Získavanie alkoholu z pilín. Ako vyrobiť alkohol z pilín: všetky spôsoby, ako získať biopalivá

Ako získať alkohol alebo iné tekuté palivo z pilín?

1. v Nemecku na konci druhej svetovej vojny prešli všetky tanky na syntetické. palivo z pilín. a autá v Brazílii jazdia veľmi veľa na alkohol, 20 % áut tam je na alkohol. takze je to pravda, mozes pouzivat kvasenie, predbiehat a zohnat alkohol a budes mat auto
   možno môžete získať metán pomocou baktérií? ešte lepšie potom
2. Podelím sa o svoje skúsenosti, nech sa páči! Vo všeobecnosti prijmete 1 kg. veľmi opatrne sušíte drevené piliny alebo iné veci, potom pridáte elektrolyt (kyselinu sírovú) 1/3 objemu do banky alebo niečo iné cez chladničku (dôjde k sublimácii). zahrejete ho na teplotu 150 stupňov a získate metylalkohol a na tom istom mieste jeho estery atď. HORĽAVÉ reakčné produkty. kvapalina môže mať rôzne farby. ale obyčajne modrasté, prchavé. Áno, keď varíte, nezabudnite pridať kúsky korundu (oxid hlinitý) - to je katalyzátor. akonáhle kvapalina v nádobe alebo banke sčernie na nepoznanie, vymeňte a doplňte ďalšiu dávku. s 1 kg dostanete niekde 470 ml. alkohol, ale len 700 niečo. Robte to na otvorenom priestranstve, dobre vetranom a mimo potravín.Áno, nezabudnite si masku a respirátor. Čiernu (vyčerpanú) tekutinu preceďte a vrchná vrstva po vysušení veľmi dobre horí. pridajte ho aj do paliva.
3. Z ihličnanov - zlé. Typicky sa hydrolýzny alkohol získava z tvrdého dreva. Tu sú v skutočnosti dve možnosti a obe sa prakticky nerealizujú doma. A vodka zo stolice je vo všeobecnosti vtip, pretože výroba je neefektívna a použitie konečného produktu môže byť zdraviu nebezpečné. Prvá možnosť. Je potrebné dať piliny na pomerne veľkú hromadu na ulici, namočiť ich vodou a nechať niekoľko rokov (presne dva roky alebo viac). V strede haldy sa usadia anaeróbne mikroorganizmy, ktoré budú postupne vykonávať rozklad celulózy na monoméry (cukry), ktoré už môžu byť fermentované. Ďalej - ako obvykle mesačný svit. Alebo druhá možnosť, ktorá sa realizuje v priemysle. Piliny sa varia so slabým roztokom kyseliny sírovej pri zvýšenom tlaku. V tomto prípade sa hydrolýza celulózy uskutoční v priebehu niekoľkých hodín. Ďalej - destilácia ako obvykle.
   Ak vezmeme do úvahy nielen etylalkohol, potom môžeme ísť inou cestou, ale opäť sa to prakticky nerealizuje doma. Ide o suchú destiláciu pilín. Surovina sa musí zahriať v uzavretej nádobe na 800-900 stupňov. a zachytávajte unikajúce plyny. Keď sa tieto plyny ochladia, kreozot (hlavný produkt), metanol a kyselina octová kondenzujú. Plyny sú zmesou rôznych uhľovodíkov. Zvyšok je drevené uhlie. Tento druh uhlia sa v priemysle nazýva drevené uhlie a nie z ohňa. Kedysi sa používal v hutníctve namiesto koksu. Po jeho dodatočnom spracovaní sa získa aktívne uhlie. Kreozot je živica používaná na dechtovanie podvalov a telegrafných stĺpov. Plyn je možné použiť ako obyčajný zemný plyn. Teraz tekutiny. Metylový alebo drevený alkohol sa z kvapaliny oddestiluje pri teplotách do 75 stupňov. Môže sa použiť ako palivo, ale výťažok je malý a je veľmi jedovatý. Ďalej je to kyselina octová. Po neutralizácii vápnom sa získa octan vápenatý alebo, ako sa predtým nazývalo, šedý drevný octový prášok. Keď sa kalcinuje, získa sa acetón – prečo nie palivo? Je pravda, že teraz sa acetón získava úplne syntetickým spôsobom.
   Zdá sa, že som na nič nezabudol. No a kedy otvoríme obchod s kreosotom?
4. "A keby sa vodka nevozila z pilín, tak čo by sme mali, z piatich fliaš?" (V.S. Vysockij)
5. fermentácia cukrových látok. ako je celulóza. len na urýchlenie potrebuješ enzým-kvasinky. a o tom metylalkohole....no vseobecne je to v nizkych davkach smrtelne.
6. Sublimácia.
7. Je potrebné fermentovať celulózu, potom predbehnúť

Sibírski vedci pracujú na technológii výroby domáceho bioetanolu

V sovietskych časoch, kto si ešte pamätá, veľa žartovali o alkohole vyrobenom z pilín. Povrávalo sa, že po vojne sa lacná vodka vyrábala práve na báze „pilinového“ alkoholu. V ľuďoch sa tento nápoj nazýval - "mrcha".

Vo všeobecnosti sa hovorí o výrobe alkoholu z pilín, samozrejme, nie od nuly. Takýto produkt bol skutočne vyrobený. Nazývalo sa to „hydrolytický alkohol“. Surovinou na jej výrobu boli skutočne piliny, presnejšie celulóza extrahovaná z odpadu lesného priemyslu. Prísne vedecky povedané – z nepotravinových rastlinných materiálov. Podľa hrubých prepočtov by sa z 1 tony dreva dalo získať asi 200 litrov etylalkoholu. To vraj umožnilo nahradiť 1,5 tony zemiakov alebo 0,7 tony obilia. Či sa takýto alkohol používal v sovietskych liehovaroch, nie je známe. Bol vyrobený, samozrejme, na čisto technické účely.

