Thí nghi羽p n衣p enzyme nhi隠u l亥 n

Một phần của tài liệu Nghiên cứu nâng cao hiệu suất tiền xử lý lignocellulose trong quá trình ssf chuyển hóa thành cồn sinh học (Trang 50)

- Vj詠e"pijk羽o"rj¤p"v ej"sw{"vt·pj"UUH"p衣r"pjk隠w"n亥p"gp¦{og"x噂k"i厩"ecq"uw"x "t挨ọ"uq"

2.3.2.Thí nghi羽p n衣p enzyme nhi隠u l亥 n

Quá trình ti隠n x穎 lý 8逢嬰c th詠c hi羽n 荏 8k隠u ki羽n sau: TXL c医p 1 v噂i acid H2SO4 1% KL trong vòng 6 gi運."ucw"8„"n丑c b臼 dung d鵜ch ti院n hành TXL c医p 2 v噂i base NaOH 3% KL trong 24 gi運. A吋 nghiên c泳u nâng cao hi羽u qu違 cho quá trình th栄y phân và lên

ogp"vjgq"rj逢挨pi"vj泳c SSF, ti院n hành các thí nghi羽p"8逢嬰c b嘘vt "pj逢"ucw:

B違ng 4 B嘘 trí thí nghi羽m n衣p nhi隠u l亥n enzymẹ

Thí nghi羽m S嘘 l亥n n衣p Th運i gian n衣p (h) Enzyme n衣p (ml)

1 1 0 6

2 2 0 12 3 3

3 3 0 8 16 2 2 2

Aq"eƒe"ikƒ"vt鵜 n欝pi"8瓜 ethanol và n欝pi"8瓜 glucose và pH. M厩i thí ghi羽n ti院n hành hai l亥n l員p l衣ị S穎 d映ng các ngu欝n nguyên li羽u là g厩 cao su x "t挨o"t衣0"A嘘i ch泳ng l衣i b茨ng nguyên li羽u là gi医y l丑e0"Eqk"8¤{"n "nguyên li羽u không ch泳a lignin.

Các thí nghi羽o"ucw"mjk"8«"ejw育n b鵜 8逢嬰c ti院n j pj"pj逢"d違ng 4, quá trình n衣p

gp¦{og"8逢嬰c ti院n hành nhi隠u l亥n, quá trình n衣r"gp¦{og"8逢嬰c th詠c hi羽n b茨ng xylanh có v衣ch chia th吋 tích. M厩i thí nghi羽o"8逢嬰c ti院n hành l員p l衣i 3 l亥n và l医y k院t qu違 trung bình, có tính sai s嘘. Ti院n hành trên nguyên li羽w"ecq"uw."t挨o"x "8嘘i ch泳ng là gi医y l丑c.

36

Hình 2.5 Quy trình nghiên c泳u thí nghi羽m n衣p nhi隠u l亥n enzyme cho quy trình

th栄{"rj¤p"x "n‒p"ogp"8欝ng th運i (SSF). Ecq"uw"x "t挨o H2SO4 1% KL N丑e"fir NaOH 3% KL N丑e"fir Trung hòa J医r"mj穎"vt́pi Vj栄{"rj¤p"x "n‒p" men SSF Bioethanol Phân tích Thành rj亥p A瓜"vkpj"vj吋 Ik医{"n丑e P逢噂e"e医v Enzyme P医o"ogp Peptone

37

EJ姶愛PI"50 K蔭T QU謂 VÀ TH謂O LU一N

3.1. Thành ph亥n c栄a óp"e逢c"i厩ecq"uw"x "t挨o"t衣

Phân tích thành ph亥n c栄c"óp"e逢c"i厩 cao su, cellulose chi院o"j o"n逢嬰ng cao nh医t chi院m 41,20%. Cao su e„" j o" n逢嬰ng cellulose cao, cho th医y ti隠o" p<pi" e栄a nguyên li羽w"p {"8吋 s違n xu医t bioethanol. Ngoài cellulose, các thành ph亥n khác c栄a cao su bao g欝m hemicellulose (23,19%), lignin (23,56%), h嬰p ch医v"x»"e挨"*6.64'+"x "o瓜t s嘘 thành ph亥p"ej逢c"zƒe"8鵜nh (7,63%).

