집에서 톱밥의 알코올. 목재에서 에틸알코올 생산

톱밥은 다양한 알코올 생산을 위한 귀중한 원료입니다. 연료로 사용.

이러한 바이오 연료는 다음을 실행할 수 있습니다.

자동차 및 오토바이 가솔린 엔진;
발전기;
가정용 휘발유 장비.

주요 문제톱밥에서 바이오 연료를 제조할 때 극복해야 하는 한 가지는 가수분해, 즉 셀룰로오스를 포도당으로 전환하는 것입니다.

셀룰로오스와 포도당은 탄화수소라는 동일한 기반을 가지고 있습니다. 그러나 한 물질을 다른 물질로 변형시키기 위해서는 다양한 물리화학적 과정이 필요하다.

톱밥을 포도당으로 변환하는 주요 기술은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

산업정교한 장비와 값비싼 재료가 필요합니다.
수제정교한 장비가 필요하지 않습니다.

가수분해 방법에 관계없이 톱밥은 가능한 한 많이 분쇄해야 합니다. 이를 위해 다양한 분쇄기가 사용됩니다.

어떻게 더 작은 크기톱밥, 주제 더 효율적나무가 설탕과 다른 성분으로 분해될 것입니다.

여기에서 톱밥 분쇄 장비에 대한 자세한 정보를 찾을 수 있습니다. 다른 톱밥 준비가 필요하지 않습니다.

산업 방식

톱밥을 수직 호퍼에 부은 다음 황산 용액으로 채워진(40%) 중량비 1:1로 밀봉하고 200-250도까지 가열합니다.

이 상태에서 톱밥은 60-80분 동안 유지되며 계속 저어줍니다.

이 시간 동안 가수 분해 과정이 일어나고 물을 흡수하는 셀룰로오스가 포도당 및 기타 구성 요소로 분해됩니다.

이 작업의 결과로 얻은 물질 필터, 포도당 용액과 황산의 혼합물을 얻습니다.

정제된 액체를 별도의 용기에 붓고 초크 용액과 혼합합니다. 산을 중화.

그런 다음 모든 것이 필터링되고 다음을 얻습니다.

유독성 폐기물;
포도당 용액.

결함이 방법은:

장비가 만들어지는 재료에 대한 높은 요구 사항;
산 재생을 위한 높은 비용,

따라서 널리 사용되지 않았습니다.

더 저렴한 방법도 있습니다., 0.5–1% 농도의 황산 용액이 사용됩니다.

그러나 효과적인 가수분해에는 다음이 필요합니다.

고압(10-15기압);
160-190도까지 가열.

처리 시간은 70~90분입니다.

그러한 공정을 위한 장비는 덜 비싼 재료로 만들 수 있는데, 그 이유는 그러한 묽은 산 용액이 위에서 설명한 방법에 사용된 것보다 덜 공격적이기 때문입니다.

하지만 15기압은 위험하지 않다기존 화학 장비의 경우에도 많은 공정이 고압에서 발생하기 때문입니다.

두 방법 모두 강철로 밀폐된 용기 사용내부에서 내산성 벽돌 또는 타일이 늘어선 최대 70m³.

이 라이닝은 금속이 산과 접촉하는 것을 방지합니다.

뜨거운 증기를 공급하여 용기의 내용물을 가열합니다.

필요한 압력으로 조정되는 배수 밸브가 상단에 설치됩니다. 따라서 과도한 증기가 대기 중으로 빠져나갑니다. 나머지 증기는 필요한 압력을 생성합니다.

두 방법 모두 동일한 화학 공정을 포함합니다.. 황산의 영향으로 셀룰로오스(C6H10O5)n은 물 H2O를 흡수하여 포도당 nC6H12O6, 즉 다양한 당의 혼합물로 변합니다.

정제 후, 이 포도당은 바이오 연료를 얻는 것뿐만 아니라 다음 생산에도 사용됩니다.

음주 및 기술 술;
사하라;
메탄올.

두 방법 모두 모든 종류의 목재를 처리할 수 있으므로 만능인.

톱밥을 알코올로 가공하는 부산물로 리그닌이 얻어집니다.

펠릿;
연탄.

따라서 리그닌은 목재 폐기물에서 펠렛 및 연탄 생산에 종사하는 기업 및 기업가에게 판매될 수 있습니다.

또 다른 가수분해의 부산물은 푸르푸랄입니다.효과적인 목재 방부제 인 유성 액체입니다.

푸르푸랄은 다음 용도로도 사용됩니다.

기름 정제;
식물성 기름 정제;
플라스틱 생산;
항진균제 개발.

톱밥을 산으로 가공하는 과정에서 유독가스가 방출된다, 그 이유는 다음과 같습니다.

모든 장비는 환기가 잘 되는 작업장에 설치해야 합니다.
작업자는 보안경과 마스크를 착용해야 합니다.

중량당 포도당 수율은 톱밥 중량의 40~60%이지만 많은 양의 물과 불순물을 고려하면 제품의 무게는 원료의 초기 무게보다 몇 배 더 큽니다..

증류 과정에서 여분의 물이 제거됩니다.

리그닌 외에도 두 공정의 부산물은 다음과 같습니다.

설화 석고;
테레빈,

약간의 이익을 위해 팔 수 있습니다.

포도당 용액의 정제

청소는 여러 단계로 수행됩니다.

기계적 청소분리기를 사용하면 용액에서 리그닌이 제거됩니다.
치료백악질 우유는 산을 중화합니다.
고정제품을 포도당과 탄산염의 액체 용액으로 분리한 다음 설화 석고를 얻는 데 사용합니다.

다음은 Tavda(Sverdlovsk 지역)에 있는 가수분해 공장의 목재 가공 기술 주기에 대한 설명입니다.

가정 방법

이 방법이 더 쉽습니다.하지만 평균 2년이 걸린다. 톱밥을 큰 더미에 붓고 물로 충분히 물을 뿌린 후 :

무언가로 덮다
침을 뱉습니다.

더미 내부의 온도가 상승하고 가수분해 과정이 시작되어 그 결과 셀룰로오스가 포도당으로 전환발효에 사용할 수 있습니다.

이 방법의 단점사실 저온에서는 가수 분해 과정의 활동이 감소하고 음의 온도에서는 완전히 멈 춥니 다.

따라서 이 방법은 따뜻한 지역에서만 효과적입니다.

게다가, 가수 분해 과정이 부패로 변질될 확률이 높습니다., 그 때문에 포도당이 아니라 슬러지가 나오고 모든 셀룰로오스가 다음과 같이 변합니다.

이산화탄소;
소량의 메탄.

때때로 집에서 그들은 산업 시설과 유사한 시설을 짓습니다. . 그들은 결과없이 약한 황산 용액의 영향을 견딜 수있는 스테인레스 스틸로 만들어졌습니다.

콘텐츠를 가열다음과 같은 장치:

모닥불 (모닥불);
뜨거운 공기 또는 증기가 순환하는 스테인리스 스틸 코일.

용기에 증기 또는 공기를 주입하고 압력 게이지의 판독값을 모니터링하여 용기의 압력을 조절합니다. 가수분해 과정은 5기압의 압력에서 시작되지만 7~10기압에서 가장 효율적으로 진행.

그런 다음 산업 생산에서와 마찬가지로

리그닌에서 용액을 정화하십시오.
분필 용액으로 처리.

그 후 포도당 용액을 침전시키고 효모를 첨가하여 발효시킵니다.

발효 및 증류

포도당 용액으로의 발효 일반 효모를 추가발효 과정을 활성화합니다.

이 기술은 기업과 가정에서 톱밥으로 알코올을 생산하는 데 모두 사용됩니다.

발효시간 5~15일, 다음에 따라:

기온;
나무의 종류.

발효 과정은 이산화탄소 기포의 형성량에 의해 제어됩니다.

발효 중에 이러한 화학 과정이 발생합니다. 포도당 nC6H12O6은 다음과 같이 분해됩니다.

이산화탄소(2CO2);
알코올(2C2H5OH).

발효가 끝난 후 재료는 증류된다- 70-80도까지 가열하고 배기 증기를 냉각합니다.

이 온도에서 용액에서 증발:

알코올;
에테르,

물과 수용성 불순물이 남아 있습니다.

증기 냉각;
알코올 응축

코일을 사용찬물에 담그거나 차가운 공기로 식힌다.

을 위한 힘 증가완제품은 2-4 번 더 증류되어 점차 온도를 50-55 도의 값으로 낮 춥니 다.

