ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обзор и сравнение различных методов получения этилового спирта из "Получение синтетического этилового спирта" Глюкозу потом подвергают спиртовому брожению. Маль-таза, как и зимаза, вырабатывается быстроразмножаю-щимися дрожжевыми грибками. [c.9] Гидролиз древесины с последующим брожением. Древесина состоит из целлюлозы гемицеллюлозы (пентоза-ны и гексозаны) и лигнина. В состав древесины входят также минеральные вещества (зола), смолы и жиры, дубильные вещества и т. д. На целлюлозу приходится около половины массы древесины. [c.9] Распространение в промышленности получил гидролиз древесины разбавленной серной кислотой. По этому методу древесные опилки обрабатывают в соединенных последовательно аппаратах (перколяторах) 0,1— 0,4%-ной НгЗОл при 7—15 кгс/см и 150—170°С. Получаемый 4%-ный раствор сахара выпаривают, нейтрализуют гашеной известью и после фильтрования сбражи- вают. Внедрен,также гидролиз 0,4%-ной серной кислотой в трубчатых аппаратах непрерывного действия при нагревании паром под давлением 25—30 кгс/см . [c.9] Наряду с этиловым спиртом на гидролизных заводах получают ценные побочные продукты — фурфурол, метиловый спирт, уксусную кислоту, скипидар, белковые дрожжи, лигнин и т. д. Из 1 т древесных опилок можно получить до 200 кг гидролизного спирта (в расчете на 100%-ный). [c.9] Получение этанола из сульфитных щелоков. Этиловый спирт, получаемый на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности при сул фитной варке целлюлозы, принято называть сульфитным спиртом. [c.10] При сульфитном способе выделения чистой целлюлозы большие количества древесной щепы обрабатывают при повышенной температуре раствором бисульфита кальция или магния, содержащим некоторый избыток свободного сернистого ангидрида. Жидкость, оставшуюся после обработки щепы, называют сульфитными щелоками. Это — отход целлюлозно-бумажного производства. На каждую тонну вырабатываемой целлюлозы получается 8—12 кг сульфитных щелоков, содержащих 10— 12% сухого вещества (лигнин, углеводороды, белки, смолы, жиры, окись кальция и др.). Примерно 25% сухого вещества относится к сахарам, причем /з из них способны сбраживаться, давая этиловый спирт. [c.10] Из щелков острым паром отгоняют серинстый ангидрид л другие летучие вещества, затем нейтрализуют щелок известковым молоком и направляют его в батарею бродильных чанов, где щелок последовательно перетекает из одного чана в другой. Брожение проводят при 30 °С в течение примерно 20 ч при интенсивном перемешивании щелока с дрожжами. По окончании брожения дрожжи отделяют в сепараторах от сахарного раствора (бражки). Бражка получается слабой (около 1% спирта). Ее подвергают ректификации с получением 95%-ного этанола. [c.10] Ниже приводится описание принципиальной технологической схемы процесса. Газ при 25 кгс/см и 80 °С подают в нижнюю часть колонны (абсорбера), орошаемой 96—98%-ной серной кислотой. Абсорбер представляет собой освинцованную и футерованную изнутри колонну в ней имеется 15—20 ферросилидовых тарелок с колпачками для барботирования газа и с трубами для перелива жидкости. Температура абсорбции поддерживается л 70°С за счет снятия реакционного тепла трубчатыми холодильниками, имеющимися на каждой тарелке. По трубкам холодильников пропускают холодную воду. Отходящие из абсорбера газы, содержащие примерно 90% этана и 4—6% этилена, дросселируют до 10 кгс/см , отмывают водой от унесенной кислоты, нейтрализуют 5—10%-ным раствором щело.чи, вновь промывают и направляют на пиролиз этана в этилен. Из нижней части абсорбера выводится смесь моно- и диэтил-сульфата с непрореагировавшей серной кислотой. Смесь охлаждают до 50 °С и после дросселирования до 5— 6 кгс/см направляю в специальный аппарат (гидроли-зер) для гидролиза водой, отделенной при ректификации этилового спирта. [c.11] Паро-газовая смесь из верхней части отпарной колонны, содержащая пары воды, этилового спирта,, диэтило-вого эфира и кислоты, этан и этилен, поступает в нейт-рализационно-отпарную колонну. Барботируя через щелочной раствор, смесь нейтрализуется и далее промывается водой, поступающей с верха колонны. В куб этой колонны подают острый пар для отгонки паров спирта из стекающего в куб щелочного раствора. Нейтрализованные пары, отходящие из верхней части