Рецепты печенья        28.08.2019   

Как правильно сделать спирт в домашних условиях. Как сделать спирт в домашних условиях из различного сырья? Срок годности и проверка качества

Приготовить многие алкогольные напитки можно в домашних условиях. Для этого нужно знать технологию их изготовления (рецепт) и иметь под рукой все необходимые ингредиенты. Ниже будут приведены рецепты приготовления спирта и напитков на его основе в домашних условиях.

Как приготовить пищевой спирт (этиловый)

Приготовленный пищевой 40% спирт можно использовать практически для любого алкогольного напитка. Чтобы изготовить его самостоятельно, нужно взять любой продукт, содержащий в себе крахмал (углевод) - кукурузу, картошку, пшеницу и т.п. Этот углевод необходимо поддать процессу осахаривания, в котором принимает участие солод (последний получают из проросшей ржи, ячменя, пшеницы). Далее расскажем, как приготовить спирт поэтапно:

  1. Добыча крахмала - процесс достаточно простой. Для этого нужно взять сырье (картофель и др.), измельчить его, залить водой в пропорции приблизительно 1:1 и проварить от 2 до 3 часов до получения тягучей жидкости, которую потом нужно процедить.
  2. Смешать остуженный до 55-60°С крахмальный «клейстер» с предварительно измельченным солодом (пророщенным измельченным зерном). Затем следует где-то на протяжении часа поддерживать эту температуру в смеси (можно слегка разогревать или просто укутать емкость во что-то теплое).
  3. После этого дать смеси остыть до комнатной температуры (не ниже 15 °С), добавить живые дрожжи и оставить бродить на 3 дня.
  4. После того, как смесь перебродила, ее нужно перегнать. Для этого понадобится ректификационная колонна («самогонный аппарат»).
  5. После перегонки полученный спирт необходимо очистить. Причем всеми любимую первую порцию ("первак") лучше не употреблять, так как в ней содержится очень много сивушных масел и других вредных соединений. Очистить спирт можно при помощи угольного или любого другого фильтра.

Такой распространенный алкогольный напиток как водка очень просто приготовить из спирта, полученного путем перегонки.

Приготовление алкогольных напитков из пищевого спирта

Для этого достаточно просто разбавить спирт питьевой водой. Для этих целей не подойдет вода из крана, лучше взять очищенную или бутилированную воду.

Причем есть одна небольшая хитрость - чтобы водка не получилась мутной, лучше всего не воду добавлять в спирт, а наоборот - спирт заливать в емкость с водой. Тут пригодятся элементарные знания химии. Чтобы получить водку 40% крепости, нужно разбавить спирт определенным количеством воды, рассчитанным по пропорции. Более точные сведения о правилах разведения спирта есть в нашей статье - .

А вот приготовить дома из спирта коньяк, как это делают французы, вряд ли удастся, но похожий напиток сделать вполне реально. Для этого понадобятся такие ингредиенты:

  • 3 литра пищевого спирта (40%);
  • Кора дуба - ее можно купить в аптеке или на рынке - 5 столовых ложек;
  • Жженый сахар - пара чайных ложек;
  • Мускатный орех - половина чайной ложечки.

В идеале, для приготовления этого алкогольного напитка лучше всего взять винный спирт, ведь именно из него и производится настоящий коньяк.

Процесс приготовления

  • Нужно взять эмалированную или стеклянную посуду объемом 4 литра, залить в нее спирт.
  • Добавить разогретый на огне сахар (он должен приобрести коричневато-желтый оттенок - карамелизироваться), размешать.
  • В смесь засыпать кору дуба и мускатный орех.
  • Для особого аромата можно добавить также щепотку ванилина.
  • Когда все ингредиенты собраны вместе, посуду нужно закрыть крышкой и настаивать.
  • Стоять будущий коньяк должен не меньше месяца в темном месте, периодически его нужно помешивать.
  • Спустя обозначенное время напиток нужно процедить и после этого его можно употреблять.

Этиловый спирт – бесцветная жидкость, легкоподвижная с плотностью 806 кг/м 3 при 0 о С, имеет температуру кипения – 78,3 о С. Этиловый спирт получается в результате перегонки сброженных продуктов, которые содержат углеводород. Этанол используется как основное сырье для производства ликероводочных напитков. Применяется как вспомогательный продукт в более чем 160 производствах разных отраслей хозяйствования.

До недавнего времени производство спирта было сосредоточено в государственных компаниях и крупных заводах, теперь же его отдали и в руки малого бизнеса. Домашний мини-завод по производству этанола – это довольно прибыльное дело, спрос на продукцию очень высокий. Однако перед началом деятельности необходимо получить государственную лицензию, дающую право производить спирт.

