Báo cáo đề tài: Nghiên cứu công nghệ và thiết bị liên tục xử lý rơm rạ bằng hơi nước để lên men ethanol

Nước ta là một nước nông nghiệp với sản lượng gạo hằng năm trên 35 triệu tấn. Đồng bằng Sông Hồng, khu vực Trung Du và Đồng bằng Sông Cửu Long là 3 khu vực sản xuất lúa gạo chính của nước ta. Từ đó có thể thấy sản lượng rơm rạ trên cả nước hằng năm là rất lớn và tập trung. Việc giá dầu mỏ tăng lên từng ngày cùng với tình trạng ô nhiễm môi trường đang dần trở thành một thách thức lớn cho việc sử dụng nhiên liệu trong tương lai. Nguồn rơm rạ của...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo đề tài: Nghiên cứu công nghệ và thiết bị liên tục xử lý rơm rạ bằng hơi nước để lên men ethanolĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP.HCM ~~~~~~~~~~~~~**&**~~~~~~~~~~~~~ Báo cáo tóm tắt đề tài: “ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ LIÊN TỤC XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG HƠI NƯỚC ĐỂ LÊN MEN ETHANOL” PHầN 1: “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ LÀM VIỆC LIÊN TỤC XỬ LÝ VÀ THỦY PHÂN RƠM RẠ THÀNH ĐƯỜNG PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH LÊN MEN ETHANOL”. Mã số đề tài: B2007-20-05-TĐ Chủ nhiệm đề tài:ThS. Hoàng Minh Nam TP.Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 12 năm 2009 0 MỤC LỤC 1. MỞ ĐẦU .................................................................... 1 1.1. Lý do nghiên cứu Ethanol từ rơm rạ...................... 2 1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu........................... 2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................... 2 2.1. Bioethanol .............................................................. 2 2.2. Biomass – Rơm rạ .................................................. 4 2.3. Công nghệ sản xuất Bioethanol từ Biomass .......... 5 3. THỰC NGHIỆM ..................................................... 12 3.1. Nguyên liệu .......................................................... 12 3.2. Thiết bị sử dụng ................................................... 12 3.3. Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu....... 12 3.3. Thực nghiệm ........................................................ 14 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ..................................... 15 4.1. Thành phần nguyên liệu trước nổ hơi .................. 15 4.2. Quá trình nổ hơi .................................................. 15 4.4. Quá trình thủy phân – lên men bán liên tục ......... 21 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................... 24 5.1. Kết Luận .............................................................. 24 5.2. Đề Nghị ................................................................ 24TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................26 11. Mở đầu MỞ ĐẦU 1.1. Lý do nghiên cứu Ethanol từ rơm rạ Nước ta là một nước nông nghiệp với sản lượng gạo hằng năm trên 35 triệu tấn. Đồngbằng Sông Hồng, khu vực Trung Du và Đồng bằng Sông Cửu Long là 3 khu vực sản xuất lúagạo chính của nước ta. Từ đó có thể thấy sản lượng rơm rạ trên cả nước hằng năm là rất lớnvà tập trung. Việc giá dầu mỏ tăng lên từng ngày cùng với tình trạng ô nhiễm môi trườngđang dần trở thành một thách thức lớn cho việc sử dụng nhiên liệu trong tương lai. Nguồnrơm rạ của chúng ta dồi dào nhưng những ứng dụng lại hạn chế. Phần lớn rơm rạ được để hoạimục tự nhiên hay đ ốt bỏ ngo ài đồng. Sự lãng phí ngu ồn năng lượng cùng với ô nhiễm môitrường do việc sử dụng rơm rạ không đúng cách như hiện nay đang dần trở thành mối quantâm của nhiều nhà khoa học và qu ản lý. Ethanol được đánh giá là nguồn cung cấp nhiên liệu tốt cho tương lai vì con người có khảnăng sản xuất với sản lượng lớn, không gây ô nhiễm môi trường và có thể thay thế được choxăng nhiên liệu. Ethanol làm nhiên liệu này hoàn toàn có thể sản suất đ ược từ nguồn cellulonhư rơm rạ, trấu, b ã mía,…. Theo đánh giá sơ bộ, lượng rơm rạ hằng năm, nếu được chuyểnthành ethanol, hoàn toàn có khả năng thay thế to àn bộ nhu cầu xăng dầu cả nước hiện nay. Mục tiêu của đề tài nhằm mục đích từng b ước nghiên cứu các thông số kỹ thuật của quátrình sản xuất liên tục ethanol nhiên liệu từ rơm, trong đó giai đoạn thứ nhất là xử lý và thu ỷphân rơm thanh dung d ịch đường có khả năng lên men ethanol. 1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Những nghiên cứu trong đề tài này nhằm hướng đến thực hiện các quá trình xử lý rơm rạliên tục với quy mô trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu hướng tới là xây dựng những cơ sở dữliệu và thiết bị cho quy trình hoàn chỉnh sản xuất liên tục ethanol nhiên liệu từ rơm rạ sau này. Nhiệm vụ cụ thể của đề tài bao gồm các nội dung cơ bản sau:1. Thiết kế, chế tạo thiết bị liên tục xử lý rơm rạ2. Khảo sát quá trình xử lý rơm rạ trên thiết bị liên tục đ ã chế tạo b ằng hơi nước áp suất caocó giảm áp đột biến.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình nổ hơi liên tục đ ến hiệu suất thủy phân rơm rạ b ằngenzyme cellulase trên cơ sở cải thiện những nghiên cứu trước theo hướng liên tục hóa quátrình thực hiện. 21. Mở đầu 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Bioethanol 2.1.1. Các sản phẩm từ Ethanol Ethanol được sử dụng làm nhiên liệu do đốt cháy ethanol cho nhiệt lượng tương đ ối caomà không sản sinh ra c ...