Этанол из древесины

Рис. 12.9. Технологическая схема производства этанола гидролизом древесины

Производство этанола гидролизом древесины [c.277]

Среди альтернативных моторных топлив значимое место занимают такие кислородсодержащие продукты, как спирты и эфиры. Особенно перспективно применение метил-грег-бутилового эфира (МТБЭ) -эффективного высокооктанового компонента автобензинов (04 (И.М.) = 115-135]. Этот эфир прошел все испытания с положительными результатами, и во многих странах строятся, промышленные установки по его каталитическому синтезу из метанола и изобутилена. Из спиртов как самостоятельный вид топлива и как компонент моторных топлив наиболее перспективны метанол и этанол. Метанол привлекает прежде всего широкими сырьевыми возможностями. Его можно производить из газа, угля, древесины, биомассы и различного рода отходов. Безводный метанол хорошо смешивается с бензином в любых соотношениях, однако малейшее попадание воды вызывает расслаивание смеси. У метанола ниже теплота сгорания, чем у бензина, он более токсичен. Тем не менее метанол рассматривают как топливо будущего. Ведутся также исследования по непрямому использованию метанола в качестве моторных топлив. Так, разработаны процессы получения бензина из метанола на цеолитах типа ZSM. [c.215]

Массовая доля целлюлозы в древесине равна 50%. Какал масса спирта может быть получена при брожении глюкозы, которая образуется при гидролизе древесных опилок массой 810 кг Учесть, что спирт выделяется из реакционной системы в виде раствора с массовой долей воды 8%. Выход этанола из-за производственных потерь составляет 70%. Ответ 175 кг. [c.251]

Гидролизный спирт получают в процессе гидролиза древесины. В качестве сырья применяют отхода древесины, содеркаще целлюлозу. Целлюлоза подаергается действию разбавленной серной кислоты (4 % концентрации) при повышенном давлении и тешературе 150-170 13, получаемые в процессе гидролиза целлшозы, моносахара ферментацией превращают в этанол 117]., [c.14]

Технологическая схема производства. В процессе производства гидролизного этанола стадии гидролиза древесины и сбраживания образующегося гидролизата объединены в единую технологическую схему. В нашей стране распространен метод гидролиза древесины разбавленной серной кислотой, для которого в качестве сырья используют отходы хвойной древесины с высоким содержанием гексозанов. [c.280]

В качестве сырья для получения этанола может быть использована древесина, которая содержит целлюлозу. При гидролизе целлюлозы образуется глюкоза, сбраживанием которой получают этанол. [c.370]

Уксусная кислота — первая нз органических кислот, которая стала известна человеку. Впервые она была получена И.Глаубером в 1648 г. и в концентрированном виде путем вымораживания ее водных растворов и разложением ацетата кальция серной кислотой Г.Шталем в 1666—1667 гг. Элементный состав уксусной кислоты был установлен Я.Берцелиусом в 1814 г. До начала XIX века уксусную кислоту производили исключительно из природного сырья пирогенетической обработкой древесины и окислительным уксуснокислым брожением пищевого этанола. В настоящее время производство уксусной кислоты из лесохимического сырья имеет второстепенное значение, хотя масштабы его измеряются сотнями тысяч тонн. В этом методе уксусную кислоту выделяют из сконденсированной части парообразных продуктов термической обработки древесины (жижки), получаемой [c.310]

Сухая перегонка древесины позволяет извлекать из нее древесный уксус (смесь метанола, ацетальдегида, ацетона, уксусной кислоты), деготь и газ. Осахаривание 1 т древесины путем кислотного гидролиза содержащихся в ней гюлисахаридов обеспечивает получение около 200 л этанола и примерно 45 кг дрожжей с содержанием 50 % белка. Такой обработке могут быть подвержены и другие отходы сельскохозяйственной продукции (кукурузы, злаков, подсолнуха, сахарного тростника и т. д.). Ферментация пентоз приводит в ряде случаев к образованию фурфурола. [c.354]

В зависимости от назначения целевых продуктов гидролизное производство организуется по той или иной технологической схеме. Так, если в качестве сырья используются древесные отходы, то из 1 т абсолютно сухой древесины пол ается 220 кг кормовых дрожжей, или 35 кг дрожжей и 175 л этанола, или 110 кг дрожжей и 80 кг фурфурола. [c.278]

