TÄHTSUS ON HIIGNE.

ESIMESE NATUKE AJALUGU

1919. aasta oktoobris sai Petrogradi nõukogu esimees Leninilt kirja. Vladimir Iljitš kirjutas: „Öeldakse, et Žuk (tappis) saepurust suhkru? Kas see on tõsi? Kui see on tõsi, on vaja leida tema abilised. tööd jätkata. Tähtsus on hiiglaslik. Tere! Lenin"

Tahes-tahtmata tekivad küsimused: kes on Mardikas? Kes tappis? Mis on see viis saepurust suhkru valmistamiseks? Miks omistas Vladimir Iljitš sellele asjale "hiiglasliku tähtsuse"?

Kui keegi sattus sisse väikelinn Leningradi lähedal Petrokrepsstis (endine Shlisselburg) nägi ta ühel tänaval silti: “I. Zhuki tänav”. Justin Zhuk sündis ja kasvas üles Ukrainas. 1905. aasta revolutsioonis aktiivse osalemise eest mõisteti ta igavesse sunnitööle. Ja alles revolutsioon vabastas rahva asja eest võitleja.

Riik elas üle raske aja. Leiba ja kütust ei jätkunud. Suhkrut enam ei olnud. Selle toodang on sõjaeelsega võrreldes vähenenud ligi 15 korda. Ja siis meenus toidukomissarile kauakuuldud lugu ekstsentrilisest insenerist, kes sai suhkrut väävelhappega saepuru keetmise teel.

Ja nüüd saab eilsest Punase kaardiväe komandörist keemik, Laadoga järve kaldal korraldab ta töötuba, ööd ja päevad teeb katseid. Lõpuks ometi siin see on – edu! Žuk saab saepurust magusa melassilaadse siirupi, aga... Kindral Judenitš läheneb Petrogradile. Ja toidukomissarist saab jälle sõjaväekomissar.

Petrogradi rinde Karjala sektoris möödub valge kaardiväe kuul julgest komissarist ...

Ki NÜÜD VÄIKE KEEMIAKS

kas tuli välja "Justini suhkur"? puit koosneb peamiselt kiust (tselluloosist) ja vähesel määral ligniinist. Siin sees, tselluloosis ja kogu asi. Kiudained kuuluvad samasse orgaaniliste ühendite klassi kui tärklis, suhkur ja mõned teised keemias tuntud ained kui "süsivesikud". Näiteks ühe lihtsaima glükoosisuhkru valem on CeHuOg. Kuid seda valemit võib esitada ka järgmiselt: C 6 (H20) in, kus 6 süsinikuaatomit ja 6 veemolekuli. Ühesõnaga süsivesikuid.

Aga tagasi tselluloosi juurde. See, nagu tärklis, on klassifitseeritud mitte-suhkrulaadsete süsivesikute hulka. Nende molekulid on looduslikud polümeerid. Nii tärklis kui ka kiudained on valmistatud viinamarjasuhkru (glükoosi) dehüdreeritud jääkidest. Kui glükoosi molekulist üks veemolekul ära võtta, saame:

C H-s, 2 0 6 - H 2 0 \u003d C 6 H | o0 5.

Tselluloos on ehitatud sellistest glükoosijääkidest. Aga kui palju neid

1 V. I. Lenin, Poln. koll. tsit., toim. 5., kd 51, lk 74.

jäägid on osa ühest tärklise või tselluloosi molekulist? Kahjuks pole seda veel täpselt kindlaks tehtud. Seetõttu on tärklise ja tselluloosi valem kirjutatud järgmiselt: (C e HioOj) lk P-märk näitab teatud arvu glükoosijääke. Arvatakse, et tselluloosi molekulis on n 3000 või rohkem.

Loodus on suutnud ehitada hiiglaslikke struktuure paljudest sadadest või tuhandetest tellistest – glükoosi molekulidest – tärklisest ja tselluloosist. Miks me ei püüa teha vastupidist? Hävitada keerukaid molekule, saada hoonetest välja tellised – glükoosi ehk viinamarjasuhkrut?

VEEL VÄIKE AJALUGU

See juhtus rohkem kui 150 aastat tagasi, täpsemalt - 1811. aastal Peterburis. Pealinna peaapteek juhtis siis K. S. Kirchhoffi. Tegeledes katsetega portselani tootmisel, püüdis ta leida kummiaraabikule odavat ja taskukohast asendust. Olles proovinud erinevaid materjale, asus teadlane tärklise peale.

Pärast tärklise lahjendamist veega ja sellele väävelhappe lisamist hakkas Kirchhoff segu tulel keema. Tulemuseks oli kummile sarnane paks viskoosne mass. Ta osutus armsaks. Kirchhoff sai kohe aru: osa tärklisest muutus suhkruks! Muidugi ei osanud ta siis seletada selle protsessi keemiat ega ka väävelhappe rolli. Täna?

Sellest, mida me tärklise struktuuri kohta teame, on selge, et suur tärklise molekul on lõhenenud. Iga glükoosijäägi külge on kinnitatud veemolekul. Seda protsessi nimetatakse hüdrolüüsiks. Mis puudutab väävelhapet, siis see toimib katalüsaatorina.

Kirchhoffi avastus on kogu tänapäevase tärklisesiirupi ja glükoosi tootmise aluseks. Aga kui tärklist saab lagundada, siis miks mitte tselluloos?

Esimesed katsed selles suunas tegi prantslane Braconno; talle järgnes vene keemik I. Vogel, kes juba 1822. aastal sai magusat ainet linast ja paberist ehk samast tselluloosist. 1837. aastal tegi Peterburi Metsandusinstituudi professor I. Tširvinski kõva töö saepuru hüdrolüüsil ja hankis neilt söödasuhkrut. Ja eelmise sajandi lõpus varustati ühes Arhangelski saeveskis maailma esimene puidu hüdrolüüsi tehas.