Treba povedať, že výroba technického etanolu z organického odpadu už dlho vzrušuje fantáziu vedcov. Môžete nájsť literatúru 19. storočia, kde sa diskutuje o možnostiach získavania alkoholu z najrôznejších surovín, vrátane nepotravinových. V 20. storočí znela táto téma s novým elánom. V 20. rokoch 20. storočia vedci v sovietskom Rusku dokonca navrhli vyrábať alkohol z... výkalov! Zaznela dokonca aj hravá báseň od Demyana Bednyho:

No nadišiel čas
Každý deň je zázrak:
Vodka je riadená zo sračiek -
Tri litre na jeden kus!

Ruská myseľ vynájde
Na závisť celej Európy -
Čoskoro potečie vodka
Do úst od samého zadku...

Nápad s výkalmi však zostal v rovine vtipu. Ale celulóza bola braná vážne. Pamätajte, že Ostap Bender v knihe Zlaté teľa rozpráva cudzincom o recepte na „mesačný svit stolice“. Faktom je, že s celulózou sa už vtedy „chemizovali“. Okrem toho je potrebné poznamenať, že ho možno získať nielen z odpadu lesného priemyslu. Domáce poľnohospodárstvo každoročne zanecháva obrovské hory slamy - to je tiež vynikajúci zdroj celulózy. Neplytvajte dobrom. Slama je obnoviteľný zdroj, dalo by sa povedať – zadarmo.

V tomto prípade to má len jeden háčik. Okrem potrebnej a užitočnej celulózy lignifikované časti rastlín (a slama je jednou z nich) obsahujú lignín, ktorý celý proces komplikuje. Kvôli prítomnosti práve tohto lignínu v roztoku je takmer nemožné získať normálnu „rmut“, pretože surovina nie je scukornatená. Lignín inhibuje vývoj mikroorganizmov. Z tohto dôvodu je potrebné „kŕmenie“ - pridávanie bežných potravinových surovín. Najčastejšie túto úlohu zohráva múka, škrob alebo melasa.

Samozrejme, lignínu sa môžete zbaviť. V celulózovom a papierenskom priemysle sa to tradične robí chemicky, napríklad úpravou kyselinou. Jedinou otázkou je, kam to potom umiestniť? Z lignínu možno v zásade získať dobré tuhé palivo. Dobre horí. Ústav tepelnej fyziky sibírskej pobočky Ruskej akadémie vied teda dokonca vyvinul vhodnú technológiu na spaľovanie lignínu. Ale, žiaľ, lignín, ktorý zostáva z našej výroby celulózy a papiera, je nevhodný ako palivo kvôli obsahu síry (následky chemického spracovania). Ak ho spálime, dostaneme kyslý dážď.

Existujú aj iné spôsoby - spracovávať suroviny prehriatou parou (lignín sa topí pri vysokých teplotách), vykonávať extrakciu organickými rozpúšťadlami. Na niektorých miestach to robia, ale tieto metódy sú veľmi nákladné. V plánovanom hospodárstve, kde všetky náklady znášal štát, sa takto dalo fungovať. V trhovej ekonomike sa však ukazuje, že hra, obrazne povedané, nestojí za sviečku. A pri porovnaní nákladov sa ukazuje, že výroba priemyselného liehu (moderne povedané bioetanolu) z tradičných potravinárskych surovín je oveľa lacnejšia. Všetko závisí od toho, koľko máte takýchto surovín. Američania majú napríklad nadprodukciu kukurice. Je oveľa jednoduchšie a výhodnejšie použiť prebytok na výrobu alkoholu, ako ho prevážať na iný kontinent. Ako vieme, v Brazílii sa prebytočná cukrová trstina používa aj ako surovina na výrobu bioetanolu. V zásade nie je na svete tak málo krajín, kde sa alkohol nalieva nielen do žalúdka, ale aj do nádrže auta. A všetko by bolo v poriadku, keby sa niektoré známe svetové osobnosti (najmä kubánsky vodca Fidel Castro) nebránili takémuto „neférovému“ využívaniu poľnohospodárskych produktov v podmienkach, keď v niektorých krajinách ľudia trpia podvýživou, či dokonca zomierajú od hladu. ..

Vo všeobecnosti by vedci pracujúci v oblasti výroby bioetanolu, ktorí by splnili filantropické želania, mali hľadať racionálnejšie, vyspelejšie technológie spracovania nepotravinových surovín. Približne pred desiatimi rokmi sa špecialisti z Ústavu chémie a mechanochémie pevných látok Sibírskej pobočky Ruskej akadémie vied rozhodli ísť inou cestou – použiť na tieto účely mechanochemickú metódu. Namiesto známeho chemického spracovania surovín či ohrevu začali používať špeciálne mechanické spracovanie. Prečo boli navrhnuté špeciálne mlyny a aktivátory. Podstata metódy je nasledovná. V dôsledku mechanickej aktivácie prechádza celulóza z kryštalického stavu do amorfného stavu. To uľahčuje prácu enzýmov. Ale tu ide hlavne o to, že surovina sa v procese mechanického spracovania delí na rôzne častice – s rôznym (vyšším alebo nižším) obsahom lignínu. Potom sa vďaka rôznym aerodynamickým charakteristikám týchto častíc dajú ľahko od seba oddeliť pomocou špeciálnych zariadení.

Na prvý pohľad je všetko veľmi jednoduché: brúsiť - a je to. Ale len na prvý pohľad. Keby bolo všetko naozaj také jednoduché, tak by vo všetkých krajinách mleli slamu a iný rastlinný odpad. V skutočnosti je tu potrebné nájsť správnu intenzitu, aby sa surovina rozdelila na jednotlivé tkanivá. V opačnom prípade skončíte s monotónnou hmotou. Úlohou vedcov je tu len nájsť potrebné optimum. A toto optimum, ako ukazuje prax, je dosť úzke. Môžete to aj prehnať. Musím povedať, že je to práca vedca, aby odhalil zlatú strednú cestu. Okrem toho je tu potrebné brať do úvahy ekonomické aspekty - konkrétne vypracovať technológiu tak, aby náklady na mechanochemické spracovanie suroviny (akokoľvek lacné) neovplyvnili náklady na výrobu.

