Công nghệ sản xuất bio-ethanol từ sắn lát phần 1

Công nghệ sản xuất bio-ethanol từ sắn lát là công nghệ đầu tiên được đưa vào việt nam ứng dụng pha xăng nhằm mục đích giảm thiểu ô nhiểm môi trường và tăng hiệu quả kinh tế cho người dân

Phần I: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIO-ETHANOL

I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ETHANOL

1. Công nghệ sản xuất Ethanol

1. Định nghĩa

Công nghệ sản xuất ethanol là việc thực hiện quá trình chuyển hóa các nguyên liệu chứa tinh bột, đường, xenluloza thành Ethanol (C2H5OH).

2. Các phương pháp sản xuất ethanol

Ethanol có thể sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau

 Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp:

Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp sản xuất ethanol bằng nhiều phương pháp hoá học khác nhau Trong công nghệ tổng hợp hoá dầu, ethanol được sản xuất bằng dây chuyền công nghệ hydrat hoá đối với khí etylen hoặc công nghệ cacbonyl hoá với methanol.

Hydrat hoá: CH2=CH2 + H2O C2H5OH

Cacbonyl: CH3OH + CO + 2 H2 C2H5OH + H2O

 Công nghệ sản xuất ethanol sinh học:

Công nghệ này dựa trên quá trình lên men các nguồn hydratcacbon có trong tự nhiên như: nước đường ép, ngô, sắn, mùn, gỗ

(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q

Trong quá trình sản xuất ethanol sinh học có thể phân thành 2 công đoạn là công đoạn lên men nhằm sản xuất Bio-ethanol có nồng độ thấp và công đoạn chưng cất - làmkhan để sản xuất ethanol có nồng độ cao để phối trộn vào xăng.

Hiện nay sản xuất cồn chủ yếu là theo phương pháp sinh học.

2. Các nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol

Nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol chủ yếu từ:

 Các loại nguyên liệu chứa đường: mía, củ cải đường, thốt nốt …

 Các loại nguyên liệu chứa tinh bột: sắn, ngô, gạo, lúa mạch, lúa mì…

 Các loại nguyên liệu chứa cellulose

Tuy nhiên, tùy theo lợi thế về nguồn nguyên liệu của mỗi quốc gia, người ta chọn loạinguyên liệu có lợi thế nhất để sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu Ở Việt Nam, các nguồn nguyên liệu thích hợp có thể sản xuất Bio-Ethanol là mía, sắn, gạo, ngô và rỉ đường.

1. Sản xuất Bio-ethanol từ nguồn nguyên liệu chứa đường

2.1.1 Khả năng sản xuất Bio-Ethanol từ mía đường

 Mía cây:

Theo số liệu năm 2006, năng suất mía là 55 tấn/ha và diện tích trồng mía là 300.000 ha,trong đó tập trung nhiều ở Đồng bằng Nam Bộ, khu vực ven biển Trung Bộ và Đông Nam Bộ

Để sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu từ nước đường ép của cây mía, chúng ta cần tới 15 kg mía cây/1 lít cồn và dự kiến chi phí nguyên liệu là 8.250 đồng/1 lít cồn.

 Rỉ đường:

Rỉ đường là nguyên liệu chứa các loại đường không tinh khiết thu được trong quá trìnhsản xuất đường, tỷ lệ rỉ đường chiếm 3÷3,5% trọng lượng nước mía.

Năm 2006, Công nghệ đường từ cây mía ở Việt Nam sản sinh ra 783.930 tấn rỉ đường Từ lượng rỉ đườngnày, chúng ta có thể sản xuất được 187 triệu lít Bio-Ethanol Tuy nhiên, do các nhà máy đường phân tán, nên khả năng thu gom rỉ đường với số lượng lớn rất khó khăn.

