Kết hợp bền vững nền nông nghiệp địa phương với công nghiệp chế biến biomass

I. Tổng quan về phòng thí nghiệm. ............................................................................................................... 4 1. Lịch sử hình thành và phát triển. ............................................................................................................ 4 2. Sơ đồ tổ chức mặt bằng. ......................................................................................................................... 6 3. An toàn lao động. .................................................................................................................................. 7 4. Xử lí phế thải. ........................................................................................................................................ 9 II. Quy trình công nghệ. ................................................................................................................................ 9 1. Dạng năng lượng sử dụng. ..................................................................................................................... 9 2. Sơ đồ khối quy trình. ............................................................................................................................10 2.1. Quy trình sản xuất ethanol từ rơm rạ. ............................................................................................11 2.2. Khí hóa trấu để chạy hồi hơi. ............................................................................................................23 III. Thiết bị. .................................................................................................................................................25 1. Máy cắt thô. .........................................................................................................................................25 2. Máy cắt mịn. ........................................................................................................................................26 3. Máy ép khung bản. ...............................................................................................................................27 4. Thiết bị nổ hơi. ....................................................................................................................................29 5. Thiết bị thủy phân và lên men đồng thời. .............................................................................................31 6. Bình chứa. ...........................................................................................................................................33 7. Tháp chưng cất. ...................................................................................................................................33 7.1.Tháp chưng cất thô. ........................................................................................................................33 7.2. Tháp chưng cất tinh. ......................................................................................................................35 8.Thiết bị khí hóa. ...................................................................................................................................36 9.Buồng đốt khí syngas. ...........................................................................................................................36 10.Nồi hơi................................................................................................................................................37 IV. Một số sự cố và khắc phục trong quá trình vận hành. ............................................................................38

