Luận văn: ' NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ LIÊN TỤC XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG HƠI NƯỚC ĐỂ LÊN MEN ETHANOL'

Lý do nghiên cứu Ethanol từ rơm rạ Nước ta là một nước nông nghiệp với sản lượng gạo hằng năm trên 35 tri ệu t ấn. Đồng bằng Sông Hồng, khu vực Trung Du và Đ ồng bằng Sông C ửu Long là 3 khu v ực s ản xuất lúa gạo chính của nước ta.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn: “ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ LIÊN TỤC XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG HƠI NƯỚC ĐỂ LÊN MEN ETHANOL” ĐẠI 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 BỊLÀM 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 1 1. 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 tri ệu t ấn.Đồng bằng Sông Hồng, khu vực Trung Du và Đ ồng bằng Sông C ửu Long là 3 khu v ực s ảnxuất lúa gạo chính của nước ta. Từ đó có thể thấy sản lượng r ơm rạ trên c ả n ước h ằngnăm là rất lớn và tập trung. Việc giá dầu mỏ tăng lên từng ngày cùng với tình tr ạng ônhiễm môi trường đang dần trở thành một thách thức lớn cho vi ệc sử dụng nhiên li ệutrong tương lai. Nguồn rơm rạ của chúng ta dồi dào nhưng nh ững ứng d ụng l ại h ạn ch ế.Phần lớn rơm rạ được để hoại mục tự nhiên hay đốt bỏ ngoài đồng. Sự lãng phí ngu ồnnăng lượng cùng với ô nhiễm môi trường do việc sử dụng rơm rạ không đúng cách nh ưhiện nay đang dần trở thành mối quan tâm của nhiều nhà khoa học và quản lý. Ethanol được đánh giá là nguồn cung cấp nhiên liệu tốt cho tương lai vì con người cókhả năng sản xuất với sản lượng lớn, không gây ô nhiễm môi tr ường và có th ể thay th ếđược cho xăng nhiên liệu. Ethanol làm nhiên liệu này hoàn toàn có thể sản su ất đ ược t ừnguồn cellulo như rơm rạ, trấu, bã mía,…. Theo đánh giá sơ bộ, lượng r ơm r ạ hằng năm,nếu được chuyển thành ethanol, hoàn toàn có khả năng thay thế toàn bộ nhu c ầu xăng d ầucả nước hiện nay. Mục tiêu của đề tài nhằm mục đích từng bước nghiên cứu các thông s ố k ỹ thu ật c ủaquá trình sản xuất liên tục ethanol nhiên liệu từ rơm, trong đó giai đo ạn th ứ nh ất là x ử lývà thuỷ phân rơm thanh dung dịch 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 r ơmrạ liên tục với quy mô trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu h ướng t ới là xây d ựng nh ững c ơsở dữ liệu và thiết bị cho quy trình hoàn chỉnh sản xuất liên tục ethanol nhiên li ệu t ừ r ơmrạ 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 rạ 2. Khảo sát quá trình xử lý rơm rạ trên thiết bị liên tục đã chế tạo b ằng h ơi n ước áp suất cao có giảm áp đột biến. 3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình nổ hơi liên tục đến hiệu suất th ủy phân r ơm rạ bằng enzyme cellulase trên cơ sở cải thiện những nghiên c ứu tr ước theo h ướng liên tục hóa quá trình thực hiện. 2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.3. Bioethanol 1.3.1. Các sản phẩm từ Ethanol Ethanol được sử dụng làm nhiên liệu do đốt cháy ethanol cho nhi ệt l ượng t ương đ ốicao mà không sản sinh ra các chất độc hại. Ethanol là hợp ch ất h ữu c ơ hòa tan t ốt trongnước và có khả năng hòa tan tốt một số hợp chất hữu cơ nên đ ược dùng làm dung môi hòatan, trích li trong các các sản phẩm như sơn, bút màu, rượu thuốc… Ethanol có khả năng ứcchế vi sinh vật nên được dùng làm chất kháng khuẩn. Dung d ịch ethanol 70%, 90% - c ồn70˚, cồn 90˚- được dùng trong y học để sát trùng các vết thương, vệ sinh dụng cụ… Các dẫn xuất của ethanol cũng có rất nhiều ứng dụng. Ethyl acrylate được sử dụngtrong sản xuất polyme acrylate có công dụng làm chất kết dính hay các v ật li ệu che ph ủ.Ethyl axetate là dung môi phổ biến sử dụng trong sơn, các vật li ệu che ph ủ và trong côngnghiệp dược phẩm. Một số ethyl ester khác được sử dụng trong công nghi ệp như là cácchất tạo mùi . Các ethylamin được sử dụng trong việc tổng hợp các dược phẩm, hóa chấtnông nghiệp và các chất hoạt động bề mặt. 1.3.2. Tình hình sản xuất ethanol từ biomass trên thế giới Cho đến nay, trên thế giới việc sản xuất ethanol từ biomass nói chung và từ rơm rạ nóiriêng vẫn chưa được thực hiện với quy mô công nghiệp m ặc dù đã được nghiên c ứu t ừnhững năm 1950. Lý do lớn nhất của vấn đề này là hiệu quả kinh tế mang l ại c ủa vi ệcsản suất nhiên liệu ethanol so với nhiên li ệu truyền thống nh ư xăng d ầu. Tr ước tình hìnhgiá cả nhiên liệu tăng cao như hiện nay và ô nhiễm môi trường ngày càng tr ầm tr ọng, đặcbiệt là ô nhiễm không khí ở những khu đô thị lớn do khí thải ô tô gây ra, vi ệc s ản xu ấtethanol từ bi ...