Giá rỉ đường hiện nay khoảng 1.500 đồng/kg và cứ 4,1 kg rỉ đường ta có thể sản xuất được 1 lít Bio-Ethanol Do đó chi phí nguyên liệu dự kiến là 7.585 đồng/1 lít Bio-Ethanol.

2.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất cồn điển hình từ rỉ đườngThuyết minh sơ đồ công nghệ:

Sản xuất ethanol từ rỉ đường bao gồm các công đoạn sau:

 Chuẩn bị dịch đường lên men

 Gây men giống

 Lên men

 Chưng cất và tinh chế

Rỉ đường nguyên với hàm lượng chất khô hòa tan 55÷80% khối lượng (tương đương 80÷ 900 Bx) Khi nồng Bx quá cao thì độ nhớt lớn, xử lý không tốt, quá trình lên men kém hiệu quả do đó cần tiến hành pha loãng Tuy nhiên nếu pha loãng quá nhiều, nồng độ Bx thấp sẽ tốn nhiều năng lượng Do đó trước tiên rỉ đường sẽ được pha loãng đến độ Brix thích hợp (khoảng 45-500Bx) và điều chỉnh pH Sau đó tiến hành lên men, chuyển hóa đường thành cồn Dịch đi ra khỏi thùng lên men gọi là dấm chín có nồng độcồn thấp được chuyển qua khu chưng cất bao gồm chưng cất thô và chưng cất tinh để nâng độ cồn lên và thu cồn thành phẩm Nếu sản xuất cồn nhiên liệu thì phải có thêm công đoạn tách nước làm khan cồn.

2. Sản xuất cồn từ nguồn nguyên liệu chứa tinh bột

 Hàm lượng tinh bột trong sắn tươi ở nước ta khoảng 25-35% Cứ 2,3 kg sắn tươi thì có thể thu được 1kg sắn lát

 Vùng nguyên liệu sắn chủ yếu của Việt Nam tập trung tại 2 khu vực: Tây Nguyên và Đông Nam Bộ Nhà máy sản xuất Bio-Ethanol Miền Trung sẽ sử dụng nguồn sắn lát của khu vực Tây Nguyên và Đông Nam Bộ

 Năng suất ngô của nước ta thấp, chỉ đạt ở mức 3.7 – 3.8 tấn/ha Để sản xuất 1 lít Bio-Ethanol, chúng ta cần 2,4 đến 2,6 kg ngô và giá ngô hiện nay là 4.100 đồng/kg, đồng thời hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 400 – 500 nghìn tấn ngô Chính vì vậy, việc sản xuất Bio-Ethanol từ ngô trong giai đoạn hiện nay là không khả thi vì giá ngô quá cao so với sắn lát, mặc dù hàm lượng tinh bột thấp hơn (65%)

2.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất cồn điển hình từ nguyên liệu chứa tinh bộtThuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nguyên liệu được đưa đi xử lý bởi các công đoạn như làm sạch sơ bộ để tách các tạp chất, nghiền mịn thành bột, hòa trộn với nước tạo thành dung dịch bột Tiếp theo là quá trình nấu có thể sử dụng hơi trực tiếp hoặc gián tiếp, ở đây tinh bột sẽ được chuyển hóa bởi ezyme Alpha amylaza Dòng dịch sau khi nấu được đưa qua công đoạn đường hóa với sự có mặt của enzyme đường hóa (enzyme Gluco Amylaza) nhằm mục đích chuyển hóa tinh bột thành đường lên men Sau khi đường hóa, dịch này được đưa vào thùng lên men chuyển hóa thành rượu và CO2 cùng với nhiều sản phẩm phụ khác.

