V súčasnosti si veľa ľudí vie vyrobiť metanol aj vlastnými rukami doma. Z pilín pripravujú aj lieh. 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. Hlavná vec je poznať všetky základné princípy výroby metylalkoholu a tiež vziať do úvahy niektoré triky postupu, ktoré profesionáli odhalia každému. Štandardná technológia na výrobu diskutovaného chemická látka výstavba domu zvyčajne pozostáva z niekoľkých hlavných etáp naraz. Najprv sa z obilnín získava slad, potom sa z mierne pokazených zemiakov uvarí pasta, čo vedie k spracovaniu škrobu.
Ďalšou fázou je fermentácia. Na ňom sa už do vopred pripravenej zmesi pridá droždie. Čím vyššia je teplota životné prostredie, tým rýchlejšie bude možné prekonať diskutovanú etapu. Ale je schopný skončiť sám aj s normálom prírodné podmienky. Samozrejme, ak bol vybraný kvalitný kvások. Predposledná fáza sa nazýva "destilácia". Dá sa nazvať najnáročnejším a časovo náročnejším. Pre tejto fáze vždy požadované špeciálny prístroj, ktoré, mimochodom, moderní remeselníci môžu ľahko vyrobiť vlastnými rukami. A nakoniec zostáva len čistenie. Toto je úplne posledná fáza výroby alkoholu doma. Produkt je takmer pripravený, ale chýba mu požadovaná transparentnosť. To sa dá dosiahnuť pomocou najbežnejšieho manganistanu draselného, ktorým sa kvapalina naplní 24 hodín. Nakoniec zostáva už len produkt prefiltrovať.
Keďže v r v poslednej dobe Keďže množstvo fosílnych surovín vhodných na domácu výrobu alkoholu začalo postupne ubúdať, bolo potrebné hľadať nové možnosti. Ako viete, obilia je nedostatok, takže bolo potrebné nájsť dôstojnú alternatívu. A rýchlo sa to našlo – boli to piliny. Dnes je táto surovina najdostupnejšia pre každého. Nájsť to nie je ťažké. A čo je rovnako dôležité, piliny sú lacné. A v niektorých prípadoch ich nájdete úplne zadarmo. Nie je prekvapujúce, že diskutované suroviny sú veľmi obľúbené medzi všetkými, ktorí sa zaoberajú výrobou alkoholu doma. Pravda, robiť tejto látky vyžaduje, aby osoba mala určité zručnosti, ako aj získanie nejakého dodatočného vybavenia.
Najprv budete musieť pripraviť piliny. Napríklad 1 kilogram pôvodného produktu. Je veľmi dôležité, aby boli piliny dôkladne nasekané. Pred začatím výroby metanolu budú musieť byť dôkladne vysušené. Na tento účel je najlepšie ho nepoužívať. rúra a ďalšie podobné možnosti. Bude stačiť nasypať tenkú vrstvu pilín na čisté noviny v tmavej, dobre vetranej miestnosti a nechať tak niekoľko dní. Samozrejme, suroviny by tiež nemali obsahovať žiadne nečistoty a špinu. Odborníci poznamenávajú, že pre tento proces sú najvhodnejšie piliny. tvrdé drevo. Ale je lepšie nepoužívať suroviny z ihličnanov.
Prostredníctvom chladničky, v ktorej sa bude vykonávať sublimácia a elektrolyt, pre ktorý je dokonalá kyselina sírová, sa dôkladne vysušené piliny posielajú do vhodnej banky alebo inej podobnej nádoby. Mali by ho naplniť 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 nádoby, ktorú používate, ihneď potom, čo tekutina v nej sčernie. Je veľmi dôležité chrániť si dýchacie orgány respirátorom alebo špeciálnou maskou. Najlepšie je zvážiť aj odolné rukavice. Miestnosť, v ktorej sa vyrába pilinový alkohol, musí byť priestranná a dôkladne vetraná. Toto by sa nemalo robiť v kuchyni, pretože tam sú potraviny.
Hotová látka sa môže použiť ako palivo a na akékoľvek iné podobné účely. Ale neodporúča sa výsledný alkohol konzumovať vnútorne a používať ho na ďalšiu prípravu alkoholických nápojov. Už z jedného kilogramu sušených pilín získate približne pol litra (o niečo menej) hotového metanolu.
Ako získať alkohol alebo iné tekuté palivo z pilín?
- v Nemecku na konci druhej svetovej vojny jazdili všetky tanky na syntetiku. palivo z pilín. a autá v Brazílii jazdia na alkohol, 20 % áut tam jazdí na alkohol. takže je to pravda, môžete použiť kvasenie, destilovať to a získať alkohol a budete mať auto
Možno môžete získať metán pomocou baktérií? potom ešte lepšie - Podelím sa o svoje skúsenosti, nech sa páči! Vo všeobecnosti prijmete 1 kg. veľmi opatrne osušte piliny alebo iné, potom pridajte do banky elektrolyt alebo niečo iné cez chladničku (dôjde k sublimácii) ( kyselina sírová) 1/3 objemu.. Radím vám kúpiť si chladničku 450 od Labtech a nebojte sa. zahrejete ho na teplotu 150 stupňov a získate metylalkohol a tam sú jeho estery a iné HORĽAVÉ reakčné produkty. kvapalina môže mať rôzne farby. ale obyčajne modrasté, veľmi prchavé. Áno, keď varíte, nezabudnite pridať kúsky korundu (oxid hlinitý), je to katalyzátor. Hneď ako kvapalina v nádobe alebo banke sčernie na nepoznanie, vymeňte ju a doplňte ďalšiu dávku. z 1 kg získate cca 470 ml. alkohol, ale len 700 niečo. Urobte to na otvorenom priestranstve, dobre vetranom a mimo potravín Áno, nezabudnite na masku a respirátor. Čiernu (použitú) tekutinu preceďte a vrchná vrstva po zaschnutí veľmi dobre horí. pridajte to aj do paliva.