В настоящее время 93% промышленного этанола получают гидратацией этилена. Путем ферментации всех сельскохозяйственных продуктов, производимых в США, можно получить этанол в количестве, эквивалентном 15% потребности в бензине, а за счет всего годового приращения лесной биомассы в США, равного 329 млн. м древесины, можно получить метанол в объеме 14% потребления бензина в США [194]. Здесь же отмечается, что при производстве этанола из зерна расходуется в два раза больше энергии, чем ее содержится в получаемом продукте. С этой точки зрения определенный интерес вызывает получение этанола из различных сельскохозяйственных культур (числитель — выход из 1 т сырья, знаменатель — с 1 га) [c.221]

Как уже отмечалось, для некоторых стран с благоприятными природно-климатическими условиями, энергетические ресурсы могут быть пополнены энергией биомассы. По различным оценкам, в мире ежегодно образуется около 4,2 млрд. т сельскохозяйственных отходов, а в высокоразвитых странах в пересчете на душу населения — от 0,4 до 1,0 т различных бытовых отходов. Сушествующая в настоящее время технология переработки биомассы — пиролиз, газификация, сжижение, анаэробная ферментация и т. п. — позволяет получать из нее топливный газ и жидкие продукты различной калорийности, метанол, этанол, высокоэффективные удобрения. С точки зрения рассматриваемой в этом разделе проблемы, наибольший интерес из продуктов переработки биомассы представляют метанол и этанол (выше рассматривался возможный выход этанола из различных сельскохозяйственных культур). При использовании древесины можно получить 25—30% метанола и 15—20% этанола (в расчете на сухую древесину). В работе [194] отмечается, что энер -гия спирта, полученного из биомассы, вдвое превышает ее расход на выращивание сельскохозяйственных культур, а в работе [c.224]

Этот метод получения этанола наиболее экономичен. Значительные количества этанола получают промышленными способами переработки древесины по схеме [c.260]

Гидролизные произ-ва получили широкое развитие в СССР. В качестве сырья используют гл, обр. отходы лесопиления и деревообработки (опилки, щепа, горбыли, рейки-ок. 80%), а также низкосортную древесину и технол дрова, нек-рые растит, отходы (кукурузная кочерыжка, подсолнечная лузга, солома, шелуха семян и др.). Первоначально гидролизу подвергали хвойную древесину с получением 160-180 л этанола в расчете на 1 т абсолютно сухого сырья (в дальнейшем стали производить также дополнительно 35-40 кг кормовых дрожжей из послеспиртовой барды) Затем появились предприятия фурфурольно-дрожжевого профиля (70-80 кг фурфурола и 100 кг дрожжей в расчете на I т абсолютно сухих растит, отходов) и чисто дрожжевого профиля (ок, 200 кг дрожжей). )uim, переработкой водорастворимых сахаров, образующихся при гидролизе растит сырья, получают многоатомные спирты (ксилит, сорбит, маннит, глицерин, этилен- и пропиленгликоли), левули-новую, тригидроксиглутаровую и глюконовую к-ты. [c.586]

Физико-химические основы производства. Получение гидролизного этанола складывается из двух последовательных стадий гидролиза древесины и брожения гидролизата. [c.278]

Из 1 т абсолютно сухой хвойной древесины получается 150— 180 кг этанола и до 120 кг оксида углерода (IV). [c.282]

Простые сахара в виде сахарозы (димеров глюкозы и фруктозы) непосредственно ферментируются в этанол. Они, однако, содержатся в достаточной концентрации лишь в небольшом числе растений, прежде всего в сахарном тростнике и сахарной свекле. В некоторых сельскохозяйственных культурах (картофеле, кукурузе и других зерновых) довольно много крахмала, представляющего собой олигомер глюкозы. В древесине и растительных сельскохозяйственных отходах сахара содержатся в виде целлюлозы и гемицеллюлозы. Олигомеры и полимеры сахаров перед ферментацией превращают в моносахариды путем гидролиза [c.122]

