Файл: Технология гидролизных производств учебник..pdf

содержащий NaOH 50— 100 г/л. Этот раствор приготовляется в же­ лезном напорном бачке, из которого самотеком поступает в укреп­ ляющую часть спиртовой колонны, в точку, лежащую на пять-во­ семь тарелок ниже места отбора крепкого спирта. Расход щелочи при этом достигает 10 г на 1 л спирта. Свободная щелочь тормозит протекание вредных реакций в спирте, катализируемых ионами водорода, и связывает значительную часть сернистого газа и серо­ водорода. Так, введение щелочи в ректификационную колонну на сульфитно-спиртовых заводах снижает концентрацию связанной серы в спирте в 6— 10 раз.

Качество товарного спирта, эфирной и метанольной фракций контролируется по плотности и температуре в местах отбора этих продуктов из колонны, и пробы периодически анализируются в за­ водской лаборатории.

При эксплуатации брагоперегонных и ректификационных аппа­ ратов необходимо тщательно следить за выполнением установлен­ ного режима его работы по инструкции. Большое значение имеет правильная работа автоматизирующей и контролирующей аппара­ туры. Нарушения работы технологического режима аппарата при­ водят к гипсации его бражной части. Кроме отмеченных выше приемов, предохраняющих от повышения концентрации растворен­ ного гипса в бражке, необходимо следить за тем, чтобы не повы­ шалось давление и температура в бражной части колонны, так как растворимость гипса в бражке снижается при повышении ее тем-' пературы. Растворимость гипса снижается также при повышении концентрации растворенного в бражке спирта. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы концентрация спирта в бражке на питающей тарелке не повышалась выше нормальной. Если бражная колонна загипсовалась, ее пропускная способность по бражке снижается. В этом случае колонна подлежит разборке и чистке. Одновременно необходимо проверить коммуникации горячей бражки и дефлегма­ тор со стороны бражки.

В летнее время, когда температура воды в реке повышается, возможна неполная конденсация паров спирта в дефлегматорах и контрольных холодильниках, что приводит к потере части спирта через воздушники. Этим часто объясняются сезонные колебания в потерях спирта в ректификационных отделениях.

При эксплуатации аппаратов необходимо внимательно следить за концентрацией спирта в барде и лютере. Этот показатель ха­ рактеризует величину потерь спирта на производстве.

Необходимо помнить, что из воздушника бражной колонны вы­ деляется значительное количество углекислого газа, который не должен накапливаться в рабочем помещении. Это помещение всегда должно хорошо проветриваться.

В производственных помещениях не должны накапливаться ша­ ры этилового спирта и его спутников. Предельная допустимая концентрация паров для этилового спирта в воздухе составляет 1,00 мг/л, а паров метилового спирта 0,02 мг/л. В этих помещениях

261

Себестоимость гидролизного спирта складывается из следующих элементов (% от общей себестоимости спирта):

Приведенные данные показывают, что основными элементами себестоимости гидролизного спирта являются: сырье, пар и цеховые расходы. Снижение себестоимости спирта должно проходить по этим основным показателям. Так, стоимость сырья можно снизить, например, увеличением выхода сбраживаемого сахара, комплекс­ ным использованием побочных продуктов (пентоз, углекислоты, лигнина).

Существенное значение имеет также стоимость исходного сырья. Так как отходы всегда стоят меньше, чем деловая древесина, по­ требление их все время возрастает. Так, в 1970 г. на гидролизных заводах перерабатывалось 46,7% опилок, 34% измельченных твер­ дых отходов лесопиления (горбыля и др.) и 19,3% дровяной дре­ весины.

Сульфитный спирт, получаемый из отходов сульфитцеллюлозного производства, имеет себестоимость н^же, чем гидролизный. Самую высокую себестоимость в наших условиях имеет этиловый спирт, получаемый из сельскохозяйственного сырья и отходов сахарной промышленности. Наиболее дешев синтетический спирт, расходуе­ мый пока только на технические нужды.

Если принять себестоимость этилового спирта, полученного из сельскохозяйственного сырья, за 100%, то себестоимость гидролиз­ ного спирта составит 70%, сульфитного 42% и синтетического 26%•

263-

Производство этих видов спирта в нашей стране в 1970 г. состав­ ляло (%):

Таким образом, этиловый спирт, вырабатываемый из древесины, составлял только 11,4% от его общей выработки в стране.