- Ihličnaté druhy - zlé. Typicky sa hydrolýzny alkohol získava z listnatých stromov. Tu sú v skutočnosti dve možnosti a obe je prakticky nemožné realizovať doma. A vodka-výkal je vo všeobecnosti vtip, pretože výroba je neefektívna a konzumácia konečného produktu môže byť zdraviu nebezpečná. Prvá možnosť. Musíte 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 rozkladať celulózu na monoméry (cukry), ktoré už môžu byť fermentované. Ďalej - ako bežný mesačný svit. Alebo druhá možnosť, ktorá sa zavádza v priemysle. Piliny sa varia so slabým roztokom kyseliny sírovej pri vysokom tlaku. V tomto prípade dôjde k hydrolýze celulózy v priebehu niekoľkých hodín. Ďalej - destilácia ako obvykle.
Ak vezmeme do úvahy nielen etylalkohol, môžeme ísť inou cestou, ale opäť je prakticky nemožné predávať 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- drevené uhlie. Práve tomuto druhu uhlia sa v priemysle hovorí drevené uhlie a nie z ohňa. Predtým sa používal v hutníctve namiesto koksu. Po ňom dodatočné spracovanie získať aktívne uhlie. Kreozot je živica používaná na dechtovanie podvalov a telegrafných stĺpov. Plyn je možné využívať ako obyčajný zemný plyn. Teraz tekutiny. Z kvapaliny sa pri teplotách do 75 stupňov destiluje metyl, čiže drevený, alkohol. 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, prášok sivého drevného octu. Keď sa kalcinuje, získa sa acetón – prečo nie palivo? Je pravda, že teraz sa acetón získava úplne synteticky.
Zdá sa, že som na nič nezabudol. Takže, kedy otvoríme obchod s kreosotom? - "A keby sme nedestilovali vodku z pilín, čo by sme potom robili s piatimi fľašami?" (V.S. Vysockij)
- fermentácia cukrových látok. napríklad celulóza. Len na urýchlenie potrebujete enzým-kvasinky. a o tom metylalkohole... no, vlastne, v malých dávkach je smrteľný.
- Sublimácia.
- Celulóza musí byť fermentovaná a potom destilovaná
Kvapalinou získanou podľa tohto opisu je metanol. Je tiež známy ako metyl (drevný) alkohol a má vzorec - CH 3 OH.
Metanol v čistej forme sa používa ako rozpúšťadlo a ako vysokooktánová prísada do motorových palív, ale aj priamo ako vysokooktánové palivo (oktánové číslo => 115).
Ide o rovnaký „benzín“, ktorý sa používa na plnenie nádrží pretekárskych motocyklov a automobilov.
Ako ukazujú zahraničné štúdie, motor na metanol vydrží mnohonásobne dlhšie ako pri použití benzínu, na ktorý sme zvyknutí a jeho výkon pri konštantnom pracovnom objeme narastá o 20 %.
Výfukové plyny z motora bežiaceho na toto palivo sú šetrné k životnému prostrediu a pri testovaní toxicity neboli zistené žiadne škodlivé látky.
Zariadenie malých rozmerov na výrobu tohto paliva sa ľahko vyrába, nevyžaduje špeciálne znalosti ani vzácne diely a funguje bez problémov. Jeho výkon závisí od rôznych dôvodov, vrátane rozmerov.
Zariadenie, ktorého schéma a popis zostavy je uvedený nižšie, s priemerom reaktora iba 75 mm, produkuje tri litre hotového paliva za hodinu. Celá konštrukcia navyše váži asi 20 kg a má približne tieto rozmery: 20 cm na výšku, 50 cm na dĺžku a 30 cm na šírku.
Chémia procesu
Nebudeme zachádzať hlboko do variantov chemických procesov a pre jednoduchosť výpočtov budeme predpokladať, že za normálnych podmienok (20 ° C a 760 mmHg) sa syntézny plyn získava z metánu podľa nasledujúceho vzorca:
2CH4 + 02 -> 2CO + 4H2 + 16,1 kcal,
zo 44,8 litra metánu a 22,4 litra kyslíka vyjde 44,8 litra oxidu uhoľnatého a 89,6 litra vodíka, potom sa z týchto plynov získa metanol podľa vzorca:
CO + 2H 2<=>CH30H
z 22,4 l oxidu uhoľnatého a 44,8 l vodíka vychádza: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (O) + 1 g (H) = 32 g metanolu.
To znamená, že podľa zákonov aritmetiky z 22,4 litra metánu vyjde 32 g metanolu, alebo približne: z 1 kubického metra metánu sa syntetizuje 1,5 kg 100 % metanolu(toto sú ~2 litre).