Целлюлозно-бумажное произ-во занимает главное место среди Л.п. по объемам перерабатываемого сырья и готовой продукции Оно потребляет в СССР ок. 48 млн. м древесины (1986)- т. наз. балансовую и дровяную (80%), отходы лесозаготовок и деревообработки (щепа, опилки-20% доля их нз года в год возрастает) для выработки целлюлозы, древесной массы и получения из них разл. видов бумаги и картона. В пром-сти применяют в осн. сульфитный и сульфатный методы варки целлюлозы. Сульфитный метод (с его помощью получают 40% целлюлозы) позволяет производить легко отбеливаемую целлюлозу, а нз сульфитных щелоков-этанол н сухую микробную биомассу (кормовые дрожжи) этим методом перерабатывают почти исключительно древесину хвойных пород (преим. ель), из к-рой получают наиб прочную бумагу. Сульфатный метод дает возможность перерабатывать древесину любых хвойных и лиственных пород, особенно сосны и лиственницы, в разл. виды целлюлозы, в т. ч. вискозную и ацетатную. [c.586]

Коммерчески освоенным методом является также ферментация сахарного тростника, пшеницы или картофеля. Сегодня основное внимание сосредоточено на возобновляемых источниках биомассы (морские водоросли, сельскохозяйственные культуры, древесина для производства этанола гидролизом, ферментацией илн дистилляцией) как сырья. Известна грандиозная бразильская программа производства газохола (смеси бензина со спиртом) или чистого этанола как заменителя автомобильного топлива на основе ферментации сахарного тростника. Она позволит отказаться от импорта нефтепродуктов. [c.232]

Частный случай реакций протолиза представляет реакция обменного разложения растворенного вещества водой — гидролиз. Этот процесс широко используется в химической технологии. Например, для промышленного получения спиртов, фенолов, высших алифатических кислот из растительного масла и животных жиров глюкозы, ксилозы, этанола и т. д. из полисахаридов растительных материалов (древесины, соломы и др.). [c.47]

Какую массу этанола можно получить из 200 кг древесины, содерл ащей 50% целлюлозы [c.631]

Эти соединения энергично взаимодействуют с формальдегидом [25], растворимы в горячей воде, водных растворах карбоната натрия и этаноле. Сама тонкоизмельченная кора, применяемая в качестве адгезива в сочетании с формальдегидом, способствует повышению прочности ДСП при растяжении. Однако кислотный характер производных фенола может играть отрицательную роль, особенно при склеивании каштановой, эвкалиптовой и дубовой древесины. Из-за кислотного характера указанных соединений водные экстракты имеют pH до 3,2, причем предполагают, что это обусловлено буферным действием соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой. Добавление едкого натра к клею может компенсировать это воз.действие [26, 27]. [c.123]

В противоположность Фрейденбергу, Стюарт с сотрудниками [150] в своем обширном исследовании по отбору и подготовке воспроизводимых образцов древесины для химического изучения, утверждают, что задержка этанола древесиной, экстраглрован-ной при 55° С, не имеет значения, если она высушивается при низкой температуре. [c.81]

Выход этанола существенно зависит от вида сырья и составляет (в л на 1 т сырья) для этилена 740, картофеля 93—117, зерна 185—361, древесины 160—200, сульфитных щелоков 90—110 (в расчете на 1 т древесины). При использовании в качестве сырья древесины и сульфитных щелоков помимо этанола образуются дрожжи, фурфурол, лигнин и лигниносульфо-наты и гипс. Во всех вариантах биохимического метода производства этанола выделяется оксид углерода (IV). [c.272]

Превращение биомассы в топлива, пригодные для непосредственного использования, осуществляется термохимическими или биохимическими процессами. К термохимическим процессам переработки относятся прямое сжигание, пиролиз, газификация и экстракция масел, к биохимическим — ферментация и анаэробное разложение. Перед переработкой биомасса обычно проходит стадии подготовки, включающие измельчение, сущку и др. При переработке биомассы в моторные топлива наибольший интерес представляет газификация с получением синтез-газа (преобразуемого затем в метанол или углеводороды), а также ферментация с получением этанола. Процесс получения синтез-газа во многом аналогичен газификации угля (см. раздел 3.2). При газификации древесины при 300 °С в присутствии кислорода образуется в основном диоксид углерода. При повышении температуры до 600 °С получают смесь, в которой помимо СОг присутствуют водород, оксид углерода, метан, пары спиртов, органических кислот и высших углеводородов. Выход газообразных продуктов при этом не превышает обычно 40% (масс.) на сырье. В связи с меньшими энергетической плотностью и теплотой сгорания биомассы газификация ее менее эффективна, чем газификация угля. Поэтому, несмотря на проводимые во многих странах исследовательские и конструкторские [c.121]