Классифицируют этанол по видам сырья, из которого он получен:

Процесс производства

Изготавливать ликероводочные изделия из технического спирта запрещено, поэтому мини-завод будет производить только пищевой этанол. Процесс изготовления условно подразделяется на три этапа:


  • подготовительный;
  • основной;
  • завершающий.

На подготовительном этапе необходимо промыть и очистить сырье, приготовить солод.


На основном этапе осуществляется:

  • разваривание сырья;
  • процесс выделения сахара из крахмалистого сырья – осахаривание;
  • сбраживание полученной массы;
  • перегонка;
  • получение спирта-сырца.

На завершающем этапе осуществляется очистка полученного сырого этанола от примесей.


Этот процесс называется ректификация, в результате проведения повторной перегонки получается продукт различных сортов:

  • 1-го сорта;
  • высшей степени очистки;
  • экстра;
  • люкс.

Из чего состоит мини-завод

Самогонный аппарат представляет собой конструкцию, которая включает:


  • дистилляционную колонну;
  • перегонный куб;
  • электрический термонагреватель;
  • устройство спиртуозного контроля;
  • съемные соединения.

Дистилляционная колонна оснащена четырьмя смотровыми окошками, через которые можно контролировать процесс. Внутри размещены тарелочки, выполненные из красной меди. Скорость очистки – до 4 литров в час (если прогон осуществляется в первый раз) и до 6 л – при повторном.

В перегонный куб помещается брага, которая нагревается с помощью термонагревателя. Куб выполнен из стали (марка AISI 304), имеет термометр, с помощью которого можно контролировать температуру нагрева.


Крепость производимого продукта контролируется специальным устройством, в народе его называют «попугай». Высокая точность обеспечивается лабораторными ареометрами серии АСП-3.

Домашний мини-завод отличается высокой выработкой, открыть его довольно просто – не нужны большие производственные площади.

Компактный самогонный аппарат «Ермак» отечественного производства (HOOTCH). Характеристики:


Более мощный мини-завод по производству этанола – аппарат Монтана (Китай). Характеристики:

Можно открыть полноценный мини-завод с большими объемами производства – до 1000 литров за смену. Самогонный аппарат БРУ-ПД.1.000850 (Этанол-Ком, Россия).


Характеристики:

  • производительность при первом перегоне – до 850 литров в сутки;
  • степень очистки – до 80% при первом перегоне;
  • масса – 56 кг;
  • стоимость – 1 680 000 рублей;

Как работает аппарат


В основной бак помещается заранее подготовленная бражка и включается электрический термонагреватель. Когда температура массы достигнет 82–84 о С, начнется процесс выделения спирта. Для того, чтобы скорость выделения этанола была выше, необходимо поддерживать высокую температуру, но не более 98 о С.

При таком нагреве начинают выделяться сивушные масла, которые могут полностью испортить качество конечного продукта.

Полученный сырец необходимо дополнительно очистить. В зависимости от требуемого качества – два–три раза. Для этого его разводят водой до 40 о и помещают в аппарат, вместо бражки. Нагревать нужно до температуры 86 о С и постепенно снижать до 78 о С.

Материал для производства

Хлебная водка, рецепт браги на диких дрожжах пшеницы

Для производства пищевого этанола подходят любые крахмалосодержащие продукты. Картофель является самым лучшим сырьем, поскольку из него можно получить в три раза больше этанола, чем из зерновых культур. В целом, при выборе сырья необходимо отталкиваться от двух параметров:

  • максимального выхода конечного продукта;
  • стоимости.

Сахар также дает высокие показатели выхода конечного продукта, но это наиболее дорогостоящее сырье. Если есть возможность приобретать продукты переработки на сахарном заводе – мелассу – это будет достаточно экономным вариантом.


Можно брать мучку – отходы зерноперерабатывающего завода. Она представляет собой муку, которая сметается с оборудования и пола после процесса помола.

  • рожь – до 70%;
  • пшеница – до 73%;
  • овес – до 64%;
  • просо – до 70%;
  • рис – до 68%.

Можно использовать фруктовое сырье, при этом подойдут слегка подгнившие фрукты.


При выборе сырья следует руководствоваться еще и тем, какого сорта планируется производство этанола. Классы «Экстра» и «Люкс» по ГОСТу можно изготавливать только из зерновых культур. Для 1-го и высшего сорта можно использовать любое крахмалосодержащее сырье.

Бизнес-план по производству

Масштабы производства зависят от мощности оборудования. Небольшой самогонный аппарат позволяет производить этанол своими руками, без привлечения дополнительных работников. Однако, следует понимать, что чем меньше обороты, тем ниже будет прибыль. Есть ли в этом случае экономические выгоды? Ведь еще присутствуют затраты на открытие и регистрацию бизнеса, а разрешение на производство и реализацию этанола стоит недешево.