V laboratórnych podmienkach sa už podarilo získať desiatky litrov úžasného alkoholu. Najpôsobivejšie je, že alkohol sa získava z obyčajnej slamy. A - bez použitia kyselín, zásad a prehriatej pary. Hlavnou pomocou sú tu „zázračné mlyny“, ktoré navrhli špecialisti ústavu. V zásade nám nič nebráni prejsť k priemyselným vzorom. Ale to je už iná téma.

Tu je - prvý domáci bioetanol zo slamy! Stále vo fľašiach. Budeme čakať, kým to začnú vyrábať v tankoch?

Piliny sú cennou surovinou na výrobu rôznych alkoholov, ktoré môžu byť použiť ako palivo.

Takéto biopalivá môžu fungovať:

• Automobilové a motocyklové benzínové motory;
• elektrické generátory;
• benzínové zariadenia pre domácnosť.

Hlavný problém pri výrobe biopalív z pilín treba prekonať hydrolýzu, teda premenu celulózy na glukózu.

Celulóza a glukóza majú rovnaký základ – uhľovodíky. Ale na premenu jednej látky na druhú sú potrebné rôzne fyzikálne a chemické procesy.

Hlavné technológie na premenu pilín na glukózu možno rozdeliť do dvoch typov:

• priemyselný vyžadujúce sofistikované vybavenie a drahé prísady;
• domáce ktoré nevyžadujú žiadne sofistikované vybavenie.

Bez ohľadu na spôsob hydrolýzy je potrebné piliny čo najviac rozdrviť. Na tento účel sa používajú rôzne drviče.

Ako menšiu veľkosť piliny, témy viac efektívny dôjde k rozkladu dreva na cukor a ďalšie zložky.

Viac informácií o zariadení na brúsenie pilín nájdete tu:. Nie je potrebná žiadna iná príprava pilín.

priemyselným spôsobom

Piliny sa potom nalejú do vertikálnej násypky naplnené roztokom kyseliny sírovej(40 %) v hmotnostnom pomere 1:1 a po hermeticky uzavretom stave sa zahreje na teplotu 200–250 stupňov.

V tomto stave sa piliny udržiavajú 60–80 minút za stáleho miešania.

Počas tejto doby prebieha proces hydrolýzy a celulóza, ktorá absorbuje vodu, sa rozkladá na glukózu a ďalšie zložky.

Látka získaná v dôsledku tejto operácie filter, čím sa získa zmes roztoku glukózy s kyselinou sírovou.

Vyčistená kvapalina sa naleje do samostatnej nádoby a zmieša sa s roztokom kriedy, ktorá neutralizuje kyselinu.

Potom sa všetko prefiltruje a získa sa:

• toxický odpad;
• roztok glukózy.

Chyba táto metóda v:

• vysoké požiadavky na materiál, z ktorého je zariadenie vyrobené;
• vysoké náklady na regeneráciu kyseliny,

preto nebol široko používaný.

Existuje aj lacnejšia metóda., v ktorej sa používa roztok kyseliny sírovej so silou 0,5–1 %.

Účinná hydrolýza však vyžaduje:

• vysoký tlak (10-15 atmosfér);
• ohrev na 160-190 stupňov.

Trvanie procedúry je 70-90 minút.

Zariadenia na takýto proces môžu byť vyrobené z lacnejších materiálov, pretože takýto zriedený roztok kyseliny je menej agresívny ako ten, ktorý sa používa vo vyššie opísanom spôsobe.

A tlak 15 atmosfér nie je nebezpečný aj pre bežné chemické zariadenia, pretože mnohé procesy prebiehajú aj pri vysokom tlaku.

Pre oba spôsoby používajte oceľové, hermeticky uzavreté nádoby do 70 m³, zvnútra obložené kyselinovzdornými tehlami alebo dlaždicami.

Toto obloženie chráni kov pred kontaktom s kyselinou.

Obsah nádob sa zahrieva privádzaním horúcej pary do nich.

Na vrchu je inštalovaný vypúšťací ventil, ktorý je nastavený na požadovaný tlak. Preto prebytočná para uniká do atmosféry. Zvyšok pary vytvára potrebný tlak.

Obe metódy zahŕňajú rovnaký chemický proces.. Pod vplyvom kyseliny sírovej celulóza (C6H10O5)n absorbuje vodu H2O a mení sa na glukózu nC6H12O6, teda zmes rôznych cukrov.

Po vyčistení sa táto glukóza používa nielen na získanie biopalív, ale aj na výrobu:

• pitnej a technickej alkohol;
• Sahara;
• metanol.

Obe metódy vám umožňujú spracovať drevo akéhokoľvek druhu, preto sú univerzálny.

Ako vedľajší produkt spracovania pilín na alkohol sa získava lignín - látka, ktorá sa spája:

• pelety;
• brikety.

Preto sa lignín môže predávať podnikom a podnikateľom, ktorí sa zaoberajú výrobou peliet a brikiet z drevného odpadu.

Ďalší vedľajším produktom hydrolýzy je furfural. Je to olejovitá kvapalina, účinný prostriedok na ochranu dreva.

Furfural sa používa aj na:

• rafinácia ropy;
• čistenie rastlinného oleja;
• výroba plastov;
• vývoj antifungálnych liekov.

V procese spracovania pilín s kyselinou sa uvoľňujú toxické plyny, Preto:

• všetky zariadenia musia byť inštalované vo vetranej dielni;
• pracovníci musia nosiť ochranné okuliare a respirátory.

Výťažok glukózy podľa hmotnosti je 40 - 60% hmotnosti pilín, ale s prihliadnutím na veľké množstvo vody a nečistôt hmotnosť produktu je niekoľkonásobne väčšia ako počiatočná hmotnosť suroviny.

