Промышленное производство спирта из биологического сырья
Современная промышленная технология получения этилового спирта из пищевого сырья включает следующие стадии:
· Подготовка и измельчение крахмалистого сырья — зерна (прежде всего — ржи, пшеницы), картофеля, кукурузы, яблок и т. п.
· Ферментация. На этой стадии происходит ферментативное расщепление крахмала до сбраживаемых сахаров. Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путём — глюкамилаза, амилосубтилин.
· Брожение. Благодаря сбраживанию дрожжами сахаров происходит накопление в брагеспирта.
· Брагоректификация. Осуществляется на разгонных колоннах.
Отходами бродильного производства являются углекислый газ, барда, эфиро-альдегидная фракция, сивушный спирт и сивушные масла.
Спирт, поступающий из брагоректификационной установки (БРУ), не является безводным, содержание этанола в нём до 95,6 %. В зависимости от содержания в нём посторонних примесей, его разделяют на следующие категории:
· Альфа
· Люкс
· Экстра
· базис
· высшей очистки
· 1 сорт
Производительность современного спиртового завода составляет около 30 000—100 000 литров спирта в сутки.
Гидролизное производство
Основная статья: Гидролизный спирт
В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют. Образовавшуюся при этом смесь пентоз и гексоз подвергают спиртовому брожению. В странах Западной Европы и Америки эта технология не получила распространения, но в СССР (ныне в России) существовала развитая промышленность кормовых гидролизных дрожжей и гидролизного этанола.
|
|
|
Гидратация этилена
В промышленности, наряду с первым способом, используют гидратацию этилена. Гидратацию можно вести по двум схемам:
· прямая гидратация при температуре 300 °C, давлении 7 МПа, в качестве катализатора применяют ортофосфорную кислоту, нанесённую на силикагель, активированный уголь или асбест:
{\displaystyle {\mathsf {CH_{2}{\text{=}}CH_{2}+H_{2}O\rightarrow C_{2}H_{5}OH}}}
· гидратация через стадию промежуточного эфира серной кислоты, с последующим его гидролизом (при температуре 80—90 °С и давлении 3,5 МПа):
{\displaystyle {\mathsf {CH_{2}{\text{=}}CH_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow CH_{3}CH_{2}OSO_{2}OH}}}
{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}CH_{2}OSO_{2}OH+H_{2}O\rightarrow CH_{3}CH_{2}OH+H_{2}SO_{4}}}}
Эта реакция осложняется параллельной реакцией образования диэтилового эфира.
Очистка этанола
Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси. Для его промышленного, пищевого и фармакопейного применения необходима очистка. Фракционная перегонка позволяет получить этанол с концентрацией около 95,6 % (мас.); эта неразделимая перегонкой азеотропная смесь содержит 4,4 % воды (мас.) и имеет температуру кипения 78,15 °C.
|
|
|
Перегонка освобождает этанол как от легколетучих, так и от тяжёлых фракций органических веществ (кубовый остаток).
Абсолютный спирт
Абсолютный спирт — этиловый спирт, практически не содержащий воды. Он кипит при температуре 78,39 °C, в то время как спирт-ректификат, содержащий не менее 4,43 % воды, кипит при 78,15 °C. Получают перегонкой водного спирта, содержащего бензол, и другими способами[5], например, спирт обрабатывают веществами, реагирующими с водой или поглощающими воду, такими, как негашёная известь CaO или прокалённый медный купорос CuSO4[6].
Применение этилового спирта нашло широкое распространение в медицинской практике. В основном его используют наружно, как мощный антисептик, в качестве раздражающего средства, для компрессов и обтираний. Помимо того, он является компонентом многих настоек и экстрактов.
В промышленности этиловый спирт производят путем сбраживания продуктов растительного происхождения (углеводов), отходов деревообработки, в присутствии дрожжей. Также этанол можно получить синтезированием через метиловый спирт.
По своему фармакологическому действию этиловый спирт – наркотическое вещество, воздействующее на клетки ЦНС. Его употребление вызывает алкогольное возбуждение, а также нарушение функций организма.
ВОПРОС №13
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 727; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!