Hình 3.1 Thành ph亥n c栄c"óp"e逢c"i厩 cao sụ

Hình 3.2 Thành ph亥n c栄c"t挨o"t衣.

E”p" 8嘘i v噂k" t挨ọ" egnnwnqug" e pi" ejk院o" j o" n逢嬰ng cao nh医t (39,87%), pj逢pi"

th医r"j挨p"uq"x噂i g厩 cao su thì th医r"j挨p0"O員t mjƒe"j o"n逢嬰pi"nkipkp"vtqpi"t挨o"n "v逢挨pi" 8嘘i cao, chi院m 25,62%. Ucw"8„"n "jgokegnnwnqug"*3;.85'+0"M院t qu違 phân tích thành ph亥n cho th医y, c違 hai v壱t li羽w"p {"8隠u là ngu欝n lignocellulose ti隠o"p<pi"8吋 chuy吋n h„c"vj pj"dkqgvjcpqn."vw{"pjk‒p"8吋 8衣t hi羽u qu違 cao c亥n có quá trình ti隠n x穎n#"8吋 lo衣i b臼 lignin ra kh臼i thành ph亥n. Bên c衣nh lo衣i b臼 lignin, m瓜t ch雨 tiêu c亥n kh違q"uƒv"vt逢噂c

38 8吋8ƒpj"ikƒ"piw{‒p"nk羽u lignocellulose là ti隠o"p<pi"jc{"mj»pi"8吋 s穎 d映ng làm nguyên li羽u chuy吋p"j„c"vj pj"dkqgvjcpqn"n "8瓜 tinh th吋 c栄a cellulosẹ

Hình 3.3 K院t qu違 phân tích XRD c栄a nguyên li羽w"dcp"8亥ụ

Phân tích c医u trúc c栄a nguyên li羽u b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"ZTF"*J·pj"505+"ejq"vj医y

8瓜 tinh th吋 c栄a cellulose (CrI) 8員c vt逢pi"d荏i hai peak t衣i 2肯 kho違ng 22ソ và 18ソ. A瓜

tinh th吋 c栄c"óp"e逢c"ecq"uw"x "t挨o"vjw"8逢嬰c l亥p"n逢嬰t là 61,36 và 56,05%. So sánh hai

8瓜 tinh th吋 trên, cellulose c栄c"t挨o"e„"8瓜 tinh th吋 th医r"j挨p"x·"x壱y s胤 thu壱n l嬰k"j挨p"ejq"

quá trình th栄y phân b茨ng enzyme so v噂i g厩 cao su, tuy nhiên chênh l羽ch là không nhi隠w."8¤{"n "u詠 khác bi羽t c栄a thân g厩 (cao su) và thân m隠o"*t挨ơ0

10 20 30 40 50 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Indensity 2s Cao su 10 20 30 40 50 0 100 200 300 400 500 600 700 In dens ity 2s" R挨o

39

Hình 3.4 K院t qu違 phân tích XRD c栄a gi医y l丑c.

Trong thí nghi羽m này, gi医y l丑e"8逢嬰c s穎 d映pi"pj逢"8嘘i ch泳ng cho quá trình lên

ogp"*UUH+."8吋 8ƒpj"ikƒ"違pj"j逢荏ng c栄c"nkipkp"x "8瓜 tinh th吋 8院n kh違 p<pi"vj栄y phân c栄a enzymẹ Vì gi医y l丑e"8«"8逢嬰c x穎 lý, nên thành ph亥n ch栄 y院u c栄a chúng ch泳a hàm

n逢嬰ng lignin r医t th医p, eqk"pj逢"nkipkp"mj»pi"8ƒpi"m吋 nên b臼 qua thành ph亥n này, hàm