Dịch ra khỏi thùng lên men gọi là giấm chín Giấm chín sẽ được chuyển đến khu vực chưng cất bao gồm chưng cất thô và chưng cất tinh Ở tháp chưng cất thô, Bio-Ethanol được tách ra khỏi giấm chín, nâng nồng độ lên khoảng 40-70%v/v, sản phẩm đáy là dịch hèm được đưa qua tách bã và xử lý nước Bio-Ethanol sau cất thô sẽ được đưa qua tháp cất tinh để tách tạp chất và nâng nồng độ cồn lên khoảng 95% v/v

Để sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu, sau khi chưng cất Bio-Ethanol được đưa qua tách nước và tách axit để nâng nồng độ cồn lên khoảng 99,8% và được đưa đi lưu trữ.

3. Sản xuất cồn từ nguồn nguyên liệu chứa cellulose

2.3.1 Các nguồn nguyên liệu chứa cellulose

Về nguyên tắc ta có thể sản xuất Bio-Ethanol từ bất cứ nguồn nguyên liệu nào có chứa cellulose Tuy nhiên để phù hợp tính kinh tế và điều kiện ở Việt Nam, ta

có thể sử dụng các nguồn nguyên liệu sau: rơm, trấu, bả mía, lõi ngô, vỏ ngô, cỏ dại…Nguồn nguyên

Sản lượng (triệutấn/năm)

Sử dụng cho các mục đích hiện tại Sản lượng còn lại

(triệu tấn/năm)Rơm rạ 15 Nguyên liệu, làm giấy, nấm rơm, thức ăn

Bả mía 3,17 Đốt lò, điện, chế biến giấy, ván ép 0,087

Vỏ ngô 0,67 Thức ăn gia súc, đốt bỏ

Tuy nhiên các sản phẩm này tập trung chủ yếu ở hai đồng bằng lớn là đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long Đây là vùng nguyên liệu lí tưởng để xây dựng nhà máy Nhưng việc thu mua và việc chuyển hóa còn gặp nhiều khó khăn, hiệu suất chưa cao.

 Hemicellulose: dễ bị thủy phân hơn so với cellulose Khi thủy phân đến cùng, hemicellulose tạo ra các monosaccarit chủ yếu là hexose, pentose Trong đó hexose có khả năng lên men tạo ethanol còn pentose không có khả năng này.

 Lignin: trong quá trình sản xuất ethanol từ cellulose thì nó hoàn toàn không bị thủy phân để tạo các hợp chất có khả năng lên men tạo ethanol Vì vậy lignin là thành phần không mong muốn trong quá trình sản xuất ethanol từ cellulose.

2.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất cồn điển hình từ nguyên liệu chứa xenlulo

Về nguyên tắc, quá trình sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu chứa cellulose cũng giống như từ tinh bột hay rỉ đường Nó bao gồm ba bước cơ bản:

 Xử lí nguyên liệu

 Đường hoá và lên men

 Tinh chế sản phẩm (chưng cất, tách nước, bốc hơi, tách lỏng rắn)

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nguyên liệu từ kho chứa được đưa đến nhà máy Sau đó, nguyên liệu được băm nghiền nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện thuận lợi để quá trình thủy phân diễn ra tốt hơn, tăng hiệu suất quá trình Sau đó nguyên liệu được đưa đến vùng tiền xử lí Đầu tiên nó được xử lí bằng dung dịch H2SO4 loãng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn, giải phóng hemicellulose và các hỗn hợp khác, tạo điều kiện tốt cho quá trình đường hoá và lên men Lượng acide dư được trung hoà bằng dung dịch Ca(OH)2 loại bỏ kết tủa CaSO4 Nguyên liệu tiếp tục được đưa đến giai đoạn đường hoá bằng enzyme để biến cellulose thành glucose rồi đến công đoạn lên men glucose và các đường khác thành ethanol bằng chủng men Zymomonas mobils Quá trình này được duy trì ở một điều kiện thích hợp (nhiệt độ, áp suất, pH, dinh dưỡng) để đảm bảo nấm men hoạt động tốt nhất Sau vài ngày, hầu hết cellulose và xylose chuyển thành ethanol

