1. Produkcja bioetanolu część II mgr inż. Łukasz Wyka, Uniwersytet Adama Mickiewicza w Poznaniu, Instytut Geoekologii i Geoinformacji Klub Młodego Naukowca, 03.06.2011 r. K M N
2. Czym jest bioetanol BIOETANOL to biopaliwo , czyli biologiczne źródło energii odnawialnej wykorzystujące energię biomasy. Bioetanol (etanol wykorzystywany do celów energetycznych) nie jest niczym nowym. Pierwszy silnik spalinowy (1872 r.) wykorzystywał 90-95% spirytus! Samochody z silnikami przystosowanymi do spalania bioetanolu były produkowane głównie w Brazylii od początku lat 70. XX w.
5. To jeszcze nie paliwo Bioetanol W wyniku fermentacji powstaje alkohol etylowy, ale jego zawartość w roztworze nie przekracza 10-15% (w zależności od jakości mikroorganizmów rozkładających cukry). Pozostałe produkty w brzeczce to kwasy organiczne, nierozłożone cukry, barwniki, pozostałości substratów i same nagromadzone mikroorganizmy. Taki produkt nie może być paliwem. Glukoza 2 Etanol + 2 CO 2
6. Surowce celulozowe cenny substrat do produkcji bioetanolu Słoma Drewno Wytłoki trzciny cukrowej Każde źródło, zarówno cukrów prostych jak i złożonych, nie pozwala na wytworzenie bardziej stężonych roztworów etanolu
10. Destylacja azeotropowa Destylacja azeotropowa. Polega ona na dodaniu do alkoholu pewnej ilości, np. benzenu. Tworzy się wtedy potrójny azeotrop woda-etanol-benzen wrzący w temp. 69 o C. Oddestylowuje on jako pierwszy, usuwając z mieszaniny wodę. Następnie wrze azeotrop etanol - benzen w temp. 72 o C (usunięciu ulega benzen) i wreszcie bezwodny etanol w 78,3 o C.
11. Destylacja azeotropowa cd. Schemat odwadniania etanolu metodą destylacji azeotropowej z użyciem benzenu, jako czynnika rozdzielającego E – etanol, B – benzen, W – woda 1 2 3
12. Perwaporacja Perwaporacja jest to techniką, stosującą membrany polimerowe, jako selektywne separatory i służąca ogólnie do rozdziału mieszanin ciekłych, np. do odwadniania cieczy organicznych, szczególnie tych tworzących z wodą azeotropy. Należy podkreślić, że proces odwadniania przebiega bez udziału dodatkowych składników. Mieszaninę po przeprowadzeniu fermentacji kieruję się na instalacje odzysku alkoholu. Roztwór pofermentacyjny zawierający 6-8 % etanolu poddawany jest wstępnie destylacji na kolumnie odpędowej i rektyfikacyjnej, a produktem jest mieszanina o zawartości 90-95 % etanolu. Mieszanina ta transportowana jest następnie do instalacji membranowej, gdzie ulega końcowemu odwodnieniu, zwykle do stężenia powyżej 99,8% etanolu.
13. Perwaporacja cd. Siłą napędową procesu jest różnica ciśnień, co uzyskuje się poprzez zastosowanie pomp próżniowych
14. Destylacja membranowa Destylacja membranowa (MD) jest procesem, w którym następuje odparowanie składników roztworu zasilającego przez porowatą membranę hydrofobową, za którą ma miejsce kondensacja wydzielonych składników. Membrana to półprzepuszczalna bariera rozdzielająca dwie fazy ciekłe lub gazowe, a transport cząsteczek przez nią zachodzi dzięki zastosowaniu odpowiedniej siły napędowej, którą może być różnica temperatur.
15. Proces połączony + Moduł destylacji membranowej bioreaktor Siłą napędową procesu MD jest różnica ciśnień, wynikająca z różnicy temperatury i składu roztworów przymembranowych.
