БИОМАССА Как источник энергии

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Детальный проект системы ферментации может быть разработан после того, как будет выбрано сырье. В зависимости от этого используется различное оборудование. Некоторые схемы технологического процесса представлены на рис. 1, 2 и 3 и в табл. 1.

Измельчение. Перед переработкой большая часть твердых материалов измельчается. Для измельчения зернового сырья обычно используют дисковые мельницы, вращающиеся плоские плиты с выступающими зубьями для разрыва зерен. Отделение сока сахарного тростника или тщательное измельчение целлюлозы, чтобы добиться приемлемых вы­ходов ферментирующихся материалов [4, 5], осуществляется с по­мощью шаровых мельниц или путем обработки сильными растворите­лями.

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Рекиркулирующая

Подогреватель

Суспензии

Водяной пар

Выпуск Конденсатор газов

Зернохрани- Очиститель Молотковая Резервуар для

- Иа ферментацию

Мельница.

Суспензии

Испарительный резервуар

Охладитель

Вакуумный насос

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Растворимые сахара

Технологическая вода

Твердые загрязнения

Водяной пар

Нагреватель (если требует-

Рб3£влешя р«*РвУаР для Стерилизатор Впускнои/т - Охладитель

Разбавления фильтр хранения освет - (если требуется) пустой тепло - сока ленного сока обменник (если

Лтребуется)

Ферментации3 технологнческого процесса подготовки хлебных злаков (а) илн растворимого сахарного сырья (б) для

Числа и буквы в шестиугольниках соответствуют материальным потокам, приведенным в табл. 1.

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Я

А б

EC Я Я"

В

А

0

1

Я о н

Х

^

А

Я П о,

И

«

О о

4 о X я н m

К

5

О §

А

О

Ц

О а х

Ill1 І Its

Таблица 1. Общий материальный баланс и баланс по компонентам системы фер­ментации для производства этанольного топлива (38 млн. л. в год)

Периодическая ферментация зерновых

: злаков

Компоненты

1-й поток

2-й поток

3-й поток

4-й ноток

Крахмал

6999

-

-

-

Протеин

1669

-

1 869

Масляная жидкость/жир

263

263

Прочие твердые вещества

2096

2295

Диоксид углерода

3579

-

Вода

1 520

182266

1433

182 351

Итого

12547

182266

5012

186778

Непрерывная ферментация мелассы

Компоненты

Поток А

Поток Б

Поток В

Поток Г

Сахара

7 720

Протеин

728

-

767

Масляная жидкость/жир

146

-

-

146

Прочие растворимые

Веще-

Ства

3 204

-

-

3 551

Диоксид углерода

-

-

3 579

Вода

2768

200 682

1433

195134

Итого

14566

200682

5012

199598

Отгонка

Этанола

Компоненты

5-й поток

6-й поток

7-й ноток

8-й поток

Этанол

--

3441

_

_

Вторичные продукты

290

-

-

-

Бензол

Немного

Вода

17

77

Итого

290

3458

77

Примечание. Питательные вещества прн работе с мелассой не требуются. Значення величии приведены в кг/ч.

Гидролиз субстрата. После измельчения субстрат подвергается гидроли­зу для образования ферментирующихся Сахаров из углеводных полиме­ров. Наиболее ферментирующейся частью зерен злаков является крах­мал, который после обработки высокотемпературными ферментами на этапе «варки» полностью сжижается. Гидролиз завершается образова­нием глюкозы с помощью второго фермента. При ферментации целлю-

Лозы также образуются стойкие к разложению твердые остатки [6]. В современных условиях целлюлоза может быть гидролизована с по­мощью ферментов или кислот в процессах, более сложных, чем гидро­лиз крахмала. При получении сока сахарного тростника или мелассы нет необходимости в гидролизе, поскольку образующийся твердый остаток является ферментирующимся.

Стерилизация сырья. После измельчения и суспендирования или раство­рения субстрат должен быть освобожден от конкурирующих микроор­ганизмов. В тех случаях, когда для стерилизации субстрата недостаточ­но высокотемпературного гидролиза, проводят самостоятельную стери­лизацию. Эта операция может быть осуществлена в ферментерах периодического действия с подводом жидкой среды перед фермента­цией после нагревания. Однако при этом сокращается рабочая емкость ферментера. В случае непрерывной ферментации необходима предвари­тельная стерилизация субстрата; для растворимых субстратов могут ис­пользоваться стандартные теплообменники и емкости с надлежащим временем удержания. Для стерилизации твердых субстратов, образую­щих суспензии, требуется более сложное оборудование, поскольку дол­жен обеспечиваться прогрев всей массы.

Концентрация ферментирующихся твердых веществ. Конечная стадия подготовки сырья состоит в его разбавлении для получения определен­ной концентрации твердых веществ, способных к ферментации. Концен­трация определяется способностью микроорганизмов выдерживать дей­ствие образующегося этанола при эксплуатационных условиях фермен­тации. Такие условия устанавливаются на основании баланса между большой производительностью при высокой концентрации и большими выходами при низкой концентрации сырья.

БИОМАССА Как источник энергии

Границы системы и состав системы

Рассматриваемая система должна охватывать все стадии переработки биомассы-от доставленного к воротам завода сырья до подготовки по- 11 John М. Radovich, School of Chemical Engineering and Materials Science, University of Oklahoma, Norman. Лученного продукта для транспортирования потребителю. В связи с этим важно точно определить пределы этих границ. Материальный баланс определенных систем может быть записан следующим образом: 1. Общий материальный баланс (по всем компонентам) всей си­стемы.

Питательные вещества и витамины

Для роста микробов, образующих этанол, важное значение имеют соли. Для обеспечения роста микроорганизмам требуются макропитательные вещества, такие, как азот, фосфор, калий, натрий и сера, а также микро­питательные вещества, такие, как цинк, медь, железо, магний и марга­нец [37]. Макропитательные вещества нужны в первую очередь для син­теза клеточного материала, в то время как микропитательные вещества выполняют функции коэнзимов и кофакторов.

Единообразие анализа

При анализе экономичности различных систем по переработке био­массы в топливо важное значение имеет использование одних и тех же методов и допущений. Так, например, стоимость конечного продукта " Fred A. Schooley, California Institute of Technology. Существенно зависит от допущений относительно скидки с налога на ка­питаловложения. Обычно возможные скидки с налога на капиталовло­жения не принимаются во внимание и учитывается влияние только среднего налога, взимаемого властями штатов.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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