1 MỤC LỤC I. Tng quan v phòng thí nghim. 4 1. Lch s hình thành và phát trin. 4  t chc mt bng. 6 ng. 7 4. X lí ph thi. 9 II. Quy trình công ngh. 9 1. Dng s dng. 9  khi quy trình. 10 2.1. Quy trình sn xut ethanol t . 11 2.2. Khí hóa tr chy h 23 III. Thit b. 25 1. Máy ct thô. 25 2. Máy ct mn. 26 3. Máy ép khung bn. 27 4. Thit b n  29 5. Thit b thng thi. 31 6. Bình cha. 33 t. 33 7.1.Tháp ct thô. 33 t tinh. 35 8.Thit b khí hóa. 36 9.But khí syngas. 36 10.N 37 IV. Mt s s c và khc phc trong quá trình vn hành. 38 2 LỜI CẢM ƠN Thc tp quá trình & thit b  nhóm sinh viên thc tp chúng em tip cn và tìm hiu thc t thông qua nhng kin thc lí thuyc tng trong sut nh qua. Tri qua thi gian thc tp ti phòng thí nghing sinh hc   c tham gia vn hành mt s thit bc hi nhiu kin thc thc t, nhng kinh nghic tiu kin làm vi c nhng kin th t t thy cô và các anh ch t Chúng em xin chân thành cu kin thun lc thc tp tt cho chúng em nhng kinh nghi ng dn chúng em trong sut quá trình thc tp. Xin chân thành c Trc Nht Uyên, Ch  Vân Khánh, anh Lê Nguy        ng dn chúng em trong sut quá trình thc tp, s chúng em ging mi vi chúng em nhng kinh nghim quý báu trong quá trình làm vic và trong cuc sng. Chúng em xin c thut hóa hc nói chung và b môn Quá trình &Thit b u ki c thc tp ty Nguyu king dn t t thc tp này. 3 Nhn xét ca Cán b ng dn và ký duyt cho phép bo v thc tp                              4 I. Tổng quan về phòng thí nghiệm. 1. Lịch sử hình thành và phát triển. Hin nay, công ngh sn xu   c t ethanol vi nguyên liu sn, ngô, t ph biu quc gia cnh báo ru này s n an ninh c th gi tìm ngun thay th, nhiu nghiên cn vic tn dng ph phm trong nông nghi, v tr sn xut ethanol.  c ta, d t hp bn vng nn nông nghii công nghip ch bip tác Quc t Nht Bn) tài tr, có nhim v xây dng và phát trin công ngh sn xut bioethanol t các ngun biomass là ph thi nông nghi , v trành công  quy mô phòng thí nghim. Sn phm s c ng dng vào mt b t công nghip. D c thc hin trong khuôn kh hp tác nghiên cu gii hc Bách Khoa Tp.HCM và Vin Khoa hc Công nghip thui hc Tokyo. D án n xây dn nhm kt hp bn vng nn nông nghi vi nn công nghip ch bin sinh khi, thit lp quy trình tinh ch b hc quy mô nh ti khu vc. T dng chu trình t cung t cp các nhiên  vt liu sinh hc. Trong khuôn kh d m v  hp th nghim quá trình ch bin sinh kh    ng thc nghim kt hp bn vng nn nông nghi a n công nghip ch bin sinh khc thit lp. Mc tiêu nghiên cu cng thc nghim là phn hi li mc tiêu chung ca d án, trin khai nhng kt qu thí nghic  quy mô phòng thí nghim, hic toàn b quy trình và h thng, ci tin và phát trin các trang thit b. 5 Hình 1: Phòng thí nghing sinh hc D án b i cu n lng và cung cp thit bm bt ng. m xây dng: ng thc nghim vi tên gi là phòng thí nghing sinh hc xây di hng nm  cng Tô Hin ng vào khong 100m s thng nm bên phi. 6 m xây dng phòng thí nghim. 2. Sơ đồ tổ chức mặt bằng. Phòng thí nghing sinh hc gm có 2 lu.Lu 1 và lc s dng làm phòng thí nghim và phân tích.Tng trng thc nghim và phòng làm vic, ngh a nhân viên. 7 Hình 3ng thc nghim. Các cm thit b chính cng: 1/ Máy n t 350 kg/h) 2/ Bn lên men (th tích 800 L) 3/ t thô (tháp mâm xuyên l, công sut 100 L/m) 4/ t tinh ch m, công sut 100 L/m) 5/ Máy lc ép 6/ t t quá trình than hóa tru) 3. An toàn lao động. c xem là yu t quan tru khi làm vic trong bt k môi ng sn xut nào, nc các nguyên tc v ng s c nhng tai nn c cho bn thân và hn ch c nhng gây ra cho thit b. Khi làm vic trong ng thc nghim cn nm vng các yêu cu an toàn: - Không phn s min vào. 8 - Khi vn hành thit b phi nm rõ các thao tác vn hành và gii hn an