V skutočnosti kvôli nízkej účinnosti v domácich podmienkach od 1 kubického metra. zemný plyn získate menej ako 1 liter výsledného produktu (pre túto možnosť je limit 1 l/h!).
Pre rok 2011 je cena 1 meter kubický. plyn pre domácnosť v Rusku je 3,6-3,8 rubľov a neustále sa zvyšuje. Ak vezmeme do úvahy, že metylalkohol má dvakrát vyššiu výhrevnosť ako benzín, dostaneme ekvivalentnú cenu 7,5 rubľov. a nakoniec zaokrúhlite na 8 rubľov. na ostatné výdavky - email. energia, voda, katalyzátory, čistenie plynu – stále to vychádza oveľa lacnejšie ako benzín a znamená to, že „hra stojí za sviečku“ v každom prípade!
Cena tohto paliva nezahŕňa náklady na inštaláciu (pri prechode na alternatívne druhy paliva je vždy potrebné obdobie sebestačnosti), v tomto prípade sa cena bude pohybovať od 5 do 50 tisíc rubľov v závislosti od produktivity, automatizáciu procesov a ktorých sily sa budú vyrábať.
Ak si to zostavíte sami, bude to stáť najmenej 2 a maximálne 10 tisíc rubľov. Väčšina peňazí sa minie na sústruženie a zváračské práce, ako aj na prípravu kompresorov (môže byť z chybnej chladničky, potom to bude lacnejšie) a na materiály, z ktorých je táto jednotka zostavená.
Upozornenie: Metanol je jedovatý. Je to bezfarebná kvapalina s bodom varu 65°C, má vôňu podobnú zápachu bežného pitného alkoholu a je vo všetkých ohľadoch miešateľná s vodou a mnohými organickými kvapalinami. Pamätajte, že 50 mililitrov vypitého metanolu je v menšom množstve smrteľné, otrava produktmi rozkladu metanolu spôsobuje stratu zraku!
Princíp činnosti a činnosť zariadenia
Funkčná schéma zariadenia je znázornená na obr. 1.
Voda z vodovodu je pripojená k „prívodu vody“ (15) a ďalej sa delí na dva prúdy: jeden prúd (vyčistený od škodlivých nečistôt filtrom) a cez kohútik (14) a otvor (C) vstupuje do mixéra. (1) a druhý prúd cez kohútik (4) a otvor (G) prechádza do chladničky (3), cez ktorú voda ochladzujúca syntézny plyn a kondenzát metanolu vystupuje cez otvor (Y).
Domáci zemný plyn, vyčistený od sírnych nečistôt a zapáchajúcich odorantov, je pripojený k plynovodu „Gas Inlet“ (16). Ďalej plyn vstupuje otvorom (B) do zmiešavača (1), v ktorom sa po zmiešaní s vodnou parou ohrieva na horáku (12) na teplotu 100 - 120°C. Potom z miešača (1) cez otvor (D) ohriata zmes plynu a vodnej pary vstupuje cez otvor (B) do reaktora (2).
Reaktor (2) je naplnený katalyzátorom č.1, hmotnostné frakcie: 25 % NiO (oxid nikelnatý) a 60 % Al 2 O 3 (oxid hlinitý), zvyšok 15 % CaO (pálené vápno) a iné nečistoty, aktivita katalyzátora - zvyšková objemová frakcia metánu pri konverzii uhľovodíkového plynu (metánu), úplne vyčisteného od zlúčenín síry, obsahujúceho metán najmenej 90 %, s objemovým pomerom para:plyn = 2:1, nie viac ako:
pri 500 °C - 37 %
pri 700 °C - 5 %.
V reaktore sa vplyvom teploty okolo 700 °C tvorí syntézny plyn, ktorý sa získa zahrievaním pomocou horáka (13). Ďalej ohriaty syntézny plyn vstupuje cez otvor (E) do chladničky (3), kde sa musí ochladiť na teplotu 30-40 °C alebo nižšiu. Potom ochladený syntézny plyn opúšťa chladničku otvorom (I) a otvorom (M) vstupuje do kompresora (5), ktorý možno použiť ako kompresor z akejkoľvek chladničky pre domácnosť.
Ďalej je stlačený syntézny plyn s tlakom 5-10 atm. cez otvor (H) opúšťa kompresor a cez otvor (O) vstupuje do reaktora (6). Reaktor (6) je naplnený katalyzátorom č. 2, ktorý pozostáva z 80 % medi a 20 % zinku.
V tomto reaktore, ktorý je najdôležitejšou súčasťou zariadenia, sa tvoria metanolové pary. Teplota v reaktore by nemala presiahnuť 270 °C, čo môže byť kontrolované teplomerom (7) a nastavované kohútikom (4). Odporúča sa udržiavať teplotu v rozmedzí 200-250°C, prípadne nižšiu.
Potom pary metanolu a nezreagovaný syntézny plyn opustia reaktor (6) otvorom (P) a otvorom (L) vstúpia do chladničky (W), kde pary metanolu kondenzujú a otvorom (K) vychádzajú z chladničky.