결과 제품의 강도 알코올 측정기로 결정물질의 비중을 추정합니다.

증류 제품은 바이오 연료로 사용할 수 있습니다. 80% 이상의 강도로. 덜 강한 제품에는 물이 너무 많기 때문에 기술이 비효율적으로 작동합니다.

톱밥에서 얻은 알코올은 달빛과 매우 유사하지만 음주에 사용할 수 없습니다강력한 독인 메탄올 함량이 높기 때문입니다. 또한 다량의 동체유는 완제품의 맛을 손상시킵니다.

메탄올을 청소하려면 다음을 수행해야 합니다.

첫 번째 증류는 60도에서 수행됩니다.
결과 제품의 처음 10%를 배수합니다.

증류 후 남은 것:

무거운 테레빈 유분;
효모 덩어리, 다음 포도당 배치의 발효와 사료 효모 생산에 모두 사용할 수 있습니다.

어떤 곡물보다 영양가가 높고 건강하기 때문에 크고 작은 가축을 사육하는 농장에서 쉽게 구입할 수 있습니다.

바이오 연료 응용

휘발유와 비교할 때 바이오 연료(재활용 폐기물로 만든 알코올)에는 장점과 단점이 모두 있습니다.

여기 주요 이점:

높은(105-113) 옥탄가;
낮은 연소 온도;
유황 부족;
더 싼 가격.

옥탄가가 높기 때문에 압축비 증가, 모터의 전력과 효율을 높입니다.

낮은 연소 온도:

서비스 수명 증가밸브 및 피스톤;
엔진 열 감소최대 전력 모드에서.

유황이 없기 때문에 바이오 연료 공기를 오염시키지 않는다그리고 엔진오일의 수명을 단축시키지 않습니다, 황산화물은 오일을 산화시켜 특성을 악화시키고 자원을 감소시키기 때문입니다.

상당히 낮은 가격(소비세 제외)으로 인해 바이오 연료는 가족 예산을 절약합니다.

바이오연료는 제한 사항:

고무 부품에 대한 공격성;
낮은 연료/공기 질량비(1:9);
약한 증발.

바이오연료 손상 고무 씰따라서 모터를 알코올로 작동하도록 변환하는 동안 모든 고무 씰이 폴리우레탄 부품으로 변경됩니다.

낮은 연료 대 공기 비율로 인해 정상적인 바이오 연료 작동에는 다음이 필요합니다. 연료 시스템의 재구성,즉, 기화기에 더 큰 제트를 설치하거나 인젝터 컨트롤러를 플래싱합니다.

증발량이 적기 때문에 차가운 엔진 시동의 어려움플러스 10도 이하의 온도에서.

이 문제를 해결하기 위해 바이오 연료는 휘발유와 7:1 또는 8:1의 비율로 희석됩니다.

휘발유와 바이오 연료를 1:1 비율로 혼합하여 작동하려면 엔진 개조가 필요하지 않습니다.

더 많은 알코올이 있으면 바람직합니다.

모든 고무 씰을 폴리우레탄으로 교체하십시오.
실린더 헤드를 연마하십시오.

압축비를 높이려면 연삭이 필요합니다. 더 높은 옥탄가 실현. 이러한 변경이 없으면 가솔린에 알코올이 첨가될 때 엔진의 동력이 손실됩니다.

발전기나 가정용 휘발유 기기에 바이오 연료를 사용한다면 고무 부분을 폴리우레탄으로 대체하는 것이 바람직하다.

이러한 장치에서는 연료 공급의 증가로 작은 전력 손실이 보상되기 때문에 헤드 그라인딩을 생략할 수 있습니다. 게다가, 기화기 또는 인젝터를 재구성해야 함, 연료 시스템 전문가라면 누구나 할 수 있습니다.

바이오 연료의 사용 및 이를 위해 모터를 변경하는 방법에 대한 자세한 내용은 이 기사(바이오 연료 적용)를 참조하십시오.

결론

톱밥에서 알코올 생산 - 어려운 과정, 여기에는 많은 작업이 포함됩니다.

저렴하거나 무료 톱밥이있는 경우 자동차 탱크에 바이오 연료를 부어 넣으면 생산량이 휘발유보다 훨씬 저렴하기 때문에 많은 비용을 절약 할 수 있습니다.

이제 바이오 연료로 사용되는 톱밥에서 알코올을 얻는 방법과 집에서 할 수 있는 방법을 알게 되었습니다.

또한 알고 계셨습니까? 부산물톱밥을 바이오 연료로 가공하는 과정에서 발생합니다. 이러한 제품은 작지만 여전히 이익을 위해 판매될 수도 있습니다.

덕분에 톱밥을 이용한 바이오 연료 사업이 매우 유익한, 특히 자신의 운송을 위해 연료를 사용하고 주류 판매에 대한 소비세를 지불하지 않는 경우.

접촉

당신은 숲에 있습니다 ... 두껍고 얇은 나무 줄기가 모여 있습니다. 화학자에게는 모두 동일한 재료 인 목재로 구성되며 주요 부분은 유기물 인 섬유 (C 6 H 10 O 5) x입니다. 섬유는 식물 세포의 벽, 즉 기계적 골격을 형성합니다. 우리는 면지와 리넨의 섬유에 매우 순수합니다. 나무에서는 항상 다른 물질과 함께 발견되며 대부분 리그닌과 함께 거의 동일한 화학 성분이지만 특성이 다릅니다. 섬유질 C 6 H 10 O 5의 기본 공식은 전분의 공식과 일치하며 사탕무 설탕의 공식은 C 12 H 2 2O 11입니다. 이 공식에서 수소 원자 수와 산소 원자 수의 비율은 물에서와 같습니다: 2:1. 따라서 1844년에 이와 유사한 물질을 "탄수화물", 즉 탄소와 물로 구성된 것처럼(실제로는 아님) 물질이라고 불렀습니다.

탄수화물 섬유는 분자량이 큽니다. 그것의 분자는 개별 링크로 구성된 긴 사슬입니다. 흰색 전분 알갱이와 달리 섬유질은 강한 실과 섬유질을 나타냅니다. 이것은 전분과 섬유질 분자의 구조적 구조가 다르기 때문입니다. 순수한 섬유질은 기술적으로 셀룰로오스라고 합니다.

1811년 Academician Kirchhoff는 중요한 발견을 했습니다. 그는 감자에서 얻은 일반 전분을 가져다가 묽은 황산으로 처리했습니다. H 2 SO 4의 작용으로 발생 가수 분해전분이 설탕으로 변했습니다.

이 반응은 실질적으로 매우 중요했습니다. 전분 당밀 생산은 그것을 기반으로합니다.

하지만 섬유질은 전분과 동일한 실험식을 가지고 있습니다! 따라서 설탕도 얻을 수 있습니다.

실제로 1819년에는 묽은 황산을 이용한 셀룰로오스의 당화도 처음으로 수행되었습니다. 이러한 목적을 위해 농축 산도 사용할 수 있습니다. 1822년 러시아 화학자 Vogel은 일반 종이에서 설탕을 얻어 87% H 2 SO 4 용액으로 작용했습니다.

XIX 세기 말에. 나무에서 설탕과 알코올을 얻는 것은 이미 실용적인 엔지니어의 관심을 끌었습니다. 현재 셀룰로오스의 알코올은 공장 규모로 얻습니다. 과학자의 시험관에서 발견한 방법은 엔지니어의 대형 강철 장치에서 수행됩니다.

우리는 가수분해 공장을 방문할 것입니다... 거대한 소화조(여과기)에는 톱밥, 부스러기 또는 나무 조각이 적재되어 있습니다. 이것은 제재소 또는 목공 기업의 낭비입니다. 이전에는 이 귀중한 폐기물을 소각하거나 단순히 매립했습니다. 무기산(대부분 황산)의 약한(0.2-0.6%) 용액이 연속 전류로 여과기를 통과합니다. 오랫동안 장치에 동일한 산을 유지하는 것은 불가능합니다. 나무에서 얻은 설탕은 쉽게 파괴됩니다. 여과기에서 압력은 8-10 atm이고 온도는 170-185°입니다. 이러한 조건에서 셀룰로오스의 가수분해는 공정이 매우 어려운 일반적인 조건보다 훨씬 잘 진행됩니다. 여과기는 약 4%의 설탕을 포함하는 용액을 생성합니다. 가수분해 중 설탕 물질의 수율은 이론적으로 가능한 것의 85%에 이릅니다(반응식에 따라).