n逢嬰ng egnnwnqug"8q"8逢嬰c là 91,20%. K院t qu違 phân tích XRD (hình 3.4), cho th医{"8瓜

tinh th吋 c栄a gi医y l丑c là r医t cao (83,64%). Trong hình 3.4."8欝 th鵜 nhi宇u x衣 tia X c栄a gi医y l丑c có s詠 khác bi羽t so v噂i cao su và g厩óp"e逢c."v衣i 2肯 trong kho違ng 14 - 16ソ, có hai

rgcm."e”p"8嘘i v噂k"t挨o"x "ecq"uw"ej雨 có m瓜v"rgcm."pj逢"x壱y tinh th吋 cellulose c栄a gi医y l丑c có ch泳a cellulose lo衣i II, có s詠 s逸p x院p khác so v噂i cellulose lo衣i I c栄a các nguyên li羽u còn l衣i [22]. Vì v壱y k院t qu違8嘘i ch泳ng v噂i gi医y l丑c ch雨 mang tính ch医t tham kh違o

違pj"j逢荏pi"vƒe"8瓜ng c栄c"nkipkp"j挨p"n "違pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 tinh th吋.

3.2. Thí nghi羽m ti隠n x穎 lý v噂i các tác ch医t khác nhau

M映c tiêu c栄a thí nghi羽m là kh違q"uƒv"vƒe"8瓜ng c栄a quá trình ti隠n x穎 lý b茨ng tác ch医t khác nhau, khi ti院n hành các thí nghi羽m ti隠n x穎 n#"óp"e逢c"i厩 ecq"uw"x "t挨o"

trong dung d鵜ch acid, base và k院t h嬰p acid và base theo hai th泳 t詠 khác nhau: ti隠n x穎 lý v噂i cekf"vt逢噂c, l丑e"fir"ucw"8„"vk隠n x穎 lý v噂i base x "pi逢嬰c l衣ị

10 20 30 40 50 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Indensity 2s Gi医{ l丑e

40

B違ng 5 K院t qu違 ti隠n x穎n#"óp"e逢c"i厩 cao su v噂i các tác ch医t khác nhaụ

Rj逢挨pi"rjƒr"vk隠p"z穎" lý I200 *E逢運pi"8瓜+ Inon *E逢運pi"8瓜+ CrI (%) Jk羽w"uw医v" vk隠p"z穎"n# H1 (%) Ecq"uw"dcp"8亥u 1527 590 61.36 - Ej雨"ff"PcQJ"4' 1055 437 58.58 42.90 Ej雨"ff"J2SO4 2% 1175 404 65.62 13.46 Vj "pijk羽o"3 1250 490 60.80 62.61 Vj "pijk羽o"4 1321 428 67.60 34.21 V噂i:

- Thí nghi羽m 1: ti隠n x穎 lý cao su v噂i đ H2SO4 2% KL, l丑c ép, ucw"8„"x噂i đ NaOH 2% KL.

- Thí nghi羽m 2: ti隠n x穎 lý cao su v噂i đ NaOH 2% KL, l丑c ép, ucw"8„"x噂i đ H2SO4 2% KL.

A嘘i v噂k"óp"e逢c"i厩 ecq"uw."vƒe"8瓜ng c栄a các tác ch医t ti隠n x穎 lý khác nhau 違nh

j逢荏pi"8院n hi羽u su医t ti隠n x穎 lý và làm vjc{"8鰻k"8瓜 tinh th吋 c栄a nguyên li羽w"vt逢噂c và sau quá trình ti隠n x穎 lý. K院t qu違 trong b違ng 5 cho th医y, hi羽u su医t ti隠n x穎 lý khi s穎 d映ng m瓜t mình tác ch医t là acid H2SO4 cho hi羽u qu違 th医p nh医v"*35.68'+"n o"v<pi"8瓜 tinh th吋

c栄a cao su t瑛 61,36% lên 65,62%. Tƒe"8瓜ng c栄a acid 8吋 lo衣i b臼 lignin n "mj»pi"8ƒpi"

