(TIỂU LUẬN) slide thuyết trình tiểu luận ETHANOL SINH học từ bèo tây

ETHANOL SINH HỌC TỪ BÈO TÂY Trần Thị Thúy Quỳnh Lê Kim Ngân Nguyễn Thị Ngọc Dung Tổng quan Những lợi ích sử dụng nhiên liệu sinh học ⊷ ⊷ ⊷ Giảm thiểu nhiễm khí nhà kính Góp phần nâng cao hiệu kinh tế nơng nghiệp Lợi ích với kỹ thuật kinh tế lượng Ethanol sinh học Lý học Chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ nước, sôi nhiệt độ 78.39oC, tan vô hạn nước Hóa học Rượu no, đơn chức, có cơng thức C2H5OH Mang đầy đủ tính chất rượu đơn chức Nguyên liệu sản xuất ethanol sinh học – vật liệu → ethanol Sẵn có, rẻ tiền, nhiên q trình chuyển hóa khó khăn Q trình chuyển hóa từ ngun liệu chứa cellulose Các giai đoạn sản xuất Ethanol sinh học Quá trình xử lý sơ Bằng AFEX Ozone Hiệu với gỗ cứng Đường hóa nhanh Hiệu với lignin Phân hủy xylanh Khơng hình thành ức chế Nhiệt độ áp suất TB Hiệu thấp Giá thành đắt Ức chế vi sinh vật Đòi hỏi ozone lớn Thu hồi amoniac Axit Kiềm Sinh học Năng suất cao Loại bỏ este hiệu Phân hủy Lignin Ăn mịn độc Tăng diện tích bề mặt Năng lượng thấp Giá thành cao Giá thành cao Ức chế VSV Năng suất thấp Các giai đoạn sản xuất Ethanol sinh học Quá trình thủy phân Axit lỗng Axit đặc Enzyme B1: chuyển hóa hemicellulose thành đường 5C 6C B1: thủy phân hemicellulose Tách riêng: trình thủy phân lên men tiến hành tách rời Đồng thời: xuất phản ứng lên men phức tạp, phát sinh chất ức chế hoạt động enzyme B2: chuyển hóa hồn tồn cấu trúc cellulose thành đường glucocacbon B2: axit đặc phá hủy liên kết hidro, biến đổi chúng thành dạng vơ định hình Các giai đoạn sản xuất Ethanol sinh học 0Ethanol.32từ–đường0.54 euro/lít Ethanol từ ngũ cốc 0.43 euro/lít 0Ethanol.11từ–cellulose0.32 euro/lít Tình hình sản xuất sử dụng Ethanol sinh học LM Châu Âu 570.3 Mỹ 6.498 Trung Quốc 486 Brazil 5.019 Trước 2007: Hạn chế phát triễn xăng sinh học Sau 2007: Nhiên liệu sinh học thay nhiên liệu truyền thống Lúa miến quan tâm SX ethanol sinh học Phương pháp xác định hàm lượng đường khử 20 Phương pháp lên men Pepton 5g/l  Nhân giống vi khuẩn lên men  Lên men mẫu Bình thủy tinh có nút cao su Mơi trường nhân giống Khử trùng 60-70 độ C, 15 phút Nacl 5g/l Cấy VSV dung dịc 100ml dd bèo q trình thùy 21 Phương pháp xác định hàm lượng ethanol Điều kiện phân tích lựa chọn: - - - - 22 Cột mao quản chiều dài 30m, đường kính 0,23mm Nhiệt độ cổng bơm mẫu 1200C Nhiệt độ detector ECD 2800C Khí mang N2 tốc độ dịng 1ml/phút Phương pháp bơm mẫu Splitless Chương trình nhiệt độ cột: Nhiệt độ ban đầu 120 độ C (giữ phút), sau tang lên 150 độ C với tốc độ 10 độ C/ phút giữ 150 độ C phút Tổng thời gian chạy mẫu phút Phương pháp xác định hàm lượng ethanol 23 3.Kết luận Thành phần khối lượng bèo tây ( theo Viện Chăn nuôi Viêt Nam, % khối lượng khô) Cellulose Lignin Hemicellulose Khác Theo nghiên cứu rằng: hầu hết hàm lượng cellulose hemicellulose tập trung thân bèo tây, phận rễ chủ yếu lignin 25 Kết thí nghiệm thủy phân chuyển hóa bèo tây thành đường 1.Ảnh hưởng thời gian 2.5g bèo tây 120ml dd H2SO4 2.5% Trong khoảng 35-60 phút Lượng đường tao lớn thời điểm 50 phút đạt giá trị lớn nhât 2.203g Từ thơng số khảo sát, tây: Thể tích axit V=120ml Nồng độ axit: 7% Khối lượng bèo: 3g Thành phần chất rắn cịn lại sau q trình thủy phân Ban đầu Còn lại Cellulose 0.692g Hemicellulose 0.593g Lignin 0.218g Khác 0.415g Tổng 1.685g 27 Khả chuyển hóa hydrocacbon trình thủy phân axit STT Kết cho thấy hemicellulose hợp chất có khả chuyển hóa hydrocacbon tốt 54,08% trình thủy phân axit H2SO4, tiếp đến cellulose 32,2%, lignin 9,21% Kết rằng: lignin hợp chất khó chuyển hóa trình thủy phân axit 28 Khả chuyển hóa sản phẩm thủy phân thành Etanol Ngày thứ 3: Nồng độ Etanol đạt giá trị cao (7,22 mg/l), tương đương hàm lượng Etanol 0,217 mg/g Hàm lượng Etanol tạo sau trình lên men 29 Quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây Bèo tây Xử lý sơ (phơi khô, nghiền khô) Thủy phân axit (3g bèo, H2SO4 7% 100°C, 50 phút) Trung hòa NaOH Lọc giấ5y lọc Klebsiella oxytoca Bã ủ làm phân bón Lên men ngày Etanol 30 Kết luận - - Thành phần hóa học chủ yếu cellulose hemicellulose, qua trình thủy phân lên men nhờ VSV, chuyển hóa cellulose bèo tây thành Etanol sinh học Bèo tây nguồn nguyên liệu tiềm để sản xuất Etanol tương lai ... giai đoạn sản xuất Ethanol sinh học 0Ethanol. 3 2từ? ??đường0.54 euro/lít Ethanol từ ngũ cốc 0.43 euro/lít 0Ethanol. 1 1từ? ??cellulose0.32 euro/lít Tình hình sản xuất sử dụng Ethanol sinh học LM Châu Âu 570.3... ngày Etanol 30 Kết luận - - Thành phần hóa học chủ yếu cellulose hemicellulose, qua trình thủy phân lên men nhờ VSV, chuyển hóa cellulose bèo tây thành Etanol sinh học Bèo tây nguồn nguyên liệu... Etanol 0,217 mg/g Hàm lượng Etanol tạo sau trình lên men 29 Quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây Bèo tây Xử lý sơ (phơi khô, nghiền khô) Thủy phân axit (3g bèo, H2SO4 7% 100°C, 50 phút) Trung hòa