Seega pole midagi üllatavat selles, et "ekstsentriline insener", kellest Justin Zhuk meie sajandi alguses kuulis, sai saepurust suhkrut (muidugi viinamarja).

NATUKE MAJANDUST

Teine lugeja võib märgata: Lenin kirjutas puidust saadavast suhkrust riigile raskel aastal 1919. Aga miks seda nüüd tõstatada? Tõepoolest, meie riigis ei ole suhkrust puudust. 1964. aastal tootis Nõukogude Liit 8,2 miljonit tonni suhkrut – 92 korda rohkem kui 1920. aastal. 1965. aastal kasvas suhkrutoodang umbes veerandi võrra. See ei tähenda melassi ja glükoosi!

Ja siiski on aeg rääkida puidu keemilisest töötlemisest glükoosiks. Suhkrupeet on ju kallis tooraine. 10 miljoni tonni suhkru tootmiseks läheb vaja umbes 80 miljonit tonni peeti. Sellise peedikoguse kasvatamise pindala saab olema ligi 4 miljonit hektarit! Kas kujutate ette, kui palju tööd peate sellise halva töötlemiseks kulutama

varu? Samuti on kallis ja aeganõudev tärklise hankimine toiduglükoosi tootmiseks. Lisaks on nii tärklis ise kui ka materjalid, millest see on valmistatud (kartul ja maisiterad) ise toiduained. Samal ajal on meil tselluloosi keemilise hüdrolüüsi teel saadava glükoosi jaoks nii palju toorainet, kui meile meeldib, ja pealegi tasuta! Ainuüksi sae- ja puidutööstuses visatakse ju igal aastal prügimäele umbes 70 miljonit kuupmeetrit. m jäätmeid. Lihtsalt veenduge, et võtate need taaskasutusse! Seetõttu tundubki pärast glükoosi tootmise täielikku väljaarendamist otstarbekas ja tulus asendada osa peedisuhkrust puidust saadava glükoosiga.

Saksamaa Liitvabariigis, Prantsusmaal ja teistes riikides on puidust toiduglükoosiks töötlemise tehased juba olemas.

LÕPUKS TEHNOLOOGIA

Tänaseks on meie riigis loodud sillutatud hüdrolüüsitööstus. Kasutades tohutuid puidutooraine ja põllumajandusjäätmete ressursse, muudavad hüdrolüüsitehased tselluloosi väärtuslikeks toodeteks, nagu etüülalkohol (suurepärane tooraine polümeeride valmistamiseks) ja valgupärm (suurepärane loomasööt). Aga saepuru suhkur? Alkohol ja pärm ei ole ju ikkagi suhkur! Sellele küsimusele saab vastata järgmiselt: nii alkoholi kui ka pärmi saadakse nendest suhkrutest, mis tekivad tselluloosi hüdrolüüsi käigus. Toidusuhkru (glükoosi) tootmist ei ole kuni viimase ajani praktiseeritud, kuna see nõudis suhteliselt keerukat tehnoloogilist protsessi. puidu töötlemine. Kaks aastat tagasi saadi raskustest üle.

Kanski linnas Krasnojarski territoorium, mitte kaugel paikadest, kus Lenin kunagi linki teenis, ehitati Nõukogude Liidu esimene eksperimentaalne tööstuslik töökoda. Seal saadakse toidusuhkrut (glükoosi) puidust. Seda rääkis mulle tehase peainsener G. Gorokhov.

Puit (kuusk, mänd) purustatakse laastudeks, mis seejärel läbib nõrga vesinikkloriidhappe juuresolekul esialgse hüdrolüüsi. Sel juhul läheb kõik kergesti hüdrolüüsitav lahusesse. Ja alles jäävad tselluloos ja ligniin. Pärast filtreerimist need kuivatatakse ja töödeldakse tugeva happega. Hüdrolüüs toimub. Tehnoloogilise protsessi selles etapis lahendatakse peamine ülesanne: tselluloos muudetakse glükoosiks. Glükoosilahus puhastatakse ja keedetakse. Paksust siirupist kukuvad välja glükoosikristallid. Need kuivatatakse – ja suhkur ongi valmis!

Muidugi on tegelikkuses kõik mõnevõrra keerulisem, kuid fakt jääb faktiks: Kanski hüdrolüüsitehas toodab juba puidust glükoosi, mis sobib isegi meditsiiniliseks otstarbeks.

Nii saigi nelja ja poole aastakümne pärast teoks tegu, mille kohta Vladimir Iljitš kirjutas: "Tähtsus on hiiglaslik".

Leningrad

Kodukeemiateadusele omistatakse puidust suhkru tööstusliku tootmise arendamine. Sellisest suhkrust toodetakse alkoholi ja muid aineid.

Suhkruainete moodustumine taimes toimub vastavalt järgmisele skeemile. Rohelises lehe süsihappegaasist ja veest valmivad lihtsad suhkrurikkad ained, nagu viinamarjasuhkur – glükoos ja puuviljasuhkur – fruktoos. Kui glükoos ja fruktoos ühinevad, moodustub sahharoos – suhkur, millega me teed joome. Taimedes moodustunud keerukamatel ainetel – tärklisel, tselluloosil jt – pole enam magusust.

Tärklise muutmise suhkrurikkaks aineks - glükoosiks - viis läbi vene akadeemik K. S. Kirchhoff.

Selle transformatsiooni viis ta läbi 1811. aastal, kuumutades tärklist lahjendatud hapetega. Protsessi nimetati hüdrolüüsiks. K. S. Kirchhoff, nähes kohe oma leius suurt praktilisi võimalusi, mis on välja töötatud tema melassi ja kristalse glükoosi saamise tehnoloogilise protsessi alusel.

Peagi töötasid juba esimesed tärklise-murutööstuse tehased. Ja selle arendamine pani omakorda keemiateadusele uue huvitava ülesande - puidu muutmise suhkruaineteks.

Keemikud pöörduvad saepuru väärtuslikeks toodeteks.