Hỗn hợp sau khi lên men gọi là giấm chín được đưa đến giai đoạn tinh chế sản phẩm bao gồm chưng cất và tách nước Sản phẩm là ethanol 99,5%v/v được đưa đến bể chứa Nước thải từ giai đoạn này sau khi xử lí ở các bước tiếp theo

Đánh giá lựa chọn nguyên liệu cho Nhà máy:

Qua tổng hợp, phân tích và đánh giá sơ bộ các loại nguyên liệu đầu vào nói trên, chúngta thấy rằng việc sản xuất Bio-Ethanol từ nông sản có tiềm năng rất lớn ở nước ta Đặc biệt sắn là một nguồn nguyên liệu có ưu thế: khả năng canh tác dễ dàng, quy hoạch vùng nguyên liệu thuận lợi, hàm lượng tinh bột cao nhất (70-75%kl)

và hệ số chuyển đổi thấp,chi phí nguyên liệu đầu vào thấp nên giá Bio-Ethanol có khả năng cạnh tranh tốt hơn so với các loại nguyên liệu khác.

Do đó, dự án quyết định chọn Sắn lát làm nguyên liệu đầu vào cho nhà máy sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu.

3. Sự khác nhau giữa công nghệ xản xuất cồn thực phẩm và cồn nhiên liệu

1. Mục đích sử dụng

 Cồn thực phẩm:

Người ta sản xuất cồn thực phẩm là để pha chế thành rượu và các loại đồ uống có cồn Các loại đồ uống này được dùng trực tiếp cho con người nên trong thành phẩm của cồn thực phẩm chỉ bao gồm chủ yếu là etanol Các loại cồn đầu, dầu fusel, andehyt, axit, este… có hại cho sức khoẻ phải càng ít càng tốt và không được vượt quá ngưỡng qui định.

Ngoài ra, do phải pha loãng khi pha chế, nên không bắt buộc phải sản xuất ra cồn có nồng độ cao

2. Sự khác nhau trong công nghệ sản xuất ethanol thực phẩm và ethanol nhiên liệu

Sự khác nhau trong công nghệ sản xuất ethanol thực phẩm và ethanol nhiên liệu chủ yếu xảy ra ở công đoạn cuối: chưng cất, tách nước:

Công đoạn

Chưng cất

Phức tạp hơn do cần tách triệt để các chất có hại cho sức khỏe con người: cồn đầu, dầu fusel, adehyte…

Không cần loại bỏ cồn tạp

Tách nước

Không cần phải tách nước nâng nồng độ ethanol Phải tách nước nâng nồngđộ ethanol lên 99.8%

Ngoài ra, để tránh sử dụng ethanol nhiên liệu cho các mục đích khác, cồn nhiên liệu sau khi tách nước được biến tính bằng cách thêm vào 1,96 – 5%v/v chất biến tính Khi đó ethanol dùng làm nhiên liệu được gọi là ethanol biến tính Chất biến tính có thể dùnglà xăng không chì, naphta….

II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIO-ETHANOL TỪ TINH BỘT

1. Giới thiệu về nguyên liệu sắn

 Về cơ bản củ sắn gồm 3 phần chính: vỏ, thịt củ và lõi (ngoài ra còn có cuống và rễ củ)

 Thành phần sắn tươi dao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20 - 34%, protein 0,8 - 1,2%, chất béo 0,3 - 0,4%, xenluloza 1 - 3,1%, chất tro 0,54%, polyphenol 0,1 - 0,3% và nước 60 - 74,2% Ngoài ra trong sắn còn chứa một lượng Vitamin và độc tố Vitamin trong sắn thuộc nhóm B Các Vitamin này sẽ bị mất một phầnkhi chế biến và nhất là khi nấu trong sản xuất rượu