쌀. 8. 목재에서 가수분해 알코올을 얻기 위한 시각적 체계.

삼림이 끝없이 펼쳐져 있고 합성고무 산업을 착실히 발전시키고 있는 소련의 경우 목재에서 알코올을 생산하는 것이 특히 관심을 끌고 있다. 1934년 초 볼셰비키 전 연합 공산당 제17차 대회는 제지 산업에서 발생하는 톱밥과 폐기물에서 알코올 생산을 가능한 모든 방법으로 개발하기로 결정했습니다. 최초의 소비에트 가수 분해 알코올 공장은 1938 년에 정기적으로 작동하기 시작했습니다. 두 번째 및 세 번째 5 개년 계획 기간 동안 우리는 가수 분해 알코올 생산 공장을 건설하고 시작했습니다. 이 알코올은 이제 점점 더 많은 양의 합성 고무로 가공됩니다. 비 식품 원료의 알코올입니다. 100만 리터의 가수분해된 에틸 알코올은 약 3,000톤의 빵 또는 10,000톤의 감자를 식용으로 방출하며, 결과적으로 약 600헥타르의 파종 면적을 방출합니다. 이 정도의 가수분해 알코올을 얻기 위해서는 수분 함량이 45%인 톱밥 10,000톤이 필요하며, 이는 1년에 평균 생산성의 제재소 하나를 생산할 수 있습니다.

톱밥에서 알코올 또는 기타 액체 연료를 얻는 방법은 무엇입니까?

제 2 차 세계 대전이 끝날 무렵 독일에서는 모든 탱크가 합성되었습니다. 톱밥 연료. 브라질의 자동차는 술을 많이 마시며 운전합니다. 브라질 자동차의 20%가 술을 마시고 있습니다. 그래서 사실입니다. 발효를 사용하고 추월하고 알코올을 얻을 수 있으며 자동차를 갖게됩니다
박테리아의 도움으로 메탄을 얻을 수 있을까요? 그럼 더 좋아
내 경험을 공유하겠습니다. 일반적으로 1KG를 섭취합니다. 목재 톱밥이나 기타 물건을 매우 조심스럽게 건조시킨 다음 부피의 1/3에 해당하는 전해질 (황산)을 플라스크 또는 냉장고를 통해 다른 것에 추가합니다 (승화가 있음). 150도까지 가열하면 메틸 알코올과 같은 장소에서 에스테르 등을 얻습니다. 가연성 반응 생성물. 액체는 색상이 다를 수 있습니다. 그러나 일반적으로 푸르스름하고 휘발성입니다. 예, 요리 할 때 Corundum (산화 알루미늄) 조각을 추가하는 것을 잊지 마십시오. 이것은 촉매제입니다. 용기 또는 플라스크의 액체가 인식할 수 없을 정도로 검게 변하는 즉시 다음 부분을 변경하고 채웁니다. 1kg으로 470ml 어딘가에 도달합니다. 알코올,하지만 700 뭔가. 환기가 잘되고 음식과 멀리 떨어진 개방된 공간에서 하세요 네, 마스크와 호흡기를 잊지 마세요. 검은 색 (사용한) 액체를 걸러 내고 건조 후 상단 레이어가 아주 잘 연소됩니다. 연료에도 추가하십시오.
침엽수에서 - 나쁘다. 일반적으로 가수분해 알코올은 활엽수에서 얻습니다. 실제로 여기에는 두 가지 옵션이 있으며 둘 다 실제로 집에서 구현되지 않습니다. 그리고 vodka-stool은 생산이 비효율적이고 최종 제품의 사용이 건강에 해로울 수 있기 때문에 대체로 농담입니다. 첫 번째 옵션. 톱밥을 거리의 상당히 큰 더미에 넣고 물로 적신 다음 몇 년 동안 (정확히 2 년 이상) 그대로 두어야합니다. 혐기성 미생물은 더미의 중앙에 정착하여 셀룰로오스를 점차적으로 이미 발효될 수 있는 단량체(당)로 분해합니다. 또한 - 평범한 달빛처럼. 또는 업계에서 구현되는 두 번째 옵션입니다. 톱밥은 고압에서 약한 황산 용액으로 끓입니다. 이 경우 셀룰로오스의 가수분해는 몇 시간 내에 수행됩니다. 다음 - 평소와 같이 증류.
에틸 알코올뿐만 아니라 다른 방식으로 갈 수 있지만 집에서는 실제로 실현되지 않습니다. 이것은 톱밥의 건식 증류입니다. 원료는 밀봉된 용기에서 800-900도까지 가열해야 합니다. 빠져나가는 가스를 수집합니다. 이러한 가스가 냉각되면 크레오소트(주 생산품), 메탄올 및 아세트산이 응축됩니다. 가스는 다양한 탄화수소의 혼합물입니다. 나머지는 숯입니다. 불이 아닌 숯이라고 불리는 것은 업계에서 이런 종류의 석탄입니다. 그것은 코크스 대신 야금에 사용되었습니다. 추가 처리 후 활성탄을 얻습니다. 크레오소트는 타르 침목과 전신주에 사용되는 수지입니다. 가스는 일반 천연 가스로 사용할 수 있습니다. 이제 액체. 메틸 또는 우드 알코올은 최대 75도의 온도에서 액체에서 증류됩니다. 연료로 사용할 수 있지만 수확량이 적고 매우 유독합니다. 다음은 아세트산입니다. 석회로 중화하면 아세트산 칼슘 또는 이전에 회색 나무 아세트산 분말이라고 불렀습니다. 하소하면 아세톤을 얻습니다. 연료는 어떻습니까? 사실, 이제 아세톤은 완전히 합성된 방식으로 얻어집니다.
나는 아무것도 잊지 않은 것 같습니다. 음, 크레오소트 가게는 언제 열어요?
"보드카가 톱밥에서 추출되지 않았다면 우리는 5 병에서 무엇을 갖게 될까요?" (V.S. Vysotsky)
설탕 물질의 발효. 셀룰로오스와 같은. 가속을 위해서만 효소 효모가 필요합니다. 그리고 메틸 알코올에 대해 .... 음, 일반적으로 저용량에서는 치명적입니다.
승화.
셀룰로오스를 발효시킨 다음 추월해야합니다.

냉수에서 식물 조직 다당류의 가수분해는 실제로 관찰되지 않습니다. 수온이 100°C 이상으로 올라가면 다당류의 가수분해가 진행되지만 너무 느려서 이러한 과정은 실질적으로 중요하지 않습니다. 만족스러운 결과는 촉매를 사용하는 경우에만 얻을 수 있으며, 그 중 강력한 무기산만이 산업적으로 중요합니다: 황산 및 드물게는 염산. 용액의 강산 농도와 반응 온도가 높을수록 다당류가 단당류로 가수분해되는 속도가 빨라집니다. 그러나 이러한 촉매의 존재는 다당류의 가수 분해 반응과 동시에 단당류 분해 반응을 촉진하여 수율을 감소시키기 때문에 부정적인 측면도 있습니다.

이러한 조건에서 6탄당이 분해되는 동안 옥시-메틸푸르푸랄이 먼저 형성되며, 이는 빠르게 더 분해되어 최종 생성물인 레불린산과 포름산을 형성합니다. 이러한 조건에서 오탄당은 푸르푸랄로 전환됩니다.

이와 관련하여, 식물 조직 다당류로부터 단당류를 얻기 위해서는 가수분해 반응에 가장 유리한 조건을 제공하고 형성된 단당류의 추가 분해 가능성을 최소화할 필요가 있다.

이것이 최적의 가수분해 방식을 선택할 때 연구자와 생산 작업자가 해결해야 하는 문제입니다.

산 농도 및 반응 온도에 대한 많은 가능한 옵션 중에서 현재 실제로 사용되는 것은 묽은 산을 사용한 가수분해와 농축 산을 사용한 가수분해입니다. 묽은 산으로 가수분해하는 동안 반응 온도는 일반적으로 160-190°C이고 수용액에서 촉매의 농도 범위는 0.3-0.7%(H2SO4, HCl)입니다.

반응은 10-15의 압력에서 오토클레이브에서 수행됩니다. ATM.농축산으로 가수분해하는 동안 황산의 농도는 일반적으로 70-80%이고 염산은 37-42%입니다. 이러한 조건에서 반응 온도는 15-40°입니다.

농축 산으로 가수분해하는 동안 단당류의 손실을 줄이는 것이 더 쉽습니다. 그 결과 이 방법으로 설탕의 수율이 거의 이론적으로 가능합니다. 즉, 650-750 킬로그램 1부터 티절대적으로 건조한 식물성 원료.