Ďalej kondenzát a nezreagovaný syntézny plyn vstupujú otvorom (U) do kondenzátora (8), kde sa hromadí hotový metanol, ktorý opúšťa kondenzátor otvorom (P) a kohútikom (9) do nádoby.
Otvor (T) v kondenzátore (8) slúži na inštaláciu manometra (10), ktorý je potrebný na monitorovanie tlaku v kondenzátore. Udržiava sa v rozmedzí 5-10 atmosfér alebo viac, hlavne pomocou kohútika (11) a čiastočne pomocou kohútika (9).
Otvor (X) a kohútik (11) sú potrebné na výstup nezreagovaného syntézneho plynu z kondenzátora, ktorý sa recirkuluje späť do mixéra (1) cez otvor (A), ale ako prax ukázala, výstupné plyny musia byť spálené. v knôte, a nie bežať späť do systému. Áno, znižuje to efektivitu, no výrazne to zjednodušuje nastavenie.
Kohútik (9) je nastavený tak, aby neustále vychádzal čistý kvapalný metanol bez plynu.
Bude lepšie, ak sa hladina metanolu v kondenzátore zvýši ako zníži. Ale najoptimálnejší prípad je, keď je hladina metanolu konštantná (čo sa dá kontrolovať zabudovaným sklom alebo nejakou inou metódou).
Kohútik (14) je nastavený tak, aby v metanole nebola žiadna voda a v mixéri sa vytvárala para, s výhodou menej ako viac.
Spustenie zariadenia
Prístup plynu je otvorený, voda (14) je zatiaľ zatvorená, horáky (12), (13) fungujú. Kohútik (4) je úplne otvorený, kompresor (5) je zapnutý, kohútik (9) je zatvorený, kohútik (11) je úplne otvorený.
Potom otvorte kohútik (14) pre prístup k vode a použite kohútik (11) na reguláciu požadovaného tlaku v kondenzátore, pričom ho monitorujte tlakomerom (10). Ale v žiadnom prípade nezatvárajte kohútik (11) úplne!!!
Potom, asi po piatich minútach, použite kohútik (14) a zapálený horák (21) na zvýšenie teploty v reaktore (6) na 200-250 °C. Potom horák (21) zhasne, je potrebný len na predhrievanie, pretože metanol sa syntetizuje za uvoľnenia tepla. Potom mierne otvorte kohútik (9), z ktorého by mal vytekať prúd metanolu. Ak tečie stále, otvorte kohútik (9) trochu viac, ak tečie metanol zmiešaný s plynom, otvorte kohútik (14).
Vo všeobecnosti platí, že čím vyššiu produktivitu zariadenia nastavíte, tým lepšie.
Je vhodné vyrobiť toto zariadenie z nehrdzavejúcej ocele alebo železa. Všetky časti sú vyrobené z medených rúrok, ktoré je možné použiť ako tenké spojovacie rúrky. V chladničke je potrebné dodržať pomer X:Y=4, to znamená, ak napríklad X+Y=300 mm, potom by sa X malo rovnať 240 mm a Y podľa toho 60 mm. 240/60 = 4. Čím viac závitov sa zmestí do chladničky na jednej alebo druhej strane, tým lepšie.
Všetky kohútiky sa používajú z plynových zváracích horákov. Namiesto kohútikov (9) a (11) môžete použiť redukčné ventily z domácnosti plynové fľaše alebo kapilárne trubice z domácich chladničiek.
Miešač (1) a reaktor (2) sa zahrievajú vo vodorovnej polohe (pozri obrázok).
No to je asi všetko. Na záver dodávam, že v rokoch 1992-93 bol vo viacerých číslach časopisu Priority publikovaný progresívnejší dizajn pre domácu výrobu pohonných hmôt:
№1-2 — všeobecné informácie o výrobe metanolu zo zemného plynu.
č.3-4 - výkresy závodu na spracovanie metánu na metanol.
č.5-6 - inštalácia, bezpečnostné opatrenia, ovládanie, návod na zapnutie zariadenia.
Obrázok 1 - Schéma zariadenia
Obrázok 2 - Miešačka
Obrázok 3 - Reaktor
Obrázok 4 - Chladnička
Obrázok 5 - Kondenzátor
Obrázok 6 - Reaktor
Dodatky od Igora Kvasnikova
Náhodou v vyhľadávač Narazil som na vašu publikáciu a veľmi ma zaujal jej obsah. Po krátkej recenzii okamžite vyplávali na povrch nepresnosti, ktorých sa autor dopustil.
Informácie o „metanole“ boli uverejnené v časopise „Priority“ za roky 1991, 92, 93. , ale úplne hotový projekt nebol nikdy zverejnený (sľúbené katalyzátory pre predplatiteľov boli stlačené).
Tieto čísla obsahovali výkresy reaktora s elektrická schéma ovládanie a dizajn chladiča, načo sa pán Vaks (autor článku) zdvorilo ospravedlnil a povedal, že ďalšie zverejňovanie bude zastavené na žiadosť bezpečnostných zložiek ZSSR a pre tých, ktorí si to chcú zopakovať túto inštaláciu, oblasť kreativity je neobmedzená. Obrázok 1(a) - Schéma modifikovaného zariadenia
1. stupeň - ako už bolo spomenuté, plyn a voda sa musia čistiť (s domácim filtrom alebo ešte lepšie s destilátorom), aby sa okamžite neotrávili katalyzátory reaktorov 2 a 6. Presnejšie, dodržujte pomer para:plyn 2:1. Nemalo by dochádzať k návratu nezreagovaných produktov do 1. stupňa.