Prebytočná voda sa odstráni počas procesu destilácie.

Vedľajšími produktmi oboch procesov sú okrem lignínu:

• alabaster;
• terpentín,

ktoré možno predať s určitým ziskom.

Čistenie roztoku glukózy

Čistenie sa vykonáva v niekoľkých fázach:

1. Mechanický čistenie pomocou separátora sa lignín z roztoku odstráni.
2. Liečba kriedové mlieko neutralizuje kys.
3. usadzovanie oddeľuje produkt na kvapalný roztok glukózy a uhličitanov, ktoré sa potom používajú na získanie alabastru.

Tu je popis technologického cyklu spracovania dreva v hydrolýze v meste Tavda (región Sverdlovsk).

domáca metóda

Táto metóda je jednoduchšia ale trvá to v priemere 2 roky. Piliny sa nalejú do veľkej hromady a hojne sa zalejú vodou, potom:

• prikryť niečím
• nechať pľuvať.

Teplota vo vnútri haldy stúpa a v dôsledku toho sa začína proces hydrolýzy celulóza sa premieňa na glukózu ktoré možno použiť na fermentáciu.

Nevýhoda tejto metódy Faktom je, že pri nízkej teplote sa aktivita procesu hydrolýzy znižuje a pri negatívnej teplote sa úplne zastaví.

Preto je táto metóda účinná iba v teplých oblastiach.

okrem toho existuje vysoká pravdepodobnosť degenerácie procesu hydrolýzy do rozpadu, vďaka čomu sa nezmení glukóza, ale kal a všetka celulóza sa zmení na:

• oxid uhličitý;
• malé množstvo metánu.

Niekedy v domoch stavajú inštalácie podobné tým priemyselným. . Sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, ktorá bez následkov odolá účinkom slabého roztoku kyseliny sírovej.

Zahrejte obsah takéto zariadenia s:

• otvorený oheň (oheň);
• špirála z nehrdzavejúcej ocele, cez ktorú cirkuluje horúci vzduch alebo para.

Pumpovaním pary alebo vzduchu do nádoby a sledovaním údajov na tlakomere sa reguluje tlak v nádobe. Proces hydrolýzy začína pri tlaku 5 atmosfér, ale prebieha najúčinnejšie pri tlaku 7–10 atmosfér.

Potom, rovnako ako v priemyselnej výrobe:

• vyčistiť roztok od lignínu;
• spracované roztokom kriedy.

Potom sa roztok glukózy usadí a fermentuje s prídavkom kvasníc.

Fermentácia a destilácia

Na fermentáciu do roztoku glukózy pridajte bežný kvások ktoré aktivujú proces fermentácie.

Táto technológia sa používa v podnikoch aj pri výrobe alkoholu z pilín doma.

Doba fermentácie 5-15 dní, záležiac ​​na:

• teplota vzduchu;
• druhy dreva.

Fermentačný proces je riadený množstvom tvorby bublín oxidu uhličitého.

Počas fermentácie dochádza k takémuto chemickému procesu - glukóza nC6H12O6 sa rozkladá na:

• oxid uhličitý (2CO2);
• alkohol (2C2H5OH).

Po ukončení fermentácie materiál sa destiluje- zahriatie na teplotu 70–80 stupňov a ochladenie výfukovej pary.

Pri tejto teplote odpariť z roztoku:

• alkoholy;
• étery,

pričom voda a vo vode rozpustné nečistoty zostávajú.

• chladenie parou;
• kondenzácia alkoholu

použite cievku ponorené do studenej vody alebo chladené studeným vzduchom.

Pre zvýšenie sily hotový výrobok sa destiluje ešte 2-4 krát, pričom sa teplota postupne znižuje na hodnotu 50-55 stupňov.

Sila výsledného produktu zisťuje liehomerom ktorý odhaduje špecifickú hmotnosť látky.

Produkt destilácie sa môže použiť ako biopalivo so silou najmenej 80%. Menej silný produkt má príliš veľa vody, takže technika na ňom bude fungovať neefektívne.

Hoci alkohol získaný z pilín je veľmi podobný mesačnému svitu, jeho nemožno použiť na pitie kvôli vysokému obsahu metanolu, ktorý je prudkým jedom. Okrem toho veľké množstvo fuselových olejov kazí chuť hotového výrobku.

Na čistenie od metanolu musíte:

• prvá destilácia sa uskutočňuje pri teplote 60 stupňov;
• vypustite prvých 10% výsledného produktu.

Po destilácii zostáva:

• ťažký terpentínové frakcie;
• kvasnicová hmota, ktorý možno použiť ako na fermentáciu ďalšej šarže glukózy, tak aj na výrobu kŕmnych kvasníc.

Sú výživnejšie a zdravšie ako zrno akýchkoľvek obilnín, takže ich ľahko kupujú farmy, ktoré chovajú veľké a malé hospodárske zvieratá.

Aplikácia biopalív

V porovnaní s benzínom majú biopalivá (alkohol vyrobený z recyklovaného odpadu) výhody aj nevýhody.

Tu Hlavné výhody:

• vysoké (105-113) oktánové číslo;
• nižšia teplota spaľovania;
• nedostatok síry;
• nižšia cena.

Vzhľadom na vysoké oktánové číslo, zvýšiť kompresný pomer, čím sa zvyšuje výkon a účinnosť motora.

Nižšia teplota spaľovania:

• zvyšuje životnosť ventily a piesty;
• znižuje zahrievanie motora v režime maximálneho výkonu.

Vzhľadom na absenciu síry, biopalivá neznečisťuje ovzdušie A neskracuje životnosť motorového oleja pretože oxid síry oxiduje ropu, zhoršuje jej vlastnosti a znižuje zdroje.

Vďaka výrazne nižšej cene (okrem spotrebných daní) šetrí biopalivo rodinný rozpočet.

