WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Спирт етиловий: склад, добування, технології, використання - Реферат

Спирт етиловий: склад, добування, технології, використання - Реферат


Реферат на тему:
Спирт етиловий: склад, добування, технології, використання
1. Загальна частина
1.1 Вступ
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.
Спиртами називаються органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька функціональних гідроксильних груп, з'єднаних з вуглеводним радикалом.
Вони можуть розглядатися тому як похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або кілька атомів водню замінені на гідроксильні групи.
У залежності від числа гідроксильних груп спирти підрозділяються на одно -, дво -, триатомні і т.д. Двохатомні спирти часто називають гликолями за назвою найпростішого представника цієї групи - етиленгликоля (або просто гликоля).
Спирти, що містять більшу кількість гідроксильних груп, звичайно поєднують загальною назвою багатоатомні спирти.
Одноатомні Двоатомні Триатомні
СН3 - ОН
Метанол
Етан СН2 - СН2
I I
ОН ОН
Етандіол - 1, 2 (етиленгліколь) СН2 - СН - СН2
І І І
ОН ОН ОН
Пропантріоль - 1, 2, 3 (гліцерин)
По положенню гідроксильної групи спирти поділяються на:
1) первинні - з гідроксильною групою в кінцевої ланки ланцюга вуглецевих атомів, у якого, крім того, маються два водневих атоми (R-CH2-OH);
2) вторинні, у яких гідроксил приєднаний до вуглецевого атома, з'єднаному, крім ОН-групи, з одним водневим атомом [R-СН(ОН)-R1];
3) третинні, у яких гідроксил з'єднаний з вуглецем, що не містить
водневих атомів [(R)С-ОН] (R-радикал: СН3, С2Н5 і т. д.) У залежності від характеру вуглеводного радикала спирти поділяються на аліфатичні:
1) аліциклічні;
2) ароматичні.
На відміну від галогенпохідних, в ароматичних спиртів гідроксильна група не зв'язана безпосередньо з атомом вуглецю ароматичного кільця [3].
Спирти
Аліфатичні Аліциклічні
Ароматичні
СН3СН2ОН
Етанол
Циклогексаном
Бензиловий спирт
По замісній номенклатурі назви спиртів складають з назви родоначального вуглеводню з додатком суфікса -ол. Якщо в молекулі кілька гідроксильних груп, то використовують умножаючу приставку: ди- (етандіол -1,2), три - (пропантриол-1,2,3) і т.д.
Нумерацію головного ланцюга починають з того кінця, ближче до якого знаходиться гідроксильна група. По радикально-функціональній номенклатурі назву роблять від назви вуглеводного радикала, зв'язаного з гідроксильною групою, з додатком слова спирт.
Структурна ізомерія спиртів визначається ізомерією вуглецевого кістяка й ізомерією положення гідроксильної групи.
Розглянемо ізомерію на прикладі бутилових спиртів.
У залежності від будівлі вуглецевого кістяка, ізомерами будуть два спирти - похідні бутану й ізобутану:
СН3
4 3 2 1 3 2 1
СН3 - СН2 - СН2 -СН2 - ОН СН3 - СН - СН2 - ОН
Бутанол - 1 2 метилпропанол -1 або ізобутиловий спирт
У залежності від положення гідроксильної групи при тім і іншому вуглецевому кістяку можливі ще два ізомерних спирти.
СН3
1 2 3 4 1
СН3 - СН - СН2 -СН3 Н3С - С - СН3
ОН
ОН
Бутанол -2 2 метилпропанол 2
Число структурних ізомерів у голомологічному рядові спиртів швидко зростає. Наприклад, на основі бутану існує 4 ізомери, пентану - 8, а декана - уже 567 [5].
Етиловий спирт (етанол, винний спирт) C2H5OH є важливим представником одноатомних спиртів, безбарвна рухлива рідина, пекуча на смак з характерним запахом, точка кипіння 78,39оС, замерзає при -110,5оС, змішується в будь-яких співвідношеннях з водою, спиртами, ефірами, гліцерином, бензином та іншими органічними розчинниками, горить безбарвним полум'ям.
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 головноюскладовою 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
Loading...

 
 

Цікаве