Obținerea etanolului din melasă

1.ALCOOLUL ETILIC

Otinut prin sinteza sau procedee fermentative, alcoolul etilic ocupa un loc important in economie. Berea, vinul, sampania, bauturile spirtoase(whisky, lichior, vodka, gin,palinca) au ca principala componenta alcoolul etilic si se obtine fie direct prin fermentatie, fie prin procese ulterioare de prelucrare a spirtului rafinat.

Denumirea stiintifica este etanol sau alcool etilic, provenit de la radicalul etil (C2H5-) al hidrocarburii etan (C2H6), in care valenta libera este inlocuita cu gruparea hidroxil (-OH), rezultand formula chimica C2H5OH.

Materiile prime utilizate pentru obtinerea alcoolului etilic prin procedee fermentative apartin urmatoarelor categorii:

Materii prime care contin alcool etilic: vinul, drojdia, tescovina etc. Prin distilare acestea conduc la alcool etilic, care contine mici cantitati de aldehide, esteri,alcooli superiori, compusii care dau gust si buchet produsului. Din acest amestec se prepara rachiurile, cogniacul etc.

Materii prime care contin zahar fermentescibil: fructele, melasa, sfecla de zahar, trestia de zahar, zaharul care prin fermentatie rezulta alcool etilic si apoi prin distilare conduc la bauturi spirtoase (palinca, horinca, tuica).

Materii prime care contin amidon: cerealele ( porumb, grau, secara, orz, ovaz), cartofi etc. Fermentatia alcoolica este posibila numai dupa hidroliza amidonului.

Materii prime celulozice:deteuri de lemn (rumegus, talas), paie. Inainte de fermentatie sunt supuse unei prehidrolize.

In present 61% din alcoolul de fermentatie se obtine din trestie de zahar, sfecla de zahar si melasa. Restul este obtinut din cereale, in primul rand porumbul.

Principala utilizare industrială a alcoolului etilic este ca materie primă și intermediar pentru obținerea unor produse chimice ca: acetaldehida,acid acetic, acetat de etil,clorură de etil etc. Cantități mari de alcool etilic sunt folosite ca solvent pentru lacuri, vopsele, parfumuri,detergenți.

Un raport de utilizare a materiilor prime din care se obține alcoolul etilic este reprezentat în tabelul 1.

Tab.1. Raportul procentual de utilizare a materiei prime pentru obținerea etanolului.

Raportul procentual de utilizare a materiei prime pentru obținerea etanolului

ANUL 2004 (%) 2005 (%)

2006 (%) 2007 (%)

2008 (%) 2009 (%) 2010 (%) 2011 (%) 2012 (%) 2013 (%)

Trestie de zahar 13.6 14.6 14.3 16.8 19.6 21 20.5 16.6 16.5 18.4

Porumb 5 5.6 8 10.6 12.7 15.2 16 15.8 15 15.3

Sfecla de zahar 0 0 1.2 2.1 4.6 4 4.7 3.7 4.3 4.3

Grau 0 0 0.5 0.6 0.6 0.8 1 1 0.9 0.7

Tipurile de materii prime utilizate în producția de bioetanol variază în funcție de zona geografică.

Proprietăți fizice ale alcoolului etilic

Alcoolul etilic este un lichid incolor , cu gust arzător și miros caracteristic. Punctele de fierbere ale alcoolului etilic sunt mai ridicate decât ale altor combinații cu structură moleculară asemănătoare și cu mase moleculare comparabile.Când este răcit brusc alcoolul etilic capătă o consistență siropoasă și se solidifică sub formă de sticlă amorfă , transparentă.

În condiții normale alcoolul etilic are punctual de topire la -114,5℃, punct de fierbere 78,3℃ și densitatea de 789,3 kg/m³.

Alcoolul etilic este un solvent foarte bun miscibil cu apa , acid acetic , benzen, dietileter, tetraclorură de carbon etc.

Concentrația alcoolului în amestec cu apa , tăria alcoolică , se determină prin măsurarea densității cu ajutorul unor termoaerometre specifice, denumite alcoometre.Amestecarea etanolului cu apa este un proces exoterm. Vîscozitatea alcoolului etilic și a soluțiilor sale apoase variază în funcție de concentrație și temperatură.

Căldura specifică și cea de vaporizare pentru alcoolul etilic sunt mai mici decât pentru apă.

Alcoolul etilic este inflamabil atât în fază lichidă cât și în fază de vapori și arde cu flacără albastră. Temperatura de autoaprindere este de 422℃. Amestecurile vaporilor cu aerul în intervalul de concentrație 3,3%vol-19,0%vol sunt explosive.