Но можно начинать с малого – открыть мини-завод с небольшой производительностью и постепенно наращивать обороты. Модульная система позволяет заменить бак для бражки на более вместительный.


Также, есть возможность развития побочного бизнеса – производства комбикорма для животных или биоэтанола – горючей жидкости, используемой для обеспечения работы биокаминов. Комбикорм изготавливается из отходов бражки после перегона (барда) к которым добавляется солома, мукомольные отходы, сахар, мел, соль и прочие кормовые наполнители.

Для расчета основных экономических показателей рассмотрен мини-завод БРУ-ПД.1.000850 (Этанол-Ком). При изготовлении 850 литров этанола расходуется:

  • сырье (пшеница, рожь, мучка) – 2,55 т;
  • ферментные препараты – 3 т;
  • электроэнергия – 140 кВт;
  • топливо для парогенератора (природный газ) – 523 м 3 .

Обслуживается такой домашний самогонный аппарат одним человеком – самостоятельно, своими руками, без привлечения наемных работников.


Стоимость сырья:

  • пшеница, рожь, мучка – 5 рублей за 1 кг;
  • ферментные препараты – 142 руб./кг;
  • электроэнергия – 5,33 руб./кВт;
  • топливо для парогенератора (природный газ) – 3,54 руб./м 3 .

Себестоимость продукции получится:

  • этанола (96,6%) – 22 руб./л;
  • спирта класса «Люкс» – 28 руб./л;

Средняя цена реализации продукции:

  • этанола (96,6%) – 60 руб./л;
  • спирта класса «Люкс» – 80 руб./л;

Если производить в день (8 рабочих часов) 430 литров, то возможная прибыль, при условии полной реализации, составит – 25 800 – 9460 = 16 340 рублей, в месяц – 359 48 рублей.


Домашний самогонный аппарат стоит – 1 680 000 рублей.

Если относить на покрытие капитальных затрат (стоимость оборудования) 30% прибыли, то срок окупаемости составит 15 месяцев. Такие экономические показатели говорят о том, что открыть мини-завод по изготовлению этанола – довольно выгодное дело, которое будет приносить чистую прибыль уже после первого года начала производства.

Видео: Получение спирта на домашнем мини спирт-заводе

Ректификационная колонна в домашнем использовании

Репутация у водки не самая лучшая. Этот традиционный алкогольный напиток стал знаменем алкоголизма и нищеты. Успешные и знаменитые водку не пьют, молодые тоже. Куда популярнее виски.

Плохие новости - отравиться им так же просто, как водкой. Подделок не меньше. Ценители знают, настоящая водка - один из самых чистых алкогольных напитков. Особенно, если готовить его дома. Рассказываем, как сделать водку дома, используя ректификационную колонну «Доктор Губер».

Что такое водка

Водка - это чистая сортировка, то есть смесь спирта и воды. В отличие от дистиллятов, например, виски, водка не может иметь характерного запаха сырья, а свой особый водочный аромат получает в результате очистки. Традиционно крепость водки 40 градусов, однако ценители и исследователи отмечают, что организм человека лучше воспринимает крепость 38 или, например, 42. В целом же ГОСТ 12712-2013 «Водки и водки особые. Общие технические условия» определяет крепость водки от 37,5 до 56.

Качество определяется категорией спирта, который используется в процессе приготовления водки. Всего есть четыре степени очистки спирта, различаются они исходным сырьем и степенью очистки:

  • Альфа. Зерна , и их смеси. Метилового спирта не более 0,003%
  • Люкс. Смеси зерна и картофеля, содержание крахмала не более 35%. Метилового спирта не более 0,03%.
  • Экстра. Смеси зерна и картофеля, содержание крахмала не более 60%. Метилового спирта не более 0,03%.
  • Высшей очистки. Смеси картофеля, свеклы, сахара-сырца. Метилового спирта не более 0,05%

Наиболее качественным и чистым спиртом является спирт категории «Альфа». Однако в домашнем производстве сырьё для водки не играет ключевой роли. При работе на ректификаторе можно добиться высочайшей чистоты спирта практически на любом сырье, а любой аромат полностью исчезает.

Особенно это касается ароматных водок, например, анисовой или можжевеловой. Аромат этих трав все равно будет безоговорочно доминировать, поэтому можно делать и на обычном сахаре.

Сырье

И так, не важно, из чего вы будете делать спирт-сырец: главное условие - продукт должен быть сахаросодержащим, так что подойдет и обычная сахарная брага. Этим спирт-ректификат отличается от дистиллята, который ценится именно вкусовыми и ароматическими свойствами сырья.