묽은 산으로 가수분해하는 동안 분해로 인한 단당류의 손실을 줄이는 것이 훨씬 더 어렵기 때문에 실제로 이 경우 단당류의 수율은 일반적으로 건조 원료 1g당 450-500kg을 초과하지 않습니다. .

농축 산으로 가수 분해하는 동안 설탕 손실이 적기 때문에 생성 된 단당류-가수 분해물의 수용액은 순도 증가로 구별되며 이는 후속 처리에서 매우 중요합니다.

최근까지 농축산을 사용한 가수분해 방법의 심각한 단점은 생산된 설탕 1톤당 무기산의 높은 소비로 인해 산의 일부를 재생하거나 다른 산업에서 사용해야 한다는 점이었습니다. 이로 인해 그러한 플랜트를 건설하고 운영하는 비용이 복잡해지고 증가했습니다.

공격적인 매체에 내성이 있는 장비의 재료를 선택하는 데에도 큰 어려움이 있었습니다. 이러한 이유로 현재 가동 중인 대부분의 가수분해 플랜트는 묽은황산 가수분해 방식으로 건설되었다.

소련 최초의 실험적 가수분해 알코올 공장은 1934년 1월 체레포베츠 시에서 시작되었습니다. 이 공장의 초기 지표와 기술 설계는 1931-1933년에 Leningrad Forestry Academy의 가수분해 생산부에서 개발했습니다. 파일럿 공장 운영 데이터를 기반으로 소련에서 산업 가수 분해 및 알코올 공장 건설이 시작되었습니다. 최초의 산업용 가수분해 알코올 공장은 1935년 12월 레닌그라드에서 시작되었습니다. Bobruisk, Khorsky 및 Arkhangelsk 가수 분해 알코올 공장이 가동되었습니다. 제2차 세계대전과 그 이후에 시베리아와 우랄 지역에 많은 대형 공장이 세워졌습니다. 현재 이러한 플랜트의 설계 용량은 기술 향상으로 인해 1.5-2배 초과되었습니다.

이 식물의 주요 원료는 인근 제재소에서 나오는 톱밥과 칩 형태의 침엽수이며, 여기서 제재소 폐기물 (슬라브 및 라스)을 치퍼에서 분쇄하여 얻습니다. 어떤 경우에는 침엽수 장작도 분쇄됩니다.

그러한 식물에서 단당류를 얻는 계획은 그림에 나와 있습니다. 76.

원료창고에서 잘려진 침엽수가 컨베이어 1번을 거쳐 안내 깔때기로 들어갑니다. 2 그리고 목 아래까지

가수 분해 장치의 결함 3. 이것은 상부 및 하부 원뿔과 목이있는 수직 강철 실린더입니다. 이와 같은 내부 표면 가수분해 장치내산성 세라믹 또는 흑연 타일 또는 벽돌로 덮고 80-100 두께의 콘크리트 층으로 보강 mm.타일 사이의 이음새는 내산성 퍼티로 채워져 있습니다. 가수 분해 장치의 상부 및 하부 목은 내부의 내산성 청동 층에 의해 뜨거운 묽은 황산의 작용으로부터 보호됩니다. 이러한 가수분해 장치의 유용한 부피는 일반적으로 30-37 At3이지만 때로는 18, 50 및 70 부피의 가수분해 장치가 있습니다. m3.이러한 가수분해 장치의 내경은 약 1.5이고 높이는 7~13m로 파이프를 통해 가수분해시 가수분해 장치의 상부 콘에서 5 160-200 °로 가열 된 묽은 황산이 공급됩니다.

하단 콘에 필터가 설치되어 있습니다. 4 생성된 가수분해물의 선택을 위해. 이러한 장치의 가수분해는 주기적으로 수행됩니다.

위에서 언급한 바와 같이 가수분해 장치에는 가이드 깔대기를 통해 분쇄된 원료가 적재됩니다. 파이프를 통해 원료를 적재할 때 5 70-90 °로 가열 된 묽은 황산이 공급되어 원료를 적시고 압축에 기여합니다. 이 방법으로 1에로드 m3가수분해 장치는 약 135 킬로그램톱밥 또는 145-155 킬로그램완전히 마른 나무의 측면에서 칩. 적재가 끝나면 가수분해 장치의 내용물은 하부 콘으로 들어가는 생증기에 의해 가열됩니다. 150-170°C의 온도에 도달하자마자 170-200°C로 가열된 0.5-0.7%의 황산이 파이프 5를 통해 가수분해 장치로 흐르기 시작합니다. 필터를 통해 동시에 생성된 가수분해물 4 증발기로 배출되기 시작합니다. b. 가수분해 장치에서의 가수분해 반응은 1시간 내지 3시간 동안 지속된다. 가수분해 시간이 짧을수록 가수분해 장치의 온도와 압력이 높아집니다.

가수분해 과정에서 목재 다당류는 뜨거운 묽은 산에 용해되는 상응하는 단당류로 전환됩니다. 이러한 단당류가 고온에서 분해되는 것을 방지하기 위해 단당류를 함유한 가수분해물은 요리하는 동안 필터를 통해 지속적으로 제거됩니다. 4 그리고 증발기에서 빠르게 냉각 6. 이후, 공정 조건에 따라 가수분해 가능한 식물 재료. "가수분해 장치로"는 항상 액체로 채워져야 하고, 설정된 레벨 e는 파이프 5를 통해 흐르는 뜨거운 산에 의해 유지되며,

이 작동 방법을 여과라고 합니다. 여과가 더 빨리 일어날수록, 즉 뜨거운 산이 가수분해 장치를 통해 더 빨리 흐를수록 생성된 당이 더 빨리 반응 공간에서 제거되고 더 적게 분해됩니다. 한편, 삼투가 빨리 진행될수록 조리에 뜨거운 산이 많이 소모되고 가수분해물 내 당의 농도가 낮아지므로 조리에 필요한 증기와 산의 소모량이 많아진다.

실제로, (가수분해물에서 경제적으로 허용되는 농도에서) 충분히 높은 수율의 당을 얻기 위해서는 평균 여과 조건을 선택해야 합니다. 일반적으로 그들은 가수분해물의 당 농도가 3.5-3.7%인 절대적으로 건조한 목재 중량의 45-50%의 당 수율에서 멈춥니다. -15 m3 1당 가수분해물 티가수분해 장치에 적재된 완전히 건조한 목재. 각 톤의 가수분해 가능한 원료에 대한 추출당 취출된 가수분해물의 양을 유출 수력 모듈러스라고 하며, 이는 공장에서 적용되는 가수분해 방식의 주요 지표 중 하나입니다.

여과하는 동안 가수분해 장치의 상부와 하부 목 사이에 일정한 압력 차이가 발생하여 그 안에 포함된 다당류가 용해될 때 원료 압축에 기여합니다.

원료의 압축은 요리가 끝날 때 남아있는 용해되지 않은 리그닌이 원료의 초기 부피의 약 25%의 부피를 차지한다는 사실로 이어집니다. 반응 조건에 따라 액체가 원료를 덮어야 하므로 조리 과정에서 그에 따라 액체의 양이 줄어듭니다. 요리 과정 중 액체 레벨 제어는 계량기를 사용하여 수행됩니다. 30, 가수분해 장치에서 원료와 액체의 총 중량 변화를 보여줍니다.

요리가 끝나면 리그닌은 1을 포함하는 장치에 남아 있습니다. 킬로그램건물 3 킬로그램 180-190 °로 가열 된 묽은 황산.

리그닌은 가수분해 장치에서 사이클론으로 배출됩니다. 22 파이프에 따라 21. 이를 위해 밸브가 빠르게 열립니다. 20, 가수분해 장치 내부와 싸이클론 연결 22. 리그닌 조각 사이의 급격한 압력 감소로 인해 리그닌에 포함된 과열된 물이 즉시 끓어 많은 양의 증기를 형성합니다. 후자는 리그닌을 찢어 파이프를 통해 현탁액 형태로 운반합니다. 21 사이클론으로 22. 파이프 21 사이클론에 접선 방향으로 접근하여 사이클론에 침입하는 리그닌이 포함된 증기 제트가 벽을 따라 이동하여 회전 운동을 합니다. 리그닌은 원심력에 의해 측벽으로 던져지고 속도를 잃어 사이클론 바닥으로 떨어집니다. 중앙 튜브를 통한 무리그닌 스팀 23 대기 중으로 방출됩니다.