Biopalivá majú nedostatky:

• agresivita voči gumeným častiam;
• nízky pomer hmotnosti paliva a vzduchu (1:9);
• slabé odparovanie.

biopalivo poškodenie gumových tesnení, preto pri prestavbe motora na lieh sa všetky gumové tesnenia menia na polyuretánové diely.

Kvôli nižšiemu pomeru paliva a vzduchu je potrebná bežná prevádzka biopaliva rekonfigurácia palivového systému, teda namontovanie väčších trysiek do karburátora alebo prebliknutie ovládača vstrekovača.

Kvôli nízkemu odparovaniu Ťažkosti pri štartovaní studeného motora pri teplotách pod plus 10 stupňov.

Na vyriešenie tohto problému sa biopalivá riedia benzínom v pomere 7:1 alebo 8:1.

Na jazdu na zmes benzínu a biopaliva v pomere 1:1 nie je potrebná žiadna úprava motora.

Ak je viac alkoholu, potom je žiaduce:

• vymeňte všetky gumové tesnenia za polyuretán;
• brúsiť hlavu valcov.

Brúsenie je potrebné na zvýšenie kompresného pomeru, čo umožní realizovať vyššie oktánové číslo. Bez takejto úpravy stratí motor výkon, keď sa do benzínu pridá alkohol.

Ak sa biopalivá používajú pre elektrické generátory alebo benzínové spotrebiče pre domácnosť, potom je žiaduce nahradiť gumené diely polyuretánovými.

V takýchto zariadeniach je možné upustiť od brúsenia hlavy, pretože malá strata výkonu je kompenzovaná zvýšením dodávky paliva. okrem toho treba prekonfigurovať karburátor alebo vstrekovač, to dokáže každý špecialista na palivové systémy.

Viac informácií o využívaní biopaliva a úprave motorov na jeho fungovanie nájdete v tomto článku (Aplikácia biopaliva).

Podobné videá

Ako vyrobiť alkohol z pilín si môžete pozrieť v tomto videu:

závery

Výroba alkoholu z pilín - náročný proces, ktorá zahŕňa množstvo operácií.

Ak sú lacné alebo voľné piliny, tak naliatím biopaliva do nádrže vášho auta ušetríte veľa, pretože jeho výroba je oveľa lacnejšia ako benzín.

Teraz viete, ako získať alkohol z pilín používaných ako biopalivo a ako to môžete urobiť doma.

Tiež ste vedeli o vedľajších produktov ktoré vznikajú pri spracovaní pilín na biopalivá. Tieto produkty je možné predávať aj za malý, ale stále zisk.

Vďaka tomu sa stáva biznis s biopalivami z pilín vysoko prospešné, najmä ak pohonné hmoty využívate na vlastnú dopravu a neplatíte spotrebnú daň z predaja liehu.

V kontakte s

V súčasnosti je veľa ľudí schopných vyrobiť metanol aj vlastnými rukami doma. Vrátane zaoberajúca sa prípravou alkoholu z pilín. Práve výroba liehu z pilín je považovaná za najjednoduchšiu a najhospodárnejšiu zo všetkých ostatných dnes známych metód. Zložité a časovo náročné to zároveň pôsobí len na prvý pohľad. V skutočnosti bude opakovanie tohto procesu celkom jednoduché aj pre začiatočníka. Hlavnou vecou je poznať všetky základné princípy výroby metylalkoholu, ako aj vziať do úvahy niektoré triky postupu, ktoré odborníci odhalia každému. Štandardná technológia výroby diskutovanej chemikálie doma zvyčajne pozostáva z niekoľkých základných krokov naraz. Na začiatok sa slad získava z obilnín, potom sa z mierne pokazených zemiakov uvarí pasta, v dôsledku čoho sa spracuje škrob.

Ďalšou fázou je fermentácia. Na ňom sa už do vopred pripravenej zmesi pridá droždie. Čím vyššia je okolitá teplota, tým rýchlejšie bude možné prekonať diskutovanú fázu. Ale je schopná skončiť sama aj za bežných prírodných podmienok. Samozrejme v prípade, že bol zvolený kvalitný kvások. Predposledná fáza sa nazýva "destilácia". Dá sa to nazvať najpracnejším a zdĺhavejším. Pre túto fázu je vždy potrebný špeciálny prístroj, ktorý, mimochodom, moderní remeselníci ľahko vyrábajú vlastnými rukami. A nakoniec je tu už len upratovanie. Toto je posledný krok pri výrobe alkoholu doma. Produkt je takmer pripravený, ale chýba mu požadovaná transparentnosť. Bude to možné dosiahnuť pomocou najbežnejšieho manganistanu draselného, ​​ktorým sa kvapalina infúzi po dobu 24 hodín. Na záver zostáva len filtrovať produkt.

Keďže v poslednom čase začalo postupne klesať množstvo fosílnych surovín vhodných na domácu výrobu alkoholu, je potrebné hľadať nové možnosti. Ako viete, obilia je nedostatok, takže bolo potrebné nájsť k nemu dôstojnú alternatívu. A rýchlo sa našlo – sú to piliny. Táto surovina je v súčasnosti najdostupnejšia pre každého. Nájsť ho nie je ťažké. A v neposlednom rade sú piliny lacné. A v niektorých prípadoch ich možno nájsť dokonca úplne zadarmo. Nie je prekvapujúce, že diskutované suroviny sú veľmi obľúbené medzi všetkými, ktorí sa zaoberajú výrobou alkoholu doma. Je pravda, že výroba tejto látky si vyžaduje určité zručnosti od osoby, ako aj získanie nejakého dodatočného vybavenia.

Najprv musíte pripraviť piliny. Napríklad 1 kilogram pôvodného produktu. Je veľmi dôležité, aby boli piliny dôkladne rozdrvené. Pred výrobou metanolu budú musieť byť dôkladne vysušené. Na tento účel je najlepšie odmietnuť používanie rúry a iných podobných možností. Bude stačiť nasypať piliny v tenkej vrstve na čisté noviny na tmavom, dobre vetranom mieste a nechať ich v tejto forme niekoľko dní. Samozrejme, surovinami tiež nemali byť žiadne nečistoty a špina. Odborníci poznamenávajú, že pre tento proces sú najvhodnejšie piliny z tvrdého dreva. Ale je lepšie nepoužívať suroviny z ihličnanov.