2. stupeň - konverzia metánu začína pri t=~400°C, ale pri takto nízkej t°C je percento premeneného plynu nízke, najoptimálnejšie t=700°C, je vhodné riadiť pomocou termočlánku.
Inštalácia po reaktore a chladničke obsahuje tlakomer (10) a redukčný ventil (11) nastavený na tlak 25-35 atm (výber tlaku závisí od stupňa opotrebovania katalyzátora). Na načerpanie dostatočného tlaku syntézneho plynu je lepšie použiť dva kompresory z chladničky.
Odporúčam vám, aby ste kondenzátor (8) nevyrobili valcovo, ale kužeľovo (to sa robí na zníženie plochy vyparovania metanolu) a s okienkom na sledovanie hladiny metanolu. Zreagované produkty sa privádzajú z vrchu kužeľa pomocou rúrky (u) Ø 8 mm.
Rúrka sa spustí do kužeľovej nádoby 10 mm pod škrtiacim výstupom (P).
Nezreagovaný syntézny plyn sa odvádza rúrkou (x) Ø 5 mm, ktorá je privarená k vrchnej časti kužeľa, plyn unikajúci touto rúrkou sa na jej konci spáli, aby sa zabránilo úniku plameňa do kužeľovej nádoby, koniec rúrky je vypchatý medeným drôtom.
Hladina metanolu sa udržiava na 2/3 celkovej výšky nádoby, preto je lepšie vytvoriť priehľadné okno. Pre zaistenie 100% bezpečnosti môžete výstupný knôt vybaviť termočlánkom, ktorého signál (kvôli neprítomnosti plameňa) automaticky vypne prívod plynu do inštalácie, je na tieto účely vhodný akýkoľvek regulátor z moderných plynových sporákov .
Podrobne je opísaná katalytická metóda výroby metanolu (drevného liehu) zo zemného plynu.
Rastie dopyt po biopalivách – horľavých kvapalinách vyrobených z obnoviteľných biologických zdrojov. Jedným z nich je drevo. Je možné získať palivo z dreva, ktoré nie je horšie ako ropa?
Prvá vec, ktorú musíte pochopiť, je, že nie je možné vyrobiť benzín alebo petrolej z dreva. Nerozkladá sa na uhľovodíky s priamym reťazcom, z ktorých sa skladajú najmä ropné produkty. To však neznamená, že sa z nej nedajú získať látky, ktoré môžu nahradiť ropné produkty.
Niektorí ľudia majú radi stoličku
Na prvom mieste v zozname je samozrejme alkohol. Z dreva môžete získať dve rôzne druhy alkohol Prvý, ktorý sa nazýva drevný alkohol, je vedecky metylalkohol. Táto látka je veľmi podobná bežnému etylalkoholu, a to ako v horľavosti, tak vo vôni a chuti. Metylalkohol sa však vyznačuje tým, že je veľmi jedovatý a jeho perorálne užívanie môže viesť k smrteľnej otrave. Zároveň je to kvalitné motorové palivo, jeho oktánové číslo je ešte vyššie ako u etylalkoholu a oveľa vyššie ako u bežného benzínu.
Technológia výroby metylalkoholu z dreva je veľmi jednoduchá. Získava sa suchou destiláciou alebo pyrolýzou. Presnejšie povedané, je jedným z komponentov kvapaliny sú zmesi organických látok obsahujúcich kyslík oddelené od čerstvo vypudenej živice stromov. Výťažok alkoholu získaného týmto spôsobom je však príliš nízky na to, aby sa dal použiť ako palivo. Vďaka tomu je takáto technológia výroby paliva neperspektívna.
Etylalkohol sa však dá získať aj z dreva, oveľa viac veľké množstvá. Tento alkohol – takzvaná hydrolýza – sa získava rozkladom celulózy, hlavnej zložky dreva, pomocou kyseliny sírovej. Presnejšie, rozkladom celulózy vznikajú cukry, ktoré sa zase dajú bežným spôsobom spracovať na alkohol. Tento spôsob výroby etylalkoholu je v priemysle veľmi bežný takmer všetok priemyselný alkohol používaný na nepotravinárske účely sa získava hydrolýzou.
Etylalkohol je možné použiť ako priamo namiesto benzínu, tak aj ako prísadu do benzínu. Pomocou takýchto prísad sa získavajú rôzne druhy biopalív, ktoré sú obľúbené najmä v krajinách ako Brazília.
Získavanie etylalkoholu hydrolýzou dreva je ekonomicky o niečo menej výnosné ako získavanie z rôznych poľnohospodárskych plodín. Výhodou tohto spôsobu výroby biopalív je však to, že nevyžaduje prideľovanie poľnohospodárskych plôch „palivovým“ plodinám, ktoré neprodukujú potravinárske výrobky, ale umožňuje využívať na jeho produkciu územia zapojené do lesného hospodárstva. Vďaka tomu je výroba biopaliva etanolu z dreva pomerne praktickou technológiou.
A je terpentín na niečo užitočný?