Оборудование

Чтобы производить дистиллят, подойдет обычный перегонный куб. А вот ректификация водки потребует более серьезной надстройки - . Колонна устроена по принципу противотока - в ней пароводяная смесь разделяется на фракции из-за разницы в температуре кипения.


Если сильно упрощать, процесс выглядит так: жидкость в кубе нагревается и начинает испаряться. Пароводяная смесь попадает в колонну и на самый верх - в дефлегматор. В дефлегматоре пар конденсируется, и его можно направить на отбор. Первыми испаряются компоненты с низкой температурой кипения - те самые сивушные масла, от которых надо очистить спирт.

Процесс

Получение спирта-ректификата проходит в два этапа:

Дистилляция

Здесь мы получаем спирт-сырец для будущей очистки. Головы и хвосты не отбираем, потому что займемся этим на втором этапе. В результате дистилляции получается спирт-сырец, крепостью около 30-40%.

Ректификация

Этот процесс начинается с разбавления спирта-сырца. Берем обычную воду и разводим до крепости 35-40%, если крепость спирта-сырца выше этих значений. Это важно по правилам безопасности, так что не забудьте. Теперь переходим к собственно ректификации.

  1. Заливаем жидкость в куб и приступаем.
  2. Отбираем «головы», 3-5% от объема жидкости в кубе.
  3. Собираем пищевую часть, из которой и будем делать водку.
  4. Собираем хвосты и оставшуюся барду.

Смешивание

Самая технологичная часть уже позади, однако расслабляться еще рано. Неправильное соединение спирта с водой может испортить будущий напиток. Есть несколько нюансов:

Используйте воду с минимальной минерализацией. Чем больше минералов в воде - тем сильнее помутнеет смесь. Подойдет бутилированная вода. Вода должна быть с жесткостью не боле 2 мг. экв на литр. Простым языком это называется «умягченная вода».

Смешайте спирт с водой. По большому счету, без разницы, что и куда лить сначала. На больших заводах, например, наливают воду в спирт. У воды плотность выше, поэтому получается естественное перемешивание.

В идеале смешивание происходит быстро и в одно движение.

Совсем не обязательно доводить смесь именно до 40%. Чтобы получить нужную крепость, используйте таблицу Фертмана:

Крепость разведенного спирта (1000 объемов), % Желаемая крепость разведенного спирта
30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90%
35 167
40 335 144
45 505 290 127
50 674 436 255 114
55 845 583 384 229 103
60 1017 730 514 344 207 95
65 1189 878 644 460 311 190 88
70 1360 1027 774 577 417 285 175 81
75 1535 1177 906 694 523 382 264 163 76
80 1709 1327 1039 812 630 480 353 246 153 76
85 1884 1478 1172 932 738 578 443 329 231 144 68
90 2061 1630 1306 1052 847 677 535 414 310 218 138 65
95 2239 1785 1443 1174 957 779 629 501 391 295 209 133 64

* на пересечении вертикальной и горизонтальной строк находится объем воды, который следует добавить к 1000 мл спирта для получения желаемой крепости.


Примечание для любознательных. Менделеев совсем не думал, как сделать домашнюю водку. Он изучал, как спирт смешивается с водой, и приходил в восторг от того, что объём смеси меньше суммарного объёма компонентов.

Очистка

Итак, мы получили сортировку. Это всего лишь полупродукт, который еще рано называть водкой. Впереди у нас этап очистки.

Вопрос: от чего чистить спирт-ректификат, если из ректификатора и так выходит чистый спирт? Да, мы механически очистили спирт от сивушных масел и вручную убрали хвосты и головы. Однако, небольшая часть вредных примесей все равно проникает в жидкость. А во-вторых, вкус у разведенного спирта довольно жесткий. Очистка как раз решает обе проблемы: связывает вредные примеси и умягчает вкус.

Очистка - любимый процесс производства водки многих компаний. Здесь производители устраивают традиционное соревнование в изобретательности: кто-то чистит серебром, а кто-то даже золотом. Но в домашних условиях проще всего использовать активированный .


Об очистке углем у нас есть , вкратце это выглядит так:

  1. Засыпать уголь в жидкость, 3 столовых ложки на литр.
  2. Настаивать не меньше часа, периодически помешивать.
  3. Отфильтровать жидкость через плотный ватный фильтр.

Ну вот, домашняя водка готова. Все не так сложно, весь процесс приготовления водки укладывается в пять шагов:

  1. Подготовка браги на любом сахоросодержащем продукте
  2. Дистилляция спирта-сырца
  3. Ректификация и получение этанолового спирта
  4. Разведение спирта до нужной крепости
  5. Очистка сортировки углем

Но нет предела совершенству, так как сделать водку в домашних условиях можно и более ароматной. Самые яркие примеры - анисовая и можжевеловая водки. Также водку можно использовать как основу для наливок.