k吋 khi th詠c hi羽n 荏 nhi羽v"8瓜 vj逢運ng, nó ch雨 j”c"vcp"8逢嬰c m瓜t ph亥n lignin kém liên k院t v噂i các s嬰i khác (cellulose và hemicellulose), m員t khác chúng còn là tác nhân th栄y phân m瓜t ph亥p"egnnwnqug."8員c bi羽v"n " egnnwnqug"x»"8鵜nh hình vì có c医u trúc kém b隠n v英pi"j挨p vùng tinh th吋 [36], có th吋 lý do trên là nguyên nhân t衣i thí nghi羽m 2, hi羽u su医v"e„"v<pi"pj逢pi"mj»pi"ecq"*56.43'+0"Ik違i thích cho k院t qu違 trên khi ti院n hành x穎 lý b茨pi"dcug"vt逢噂e"vƒe"8瓜ng hòa tan và lo衣i b臼 m瓜t n逢嬰ng l噂n lignin, lúc này c医u trúc c栄a s嬰i lignocellulose tr荏 nên x嘘r"j挨p"fq"vƒe"8瓜ng c栄a tác nhân ki隠ọ"ucw"8„"vk院n hành ti院p t映c ti隠n x穎 lý v噂i acid, acid d宇 dàng ti院p c壱n v噂i cellulose làm th栄y phân nhi隠u

egnnwnqug"j挨p"v瑛 8„"n o"ik違m hi羽u su医t quá trình ti隠n x穎 n#"x "v<pi"8瓜 tinh th吋 c栄a cellulosẹ

Jck"rj逢挨pi"rjƒr"vk隠n x穎 lý làm gi違o"8瓜 tinh th吋 c栄a g厩 ecq"uw"n "rj逢挨pi"rjƒr"

ch雨 s穎 d映ng v噂i base (CrI: 58,58%) và theo thí nghi羽m th泳 1 (CrI: 60,80). Hi羽u qu違

ti隠n x穎 lý cao nh医t khi s穎 d映ng k院t h嬰r" cekf" vt逢噂c và base sau (thí nghi羽m 1) 8衣t 62,61% và ch雨 ti隠n x穎 lý v噂i dcug"n "64.;2"'0"Vƒe"8瓜ng c栄c"dcug"8院n kh違p<pi"j”c"vcp"

41 nkipkp"n "8ƒpi"m吋 vì v壱y khi s穎 d映pi"rj逢挨pi"rjƒr"z穎 lý b茨ng base s胤8go"n衣i hi羽u qu違 ecq"j挨p0"J挨p"vj院 n英a, t衣i thí nghi羽m 1 khi x穎 lý b茨pi"cekf"vt逢噂e"n¿e"p {"cekf"8„pi"xck"

trò lo衣i b臼 các t衣p ch医v."8欝ng th運i c逸t các m衣ch dài c栄a lignocellulose thành các ph亥n nh臼j挨p."v衣q"8k隠u ki羽n thu壱n l嬰i cho quá trình ti隠n x穎n#"dcug"ucw"8„0"Piq k"tc"dcug"e„"

kh違 p<pi"vƒe"8瓜pi"8院n c医u trúc tinh th吋 c栄a cellulose làm chúng phân gi違i ra và s逸p x院p l衣i t衣i n欝pi"8瓜 base cao, trong thí nghi羽m này ch雨 s穎 d映ng NaOH 2% KL, nên không t衣o ra quá trình s逸p x院p l衣i c医u trúc tinh th吋 chúng ch雨 8栄 vƒe"8瓜ng làm phá v叡

m瓜t ph亥n tinh th吋egnnwnqug"n o"8瓜 tinh th吋 cellulose gi違m khi có tác ch医t là basẹ

Hình 3.5 Hình SEM c栄a (a) cao su nguyên li羽u (b) ti隠n x穎 lý v噂i ch雨 đ NaOH

2% (c), ti隠n x穎 lý k院t h嬰r"cekf"dcug"*e+"cekf"vt逢噂c và base sau (d) base vt逢噂c và acid saụ