Nevýhodou etanolu ako paliva je, že je nízke teplo spaľovanie. Pri použití v motoroch v čistej forme poskytuje buď menší výkon, alebo vyššiu spotrebu ako benzín. Zmiešanie alkoholu s látkami s vysokým spaľovacím teplom pomáha vyriešiť tento problém. A nie sú to nevyhnutne ropné produkty: terpentín alebo terpentín je ako taká prísada celkom vhodný.
Terpentín je tiež produktom spracovania dreva, konkrétnejšie ihličnatého dreva: borovica, smrek, smrekovec a iné. Je široko používaný ako rozpúšťadlo a jeho najčistejšie odrody sa používajú v medicíne. Drevársky priemysel však produkuje ako vedľajší produkt veľké množstvo takzvaný sulfátový terpentín - nízky stupeň obsahujúci toxické nečistoty, nielen nepoužiteľný v medicíne, ale veľmi obmedzené využitie nachádza aj v chemickom priemysle a priemysle farieb a lakov.
Terpentín je zároveň zo všetkých produktov spracovania dreva najviac podobný ropným produktom, presnejšie petroleju. Má veľmi vysokú výhrevnosť a možno ho použiť ako palivo do petrolejových kachlí, lámp a petrolejových plynov. Je vhodný aj ako motorové palivo, aj keď len krátkodobo: ak sa naleje do nádrží v čistej forme, motory čoskoro zlyhajú v dôsledku dechtu.
Terpentín však možno použiť ako palivo nie v čistej forme, ale ako prísadu do etanolu. Táto prísada výrazne neznižuje oktánové číslo etylalkoholu, ale zvyšuje spaľovacie teplo. Ešte jeden pozitívna stránka Táto technológia výroby biopaliva spočíva v tom, že terpentín denaturuje alkohol, takže nie je vhodný na požitie ako alkohol. A sociálne dôsledky rozsiahleho zavedenia nedenaturovaného alkoholu ako paliva môžu byť veľmi vážne.
Lignínový odpad sa mení na príjem!
Zložka dreva, ako je lignín, sa považuje za málo využiteľnú. Jeho priemyselné využitie je oveľa menej rozšírené ako využitie celulózy. Aj keď nájde uplatnenie vo výrobe stavebné materiály a v chemický priemysel, častejšie sa jednoducho páli priamo v závode lesnej chemickej výroby. Ako sa však ukazuje, pyrolýza lignínu môže produkovať širšiu škálu produktov ako pyrolýza celulózy.
Lignín pozostáva hlavne z aromatických kruhov a krátkych priamych uhľovodíkových reťazcov. Jeho pyrolýza teda produkuje prevažne uhľovodíky. V závislosti od technológie pyrolýzy je však možné získať buď produkt s vysokým obsahom fenolu a príbuzných látok, alebo kvapalinu pripomínajúcu ropné produkty. Táto kvapalina je vhodná aj ako prísada do etylalkoholu na výrobu biopalív.
Boli vyvinuté technológie a zariadenia na pyrolýzu, ktoré dokážu spotrebovať lignín zo skládok aj drevný odpad nerozdelený na lignín a celulózu. Lepšie výsledky sa dosahujú zmiešaním lignínu alebo drevného odpadu s odpadom pozostávajúcim z vyradeného plastu alebo gumy: pyrolýzna kvapalina je skôr olejovitá.
Pokojný atóm a piliny
Ďalšiu technológiu výroby biopaliva z dreva nedávno vyvinuli ruskí vedci. Patrí do oblasti rádiochémie, to znamená chemických procesov prebiehajúcich pod vplyvom rádioaktívneho žiarenia. V pokusoch vedcov z Ústavu fyzikálnej chémie a elektrochémie. Frumkinové piliny a iný drevný odpad boli súčasne vystavené silnému beta žiareniu a suchej destilácii a ohrev dreva prebiehal precízne pomocou ultrasilného žiarenia. Pod vplyvom žiarenia sa prekvapivo zmenilo zloženie produktov získaných pyrolýzou.
V pyrolýznej kvapaline získanej „rádioaktívnou“ metódou bol zistený vysoký obsah alkánov a cykloalkánov, teda uhľovodíkov nachádzajúcich sa najmä v oleji. Ukázalo sa, že táto kvapalina je oveľa ľahšia ako ropa, porovnateľná skôr s plynovým kondenzátom. Skúmanie navyše potvrdilo vhodnosť tejto kvapaliny na použitie ako motorové palivo alebo spracovanie na vysokokvalitné palivá, ako napr automobilový benzín. Myslíme si, že si to nezaslúži zvláštnu zmienku, ale pre upokojenie obáv rádiofóbov si to ujasnime: beta žiarenie nie je schopné vyvolať indukovanú rádioaktivitu, preto je takto získané palivo bezpečné a samo nevykazuje rádioaktívne vlastnosti .
Čo recyklovať
Je jasné, že na výrobu biopaliva je vhodnejšie použiť nie celé kmene stromov, ale odpad zo spracovania dreva, ako sú piliny, drevná štiepka, vetvičky, kôra a dokonca ten istý lignín, ktorý sa dostáva na skládky a do pecí. Výnos tohto odpadu na hektár vyrúbaného lesa je samozrejme nižší ako drevo vo všeobecnosti, no netreba zabúdať, že sa získava ako vedľajší produkt v r. výrobné procesy, ktoré sa už vyrábajú v mnohých podnikoch v krajine, preto je odpad z výroby lacný a na jeho získanie nie je potrebné vyrúbať alebo vysádzať ďalšie plochy lesa na výrub.
