1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

công nghệ chuyển hóa sinh khối nhóm 11 thứ 2 ca 4

22 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Sản xuất vanilin bằng kraft lignin từ dăm gỗ ở tỉnh Bình Dương
Tác giả Nguyễn Đinh Bảo Trân, Nguyễn Thị Bảo Trân, Nguyễn Vương Huyền Trâm, Châu Nguyên Huyền Trân
Người hướng dẫn TS. Trịnh Thị Phi Ly
Trường học Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM
Chuyên ngành Công nghệ chuyển hóa sinh khối
Thể loại Bài Báo
Năm xuất bản 2024
Thành phố TP.HCM
Định dạng
Số trang 22
Dung lượng 5,7 MB

Nội dung

Trang 2 Thành viên nhómNguyễn Đinh Bảo Trân 21126547Nguyễn Thị Bảo Trân 21126548Nguyễn Vương Huyền Trâm 21126213 Trang 3 Quy trình sản xuấtTổng quanPhân tích hiệu quả kinh tế dự án tại

Trang 1

Sản xuất vanilin bằng kraft lignin

từ dăm gỗ ở tỉnh Bình Dương

Ngày 15 tháng 4 năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

Môn học : Công nghệ chuyển hóa sinh khối

Nhóm thực hiện : Nhóm 11

Giảng viên :TS Trịnh Thị Phi Ly

Trang 2

Thành viên nhóm

Trang 3

Quy trình sản xuất

Tổng quan

Phân tích hiệu quả kinh tế dự án tại Bình Dương

Nội dung

Giới thiệu và phân loại Vanillin

Nguyên liệu, tiền xử lý, thu dòng chất thải Kraft, phương pháp “Xanh”

Trang 4

01.Tổng quan 1.1 Khái quát về vanillin:

thần kinh và chống oxy hóa,

chống viêm và chống ung thư

Hình 1.1 Vanilin ( a ) Cấu trúc phân tử Vanillin; ( b ) Vanilla

Planifolia Orchidacea sau khi thụ phấn; ( c ) hoa lan vani sau khi thụ phấn chi tiết hoa; ( d ) cây vani; ( e ) quả vani; ( f ) chi tiết kết tinh vani (hình ảnh gốc được cung cấp bởi Julien Pascal, New Caledonia)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10818928/

Trang 5

1.2 Phân loại

Hình 1.2 Sơ đồ các loại vanillin khác nhau, nguồn gốc và thị phần

tương ứng của chúng

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10818928/ 4

Trang 6

1.2 Phân loại

Vanillin tổng hợp

Hình 1.3 Các quy trình chính để sản xuất hóa chất vanillin

(a) phương pháp đồng phân hóa eugenol trong isoeugenol và quá trình oxy hóa; (b) sản xuất vanillin bằng quy trình Riedel trên guaiacol; (c) tổng hợp vanillin bằng con đường guaiacol Solvay

• Khai thác quá trình đồng phân hóa eugenol

• Quy trình Riedel và phương pháp Solvay

Trang 8

• Nguyên nhân lựa chọn “Dăm gỗ”

+ Nguồn trữ lượng lớn, dễ tìm và chưa được tận dụng nhiều.

+ Giá thành sinh khối thấp, thân thiện và sẵn có

+ Giá vani tự nhiên đắt và tốn công.

+ Không cạnh tranh với thị trường thực phẩm

+ Hàm lượng lignin thải ra có thể chuyển đổi thành sản phẩm có giá trị cao hơn so với làm khí đốt và thân thiện môi trường

7

Trang 9

 Thành phần hóa học

Hình 1.4 Cấu trúc sinh khối lignocellulose

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnano.2021.793528/full 8

Trang 10

02 Quy trình sản xuất

Quy trình tối

ưu

Trang 11

Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt quy trình sản xuất vanillin bằng Na2C2O6

10

Tiền xử lý

bằng H2SO4

Thu dòng chất thải đen kraf

Điện phân dung dịch

Na2CO3 thành

Na2C2O6

LignoBoost thu lignin tinh khiết

Oxy hóa và polyme hóa lignin

Phân tách Vanillin

2.2 Quy trình sản xuất vanillin

Trang 12

2.2.1 Tiền xử lý và thu dòng chất thải đen Kraft

NaOH+Na2S

423 – 453 K trong 2h, pH 13

Sự ion hóa các nhóm hydroxyl phenolic của lignin

Lignin cùng với hemicellulose được thu dưới dạng chất thải lỏng đen

Tách cellulose khỏi sinh khối lignocellulose

Tiền xử lý bằng

H2SO4 (60% v/v), sinh khối 10%, 30oC,

4h

Trang 13

2.2.2 Thu lignin tinh khiết

Dòng chất thải đen +

Hình 2.2 Quá trình thu lignin bằng LignoBoost 12

Trang 14

Điện tổng hợp peroxodicarbonate qua BDD tế bào

Oxy hóa lignin ở

50oC

Bổ sung peroxodicarbonate vào lignin trong xút

Khử polymer và xử lý

nhiệt

ở 180°C trong 6 giờ

Hình 2.3 Tổng quan về quá trình khử polyme của lignin Kraft thành vanillin (1)

vanillin, (2) acetovanillone – sản phẩm phụ có giá trị

2.2.3 Oxy hóa và polymer hóa

Trang 15

2.2.4 Phân tách và thu hồi

Dòng sản phẩm chứa

vanillin và acetovanillone

sau khi polymer và oxy hóa

pH khoảng 13,7

Lọc màng (qua 3 màng)

