Спирт из биомассы

[adamas]

Хочу спрсить у всех, можно ли по такой методике работать:

....

думаю, что проще всего гидролиз разбавленной кислотой. Встречал в интернете информацию о громадных отвалах лигнина после гидролиза древесины, значит технология работает.

Но смущает меня размол в шаровой мельнице в течении 12 часов. Количество сырья ведь 100тонн в сутки.

 

И все-таки, что мешает адаптировать технологию получения спирта из древесины?

технология отработанная, есть соотвествующая аппаратурное оформление.

[chemlab]

Не ждите денег от человека, который не может написать элементрарное: спасибо!

Хочу спрсить у всех, можно ли по такой методике работать:

Работать можно, если есть в распоряжении парк лабораторных кислотостойких автоклавов. Однако, это очень ценные игрушки, а их стоимость и содеражание обходится не дешевле гаража с 10 мерсами. Лично я бы ни в жисть не использовал их для такого дешевого сырья в таком хлипком проекте, но хозяин - барин, иногда приходится резать курочку, несущую золотые яйца, т.к очень хочется кушать .

Методика довольно грязная, ИМХО, уверен, что если хорошо поработать с литературой, особенно патентной, то можно найти современные, более чистые способы. Да и спирт же надо как-то еще получить, а это еще столько же мороки со штаммом, отделением, выделением и т.д.

Отсюда напрашивается вывод - начинать НИР нужно с литобзора и генерации идей как положено по ГОСТу 15.101-98 "Система разработки и постановки продукции на производство. Порядок выполнения НИР" и аналогичным.

Но захочет ли заказчик платить за это (даже если он не жадный, хотя упорно говорит о ПОМЩИ ЕМУ, а не размещении заказа на НИР) вот в чем вопрос

Изменено 11 Марта, 2011 в 10:04 пользователем chemlab

[Nil admirari]

Я отнють не жадный , а разбрасыватся на лево и на правословом спасибо пока не вижу за что

Так вам тут только покажут путь по которому ехать надо. Завод никто не построит.

 

я в химии вообще не понимаю.

Получается, что вы хотите ехать на автомобиле не зная правил дорожного движения. Это может плохо закончиться

Для химического производства нужен химик-технолог.

[Nil admirari]

Вот еще из книг:

Шарков В. И., Куйбина Н. И., Химия гемицеллюлоз, М., 1972; Технология гидролизных производств, М., 1973; Корольков И. И., Перколяционный гидролиз растительного сырья, 2 изд., М., 1978. Е. С. Сапотницкий.

 

Переработка продуктов гидролиза.

 

Из гидролизатов принципиально м.б. получены: кристаллизацией моносахаридов - пищ. глюкоза и техн. ксилоза, гидрированием моносахаридов-многоатомные спирты (ксилит из пентоз, сорбит и маннит - из гексоз), гидрогенолизом этих спиртовглицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль; дегидратацией пентоз и гексоз - соотв. фурфурол и левулиновая к-та; окислением - орг. к-ты (глюконовая, тригидроксиглутарозая и др.); микробиол. переработкой (брожением, аэробным культивированием)-этиловый и бутиловый спирты, кормовые дрожжи и антибиотики.

Из гидролизного лигнина м. б. получены: пиролизом - активные угли, древесные смолы; хим. переработкой - активированный лигнин, щавелевая к-та и др.; водной обработкой - наполнители для полимерных материалов; термообработкой-сухой лигнин, применяемый как топливо (см. также Лигнин).

 

Дрожжевое и спирто-дрожжевое производство.

 

Сырьем для дрожжевого произ-ва служат лиственная (богатая пентозанами) и хвойная древесина, для спирто-дрожжевого - хвойная, в к-рой преобладают гексозаны. Целевые продукты биохим. переработки моносахаридов -этиловый спирт и кормовые дрожжи; при этом в дрожжевом произ-ве все образовавшиеся при гидролизе моносахариды (гексозы и пентозы) перерабатывают в дрожжи, а в спирто-дрожжевом произ-ве из гексоз получают спирт, а оставшиеся моносахариды (в осн. пентозы) используют для выращивания дрожжей.

Технология получения гидролизатов состоит из след. операций: пропитки сырья H2SO4. нагревания паром с целью пентозного гидролиза, удаления из реактора воздуха и летучих в-в (т. наз. сдувки), перколяции, промывки водой, отжима и выгрузки гидролизного лигнина. При промывке остатка фильтрация жидкой фазы через гидролизуемый материал продолжается, но вместо к-ты подают воду, к-рая экстрагирует находящиеся в порах и капиллярах сырья лигнин, моносахариды и к-ту. Пентозный гидролизат охлаждается в две или три ступени в последовательно соединенных испарителях. Давление в них снижают от одной ступени к другой; из последнего аппарата гидролизат выходит при атм. давлении с т-рой ок. 100°С. Пары гидролизата направляют в теплообменники для конденсации и нагревания воды, идущей на гидролиз. Из конденсата ректификацией извлекают фурфурол (см. ниже).

