TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
- - -    - - -
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH TIỀN XỬ LÝ VÀ LÊN MEN
RƠM RẠ ĐỂ SẢN XUẤT ETHANOL SINH HỌC .






 1
M BIOMASS
1.  2
2.  6
3.  8
 8
 8
 9
 9
4.2.2 Cellulose 11
4.2.3 Hemicellulose 13
4.2.4 Lignin 15
 18
4.2.6 Tro 20

 21
 22
 23
 23
 26
 27

1.  30
2.  31
3.  32

H 36
 37
 38
Hình 3.7: Bình t 42

:  10

 



 


ây.



 









Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 1


 chim t l ln trong các ph phm nông nghip  Vit Nam. Vi
thành phn ch là ngun nguyên liu thích hp cho
quá trình sn xut u quá trình sn xut ethanol nhiên
liu t  c chia làm hai phn. Phu nghiên cu ng ca các
yu t :% bã rn, % enzyme, nhi , pH lên quá trình thu phân và phn hai
nghiên cu quá trình thu phân v  ng th   c ct nh và
c tin x lý b  phá v cc tin

n vic tn dng ph phm trong nông nghi, v tru,
 sn xut ethanol.
 c ta, d t hp bn vng nn nông nghii công
nghip ch bip tác Quc t Nht Bn) tài tr, có
nhim v xây dng và phát trin công ngh sn xut bioethanol t các ngun
biomass là ph thi nông nghi, v tr
công  quy mô phòng thí nghim. Sn phm s c ng dng vào m
nhiên lit b t công nghip.
D c thc hin trong khuôn kh hp tác nghiên cu ging
i hc Bách Khoa Tp.HCM và Vin Khoa hc Công nghip thui hc
Tokyo. D n xây dn nhm kt hp bn vng nn
nông nghii nn công nghip ch bin sinh khi, thit lp quy trình
tinh ch bc quy mô nh ti khu vc. T ng chu
trình t cung t cp các nhiên  vt liu sinh hc. Trong khuôn kh d án, hai mô
m v  hp th nghim quá trình ch bin sinh kh
ng thc nghim kt hp bn vng nn nông nghi  n công
nghip ch bin sinh khc thit lp.
Mc tiêu nghiên cu cng thc nghim là phn hi li mc tiêu chung
ca d án, trin khai nhng kt qu thí nghi  c  quy mô phòng thí
Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 3

nghim, hic toàn b quy trình và h thng, ci tin và phát trin các trang
thit b.
D án b009 và k i cui
n lng và cung cp thit b
2010 phòng thí nghim bng.
m xây dng thc nghim vi tên gi là phòng thí nghim
ng sinh hc xây di hc Bách Khoa


- 

Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 5

- 





 


- 
 
- 


- 



- 
không.
-  



lc thu ho tip tc sn xut nhiên liu. Nhng nhiên liu trung tính v
carbon không gây ra s yn, vì tht nóng
lên.
Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 7

Phòng thí nghim v nghiên cu sn xut ethanol t . Phòng thí nghim là s
hp tác gia Nht Bi Hc Bách Khoa TP. H Chí Minh.
 thc hin quá trình sn xut trên trong phòng thí nghim có các thit b
cn thi
 Thit b c ct nh   vi khun d tn công cellulose, thun
li cho quá trình lên men.
 Thit b n  và phá hy cu trúc c tách cu trúc
lignin.
 Cooling tower: cung cc làm mát  thng
 Máy sc kí lng hi
 Thit b ép nguyên liu sau khi x lý kc trung hòa
 Thit b lên men nguyên liu
 Thit b  thu ethanol
 Các thit b ph tr:
 
 
 
 
Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm



 



              




Lignocellulose là vt liu biomass ph bin nht. Lignocellulose
có trong ph phm nông nghip, ch yu  dng ph phm ca các v mùa; trong
sn phm ph ca công nghip sn xut bt ngun nguyên liu to ln
cho vic sn xu là mt dng vt liu lignocellulose.
4.2.1 Cu trúc lignocellulose
Thành phn chính ca vt liu lignocellulose là cellulose, hemicellulose,
lignin, các cht trích ly và tro.  hiu rõ và chi ti cu trúc lignocellulose
ta xem b Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 10

Bng 1 : Thành phn ca các loi lignocellulose

v n, trong lignocellulose, cellulose tc bao bc

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 12

Các mc liên kt vi nhau nh liên kt hydro và liên kt Van
Der Waals, hình thành hai vùng cu trúc chính là knh hình. Trong
vùng kt tinh, các phân t cellulose liên kt cht ch vi nhau, vùng này khó b tn
công bc lnh hình, cellulose
liên kt không cht vi nhau nên d b tn công. Có hai kiu cu trúc ca cellulose
m mô t vùng knh hình.

Hình 1.5: Kiu Fringed fibrillar và kiu Folding chain
1/ Kiu Fringed Fibrillar:
Phân t c kéo thng theo chìu si. Vùng tinh
th có chiu dài 500 Å và xp xen k vnh hình.
2/ Kiu Folding chain:
Phân t cellulose gp khúc theo chiu si. M lp l trùng hp
khong 1000, gii hn b c
sp xp thành chui nh vào các mch glucose nh, các v trí này rt d b thy
i v lp lnh hình, càng vào gia, tính
Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 13

cht knh hình, các liên k- glucosid gia các
monomer b i góc liên kt, ngay ti cun gp, 3 phân t monomer
sp xp to s i 180
0
cho toàn mnh hình s d b tn công
bi các tác nhân th vì s i góc liên kt ca các
liên kt cng hóa tr - glucosid) s làm gi bn nhing ca liên kng
thi v trí này không t c liên k  c bao bc bi

Hình 1.7: Glucomannan
Loi th hai có m   -D-galactopyranose, phân nhánh. Loi
hemicellulose này to liên kt O ti nhóm OH  v trí C6 v-L--D-
galactose ho-D-glucoronic. G mo gm hai loi hemicellulose
chính:
 Loi quan trng nh   u thành t
các phân t D-mannopyranose liên kt vi D-glucopyranose bng liên k-
Báo cáo thc tp chuyên ngành Khoa công ngh Hóa Hc và Thc Phm

GVHD : Th.S Lê Th Bích Ngc Trang 15

(1,4) vi t l ng là 3:1. Tuy nhiên, t l i
tùy theo loi g.

Hình 1.8: Glalactoglucomannan
 Arabino-4-O-methylglucuronoxylan, cu to t các D-xylopyranose, các
monomer này b th  v trí 2 bng acid 4-O-methyl-glucuronic,  v trí 3
b -L- i vi c, 20  40% hemicellulose là
arabinoxylan. Polysaccharide này cu to t các D-xylopyranose, OH  C2
b th bi acid 4-O-methylglucuronic. OH  v trí C3 s to mch nhánh vi
-L-arabinofuranose.Cu to phc tp ca hemicellolose to nên nhiu tính
cht hóa sinh và lý sinh cho cây.
4.2.4 Lignin
Lignin là mt polyphenol có cu trúc m. Trong t nhiên, lignin ch yu
t liên kt trong thành t bào thc vt, liên kt cht ch vi mng
cellulose và hemicellulose. R có th tách lignin ra hoàn toàn. Lignin là
c cu thành t   cn hình
 ngh là: guaiacyl (G), cht gu trans-coniferyl; syringly (S), cht
g  u trans-sinapyl; p-hydroxylphenyl (H), cht g  u trans-p-
courmary.