Учебная работа № /2967. «Диплом Производство спирта

Выдержка из похожей работы

Этанол смешивается во
всех отношениях с водой, спиртами, глицерином, диэтиловым эфиром и другими
органическими растворителями,С некоторыми из них (водой, бензолом,
этилацетатом, хлороформом) он образует азеотропные смеси различного состава,С
водой дает азеотропную смесь, содержащую 95,6% спирта и, кипящую при
температуре 78,1°С,В виде такого ректификата этиловый спирт обычно и
употребляют в технике.

Этанол образует алкоголяты с солями кальция и магния, например: CaCl2*4C2H5OH и MgCl2*6C2H5OH.

Температура самовоспламенения этанола составляет 422,8°С,С воздухом образует
взрывоопасные смеси в пределах концентраций 20% (по объему),Температура
вспышки 13,0°С.

Этанол обладает наркотическим действием, ПДК этанола – 1000 мг/м3.
Длительное воздействие этанола на организм вызывает тяжелые органические
заболевания нервной системы, пищеварительного тракта и печени,
сердечно-сосудистой системы.

3,Физико-химическое
обоснование основных процессов производства этилового спирта

До недавнего времени производство этилового спирта основывалось на
пищевом сырье – сбраживание крахмала из некоторых зерновых культур и картофеля
с помощью ферментов, вырабатываемых дрожжевыми грибками,Этот способ сохранился
и до сих пор, но он связан с большими затратами пищевого сырья и не может
удовлетворить промышленность,Другой метод, также основанный на переработке
растительного сырья, заключается в переработке древесины (гидролизный спирт).
Древесина содержит до 50% целлюлозы, и при ее гидролизе водой в присутствии
серной кислоты образуется глюкоза, которую подвергают затем спиртовому
брожению:

(C6H10O5)x
+ xH2O à xC6H12O6,

C6H12O6
à 2C2H5OH + 2CO2.

Синтетический этиловый спирт получают гидратацией этилена,Она
осуществляется двумя методами: при помощи серной кислоты (сернокислая гидратация)
и непосредственным взаимодействием этилена с водяным паром в присутствии
катализатора (парофазная каталитическая гидратация).

3.1,Сернокислая гидратация этилена

Сернокислый способ, предложенный А.М,Бутлеровым,
получил промышленное осуществление только в послевоенные годы,Он состоит из
следующих четырех стадий:

1) абсорбция этилена серной кислотой с образованием
сернокислых эфиров;

2) гидролиз эфиров;

3) выделение спирта и его ректификация;

4) концентрирование серной кислоты.

Взаимодействие между этиленом и
серной кислотой состоит из двух этапов: первый – физическое растворение этилена
в серной кислоте и второй  — гомогенное взаимодействие обоих компонентов с
образованием алкилсульфатов по уравнениям:

C2H4 + H2SO4
= C2H5OSO3H

C2H5OSO3H
+ C2H4 = (C2H5O)2SO2.

Поглощение (абсорбция) этилена серной
кислотой – процесс обратимый, экзотермический (DH=-50232 кДж/моль), протекает
с уменьшением объема.

Применение для абсорбции этилена олеума
нецелесообразно, т.к,при этом снижается выход этанола из-за образования
побочных продуктов – сульфосоединений и повышенного образования полимеров.

С ростом температуры и парциального
давления при прочих равных условиях скорость абсорбции этилена увеличивается с
ростом температуры и парциального давления, однако, при температуре выше 900С
начинается интенсивное образование полимеров,Увеличение парциального давления
этилена выше 2 МПа становится малоэффективным.

Фактором, ускоряющим процесс
абсорбции, является наличие в исходной серной кислоте этилсульфатов, которые,
обладая свойствами эмульгаторов, увеличивают поверхность контакта вследствие
пенообразования, и тем самым способствуют более быстрому и полному растворению
этилена»