Valmistooted, mida toodetakse roheline leht, on tärklis, mis koosneb suurtest molekulidest, millest igaühes on tuhandeid glükoosijääke. Taim säilitab seda oma reservtoidu "ladudes" või kasutab seda oma keha laiendamiseks ja kasvatamiseks või taastamiseks. Aga mida suuremaks ja keerulisemaks suhkruehitis läheb, seda vähem magusust sinna sisse jääb. Tselluloos on ka glükoosijääkide kompleksne molekulaarstruktuur. Sellest ehitab taim oma luustiku.

Lihtsad suhkrud lahustuvad vees, kuid tärklis ja neist ehitatud tselluloos ei lahustu. See on taime jaoks väga oluline, sest vastasel juhul sulaks kogu tema keha ja luustik esimesest vihmast.

Taime luustiku hävitamine ja selle tahke magustamata keha muutmine hüdrolüüsi abil suhkrurikasteks aineteks - see on meie aja teaduse ees seisev ülesanne. Ja selle probleemi lahendas meie kodune keemia. Tselluloosi suhkrurikkaks aineks muutmise saavutasid 1931. aastal V. I. Sharkov ja teised nõukogude teadlased.

Kunagi ammu kogusid saeveskid terveid saepurumägesid. Nende hävitamiseks oli vaja leiutada spetsiaalsed põletusahjud.

Jäätmed, millest varem püüti vabaneda, on nüüd hüdrolüüsitööstuse väärtuslik tooraine. Puit muudetakse kas kariloomadele mõeldud toiduaineteks – suhkruks, proteiiniks ja rasvpärmiks või tehniliseks tooraineks – alkoholiks, glütseriiniks, furfuraaliks ja muuks, mille jaoks varem kulutati kartulit ja teravilja.

Üks tonn saepuru normaalne niiskus asendab tonni kartulit või 300 kilogrammi teravilja ja annab 650 kilogrammi suhkrut või 220 liitrit piiritust.

Kahe saeveskiga varustatud väike saeveski suudab aastas anda saepuru miljoni liitri piirituse tootmiseks.

Aastas jääb maasse sadu miljoneid tonne taimseid jäätmeid – õled, aganad, kestad, terad. põllumajandus. Nüüd on need leidnud rakendust tööstuskeemias. Meie teadlased N. A. Sychev, N. A. Chetverikov ja akadeemik A. E. Porai-Koshits töötasid välja meetodi, mille abil saadakse tonnist kuivast põhust kuni 100 liitrit piiritust.

Hüdrolüüsitööstuses toodetud alkohol on tooraineks kõige väärtuslikumate toodete, sealhulgas sünteetilise kautšuki tootmiseks.

Töötlemata saepuru võib lihaveiste toidus kasutada koresöödana. Söödalisandina kuni 25% kasutatav nii okas- kui ka lehtpuu liikide saepuru ei kahjusta vasikate seedetrakti ega avalda mürgist toimet. Kuigi need tagavad normaalse armide funktsiooni, ei ole need nende allikaks toitaineid. Puidu polüsahhariidid, eriti okaspuud, mäletsejaliste vatsas peaaegu ei seedu. Suurimat seeduvust, mis ulatub 37%, on täheldatud ainult haavapuidul. Okaspuudel on see 5-7% > kasel 6-8 ja paplil erinevad tüübid- 4 kuni 25%

Olemas erinevaid viise puidu töötlemine selle seeduvuse parandamiseks. Puidu hakkimine, näiteks haavapuu saepuru peenestamisel, parandab mõnevõrra toitainete omastamist. Sellise söödajahu kriitiline osakeste suurus on 2 mm. Väiksemad osakesed, mis on tingitud armi kiirendatud läbimisest, ei puutu korralikult mikroflooraga kokku ja seeduvad halvemini. Eksperimentaalselt on tõestatud, et puidu delignifitseerimisel saadud tselluloos seeditakse mäletsejaliste poolt peaaegu täielikult ja see võrdsustatakse odraterast saadud söödaga. Tehnilise tselluloosi söötmine on aga suhteliselt kallis ja kahjumlik. Suurenenud toiteväärtusega sööt saadakse puidust hüdrotermiliste, termokeemiliste ja mikrobioloogiliste süvatöötlemismeetoditega. Selle tulemusena on puit osaliselt delignifitseeritud ja hüdrolüüsitud. Ligniini eemaldamine soodustab ensüümi juurdepääsu tselluloosi molekulile ja paremat seeduvust. Polüsahhariidide hüdrolüüs tõstab sööda toiteväärtust.

Saepuru, kõik hakitud puidujäätmed, haljastus ja tehnoloogiline laast võivad olla tooraineks söödatoodete saamiseks. 70-75% eelnevalt niisutatud tooraine hüdrotermiline töötlemine toimub autoklaavides. Siin toimub kõrgendatud rõhul (0,6–0,9 MPa) ja temperatuuril 158–165 ° C polüsahhariidide hüdrolüüsireaktsioon, mille tulemusena 2–3 tunni jooksul muutub lihtsate suhkrute - kergesti seeditavate süsivesikute sisaldus. - valmistootes suureneb 7-9 %. Saadud toit on pruun mass, hea lõhnaga, pehme ja murenev. Sellise sööda seeduvus okaspuuliikidelt on 35%, lehtpuuliikidelt 55%.Säilitada võib kuivana heinana või briketeerida ja granuleerida. Hüdrotermiliseks töötlemiseks saab kasutada erinevates tööstusharudes kasutatavaid perioodilisi ja pidevaid autoklaave, samuti tehnoloogilised seadmed hüdrolüüs ning tselluloosi- ja paberitööstus: hüdrolüüsiseadmed ja seadmed tselluloosi pidevaks tootmiseks.

