Luận Văn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị liên tục xử lý rơm rạ bằng hơi nước để lên men ethanol

1. MỞ ĐẦU

1.1. Lý do nghiên cứu Ethanol từ rơm rạ
Nước ta là một nước nông nghiệp với sản lượng gạo hằng năm trên 35 triệu tấn. Đồng bằng Sông Hồng, khu vực Trung Du và Đồng bằng Sông Cửu Long là 3 khu vực sản xuất lúa gạo chính của nước ta. Từ đó có thể thấy sản lượng rơm rạ trên cả nước hằng năm là rất lớn và tập trung. Việc giá dầu mỏ tăng lên từng ngày cùng với tình trạng ô nhiễm môi trường đang dần trở thành một thách thức lớn cho việc sử dụng nhiên liệu trong tương lai. Nguồn rơm rạ của chúng ta dồi dào nhưng những ứng dụng lại hạn chế. Phần lớn rơm rạ được để hoại mục tự nhiên hay đốt bỏ ngoài đồng. Sự lãng phí nguồn năng lượng cùng với ô nhiễm môi trường do việc sử dụng rơm rạ không đúng cách như hiện nay đang dần trở thành mối quan tâm của nhiều nhà khoa học và quản lý.
Ethanol được đánh giá là nguồn cung cấp nhiên liệu tốt cho tương lai vì con người có khả năng sản xuất với sản lượng lớn, không gây ô nhiễm môi trường và có thể thay thế được cho xăng nhiên liệu. Ethanol làm nhiên liệu này hoàn toàn có thể sản suất được từ nguồn cellulo như rơm rạ, trấu, bã mía, . Theo đánh giá sơ bộ, lượng rơm rạ hằng năm, nếu được chuyển thành ethanol, hoàn toàn có khả năng thay thế toàn bộ nhu cầu xăng dầu cả nước hiện nay.
Mục tiêu của đề tài nhằm mục đích từng bước nghiên cứu các thông số kỹ thuật của quá trình sản xuất liên tục ethanol nhiên liệu từ rơm, trong đó giai đoạn thứ nhất là xử lý và thuỷ phân rơm thanh dung dịch đường có khả năng lên men ethanol.

1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Những nghiên cứu trong đề tài này nhằm hướng đến thực hiện các quá trình xử lý rơm rạ liên tục với quy mô trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu hướng tới là xây dựng những cơ sở dữ liệu và thiết bị cho quy trình hoàn chỉnh sản xuất liên tục ethanol nhiên liệu từ rơm rạ sau này.
Nhiệm vụ cụ thể của đề tài bao gồm các nội dung cơ bản sau:
1. Thiết kế, chế tạo thiết bị liên tục xử lý rơm rạ
2. Khảo sát quá trình xử lý rơm rạ trên thiết bị liên tục đã chế tạo bằng hơi nước áp suất cao có giảm áp đột biến.
3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình nổ hơi liên tục đến hiệu suất thủy phân rơm rạ bằng enzyme cellulase trên cơ sở cải thiện những nghiên cứu trước theo hướng liên tục hóa quá trình thực hiện.