БИОМАССА Как источник энергии

Этанольная ферментация1′

Периодическая ферментация. Некоторые виды сырья могут подвергаться только такой ферментации. При ферментации сырья из хлебных злаков неферментирующуюся часть обычно также приходится пропускать че­рез ферментер. Извлечение дрожжевых клеток из твердых веществ, со­держащихся в ферментационной жидкой фазе, при непрерывной рецир­куляции неэффективно и неэкономично. Суспендированные субстраты чувствительны к загрязнению, которое легче предотвратить при перио­дической ферментации.

Для периодической ферментации требуется ряд ферментеров, дей­ствующих последовательно. В типичных случаях полный фермента­ционный цикл в одном аппарате периодического действия продолжает­ся 2-3 сут. Емкость аппарата должна быть такой, чтобы обеспечивалась

*> В настоящее время этанол в США получают, как правило, синтезом из этилена [7].

Ферментация сырья в присутствии отходящих продуктов, а остальная часть установки эксплуатировалась на непрерывном потоке. Поэтому для проведения периодического процесса используются ферментеры большой емкости.

Непрерывная ферментация. Такая ферментация осуществляется обычно при использовании растворимого сырья. В случае растворимого сырья рециркуляция дрожжевых клеток не вызывает затруднений, и, кроме то­го, легче осуществляется его стерилизация. При непрерывной фермента­ции требуется более сложное контрольно-измерительное оборудование и оборудование для извлечения дрожжей. Однако затраты на приобре­тение в малых установках компенсируются за счет меньших капитало­вложений на сооружение ферментеров меньшей емкости.

Снабжение дрожжами. Для нормальною производства этанола важное значение имеет наличие соответствующего штамма дрожжей. Дрожжи могут покупаться на стороне или производиться на месте. Экономиче­ски, по-видимому, более выгодно разводить штамм в среде, где перера­батывается субстрат. В этом случае штамм приспосабливается к суб­страту и окружающим условиям. Для приготовления посевных культур с достаточным количеством дрожжевых клеток используются фермен­теры меньшего размера, чем для ферментации субстрата. Система вы­ращивания дрожжей как посевного материала включает ряд ферменте­ров и оборудование для переноса посевной культуры без загрязнения. В периодическом процессе инокуляция производится для каждой фер­ментации. В непрерывном процессе большая часть дрожжевых клеток выделяется из жидкой среды и используется для роста культуры в фер­ментере. Выделение дрожжевых клеток осуществляется обычно центри­фугированием. Теряемые дрожжи восполняются новыми из системы вы­ращивания, которая значительно меньше, чем требовалось бы для периодических процессов с такой же производительностью. В рецирку­ляционном процессе потребление субстрата для выращивания дрожжей снижается.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.