Hoolikalt tükeldatud puidu termokeemiline töötlemine toimub samas aparaadis, kasutades keemiliste reagentidena mineraalhappeid – väävel- või vesinikkloriidhapet. Selline töötlemine on tõhusam, aitab kaasa suure kergesti seeditavate suhkrute saagisega toote saamisele.

Puitkiudplaadi tootmisel on võimalik saada söödatooteid kiudmassi kujul. Olles saavutanud laastude jämedama lihvimise, mille lihvketaste vaheline kaugus on suurendatud 1 mm-ni, lahjendatakse kiuline mass veega ja kasutatakse vaiba valamiseks, liimimisbasseinist mööda minnes. Pärast pressidele pealepressimist kastetakse vaiba pinda ohtralt 15-30% söödahüdrolüütilise suhkru lahusega. Immutatud vaip lõigatakse tükkideks ja kuivatatakse rullkuivatis. Loomadele söödaga seguna söödetava söödakiu massi tootmistehnoloogiaks on ka teisi võimalusi.

Purustatud puidu süvakeemilisel töötlemisel hüdrolüsaatorites saadakse sööda hüdrolüütiline suhkur. Toode on tumepruun, viskoosne, hästi voolav siirupjas vedelik, millel on iseloomulik karamellilõhn. Hüdrolüütilise suhkru tihedus temperatuuril 20 °C on 1150-1220 kg/m3, kuivainesisaldus vähemalt 30%. Tehnoloogiline protsess söödasuhkru tootmine hõlmab hüdrolüsaadi neutraliseerimist, neutralisaadi selitamist ja aurustamist, räbu eemaldamist, puhastamist ja valmistoote selekteerimist. Söödasuhkru kogus säilib teatud nõuete kohaselt pikka aega. Seda hoitakse ja transporditakse spetsiaalsetes paakides või tünnides. toidetud hüdrolüüsi suhkur kergesti seeditavate süsivesikute asendajana söödajuurviljades või söödaratsiooni lisandina. Hüdrolüüsi tootmisproduktide põhjal saadi süsivesiku-valgu sööt, mis on kõrbenud leiva lõhnaga paks pasta. Sellise sööda kuivaine on 40-50% ja valgu kogus ulatub 20% -ni.

Söödapärm on puidust saadud hüdrolüütiliste suhkrute biokeemilise töötlemise saadus. Need sisaldavad kuni 52% hästi seeditavat valku ja rühma B-vitamiine.Pärmis sisalduv looduslik valkude ja vitamiinide kooslus teeb neist erakordselt väärtusliku loomade ja lindude söödatoote. Pärmi kasutatakse söödaratsioonides valgu-vitamiini lisandina. Söödapärmi valmistamise tehnoloogia hõlmab hüdrolüsaadi valmistamist ja sellel pärmi kasvatamist spetsiaalses pärmikasvatusvaadis - inokulaatoris. Intensiivse aeratsiooniga inokulaatoris kasvatatud pärm valitakse pidevalt välja, eemaldatakse meskist flotatsiooni teel, paksendatakse separaatorites ja aurustatakse. Kuivatatud niiskusesisalduseni 8-10%, pärm pakitakse paberkottidesse ja saadetakse tarbijale.

Blogija Sergei Anaškevitš kirjutab:

Kas mäletate anekdooti, ​​kuidas Vassili Ivanovitš palus Petkal sõdurite eest alkoholipaagi peita ja ta maalis peale kirja "ALCOL", kirjutades selle asemele "C2H5OH"? Ja sõdurid olid hommikul sisetalla sees. Kuidas – on kirjutatud OH. Selgus, et ta on tõesti!

Üllataval kombel pole võrgus praktiliselt ühtegi üksikasjalikku aruannet selle kohta, kuidas HIM-i - viina peamist toorainet - valmistatakse.

Nagu ka viin ise – täis. Kerest eliitbrändideni. Alkohol ei ole!

Peame selle tühimiku õnneks täitma Eelmine nädal Käisin Kaasani lähedal asuvas Usadi piiritusetehases, mis kuulub kontserni Tatspirtprom.

Siin tehakse alkoholi kõrge kategooria"Alpha", mis asendab järk-järgult kvaliteetsete viinabrändide tootmisest pärit kunagise tipptaseme "Lux". Sama iidne meetod, mis leiutati enne meie ajastut, rakendati tööstuslikus mastaabis XIV sajandil ja mida restruktureerimise ajal laialdaselt praktiseeriti kuurides ja garaažides. Vana hea destilleerimine...

Sissepääsu juures - vili kotist, väljapääsu juures - puhtaim 96-kraadine vedelik ...

Nagu teate, lõbus tegevus alkohoolsed joogid ja nende hankimise viisid on inimkonnale teada juba piibliaegadest: pidage meeles, Noa jõi kogemata kääritatud puuviljamahla ja jäi purju. Üldiselt väidavad teadlased, et vedelike keemilise destilleerimise idee tekkis juba 1. aastatuhandel eKr. Destilleerimisprotsessi kirjeldas esmakordselt Aristoteles (384–320 eKr). Paljud tolleaegsed alkeemikud tegelesid destilleerimise tehnika täiustamisega, uskudes, et destilleerimisega suudavad nad veini hinge isoleerida. Seetõttu hakati destilleerimisprodukti kutsuma "veini vaimuks" (ladina keelest "spiritus vini").

Alkoholi saamise protsess avastati aastal erinevad piirkonnad gloobus peaaegu üheaegselt. 1334. aastal sai Provence'i alkeemik Arnaud de Villeger (Prantsusmaa) esmakordselt viinamarjaveinist veinipiiritust, pidades seda raviaineks. XIV sajandi keskel tootsid mõned Prantsuse ja Itaalia kloostrid veinialkoholi nimega "Aquavitae" - "eluvesi" ja 1386. aastal jõudis alkohol tänu Genova kaupmeestele Moskvasse.

