sản xuất ethanol từ sắn | blog.quangtrungchem

Trong số những sản phẩm nhiên liệu sinh học có nguồn gốc chứa tinh bột và trục đường, sắn là sản phẩm sở hữu tỷ suất thu hồi etanol nguyên chất vào dòng cao nhất. Chính cho nên, sắn được sử dụng cho sản xuất ethanol trong nước và xuất khẩu.

quá trình sản xuất ethanol từ sắn như sau:​

nghiền​

nguyên liệu sắn lát trước khi đem đi cung ứng phải được khiến cho sạch và nghiền nhỏ nhằm cái bỏ những tạp chất và phá vỡ lẽ cấu trúc màng tế bào thực vật của nguyên liệu, giải phóng những hạt tinh bột khỏi những mô, tạo điều kiện cho nước thẩm thấu vào tinh bột tốt hơn để thời kỳ hồ hóa diễn ra nhanh hơn.

bên cạnh đó, việc chọn lựa công nghệ nghiền phải được tính toán cân nói kỹ và mẫu mã thích hợp với thực tế vật liệu để giảm thiểu hư hỏng đồ vật khiến đứt quãng cung cấp.

hiện nay, có khoa học cung ứng ethanol từ nguyên liệu đựng tinh bột thường tiêu dùng 02 kỹ thuật nghiền chính là nghiền ướt và nghiền khô.

Hồ hóa​

• dù rằng còn đó đồng thời 02 khoa học hồ hóa - tuyến phố hóa bằng axít và bằng chế phẩm enzyme amylaza. Không những thế, hầu hết các nhà cung cấp công nghệ cung ứng ethanol hiện nay đều tuyển lựa kỹ thuật hồ hóa - con đường hóa bằng chế phẩm enzyme amylaza.
• Tinh bột bao bọc bởi một màng tế bào kiểm soát an ninh nên enzyme amylaza chẳng thể ảnh hưởng trực tiếp được. Lúc nghiền nguyên liệu, chỉ 1 phần rất ít tế bào tinh bột bị phá vỡ lẽ. Mặt khác ở nhiệt độ môi trường tinh bột ko hòa tan trong nước, khi trục đường hóa,enzyme amylaza tác dụng rất chậm.
• giai đoạn hồ hóa tiếp diễn phá vỡ tế bào tinh bột, biến tinh bột ở hiện trạng không hòa tan trong nước thành trạng thái hoà tan, tạo điều kiện cho thời kỳ con đường hóa tiện dụng hơn.
• giai đoạn trục đường hóa tiêu dùng enzyme amylaza chuyển hóa tinh bột hòa tan thành đường mang thể lên men được. Trên cơ sở vật chất tăng trưởng của khoa học enzyme chủ yếu do những nhà sản xuất enzyme hàng đầu thế giới như NOVO ENZYME (Đan Mạch), GENENCOR (Mỹ)...

Lên men​

• thời kỳ lên men là giai đoạn chuyển tuyến đường đơn thành ethanol, khí CO2 và những sản phẩm trung gian khác.
• Sau khi lên men sản phẩm thu được gọi là dấm chín mang nồng độ ethanol bình thường khoảng 8-10% (v/v). Quá trình lên men là công đoạn sinh nhiệt, một lượng lớn nhiệt được tạo ra gây ức chế giai đoạn lên men, bởi vậy dịch lên men cần được duy trì nhiệt độ ổn định.
• Thời gian lên men đối sở hữu dịch trục đường hóa từ 48-72 giờ, đối với nước mía trong khoảng 10-48 giờ tùy kỹ thuật lên men, pH của khối dịch lên men trong khoảng 4,2-4,5; nhiệt độ lên men tối ưu là 320oC. Dấm chín thu được sau giai đoạn lên men được chuyển đến giai đoạn bác cất để tách ethanol ra khỏi dấm chín.

Nhân giống men

• thời kỳ nhân giống men là bộ phận cung ứng men cho bồn lên men. Men được phát triển theo ba giai đoạn. Hai giai đoạn đầu được ngoài mặt cho men vững mạnh trong điều kiện khử trùng chặt chẽ.
• Trong bồn nhân giống, dung dịch lên men đã được thanh trùng được dùng để khiến cho dịch chủng men. Giai đoạn nhân giống men chỉ cần phải có tiến hành ở thời khắc ban sơ, lúc phát động nhà máy, hoặc khi ngừng nhà máy rất lâu và những bồn lên men được túa khô.

kỹ thuật lên men

• ngày nay sở hữu 02 qui trình lên men được sử dụng phổ biến: Lên men liên tiếp và lên men đứt quãng. Công suất nhà máy và dòng vật liệu là nguyên tố quyết định để chọn lựa trật tự lên men.
• Việc chọn lựa khoa học lên men liên tục hay gián đoạn tùy thuộc vào nguồn vật liệu và khoa học cung cấp. Đối mang lên men nguyên liệu gốc tinh bột, quy trình lên men đứt quãng thường được chọn lọc. Ngược lại lên men trong khoảng nguyên liệu đựng trục đường, thứ tự lên men liên tiếp lại thường được tiêu dùng hơn vì nó giúp giảm được vốn đầu tư, giảm thời kì lên men nhưng vẫn đảm bảo được hiệu suất lên men.