Параметры процесса: т-ра 120-150°С (пентозный гидролиз) и 150-190 °С (гексозный гидролиз), время р-ции - неск. ч (зависит от объема гидролизаппарата и скорости фильтрации р-ра к-ты через сырье). Кол-во жидкости, отобранной при перколяционном гидролизе, выражают т. наз. гидромодулем выдачи гидролизата - отношением его объема к массе загруженного в реактор абсолютно сухого сырья. Оптим. режимы гидролиза характеризуются гидромодулем 12-16 м3/т.

Гексозный гидролизат перед подачей на биохим. переработку необходимо предварительно подготовить с целью удаления содержащихся в нем примесей. Последние либо не утилизируются микроорганизмами - продуцентами этилового спирта и кормовых дрожжей, либо угнетают их жизнедеятельность (декстрины - продукты неполного гидролиза полисахаридов, взвешенные в-ва - мелкодисперсный лигнин и смолообразные продукты, альдегидыфурфурол, гидроксиметилфурфурол, формальдегид, соед. лигногуминового комплекса, коллоидные в-ва, нек-рые орг. к-ты). Подготовка гидролизата включает неск. стадий: инверсию (гидролиз) декстринов до моносахаридов (выдержка при атм. давлении и 100 °С или под давлением до 0,1 МПа при более высокой т-ре) в спец. аппарате, нейтрализацию гидроксидом Са и аммиачной водой до рН 4,0-5,6, очистку от взвешенных частиц в отстойниках и от вредных примесей коагуляцией их при охлаждении до 33-37 °С, адсорбцией активным углем и продувкой воздухом.

В спирто-дрожжевом произ-вс гидролизат, поступающий на переработку, наз. суслом. Входящие в его состав моносахариды (гексозы) сбраживают разл. расами дрожжей. Полученный продукт (бражка), содержащий 1-2% этилового спирта, концентрируют ректификацией. Выход 94-96%-ного спирта составляет 150-180 л (см. также Этиловый спирт).

Гидролизат, в состав к-рого входят неутилизируемые при спиртовом брожении пентозы и орг. к-ты (т. наз. барда), направляют на выращивание кормовых дрожжей. В случае чисто дрожжевого произ-ва все полученные гидролизаты используют для культивирования дрожжей, выход к-рых составляет до 220 кг (см. также Дрожжи кормовые).

 

Фурфурольно-дрожжевое производство.

 

Применяют два способа получения фурфурола: прямой и из паров фракции самоиспарения гидролизатов. Первый способ заключается в орошении и пропитке к-той богатого пентозанами сырья (кукурузной кочерыжки, овсяной, хлопковой и рисовой шелухи, подсолнечной лузги, лиственной древесины), в нагревании его до 160-170 °С паром и послед. продувке им в течение 2-3 ч. В этих условиях содержащиеся в сырье гемицеллюлозы гидролизуются до пентоз, к-рые далее путем дегидратации в присут. катализаторов (к-т) превращ. в фурфурол. Последний, смешиваясь с водяным паром, удаляется в конденсационную систему. Непрерывный отбор фурфурола в реакц. зоне уменьшает степень его разложения. Конденсат содержит 3-4% фурфурола и 1-2% орг. к-т. Остаток после отгонки фурфурола (целлолигнин) подвергают перколяции с образованием гексозного гидролизата, из к-рого производят кормовые дрожжи.

С помощью второго способа фурфурол вырабатывают на спирто-дрожжевых предприятиях, извлекая его ректификацией (в кол-ве 0,2-0,4%) из конденсата фракции самоиспарения пентозного гидролизата. Товарный фурфурол по обоим способам получают ректификацией. Выход фурфурола при произ-ве первым способом до 60-100 кг, вторым - 5-6 кг.

 

Ксилозно-дрожжевое производство.

 

В кач-ве сырья для получения ксилозы применяют растит. отходы (овсяную и хлопковую шелуху, кукурузную кочерыжку), в к-рых преобладают пентозаны (ксилан) и содержится миним. кол-во минер. и орг. примесей. Для их удаления сырье, предварительно пропитанное к-той, обрабатывают горячей водой. Процесс осуществляют в две ступени. На первой проводят перколяционный пентозный гидролиз при 140°С, что исключает гидролиз целлюлозы. Переработка гидролизата включает осветление его активным углем, отделение взвешенных в-в отстаиванием и фильтрацией, инверсию и ионообменную очистку от минер. и орг. примесей, упаривание р-ра и выделение ксилозы кристаллизацией (до 300 кг). послед. гидрированием ксилозы получают кристаллич. ксилит (до 125 кг). На второй ступени остаток после гидролиза - целлолигнин перерабатывают так же, как в произ-ве фурфурола.