집진 장치 22 일반적으로 부피가 약 100인 수직 강철 실린더 m3,옆문으로 31 및 회전 교반기 25, 사이클론 바닥에서 벨트 또는 스크레이퍼 컨베이어로 리그닌을 내리는 데 도움이 됩니다. 24.

부식을 방지하기 위해 사이클론의 내부 표면은 때때로 내산성 콘크리트 층으로 보호됩니다.위에서 이미 언급한 바와 같이 여과 과정에서 가열된 묽은 황산이 가수분해 장치의 상부 콘으로 공급됩니다. 내산성 혼합기로 혼합하여 제조한다. 17 파이프를 통해 공급되는 과열수 28, 측정 탱크에서 나오는 차가운 농축 황산으로 19 피스톤 산성 펌프를 통해 18.

차가운 농축 황산은 철과 주철을 약간 부식시키기 때문에 이러한 금속은 저장 및 믹서로의 운송을 위한 탱크, 펌프 및 파이프라인 제조에 널리 사용됩니다. 믹서에 과열 요오드를 공급하기 위해 유사한 재료도 사용됩니다. 믹서의 벽을 부식으로부터 보호하려면 인청동, 흑연 또는 플라스틱 덩어리-불소 수지 4를 적용하십시오. 마지막 두 개는 믹서의 내부 라이닝에 사용되며 최상의 결과를 제공합니다.

가수분해 장치에서 나온 완성된 가수분해물은 증발기로 들어갑니다. 6 고압. 그것은 압력을 받고 작동하는 강철 용기이며 가수 분해기와 같은 세라믹 타일로 내부가 늘어서 있습니다. 6-8 l3 용량의 증발기 상단에는 덮개가 있습니다. 증발기는 4-5에서 가압됩니다. ATM가수분해 장치보다 낮다. 이로 인해 들어가는 가수 분해물은 즉시 끓고 부분적으로 증발하며 130-140 °로 냉각됩니다. 생성된 증기는 가수분해물의 방울과 파이프를 통해 분리됩니다. 10 리쇼퍼(열교환기)에 들어간다. 11, 응축되는 곳. 증발기에서 부분적으로 냉각된 가수분해물 6 파이프 7을 통해 증발기로 들어갑니다. 8 저압, 일반적으로 1 기압을 초과하지 않는 저압에서 끓는 결과 105-110 °로 냉각됩니다. 파이프를 통해 이 증발기에서 형성된 증기 14 두 번째 reshofer에 공급 13, 응축되는 곳. reshefers에서 응축수 11과 13 0.2~0.3%의 푸르푸랄을 함유하고 있으며 아래에서 설명할 특수 설비에서 분리하는 데 사용됩니다.

증발기에서 나오는 증기에 포함된 열 6 그리고 8, 믹서에 들어가는 물을 가열하는 데 사용 17. 이를 위해 탱크에서 16 순환 수도 펌프 1b가수분해 플랜트의 증류부에서 얻은 따뜻한 물은 저압 건조기로 공급됩니다. 13, 60-80°에서 100-110°로 가열됩니다. 그런 다음 파이프 아래로 12 가열된 물은 고압 건조기를 통과합니다. 11, 여기서 130-140° 온도의 증기가 120-130°로 가열됩니다. 또한, 온수기둥에서 수온을 180-200°로 상승시킨다. 27. 후자는 13-15의 작동 압력을 위해 설계된 바닥 및 상단 덮개가 있는 수직 강철 실린더입니다. ATM.

증기는 수직 파이프를 통해 온수 컬럼으로 공급됩니다. 26, 끝에 30개의 수평 디스크가 고정됨 2b.파이프에서 나오는 증기 26 개별 디스크 사이의 틈을 통해 물이 채워진 기둥으로 들어갑니다. 후자는 하부 피팅을 통해 컬럼으로 지속적으로 공급되고 증기와 혼합되며 미리 정해진 온도로 가열되고 파이프를 통해 28 믹서에 들어간다 17.

가수 분해기는 5-8 개 행의 특수 기초에 설치됩니다. 큰 공장에서는 숫자를 두 배로 늘리고 두 줄로 설치합니다. 가수분해물의 파이프라인은 적동 또는 황동으로 만들어집니다. 밸브와 밸브로 구성된 피팅은 인청동 또는 인증 청동으로 만들어집니다.

위에서 설명한 가수분해 공정은 회분식입니다. 현재 hydrolpz의 새로운 디자인이 테스트되고 있습니다. 특수 피더의 도움으로 다진 목재가 지속적으로 공급되고 리그닌과 가수 분해물이 지속적으로 제거되는 연속 작동 장치입니다.

일괄 가수분해 장치를 자동화하는 작업도 진행 중입니다. 이 이벤트를 통해 지정된 요리 모드를 보다 정확하게 관찰할 수 있으며 동시에 요리사의 작업을 용이하게 합니다.

저압 증발기에서 나오는 산 가수분해물 8 (그림 76) 파이프를 따라 9 후속 처리를 위해 장비에 공급됩니다. 그러한 가수분해물의 온도는 95-98°이다. 다음을 포함합니다(%):

황산. . . .................................................................. 0.5 -0.7:

육탄당(포도당, 만노스, 갈락토스)……………………………………………… 2.5 -2.8;

오탄당(자일로스, 아라비노스) 0.8 -1.0;

휘발성 유기산(포름산, 아세트산) .................................. 0.24-0.30;

비휘발성 유기산(레불린산). . 0.2 -0.3;

푸르푸랄........................................................................................................................... 0.03-0.05;

하이드록시메틸푸르푸랄 0.13-0.16;

메탄올. .................................................. 0.02-0.03

가수분해물은 또한 콜로이드 물질(리그닌, 덱스트린), 회분 물질, 테르펜, 수지 등을 포함합니다. 식물 가수분해물의 단당류 함량은 정확한 화학 연구에서 정량적 종이 크로마토그래피로 결정됩니다.

공장 실험실에서는 당의 대량 측정을 위해 산화 구리의 형성과 함께 산화 구리의 복합 화합물을 알칼리성 매질에서 복원하는 능력이 사용됩니다.

2 Cu(OH) 2 Cu5 O + 2 H2 O + 02.

형성된 산화 구리의 양에 따라 용액에서 단당류의 공동 공급이 계산됩니다.

당을 결정하는 이 방법 조건부이므로단당류와 동시에 산화 구리는 푸르푸랄, 하이드록시메틸푸르푸랄, 덱스트린, 콜로이드 리그닌의 산화물로 환원됩니다. 이러한 불순물은 가수분해물의 실제 당 함량 측정을 방해합니다. 여기서 전체 오류는 5-8%에 이릅니다. 이러한 불순물에 대한 보정은 많은 노동력이 필요하기 때문에 일반적으로 수행되지 않으며 생성된 당은 단당류와 달리 환원 물질 또는 줄여서 RV라고 합니다. 공장에서 가수분해물에서 생성된 설탕의 양은 RS 톤 단위로 고려됩니다.

에틸 알코올을 얻기 위해 6탄당(포도당, 만노스 및 갈락토스)은 알코올 생성 효모인 사카로미세테스 또는 스키조사카로마이세테스에 의해 발효됩니다.

육탄당의 알코올 발효 요약식

C(i Hf, 06 - 2 C2 NG) OH + 2 CO2 육탄당에탄올

이 과정에서 이론적으로 매 100 킬로그램설탕은 51.14여야 합니다. 킬로그램,또는 약 64 엘 100% 에틸 알코올 및 약 49 킬로그램이산화탄소.

따라서 6탄당의 알코올 발효 중에 에탄올과 이산화탄소라는 두 가지 주요 제품이 거의 같은 양으로 얻어집니다. 이 공정을 수행하려면 뜨거운 산성 가수분해물을 다음과 같이 처리해야 합니다.

1) 중화 2) 부유 물질로부터의 방출; 3) 30°까지 냉각; 4) 효모의 필수 활동에 필요한 영양소로 가수분해물의 농축.

산 가수분해물의 pH는 1-1.2입니다. 발효에 적합한 환경은 pH가 4.6-5.2여야 합니다. 가수 분해물에 필요한 산도를 부여하려면 유리 황산과 그 안에 포함된 상당 부분의 유기산을 중화해야 합니다. 가수 분해물에 포함 된 모든 산이 조건부로 황산으로 표현되면 그 농도는 약 1 %입니다. pH = 4.6-5.2에서 가수분해물의 잔류 산도는 약 0.15%입니다.