Loại bỏ lignin ko bị polymer hóa

Màng 1:

Ngưỡng trọng lượng phân tử 5 kDa

Màng 2:

Ngưỡng 1 kDa

Màng 3:

Ngưỡng

600 Da

Rửa giải hấp bằng nước khử inon thu vanillin

Axit vanillic hấp phụ yếu, rửa giải đầu

Dòng thấm chứa các phân tử qua ngưỡng

Dòng thấm chứa các phân tử qua ngưỡng

14

Trang 17

3.2 Tiềm năng của phương pháp

• Lignin từ lâu đã được sử

dụng làm nguồn vanillin,

nhưng đòi hỏi quá trình tinh

chế phức tạp và tốn kém sản

phẩm cuối dùng.

• Giải pháp thay thế: phương

pháp oxy hoá “xanh” Kraft

lignin cần thiết để sản xuất

vanillin bền vững.

• “Hiệu suất đạt được với quy

trình “xanh” có thể lên tới

6,2% trọng lượng lignin được

Trang 18

04 Phân tích hiệu quả kinh tế dự án

• Bình Dương được xem là “thủ phủ” ngành gỗ khi chiếm gần khoảng 45% tổng kim ngạch xuất khẩu của cả nước.

• Ghi nhận được lượng phụ phẩm tại xưởng cưa xẻ gỗ ghi nhận

được số lượng sinh khối dăm gỗ chiếm 2% nguyên liệu

• Ước lượng được lượng phụ phẩm “dăm gỗ” trong năm 2023 tỉnh Bình Dương có thể ghi nhận được là

17

Trang 19

 Đối với vanillin tự nhiên:

Quá trình trồng và thu hoạch công phu khiến

giá thành loại gia vị này rất đắt đỏ, bán với giá

từ 500 đến 700 USD/kg (12,1 triệu đồng - 17

triệu đồng).

 Sử dụng phương pháp oxy hóa “xanh” ligin:

Sản xuất được 10 tấn/giờ Kraft lignin Bao gồm

quá trình oxy hóa kiềm lignin bằng NaOH, siêu

lọc, tách sắc ký và kết tinh để tinh chế vanillin

thu được 0,62 tấn vanillin/giờ với hiệu suất

tối đa 6,2%

 Bảng phân tích giả định kinh tế thì vanillin thu

được sẽ là 14,000 – 26,000 USD/tấn tương

đương 14 – 26 USD/ kg, giá bán sẽ giảm 20 lần

so với vanilla từ tự nhiên

04 Phân tích hiệu quả kinh tế dự án

Bảng 4.1 Phân tích giả định kinh tế

https://doi.org/10.1007/s13399-020-01212-z 18

Trang 20

Tài liệu tham khảo

Johannes Gutenberg University Mainz (2023) Sustainable process for the production of

vanillin from lignin makes further progress | Press and Public Relations

https://press.uni-mainz.de/sustainable-process-for-the-production-of-vanillin-from-lignin-make

s-further-progress/

 

Zirbes, M., Graßl, T., Neuber, R., & Waldvogel, S R (2023) Peroxodicarbonate as a Green

Oxidizer for the Selective Degradation of Kraft Lignin into Vanillin Angewandte Chemie

(International Ed Print), 62(14) https://doi.org/10.1002/anie.202219217

Vu, T T., Lim, Y., Song, D., Hwang, K., & Kim, D (2021) Economic analysis of vanillin

production from Kraft lignin using alkaline oxidation and regeneration Biomass Conversion

and Biorefinery (Print), 13(3), 1819–1829 https://doi.org/10.1007/s13399-020-01212-z

Trang 21

Đánh giá kết quả làm việc nhóm

Thu thập và tổng

hợp tài liệu Châu Nguyên Huyền Trân 08/04-10/04 100%

Tổng hợp thông

tin Nguyễn Vương Huyền Trâm 08/04-10/04 100%

Powerpoint Nguyễn Đinh Bảo Trân 08/04-13/04 100%

Thuyết trình Nguyễn Thị Bảo Trân 08/04-15/04 100%

20

Trang 22

Thank you for your

listening

Ngày đăng: 14/07/2024, 17:58

w