Đồ án tốt nghiệp là những gì đúc kết lại sau một quá trình học tập, nghiên
cứu của sinh viên dưới sự hướng dẫn của các quý thầy cô. Sau ba tháng làm việc,
em đã hoàn thành đề tài. Thành quả đạt được hôm nay là do sự nỗ lực của bản thân
dưới sự hướng dẫn giúp đỡ động viên tận tâm của quý thầy cô, của bố mẹ cũng
như các anh chị em, bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Trường Đại Học Bách Khoa
Đà Nẵng đã truyền đạt kiến thức cơ bản và giúp đỡ chúng em trong những năm
học vừa qua, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Hóa và Bộ môn Công nghệ Hóa
học – Dầu và Khí. Trên hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy
PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm đã hướng dẫn đề tài và tận tình giúp đỡ em trong suốt
thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Sau cùng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè luôn là điểm tựa, nguồn động viên
giúp em vượt qua nhiều khó khăn trong thời gian qua. Em xin trân trọng gửi đến
quý thầy cô, gia đình và bạn bè những lời chúc tốt đẹp nhất.
Trong quá trình thực hiện, do nhiều nguyên nhân khác nhau nên những
thiếu sót là điều khó tránh khỏi. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý
thầy cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Đà nẵng, ngày 13 tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Lê Gia Trung
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp I Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI MỞ ĐẦU1
1
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
mỏ và nhiên liệu hóa thạch chiếm khoảng 70% tổng lượng khí thải trên toàn thế
giới. Khí thải là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà
kính và hàng loạt các vấn đề về môi trường. Nhiều nỗ lực đã và đang được thực
hiện nhằm tìm kiếm những nguồn năng lượng thay thế, trong đó, một trong những
nguồn năng lượng mới đang được quan tâm hiện nay là nhiên liệu sinh học. Ðây là
nguồn năng lượng có thể tái sinh và ít gây ô nhiễm môi trường. Và nó có thể được
chia thành các loại như sau:
• Nhiên liệu lỏng
• Khí sinh học (Biogas)
• Nhiên liệu sinh học rắn
Trong đó Bio ‒ Ethanol là một loại nhiên liệu sinh học lỏng mới, hiện đang
được nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Loại năng
lượng sinh học này ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng trên thế giới
đồng thời có khả năng thay thế dần cho nguồn năng lượng hóa thạch đang có nguy
cơ cạn kiệt trong tương lai.
Góp phần thực hiện mục tiêu đó em đã thực hiện đề tài: “Mô phỏng và
Đánh giá các công nghệ tách nước để sản xuất Ethanol tuyệt đối” trên cơ sở
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 1 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
kiến thức cơ bản, ứng dụng phần mềm mô phỏng và tính toán em đã hoàn thành đề
tài này. Đề tài gồm các phần chính như sau:
• Tổng quan về nhiên liệu sinh học – Bioethanol trên thế giới và ở
nước ta.
• Tổng quan các công nghệ tách nước của Ethanol.
• Lựa chọn phần mềm mô phỏng thích hợp hỗ trợ cho quá trình tách
nước.
• Mô phỏng các công nghệ tách nước để sản xuất Ethanol tuyệt đối.
Từ dữ liệu mô phỏng tính toán thiết kế thiết bị hấp phụ và lựa chọn thiết bị trao đổi
nhiệt phù hợp với nhu cầu sử dụng.
• Đánh giá so sánh các phương pháp tách nước nhằm thu được cồn
bất ổn chính trị tại những nước sản xuất dầu mỏ ngày càng lan rộng ra. Hơn nữa
nhiên liệu hóa thạch phát sinh nhiều khí thải gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 3 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
nhà kính. Để đối phó với tình hình đó chúng ta cần tìm ra các nguồn năng lượng
mới thay thế, và ưu tiên hàng đầu được dành cho các nguồn năng lượng tái sinh và
thân thiện với môi trường.
