1. NGUỎN NGUYÊN LIỆU
1.1.4. Môi số ứns dung thưc tểtivne công nghiệp sản xuất cồn:
1.1.4.1.Sản xuẳt cồn từ sẽ:
Thông số công nghệ: áp suất p = 1000 kPa và nhiệt độ T = 140 — 180°c.
Hemicellulose và cellulose của gỗ được thủy phân bằng acid loãng (0.6% theo khối lượng) trong thiết bị phản ứng. Dịch acid và đường (dịch hèm) từ thiết bị phản ứng được chuyển sang bể chứa. Phần cặn lignocellulose còn lại được dùng làm nhiên liệu. Furfuralbay hơi sẽ được tận thu. Dịch hèm sau khi nguội cho trung hoà với CaCC>3 roi
tách kết tủa. Dịch đương được làm nguội về nhiệt độ len men và cung cấp thêm chất dinh dương. Quá trình len men diễn ra trong thùng len men, dưới tác động của nấm men có khả năng thủy phân gỗ.
Dịch len men được khuấy trộn nhờ CO2 sinh ra trong quá trình len men được tái sử dụng. Hỗn hợp sản phẩm gồm 2% ethanol và các tế bào nấm men lơ lửng. Tách ethanol và nấm men khỏi hỗn họp. Chưng cất đễ thu nhận ethanol còn nấm men được tái sử dụng cho mẻ len men kế tiếp. Sản lượng càn đạt được: 240 L/ tấn gỗ khô.
Hình 5.1: s'ơ đo sản xuất càn từ go bằng phương phấp lên men liên tục.
1.1.4.2.Sản xuất càn từ phấ phảm nôns nghiẹp dùng aciả thủy phân: Nguyên liệu: thân ngô.
Phương pháp dùng kêt họp acid loãng với sản lượng đường trên 50% và phương pháp acid đậm đặc cho sản lượng cao hơn.
- Hai giai đoạn xảy ra: đầu tiên acid sulfuric loãng chuyển hoá đường pentosan, sau đó acid sulíuric đậm đặc c huyễn ho á đường he xo san.
ữu điểm của phương pháp: sản lượng cao, tiết kiệm acid, không thất thoát pentose khi tiếp xúc trực tiếp với acid đậm đặc.
Đặt cây ngô vào trong thùng kính vói acid sulfuric 4.4% ở 100°c trong 50 phút. Sau đó lọc hỗn hợp thu dịch lỏng giàu xylose bằng phương pháp điện thẩm tích để tận thu acid tái sử dụng. Phần rắn được sấy khô và lẩn 85% H2SO4. Thêm nước vào để được H2SO4 đậm đặc 8% và thực hiện thủy phân
ở 110°c trong 10 phút. Acid được tận thu từ dịch lỏng giàu glucose nhờ điện thẩm tích. Chất rắn còn lại đem sấy khô dùng làm nguồn nhiên liệu. Sau thủy phân, sản lượng xylose đạt được là 95% và glucose là 89%.
Hình 5.2: Sơ đo thiết bị đường, hoấ thân cây ngô bằng acid thủy phân
phương pháp co định te bào.
Fusarìum oxysporum chuyển ho á xylo se thành ethanol bàng kĩ thuật cố định tế bào khác. Tế bào già được di chuyển sau mỗi hai tuần nhờ thiết bị phun nước với lực nén CO2.
Chưng cất đi thu ethanol.Hình 5.3: Sơ đo thiết bị sản xuất con từ thăn cầy ngô
1.1.4.3.Sản xuất con từ sinh khẩi giàu lignocelhỉbse:
Nguyên liệu: sinh khối giàu lignocellulose là xác lá cây, phế phẩm nông nghiệp...
• Thêm acid vào với tỉ lệ acid: tổng cellulose và hemicellulose là l.,25 : 1, giữ nhiệt độ ở
50°c. Acid đậm đặc bẻ gãy các mắc xích trong phân tử cellulose tạo thành trạng thái vô định hình để dễ thủy phân. Sau đó pha loãng acid về 20 - 30% để thủy phân cả cellulose và hemicellulose thành các đường đơn. Dịch thủy phân được tách ra khỏi nguyên liệu còn lại bang quá trình ép. Nguyên liệu bị thủy phân một phần được thủy phân lần hai, với điều kiện tương tự lần đầu. Sau khi thủy phân triệt để, tách dịch đường lên men ra khỏi acid nhờ phương pháp sắc kí trao đổi ion. Ở đây dùng cột trao đổication, cột làm từ màng
polystyrene, acid bị giữ lại tren cột. Hỗn hợp chứa khoảng 15% đường và 3% acid. Dịch đường được trung hoà và tách thạch cao còn acid sau khi thu hoi, cho qua thiết bị cô đặc đề tái sử dụng. Dịch đường tiếp tục được lên men tạo thành cồn.
l.lAA.Sản xuat cản từ giầy bảo ảùng enzym thủy phân:
Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện ở Natick Devebpment Center (NDC) và ở Đại học Caliíòrnia (Berkeley) để thiết kế và đánh giá 1
quy trình thủy phân giấy báo bằng enzyme. Giấy báo được chọn làm cơ chất vì nó chứa lượng cellulose cao, cấu trúc của nó thích họp và nó luôn có sẵn. - Quy trình được biểu hiện ở hình 5.5.1 phần quan ừọng của toàn bộ chí phí của
quyừình là quá trình sản xuất các enzyme. Và một phần quan trọng khác của toàn chi phí của quy trinh là xử lý trước cơ chất. Máy nghiền bi đã được phát hiện là phương pháp vật lý có ảnh hưởng nhất về việc tạo ra 1 lượng cellulose lớn nhất có sẵn trong cơ chất để cho enzyme thủy phân, những thiết bị này lại rất đắt tiền.
Hình 5.5: Quy trình thủy phân giấy báo bằng enzyme của Natick Development Center (NDC)
PHOT ANÍ PAOCESS CEUULA3E NmũUCTiON
lillrii*