 Độc tố trong sắn có tên chung là phazéolunatin gồm 2 glucozit Linamarin và Lotaustralin Các độc tố này thường tập trung ở vỏ cùi Bình thường

phazéolunatin không độc nhưng khi bị thuỷ phân thì các glucozit này sẽ giải phóng axit HCN Sắn tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảm đáng kể hàm lượng glucozit gây độc kể trên Đặc biệt trong sản xuất rượu, khi nấu ở nhiệt độ cao đã pha loãng nước nên với hàm lượng ít chưa ảnh hưởng đến nấm men Hơn nữa các muối xyanat khi chưng cất không bay hơi nên bị loại cùng bã rượu

 Thời vụ thu hoạch:

 Duyên Hải Miền Trung: Vùng đồng bằng, vùng thấp trũng thu hoạch vào mùa hèthu (khoảng tháng 9 đến tháng 10) nhằm tránh mùa mưa lụt, miền núi và những vùng cao thu hoạch tháng 12 đến tháng 3

 Tây Nguyên thời vụ thu hoạch nguyên liệu sắn tháng 12 đến tháng 3

 Nguồn thu mua: Petrosetco Trading sẽ cung cấp một phần nguyên liệu sắn lát đầu vào Bên cạnh đó, Nhà máy sẽ chủ động quy hoạch vùng nguyên liệu tại mộtsố khu vực như Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên và Tây Nguyên

 Tiêu chuẩn sắn lát sử dụng cho Nhà máy:

 Lurgi AG, Frankfurt, Đức

 Technip-Coflexip, Paris, Pháp

 Delta-T Corporation, Virginia, Mỹ

 Katzen International INC., Cincinnati, Ohio, Mỹ

 Tomsa Destil S.L, Madrid, Tây Ban Nha

 Vogelbusch GmbH, Vienna, Áo

Ngoài các nhà cung cấp bản quyền công nghệ kể trên, trong lĩnh vực sản xuất Ethanol nhiên liệu còn có một số các nhà cung cấp công nghệ, thiết bị mua bản quyền công nghệ của các hãng nêu trên rồi tự nghiên cứu phát triển công nghệ, bao gồm:

Bio- Praj Industries Limited, Pune, Ấn Đô

 Alfa Laval (India) Limited, Pune, Ấn Độ

 Filli impianti, Monteriggioni, Italia

 Kolon Engineering & Construction Co Ltd., Kyunggi-Do, Hàn Quốc

 Changhae Engineering Co.Ltd, Jeonju, Hàn Quốc

 Rushan Risheng Machinery Manufacture Co., Ltd, Trung Quốc

Trong phạm vi của đề cương này, chúng tôi trình bày các dây chuyền sản xuất của các nhà cung cấp công nghệ trong các Hồ sơ chào thầu đối với Dự án này, cụ thể:

 Vogelbusch GmbH, Vienna, Áo

 Katzen International INC., Cincinnati, Ohio, Mỹ

 Praj Industries Limited, Pune, Ấn Đô

 Delta-T Corporation, Virginia, Mỹ

1  Công nghệ Vogelbusch

2.1.1 Công đoạn nghiền:

Sắn lát về đến nhà máy bằng xe tải được đổ xuống phễu tiếp nhận Sau đó sắn được tách bỏ tạp chất kim loại rồi đến kho chứa.

Từ kho chứa, sắn được làm sạch sơ bộ và cấp cho thùng chứa trung gian trước khi vào máy nghiền búa

Sản phẩm sau nghiền được phân loại bằng sàng phân loại, ở đây những sản phẩm có kích thước chưa đạt sẽ được quay về lại thùng chứa trung gian trước máy nghiền, bộtsắn với kích thước đạt yêu cầu được chứa ở thùng chứa bột

Bụi sinh ra sẽ được xử lý bằng hệ thống lọc đặc biệt với sự hỗ trợ của máy thổi khí 2.1.2 Công đoạn hồ hóa – đường hóa :

Bột sắn sẽ được hòa trộn với nước sạch, hơi ngưng và dịch hèm loãng sau ly tâm Tinh bột sẽ được chuyển hóa/cắt mạch thành dextrin, đường đa bởi enzyme Alpha amylaza ở nhiệt độ, áp suất và pH thích hợp.