Hình SEM ch映p b隠 m員t các nguyên li羽u sau khi ti隠n x穎 lý v噂i các tác ch医t khác nhau [19] theo hình 3.4c, cho th医y hi羽u qu違 quá trình ti隠n x穎n#"cekf"vt逢噂c và base sau t衣o thành c医u trúc v壱t l瓜 r臼 ph亥n s嬰i cellulose bên trong, so v噂k"eƒe"rj逢挨pi"rjƒr"m院t h嬰r"dcug"vt逢噂c và acid sau (hình 3.5d), c医u trúc b鵜 phá h栄y nghiêm tr丑pị"cekf"8逢嬰c s穎

d映ng sau làm th栄y phân các thành ph亥p"vtqpi"8„"e„"e違 cellulosẹ

A嘘i v噂i nguyên li羽w"n "t挨o"t衣, ti院n hành thí nghi羽o"v逢挨pi t詠 thu 8逢嬰c k院t qu違 pj逢"d違ng sau:

42 B違ng 6 K院t qu違 ti隠n x穎n#"t挨o"x噂i các tác ch医t khác nhaụ Rj逢挨pi"rjƒr"vk隠p"z穎" lý I200 *E逢運pi"8瓜+ Inon *E逢運pi"8瓜+ CrI (%) Jk羽w"uw医v" vk隠p"z穎"n#" H1 (%) T挨o"dcp"8亥u 426 203 56,05 - Ej雨"ff"PcQJ"4' 845 380 55,03 57,99 Ej雨"ff"J2SO4 2% 721 275 61,89 14,77 Vj "pijk羽o"3 794 341 53.92 67,12 Vj "pijk羽o"4 868 381 56,12 54,42 V噂i:

- Thí nghi羽m 1: ti隠n x穎 lý t挨o v噂i đ H2SO4 2% KL ucw"8„"x噂i đ NaOH 2% KL.

- Thí nghi羽m 2: ti隠n x穎 lý t挨o"v噂i đ NaOH 2% KL ucw"8„"x噂i đ H2SO4 2% KL.

A嘘i v噂k"t挨ọ"ji羽u qu違 c栄c"rj逢挨pi"rjƒr"vk隠n x穎 lý k院t h嬰p acid và base theo th泳

t詠 acid và base v磯p"8go"n衣i hi羽u qu違 ti隠n x穎 lý là cao nh医v"8衣t 67,12% và làm gi違o"8瓜

tinh th吋 nhi隠u nh医t t瑛 56,05 xu嘘ng còn 53,92%. Ngoài ra, t瑛 thí nghi羽m trên cho th医y acid s胤 n o" v<pi" 8瓜 tinh th吋 c栄c" t挨o" n " v逢挨pi" 8嘘i nhi隠u, v<pi" 7.8'" *v瑛 56,05 lên 61,89%). S穎 d映pi"cekf"8吋 ti隠n x穎 n#"t挨o"n "mj»pi 8go"n衣i hi羽u qu違. V·"vƒe"8瓜ng c栄a

cekf"n‒p"8瓜 tinh th吋 là r医t l噂n, bên c衣pj"8„" jk羽u su医t x穎 lý khi ch雨 s穎 d映ng acid là không cao ch雨 14,77%. T瑛eƒe"n#"fq"vt‒p."rj逢挨pi"rjƒr"vk隠n x穎 lý k院t h嬰p acid và base

8go"n衣i hi羽u qu違 ecq"j挨p"uq"x噂k"eƒe"rj逢挨pi"rjƒr"e”p"n衣i c違 v隠 hi羽u su医v"e pi"pj逢"8瓜

43

3.3. B隠 m員t 8ƒr"泳ng cho quy ho衣ch th詠c nghi羽m ti隠n x穎 lý k院t h嬰p acid và base

3.3.1. Ti隠n x穎 lý k院t h嬰p acid và base v噂i g厩 cao su

Ti院n hành các thí nghi羽o"8嘘i v噂k"óp"e逢c"i厩 cao su theo thí nghi羽o"8逢嬰c b嘘 trí theo b違ng 3, s穎 d映ng ph亥n m隠n Design Expert v.11 8吋 d詠pi"8欝 th鵜 3D b隠 m員t 8ƒr"泳ng, khi ti院n hành ti隠n x穎 lý k院t h嬰p acid và base v噂i ba y院u t嘘vƒe"8瓜pi"pj逢"ucw<"n欝pi"8欝

H2SO4 (A), th運i gian ti隠n x穎 lý b茨ng H2SO4 (B), và n欝pi"8瓜 NaOH (C), các ph違n h欝i là hi羽u su医t ti隠n x穎 lý (H1), hi羽u su医t ti隠n x穎 lý hi羽u ch雨nh (H2)x "8瓜 tinh th吋 (CrI).