toàn ca thit b  tránh xy ra s c cho thit b i vc bit, vi nt b làm vic  áp sut và nhi  cao nên rt nguy him, vì v i vn hành nên có ít nh    nghim. - S dng dng c và thit b  i th ca dng c và thit b. - Tt c các van trong h thng ct và kim tra k càng bi hc khi vn hành. - n c: phi mc áo bo ht kính, khu trang chng b tay bo v tay không b nga khi b vào máy cc mang dép phòng chng ri ro có th x nga d ng vi bc bng dn an toàn s dng thit b cc khi tin hành làm vic. Hình 4: Mt s hú ý khi s dng máy c n ngâm kim, trung hòa acid: phng thm, mc áo bo h, mang tp d bng nha dng cao su bo v m king bo v m tránh hóa cht, vào m - ng nguyên liu vào thit b t mnh an toàn ca thit b. - Nhng thit b n hành  nhi c treo bin cnh báo. 9 4. Xử lí phế thải. - Than tru: là ph tht lò bng tru nhm cung cp nhi t b t lò, than tra, công ty ng và mt s dch v  thu nhn hoc thu mua v   - X lý khí thi: cn nghiên cu n CO 2 tht tiêu chun hay không. - c lên men hoàn toàn s  ng cùng v tha thi trong quá trình ct, quá trình n  ng thu nhn dùng làm phân bón cho cây trng. - Dung dch kim dùng thc thi s c trung hòa bng dung dc cho vào t t n khi pH cc tht khong 6-7 s thng cng. - Dung dc thi ki s c trung hòa bng acid. Sau mt khong thi gian trung hòa nh  c th ng acid, vì vy không ci pH, thi trc tip ng cng. - Ph pht: thi trc ting cng. II. Quy trình công nghệ. 1. Dạng năng lượng sử dụng. n:  thp sáng, cht và các h thu khin t ng. Gas:  to c cp nhit cho bình phn t khi không vn hành h thng khí hóa tr t mt cháy syngas ti but khí syngas (burner). Syngas: là dng sinh hc sn xut t tru, dùng trong quy trình t c cung cp cho thit b t. c: Ly t h thp cho hu ht quá trình tng: làm mát, cung cp cho n  Khí  u khin t ng mt s chi tit. 10 2. Sơ đồ khối quy trình. Quy trình chính ca phòng thí nghim là sn xut athanol t   ma d án là tn dng ph thi nông nghip nên h thng pilot có ng dng thêm quy trình khí hóa tru t cung cng cho vic sn xut ethanol. Rơm rạ Cắt rơm Nổ hơi Xử lý bằng NaOH Trung hòa Lọc ép Thủy phân và lên men đồng thời Chưng cất Ethanol Nước Nước + NaOH Lọc ép Nước thải Bã rắn Nước + HCl Bã rắn Trung hòa và thải bỏ Enz cellulase Nấm men Nhân giống Than hóa và khí hóa Trấu Syngas Oxy hóa Nồi hơi Than trấu [...]... metoxyl (OCH3) Các đơn vị mắt xích này được liên kết với nhau bằngmột số kiểu liên kết như: β-O-4 (chiếm chủ yếu 40 – 60 %), α-O-4 (chiếm 5 – 10 %), CO-C, C-C…Lignin có liên kết chặt chẽ với hydrat cacbon đặc biệt là có liên kết hoá học vớihemicellulose Trong quá trình chế biến bột giấy, người ta dùng tác động cơ học hoặc hoáhọc để hoà tan lignin hoặc biến tính lignin để giải phóng các bó sợi cellulose... Là hợp chất cao phân tử, đơn vị mắt xích là D – glucopyrano liên kết với nhau bằng liên kết β -1,4-glucoxit Các đơn vị mắt xích chứa ba nhóm hydroxyl, một nhóm rượu bậc một, hai nhóm rượu bậc hai Cấu trúc cellulose theo Haworth Số monomer có thể đạt từ 2 000 đến 10 000, độ trùng hợp này tương ứng với chiều dài mạch phân tử từ 5,2- 7,7mm Sau khi thực hiện quá trình nấu gỗ với tác chất, độ trùng hợp. .. hydrat cacbon nhưng là loại polysaccarit dị thể Các đơn vị cơ sở là đường 11 hexose hoặc đường pentose Độ bền hoá học và bền nhiệt của hemicellulose thấp hơn so với cellulose, vì chúng có độ kết tinh và độ trùng hợp thấp hơn (độ trùng hợp . thng cao và kh u áp sut thm thu ca t bào là nhng yu t  bào. Khi nm men làm quen vng cha áp sut thm thu cao thì kt qu mang. phng thm, mc áo bo h, mang tp d bng nha dng cao su bo v m king bo v m tránh hóa cht, vào m. chúng khácnhau v trng phân t, cu trúc, tính cht hoá hc. - Cellulose Là hp cht cao phân t mt xích là D  glucopyrano liên kt vi nhau bng liên k-1,4-