Trong số các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ đang sử dụng hiện nay
(năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng hạt nhân,…), năng lượng sinh
học đang là xu thế phát triển tất yếu, nhất là ở các nước nông nghiệp và nhập khẩu
nhiên liệu, do các lợi ích của nó như: công nghệ sản xuất không quá phức tạp, tận
dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ, tăng hiệu quả kinh tế nông nghiệp, không cần
thay đổi cấu trúc động cơ cũng như cơ sở hạ tầng hiện có và giá thành cạnh tranh
so với xăng dầu.
Hình 1.1 – Cây Jatropha, một trong những nguyên liệu chính chế biến dầu sinh học
Trong những năm gần đây người ta đã sử dụng cồn đốt (Ethanol) pha vào
xăng chạy máy để giảm phần nào sự sử dụng xăng. Ethanol được làm ra từ những
nguồn nguyên liệu tái sinh như: phế phẩm nông nghiệp (vật liệu phế thải sau gặt
hái như lá, rơm, rạ, thân bắp, lõi bắp), phế phẩm lâm nghiệp (vụn gỗ, mạt cưa, vụn
thân cây hoặc cành cây), các phế phẩm hữu cơ trong rác (rác trong nhà các loại
giấy vụn), phế phẩm từ nhà máy thực phẩm gia công (phế phẩm của nhà máy rượu
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 4 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
và nhà máy giấy), cây công nghiệp (những loại thực vật lớn nhanh) được gieo
trồng cho mục đích làm nguyên liệu.
1.1.2 Tình hình phát triển nhiên liệu sinh học (BioFuel) hiện nay
1.1.2.1 Phát triển nhiên liệu sinh học ở các nước trên thế giới
Năng lượng hóa thạch ngày càng cạn dần, yêu cầu bức xúc về vấn đề ô
nhiễm môi trường với những tác động gây biến đổi khí hậu toàn cầu là những lý
do khiến các nước trên thế giới từ 5 - 10 năm trở lại đây ráo riết nghiên cứu để
canh tác mía và các cây trồng làm nguyên liệu chưa cao nên mặc dù nước này có
quan tâm tới các chương trình biofuel nhưng cho tới nay vẫn chưa có tiến bộ đáng
kể. Chính phủ Thái Lan vừa ra thông báo áp dụng chính sách sản xuất gasohol sử
dụng rộng rãi khắp thành phố Băng Cốc kể từ tháng 1/2005 với tỉ lệ pha trộn 10 -
20% ethanol trong xăng sử dụng.
• Nhật Bản
Nhật Bản là nước tiêu thụ xăng dầu lớn thứ 2 trên thế giới chỉ đứng sau
Mỹ, lên tới 215 triệu tấn trong năm 2003 (theo số liệu của Bộ Kinh tế, Thương mại
và Công nghiệp Nhật Bản), trong đó 99% được nhập khẩu.
• Philippin
Bộ Khoa học và Hội đồng kỹ thuật R&D về công nghiệp và Năng lượng
Philippin đang có chính sách tích cực thúc đẩy sử dụng Biofuel ở xe máy và xe ba
bánh để giảm ô nhiễm môi trường. Biodiesel ở Philippin chủ yếu được sản xuất từ
dầu dừa (cocometyl este – CME) là nguồn năng lượng rẻ tiền có thể dùng thay thế
xăng chạy xe máy và xe ba bánh động cơ 2 kỳ (lượng xe máy và xe ba bánh chiếm
gần 35% trong tổng số 4 triệu đầu xe ở Philippin và hiện tại 75% trong tổng số xe
ở Philippin là động cơ 2 kỳ).
1.1.3 Phân loại nhiên liệu sinh học
Tùy theo tính chất cơ bản mà ta có thể chia nhiên liệu sinh học thành ba loại
chính như sau:
• Khí sinh học (Biogas)
• Diesel sinh học (BioDiesel)
• Xăng sinh học (Gasohol)
1.1.3.1 Khí sinh học (Biogas): là sản phẩm khí từ quá trình phân hủy sinh
khối, phân gia súc và phân người, bùn cống… nhờ vi khuẩn lên men yếm khí
(trong điều kiện không có oxy không khí) được gọi là Biogas. Biogas chứa nhiều
Methane (CH
4
).