Hình 3.6 A逢運ng cong bi吋u di宇n 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘8院n hi羽u su医t ti隠n x穎

lý (H1) mùn e逢c"i厩 cao sụ

Mô hình b隠 m員t 8ƒr"泳ng các các y院u t嘘vƒe"8瓜ng lên hi羽u su医t ti隠n x穎 lý k院t h嬰p

cekf"x "dcug"n "e„"#"pij c"*r-xcnwg"n "2.2229"x "ncem"qh"hkv"2.3483+"8k隠u này cho th医y hình 3D mô ph臼ng là gi嘘ng v噂i th詠c nghi羽m, có 12,61% sai s嘘 là do nhi宇u, hi羽u su医t ti隠n x穎n#"fcq"8瓜ng t瑛 46,21 8院n 77,19 % (ph映 l映c 1). Cekf"vƒe"8瓜pi"mj»pi"8ƒpi"m吋 có s詠v<pi"pj姻 mjk"v<pi"p欝pi"8瓜 acid, t衣i n欝pi"8瓜 cao, acid th栄y phân m瓜t ph亥n cellulose và hemicellulosẹ Vjgq"pj逢"違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘 vƒe"8瓜pi"8吋 8衣v"8逢嬰c hi羽u su医t cao nên ti院n hành 荏 th運i gian vtwpi"d·pj."e„"pij c"n "vk院n hành ti隠n x穎 lý b茨ng H2SO4 trong kho違ng 6 gi運.

44

Hình 3.7 A欝 th鵜 3D bi吋u di宇n hi羽u su医t TXL g厩 cao su t衣k"8k隠u ki羽n B là 6 gi運.

T壱p trung vào vùng có hi羽u su医t ti隠n x穎 lý cao nh医t, s穎 d映ng acid H2SO4 v噂i n欝ng 8瓜 phù h嬰p (1,7 Î 2,3 % KL) và s穎 d映ng dung d鵜ch NaOH 荏 n欝pi"8瓜 cao 3% KL

n o"v<pi"jk羽u qu違 ti隠n x穎n#"8ƒpi"m吋. O»"j·pj"p {"8逢嬰c mô ph臼pi"f逢噂i d衣ng toán h丑c theo công th泳c sau:

H1 = 64,87 - 3,16B + 7,59C -12,14B2 +5.62C2 - 8,41 A2C (R2 = 0,8498) (6)

Hình 3.8 A逢運ng cong bi吋u di宇n 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘8院n 8瓜 tinh th吋 (CrI)

óp"e逢c"i厩 cao sụ

A瓜 tinh th吋 cellulose c栄a g厩 ecq"uw"vjc{"8鰻i trong kho違pi"79.86"8院n 65,54%. So v噂k"8瓜 tinh th吋egnnwnqug"dcp"8亥u c栄c"óp"e逢c"i厩 cao su (61,36%), khi k院t h嬰p acid và base làm gi違o"8瓜 tinh th吋."vw{"pjk‒p"e pi"e„"vt逢運ng h嬰r"n o"v<pi"8瓜 tinh th吋. Mô hình

45 b隠 m員t 8ƒr"泳ng ejq"8瓜 tinh th吋n "e„"#"pij c"*r-value là 0,0098 và giá tr鵜 lack of fix là 0.1647) và 16,47 % sai s嘘 c栄a mô hình là do nhi宇ụ Mjk"v<pi"p欝pi"8瓜 acid s胤n o"v<pi" 8瓜 tinh th吋, ti隠n x穎 lý acid trong th運i gian dài s胤 n o"v<pi"8瓜 tinh th吋0"Cekf"n o"v<pi 8瓜 tinh th吋, tác nhân acid th栄{"rj¤p"eƒe"egnnwnqug"x»"8鵜nh hình vì v壱{"n o"v<pi"8瓜 tinh th吋. Base làm phá v叡 c医u trúc tinh th吋 nh運 vƒe"8瓜ng c栄a nhóm -QJ0"A吋 8衣t hi羽u qu違 ecq"j挨p nên ti院n hành ti隠n x穎 lý v噂i acid 荏 n欝pi"8瓜 th医p trong th運i gian ng逸p"ucw"8„"