Изменено 11 Марта, 2011 в 14:44 пользователем Nil admirari

[chemlab]

Чтобы все это воспроизвести, нужны как минимум два отдела разных НИИ - биотехнологического и химико-технологического, работа минимум на полгода, численность человек 20-30, возможно придется докупать отсутствующее научное оборудование, а оно очень дорогое, т.к. все импортное.

Потянете?

Ото-ж!

Бросайте Вы эту затею...

[sibra]

Чтобы все это воспроизвести, нужны как минимум два отдела разных НИИ ....

 

Зачем воспроизводить в НИИ то, что реализовано в промышленном масштабе?

На Украине есть гидролизные заводы с полным производственным циклом.

Для начала напроситься на экскурсию, а посмотрев, решить для себя, а стоит ли со всем этим связываться.

Некоторые гидролизные заводы на просторах 1/6 суши либо влачат жалкое существование, а некоторые по Инетовским данным выставлены на продажу.

 

П.С. Подсолнечная лузга по выходу спирта гораздо хуже древесины.

[Felixson]

Вот еще из книг:

Шарков В. И., Куйбина Н. И., Химия гемицеллюлоз, М., 1972; Технология гидролизных производств, М., 1973; Корольков И. И., Перколяционный гидролиз растительного сырья, 2 изд., М., 1978. Е. С. Сапотницкий.

 

Спасибо Nil admirari за библиографию :D

 

Зачем воспроизводить в НИИ то, что реализовано в промышленном масштабе?

На Украине есть гидролизные заводы с полным производственным циклом.

Для начала напроситься на экскурсию, а посмотрев, решить для себя, а стоит ли со всем этим связываться.

Некоторые гидролизные заводы на просторах 1/6 суши либо влачат жалкое существование, а некоторые по Инетовским данным выставлены на продажу.

 

П.С. Подсолнечная лузга по выходу спирта гораздо хуже древесины.

 

sibra, вы даже очень правы. Гидролизных заводов с Союзе хватало, были и в Беларуси и в Узбекистане. Выше упоминался завод в Кирове. Логичнее не вновь изобретать велосипед, а найти КМСа со своим личным велосипедом

 

Но первейший вопрос проекта как я понимаю - это выход спирта и его себестоимость и чистая выручка. А значит расчет постоянных (территория, лицензия при необходимости) и переменных затрат (сырье, реактивы, энергия). Предполагаю, что важны и сроки окупаемости инвестиций и емкость рынка сбыта.

 

Т.е. первый шаг - определения состава этой "лузги" по лигнину, целлюлозе, пентозанам и пр. Возникает вопрос постоянства состава сырья. Второй - поиск возможного поставщика оборудования и технологии.

[chemlab]

Зачем воспроизводить в НИИ то, что реализовано в промышленном масштабе?

На Украине есть гидролизные заводы с полным производственным циклом.

Для начала напроситься на экскурсию, а посмотрев, решить для себя, а стоит ли со всем этим связываться.

Некоторые гидролизные заводы на просторах 1/6 суши либо влачат жалкое существование, а некоторые по Инетовским данным выставлены на продажу.

 

П.С. Подсолнечная лузга по выходу спирта гораздо хуже древесины.

Реализовано в прмышленном масштабе по совковски, т.е. без экологических требований, ТБ, убыточной экономикой (даже при низкой зарплате рабочих), низким качеством продукции и пр. наследием социализма. Поэтому эти заводики и умирают, а их владельцы пытаются их продать хоть за какие-нибудь деньги, но второе десятилетие никакой дурак это старье не покупает. Так что ехать на экскурсию надо за рубеж, хотя бы в страны бывш. соцлагеря или в Китай. Но там красиво примут (за Ваши же деньги), вручат обалденные презентационные материалы, которые ничего для специалистов не содержат кроме рекламы, капитализм умеет защищать свои научные разаботки не хуже государственных секретов.

Так что в НИИ надо не просто воспроизводить, а заново все разрабатывать на современном уровне или покупать готовую разработку у капиталлистов. По другому никак, только самообман.

[samorost]

отходов не 100 тон в сутки а 100-150 в месяц.

Вот я и задал вопрос кто бы мог провести тест за который готов заплатить стоит ли дальше развивать тему .

Или может кто уже делал что то подобное и знает что вложения могут не оправдать результаты.

[chemlab]

По какой технологии изволите проводить тест? Вы ее уже купили и дадите исполнителю подробные методики, а зодно оплатите покупку, например, автоклавов?

Думаю, последний раз это делали лет 20 назад в каком-нибудь НИИПБ, который уже надцать лет как почил в бозе. Если бы тут присутствовал человек из бывших разработчиков советской технологии, то давно откликнулся бы, этот форум, говорят, читают не менее 1 млн. человек, не считая ботов.