7. ПОЛУЧЕНИЕ.ЖИДКОЙ И ТВЕРДОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ

Углекислота — (неправильное, но укоренившееся в технике на­ звание двуокиси углерода С 02) при нормальных условиях (0°С и 760 мм рт. ст.) бесцветный газ с едва ощутимым запахом, плот­ ностью по воздуху 1,524 (поэтому он вытесняет воздух из сосудов, заполняя их до краев и легко переливается из одного сосуда в дру­

Критическое давление — 72,9 кгс/см2, а критическая температура 31,3° С.

Жидкая углекислота бесцветна и подвижна, масса 1 ж3 при 0° С равна 947 кг, при 15° С — 813 кг и при 30° С — 460 кг. При нагре­ вании жидкой углекислоты от 0 до 30° С ее объем увеличивается более чем в .2 раза, что надо учитывать при заполнении ею сосу­ дов. Теплота испарения 47,7 ккал/кг. При быстром испарении часть жидкой углекислоты переходит в твердое состояние (снегообраз­ ную, мелкокристаллическую массу), после прессования при —79° С масса 1 ж3 ее составляет 1530 кг. При повышении температуры твердая углекислота переходит в газ, не плавясь, так как темпе­

росварке металлов для предохранения их от окисления, в литей­ ном производстве для сушки форм и стержней, в пожарной технике для зарядки огнетушителей, для борьбы с грызунами, в пищевой промышленности для газирования вод и напитков и т. д.

Твердая углекислота, или сухой лед, (ГОСТ 12162 — 66) исполь­ зуется, например, для охлаждения пищевых продуктов, уничтоже­ ния облаков над аэродромами, в медицине и т. д.

В гидролизной промышленности углекислота ^образуется при спиртовом брожении гидролизатов и сульфитных щелоков. Из 1 т сброженных гексоз образуется 489 кг С 02, около 10% которого остается в растворе, а остальная часть выделяется на поверхности бродящего сусла, откуда он отбирается, очищается и превращается в жидкое и твердое состояние по типовой схеме, приведенной на рис. 59. По этой схеме углекислый газ из закрытых бродильных

264

чанов засасывается первой ступенью трехступенчатого углекислот­ ного компрессора 2 через скруббер 1 (колонку для промывки газа), где промывается холодной водой, стекающей сверху по на­ садке, и очищается от примесей (спирта, эфиров, альдегидов). Сжатый в I ступени компрессора до 4,5—5 кгс/см2 углекислый газ проходит через ванну-холодильник I ступени 3 и после охлажде­ ния поступает в фильтр-колонку 4 для обработки 0,5— 1%-ным рас­ твором перманганата калия КМп04 для окисления органических примесей. Этот раствор циркулирует в колонке до потери окисли­ тельных свойств. Далее газ поступает в фильтр-колонку 5 с акти­ вированным углем для очистки его от посторонних запахов (дезо­ дорации) и в фильтр-колонну 6 с силикагелем для сушки, после чего поступает на вторую ступень компрессора, где сжимается до 25 кгс/см2; пройдя ванну-холодильник 7, газ поступает на третью ступень для сжатия до конечного давления 60—70 кгс/см2. Кроме того, после каждой ступени компрессора газ проходит через масло­ отделители (на схеме не указаны) для отделения компрессорного масла. Затем газ проходит конденсатор 8, где охлаждается водой до температуры ниже критической и конденсируется при па­ раметрах, зависящих от температуры, давления и содержания воздуха.

Рис. 59. Схема получения жидкой и твердой углекислоты из газов брожения:

Жидкая углекислота проходит механический воздухоотделитель 9 (горизонтальный сосуд, где она протекает тонким слоем) и по­ ступает в первый 'баллон 10 стапельной батареи, в среднюю часть (для дополнительного отделения воздуха), а из нижней части его во второй баллон, откуда через фильтр поступает на наполнитель­ ную станцию 11, где ее разливают в баллоны, взвешивают и на­ правляют на склад. Часть углекислоты отправляют в специальных автоцистернах.

265