Рецепт и технология очень простые. По качеству готовый продукт получается не хуже заводских аналогов, а с хорошим сырьем даже лучше. Я расскажу, как делать водку из спирта в домашних условиях. Вы научитесь правильно разбавлять спирт водой в нужных пропорциях. При желании еще можно добавлять ароматизаторы.

Если у вас или ваших родственников есть доступ к качественному этиловому спирту, тогда советую приготовить водку по этому рецепту. Тем более что сейчас в России нет ответственности за самогоноварение и производство водочных смесей для собственных нужд (главное не продавать). Весь процесс состоит из четырех несложных этапов, которые мы подробно рассмотрим.

1. Подготовка воды. В классических русских рецептах водки используется родниковая вода. Но жителям больших городов достать её непросто, поэтому мы обойдемся обычной бутилированной водой, которую можно купить почти в каждом магазине. Первое, что нужно знать – для водки не подходит кипячённая и дистиллированная вода , поскольку при кипячении и дистилляции вода теряет часть полезных веществ и плохо растворяет спирт.

Для домашнего производства водки используется вода, содержащая минимальное количество солей. Если вы покупаете её в магазине, то внимательно смотрите на этикетку, где указывается содержание солей. Еще советую обращать внимание на прозрачность и жесткость, чем мягче и прозрачнее вода, тем лучше.

2. Подготовка спирта. Естественно, что он должен быть только этиловым или медицинским. Разница между ними заключается в том, что медицинский спирт производится из этилового, он содержит небольшие примеси воды и других веществ на молекулярном уровне. Для производства водки подходит как этиловый, так и медицинский спирт, в нашем случае существенной разницы между ними нет.

Перед началом разбавления определяют крепость спирта, это делается с помощью ареометра. Начальная крепость нужна, чтобы потом знать, в какой пропорции смешивать спирт с водой.

3. Подготовка других ингредиентов. Кроме воды и спирта нам нужна глюкоза. Её можно приготовить самостоятельно, растворив 1 кг сахара в 1 литре воды. Далее смесь ставят на медленный огонь и кипятят. В процессе кипячения будет появляться белая пенка, которую нужно снимать. Сироп считается готовым, если пенка больше не появляется, тогда его можно снимать с огня.

В зависимости от ваших вкусовых предпочтений в водку из спирта еще можно добавить мед, лимонную кислоту, апельсиновый и лимонный соки.

4. Смешивание. После того как все ингредиенты готовы переходят к смешиванию. Сначала определяем количество воды. Это делается с помощью специальной таблицы, представленной ниже.

Таблица разбавления 100 мл спирта
После Содержание этилового спирта до разбавления водой
95° 90° 85° 80° 75° 70° 65° 60° 55° 50°
90° 6,4
85° 13,3 6,6
80° 20,9 13,8 6,8
75° 29,5 21,8 14,5 7,2
70° 39,1 31,0 23,1 15,4 7,6
65° 50,1 41,4 33,0 24,7 16,4 8,2
60° 67,9 53,7 44,5 35,4 26,5 17,6 8,8
55° 78,0 67,8 57,9 48,1 38,3 28,6 19,0 9,5
50° 96,0 84,7 73,9 63,0 52,4 41,7 31,3 20,5 10,4
45° 117,2 105,3 93,3 81,2 69,5 57,8 46,0 34,5 22,9 11,4
40° 144,4 130,8 117,3 104,0 90,8 77,6 64,5 51,4 38,5 25,6
35° 178,7 163,3 148,0 132,9 117,8 102,8 87,9 73,1 58,3 43,6
30° 224,1 206,2 188,6 171,1 153,6 136,0 118,9 101,7 84,5 67,5
25° 278,1 266,1 245,2 224,3 203,5 182,8 162,2 141,7 121,2 100,7
20° 382,0 355,8 329,8 304,0 278,3 252,6 227,0 201,4 176,0 150,6
15° 540,0 505,3 471,0 436,9 402,8 368,8 334,9 301,1 267,3 233,6

Например, если требуется получить водку крепостью 40 градусов, то нужно смешать 100 мл 90-сто градусного спирта со 130,8 мл воды. Именно так рассчитывают правильную пропорцию. В примере она составляет 1 часть спирта к 1,3 части воды. Можно делать поправки на добавление других веществ (глюкозы, сока), но эти ингредиенты несущественно влияют на крепость готового напитка.

Все нужные расчеты автоматически делает калькулятор разбавления спирта водой.