2.1.3 Công đoạn lên men:

Vogelbusch sử dụng công nghệ lên men liên tục Kết quả của việc sử dụng công nghệ như vậy sẽ giảm lao động, giảm lượng dung dịch CIP (kết quả là giảm hóa chất và chi phí), công suất lên men tăng khoảng 130% so với hệ thống lên men theo

mẻ và làm tăng sản lượng ethanol.

Bản chất của phương pháp lên men liên tục là rải đều các giai đoạn lên men mà mỗi giai đoạn đó được thực hiện trong một hoặc nhiều thiết bị lên men có liên hệ với nhau Dòng dịch sẽ lần lượt chảy qua các thùng lên men và giấm chín được lấy ra ở từ bồn cuối cùng.

Trong thiết kế dây chuyền này, quá trình lên men có thể thực hiện gián đoạn bằng cách đóng các van kết nối giữa các thùng lên men để cách ly các thùng với nhau Khi đó từng thùng sẽ được nạp liệu và lấy giấm chín ra một cách độc lập (lên men gián đoạn từng thùng).

2.1.4 Công đoạn chưng cất – tách nước :

Sử dụng công nghệ chưng cất đa áp suất, hệ thống chưng cất hệ thống chưng cất này sử dụng nhiệt năng tối ưu hơn và do đó giảm lượng hơi tiêu thụ.

Các tháp hoạt động ở mức áp suất khác nhau để các tháp có thể được gia nhiệt bởi hơi đỉnh của tháp khác.

Hơi cồn từ khu vực chưng cất sẽ được gia nhiệt siêu tốc nhằm nâng nhiệt độ lên khoảng115oC và hóa hơi hoàn toàn Sau đó hơi cồn sẽ được tách nước bằng rây phân tử 3A Sản phẩm cồn khan sẽ được đưa đi ngưng tụ, làm mát và tồn chứa.

Sau một thời gian hấp phụ, tháp hấp phụ bị bão hòa và tháp được tái sinh bằng một phần dòng hơi cồn khan đi ra khỏi tháp hấp phụ Dòng hơi cồn tái sinh có chứa nước sẽ quay trở lại khu vực chưng cất.

2.1.5 Công đoạn xử lý dịch hèm:

Dịch hèm thải từ tháp chưng cất được đưa đến máy ly tâm nhằm tách bỏ các thành phần rắn lơ lửng Dịch hèm loãng sau ly tâm, một phần sẽ hồi lưu lại quá trình công nghệ, phần còn lại được đưa đi cô đặc bốc hơi.

Quá trình công nghệ gồm các công đoạn chính như sau:

 Chuẩn bị dịch, nấu và hóa lỏng

 Lên men và hệ thống vệ sinh tại chỗ (CIP)

Bột sắn đưa vào thùng hòa trộn cùng với nước pha loãng, bao gồm nước công

nghệ và dòng dịch hèm tuần hoàn (backset) Lưu lượng dòng nước pha loãng được điềukhiển bởi điều khiển mức trong thùng hòa dịch.

Dịch bột đi vào thùng hồ hóa và được tuần hoàn trong thùng hồ hóa được điều khiển dòng bởi bơm tuần hoàn thùng hồ hóa Enzym hồ hóa được đưa vào thùng hồ hóa và đảm bảo thời gian lưu cho enzym để thủy phân một phần tinh bột thành đường malto Để điều khiển pH, dung dịch amoniac được bơm vào cửa hút của bơm tuần hoàn thùng hồ hóa và được điều khiển bằng cách kiểm soát pH trong chu kỳ tuần hoàn.

Dịch sau khi hồ hóa được chuyển đến thiết bị làm mát dịch bột Tại đây, dòng dịch hèm tuần hoàn (backset) cũng được thêm vào và axit H2SO4 đưa vào Điều này làm giảm hàm lượng chất rắn của dịch bột và giảm pH, nếu cần, để đảm bảo điều kiện lên men.