Prostredníctvom chladničky, v ktorej sa bude vykonávať sublimácia a elektrolyt, ktorý je ideálny pre kyselinu sírovú, sa starostlivo vysušené piliny posielajú do vhodnej banky alebo inej podobnej nádoby. Musia ho naplniť do 2/3 celkového objemu. Ďalej musíte zahriať hmotu na 150 stupňov. Hotová kvapalina má zvyčajne mierne modrastý odtieň. Samozrejme netreba zabúdať na použitie kvalitného katalyzátora. Môžete napríklad použiť oxid hlinitý - časti korundu. Ďalšiu porciu môžete naliať do použitej nádoby ihneď po sčernení tekutiny v nej. Je veľmi dôležité chrániť si dýchacie orgány respirátorom alebo špeciálnou maskou. Najlepšie je myslieť aj na odolné rukavice. Miestnosť, v ktorej sa vyrába alkohol z pilín, by mala byť priestranná a dobre vetraná. Nemali by ste to robiť v kuchyni, pretože v okolí sú produkty.

Hotová látka sa môže použiť ako palivo a na akékoľvek iné podobné účely. Neodporúča sa však používať výsledný alkohol vo vnútri a používať ho na ďalšiu prípravu alkoholických nápojov z neho. Len z jedného kilogramu sušených pilín získate asi pol litra (o niečo menej) hotového metanolu.

Výroba liehu zo zemiakov, obilia, melasy a cukrovej repy si vyžaduje spotrebu veľkého množstva týchto cenných surovín. Nahradenie takýchto surovín lacnejšími je jedným zo zdrojov šetrenia potravinárskych výrobkov a znižovania nákladov na alkohol. Preto sa v poslednom čase výrazne zvýšila výroba technického etylalkoholu z nepotravinárskych surovín: dreva, sulfitových lúhov a synteticky z plynov obsahujúcich etylén.

Výroba liehu z dreva

Priemysel hydrolýzy vyrába množstvo produktov z rastlinných odpadov obsahujúcich celulózu, najmä z drevných odpadov: etylalkohol, kŕmne kvasnice, glukóza atď.

V hydrolýznych zariadeniach sa celulóza hydrolyzuje minerálnymi kyselinami na glukózu, ktorá sa používa na fermentáciu na alkohol, rast a uvoľňovanie kvasiniek v kryštalickej forme. Existujú zariadenia na hydrolýzu rôznych profilov: hydrolýza-alkohol, hydrolýza-droždie, hydrolýza-glukóza. Priemysel hydrolýzy má veľký hospodársky význam; je to spôsobené tým, že hodnotné produkty sa získavajú z odpadu rastlín s nízkou hodnotou. Najmä z 1 tony absolútne suchého ihličnatého dreva sa získa 170 – 200 litrov etylalkoholu, na výrobu ktorého by bolo potrebných 0,7 tony obilia alebo 2 tony zemiakov.

Priemysel hydrolýzy spracováva drevo komplexným spôsobom, v dôsledku čoho sa v závodoch na hydrolýzu liehu získavajú okrem etylalkoholu aj ďalšie hodnotné produkty: furfural, lignín, tekutý oxid uhličitý, kŕmne kvasnice.

Suroviny na výrobu hydrolýzy

Surovinou na výrobu hydrolýzy je drevo vo forme rôznych odpadov z lesného a drevospracujúceho priemyslu: piliny, drevná štiepka, hobliny a pod. Vlhkosť dreva sa pohybuje od 40 do 60 %. Piliny spracovávané hydrolýznymi zariadeniami majú zvyčajne obsah vlhkosti 40-48%. Drevené tuhé látky zahŕňajú celulózu, hemicelulózy, lignín a organické kyseliny.

Drevné hemicelulózy pozostávajú z hexosanov: manán, galaktán a pentózany: xylan, araban a ich metylované deriváty. Lignín je komplexná látka aromatického radu, jeho chemické zloženie a štruktúra ešte neboli stanovené.

Chemické zloženie absolútne suchého dreva je uvedené v tabuľke 1.

Tabuľka 1 - Chemické zloženie absolútne suchého dreva

Okrem dreva sa ako surovina pre hydrolýzu využíva aj rastlinný odpad z poľnohospodárstva: slnečnicové šupky, kukuričné ​​klasy, bavlníkové šupky, obilná slama.

Chemické zloženie rastlinného odpadu z poľnohospodárstva je uvedené v tabuľke 2.

Tabuľka 2 - Chemické zloženie rastlinných odpadov z poľnohospodárstva

Technologická schéma komplexného spracovania dreva

Technologická schéma komplexného spracovania dreva pozostáva z nasledujúcich etáp: hydrolýza dreva, neutralizácia a čistenie hydrolyzátu; fermentácia hydrolytickej mladiny, destilácia hydrolytického rmutu.

Rozdrvené drevo sa pri zahrievaní pod tlakom hydrolyzuje zriedenou kyselinou sírovou. Počas hydrolýzy sa hemicelulóza a celulóza rozkladajú. Hemicelulózy sa premieňajú na hexózy: glukózu, galaktózu, manózu a pentózy: xylózu a arabinózu; celulózy na glukózu. Lignín zostáva počas hydrolýzy ako nerozpustný zvyšok.

Hydrolýza dreva sa uskutočňuje v hydrolyzačnej aparatúre - oceľovej valcovej nádobe. V dôsledku hydrolýzy sa získa hydrolyzát obsahujúci asi 2-3 % fermentovateľných monosacharidov a nerozpustný lignínový zvyšok. Ten možno použiť priamo pri výrobe stavebných dosiek, pri výrobe tehál, pri mletí cementu, ako palivo; po vhodnom spracovaní môže byť lignín použitý pri výrobe plastov, gumárenskom priemysle atď.