Etüülalkoholi tootmine algas Euroopas pärast destilleerimisaparaadi leiutamist Itaalias 11. sajandil. Mitu sajandit ei kasutatud etüülalkoholi riigis peaaegu kunagi puhtal kujul, välja arvatud ehk alkeemikute laborites. Kuid 1525. aastal märkas kuulus Paracelsus, et alkoholi kuumutamisel väävelhappega saadud eetril on hüpnootiline toime. Ta kirjeldas oma kogemusi linnulihaga. Ja 17. oktoobril 1846 pani kirurg Warren esimese patsiendi eetriga magama.

Järk-järgult jagati alkohol toiduks ja tehniliseks, mis saadi poolitamisel puidujäätmed. Inglismaal vabastati tehniline alkohol kõrgendatud müügimaksudest, kuna alkohoolsete jookide turuväärtus maksis riigilõivud ära, kuid arstid ja töösturid ei saanud sellist hinda endale lubada. Mürgise tööstusliku alkoholi toidutarbimise vältimiseks segati see metanooli ja muude halvalõhnaliste lisanditega.

Seejärel levis alkohol pidevate sõdade tõttu meditsiinis koheselt. 1913. aastal registreeriti Vene impeeriumi territooriumil umbes 2400 tehast, mis toodavad peamiselt viina ja veini. Hiljem eraldati piirituse ja viina tootmine.

Esimese maailmasõja puhkemisega viina tootmine tegelikult lakkas, ka alkoholi tootmine vähenes. Tootmine hakkas taastuma alles 1925-1926 ning alkoholitööstuse grandioosne taastamine algas alles 1947. aastal, uusi teaduslikke ja tehnilisi tehnoloogiaid ja saavutusi hakati intensiivselt rakendama. 1965. aastal töötas NSV Liidus 428 tehast, mille aastatoodang oli 127,8 miljonit detsiliitrit piiritust, 1975. aastaks oli piirituse tootmine kasvanud 188,1 miljoni detsiliitrini. Järgnevatel aastatel vähenes see toodang järk-järgult madalama kangusega jookide tootmise suurenemise tõttu.

Sõltuvalt toorainest võib alkohol olla toidu- ja tehniline.

Toitu valmistatakse ainult toidutoormest. Kõige tavalisem ja ökonoomsem alkoholitootmise tooraine on kartul. Kartulitärklis keeb kergesti pehmeks, želatiniseerub ja suhkrustatakse. Alkoholi tootmiseks kasutatakse lisaks kartulile teravilja – nisu, rukist, otra, kaera, maisi, hirssi, aga ka suhkrupeeti, suhkrusiirupit või melassi.

Tehnilist piiritust saadakse puidust või naftasaadustest, mis on läbinud happehüdrolüüsi.

Nüüd alkoholikategooriatest ja sellest, miks Alpha Luxi asendab. Asi on selles, et Alfa-alkoholi tuleb toota nisust, rukkist või nende segust ehk siis eranditult teraviljast toorainest, erinevalt teistest alkoholidest, mida saab toota ka teravilja ja kartuli segust.

Teine oluline erinevus Alpha ja Luxi vahel on toksilise metüülalkoholi vähendatud sisaldus: selle sisalduse norm on veevaba alkoholi osas vaid 0,003%, Luxi alkoholi puhul aga 0,02%. See on märkimisväärne!

Usladsky piiritusetehases toodetakse alkoholi eranditult nisust ja ainult ühest kategooriast - "Alfa".

Nisu tuuakse spetsiaalsetes teraviljaautodes ja asetatakse kõrgetesse tünnidesse-elevaatoritesse, kust see edasi tootmisse suunatakse.

Teravili alkoholi tootmiseks peab olema hea kvaliteet ja niiskusesisaldus mitte üle 17%, vastasel juhul on suur riknemise oht, mis mõjutab lõpptoote kvaliteeti.

Mahutitest pumbatakse hiiglasliku ja võimsa pumba-turbiini abil vili läbi. kõrged kõlarid esmaseks töötlemiseks.

Pump teravilja "pumpamiseks" laost puhastamiseks:

Esimeseks ülesandeks on teravilja puhastamine kõigist lisanditest, nii tahkest kui tavalisest prügist, kestadest jne.

Nii et kohe alguses jõuab see eraldajani.

Esmalt sõelutakse nisu läbi sõela, millele jäävad kõik suured esemed.

See killustik kogunes separaatori lähedusse vaid poole päevaga!

Pärast seda, kui tera on läbi torude purustamiseks "lahkunud" jääb alles järgmine:

Purusti muudab tera jämedaks jahuks. See on vajalik teravilja edasiseks küpsetamiseks ja tärklise vabanemiseks sellest.

Terade keetmine toimub selle rakuseinte hävitamiseks. Selle tulemusena tärklis vabaneb ja muundatakse lahustuvaks vormiks. Sellises olekus on ensüümidega palju lihtsam suhkrustada. Tera töödeldakse auruga ülerõhk 500 kPa. Kui keedetud mass õllepruulist väljub, põhjustab alandatud rõhk auru (rakkudes sisalduvast veest) moodustumiseni.

Selline mahu suurenemine lõhub rakuseinad ja muudab tera homogeenseks massiks. Keemistemperatuur on 172°C ja küpsetusaeg ca 4 minutit.

Purustatud tera segatakse veega vahekorras 3 liitrit 1 kg teravilja kohta. Terasegu kuumutatakse auruga (75°C) ja pumbatakse taime kontaktauku. Just siin toimub läga kohene kuumutamine temperatuurini 100 ° C. Pärast seda asetatakse kuumutatud partii küpsetusmasinasse.

Suhkrustamisprotsessi käigus lisatakse jahutatud massile tärklise lagundamiseks linnasepiima. Aktiivne keemiline koostoime toob kaasa asjaolu, et toode muutub täiesti sobivaks edasiseks käärimisprotsessiks. Tulemuseks on virre, mis sisaldab 18% kuiva suhkrut.

Massist jooditesti tegemisel peab virde värvus jääma muutumatuks.