V každom prípade je drevo obnoviteľný zdroj. Metódy obnovy lesných plôch sú už dlho známe a v mnohých regiónoch krajiny dokonca dochádza k nekontrolovanému zarastaniu opustenej poľnohospodárskej pôdy lesmi. Tak či onak, Ruskej federácie sa nevzťahuje na krajiny, v ktorých by sa s ochranou lesov malo zaobchádzať s maximálnou starostlivosťou; Plocha nášho lesa a jeho potenciál pre samoregeneráciu úplne postačuje na plné využitie drevospracujúceho priemyslu, výroby biopalív a mnohých ďalších odvetví.
Piliny sú cennou surovinou na výrobu rôznych alkoholov, ktoré môžu byť použiť ako palivo.
Môžu sa použiť tieto biopalivá:
- Automobilové a motocyklové benzínové motory;
- elektrické generátory;
- benzínové zariadenia pre domácnosť.
Hlavný problém Problémom, ktorý je potrebné prekonať pri výrobe biopaliva z pilín, je hydrolýza, teda premena 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:
- priemyselné, vyžadujúce komplexné vybavenie a drahé prísady;
- domáce, ktoré nevyžadujú žiadne zložité vybavenie.
Bez ohľadu na spôsob hydrolýzy musia byť piliny čo najviac rozdrvené. Na to sa používajú rôzne drviče.
Ako menšej veľkosti piliny, efektívnejšie dôjde k rozkladu dreva na cukor a ďalšie zložky.
Nájsť viac podrobné informácie Informácie o zariadení na brúsenie pilín nájdete tu: . Piliny nevyžadujú žiadnu inú prípravu.
Priemyselná metóda
Piliny sa potom nalejú do vertikálnej násypky nalejte roztok kyseliny sírovej(40 %) v hmotnostnom pomere 1:1 a tesne uzavreté, zahriate na teplotu 200–250 stupňov.
Piliny sa udržiavajú v tomto stave 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 a kyseliny sírovej.
Vyčistená kvapalina sa naleje do samostatná nádoba a zmieša sa s kriedovým roztokom, ktorý neutralizuje kyselinu.
Potom sa všetko prefiltruje a dostaneme:
- 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 %.
Pre účinnú hydrolýzu je však potrebné:
- vysoký tlak (10-15 atmosfér);
- zahrievanie na 160-190 stupňov.
Proces trvá 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 objem do 70 m³, zvnútra obložená 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 výrobu biopaliva, ale aj na výrobu:
- pitnej a technickej alkohol;
- Sahara;
- metanol.
Oba spôsoby umožňujú spracovanie dreva akéhokoľvek druhu, preto sú univerzálny.
Ako vedľajší produkt spracovania pilín na alkohol sa získava lignín - lepiaca látka:
- pelety;
- brikety
Preto sa lignín môže predávať podnikom a podnikateľom, ktorí vyrábajú pelety a brikety z drevného odpadu.
Ďalší vedľajším produktom hydrolýzy je furfural. Je to olejovitá kvapalina, účinná antiseptikum na spracovanie dreva.
Furfural sa používa aj na:
- čistenie oleja;
- čistenie rastlinných olejov;
- výroba plastov;
- tvorba antifungálnych liekov.
Pri spracovaní pilín kys sa uvoľňujú jedovaté plyny, Preto:
- všetky zariadenia musia byť inštalované vo vetranej dielni;
- pracovníci musia nosiť ochranné okuliare a respirátory.
Hmotnostný výťažok glukózy je 40 – 60 % hmotnosti pilín, avšak s prihliadnutím na veľké množstvo vody a nečistôt hmotnosť výrobku je niekoľkonásobne väčšia ako pôvodná hmotnosť surovín.
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:
- Mechanické čistenie Pomocou separátora odstraňuje lignín z roztoku.
- Spracovanie kriedové mlieko neutralizuje kys.
- advokácia 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 ( Sverdlovská oblasť).
Domáca metóda
Toto jednoduchší spôsob, ale trvá to v priemere 2 roky. Piliny sa nalejú do veľkej hromady a hojne sa zavlažujú, potom:
- zakryť niečím;
- nechal hniť.
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 nízkych teplotách sa aktivita procesu hydrolýzy znižuje a pri negatívnych teplotách sa úplne zastaví.
Preto je táto metóda účinná iba v teplých oblastiach.
okrem toho existuje vysoká pravdepodobnosť degenerácie procesu hydrolýzy do hnitia, vďaka čomu to nebude glukóza, ale kal a všetka celulóza sa zmení na:
- oxid uhličitý;
- malé množstvo metánu.
Niekedy sa v domoch stavajú zariadenia podobné tým priemyselným . Sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, ktorá bez následkov odolá účinkom slabého roztoku kyseliny sírovej.
Zahrejte obsah takéto zariadenia využívajúce:
- otvorený oheň (oheň);
- špirála z nehrdzavejúcej ocele, cez ktorú cirkuluje horúci vzduch alebo para.