Výsledný hydrolyzát sa posiela do výparníka, kde sa para oddelí od kvapaliny. Uvoľnená para sa kondenzuje a používa sa na izoláciu furfuralu, terpentínu a metylalkoholu. Potom sa hydrolyzát ochladí na 75-80°C, zneutralizuje v neutralizátore vápenným mliekom na pH 4-4,3 a pridajú sa nutričné ​​soli pre kvasinky (síran amónny, superfosfát). Výsledný neutralizát sa uvoľňuje z precipitácie síranu vápenatého a iných suspendovaných častíc. Usadená zrazenina síranu vápenatého sa oddelí, vysuší, vypáli a získa sa alabaster, ktorý sa používa v stavebných zariadeniach. Neutralizovaný roztok sa ochladí na 30 až 32 °C a odošle na fermentáciu. Takto pripravený hydrolyzát na fermentáciu sa nazýva mušt. Fermentácia hydrolytickej mladiny prebieha kontinuálnym spôsobom vo fermentačných nádržiach. V tomto prípade kvasinky nepretržite cirkulujú v systéme; droždie sa oddeľuje od rmutu na separátoroch. Oxid uhličitý uvoľnený počas fermentácie sa používa na uvoľnenie kvapalného alebo pevného oxidu uhličitého. Vyzretý rmut obsahujúci 1,0 až 1,5 % alkoholu sa posiela na destiláciu a rektifikáciu do varného destilačného prístroja a získa sa etylalkohol, metylalkohol a tavný olej. Výpalky získané po destilácii obsahujú pentózy a používajú sa na pestovanie kŕmnych kvasníc.

Obrázok 1 - Technologická schéma integrovaného spracovania dreva v závodoch hydrolýzy-liehu

Pri spracovaní podľa tejto schémy možno z 1 tony absolútne suchého ihličnatého dreva získať nasledujúce množstvá obchodovateľných produktov:

• Etylalkohol, l ………………….. 187
• Kvapalný oxid uhličitý, kg ………………….. 70
• alebo tuhý oxid uhličitý, kg ……… 40
• Kŕmne droždie, kg ………………….. .. 40
• Furfural, kg ………………………………….9.4
• Terpentín, kg ………………………………… 0,8
• Tepelnoizolačné a stavebné ligno platne, m 2 .... 75
• Stavebný alabaster, kg ……..225
• Palivový olej, kg ………………..0,3

Výroba alkoholu zo sulfitových výluhov

Pri výrobe celulózy z dreva sulfitovou metódou sa ako odpad získava sulfitový lúh - hnedá kvapalina s vôňou oxidu siričitého. Chemické zloženie sulfitového lúhu (%): voda - 90, sušina - 10, vrátane derivátov lignínu - lignosulfonáty - 6, hexózy - 2, pentózy -1, prchavé kyseliny, furfural a iné látky - asi 1. Dlhodobo sulfitové výluhy vypúšťané do riek, znečisťovali vodu a ničili ryby v nádržiach. V súčasnosti disponujeme množstvom závodov na komplexné spracovanie sulfitového lúhu na etylalkohol, kŕmne kvasnice a sulfitovo-liehovarnícke koncentráty. Výroba liehu zo sulfitových výluhov pozostáva z týchto etáp: príprava sulfitového výluhu na kvasenie, kvasenie sulfitového lúhu, destilácia zrelého sulfitového rmutu.

Príprava sulfitového lúhu na fermentáciu sa uskutočňuje podľa kontinuálnej schémy. Lúh sa prefukuje vzduchom, aby sa odstránili prchavé kyseliny a furfural, ktoré spomaľujú proces fermentácie. Vyfukovaný lúh sa neutralizuje vápenným mliekom a potom sa udržiava na zhrubnutie vyzrážaných kryštálov síranu vápenatého a sulfidu vápenatého; pri pridávaní živných solí pre kvasinky (síran amónny a superfosfát). Potom sa lúh usadí. Usadený sediment - kal - sa spúšťa do kanalizácie a vyčírený lúh sa ochladí na 30-32°C. Takto pripravený likér sa nazýva mladina. Sladina sa posiela do fermentačnej sekcie a fermentuje sa rovnakým spôsobom ako hydrolyzáty dreva alebo sa používa metóda pohyblivej hlavy. Pohyblivý obal sa nazýva celulózové vlákna zostávajúce v lúhu. Metóda fermentácie s pohyblivou tryskou je založená na vlastnosti niektorých kvasiniek sorbovať sa na povrchu celulózových vlákien a vytvárať vločky vláknitej kvasinkovej hmoty, ktorá sa rýchlo a úplne usádza na dne kade v zrelej kaši. Fermentácia prebieha vo fermentačnej batérii, ktorá pozostáva z hlavových a chvostových nádrží. V kvasnej mladine sú celulózové vlákna s adsorbovanými kvasinkami v nepretržitom pohybe pod vplyvom uvoľneného oxidu uhličitého. Vykvasený rmut prichádza z hlavovej kade do chvostovej kade, kde sa fermentačný proces končí a vlákna s kvasinkami sa usadzujú na dne. Usadená kvasnicová vláknitá hmota sa pumpou vracia do hlavovej kade, kde sa súčasne privádza mladina a zrelý rmut s obsahom 0,5 – 1 % alkoholu sa posiela do destilačného prístroja a získava sa etylalkohol, metylalkohol a tavný olej. . Vinasa získaná po destilácii obsahuje pentózy a slúži ako živné médium pre pestovanie kŕmnych kvasníc, ktoré sa potom oddeľujú, sušia a uvoľňujú ako suché kvasnice. Vinasa po oddelení kvasiniek obsahujúcich lignosulfonáty sa odparí na obsah pevných látok 50 až 80 %. Výsledný produkt sa nazýva koncentrát sulfitovej tyčinky a používa sa pri výrobe plastov, stavebných materiálov, syntetických trieslovín na kožu, v zlievarstve a pri stavbe ciest.