Virde kääritamine algab kaubandusliku pärmi lisamisega suhkrustatud massi. Maltoos lagundatakse glükoosiks, mis omakorda kääritatakse alkoholiks ja süsihappegaasiks. Samuti hakkavad moodustuma sekundaarsed käärimisproduktid (asendatavad happed jne).

Käärimisprotsess toimub hiiglaslikes suletud kääritusüksustes, mis takistavad alkoholi kadu ja süsihappegaasi sattumist tootmissaali.

Üksused on nii suured, et ülemine ja alumine osa on erinevatel korrustel!

Selline näeb braga paigalduses välja. Peaksite väga hoolikalt vaatama, et mitte sisse hingata süsinikdioksiidi auru.

Käärimisseadmest käärimisprotsessi käigus eralduv süsihappegaas ja alkoholiaur sisenevad spetsiaalsetesse sektsioonidesse, kus eraldatakse vesi-alkoholi vedelik ja süsihappegaas. Etüülalkoholi sisaldus meski peaks olema kuni 9,5 mahu%.

Muide, tehases pakuti meile pruuli proovida.

Igal pool poodides on selliseid purskkaevu näha. Need on ette nähtud silmade pesemiseks nendega kokkupuutel. ohtlikke tooteid toodang, millest siin puudu jääb.

Järgmisena jätkake meskist alkoholi destilleerimist ja selle puhastamist. Alkohol hakkab meskist välja paistma erinevatel temperatuuridel keetmise tulemusena. Destilleerimismehhanism ise põhineb järgmisel mustril: alkoholil ja veel on erinevad keemistemperatuurid (vesi - 100 kraadi, alkohol - 78 ° C). Vabanenud aur hakkab kondenseeruma ja koguneb eraldi anumasse. Alkoholi puhastamine lisanditest toimub destilleerimistehases.

Meie kohal on destilleerimisseadmetega põrand. Siin jookseb alla terve torujuhtmete võrgustik, osa alkoholi, osa vee, auru, osa kõrvalsaaduste jaoks.

Ja parandusruumis on palav!!!

Tootmise põhietapis saadud tooralkoholi (tooralkohol) ei saa kasutada toiduks, kuna see sisaldab palju kahjulikke lisandeid (fuselõlid, metüülalkohol, estrid). Paljud lisandid on mürgised ja annavad alkoholi halb lõhn, mistõttu tooralkohol allutatakse puhastamisele – rektifikatsioonile.

See protsess põhineb erinev temperatuur etüül-, metüül- ja kõrgemate alkoholide, estrite keetmine. Sel juhul jagatakse kõik lisandid tinglikult pea, saba ja vahepealseks.

Pea lisandeid on rohkem madal temperatuur keemistemperatuur kui etüülalkohol. Nende hulka kuuluvad atsetaldehüüd ja destilleerimisel tekkinud üksikud estrid (etüülatsetaat, etüülformiaat jne).

Saba lisandid on erinevad kõrgendatud temperatuur keeb võrreldes etüülalkoholiga. Need sisaldavad peamiselt fuseliõlisid ja metüülalkoholi.

Kõige raskemini eraldatavad fraktsioonid on vahepealsed lisandid (isovõihappe etüülester ja muud estrid).

Tooralkoholi puhastamisel destilleerimisseade eralduvad kahjulikud lisandid ja alkoholi kontsentratsioon valmistootes suureneb (88%-lt tooralkoholis 96-96,5%-ni rektifitseeritud tootes).

Valmis alkohol kangusega 96% pumbatakse säilitusmahutitesse.

Nendesse anumatesse peaksite isegi hoolikamalt suhtuma kui pudruga mahutitesse. Siin saab hetkega purju jääda...

Valmis alkohol saadetakse kontrollmõõtmisteks ja kui kõik on korras, määratakse sellele kategooria Alfa ja seejärel läheb see viina tootmiseks või muuks otstarbeks ...

Saepuru on väärtuslik tooraine erinevate alkoholide tootmiseks, mida saab kasutada kütusena.

Sellised biokütused võivad töötada:

• autode ja mootorrataste bensiinimootorid;
• elektrigeneraatorid;
• majapidamises kasutatavad bensiiniseadmed.

Peamine probleemüks, millest tuleb saepurust biokütuste valmistamisel üle saada, on hüdrolüüs, st tselluloosi muundamine glükoosiks.

Tselluloosil ja glükoosil on sama alus – süsivesinikud. Kuid ühe aine muundamiseks teiseks on vajalikud mitmesugused füüsikalised ja keemilised protsessid.

Peamised tehnoloogiad saepuru glükoosiks muundamiseks võib jagada kahte tüüpi:

• tööstuslik nõudes keerukad seadmed ja kallid koostisosad;
• isetehtud mis ei nõua keerulisi seadmeid.

Sõltumata hüdrolüüsi meetodist tuleb saepuru võimalikult palju purustada. Selleks kasutatakse erinevaid purusteid.

Kuidas väiksem suurus saepuru, teemad tõhusam toimub puidu lagunemine suhkruks ja muudeks komponentideks.

Lisateavet saepuru lihvimisseadmete kohta leiate siit:. Muud saepuru ettevalmistamist pole vaja.

tööstuslikul viisil

Seejärel valatakse saepuru vertikaalsesse punkrisse täidetud väävelhappe lahusega(40%) massisuhtes 1:1 ja hermeetiliselt suletuna kuumutatakse temperatuurini 200–250 kraadi.

Selles olekus hoitakse saepuru 60–80 minutit, pidevalt segades.

Selle aja jooksul toimub hüdrolüüsiprotsess ja vett imav tselluloos laguneb glükoosiks ja muudeks komponentideks.

Selle toimingu tulemusena saadud aine filter, saades glükoosilahuse ja väävelhappe segu.

Puhastatud vedelik valatakse eraldi anumasse ja segatakse kriidilahusega, mis neutraliseerib hapet.