Hệ thống lên men tạo môi trường phù hợp cho việc thủy phân dextrin thành dextroza và maltoza và sâu hơn.

Lên men dextroza và malto thành Ethanol bởi chủng men saccharomyces cerevisiae Suốt trong quá trình lên men, nấm men trải qua quá trình phát triển nhanh, và sinh ra Ethanol, CO2, các sản phẩm phụ khác và năng lượng Thùng lên men xem như là bình phản ứng trong đó xảy ra cùng lúc thủy phân dextrin (đường hóa) và lên men Bốn thùng lên men, TK-401A-D, mỗi thùng được làm đầy trong 15 giờ Tổng quá trình lên men gián đoạn bao gồm làm đầy thùng, xả ra và làm vệ sinh trong một chu kỳ 60 giờ.

Hầu hết dịch bột sau khi hồ hóa đưa trực tiếp vào một trong bốn thùng lên men Tuy nhiên, một phần dịch hồ hóa được cấp cho thùng nhân men, ở đây men giống được nhân lên và ở pha tăng trưởng mạnh từ đó loại bỏ sự chậm trễ khi lên men bằng men khô và giảm lượng men khô sử dụng

Nước công nghệ đã được gia nhiệt từ thùng nước công nghệ được sử dụng để hòa tan các thành phần trong thùng hòa chất dinh dưỡng Men khô, enzym, nước, và bất kỳ cácchất kháng sinh được thêm vào thùng này, được hòa trộn và sau đó chuyển đến thùng hòa men Và được chuyển trở lại dòng dịch bột cung cấp cho thùng lên men đang đượclàm đầy.

Để tránh các chất rắn kết tủa trong thùng lên men, dịch trong thùng được bơm tuần hoàn và để loại bỏ nhiệt sinh ra trong quá trình lên men, duy trì nhiệt độ lên men không đổi, dịch bột được tuần hoàn qua thiết bị làm mát bên ngoài thùng lên men Khi quá trình lên men kết thúc, dịch sau khi lên men được đưa vào thùng chứa giấm chín.

Để hạn chế sự nhiễm khuẩn và tăng hiệu suất chuyển hóa thành Ethanol, các thùng lên men được làm sạch hóa học và vệ sinh sau mỗi chu trình Quá trình làm sạch thực hiện ở áp suất cao, đầu phun quay để có thể rửa các chất rắn trên thành và đáy của các thùng.Các thiết bị làm mát dịch bột được làm sạch bằng cách tuần hoàn dung dịch vệ sinh tại chỗ thông qua các ống.

3. Chưng cất và tách nước

Hệ thống chưng cất gồm hai tháp:

 Tháp tách giấm chín

 Tháp tinh chế

Hơi ethanol ra khỏi tháp tinh với nồng độ cồn tối thiểu là 91.7%kl được gia nhiệt siêu tốc, sử dụng hơi 10 bar để ngăn cản pha lỏng đi vào hệ thống tách nước rây phân tử, có thể làm giảm hiệu suất hấp phụ.

Hơi ethanol sau khi được gia nhiệt siêu tốc được đưa đến các tháp tách nước rây phân tử Nước được giữ lại trong các mao quản của rây phân tử , hơi ethanol khan thoát ra.

Các tháp tách nước làm việc theo chu kỳ, khi một tháp được tái sinh thì một tháp thực hiện hấp phụ nước Quá trình tái sinh được thực hiện ở chân không, nước được giải hấp khỏi các rây phân tử.

2.2.5 Phối trộn sản phẩm

Ethanol khan thành phẩm được chuyển đến một trong hai thùng chứa sản phẩm trung gian Nếu ethanol thành phẩm đạt chất lượng (“on-spec”) sẽ được bơm đến khu bể chứasản phẩm.