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
• Nhược điểm: Biodiesel có nhiệt trị thấp hơn so với diesel, và thường
được sản xuất chủ yếu theo mẻ nên năng suất thấp.
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 7 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
.
Hình 1.2 – Chế biến Biodiesel từ hoa hướng dương
1.1.3.3 Xăng sinh học (Gasohol): bao gồm Biomethanol, Bioethanol,… Trong
số các dạng xăng sinh học này, Bio-Ethanol là loại nhiên liệu sinh học thông dụng
nhất hiện nay trên thế giới vì có khả năng sản xuất ở quy mô công nghiệp từ
nguyên liệu chứa đường như mía, củ cải đường và nguyên liệu chứa tinh bột như:
ngũ cốc, khoai tây, sắn…
* Nguyên liệu để sản xuất xăng sinh học:
• Cây nông phẩm chứa đường như mía, củ cải đường, nông phẩm
chứa tinh bột gồm hạt ngũ cốc như lúa mì, lúa, bắp,…và củ như khoai tây, khoai
mì, khoai lang.
• Nông phẩm chứa dầu như đậu, đậu phộng, hột cải dầu, hạt…
• Thực vật hoang dại như tảo nước ngọt, tảo biển, cỏ Vetiver, cỏ voi
(Elephant grass, Pennisetum Purpureum), cỏ tranh (Imperata cylindrica),…
• Phó thực vật từ sản xuất cây nông phẩm và cây kỹ nghệ: rơm rạ, bã
mía, thân, gỗ, mùn cưa, trấu, hột cao su, hạt bông vải.
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 8 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
• Ngoài ra còn có một số loại nguyên liệu khác như giấy phế thải, rác
thải thành phố, phế thải chuồng trại gia súc (phân chuồng).
* Phương pháp sản xuất xăng sinh học:
Để sản xuất cồn tuyệt đối người ta tiến hành các bước như sau:
• Xử lý nguyên liệu và tiền xử lý.
• Đường hoá và lên men.
• Tinh chế sản phẩm (chưng cất, tách nước, bốc hơi, tách lỏng rắn).
* Ưu nhược điểm khi sử dụng xăng sinh học:
sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự
tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và với nước.
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 9 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
Hình 1.3 – Công thức 3D của ethanol
Sau đây là bảng thống kê một vài thông số thể hiện tính chất của ethanol:
Bảng 1.1 – Bảng thống kê một vài tính chất của ethanol
Tổng quan Thuộc tính
Danh pháp IUPAC Ethanol Tỷ trọng 0.789 g/cm
3
Tên khác
Rượu etylic, Cồn,
Hydroxyetan
Độ hòa tan trong
nước
Tan lẫn hoàn toàn
Công thức phân tử C
2
H
5
OH hay C
2
H
6
O Điểm nóng chảy
-114.3
o
C
(158.7K)
Phân tử gam 46.07 g/mol Điểm sôi 78.15
OH + RCOOH → RCOOCH
2
CH
3
+ H
2
O
Hai etyle este được sản xuất nhiều nhất là etyle acrylat (từ ethanol và axit
acrylic) và etyle axetat (từ ethanol và axit axetic). Etyle acrylat là một đơn phân tử
được sử dụng trong sản xuất polyme acrylat có công dụng làm chất kết dính hay
các vật liệu che phủ. Etyle axetat là dung môi phổ biến sử dụng trong sơn, các vật
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 10 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
liệu che phủ và trong công nghiệp dược phẩm. Các etyle este khác cũng được sử
dụng trong công nghiệp nhưng với sản lượng ít hơn như là các chất tạo mùi hoa
quả nhân tạo.
