Доклад по дисциплине «Альтернативные источники энергии»
Страна Соотношения компонентов
жүктеу/скачать 118.62 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.Производство биоэтанола
- Таблица 3 Сырье для производства биоэтанола[8] Страна
- 3.2.Производство
- 3.2.2.Ректификация
3.Производство биоэтанола По сравнению с розничной ценой бензина себестоимость производства биоэтанола в США в 2,4 раза ниже, а в ЕС разрыв между себестоимостью биоэтанола и бензина, которым он разбавляется, составляет 4 раза. [3] 3.1.Сырье Для производства биоэтанола используют различные сельскохозяйственные_культуры_с_большим_содержанием крахмала или сахара: картофель, сахарная_свекла, батат, сорго, ячмень и т.д. Но на данный момент преимущественно используется кукуруза (например в США) и сахарный тростник (Бразилия). Производство этанола из кукурузы в США в 5-6 раз менее эффективно по сравнению с его производством на основе сахарного тростника в Бразилии. Также этанол можно производить и из целлюлозы. [2]
3.2.Производство 3.2.1.БрожениеОдин из способов производства биоэтанола – это спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы, под действием ферментов, дрожжей и бактерий. Аналогично выглядит переработка крахмала, картофеля, риса, кукурузы, и т.д. C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 В результате получается раствор, содержащий не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи обычно гибнут. Полученный этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путём дистилляции. Отходами бродильного производства являются барда, которую впоследствии можно использовать для производства животных кормов, и сивушные масла[8]. Схема производства биоэтанола способом брожения представлена ниже: Пищевое сырье вначале очищают от пыли, грязи и механических примесей После чего очищенный материал разваривают острым паром под давлением в течение 45–110 мин (в зависимости от вида сырья); при этом к зерну прибавляют воду. После разваривания массу выпускают через выдувное отверстие разваривающего аппарата; при этом происходит перепад давления от 4–5 ат до 0,2–0,5 ат (избыточных), вследствие чего оболочки клеток разрываются и сырье превращается в однородную жидкую массу. Масса поступает в заторный чан. В этот же чан для осахаривания крахмала вводят ферментативный препарат — солод, который получают из проращенного в особых условиях зерна (ячменя, ржи, проса). После добавления солода массу выдерживают 10–15 мин при 61 для ее стерилизации, а также растворения и осахаривания крахмала. По окончании осахаривания массу охлаждают до 30, после чего в нее вводят дрожжи. Полученную массу охлаждают до 22–26 град. (двухсуточное брожение) или 15–18 град. (трехсуточное брожение) и перекачивают в бродильные чаны. Кроме этилового спирта при брожении образуются: глицерин, янтарная кислота, метиловый спирт, сивушные масла, сложные эфиры и др Длительность брожения при непрерывном методе составляет 60–65 часов, содержание спирта. в зрелой бражке 8–15 %. Бражка поступает в брагоперегонный аппарат, из которого отгоняют этиловый спирт и летучие примеси. Остающийся в аппарате твердый продукт — барда (4,5–7,4 %), используется на корм скоту. Крепость получаемого при перегонке спирта-сырца должна быть не менее 88 % (объемн.). Из спирта-сырца очисткой его от примесей получают спирт-ректификат_(95,5%)[12]. 3.2.2.Ректификация В промышленных масштабах биоэтанол обычно получают путем ректификации. Процесс состоит из нескольких этапов: подготовка и измельчение крахмалистого сырья — картофеля, кукурузы, злаковые культуры и т. п.; ферментация; (расщепление крахмала при взаимодействии с дрожжами, но сейчас для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путём — глюкоамилаза, амилосубтилин); р ектификация — осуществляется на разгонных колоннах следующим образом, схема ректификации приведена на рисунке 1. И сходная жидкость поступает в разгонную колонну в качестве питания. Там происходит отделение пара от жидкости. П ары охлаждаются и конденсируются в холодильнике-конденсаторе и подаются обратно в верхнюю часть колонны. Ж идкость стекает вниз и обогащается высококипящими компонентами, а пары обогащаются поднимаясь вверх колонны.
Продукт, отводимый сверху колонны, - дистиллят (этиловый спирт). жүктеу/скачать 118.62 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||