ti院n hành ti隠n x穎 lý v噂i base n欝pi"8瓜 cao s胤vjw"8逢嬰e"óp"e逢c"e„"8瓜 tinh th吋 th医r"pj逢"

trong hình 3.9. T衣i n欝pi"8瓜 NaOH 3% KL, x́pi"e„"8瓜 tinh th吋 th医r"*o w"zcpj"f逢挨pi+"

t壱p trung l衣i t衣i khu v詠c xung quanh th運i gian ti隠n x穎 lý v噂i H2SO4 là 6 gi運 và n欝pi"8瓜

là 0.5% KL.

Hình 3.9 A欝 th鵜 3D bi吋u di宇n hi羽u su医t TXL g厩 cao su t衣k"8k隠u ki羽n C là 3% KL.

Rj逢挨pi"vt·pj"o»"v違 b隠 m員t 8ƒr"泳ng c栄c"8瓜 tinh th吋 khi ti院n hành ti隠n x穎 lý k院t h嬰r"cekf"x "dcug"8嘘i v噂k"óp"e逢c"i厩 cao su:

CrI = 62,01 - 11,08A Î 1,18B + 9,77C +3,72AB- 3,57BC +0,16A2 Î 0,26 AB2 +

0,27 B2C (R2 = 0,9758) (7)

A吋 8ƒpj"ikƒ"vƒe"8瓜ng c栄a quá trình ti隠n x穎n#"8院n hi羽u su医t ti隠n x穎n#"x "8瓜 tinh th吋, d詠a vào m嘘i quan h羽 c栄c"8瓜 tinh th吋x "j o"n逢嬰ng cellulose và lignin trong công th泳c tính, hi羽u ch雨nh công c栄a hi羽u su医t ti隠n x穎 lý H1 là 8吋 e„"#"pij c"o噂i là kh違p<pi"

làm giàu cellulose v»"8鵜nh hình (hi羽u su医t hi羽u ch雨nh H2), #"pij c"e栄a công th泳e"e là lo衣i b臼 lignin ra kh臼i nguyên li羽u t瑛 8„"n o"ik w"j o"n逢嬰ng cellulose, t衣i công th泳c tính m噂i còn mô t違 違pj"j逢荏ng c栄c"8瓜 tinh th吋: hi羽u su医t càng cao *n o"ik w"n逢嬰ng

46 egnnwnqug"x»"8鵜nh hình) khi lo衣i b臼 8逢嬰c nhi隠u lignin và gi違o"8逢嬰e"8瓜 tinh th吋 c栄a cellulosẹ

Hình 3.10, bi吋u di宇p"vƒe"8瓜ng c栄a các y院u t嘘 kh違o sát lên hi羽u su医t hi羽u ch雨nh, hi羽u su医v"v<pi"mjk"v<pi"vj運i gian ti隠n x穎 lý b茨ng H2SO4 荏 th運i gian ng逸p"x "mjk"v<pi"

n欝pi"8瓜 PcQJ0"Ak隠w"p {"8¿pi"x噂i zw"j逢噂pi"vƒe"8瓜ng c栄a các y院u t嘘n‒p"8瓜 tinh th吋

v瑛a nói 荏 ph亥n trên. N欝pi"8瓜 acid càng cao s胤 làm gi違m hi羽u su医t H2, và ti院n hành trong th運i gian dài 違pj"j逢荏ng l噂p"8院n hi羽u su医t, hi羽u su医t th医p nh医t 42,16% 荏 m瓜t trong các thí nghi羽m ti院n hành ti隠n x穎n#"óp"e逢c"i厩 cao su v噂i H2SO4 3% KL kéo dài 9 gi運. A吋8衣v"8逢嬰c hi羽u su医t ti隠n x穎 lý hi羽u ch雨nh H2 ecq."vjgq"zw"j逢噂pi"vƒe"8瓜ng c栄a các y院u t嘘 kh違o sát, nên ti院n hành v噂i ti隠n x穎 lý v噂i acid n欝pi"8瓜 th医p, và n欝pi"8瓜

base cao (hình 3.11).