Dấm
Dấm là dung dịch loãng của axit axetic được điều chế bằng phản ứng của vi
khuẩn Acetobacter trên dung dịch ethanol. Mặc dù theo truyền thống người ta điều
chế dấm từ các đồ uống chứa cồn như rượu vang, rượu táo và bia nhưng dấm cũng
có thể điều chế từ các dung dịch ethanol công nghiệp. Dấm điều chế từ ethanol
chưng cất được gọi là “dấm chưng cất” và nó được sử dụng phổ biến trong ngâm
dấm thực phẩm hay làm gia vị.
Etylamin
Khi nung nóng tới 150 – 220
o
C trên chất xúc tác Niken gốc silica- hay
alumina-, ethanol và amoniac phản ứng với nhau để tạo ra etylamin. Các phản ứng
tiếp theo tạo ra dietylamin và trietylamin.
CH
NH + H
2
O
CH
3
CH
2
OH + (CH
3
CH
2
)
2
NH → (CH
3
CH
2
)
3
N + H
2
O
Các etylamin được sử dụng trong việc tổng hợp các dược phẩm, hóa chất
nông nghiệp và các chất hoạt tính bề mặt.
1.2.1.2.2 Ethanol nhiên liệu
Ethanol nhiên liệu cũng là ethanol (cùng một loại với ethanol trong rượu
với các sản phẩm có chứa cồn) được sử dụng như một loại nhiên liệu, thực chất đó
là nhiên liệu sinh học có thể sử dụng thay thế cho xăng dầu. Bởi vì nó được sản
xuất dễ dàng từ những loại cây trồng phổ biến như mía, ngô, sắn, xác thực vật thân
gỗ,… Ethanol nhiên liệu được sản xuất ngày càng nhiều trên thế giới để thay thế
năng ngăn chặn vi khuẩn phát triển trong rượu, cũng như có thể lưu trữ lâu năm
trong các thùng gỗ, bằng cách này vang Bordeaux có thể lưu trữ lâu năm mà
không bị hỏng. Do khả năng sát khuẩn của ethanol nên các đồ uống chứa trên 18%
ethanol theo thể tích đều có khả năng bảo quản lâu dài.
1.2.1.3 Cơ chế phụ gia của Ethanol khi pha vào xăng
Ethanol có trị số octane cao RON = 120 ÷ 135, MON = 100 ÷ 106, thường
được pha vào xăng với hàm lượng 10 ÷ 15% khối lượng. Khi pha ethanol vào xăng
do bản thân nó là chất có trị số octane cao do đó sẽ làm tăng trị số octane của xăng.
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 12 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
Mặt khác, do bản thân quá trình cháy trong động cơ xăng là quá trình cháy
cưỡng bức, việc tận dụng không khí trong buồng đốt sẽ không hoàn toàn. Do đó sẽ
có nhiên liệu cháy trong điều kiện thiếu oxy, dẫn đến sản phẩm cháy không hoàn
toàn (sản phẩm cháy bẩn). Khi ta đưa ethanol vào ở dạng phụ gia thì quá trình
cháy trong động cơ sẽ:
• Cháy hoàn toàn nhờ có oxy sẵn có trong ethanol nên ta giảm thiểu
được quá trình thải các khí độc hại ra môi trường.
• Giảm tiêu tốn nhiên liệu.
Chính sự bổ sung thêm oxy vào hỗn hợp cháy để đảm bảo quá trình cháy
hoàn toàn, sản phẩm cháy sạch hơn. Việc sử dụng ethanol pha vào xăng đang là
hướng phát triển có triển vọng nhất vì nó có những ưu điểm sau:
• Có trị số octane cao thay thế những phụ gia độc hại với con người.
• Có hàm lượng oxy lớn hơn so với MTBE, ETBE, TAME,…
• Động cơ sử dụng xăng pha ethanol dễ khởi động, vận hành ổn định
hơn so với các loại phụ gia khác. Công nghệ sản xuất đơn giản hơn và tận
dụng được nhiều nguồn nguyên liệu sẵn có.