Seejärel kõik filtreeritakse ja saadakse:

• toksilised jäätmed;
• glükoosi lahus.

Viga see meetod:

• kõrged nõuded materjalile, millest seade on valmistatud;
• happe regenereerimise kõrged kulud,

seetõttu seda laialdaselt ei kasutatud.

On ka odavam meetod., milles kasutatakse 0,5–1% kangusega väävelhappe lahust.

Tõhusaks hüdrolüüsiks on aga vaja:

• kõrge rõhk (10-15 atmosfääri);
• kuumutamine kuni 160-190 kraadi.

Protsessi aeg on 70-90 minutit.

Seadmeid sellise protsessi jaoks saab valmistada vähemast kallid materjalid, sest selline lahjendatud happelahus on vähem agressiivne kui ülalkirjeldatud meetodis kasutatav.

AGA rõhk 15 atmosfääri ei ole ohtlik isegi tavaliste keemiaseadmete puhul, sest paljud protsessid toimuvad ka kõrge rõhu all.

Mõlema meetodi puhul kasutage terasest hermeetiliselt suletud mahuteid kuni 70 m³, vooderdatud seest happekindlate telliste või plaatidega.

See vooder kaitseb metalli kokkupuute eest happega.

Mahutite sisu kuumutatakse, juhtides neisse kuuma auru.

Peal on paigaldatud tühjendusventiil, mis on reguleeritud vajalik rõhk. Seetõttu pääseb liigne aur atmosfääri. Ülejäänud aur tekitab vajaliku rõhu.

Mõlemad meetodid hõlmavad sama keemilist protsessi.. Väävelhappe mõjul imab tselluloos (C6H10O5)n vett H2O ja muutub glükoosiks nC6H12O6 ehk erinevate suhkrute seguks.

Pärast puhastamist kasutatakse seda glükoosi mitte ainult biokütuste saamiseks, vaid ka järgmiste toodete tootmiseks:

• joomine ja tehniline alkohol;
• Sahara;
• metanool.

Mõlemad meetodid võimaldavad teil töödelda mis tahes liiki puitu, seega on need nii universaalne.

Saepuru alkoholiks töötlemise kõrvalsaadusena saadakse ligniin - aine, mis kleepub kokku:

• graanulid;
• brikett.

Seetõttu saab ligniini müüa ettevõtetele ja ettevõtjatele, kes tegelevad puidujäätmetest pelletite ja briketi tootmisega.

Teine hüdrolüüsi kõrvalsaadus on furfuraal. See on õline vedelik, tõhus puidukaitsevahend.

Furfuraali kasutatakse ka:

• nafta rafineerimine;
• taimeõli puhastamine;
• plasti tootmine;
• seenevastaste ravimite väljatöötamine.

Saepuru happega töötlemise protsessis eralduvad mürgised gaasid, sellepärast:

• kõik seadmed tuleb paigaldada ventileeritavasse töökotta;
• töötajad peavad kandma kaitseprille ja respiraatoreid.

Glükoosi massisaagis on 40–60% saepuru massist, kuid arvestades suurt vee ja lisandite hulka toote kaal on mitu korda suurem kui tooraine algkaal.

Liigne vesi eemaldatakse destilleerimise käigus.

Lisaks ligniinile on mõlema protsessi kõrvalsaadused:

• alabaster;
• tärpentin,

mida saab mingi kasumi nimel maha müüa.

Glükoosilahuse puhastamine

Puhastamine toimub mitmes etapis:

1. Mehaaniline puhastamine eraldaja abil eemaldatakse lahusest ligniini.
2. Ravi kriitpiim neutraliseerib happe.
3. settimine jagab toote vedel lahus glükoos ja karbonaadid, mida seejärel kasutatakse alabastri tootmiseks.

Siin on puidutöötlemise tehnoloogilise tsükli kirjeldus Tavda linnas (Sverdlovski oblastis) asuvas hüdrolüüsitehases.

kodu meetod

See lihtsam viis, kuid see võtab keskmiselt 2 aastat. Saepuru valatakse suurde hunnikusse ja kastetakse rohke veega, misjärel:

• millegagi katta
• jäta sülitama.

Temperatuur kuhja sees tõuseb ja algab hüdrolüüsiprotsess, mille tulemusena tselluloos muudetakse glükoosiks mida saab kasutada kääritamiseks.

Selle meetodi puuduseks Fakt on see, et madalal temperatuuril hüdrolüüsiprotsessi aktiivsus väheneb ja negatiivsel temperatuuril peatub see täielikult.

Seetõttu on see meetod efektiivne ainult soojades piirkondades.

Pealegi, on suur tõenäosus hüdrolüüsiprotsessi degeneratsiooniks lagunemiseks, mille tõttu ei osutu glükoosiks, vaid mudaks ja kogu tselluloos muutub:

• süsinikdioksiid;
• mitte suur hulk metaan.

Mõnikord ehitavad nad majadesse tööstuslikega sarnaseid paigaldisi. . Need on valmistatud roostevabast terasest, mis talub mõju ilma tagajärgedeta nõrk lahendus väävelhape.

Kuumutage sisu sellised seadmed, millel on:

• lahtine tuli (lõke);
• roostevabast terasest mähis, mille kaudu ringleb kuum õhk või aur.

Pumpades anumasse auru või õhku ja jälgides manomeetri näitu, reguleeritakse rõhku anumas. Hüdrolüüsiprotsess algab rõhul 5 atmosfääri, kuid toimib kõige tõhusamalt rõhul 7–10 atmosfääri.

Siis nagu tööstuslikus tootmises:

• puhastage lahus ligniinist;
• töödeldud kriidilahusega.

Pärast seda glükoosilahus settitakse ja kääritatakse pärmi lisamisega.

Käärimine ja destilleerimine

Glükoosilahuseks kääritamiseks lisa tavaline pärm mis aktiveerivad fermentatsiooniprotsessi.