따라서 가수분해물에서 필요한 수소 이온 농도를 얻으려면 0.85%의 산을 중화해야 합니다. 이 경우 유리 황산, 포름산 및 아세트산의 일부가 완전히 중화됩니다. 레불린산과 소량의 아세트산이 유리되어 있습니다.

가수 분해물은 석회유, 즉 리터당 CaO 150-200g 농도의 물에 산화 칼슘 수화물 현탁액으로 중화됩니다.

석회유 준비 계획이 그림에 나와 있습니다. 77.

생석회 CaO는 회전하는 석회 덤핑 드럼의 공급 깔때기로 지속적으로 공급됩니다. 34. 동시에 필요한 양의 물이 드럼에 공급됩니다. 드럼이 회전하면 물을 결합하는 생석회가 산화칼슘 수화물로 전달됩니다. 후자는 물에 분산되어 현탁액을 형성합니다. 반응하지 않은 석회 조각은 드럼 끝에서 석회 우유와 분리되어 트롤리에 버려집니다. 석회 우유는 모래와 함께 파이프를 통해 모래 분리기로 흐릅니다. 35. 후자는 가로 칸막이와 블레이드가 있는 세로 샤프트가 있는 수평으로 위치한 철제 홈통입니다.

이 장치의 라임 우유는 파이프를 따라 오른쪽에서 왼쪽으로 천천히 흐릅니다. 36 컬렉션에 병합 2.

모래는 모래 분리기의 칸막이 사이에 천천히 가라앉고 천천히 회전하는 블레이드의 도움으로 장치에서 제거됩니다. 석회유가 중화제에 들어가기 전에 주어진 양의 황산 암모늄과 혼합되며 그 용액은 탱크에서 나옵니다. 37. 석회유에 황산암모늄을 섞으면 반응이 진행된다.

Ca (OH) 3 + (NH4) 2 SO4 -> CaS04 + 2 NH, OH, 그 결과 석회의 일부가 황산 암모늄의 황산에 의해 결합되고 난용성 황산 칼슘 이수화물 CaS04-2H20의 결정이 형성됩니다 . 동시에 암모니아가 형성되어 라임 우유에 용해된 상태로 남아 있습니다.

후속 중화 동안 석회유에 존재하는 작은 석고 결정체는 생성된 석고의 결정화 중심이며 중화된 가수분해물에서 석고의 과포화 용액 형성을 방지합니다. 이 이벤트는 매시에서 과포화 석고 용액이 매시 기둥의 석고를 유발하고 신속하게 작동하지 않기 때문에 매시에서 알코올의 후속 증류에서 중요합니다. 이 작업 방법을 석고의 직접 결정화로 중화라고합니다.

중화제에 석회 우유와 동시에 5 과인산 염의 약산성 수성 추출물이 측정 탱크에서 공급됩니다. 38.

소금은 0.3의 비율로 중화제에 제공됩니다. 킬로그램황산암모늄 및 0.3 킬로그램 1에 대한 과인산 염 m3가수 분해물.

변환기 5 (정원 35~40명 중 3) 내산성 세라믹 타일로 라이닝되고 탱크 벽에 고정된 수직 교반기와 제동 베인이 장착된 강철 탱크입니다. 가수분해 공장에서의 중화는 이전에 주기적으로 수행되었습니다. 현재는 보다 완벽한 연속 중화로 대체되고 있습니다. 무화과. 77은 마지막 다이어그램을 보여줍니다. 공정은 동일한 장치를 갖는 2개의 직렬 연결된 중화기(5 및 6)에서 수행된다. 파이프 1을 통한 산성 가수 분해물은 석회유와 영양 염이 동시에 들어가는 첫 번째 중화기로 지속적으로 공급됩니다. 안티몬 또는 유리 전극이 있는 전위차계 3을 사용하여 수소 이온의 농도를 측정하여 중화의 완전성을 제어합니다. 4. 전위차계는 가수분해물의 pH를 지속적으로 기록하고 석회유를 첫 번째 중화기로 공급하는 파이프의 차단 밸브에 연결된 가역 모터에 전기 임펄스를 전송하여 지정된 한계 내에서 자동으로 pH를 조정합니다. 중화제에서 중화 반응은 상대적으로 빠르게 진행되고 과포화 용액에서 석고의 결정화 과정은 상대적으로 느리게 진행됩니다.

따라서 중화 플랜트를 통한 액체 흐름 속도는 30-40이 필요한 두 번째 프로세스 때문입니다. 최소

이 시간이 지나면 "중화물"이라고 하는 중화된 가수분해물이 섬프(7)에 반연속 또는 연속 작용으로 들어갑니다.

반 연속 공정은 중화 물이 섬프를 통해 지속적으로 흐르고 바닥에 침전 된 석고가 축적됨에 따라 주기적으로 제거된다는 사실에 있습니다.

섬프의 연속 작동으로 모든 작동이 연속적으로 수행됩니다. 하수구로 내려가기 전, 슬러지는 8 수신기에서 추가로 물로 세척합니다. 후자의 방법은 일부 생산상의 어려움으로 인해 아직 널리 보급되지 않았습니다.

침전조에서 나온 석고 슬러지는 일반적으로 황산칼슘 이수화물 절반과 가수분해물에서 침전된 리그닌 및 휴믹 물질로 구성됩니다. 일부 가수분해 공장에서는 석고 슬러지를 탈수, 건조 및 소성하여 건물 설화석고로 만듭니다. 그들은 드럼 진공 필터에서 탈수되고 연도 가스로 가열되는 회전식 드럼 가마에서 건조 및 소성됩니다.

현탁 입자가 제거된 중화물은 발효 전에 냉장고에서 냉각됩니다. 10 (그림 77) 85에서 30°로. 이를 위해 열 전달 계수가 높고 치수가 작은 나선형 또는 판형 열교환기가 일반적으로 사용됩니다. 냉각하는 동안 중화제에서 수지 물질이 방출되어 열교환기 벽에 정착하여 점차 오염됩니다. 청소를 위해 열교환기를 주기적으로 끄고 수지 및 부식 물질을 용해시키는 2-4% 뜨거운 가성 소다 수용액으로 세척합니다.

중화, 정제 및 냉각된 가수분해물.

목재 머스트는 이러한 환경에 적응된 특수 스핀 형성 효모로 발효됩니다. 직렬로 연결된 발효 탱크의 배터리에서 연속 방식으로 발효가 진행됩니다. 11 그리고 12.

리터당 약 80-100g의 압착 효모를 포함하는 효모 슬러리를 파이프를 통해 지속적으로 공급합니다. 15 효모로 44 그런 다음 첫 번째 또는 헤드, 발효 탱크의 상단으로 11. 냉각된 목재 머스트는 이스트 현탁액과 동시에 이스트에 공급됩니다. 효모 현탁액 1입방미터당 8-10m3의 맥아즙이 발효 탱크에 들어갑니다.

육탄당 배지에 함유된 효모 사하로프,효소 시스템을 사용하여 설탕을 분해하여 에틸 알코올과 이산화탄소를 형성합니다. 에틸알코올이 주위의 액체 속으로 들어가면서 이산화탄소가 작은 거품의 형태로 효모 표면에 방출되어 서서히 부피가 커지다가 점차적으로 통의 표면으로 떠오르면서 달라붙은 효모를 끌어들인다. .

표면에 닿으면 이산화탄소의 기포가 터지고 비중이 1.1, 즉 맥아즙(1.025)보다 큰 효모는 가라앉다가 이산화탄소에 의해 다시 표면으로 올라올 때까지 가라앉는다. 효모의 지속적인 위아래 움직임은 발효 탱크에서 액체 흐름의 움직임을 촉진하여 액체의 교반 또는 "발효"를 만듭니다. 파이프를 통해 발효 탱크에서 액체 표면으로 방출되는 이산화탄소 13 액체 또는 고체 이산화탄소 생산을 위해 공장에 유입되거나 화학 제품(예: 요소)을 얻기 위해 사용되거나 대기 중으로 방출됩니다.

반발효된 장작을 효모와 함께 머리발효조에서 꼬리발효조로 옮긴다. 12, 발효가 끝나는 곳. 꼬리 통의 설탕 농도가 낮기 때문에 발효가 덜 강하고 이산화탄소 거품을 형성 할 시간이없는 효모의 일부가 통 바닥에 침전됩니다. 이를 방지하기 위해 교반기 또는 원심 펌프를 사용하여 테일 탱크에 액체를 강제 혼합하는 경우가 많습니다.