Bên cạnh đó việc sử dụng phụ gia ethanol cũng có những nhược điểm đó là:
khả năng bảo quản phụ gia ethanol là rất khó (đây là nhược điểm quan trọng nhất),
giá thành của nhiên liệu tương đối cao.
1.2.1.4 Tình hình sản xuất Ethanol trên thế giới
trời và mùa thu hoạch kéo dài cả năm. Brazil đang là nước đi tiên phong, sản xuất
được 14 tỉ lít cồn từ cây mía (tương đương hai mươi vạn thùng). Luật pháp của
Brazil qui định tất cả các loại phương tiện giao thông phải sử dụng xăng pha với
22% cồn ethanol, trong khi đó cũng có 20% các các loại xe cộ chỉ hoạt động bằng
cồn ethanol. Hơn nữa, giá của cồn ethanol rất thấp, chỉ khoảng 25 đôla một thùng
(với dung tích bằng 1 thùng xăng). Chương trình này của chính phủ Brazil đã tạo
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 14 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
ra gần 1 triệu việc làm, và tiết kiệm được 60 tỉ đôla tiền nhập khẩu dầu trong 3
thập niên vừa qua. Số tiền này lớn gấp 10 lần tổng số tiền đầu tư vào chương trình
này, và gấp hơn 50 lần số tiền trợ cấp ban đầu. Các chính sách quan trọng của
chính phủ Brazil để thúc đẩy sự bùng nổ của nguồn nhiên liệu mới này bao gồm:
việc tiêu thụ được đảm bảo bởi công ty dầu khí quốc doanh Petrobras; cho các
hãng sản xuất ethanol vay với lãi suất thấp; giữ giá ethanol ổn định, bằng 59% giá
xăng do nhà nước qui định. Có gần 25% lượng xăng đã được thay thế bằng cồn
ethanol, số cồn được sản xuất trên 5% diện tích đất nông nghiệp.
Hình 1.4 – Một trong những nhà máy chế tạo nhiên liệu sinh học tại Mỹ
1.2.1.5 Tình hình sản xuất Bioethanol tại Việt Nam
Ngày 20/11/2007, Thủ Tướng Chính Phủ đã chính thức phê duyệt “Đề án
phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” (Quyết định
số 177/QĐ-TTg), trong đó năm 2010 sản xuất được 100.000 tấn xăng E5/năm và
50.000 tấn B5/năm (dầu diesel sinh học), đảm bảo 0.4% nhu cầu nhiên liệu cả
nước và đến năm 2025 sẽ có sản lượng hai loại sản phẩm này đủ đáp ứng 5% nhu
cầu thị trường nội địa. Đề án cũng đưa ra 6 giải pháp quan trọng nhằm phát triển
năng lượng sinh học và kiến lập thị trường để đưa ngành này từng bước hội nhập
với thế giới.
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 15 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
Để thực hiện chiến lược này, PetroVietNam dự kiến từ 2011 đến 2015 sẽ
đưa 3 nhà máy ethanol sinh học ở Quảng Ngãi, Phú Thọ, Bình Phước vào hoạt
vỏ điều, rong biển; chương trình tổng thể về nghiên cứu và phát triển nhiên liệu
sinh học ở Việt Nam của Hàn Quốc sản xuất diesel sinh học và các hóa chất tinh
khiết thân thiện với môi trường từ dầu thực vật v.v…
Gần đây, nhiều dự án xây dựng nhà máy sản xuất Bioethanol được khởi
công với mục tiêu đáp ứng tỉ lệ pha ethanol bắt buộc là 5% trong giai đoạn năm
2012 đến năm 2014 và 10% cho giai đoạn từ năm 2015 đến năm 2025. Chẳng hạn
dự án đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất Bioethanol khu vực phía Bắc do công ty
cổ phần hóa dầu và nhiên liệu sinh học dầu khí (PVB) thuộc Petrovietnam làm chủ
đầu tư. Dự án xây dựng tập trung ở miền Trung gần khu công nghiệp Dung Quất
(Đồng Xanh, Petrosetco). Dự án Bioethanol ở Bình Phước cũng đang phát triển
(20/3/2010 chính thức khởi công xây dựng tại xã Minh Hưng, huyện Bù Đăng, tỉnh
Bình Phước). Các nhà máy nói trên đều sử dụng sắn lát là nguồn nguyên liệu
chính.