Pumpovaním pary alebo vzduchu do nádoby a sledovaním údajov tlakomeru sa upravuje tlak v nádobe. Proces hydrolýzy začína pri tlaku 5 atmosfér, ale najúčinnejšie prúdi pri tlaku 7–10 atmosfér.
Potom, rovnako ako v priemyselnej výrobe:
- vyčistite roztok od lignínu;
- spracované pomocou kriedového roztoku.
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, v závislosti od:
- teplota vzduchu;
- dreviny.
Fermentačný proces je riadený množstvom vytvorených bublín oxidu uhličitého.
Počas fermentácie dochádza k nasledujúcemu chemickému procesu - glukóza nC6H12O6 sa rozkladá na:
- oxid uhličitý (2CO2);
- alkohol (2C2H5OH).
Po dokončení fermentácie materiál sa destiluje– ohrev na teplotu 70–80 stupňov a ochladzovanie výfukovej pary.
Pri tejto teplote odpariť z roztoku:
- alkoholy;
- étery,
a 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 50–55 stupňov.
Pevnosť výsledného produktu merané pomocou liehomeru, ktorý odhaduje špecifickú hustotu látky.
Destilačný produkt možno použiť ako biopalivo so silou najmenej 80%. Slabší výrobok obsahuje príliš veľa vody, takže na ňom zariadenie nebude efektívne fungovať.
Hoci alkohol získaný z pilín je veľmi podobný mesačnému svitu, je nemožno použiť na pitie kvôli vysokému obsahu metanolu, ktorý je prudkým jedom. Okrem toho veľké množstvo fuselových olejov kazí chuť hotového výrobku.
Ak chcete vyčistiť metanol, 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 dávky glukózy, tak aj na výrobu kŕmnych kvasníc.
Sú výživnejšie a zdravšie ako zrno akýchkoľvek obilnín, takže sa dajú ľahko kúpiť farmy chov veľkých a malých hospodárskych zvierat.
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.
Vďaka vysokému oktánovému číslu môžete 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 neprítomnosť síry, biopalivo neznečisťuje ovzdušie A neznižuje životnosť motorový olej , pretože oxid síry oxiduje olej, zhoršuje jeho vlastnosti a znižuje jeho životnosť.
Vďaka výrazne menej vysoká cena(bez spotrebných daní) biopalivo vážne šetrí rodinný rozpočet.
Biopalivá majú nedostatky:
- agresivita voči gumeným častiam;
- nízky pomer hmotnosti paliva a vzduchu (1:9);
- nízka volatilita.
Biopalivá poškodzuje gumové tesnenia, preto pri prestavbe motora na lieh sú všetky gumové tesnenia nahradené polyuretánovými dielmi.
Vzhľadom na nižší pomer paliva a vzduchu si bežná prevádzka na biopalivá vyžaduje rekonfigurácia palivového systému, teda namontovanie väčších trysiek do karburátora alebo preflashovanie ovládača vstrekovača.
Kvôli nízkemu odparovaniu Ťažkosti pri štartovaní studeného motora pri teplotách pod plus 10 stupňov.
Na vyriešenie tohto problému sa biopalivo riedi benzínom v pomere 7:1 alebo 8:1.
Pre prevádzku na zmes benzínu a biopaliva v pomere 1:1 nie sú potrebné žiadne úpravy motora.
Ak je viac alkoholu, potom sa odporúča:
- vymeňte všetky gumové tesnenia za polyuretánové;
- brúsiť hlavu valcov.
Brúsenie je potrebné na zvýšenie kompresného pomeru, čo umožní realizovať vyššie oktánové číslo. Bez takýchto úprav motor po pridaní alkoholu do benzínu stratí výkon.
Ak sa biopalivo používa pre elektrické generátory alebo benzínové spotrebiče pre domácnosť, potom je žiaduce nahradiť gumené časti polyuretánovými.
V takýchto zariadeniach môžete robiť bez brúsenia hlavy, pretože mierna strata výkonu je kompenzovaná zvýšením dodávky paliva. okrem toho bude potrebné prekonfigurovať karburátor alebo vstrekovač, môže to urobiť každý špecialista na palivové systémy.
Viac informácií o používaní biopalív a úprave motorov na ich prevádzku nájdete v tomto článku (Použitie biopaliva).
Video k téme
Ako vyrobiť alkohol z pilín si môžete pozrieť v tomto videu:
Závery
Výroba liehu z pilín – zložitý proces, ktorá zahŕňa množstvo operácií.
Ak sú k dispozícii lacné alebo bezplatné piliny, potom naliatím biopaliva do nádrže vášho auta ušetríte veľa, pretože jeho výroba stojí oveľa menej ako benzín.
Teraz viete, ako získať alkohol z pilín používaných ako biopalivo a ako to možno urobiť doma.
Okrem toho ste sa dozvedeli o vedľajších produktov, ktoré vznikajú pri spracovaní pilín na biopalivá. Tieto produkty je možné aj predávať a získavať, aj keď malý, ale stále zisk.
Vďaka tomu sa stáva biznis s biopalivami s pilinami veľmi výnosné, najmä ak pohonné hmoty využívate na vlastnú dopravu a neplatíte spotrebnú daň z predaja liehu.
Načítava sa...