발효 또는 발효 액체를 매시라고합니다. 발효가 끝나면 매쉬는 분리기로 옮겨집니다. 14, 원심 분리기의 원리에 따라 작동합니다. 그것에 들어가는 매쉬는 그 안에 매달린 효모와 함께 4500-6000rpm의 속도로 회전하기 시작합니다. 매시와 효모의 비중 차이로 인한 원심력에 의해 분리됩니다. 분리기는 액체를 두 개의 흐름으로 나눕니다. 효모가 들어 있지 않은 더 큰 흐름이 깔때기로 들어갑니다. 16 효모가 들어있는 작은 것은 깔때기를 통해 파이프로 들어갑니다. 15. 일반적으로 첫 번째 스트림은 두 번째 스트림보다 8-10배 더 큽니다. 파이프로 15 효모 슬러리는 헤드 발효기로 되돌아갑니다. 11 효모를 통해 44. 폐기되고 효모가 제거된 맥아즙은 매쉬의 중간 컬렉션에 수집됩니다. 17.

분리기의 도움으로 효모는 폐쇄 발효 시스템에서 지속적으로 순환됩니다. 분리막 생산성 10- 35m3/시간.

발효 중, 특히 분리 중에 목재에 포함된 휴믹 콜로이드의 일부가 응고되어 발효 탱크 바닥에 천천히 가라앉는 무거운 플레이크를 형성해야 합니다. 피팅은 통 바닥에 배치되어 침전물이 주기적으로 하수구로 내려갑니다.

위에서 언급했듯이 이론적인 알코올 생산량은 100에서 킬로그램발효 육탄당은 64 엘.그러나 실질적으로 교육을 통해 사하로프부산물 (글리세린, 아세트 알데히드, 숙신산 등) 및 맥아 즙에 효모에 유해한 불순물이 존재하기 때문에 알코올 수율은 54-56입니다. 엘.

좋은 알코올 생산량을 얻으려면 효모를 항상 활성 상태로 유지해야 합니다. 이렇게하려면 설정된 발효 온도, 수소 이온 농도, 맥아 즙의 필요한 순도를 신중하게 유지하고 매시가 들어가기 전에 소위 "비 발효"인 소량의 헥 소스를 남겨 두어야합니다. 분리기(일반적으로 용액 내 설탕의 0.1% 이하). 비발효로 인해 효모는 항상 활성 상태를 유지합니다.

주기적으로 가수분해 플랜트는 계획된 예방 또는 주요 수리를 위해 중지됩니다. 이때 효모는 살아 있어야 한다. 이를 위해 분리기의 도움으로 효모 현탁액을 두껍게 만들고 차가운 나무를 부어 야합니다. 낮은 온도에서는 발효가 급격히 느려지고 효모는 설탕을 훨씬 적게 소비합니다.

100-200m3 용량의 발효 탱크는 일반적으로 강판으로 만들어지며 드물게 철근 콘크리트로 만들어집니다. 발효 기간은 효모의 농도에 따라 다르며 6~10시간 범위입니다. 효모 생산 배양물의 순도를 모니터링하고 외부 유해 미생물에 의한 감염으로부터 보호해야 합니다. 이를 위해 모든 장비는 깨끗하고 주기적으로 멸균되어야 합니다. 가장 간단한 멸균 방법은 모든 장비, 특히 파이프라인과 펌프를 라이브 스팀으로 스팀 처리하는 것입니다.

효모의 발효 및 분리가 끝나면 알코올 매쉬에는 1.2~1.6%의 에틸 알코올과 약 1%의 오탄당이 포함됩니다. 사하로프.

알코올은 양조주에서 분리되고 정제되고 양조주로 구성된 3개의 열 양조 증류 장치에서 강화됩니다. 18, 증류 22 그리고 메탄올 28 열(그림 77).

컬렉션의 Brazhka 17 열 교환기를 통해 펌핑 41 비어 컬럼의 피드 플레이트에 18. 매시 컬럼의 배출구 부분의 플레이트에서 흘러내리는 브루는 도중에 상승하는 증기를 만납니다. 점차적으로 알코올이 풍부한 후자는 상부로 전달되어 기둥의 일부를 강화합니다. 아래로 흐르는 매쉬는 점차적으로 알코올이 제거된 다음 컬럼의 바닥면에서 18 파이프를 따라 21 열교환기로 간다 41, 여기서 컬럼에 들어가는 매시를 60-70s로 가열합니다. 다음으로 파이프를 통해 생증기가 나오는 컬럼에서 매시를 105°로 가열합니다. 20. 알코올이 없는 양조주를 "vinasse"라고 합니다. 파이프로 42 Bardy 열 교환기에서 Barda가 나옵니다. 41 오탄당에서 사료 효모를 얻기 위해 효모 작업장으로 보냈습니다. 이 프로세스는 나중에 자세히 설명합니다.

상부 보강부의 매시 컬럼은 환류 응축기로 끝납니다. 19, 컬럼의 상판에서 나오는 요오드-알코올 혼합물의 증기가 응축됩니다.

발효 중에 형성된 약 1m3의 이산화탄소가 30 °의 온도에서 1m3의 매쉬에 용해됩니다. 열교환기에서 매시를 가열할 때 41 맥주 기둥의 하부에 생증기가 있으면 용해된 이산화탄소가 방출되고 알코올 증기와 함께 기둥의 강화 부분과 환류 응축기로 올라갑니다. 19. 비응축 가스는 냉장고 뒤의 알코올 응축 배관에 설치된 통풍구를 통해 분리됩니다. 알코올, 알데하이드 및 에테르로 구성된 저비점 분획은 디플레메이터를 통과합니다. 19 그리고 마지막으로 냉장고에서 응축 39세그곳에서 가래의 형태로 물개를 통해 기둥으로 다시 흘러 들어갑니다. 40. 냉장고를 떠나기 전에 이산화탄소로 구성된 비응축성 가스 39 추가 응축기를 통과하거나 스크러버에서 물로 세척하여 알코올 증기의 마지막 흔적을 가두십시오.

액체 상태의 비어 컬럼의 상부 플레이트에는 20-40%의 알코올이 포함되어 있습니다.

파이프를 통한 응축수 25 증류탑의 공급 트레이에 들어갑니다. 22. 이 컬럼은 맥주 컬럼과 유사하게 작동하지만 더 높은 알코올 농도에서 작동합니다. 파이프를 통해 이 기둥의 바닥까지 24 라이브 스팀이 공급되어 컬럼 바닥으로 흘러내리는 알코올 응축수에서 알코올을 서서히 끓입니다. 파이프를 통한 루터라는 무알코올 액체 23 배수구로 내려갑니다. 스틸아지와 루터의 알코올 함량은 0.02%를 넘지 않습니다.

Dephlegmator는 증류탑의 상판 위에 설치됩니다. 26. 응축되지 않은 증기는 응축기에서 최종적으로 응축됩니다. 26a컬럼으로 다시 흐릅니다. 끓는점이 낮은 부분의 일부는 파이프를 통해 가져옵니다. 43 사용하지 않는 경우 발효 탱크로 반환되는 에테르 알데히드 분획의 형태입니다.

휘발성 유기산에서 에틸 알코올을 방출하기 위해 컬럼은 탱크에서 공급됩니다. 45 10% 수산화나트륨 용액으로 컬럼 강화부의 중간판에서 산을 중화합니다. 알코올 농도가 45~50%인 증류탑 중간 부분에 퓨젤유가 축적되어 파이프를 통해 유입 46. 퓨젤 오일은 아미노산에서 형성된 고급 알코올(부틸, 프로필, 아밀)의 혼합물입니다.

에스테르 및 알데히드와 퓨젤 오일이 없는 에틸 알코올은 증류탑 강화 부분의 상부 플레이트와 파이프를 통해 빗으로 가져옵니다. 27 메탄올 컬럼의 피드 트레이에 들어갑니다. 28. 증류탑에서 나오는 원료 알코올에는 약 0.7%의 메틸 알코올이 포함되어 있는데, 이는 식물 재료의 가수분해 과정에서 형성되었으며 단당류와 함께 목재 머스트에 들어갔습니다.

hexose의 발효 중에 메틸 알코올이 형성되지 않습니다. 가수분해 공장에서 생산되는 에틸 알코올에 대한 사양에 따르면 0.1% 이하의 메틸 알코올을 함유해야 합니다. 연구에 따르면 메틸 알코올은 수분 함량이 최소인 생 알코올에서 가장 쉽게 분리되는 것으로 나타났습니다. 이러한 이유로 최대 농도(94-96% 에탄올)의 원료 알코올이 메탄올 컬럼에 공급됩니다. 96% 이상의 '에틸 알코올은 기존의 증류 컬럼에서 얻을 수 없습니다. 이 농도는 별도로 끓이지 않는 물-알코올 혼합물의 조성에 해당하기 때문입니다.

