1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Tìm hiểu quá trình sản xuất cồn nhiên liệu từ sắn lát khô

Tìm hiểu quá trình sản xuất cồn nhiên liệu từ sắn lát khô

Ethanol có thể được sản xuất bằng phương pháp hóa học hay biện pháp sinh học. Nguyên liệu trong biện pháp hóa học đó là dầu mỏ và than còn phương pháp sinh học, nguồn nguyên liệu chứa đường, Xenlulozo... TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN NHẬP MÔN KĨ THUẬT HÓA HỌC Đề tài: Tìm hiểu về quá trình sản xuất cồn nhiên liệu từ sắn lát khô Giảng viên hướng dẫn: T.S Trần Trung Kiên Lớp: kỹ thuật hóa học 5 – K55 Nhóm sinh viên thực hi

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 23

Ngày tạo 8/30/2018 12:27:21 AM +00:00

Loại tệp PPT

Kích thước 1.06 M

Tên tệp

Tải Tìm hiểu quá trình sản xuất cồn nhiên liệu từ sắn ... (.pptx) Tải Tìm hiểu quá trình sản xuất cồn nhiên liệu từ sắn ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN NHẬP MÔN KĨ THUẬT HÓA HỌC Đề tài: Tìm hiểu về quá trình sản xuất cồn nhiên liệu từ sắn lát khô Giảng viên hướng dẫn: T.S Trần Trung Kiên Lớp: kỹ thuật hóa học 5 – K55 Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Võ Đức Duy 2. Đỗ Tiến Đạt 3. Phạm Hữu Đô 4. Nguyễn Việt Đức 5. Hoàng Văn Hiếu
  2. Tổng quan về ngành kỹ thuật hóa học Giới thiệu chung về cồn nhiên liệu Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Kết luận
  3. Tổng quan về ngành kỹ thuật hóa học I.Khái niệm - Là hóa học ứng dụng và việc áp dụng những kĩ thuật cho nhưng hóa chất cơ bản. II.Sự ra đời ngành KTHH - Ngành KTHH ra đời muộn hơn khá nhiều, vào khoảng nửa sau thế kỉ XIX, gắn liền với cuộc cách mạng khoa học lần thứ hai. - Ngành KTHH được cho là bắt đầu hình thành từ khi John Danton công bố khối lượng nguyên tử năm 1805
  4. Tổng quan về ngành kỹ thuật hóa học III.Vài nét về ngành KTHH ở Việt Nam và chương trình đào tạo • Ra đời và phát triển chưa lâu, ngành kĩ thuật hóa học của Việt Nam vẫn còn phát triển khá khiêm tốn. • Từ năm 1960 – 1975: công nghiệp hoá chất chủ yếu phát triển ở miền Bắc với 15 nhà máy. Từột vài 1986 đến nay, nhà u dự M năm hình ảnh về nhiề án và nhà máy lọn đượcDungựng,như: máy lớ c dầu xây d Quất  Tổ hợp Khí - Điện - Đạm Cà Mau,nhà máy lọc dầu Nghi Sơn, Nhà máy Lọc dầu Dung quất… Nhiều trung tâm giáo dục trong nước và trên thế giới đang xây dựng và tập trung đào tạo những cử nhân, kĩ sư của ngành kĩ thuật hóa học 1 cách chất lượng như: Đại học bách khoa Hà Nội, bách khoa Hồ Chí Minh, bách khoa Đà Nẵng…
  5. Tổng quan về ngành kỹ thuật hóa học Giới thiệu chung về cồn nhiên liệu Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Kết luận
  6. Giới thiệu chung về cồn nhiên liệu I.Tổng quan về cồn nhiên liệu I.Thực trạng sản xuất và sử dụng cồn nhiên liệu ở Việt Nam và thế giới • Việt Nam là một nước có nền kinh tế nông nghiệp là chủ yếu với thế mạnh chính là các ngành trồng trọt và chăn nuôi, đặc ibin t là trồng ếắnới mà tập trung chủ yếu ở Mỹ và Braxin với ệ s H ệ nay trên th gi những công nghệ sản xuất các chế phẩm sinh học hỗ trợ sản xu ất nguyên liệu thay thế cho các nguyên liệu hóa thạch. Đó là ethanol fuel •Tình hình ến 100% dùngếể pha hiện ếp vào xăng từ 99.5% đ xăng dầu th đ giới trực tinay Ở Braxin, từ những năm đầu thế kỷ 20 họ đã đưa ra công nghệ sản xuất Ethanol Fuel, vớốphươnguồn nguyng dùng là ư thngaccủa Tận dụng t i i đa ng pháp thườ ên liệu d Chư ừ ất. nền nông nghiệp, đảm bảo được an toàn về năng lượng cho phát triển nền kinh tế Việt Nam
