برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

3
مرحله اول
190
7/0
3
1/50
8/70
مرحله دوم
215
4/0
3
بازد ه ها به عنوان درصدی از حالت تئوری نشان داده شده اند.
تارگت و شاگردانش(تارگت و سایرین، 2000) گزارش دادند که هر راکتوری که به کار گرفته می شود بازده گلوکز از این فرآیند معمولاً فراتر از 65-70% نمیرود به این معنی که فرایند از لحاظ اقتصادی غیر عملی است چندین مولف توضیح های متفاوتی بر روی علل بازدهء پایین به دست آمده با این فن آوری شرح داده اند. این کاهش می توانند بعلت تجزیه قندهای تخمیری یا شکل گیری الیگومرهای سلولز مقاوم به مخمر صورت پذیرد. تحقیقات اخیر توسط انجمن ملی تحقیق بر روی بیواتانول2نشان می دهد که این بازده توسط تغییر ترکیب راکتور می توانند تا 85% بالا برود(ترگت و سایرین، 2000). هیدرولیزات حاوی 4/1 تا 5 گرم بر لیتر از فورفورال و4/2 تا 5/6 گرم بر لیتر از HMF(5-هیدروکسی متیل فورفورال)می باشد. اخیرا ًپیشرفت مهمی از فن آوری هیدرولیز با اسید بطور آزمایشی اثبات شده که بازدهی بیشتر از 95% از همی سلولز و 85% از سلولز قابل حصول در سیستم راکتور صافی دار مضاعف که شبیه به فرآیند ناهمسوست امکان دارد(ترگت و همکاران، 1997). در بین شیوه های هیدرولیز شیمیایی، هیدرولیز اسید رقیق، بیشترین کاربرد را دارد و می توانند به عنوان آزمایش قبل از هیدرولیز آنزیمی برای هیدرولیز لیگنو سلولز به قندها به کار گرفت.
اولین فرآیند هیدرولیز اسید رقیق استفاده شده احتمالاً فرآیند شولر(فیث1945)است. که مواد چوبی را در اسید سولفوریک 5/0% در11-12بار برای 45 دقیقه در فرآیند ناپیوسته مورد استفاده قرار می دهد. این روزها، بیشتر فرآیند هیدرولیز اسید رقیق در راکتور ناپیوسته با زمان نگهداری چند دقیقه صورت می گیرد(کریمی و دیگران، 2006). راکتور ناپیوسته، بیشترین راکتور مورد استفاده در مطالعات سنتیک هیدرولیز و برای آزمایشگاه و مطالعات آزمایشی تولید اتانول از لیگنو سلولز است( سامن 1945، میلاتی و سایرین 2005، براندبرگ و سایرین 2005). بخش عمده همی سلولز(بیش از80%)، را میتوان با هیدرولیز در دمای کمتر از200 درجه سانتیگراد هیدرولیز کرد، اما حداکثر محصول کل گلوکز در دمای هیدرولیز بالاتر از 220 درجه سانتیگراد رخ می دهد. این امر به علت مقاومت زیاد سلولز به هیدرولیز است. نقص اصلی هیدرولیز اسید رقیق، بویژه در مرحله اول، تجزیه قندها و تشکیل چندین محصول فرعی که از تشکیل اتانول در طی تخمیر ممانعت می کند می باشد. ممانعت گران احتمالی که می توانند در طی هیدرولیز اسید رقیق تشکیل شوند و اجزاء اصلی شان در شکل3-2 نشان داده شده است. ممانعت گران بالقوه، فورفورال، 5-هیدروکسی متیل فورفورال (HMF)، اسید لولینیک، اسید استیک، اسید فورمیک،اسیداورونیک، اسید4-هیدروکسی بنزوئیک، اسیدوانیلیک، وانیلین، فنول، فورمالدئید می باشد که گر چه برخی مما نعت گران مانند، ترکیبات ترپن، اساساً در چوب هستند اما ظاهراً بیشتر ممانعت گران در طی هیدرولیز تشکیل می شوند.
در حالی که بهبود فرآیند آنزیمی، یعنی بهبود سرعت فرآیند و سهولت تولید آنزیم به لحاظ اقتصادی قابل پیش بینی است، توسعه و گسترش هیدرولیز اسید رقیق همچنان ادامه دارد(لی و سایرین، 1999). بررسی ها و تحقیقات گوناگونی در انواع مختلف راکتور از جمله راکتورهای پلاگ، راکتورهای تراوشی، راکتورهای جریان معکوس و جریان هم جهت صورت گرفته است، کلیه این تحقیقات علاوه بر پیشرفتهای اخیر در بررسی سینیتکی بود که در پی ارزیابی دامنه گسترده تری از شرایط واکنش بر حسب دما و غلظت اسید صورت گرفت. علاوه بر این، بررسی ها و تحقیقات دقیق و گسترده ای نیز جهت غلبه بر مشکلات فنی نظیر تحقیق در زمینه سم زدایی ماده سمی حاصل شده در طول هیدرولیز اسیدرقیق صورت گرفته است.
فرآیند هیدرولیز اسید رقیق به جهت وجود تفاوت های بین همی سلولز و سلولز در دو مرحله صورت می گیرد (آگیولار و سایرین2002، لارسون و سایرین1999و سائمان1945). اولین مرحله در شرایط معتدل تری صورت گرفته که بازده بالاتری در تولید محصولات هیدرولیز همی سلولز همچون مونومرهای مانوز و زایلوز را نتیجه می دهد. مرحله دوم جهت هیدرولیز جزء مقاوم ترسلولز و به منظور تولید مونومرهای گلوکز بهینه سازی می شود. هیدرولیزاتهای مایع از هر مرحله بازیابی شده و بعد از جدا شدن از ماده جامد ولیگنین قبل کشت خنثی سازی و سم زدایی می شوند. سلولز ولیگنین باقیمانده به صورت جامد در راکتورهای هیدرولیز بجا مانده و به عنوان سوخت دیگ بخار برای تولید الکتریسیته (برق) یا بخار به کار می روند.
فرآیند اسیدرقیق دو مرحله ای معمولاً به دلایل زیر بر هیدرولیز اسیدرقیق یک مرحله ای ترجیح داده می شود:
1) مراحل جداگانه هیدرولیز همی سلولز و سلولز، به محصول قند بالاتری منجر می شود. بعلاوه در فرآیند دو مرحله ای هیدرولیز محصولی با محتوی قند هگزوز بالا بدست می آید که می تواند به راحتی به اتانول تخمیر گردد. اما ترکیب پنتوز و هگزوز معمولاًبرای تخمیر مشکل ساز است زیرا پنتوز به سختی تخمیر می گردد.
2) مصرف انرژی حداقل میگردد زیرا مایع قبل از هیدرولیز مرحله دوم حذف می شود.
3) محلول قند حاصل شده غلیظ تر می باشد.
4) تجزیه کمتر مواد هیدرولیز شده در مرحله اول به بازدهی بالاتر قند منتهی می شود.
5) تعداد ممانعت گرکمتر در طی هیدرولیز دو مرحله ای تشکیل می شود.
دسته بندی : علمی