Здесь автор книги допускает очень серьезные неточности. Общеизвестно, что одностадийный процесс синтеза бутадиена из этилового спирта был разработан С.М. Лебедевым и его научной школой задолго до второй мировой войны - в двадцатых годах нашего века. Этот способ был реализован в промьпц-ленности СССР уже в 1926-1927 гг. и явился первым в истории человечества промьш]ленным методом синтеза каучука. С тех пор этот процесс получения бyтaдJ eнa с успехом -обеспечивал потребности промьпиленности Советского Союза в бутадиене. Долголетию и рентабельности этого метода способствовала разработка и реализация в промышленности методов синтеза этанола из непищевого сьфья - гидролизом древесины и прямой гидратацией этилена. - Прим. ред. [c.338]

Для полу чения технического - "гидролизного" этанола выгоднее исгто,г1ьэовать древесину (точнее - целлюлозу), пр пем С ТХоды сфуАТ<у, опилки, су чки. В присутствии концентрированных минеральных кислот, при 120...300 °С, давлении до 15 атм происходит гидролиз клетчатки. [c.22]

Ранее мсганоп получали при сухой перегонке древесины (без доступа воздуха). Для получения этанола применяется гидратация этилена под давлением и при нагревании е использованием кислотного катализа. [c.340]

Для получения технического "гидролизного" этанола выгоднее исгюяь ювать древесину (точнее - целлюлозу), припем отхода стружку, опилки, сучки, в присутствии концентрированных мршерал1зны < кислот, при 120...300 С, давлении до 15 атм происходит гидролиз клетчатки. [c.22]

Этиловый спирт (этанол) производится в очень больших количествах. Он является, в частности, исходным сырьем для получения одного из важных видов синтетического каучука и часто применяемым горючим реактивных топлив. Для пищевых целей его обычно получают сбраживанием природных продуктов, содержащих в своем составе крахмал или сахар, а для промышленных — синтетически (гидратацией этилена по схеме СНг = СНг + НгО ч=е С2Н5ОН + 5 ккал) или химической и биохимической переработкой древесины. [c.558]

Технологией спирта называется наука о методах и процессах переработки различных видов сырья в спирт. В данном учебнике изложена технология лишь этилового спирта и только из крахмалсодержащего сырья — зерна и картофеля и из сахарсодерясащего сырья — свекловичной мелассы. Получение этанола гидратацией этилена, при комплектной переработке древесин ыметодом кислотного гидролиза и при утилизации сульфитных щелоков рассматривается в учебниках по другим специальностям. [c.3]

В гидролизной пром-сти из пентозансодержашего сырья производят ксилозу, ксилит, фурфурол и его цроязводные, этанол, кормовые дрожжи и т.д. В лесохим. пром-стн при пиролиае древесины лиственных пород Г. служит источником получения метанола н уксусной к-ты, В бумажном произ-ве присутствие Г. в целлюлозе способствует набуханию и фибрилляции волокои и тем самым снижению энергозатрат и продолжительности размола древесины. [c.515]

Md° —90,5 . Раств. в этаноле и минер, маслах, плохо раств. в пропиленгликоле и глицерине, не раств. в воде. Осн. источник С.-санталовое масло (эфирное масло из древесины сандалового дерева), к-рое содержит 55-60% цис-1 и 25-30% цис- . Используют С. как душистое в-во и фиксатор запаха в парфюмерии. ЛД50 3,06-4,71 г/кг (крысы, перорально). [c.292]