колонны, конденсируются в холодильниках и направляются на ректификацию в очистную колонну. В этой колонне происходит разделение эфира и спирта-водного конденсата. Эфир дополнительно отмывают водой от спирта и направляют в ректификационную колонну. С верха этой колонны отводится товарный эфир. Количество его составляет ilO% от количества спирта-ректификата. [c.12] Кубовый продукт колонны разделяют на следующей ректификационной колонне на спирт и воду, используемую на стадии гидролиза. Кубовый продукт очистной колонны также проходит ректификацию в результате получают товарный спирт-ректификат. [c.12] Экономичность данного процесса определяется в первую очередь методом концентрирования серной кислоты. Обычно концентрирование проводят в две стадии упаривание до 88—93%-НОЙ концентрации дымовыми газами в барабанных концентраторах и добавление олеума с доведением концентрации кислоты до требуемой. Для уменьшения потерь кислоты при упаривании и для предотвращения выделения ее паров в окружающий воздух из газов, выходящих из концентрационных аппаратов, улавливают туман серной кислоты на мокрых электрофильтрах в электрическом поле высокого напряжения. Сернокислотный конденсат из электрофильтров вновь поступает в производство. Недостатками метода являются большой расход серной кислоты, необходимость применения кислотостойкого оборудования и недостаточная селективность процесса. [c.12] Процесс прямой гидратации этилена изучался в Советском Союзе с 1932 г., а в 1948 г. в Баку была сооружена небольшая опытная установка. В промышленном масштабе производство этилового спирта этим методом освоено с 1956 г. В настояшее время основное количество производимого в стране синтетического этанола получают прямой парофазной гидратацией этилена. [c.13] Активность катализатора в течение цикла его пробега постепенно снижается из-за уноса ортофосфорной кислоты с проходящим через реактор потоком продуктов. Во избежание коррозии оборудования унесенной кислотой ее нейтрализуют с этой целью в паро-газовый поток после реактора впрыскивают подщелоченный водно-спир-тоБый конденсат. [c.13] Из приведенных данных видно, что сульфитный спирт приближается по себестоимости к синтетическому этано- 1у. Однако это связано с весьма низкой оценкой сахаров в сульфитных щелоках по существу же затраты в производстве сульфитного спирта выше, чем для синтетического кроме того, ресурсы сульфитных щелоков ограничены. Поэтому сульфитный спирт занимает в балансе производства этанола незначительное место. В будущем при прекращении производства бутадиена из этанола появится избыток спирта, и в связи с этим производство сульфитного спирта, вероятно, будет прекращено этот процесс останется лишь путем использования отходов в целлюлозно-бумажной промышленности. [c.14] Сама высокая себестоимость у этанола, получаемого из пищевого сырья, — из-за большого расхода сельскохозяйственных продуктов. Так, для получения 1 т спирта нужно затратить 4,5 т ржи, 12 т картофеля, или 18 т свеклы, т. е. для завода мощностью 100000 м спирта в год соответственно потребовалось бы около 0,4 млн. т ржи, 1 млн. т картрфеля или 1,5 млн. т свеклы. [c.15] Эти данные ясно показывают эффективность производств спирта из непищевого сырья помимо экономии пищевых продуктов такая замена двет значительный вы-, игрыш в трудовых затратах. Это подтверждается данными о трудоемкости производства 1 т этилового спирта (в чел.-ч) из картофеля 280, из зерна 160, из нефтехимического сырья 10. Надо также отметить, П .при замене пищевого спирта синтетическим велика экономия ло капитальным затратам она составляет не менее 460 руб. на 1 т годовой мощности. [c.15] Из приведенных двух методов производства синтетического спирта прямая гидратация этилена выгодно отличается от сернокислотной хорошими санитарными условиями, меньшей коррозией оборудования, отсутствием большого расхода серной кислоты, большей экономичностью. Себестоимость спирта, получаемого прямой гидратацией этилена, примерно в 1,5 раза меньше, чем при сернокислотной гидратации. [c.15] Процесс прямой гидратации этилена соответствует современному уровню развития техники, перспективен в отношении возможностей усовершенствования и в настоящее время занимает ведущее положение в нашей стране по объему вырабатываемого спирта. [c.15] Вернуться к основной статье