Bảng tóm tắt các dự án xây dựng Nhà máy ethanol nhiên liệu tại Việt Nam
như sau:
Bảng 1.3 – Các dự án xây dựng nhà máy Bioethanol tại Việt Nam
Nguồn: Tổng hợp từ Báo Thanhnien số 142 (5994)
và ORIENT BIOFUELS của TS. Trần Ngọc Toản, Vietnamnet
Thống kê năm 2012
Tên nhà máy Công suất
Ngày hoạt
động dự kiến
Chủ đầu tư Tiến độ
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 17 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
Nhà máy Đại Tân,
Quảng Nam
100
Triệu lít/năm
Tháng 3/2009 Công ty Đồng
Nhà máy Bình
Phước
100
Triệu lít/năm
Tháng 7/2011
Liên doanh
ITOCHU Nhật
bản và PV OIL
Dự kiến quý I
năm 2010 ký
hợp đồng EPC
và khởi công
1.2.2 Quy trình chung sản xuất ethanol nhiên liệu
Các bước cơ bản trong quá trình sản xuất ethanol quy mô lớn là lên men
đường, chưng cất và tách nước (quá trình này tùy tiêu chuẩn và mục đích thu sản
phẩm ethanol mà có các công nghệ khác nhau). Trước khi lên men một số nguyên
liệu từ nông nghiệp cần phải qua quá trình dịch hóa và đường hóa các hydrat
cacbon (xenlulozo, tinh bột) thành đường. Quá trình này thực hiện nhờ enzym.
1.2.2.1 Quá trình lên men (Fermentation)
Ethanol để sử dụng trong đồ uống chứa cồn cũng như phần lớn ethanol sử
dụng làm nhiên liệu được sản xuất bằng cách lên men. Khi một số loại men nhất
định (quan trọng nhất là saccharomyces cerevisiae) chuyển hóa đường trong điều
kiện không có oxy (gọi là yếm khí) chúng tạo ra ethanol và khí cacbonic. Phản ứng
hóa học tổng quát có thể viết như sau:
C
6
H
12
O
6
10
O
5
)
n
→ C
12
H
22
O
11
• Bước 2: thủy phân tiếp mantozo thành glucozo dưới tác dụng của
men mantaza.
C
12
H
22
O
11
→ C
6
H
12
O
6
• Bước 3: phản ứng lên men rượu có xúc tác là men zima.
C
6
H
12
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 20 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
đời có khả năng tách ưu việt hơn công nghệ trước nhưng các công nghệ cũ vẫn còn
phổ biến ở nhiều quốc gia.
1.2.3 Một số lưu đồ sản xuất bioethanol
1.2.3.1 Sản xuất Bioethanol từ tinh bột
Bioethanol hiện nay sản xuất dựa vào nguồn nguyên liệu tinh bột (lúa, sắn,
hạt bắp,…). Dưới đây là một số lưu đồ đại diện cho quá trình sản xuất bioethanol
từ tinh bột:
Hình 1.7 – Lưu đồ sản xuất Bioethanol của Lurgi từ lúa gạo
Hình 1.8 – Lưu đồ sản xuất Bioethanol từ hạt bắp
1.2.3.2 Sản xuất Bioethanol từ rỉ đường
Rỉ đường là nguyên liệu chứa các loại đường không tinh khiết thu được
trong quá trình sản xuất đường, tỷ lệ rỉ đường chiếm 3 ÷ 3.5% trọng lượng nước
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm SVTH: Lê Gia Trung
Đồ Án Tốt Nghiệp 21 Bộ môn CNHH – Dầu Và Khí
Copyright: Tài liệu đại học ©