  7. Giới thiệu chung về cồn nhiên liệu I.Tổngnquan về cồn nhiên liệu II. Cồ PGS Trần Khắc Chương, ÐH Bách khoa TP • Ethanol đã được conHCM, vừascôngụố nghiênthờithànhncông mộưquy trình người ử d b ng từ cứu tiề sử nh t là một thành phần gây cảm giác có xăngssinh hấtc ra ốngngloứia n ồn. t phục công nghệ thể ản xu say trong đồ tunhữngchạ ồ c nguyên hóa chấ vụ Ðiều chế ọ ừ nhữ ngu liệu rẻ tiền của Việt Nam. • Tính chất : là chất lỏng không màu, mùi thơm đặc trưng và dễ chịu , dễ hút ẩm.... ứaVìướậy( 95,5% )chấtchúng ọẽ này vào ttrong c ồn khi bỏ v hóa h c c s “ăn” hế nướ có ch n c thì trong cồn giúp cồn trở nên tinh khiết đạt 100% . • Ứng dụng : Cồn pha vớThật là c thành đồ uốtng,ờchếsẽ giúp chúng ta i nướ một khám phá bấ ng , nó biến thức ăn, pha với nhiên liệuhoàn thiện, và nâng cao công nghệ và khám phá ra pha xăng E10, E20, E85, E100… những nguồn nguyên liệu mới hơn nữa.
  8. Giới thiệu chung về cồn nhiên liệu III. Cồn nhiên liệu Ưu nhược điểm của xăng pha cồn với với cutruyềủng ống •Năm 1973 xăng ộc kh n th hoảng năng lượng thì vấn đề dùng cồn nhiên Nhu đic điểm : Ư ượ ểm : liệu lại được đề cập nhưng phải đến đầu thế kỷ XXI thì hướng phát triển cồn - Ethanol tkhan rất háo toàn c do đóất trong hỗn hợp n sẽ khó ờ có thêm oxy trong - Đố cháy hoàn nướ các ch quá trình bảo quả cháy nh khăn - Ethanol giảmbay hhaohnăng lượng dotrongu mớnênược nhiu t tiênxuống triấp sẽ Ethanol khó tiêu ơi ơn phần nhiêncháy khôngi hđ tkhi ư ệ độ phát th ển nhẹ liệ xăng ế tuy vậy nó vẫn chỉ đóng vai trò thứ yếu khó khởi động động cơ - NướOxy hóa các n phaộc hạcó soểvlàm các nhiên lên u ố oxy thạch, nhưng th quá trình cháy liệ s hóa hóa cao nh ất ít - c có trong cồ khí đ xăng i trong ới tách lớp - độc hồn hơệnvnay tương đng cao Giá c ại hi n ới môi trườ ối trong tương lai nó có thể là nguồn năng - Ngoài nhược điểm trên, do ethanol ng ủ y ếu được ầảnmỏấcạừ nông nghiệp nên lượ ch chính khí d s u xu t t n kiệt. cần phải cân đối hợp lý giữa việc sử dụng lương thực để làm nguyên li ệu sản xu ất cồnTrên ực ế gimisinh honay có các nước Mỹ, Tây Âu, Brasil, Trung Qu ốc, • và th th phẩ ớ hiện ạt. Nhật Bản đang là các nước sản xuất cồn nhiên liệu nhiều nhất.
  9. Giới thiệu chung về cồn nhiên liệu Tổng quan về ngành hóa học Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Kết luận
  10. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu I.Nguyên liệu Ethanol có thể được sản xuất bằng phương pháp hóa học hay biện Quá trình sản xuất Ethanol Fuel này được trải qua 2 giai pháp sinh học. Nguyên liệu trong biện pháp hóa học đó là d ầu m ỏ và than đoạn: còn phương pháp sinh học, nguồn nguyên liệu chứa đường, Xenlulozo... + Giai đoạn 1: chế biến tạo thành ethanol 96% từ sắn lát khô Trong đồ án ạn 2: chế biếnxino thành ethanol trìnhkhin txuất t ừ sắn lát khô! + Giai đo này chúng em tạ giới thiệu quy tinh sảế (99.5%) Thành phần hóa học Hàm lượng % Protein 0.205 Chất béo 0.41 Xenlulo 1.11 Tro 1.69 Tinh bột 74.74 Nước 13.12 Bảng 2: Thành phần các chất trong sắn lát khô