Cennú aromatickú látku vanilín možno získať z koncentrátov sulfitovo-bardy.

Technologická schéma komplexného spracovania sulfitových lúhov na etylalkohol, kŕmne kvasnice a koncentráty sulfitových bardov je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2 - Vývojový diagram procesu na spracovanie sulfitových lúhov na alkohol

Pri spracovaní sulfitových výluhov sa v prepočte na 1 tonu smrekového dreva získa:

• Etylalkohol, l ……………….. 30-50
• Metylalkohol, l ………………………… 1
• Kvapalný oxid uhličitý, l ………….. 19-25
• Suché kŕmne droždie, kg .... 15
• Sulfitovo-bardinové koncentráty s vlhkosťou 20%, kg .... 475

Výroba syntetického alkoholu

Surovinou na výrobu syntetického etylalkoholu sú plyny ropných rafinérií, ktoré obsahujú etylén. Okrem toho sa môžu použiť iné plyny obsahujúce etylén: koksárenský plyn získaný z koksovania uhlia a súvisiace ropné plyny.

V súčasnosti sa syntetický etylalkohol vyrába dvoma spôsobmi: hydratáciou kyseliny sírovej a priamou hydratáciou etylénu.

Etylénsulfátová hydratácia

Výroba etylalkoholu touto metódou pozostáva z nasledujúcich procesov: interakcia etylénu s kyselinou sírovou, pri ktorej vzniká kyselina etylsírová a dietylsulfát; hydrolýza výsledných produktov s tvorbou alkoholu; oddelenie alkoholu od kyseliny sírovej a jej čistenie.

Surovinou na hydratáciu kyseliny sírovej sú plyny s obsahom 47 – 50 % hm. etylén, ako aj plyny s nižším obsahom etylénu. Proces sa uskutočňuje podľa schémy uvedenej nižšie.

Obrázok 3 - Technologická schéma výroby syntetického alkoholu metódou hydratácie kyseliny sírovej

Etylén interaguje s kyselinou sírovou v reakčnej kolóne, ktorá je vertikálnym valcom. Vo vnútri kolóny sú zakryté platne s prepadovými sklami. Plyn obsahujúci etylén sa privádza do spodnej časti kolóny kompresorom a zhora sa do kolóny privádza 97-98% kyselina sírová na zavlažovanie. Plyn stúpajúci nahor prebubláva na každej doske cez vrstvu kvapaliny. Etylén reaguje s kyselinou sírovou podľa nasledujúcich reakcií:

Z reakčnej kolóny nepretržite prúdi zmes kyseliny etylsírovej, dietylsulfátu a nezreagovanej kyseliny sírovej. Táto zmes sa ochladí v chladničke na 50 ° C a odošle sa na hydrolýzu, pri ktorej dochádza k nasledujúcim reakciám:

Monoetylsulfát získaný z druhej reakcie sa podrobí ďalšiemu rozkladu za vzniku ďalšej molekuly alkoholu.

Priama hydratácia etylénu

Technologická schéma výroby etylalkoholu metódou priamej hydratácie etylénu je uvedená nižšie.

Obrázok 4 - Vývojový diagram priamej hydratácie etylénu pri výrobe etylalkoholu

Surovinou pre proces priamej hydratácie je plyn s vysokým obsahom etylénu (94-96%). Etylén je stlačený kompresorom až na 8-9 kPa. Stlačený etylén sa v určitých pomeroch mieša s vodnou parou. Interakcia etylénu s vodnou parou sa uskutočňuje v kontaktnom zariadení - hydrátore, čo je vertikálna oceľová dutá valcová kolóna, v ktorej je umiestnený katalyzátor (kyselina fosforečná nanesená na hlinitokremičitan).

Zmes etylénu a vodnej pary pri 280-300°C pod tlakom cca 8,0 kPa sa privádza do hydrátora, ktorý si zachováva rovnaké parametre. Pri interakcii etylénu s vodnou parou dochádza okrem hlavnej reakcie tvorby etylalkoholu k vedľajším reakciám, ktorých výsledkom sú produkty polymerizácie dietyléteru, acetaldehydu a etylénu. Produkty syntézy odvádzajú z hydrátora malé množstvo kyseliny fosforečnej, ktorá môže následne pôsobiť korozívne na zariadenia a potrubia. Aby sa tomu zabránilo, kyselina obsiahnutá v produktoch syntézy sa neutralizuje alkáliami. Produkty syntézy po neutralizácii prechádzajú cez separátor soli a potom sa ochladzujú vo výmenníku tepla a pary voda-alkohol kondenzujú. Získajte zmes kvapaliny voda-alkohol a nezreagovaného etylénu. Nezreagovaný etylén sa oddelí od kvapaliny v separátore. Ide o vertikálny valec, v ktorom sú inštalované usmerňovače, ktoré prudko menia rýchlosť a smer prúdenia plynu. Etylén sa odvádza zo separátora do sacieho potrubia cirkulačného kompresora a posiela sa na zmiešanie s čerstvým etylénom. Vodno-alkoholový roztok vytekajúci zo separátora obsahuje 18,5-19 % obj. alkohol. Koncentruje sa v stripovacej kolóne a vo forme pár sa vedie do destilačnej kolóny na čistenie. Alkohol sa získa so silou 90,5 % obj. Závody na výrobu syntetického alkoholu využívajú metódu priamej hydratácie etylénu.

Výroba syntetického liehu bez ohľadu na spôsob jeho výroby je oveľa efektívnejšia ako výroba liehu z potravinárskych surovín. Na získanie 1 tony etylalkoholu zo zemiakov alebo obilia je potrebné minúť 160-200 človekodní, z plynov na rafináciu ropy len 10 človekodní. Náklady na syntetický lieh sú približne štyrikrát nižšie ako náklady na lieh z potravinárskych surovín.