메탄올 컬럼에서 경비점 분획은 메탄올이며, 이는 컬럼의 상부로 상승하고 디플레메이터에서 강화됩니다. 29 그리고 파이프를 통해 30 약 80%의 메탄올을 포함하는 메탄올 분획의 수집기로 합쳐집니다. 상업적인 100% 메탄올 생산을 위해 두 번째 메탄올 컬럼이 설치됩니다. 77.

플레이트 아래로 흐르는 에틸 알코올은 메탄올 컬럼의 바닥으로 내려갑니다. 28 그리고 파이프를 통해 33 완제품의 수신기로 병합됩니다. 메탄올 컬럼은 외부 히터에서 무증기로 가열됩니다. 31, 선박 통신 원리에 따라 고리가 알코올로 채워지는 방식으로 설치됩니다. 히터에 들어가는 수증기는 알코올을 가열하여 끓게 하고 생성된 알코올 증기는 컬럼을 가열하는 데 사용됩니다. 히터에 들어가는 증기 31, 그 안에 응축되어 응축수 형태로 깨끗한 물 수집기에 공급되거나 하수구로 배출됩니다.

생성된 에틸 알코올의 양과 강도는 특수 장비(랜턴, 제어 발사체, 알코올 측정 스틱)에서 측정됩니다. 에틸 알코올은 본관 외부의 스팀 펌프가 있는 측정 탱크에서 알코올 창고에 위치한 고정 탱크로 공급됩니다. 이 탱크에서 필요에 따라 상업용 에틸 알코올을 철도 탱크에 부어 소비 장소로 운송합니다.

위에서 설명한 기술 프로세스를 통해 1에서 얻을 수 있습니다. 티절대적으로 건조한 침엽수 150-180 엘 100% 에틸 알코올. 동시에, 1 dcl알코올 소비

절대적으로 건조한 목재(kg). . . . . 55-66;

TOC o "1-3" h z 황산 - moaoidrate in 킬로그램 … . 4,5;

생석회, 85% 킬로그램…………………………………………………. 4,3;

한 쌍의 기술 3 및 16 대기

메가칼로리로. ........................ 0.17-0.26;

m3의 물........................................................................................................................... 3.6;

일렉트릭 그로스너 kWh…………………………………………………………………….. 4,18

중용량 알코올 가수분해 공장의 연간 생산능력은 100만~150만톤이다. 준.이 공장에서 주요 제품은 에틸 알코올입니다. 이미 언급한 바와 같이 동시에 가수분해-알코올 공장의 주요 생산 폐기물에서 고체 또는 액체 이산화탄소, 푸르푸랄, 사료 효모 및 리그닌 가공 제품이 생산됩니다. 이러한 제작물에 대해 더 자세히 논의할 것입니다.

푸르푸랄이나 자일리톨을 주산물로 하는 일부 가수분해 공장에서는 오탄당이 풍부한 헤미셀룰로오스가 가수분해된 후 셀룰로오스와 리그닌으로 구성된 가수분해하기 어려운 잔여물인 셀로리그닌이 남습니다.

셀로리그닌은 위에서 기술한 퍼컬레이션 방법에 의해 가수분해될 수 있으며, 일반적으로 2-2.5% 당을 함유하는 생성된 육탄당 가수분해물은 기술적인 에틸 알코올 또는 사료 효모로 위에서 기술된 방법에 따라 가공될 수 있습니다. 이 방식에 따르면 목화 껍질, 옥수수 속대, 참나무 꼬투리, 해바라기 껍질 등이 가공되며, 이러한 생산 공정은 저렴한 원료와 연료로만 경제적 이익을 얻을 수 있습니다.

가수 분해 알코올 공장에서는 일반적으로 후속 화학 처리에 사용되는 기술 에틸 알코올을 얻습니다. 그러나 필요한 경우 이 알코올은
과망간산염의 알칼리성 용액을 사용한 추가 증류 및 산화에 의해 상대적으로 세척하기 쉽습니다. 이러한 정제 후 에틸 알코올은 식품 목적에 매우 적합합니다.

가수 분해 "검은 당밀"에서 에틸 알코올을 얻는 일반적인 방법은 다음과 같습니다. 분쇄된 원료는 내부에서 내화학성 세라믹으로 라이닝된 멀티미터 강철 가수분해 컬럼에 로드됩니다. 뜨거운 염산 용액이 압력 하에 공급됩니다. 셀룰로오스의 화학 반응의 결과로 소위 "검은 당밀"이라고 불리는 설탕을 함유한 제품이 얻어집니다. 이 제품은 석회로 중화되고 거기에 효모가 첨가되어 당밀이 발효됩니다. 그런 다음 다시 가열되고 방출 된 증기는 에틸 알코올 형태로 응축됩니다 ( "와인 알코올"이라고 부르고 싶지 않습니다).
가수분해 방법은 에틸 알코올을 생산하는 가장 경제적인 방법입니다. 전통적인 생화학적 발효 방법으로 1톤의 곡물에서 50리터의 알코올을 얻을 수 있다면 톱밥 1톤에서 200리터의 알코올을 추출하여 "검은 당밀"로 가수분해합니다. 속담처럼 "혜택을 느껴보세요!" 전체 질문은 당화 셀룰로오스로서의 "검은 당밀"이 곡물, 감자 및 비트와 함께 "식품"이라고 불릴 수 있는지 여부입니다. 값싼 에틸 알코올 생산에 관심이 있는 사람들은 이렇게 생각합니다. 결국 "검은 당밀"의 나머지 부분 인 음유 시인은 증류 후 가축에게 먹이를 주는데 이는 식품이기도합니다. F. M. Dostoevsky의 말을 어떻게 기억하지 못할 수 있습니까? "교육받은 사람은 필요할 때 어떤 가증한 행위도 말로 정당화할 수 있습니다."
1930년대에 유럽에서 가장 큰 전분 공장이 베슬란의 오세트인 마을에 건설되었으며 그 이후로 수백만 리터의 에틸 알코올을 생산해 왔습니다. 그런 다음 Solikamsk 및 Arkhangelsk 펄프 및 제지 공장을 포함하여 전국에 에틸 알코올 생산을위한 강력한 공장이 건설되었습니다. I. V. 전쟁 중에 전시의 어려움에도 불구하고 예정보다 일찍 가동시킨 가수 분해 공장 건설자를 축하하는 스탈린은 다음과 같이 언급했습니다. "국가가 수백만 개의 곡물을 절약할 수 있도록 합니다"(1944년 5월 27일자 신문 "Pravda").
"검은 당밀"에서 얻은 에틸 알코올이지만 실제로 가수 분해 방법에 의해 당화 된 목재 (셀룰로오스)에서 얻은 에틸 알코올은 물론 잘 정제되어 곡물이나 감자에서 얻은 알코올과 구별 할 수 없습니다. 현재 표준에 따르면 이러한 알코올은 "최고 순도", "추가"및 "고급"이며 후자는 최고입니다. 즉, 가장 높은 정화도를 갖습니다. 그러한 알코올을 기반으로 준비된 보드카는 당신을 독살하지 않습니다. 그러한 알코올의 맛은 중립적입니다. 즉, "없음"-맛이없고 "도"가 하나 뿐이며 입의 점막 만 태 웁니다. 겉으로는 가수 분해 기원의 에틸 알코올을 기본으로 한 보드카를 인식하기가 매우 어렵고 이러한 "보드카"에 추가 된 다양한 향이 서로 약간의 차이를줍니다.
그러나 언뜻보기에 모든 것이 좋은 것은 아닙니다. 유전 학자들은 연구를 수행했습니다. 한 배치의 실험용 마우스가 실제 (곡물) 보드카의 식단에 추가되었고 다른 하나는 나무에서 가수 분해되었습니다. "개년"을 사용한 쥐는 훨씬 더 빨리 죽었고 그들의 자손은 퇴화했습니다. 그러나이 연구 결과는 의사 러시아 보드카 생산을 중단하지 않았습니다. 다음과 같은 대중가요입니다. "결국 보드카가 톱밥에서 나오지 않으면 5 병에서 무엇을 얻을 수 있을까요 ..."