khử/tách nước​

• Đối mang nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu, giai đoạn chưng cất và tách nước được bề ngoài liên hoàn tất 1 dây chuyền đồng bộ nhằm giảm giá bán đầu tư và để tiết kiệm năng lượng.

bác bỏ đựng​

• quá trình này nằm tách ethanol ra khỏi dấm chín, chiếc bỏ các tạp chất và nâng nồng độ ethanol lên > 95% (v/v). Dịch sau lên men với nồng độ ethanol phải chăng cần được bác chứa nhằm mẫu bỏ tối đa lượng nước và các tạp chất khác để thu được ethanol mang nồng độ và chất lượng thích hợp sở hữu yêu cầu.
• 02 quy trình kỹ thuật chưng cất được tiêu dùng nhiều hiện nay là chưng đựng áp suất dư và bác chứa áp suất chân không. Ngoài ra, đối với các nước hiện đại thường vận dụng hệ thống bác chứa chân ko do những ưu điểm vượt trội như:
• Đạt được cồn với chất lượng cao với hoang phí năng lượng tối thiểu và mang hiệu suất cao;
• Hệ thống bác bỏ chứa vận hành liên tục, không cần giới hạn để vệ sinh tháp;
• Công suất bác bỏ đựng ổn định, không với sự giảm công suất do hiện tượng bám cáo cặn;
• Điểm sôi của dung dịch tốt hơn nên tiêu hao tương đối thấp hơn và giảm khả năng hình thành cặn canxi.

quá trình tách nước trong sản xuất cồn ethanol​

• Do hiện tượng “điểm đẳng phí” của dấm men ethanol-nước, nên sau công đoạn bác chứa thông thường, ethanol thu được chỉ đạt nồng độ tối đa 96,5% (v/v). Để dùng khiến cho nhiên liệu, ethanol thô được đưa qua công đoạn tách nước để đạt nồng độ tới 99,7% (v/v).
• sở hữu 03 phương án công nghệ được dùng để tách nước trong cung cấp ethanol nhiên liệu là: công nghệ chưng đựng sử dụng hỗn hợp 3 cấu tử (như benzen) để phá “điểm đẳng phí”, công nghệ hấp phụ nước bằng rây phân tử, khoa học tách nước bằng hệ thống lọc màng.
• Trong ba bí quyết trên, phương án công nghệ hấp phụ nước bằng rây phân tử được sử dụng phổ thông vì mang phổ biến ưu thế hơn so có cách tiêu dùng hổ lốn 3 cấu tử và tầm giá vận hành phải chăng hơn so với phương án lọc màng.

• Phương án hấp phụ nước bằng rây phân tử có các ưu điểm: tiêu dùng ít nhân công; Vận hành ổn định; Hiệu suất thực tiễn sắp sở hữu thiết kế; lãng phí hơi thấp; Hệ thống làm việc hoàn toàn tự động.

Tồn trữ và khiến cho cồn biến tính​

• Ethanol nhiên liệu thu được trong khoảng công đoạn cung ứng có thuộc tính dễ bốc cháy, nên thời kỳ tồn trữ phải tuân theo các quy định nghiêm ngặt. Mặt khác, do mục đích sản xuất ethanol để khiến nhiên liệu nên ethanol còn lẫn nhiều tạp chất không tiêu dùng cho những mục đích khác được. Vì thế, trước lúc xuất xưởng ethanol nhiên liệu cần phải được làm cho biến tính bằng cách thức pha chất biến tính vào để phân biệt và tránh dùng sai mục đích.
• Ethanol nhiên liệu cần phải được chứa trong những vật dụng được làm cho bằng thép carbon, hoặc thép không gỉ, bồn đựng phải được vật dụng hệ thống đảo bồn và thu hồi khá bốc để hạn chế hiện tượng giảm nồng độ ethanol.

Xử lý nước thải​

• Nước thải nhà máy mang lưu lượng lớn và có phổ biến chất hữu cơ, thành phần BOD/COD cao, nên công nghệ xử lý phải qua đa dạng giai đoạn như xử lý vi sinh, xử lý hóa học, hóa lý và cơ học.
• quá trình xử lý bao gồm các thời kỳ chính sau: Xử lý kỵ khí 2 bậc (SAR, UASB); Xử lý hiếu khí 1 bậc (vi sinh hiếu khí); Xử lý làm sạch (hóa lý); Xử lý bùn: nén ép và tách nước làm cho giảm độ ẩm của bùn bằng thiết bị Decanter. Do vậy, cần phần lớn loại hóa chất như H2SO4, FeCl3, NaOH, Ure, Polymer, H2O2, PAC có lãng phí rất lớn.

nguồn: https://quangtrungchem.com.vn/nha-may-san-xuat-ethanol-tu-ngo.html