Объем спирта:

литров

Вы ввели неверные данные

Процент спирта до:

%

Вы ввели неверные данные

Процент после:

%

Вы ввели неверные данные

Идет подсчет...

Введите слева исходные данные

Для получения после разбавления,
нужно добавить воды

Именно крепость 40 градусов считается оптимальной, так как способствует полному растворению молекул всех веществ, входящих в состав. Помните, что из 500 мл воды и 500 мл спирта не получится одного литра водки, поскольку часть жидкости поглотится химическими реакциями.

Теперь переходим непосредственно к смешиванию. Сначала в подготовленную емкость наливается рассчитанное количество воды, затем по вкусу добавляется глюкоза (хотя бы немного) и другие ингредиенты (необязательно). При разбавлении следует помнить, что правильно добавлять спирт в воду, а не наоборот. В противном случае спирт побелеет и станет непригодным для приготовления домашней водки.

После того как нужное количество спирта попало в емкость, всё содержимое тщательно перемешивают. Это помогает веществам скорее раствориться. Если емкость плотно закрывается, то вместо перемешивания водку можно взбалтывать.

4. Очистка фильтрация. В полученный раствор кладут 3-4 таблетки активированного угля и хорошо взбалтывают. Далее водку нужно настоять в течение 2-х часов при комнатной температуре, после чего процедить через плотную ткань.

Почти готово!

Водка из спирта почти готова. Осталось только разлить её, наполняя бутылки по самое горлышко, и плотно закрыть пробками. При доступе воздуха спирт будет испаряться. Советую дать напитку отдохнуть еще 1-2 дня, тогда его вкус будет оптимальным. Срок годности водки, приготовленной по этому рецепту, зависит от количества сторонних добавок. Если их нет, то водка может храниться неограниченное время.

Станислав поделился с нами своим методом «сортировки» разбавления спирта водой.

Опилки – ценное сырье для производства различных спиртов, которые можно использовать в качестве горючего .

На таком биотопливе могут работать:

  • автомобильные и мотоциклетные бензиновые двигатели;
  • электрогенераторы;
  • хозяйственная бензиновая техника.

Основная проблема , которую приходится преодолевать при изготовлении биотоплива из опилок – это гидролиз, то есть превращение целлюлозы в глюкозу.

Основа у целлюлозы и глюкозы одна – углеводороды. Но для превращения одного вещества в другое необходимы различные физические и химические процессы.

Основные технологии для преобразования опилок в глюкозу можно поделить на два типа:

  • промышленные , требующие сложного оборудования и дорогих ингредиентов;
  • домашние , не требующие какого-то сложного оборудования.

Вне зависимости от способа гидролиза, опилки необходимо максимально измельчить. Для этого применяют различные дробилки.

Чем меньше размер опилок, тем более эффективным будет разложение древесины на сахар и другие компоненты.

Найти более подробную информацию об оборудовании для измельчения опилок вы сможете здесь: . Никакой другой подготовки опилки не требуют.

Промышленный способ

Опилки засыпают в вертикальный бункер, затем заливают раствором серной кислоты (40 %) в соотношении 1:1 по массе и, закрыв герметично, нагревают до температуры 200–250 градусов.

В таком состоянии опилки держат 60–80 минут, постоянно перемешивая.

За это время проходит процесс гидролиза и целлюлоза, впитывая воду, распадается на глюкозу и другие составляющие.

Полученное в результате этой операции вещество процеживают , получая смесь раствора глюкозы с серной кислотой.

Очищенную жидкость сливают в отдельную емкость и смешивают с раствором мела, который нейтрализует кислоту .

Затем все отфильтровывают и получают:

  • ядовитые отходы;
  • раствор глюкозы.

Недостаток этого метода в:

  • высоких требованиях к материалу, из которого изготовлено оборудование;
  • больших расходах на регенерацию кислоты,

поэтому широкого распространения он не получил.

Существует и менее затратный метод , в котором используют раствор серной кислоты крепостью 0,5–1 %.

Однако для эффективного гидролиза необходимы:

  • высокое давления (10–15 атмосфер);
  • нагрев до 160–190 градусов.

Время протекания процесса 70–90 минут.

Оборудование для такого процесса можно изготовить из менее дорогих материалов, ведь столь разбавленный раствор кислоты менее агрессивен, чем тот, который применяют в описанном выше методе.

А давление в 15 атмосфер не является опасным даже для обычного химического оборудования, ведь многие процессы также проходят при высоком давлении.

Для обоих методов применяют стальные, герметично закрывающиеся емкости объемом до 70 м³, выложенные изнутри кислотоупорным кирпичом или плиткой.

