Сторінка
2
Для добування «абсолютного» спирту (100% С2Н5ОН) ректифікат додатково обробляють з збезводнюючими речовинами (безводним сульфатом міді, добре прожареним вапном) або переганяють з бензолом. Етиловий спирт широко застосовують у різних галузях народного господарства як розчинник, для виробництва синтетичного каучуку, ацетальдегіду, хлороформу, діетилового ефіру, чистого етилену, етилацетату, діетиламіну, оцтової кислоти, в лакофарбовій фармацевтичній і кінофотопромисловості, у виробництві вибухових речовин та в побуті. Етиловий спирт використовують як паливо для реактивних двигунів як антифриз. Велика частина етилового спирту витрачається на виготовлення спиртових напоїв. Етиловий спирт – наркотик, збуджує організм. Часте вживання етилового спирту може викликати важкі хронічні захворювання нервової системи, травного тракту, серцево-судинної системи, печінки і взагалі всього організму.
1.2 Характеристика технологічного процесу до автоматизації
Сировина (картопля або зерно) завантажується в бак-збірник після чого проходить очистку від важких включень і бруду. Далі очищена сировина накопичується в проміжковому бункері, звідки потрапляє на дробілку . розмелена сировина надходить у змішувач, де при додаванні води вона перетворюється на масу, яка далі підігрівається і поступає у варильну колону. Колона складається з двох ступенів в кожен з яких поступає пара з частками цукру із сепаратора пари. Таким чином зварена маса подається в бак, звідки відкачується на дріжджові генератори, де при додаванні дріжджів – суспензія надходить в бражну колону. З колони брага йде на підігрівкуде випаровується спирт, що відходить на ректифікаційну колону, а рідина на сивушну колону. Далі обидва види продукції (спирт і сивушне мастило) надходять в конденсатор де проходять різного роду очистку відповідно різним сортам продукції. Останнім етапом є відправка і зберігання продукції в холодильниках.
Етиловий спирт добувають різними способами:
1) бродіння харчової сировини (зерна, картоплі тощо) цукру та відходів цукрового виробництва – меляси. Бродіння (ферментація) – процес розкладання органічних речовин на простіші сполуки під дією мікроорганізмів. Найважливішими типами бродіння є спиртове (виробництво вина, пива, етилового спирту .), молоко кисле (виробництво кефіру, квасу).
2) гідролізом рослинних матеріалів. Гідроліз – реакція обмінного розкладання між водою і різними речовинами: солями, вуглеводами, білками.
3) переробкою сульфітного лугу (відходів целюлозного і паперового виробництва). Целюлоза – полісахариди, високомолекулярний вуглевод, який є головною складовою частиною оболонки рослинних клітин, продуктом гідролізу целюлози є гідролізний етиловий спирт.
4) гідратацією етилену (промисловий спосіб). Гідратація приєднаня молекул води до молекул або іонів.
1.3 Характеристика і аналіз існуючих схем управління технологічним процесом
Етиловий спирт (етанол) С2Н5ОН – безкольорова рідина, що легко випаровується. Спирт, що містить 4-5 % води, називають ректифікатом, а що містить тільки частки відсотка води - абсолютним спиртом. Такий спирт одержують хімічною обробкою в присутності водовіднімаючих засобів (наприклад, свіжопрокаленого СаО).
Етиловий спирт - багатотоннажний продукт хімічної промисловості. Одержують його різними способами. Один з них - спиртове шумування речовин, що містять цукристі речовини, у присутності ферментів (наприклад, зимази - ферменту дріжджів):
C6H12O6 зимаза C2H6OH + 2CO2
Такий спирт називають харчовим або винним спиртом.
Етиловий спирт можна одержувати з целюлози, що попередньо гідролізують. Глюкозу, що утвориться при цьому, піддають надалі спиртовому шумуванню. Отриманий спирт називають гідролізним.
Як відомо, для одержання етилового спирту існують і синтетичні способи, такі, як сіркокислі або пряма гідратація етілена:
H2C==CH2 + H2 кат. H3C—CH2OH
Собівартість спирту, отриманого таким способом, набагато дешевше, ніж приготовленого з харчових продуктів.
Етиловий спирт широко використовують у різних областях промисловості і насамперед у хімічній. З нього одержують синтетичний каучук, оцтову кислоту, барвники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Спирт є гарним розчинником і антисептиком. Тому він знаходить застосування в медицині, парфумерії. У великих кількостях етиловий спирт йде для одержання спирто-горілчаних виробів.
Етиловий спирт - сильний наркотик. Потрапляючи в організм, він швидко всмоктується в кров і приводить організм у збуджений стан, при якому людині важко контролювати своє поводження. Уживання спирту часто є основною причиною важких шляхово-транспортних аварій, нещасних випадків на виробництві і побутових злочинах. Спирт викликає важкі захворювання нервової і серцево-судинної систем, а також шлунково-кишкового тракту. Спирт небезпечний у будь-якій концентрації (горілка, настойки, вино, пиво і т.д.).
Етиловий спирт, застосовуваний для технічних цілей, спеціально забруднюють дурно пахучими речовинами. Такий спирт називають денатуратом (для цього спирт підфарбовують, щоб відрізнити його від чистого спирту).
Хімічні властивості спирту.
Як у всіх кисневмісних з'єднань, хімічні властивості етилового спирту визначаються, у першу чергу, функціональними групами і, певною мірою, будівлею радикала.
Характерною рисою гідроксильної групи етилового спирту є рухливість атома водню, що пояснюється електронною будівлею гідроксильної групи. Звідси здатність етилового спирту до деяких реакцій заміщення, наприклад, лужними металами. З іншого боку, має значення і характер зв'язку вуглецю з киснем. Унаслідок великої електровід’ємності кисню в порівнянні з вуглецем, зв'язок вуглець-кисень також до деякої міри поляризовано з частковим позитивним зарядом в атома вуглецю і негативним - у кисню. Однак, ця поляризація не приводить до дисоціації на іони, спирти не є електролітами, а являють собою нейтральні з'єднання, що не змінюють фарбування індикаторів, але вони мають визначений електричний момент диполя [3,4].
Спирти є амфотерними з'єднаннями, тобто можуть виявляти як властивості кислот, так і властивості основ.
Особливості технології етилового спирту
До початку тридцятих років ХХ століття його одержували винятково
зародження харчової водневмісткої сировини, і при обробки зерна (жито, ячмінь, кукурудза, овес, просо) . У 30-і по 50-і роки було розроблено кілька способів синтезу етилового спирту з хімічної сировини наприклад: лідрування аценальдециду і інші. Осі сучасних способів – односейадисна (пряма) гідраітація. Етілена (CU2=CU2+H2O -C2H5OH), здійснюється на фосфорно-кислотному каталізаторі при 280-3000С і 7,2-8,3 Мн/м (72-83 кг/см ). Так, у США в 1976 р. було вироблено близько 800 тис. тонн этонола, у т.ч. 550 тис. тонн прямій гідротацієй (інше збродження харчової сировини). В інших країнах (Україна, Франція і ін.) етиловий спирт одержують також двохетапною (сірко кислотною гідратацією етилена при : 75-800С і 2,48 Мн/м/24,8 нес/м) этилен взаємодіє з концентрованою сірчаною кислотою з утворенням суміші моно і діентилеульфатів [С2Н5OSO2ОН і (С2Н5О)2SO2], що потім гідролізують при 1000С і 0,3-0,4 Мн/м дають етиловий спирт і Н2SO4.
Завантажити реферат