28 خرداد 1403
حامد رشيدي

حامد رشیدی

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی: دانشگاه صنعتی کرمانشاه، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی
تحصیلات: دکترای تخصصی / مهندسی شیمی
تلفن: 1169
دانشکده: دانشکده مهندسی

مشخصات پژوهش

عنوان
طراحی و ساخت واحد نیمه صنعتی تولید اتانول زیستی
نوع پژوهش طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها
طراحی - ساخت - واحد نیمه صنعتی - اتانول زیستی
پژوهشگران سجاد رسائی (همکار)، حامد رشیدی (مجری)

چکیده

اتانول یک الکل دو کربنی است که بصورت عمده از فرایند تخمیر تولید می شود. برای تولید اتانول تخمیری یا بیواتانول ابتدا ماده ای باید انتخاب شود که دارای مواد قندی باشد. در این روش از شکر یا مادهای به نام ملاس استفاده می شود. ملاس ماده ای بسیار کاربردی و رایج بوده که به عنوان یک منبع قندی برای تولید اتانول بسیار مناسب است. در ادامه مقداری مخمر و مواد افزودنی به آن ها اضافه می شود. شروع تخمیر با انحلال وزن معینی از مخمر خشک در یک مخزن و سپس انتقال آن به فرمانتورها می باشد. مخمرها در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مثل تولید اتانول، زیست توده (مخمر نان و مخمرهای غذایی) و محصولات متابولیکی متنوع استفاده میشوند. بسیاری از تحقیقات این فرضیه را تأیید کرده اند که ساکارومایسس سرویزیه گونه خاصی از مخمرها هستند که تخمیر الکلی را انجام می دهد و نیز مخمری است که بیشترین استفاده را در تولید اتانول صنعتی دارد. در پایان مرحله تخمیر محتویات فرمانتور به مخزن ذخیره پمپ می شود. فرآیند تخمیر به گونه ای است که محتویات هر فرمانتور با فاصله زمانی مناسب تهیه می شود به نحوی که به صورت یک سیستم پیوسته بتوان مقدار معینی مخلوط را جهت تقطیر آماده کرد. غلظت الکل به مرور زمان در فرایند تخمیر به تدریج افزایش یافته و در نهایت به حدود 10-9% می رسد. پس از آن محلول حاوی 10 درصد حجمی الکل وارد دیگ بخار می شود و با استفاده از حرارت، دمای آن به بالای 90 درجه می رسد که در این دما مقدار زیادی از محلول تبخیر می شود. پس از تبخیر محلول، بخارات از بالای دیگ وارد برج جداسازی می شود. در این مرحله بخارت وارد بستر پکینگی می شوند که در این بستر مقدارای از بخارات آب از الکل جدا می شوند و درصد خلوص مقداری بالا می رود.در مرحله بعدی بخارات با کویل خنک کننده برخورد می کنند که به دلیل پایین بودن دمای آب درون کویل نسبت به بخارات، مقدار دیگری از بخارات به مایع تبدیل می شوند و به پایین برج برمی گردند. بخارت باقی مانده، از بالای برج وارد لوله های سلیکونی و سپس وارد کندانسور مسی می شوند و به مایع تبدیل می شوند و وارد مخزن دخیره سازی می شوند. تا این مرحله از کار غلطت الکل به بالای 55 درصد رسیده است. ولی برای استفاده الکل جهت ضد عفونی به الکل با خلوص بالای 70 درصد نیاز است. برای این کار محصول تولید شده (الکل55 درصد) توسط پمپ از مخزن ذخیره