Hình 3.10 A逢運ng cong bi吋u di宇n 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘8院n hi羽u su医t ti隠n

47

Hình 3.11 A欝 th鵜 3D bi吋u di宇n hi羽u su医t hi羽u ch雨nh (H2) TXL g厩 cao su t衣k"8k隠u

ki羽n C là 3% KL.

Rj逢挨pi"vt·pj"j欝i quy mô t違 b隠 m員t ph違n h欝i c栄a H2 vƒe"8瓜ng theo các bi院n B, C, B2, C2, và A2E"vjgq"rj逢挨pi"vt·pj"ucw<

H2 = 55,47 -28,97A + 19,19B Î 2,71 AB -28,52C + 19,53AC + 5,85A2 - 1,63B2

+ 4,27C2 + 0,75A2B Î 4,54A2C (R2 = 0,9818) (8)

Mô hình có giá tr鵜 p-value là 0,0010 < 2.27"o»"j·pj"n "e„"#"pij c0"U詠 sai bi羽t c栄c" o»" j·pj" n " mj»pi" 8ƒpi" m吋 so v噂i th詠c t院." mjk" rj逢挨pi" vt·pj" j欝i quy có R2 là 0,9818.

3.3.2. Ti隠n x穎 lý k院t h嬰p acid và base v噂k"t挨o"t衣

T挨o"8逢嬰c s穎 d映pi"pj逢"n nguyên li羽u thân m隠n."8逢嬰c ti院n hành ti隠n x穎 lý v噂i acid và bcug"v逢挨pi"v詠 pj逢"x噂i g厩 cao sụ Khác v噂i g厩 cao su, trong thành ph亥n c栄a

t挨o"e„"ej泳a nhi隠w"egnnwnqug"x»"8鵜pj"j·pj"j挨p"*66.;7'+"e栄a t鰻ng cellulose có trong h厩n h嬰p, v噂i vi羽e"t挨o"e„"vj¤p"o隠o"j挨p."p‒p"mjk"vk院n hành th栄y phân b茨ng acid t鰻ng k院t l衣i cho toàn quá trình ti隠n x穎 lý thì s胤 làm gi違m hi羽u su医t ti隠n x穎 lý H1, trong hình 3.12, v<pi"p欝pi"8瓜 acid s胤 gi違m hi羽u su医t là do acid s胤 d宇 dàng th栄y phân các cellulose

x»"8鵜nh hình, vi羽c gi違o"n逢嬰ng cellulose là nguyên nhân chính d磯p"8院n gi違m hi羽u su医t

48

Hình 3.12 A逢運ng cong bi吋u di宇n 違pj"j逢荏ng c栄a các y院u t嘘8院n hi羽u su医t ti隠n x穎

lý (H1) c栄c"t挨o.

Hình 3.13 A欝 th鵜 3D bi吋u di宇n hi羽u su医v"VZN"t挨o t衣k"8k隠u ki羽n C là 3% KL.

A吋8衣t hi羽u su医t cao, c亥n s穎 d映ng base NaOH 荏 n欝pi"8瓜 caọ Hình 3.13 n "8欝 th鵜

3D, bi吋u di宇p"vjc{"8鰻i c栄a hi羽u su医t ti隠n x穎 lý giá tr鵜 C là 3% MN0"X́pi"e„"o w"8臼 và cam là các vùng có hi羽u su医t cao, t壱p trung t衣i khu v詠c A [0,5 Î 1,5] % KL và B [6-9]

Một phần của tài liệu Nghiên cứu nâng cao hiệu suất tiền xử lý lignocellulose trong quá trình ssf chuyển hóa thành cồn sinh học (Trang 50)