Такая футеровка защищает металл от контакта с кислотой.

Нагревают содержимое емкостей, подавая в них раскаленный пар.

Сверху устанавливают спускной клапан, который настраивают на необходимое давление. Поэтому излишки пара выходят в атмосферу. Остальной пар создает необходимое давление.

В обоих методах задействован один и тот же химический процесс . Под воздействием серной кислоты целлюлоза (C6H10O5)n впитывает воду H2O и превращается в глюкозу nC6H12O6, то есть смесь различных сахаров.

После очистки эту глюкозу используют не только для получения биотоплива, но и для производства:

  • питьевого и технического спирта;
  • сахара;
  • метанола.

Оба метода позволяют перерабатывать древесину любых пород, поэтому являются универсальными.

В качестве побочного продукта переработки опилок в спирт получают лигнин – вещество, склеивающее:

  • пеллеты;
  • брикеты.

Поэтому лигнин можно продавать предприятиям и предпринимателям, которые занимаются производством пеллет и брикетов из отходов древесины.

Еще один побочный продукт гидролиза – фурфурол. Это маслянистая жидкость, эффективный антисептик для обработки древесины.

Фурфурол также применяют для:

  • очистки нефти;
  • очистки растительного масла;
  • производства пластмасс;
  • создания противогрибковых лекарств.

В процессе обработки опилок кислотой выделяются ядовитые газы , поэтому:

  • все оборудование необходимо монтировать в проветриваемом цеху;
  • работники должны надевать защитные очки и респираторы.

Выход глюкозы по массе составляет 40–60 % от веса опилок, но с учетом большого количества воды и примесей вес продукта в несколько раз больше исходного веса сырья .

Лишняя вода будет удалена в процессе перегонки.

Кроме лигнина побочными продуктами обоих процессов являются:

  • алебастр;
  • скипидар,

которые можно продать, получив какую-то прибыль.

Очистка раствора глюкозы

Очистку проводят в несколько этапов:

  1. Механическая очистка с помощью сепаратора удаляет из раствора лигнин.
  2. Обработка меловым молоком нейтрализует кислоту.
  3. Отстаивание разделяет продукт на жидкий раствор глюкозы и карбонаты, которые затем используют для получения алебастра.

Вот описан технологический цикл переработки древесины на гидролизном заводе в городе Тавда (Свердловская Область).

Домашний способ

Этот способ проще, но занимает в среднем 2 года. Опилки насыпают большой кучей и обильно поливают водой, после чего:

  • накрывают чем-нибудь;
  • оставляют преть.

Температура внутри кучи поднимается и начинается процесс гидролиза, в результате которого целлюлоза превращается в глюкозу , которую можно использовать для брожения.

Минус этого метода в том, что при низкой температуре активность процесса гидролиза снижается, а при отрицательной полностью прекращается.

Поэтому такой метод эффективен лишь в теплых регионах.

Кроме того, велика вероятность перерождения процесса гидролиза в гниение , из-за чего получится не глюкоза, а ил, а вся целлюлоза превратится в:

  • углекислый газ;
  • небольшое количество метана.

Иногда в домах строят установки, подобные промышленным. Их изготавливают из нержавеющей стали, которая без последствий выдерживает воздействие слабого раствора серной кислоты.

Нагревают содержимое таких аппаратов с помощью:

  • открытого огня (костер);
  • змеевика из нержавеющей стали с циркулирующим по нему раскаленным воздухом или паром.

Закачивая в емкость пар или воздух и отслеживая показания манометра, регулируют давление в емкости. Процесс гидролиза начинается при давлении в 5 атмосфер, но наиболее эффективно протекает при давлении 7–10 атмосфер .

Затем так же, как и при промышленном производстве:

  • очищают раствор от лигнина;
  • обрабатывают с помощью раствора мела.

После этого раствор глюкозы отстаивают и сбраживают с добавлением дрожжей.

Брожение и перегонка

Для брожения в раствор глюкозы добавляют обычные дрожжи, которые активизируют процесс брожения.

Эту технологию используют как на предприятиях, так и при получении спирта из опилок в домашних условиях.

Время брожения 5–15 дней , в зависимости от:

  • температуры воздуха;
  • породы древесины.

Процесс брожения контролируют по количеству образования пузырьков углекислого газа.

Во время брожения происходит такой химический процесс – глюкоза nC6H12O6 распадается на:

  • углекислый газ (2CO2);
  • спирт (2C2H5OH).

После окончания брожения материал подвергают перегонке – нагреву до температуры 70–80 градусов и охлаждению отходящего пара.

При такой температуре из раствора испаряются:

  • спирты;
  • эфиры,

а вода и водорастворимые примеси остаются.