  11. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu -Mục đích: Phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải phóng hạt tinh bột khỏi N ấumô, để khi đưa vào nấu ở áp suất và các Nghiền nhiệt uộ ê n hợp biếườn g bộtathành dạng Đ n tinh h ó Ng đ y phù Ng u y ê n d ịc h c h á o hòa tan. u Li ệu Li ệ -Sắn lát được đưa vào máy nghiền búa . -Trong quá trình nghiền: các phần nhỏ lọt qua rây được quạt hút và đẩy ra ngoài, phần chưa lọt qua rây tiếp tục được nghiền nhỏ. ưn g Ch Cồn tHình 1: Máy nghiền h Tin búa in h -Đấti v à i sắn khô ta phe n nghiền Me n c ố vớ Lê n m ải càng lu y ện l u y ện g i ốn g mịtn cànghốt. in h c t ế
  12. Ng h i ền Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Ng u y ê n Li ệu II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Mục đích -Phá vỡ màng tế bào tinh bột, tạo điều kiện chúng hình thành trạng thái hòa N ấu Đ ườn g h ó a tan trong dung dịch. Ng u y ê n -Hơn nữa nấu nguyên liệu là mộti ệu trình ban ịcầu cnhá o rất quan d đ h h ưng L quá trọng trong sản xuất cồn, sản phẩm tốt hay xấu phụ thuộc nhiều vào k ết quả nấu. Quy trình nấu Tùy vào điều kiện trang thiếCh ị của các cơ sở sản xuất có thể ch ọn t b ưn g Cồn t in h Tin h Me n các phương phápunấu: gián đoạn, ất vliên tục và liênntục e n c bán à Lê m lu y ện l y ện g i ốn g t in h c h ế Trong đồ án này chúng em lựa chọn phương pháp nấu bán liên tục
  13. Ng h i ền Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Ng u y ê n Li ệu II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Quy trình nấu *Quá trìnhểm: bán liên tục: *Ưu đi nấu Thùng chứa nước -Giảmuthời gian nướcởởP40-50 C -Đầ tiên cho nấu 0 và T cùng tỉ lệ bột 3.5-4 l/kg. cao nhờ sử dụng hơi thứ sơ Nồi bộ mà giảm tổn thất và tăng nấu -Cho cánh khuấy làm việc đổ hiệu suất . hơi thứ duy trì 60 chín bột vào dung phút. *Nhược đixum: nồi nấu chín -Tháo cháo ể ống -T-Nn u ều kim loạcháo chế ố ấ nhi chín xong i để phóng sang nồiếnấu.chín thêm với P=0.6 tạo thi t bị atm, T= 1050C và t= 55 phút.
  14. N ấu Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Ng u y ê n Li ệu II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu -Là quá trình dung ezim amylaza để chuyển hóa tinh bột thành đường d ễ lên men.Quá trình này quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi cồn. Ng h i ền Đ ườn g h ó a Ng u y ê n - Đường hóa dịch cháo có thể tiến hành theo phương d ịc h c h á ođoạn hoặc pháp gián Li ệu liên tục trên các sơ đồ thiết bị khác nhau. Nhưng dù theo phương pháp nào cũng bao gồm các công đoạn chính sau: -Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hóa -Cho chế phẩm amylase vào g ịch cháo và giữ ở nhiệt độ trong thời Ch ưn d Cồn t in h Tin h để amylaza chuyển hóa tinh bột thành đường. Me n gian xác định c ất v à Lê n m e n lu y ện l u y ện g i ốn g t in h c h ế -Làm lạnh dịch đường hóa tới nhiệt đọ lên men.
  15. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Đ ườn g h ó a d ịc h c h á o II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Đường hóa liên tục *Quy trình đường hóa liên tục -Đường hóa c ch m t nồ nấ -Cháo đượxong,ứaộởphầni dịchu đường đưa vào phân xưởng lên men, chín còn lại liên tục qua thiết ưa làm thêm tiếp tụ c được đ bị vào 90% lạnh ki đườ ng lồng ần 1 thùng ểu “ ống hóa lống”, rồi cho vào Nồi nấu thùng lên men. -Khoảng 30% dịch amylase từ chín thùng chứa qua bộ phận phân phối thê đi vào thùng đường hóa lần 1 ở m Làm Làm lạnh T=600C lạnh Đường -Ra khỏi thùng đường hóa lần 1, hóa dịch đường được bổ sung 70% chế Đường lần 2 phẩm amylase từ thùng chứa hóa lần 1 -Sau đó qua bơm đi vào thiết bị đường hóa lẩn 2 Bơm Bơm Hình 4:Sơ đồ đường hóa liên tục