Seda tehnoloogiat kasutatakse nii ettevõtetes kui ka kodus saepurust alkoholi tootmisel.

Käärimisaeg 5-15 päeva, olenevalt:

• õhutemperatuur;
• puiduliigid.

Käärimisprotsessi juhib süsinikdioksiidi mullide moodustumine.

Käärimise ajal toimub selline keemiline protsess - glükoos nC6H12O6 laguneb:

• süsinikdioksiid (2CO2);
• alkohol (2C2H5OH).

Pärast käärimise lõppu materjal destilleeritakse- kuumutamine temperatuurini 70–80 kraadi ja väljatõmbeauru jahutamine.

Sellel temperatuuril lahusest aurustada:

• alkoholid;
• eetrid,

samas kui vesi ja vees lahustuvad lisandid jäävad alles.

• auruga jahutamine;
• alkoholi kondenseerumine

kasuta mähist sisse uppunud külm vesi või jahutatakse külma õhuga.

Sest tugevuse suurenemine valmistoodet destilleeritakse veel 2-4 korda, alandades temperatuuri järk-järgult 50-55 kraadini.

Saadud toote tugevus määratakse alkoholimõõturiga mis hindab aine erikaalu.

Destilleerimissaadust saab kasutada biokütusena mille tugevus on vähemalt 80%. Vähem tugevas tootes on liiga palju vett, mistõttu tehnika töötab sellel ebaefektiivselt.

Kuigi saepurust saadav alkohol on väga sarnane kuupaistele, on selle ei saa kasutada joomiseks tõttu suurepärane sisu metanool, mis on tugev mürk. Lisaks rikub suur kogus fuselõlisid valmistoote maitset.

Metanoolist puhastamiseks peate:

• esimene destilleerimine viiakse läbi temperatuuril 60 kraadi;
• tühjendage esimesed 10% saadud tootest.

Pärast destilleerimist jäävad järele:

• raske tärpentini fraktsioonid;
• pärmi mass, mida saab kasutada nii järgmise glükoosipartii kääritamiseks kui ka söödapärmi tootmiseks.

Need on toitvamad ja tervislikumad kui ükski teravili teraviljakultuurid, nii et nad on nõus ostma talud suurte ja väikeste kariloomade kasvatamine.

Biokütuse kasutamine

Võrreldes bensiiniga on biokütustel (taaskasutatud jäätmetest valmistatud alkohol) nii eeliseid kui ka puudusi.

Siin Peamised eelised:

• kõrge (105-113) oktaanarv;
• madalam põlemistemperatuur;
• väävli puudumine;
• Madalam hind.

Kõrge oktaanarvu tõttu suurendada tihendusastet, suurendades mootori võimsust ja efektiivsust.

Madalam põlemistemperatuur:

• suurendab kasutusiga ventiilid ja kolvid;
• vähendab mootori kuumust maksimaalse võimsusega režiimis.

Väävli puudumise tõttu biokütused ei saasta õhku ja ei lühenda mootoriõli eluiga, sest vääveloksiid oksüdeerib õli, halvendades selle omadusi ja vähendades ressurssi.

Tänu oluliselt madalamale hinnale (va aktsiisid) säästab biokütus pere eelarvet.

Biokütustel on piirangud:

• agressiivsus kummist osade suhtes;
• madal kütuse/õhumassi suhe (1:9);
• nõrk aurustumine.

biokütus kahjud kummist tihendid Seetõttu muudetakse mootori alkoholiga töötamiseks muutmisel kõik kummitihendid polüuretaandetailideks.

Madalama kütuse-õhu suhte tõttu nõuab biokütuse normaalne töö ümberkonfigureerimine kütusesüsteem, ehk karburaatorisse suuremate jugade paigaldamine või pihusti kontrolleri vilkumine.

Madala aurustumise tõttu Raskused külma mootori käivitamisel temperatuuril alla pluss 10 kraadi.

Selle probleemi lahendamiseks lahjendatakse biokütuseid bensiiniga vahekorras 7:1 või 8:1.

Bensiini ja biokütuse segu vahekorras 1:1 kasutamiseks ei ole vaja mootorit muuta.

Kui alkoholi on rohkem, on soovitav:

• asendada kõik kummitihendid polüuretaaniga;
• lihvige silindripea.

Lihvimine on vajalik surveastme suurendamiseks, mis võimaldab mõista kõrgemat oktaanarvu. Ilma sellise muudatuseta kaotab mootor võimsuse, kui bensiinile lisatakse alkoholi.

Kui biokütuseid kasutatakse elektrigeneraatorites või kodubensiiniseadmetes, siis on soovitav kummist osad asendada polüuretaaniga.

Sellistes seadmetes võib pea lihvimisest loobuda, sest väikese võimsuse kaotuse kompenseerib kütusevaru suurenemine. Pealegi, tuleb karburaator või pihusti ümber konfigureerida, saab seda teha iga kütusesüsteemide spetsialist.

Lisateavet biokütuse kasutamise ja mootorite muutmise kohta selle nimel lugege sellest artiklist (Biokütuse rakendamine).

Seotud videod

Sellest videost näete, kuidas saepurust alkoholi valmistada:

järeldused

Alkoholi tootmine saepurust - raske protsess , mis sisaldab palju toiminguid.

Kui on odav või tasuta saepuru, siis biokütust oma auto paaki valades säästate palju, sest selle tootmine on palju odavam kui bensiin.

Nüüd teate, kuidas biokütusena kasutatavast saepurust alkoholi kätte saada ja kuidas seda kodus teha.

Lisaks, kas teadsite kõrvalsaadused mis tekivad saepuru töötlemisel biokütusteks. Neid tooteid saab müüa ka väikese, kuid siiski kasumi eest.

Tänu sellele on muutumas saepuru biokütuste äri väga kasulik, eriti kui kasutad kütust oma transpordiks ja ei maksa alkoholi müügilt aktsiisi.

Kokkupuutel