  • охлаждения пара;
  • конденсации спирта

используют змеевик, погруженный в холодную воду или охлаждаемый холодным воздухом.

Для увеличения крепости готового продукта его перегоняют еще 2–4 раза, постепенно снижая температуру до значения 50–55 градусов.

Крепость полученного продукта определяют с помощью спиртометра, который оценивает удельную плотность вещества.

В качестве биотоплива можно использовать продукт перегонки с крепостью не менее 80 % . В менее крепком продукте слишком много воды, поэтому техника будет работать на нем неэффективно.

Хотя спирт, полученный из опилок, очень похож на самогон, его нельзя использовать для питья из-за большого содержания метанола, который является сильным ядом. Кроме того, большое количество сивушных масел портит вкус готового продукта.

Чтобы очистить от метанола, необходимо:

  • первую перегонку проводить при температуре 60 градусов;
  • слить первые 10 % полученного продукта.

После перегонки остаются:

  • тяжелые фракции скипидара ;
  • дрожжевая масса , которую можно использовать как для сбраживания следующей партии глюкозы, так и для получения кормовых дрожжей.

Они более питательны и полезны, чем зерно любых злаковых культур, поэтому их охотно покупают фермерские хозяйства, разводящие крупный и мелкий скот.

Применение биотоплива

По сравнению с бензином у биотоплива (спирта, полученного из переработанных отходов) есть как преимущества, так и недостатки.

Вот основные преимущества:

  • высокое (105–113) октановое число;
  • меньшая температура горения;
  • отсутствие серы;
  • меньшая цена.

Благодаря высокому октановому числу можно увеличить степень сжатия , повысив мощность и экономичность мотора.

Меньшая температура сгорания:

  • увеличивает срок службы клапанов и поршней;
  • снижает нагрев двигателя в режиме максимальной мощности.

Благодаря отсутствию серы, биотопливо не загрязняет воздух и не сокращает срок службы моторного масла , ведь оксид серы окисляет масло, ухудшая его характеристики и снижая ресурс.

Благодаря значительно менее высокой цене (если не считать акцизы), биотопливо серьезно экономит семейный бюджет.

Есть у биотоплива и недостатки:

  • агрессивность по отношению к резиновым деталям;
  • низкое массовое соотношение топливо/воздух (1:9);
  • слабая испаряемость.

Биотопливо повреждает резиновые уплотнители , поэтому во время переделки мотора для работы на спирту все резиновые уплотнители меняют на полиуретановые детали.

Из-за меньшего соотношения топливо-воздух для нормальной работы на биотопливе необходима перенастройка топливной системы, то есть установка жиклеров большего сечения в карбюратор или перепрошивка контроллера инжектора.

Из-за слабой испаряемости затруднен пуск холодного двигателя при температуре ниже плюс 10 градусов.

Чтобы решить эту проблему, биотопливо разбавляют бензином в соотношении 7:1 или 8:1.

Для работы на смеси бензина и биотоплива в соотношении 1:1 никакой переделки двигателя не требуется.

Если же спирта будет больше, то желательно:

  • заменить все резиновые уплотнители на полиуретановые;
  • прошлифовать головку блока цилиндров.

Шлифовка необходима для увеличения степени сжатия, что позволит реализовать более высокое октановое число . Без такой переделки двигатель будет терять в мощности при добавлении в бензин спирта.

Если же биотопливо используют для электрогенераторов или бытовых бензиновых приборов, то желательна замена резиновых деталей на полиуретановые.

В таких устройствах можно обойтись без шлифовки головки, потому что небольшая потеря мощности компенсируется увеличением подачи топлива. Кроме того, потребуется перенастройка карбюратора или инжектора , это сможет сделать любой специалист по топливным системам.

Более подробно о применении биотоплива и переделке моторов для работы на нем читайте в этой статье (Применение биотоплива).

Видео по теме

О том, как сделать спирт из опилок, вы можете увидеть в данном видео:

Выводы

Производство спирта из опилок – сложный процесс , который включает в себя массу операций.

Если есть дешевые или бесплатные опилки, то, заливая биотопливо в бак своего автомобиля, вы серьезно сэкономите, ведь его производство обходится заметно дешевле бензина.

Теперь вы знаете, как получить спирт из опилок, применяемый в качестве биотоплива и как это можно сделать в домашних условиях.

Кроме того, вы узнали о побочных продуктах , которые возникают в процессе переработки опилок в биотопливо. Эти продукты также можно продать, получив пусть и небольшую, но все же выгоду.

Благодаря этому бизнес по производству биотоплива из опилок становится весьма выгодным , особенно если использовать топливо для собственного транспорта и не платить акцизный сбор на продажу спирта.

Вконтакте