Г. применяют в медицине как питательное в-во и компонент кровозаменяюшвх и противошоковых жидкостей, в пищ пром-сти, в произ-ве аскорбиновой и глюконовой к-т, биотина и др. Брожение Г., содержащейся в соке винограда и фруктов,-одна из стадий в произ-ве вина, а содержащейся в гидро лизатах крахмала и древесины-в произ-ве этанола. [c.590]

Протолигнин практически не раств в орг р-рителях При использовании этанола извлекается лишь небольшая его часть из хвойной древесины до 3%, из лиственной до 7% (лигнин Браунса) Р-римость возрастает в результате интенсивного размола (напр, в вибромельницах) древесной муки, суспендированной в жидкости, не вызывающей набухания Л, напр в толуоле Послед экстракцией диоксаном при комнатной т-ре из древесины хвойных пород извлекают до 50% Л (лигнин Бьеркмана, или Л молотой древесины) Последний наиб близок по составу и св-вам к протолигнину Более полному растворению способствует также добавка к орг р-рителю (этанолу, диоксану, ДМСО, уксусной к-те, фенолу и др) каталитич кол-в минер к-т, преим соляной При этом получают этанол-лигнин, диоксан-лиг-нин и т п С нек-рыми р-рителями (напр, этанолом, фенолом) Л взаимод химически Значит часть протолигнина переходит в р-р после обработки древесины грибами бурой гнили, вызывающими ферментативный гидролиз полисахаридов При нагр Л растворяется в гидротропных р-рах (напр, в водных р-рах Na-солей ксилол- или цимолсульфо-кислоты), из к-рых Л выделяют разбавлением р-ра водой В кислых водных р-рах Л реагирует с тиогликолевой к-той и раств в ней при послед обработке щелочью Л - нерегулярный полимер Его разветвленные макромолекулы построены гл обр из остатков замещенных фенолоспиртов (см ф-лу) 3-метоксигидроксикоричного, или кониферилового (I), 3,5-диметокси-4-гидроксикоричного, или синапового (синапинового, И), и л-гидроксикоричного, или л-кумарового (III) Л древесины хвойных пород включает в осн остатки спирта I, лиственных пород-спиртов I и II, травянистых растений и нек-рых древесных пород (напр, осины)-также спирта III [c.591]

В мебельной пром-сти П. предназначены для наведения зеркального блеска непосредственно на деревянную пов-сть или нанесенное на нее лакокрасочное покрытие. В первом случае в качестве П. применяют спиртовые лаки, или политуры (шеллачные, нитроцеллюлозные и др.) напр., шеллачная политура представляет собой 10-15%-ный р-р прнр. смолы шеллака в 90-95%-1юм этаноле. Путем многослоевого (в среднем 500 слоев) нанесения политуры создается гладкое прозрачное покрытие с зеркальным блеском, четко выявляющее текстуру древесины и имеющее толщину 20- [c.21]

СУЛЬФАТНОЕ МЫЛО, побочный продукт сульфатной варки целлюлозы, выделяемой при отстаивании сульфатного щелока. Наиб, распространено С.м. из древесины хвойных пород мазеобразная темно-коричневая жидкость с запахом метилсернистых соед. сР° 0,6-1,0 умеренно раств. в воде, этаноле, диэтиловом эфире при 20 и 80 °С соотв. 6-12 и 2-8 Па-с т. самовоспл. 400-500°С. Сложная смесь орг. и минер, соединений, содержащая 45-50% по массе щелока и 50-55% Ыа-солей высших жирных к-т (в осн. олеиновая, линолевая, линоленовая, пальмитиновая, стеариновая, бегеновая), смоляных к-т (отсутствуют в С.м. из древесины листв. пород) и нейтральных в-в (высшие сш1рты, эфиры, углеводороды). Выход на 1 т целлюлозы 100-120 кг из сосновой древесины, 40-60 кг из еловой, 35-50 кг из древесины осины и березы. [c.456]

По методу ван Бекума — Риттера [3] растительную ткань хлорируют в ледяной воде в течение 5 мин, затем дважды экстрагируют кипящим 3 /о-ным раствором аминоэтанола в этаноле. Для лиственной древесины делают три-четыре подобных обработки, при этом получают продукт с содержанием лигнина 1% и менее. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология