Биоэтанол
Производство этилового спирта из растительного сырья представляет собой традиционную, хорошо известную с давних времен, технологию спиртового брожения продуктов, содержащих углеводы (винограда, фруктов и пр.) и крахмалосодержащих веществ (крахмала, кукурузного зерна, картофеля и т.д.), которое происходит при воздействии дрожжей и ферментов.
В ходе данного процесса происходит следующее преобразование:
C6h12o6 → 2c2h5oh + 2co2
В результате брожения получается раствор, содержащий не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи обычно гибнут. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путем дистилляции.
Промышленное производство спирта из биологического сырья
Современная промышленная технология получения спирта этилового из пищевого сырья включает следующие стадии: подготовка и измельчение крахмалистого сырья — зерна (прежде всего — ржи, пшеницы), картофеля, кукурузы и т. п. ферментация. На подавляющем большинстве спиртовых производств мира ферментативное расщепление крахмала до спирта при помощи дрожжей оставлено. Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путем — глюкамилаза, амилосубтилин.
В производстве биоэтанола термопласты применяются, главным образом, в качестве конструкционных материалов для изготовления емкостного оборудования как для хранения готового продукта – этилового спирта, так и для хранения и транспортировки отходов – барды и сивушных масел.
Кроме того, в последнее время термопласты применяются в качестве облицовочного материала бункеров для крахмалистого сырья.
Применение термопластов для этих целей обусловлено их следующими преимуществами по сравнению с традиционными материалами:
- Отсутствие коррозии
- Стойкость к агрессивным химическим соединениям
- Низкая абсорбция
- Низкий объемный вес
- Низкий коэффициент поверхностного трения
- Стойкость к абразивному износу.
Для облицовки бункеров крахмалосодержащего сырья применяются:
Биодизель
Для производства дизельного топлива из растительного сырья (т.н. биодизеля) используют в масличные культуры – подсолнечник, рапс и т.д. Получаемое из этих культур растительное масло переэтерифицируется метанолом, реже или этанолом или изопропиловым спиртом (приблизительно в пропорции на 1 т масла 200 кг метанола + гидроксид калия или натрия) при температуре 60°С и нормальном давлении.
Для получения качественного продукта необходимо выдержать ряд требований:
- После прохождения реакции переэтерификации содержание метиловых эфиров должно быть выше 96 %.
- Для быстрой и полной переэтерификации метанол берется с избытком, поэтому метиловые эфиры необходимо очистить от него.
- Использовать метиловые эфиры в качестве топлива для дизельной техники без предварительной очистки от продуктов омыления недопустимо. Мыло засорит фильтр и образует нагар, смолы в камере сгорания. При этом сепарации и центрифугирования недостаточно. Для очистки необходима вода или сорбент.
- Заключительный этап - сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, вызывающих коррозию металлических деталей.
- Хранить биодизель более 3 месяцев не рекомендуется — разлагается.
В связи с повышенной агрессивностью продуктов этерификации, в качестве емкостного оборудования, используемого в производстве и хранении биодизеля, все чаще используются термопласты. Кроме того инженерные термопласты широко применяются в качестве облицовочных материалов бункеров и силосов для хранения сырья для производства биодизеля.
Применение термопластов для этих целей обусловлено их следующими преимуществами по сравнению с традиционными материалами:
- Отсутствие коррозии
- Стойкость к агрессивным химическим соединениям
- Низкая абсорбция
- Низкий объемный вес
- Низкий коэффициент поверхностного трения
- Стойкость к абразивному износу.
Для облицовки бункеров для хранения и транспортировки сырья применяются: Биогаз
Существуют промышленные и кустарные установки. Промышленные установки отличаются от кустарных наличием механизации, систем подогрева, гомогенизации, автоматики. Наиболее распространённый промышленный метод — анаэробное сбраживание в метантенках.
Промышленная биогазовая установка состоит из следующих элементов:
- Емкость гомогенизации
- Загрузчик твердого (жидкого)сырья
- Реактор
- Мешалки
- Газгольдер
- Система смешивания воды и отопления
- Газовая система
- Насосная станция
- Сепаратор
- Приборы контроля
- КИПиА с визуализацией
- Система безопасности
- Принцип работы установки
Вложение 119
В связи с высокой агрессивностью используемых отходов и продуктов брожения, для облицовки бункеров для хранения сырья и метантенков (газгольдеров) широко используются инженерные термопласты.
Вложение 239 | Применение термопластов для этих целей обусловлено их следующими преимуществами по сравнению с традиционными материалами:
|