  16. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Đ ườn g h ó a d ịc h c h á o II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Ethanol là một trong số các sản phẩm lên men phổ biến nh ất gặp ở vi sinh vật. Vi sinh vNg sảền ật h i n sinh ethanol chu yếu là n ấm men, đ ặc bi ệt là các Nấ ủ chủng thuộc loài Saccharomyces cerevisiae.nGiống như đa số n ấm, n ấm men Ng u y ê n Ng u y ê là những cơ thể hô Li ệu hiếu khí, nhLing khi vắng mặt không khí chúng s ẽ hấp ư ệu lên men hiđrat cacbon thành ethanol và CO2 Dịch đường lên men không chỉ là môi trường dinh dưỡng tốt cho nấm men mà các vi sinh vật khác như: vi khuẩn lactic, vi khu ẩn acetic...Các vi sinh v ật này nếu lẫn vào dịch đường chúng sẽ biến đường thành các sản phẩm khác và Ch ưn g ồn t in ả Cđó làm h nh hưởng đếh hiệu suất của lên men. Tin n Me n do c ất v à Lê n m e n lu y ện l u y ện g i ốn g t in h c h ế
  17. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Lên men II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Chuẩn bị men giống Lên men.
  18. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Lê n m e n II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Chưng cất là quá trình tách rượu và các tạp chất dễ bay hơi khỏi giấm chín.Kết quả ta Ng h i ền N ấu Đ ườn g h là nhận được ó acồn thô Ng u y ê n Ng u y ê n d ịc h c h á o Li ệu Li ệu Tinh chế là quá trình tách các tạp chất ra khỏi cồn thô và nâng cao nồng độ cồn. Sản phẩm thu được có nồng độ 95-96%. Ch ưn g Cồn t in h Tin h Me n c ất v à lu y ện l u y ện g i ốn g t in h c h ế
  19. Ch ưn g Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu c ất v à t in h c h ế Zeolite II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Để thuđồược sảchúng em là cồnọn phồng đpháp: trên thế giới hiện nay đã s ử Trong đ án này n phẩm lựa ch có n ương ộ cao dụng nhiều phương pháp tách nước từ cồn công nghiệp, cụ thể có thể liệt Ng h i ền N ấu kê các phương pháp điển hình như sau: Đ ườn g h ó a Ng u y ê n Ng u y ê n d ịc h c h á o Li ệu chưng cất: i ệu L + Phương pháp - Phương pháp chưng đẳng phí - Phương pháp chưng phân tử + Phương pháp dùng chất hấp phụ chọn lọc Zeolite. + Phương pháp dùng các chất hút ẩm. Cồn t in h Tin h Me n Lê n m e n lu y ện + Phươngu y ệnthẩm thấu qua màng. g i ốn g l pháp + Phương pháp kết hợp bốc hơi thẩm thấu qua màng và dây phân tử.
  20. Tin h Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu l u y ện Zeolite II. Công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu Phương pháp sảà cácất cồn tuyệt đối bằthểvật liệu hấp phụ chọn lọc - Khái niệm : l n xu Aluminosilicat tinh ng có cấu trúc không gian 3 chiều với hệ thống lỗ Hấp phụ là quá trình hút các chất trên bề mặt các vật liệu xốp nhờ các lực bề xốp đồng đều và rất trật tự. Hệ thống mao mặt. Các vật liệu xốp được gọi là chất hấp phụ, chất bị hút được gọi là chất bị hấp phụ. ản (pore) này có kích cỡ phân tử, cho phép qu chia (rây) các phân tử theo hình dạng và kích thước. Vì vậy zeolite còn được gọi là chất rây phân tử -Phân loại Zeolite: * Zeolite có mao quản rộng: Dmq > 8 Ao * Zeolite có mao quản trung bình: Dmq = 5 ÷ 8 Ao * Zeolite có mao quản nhỏ: Dmq < 5 Ao Dmq là đường kính mao quản.
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược