دانلود پروژه:استفاده از مدل سطحی برای بهینه سازی فرآیند هیدرولیز اسید رقیق از پوست سبز گردو برای تولید گلوکز

 

 

فهرست مطالب

عنوان..……………………………………… …………………………………………..صفحه

چکیده………………………………….…………………….…………..…….………….1

فصل اول: مقدمه

1-1بیواتانول چیست؟………………………………………………………………..…………..…….3

1-2ضرورت استفاده از اتانول………………………………………………………………………..4

فصل دوم: کلیات

2-1مقدمه…………………………………………………………………. …………………….7

2-2تئوری احتراق……………………………………………………………………………………..7

2-2-1سوزاندن (احتراق مستقیم)……. ………………………………………………………………7

2-2-2فساد باکتریایی…………………………………………………………………………………..7

2-2-3تخمیر……………………………………………………………………………………      7….….

2-3روشهای هیدرولیز پسماندهای سلولزی…………………………………………………………8..

2-4مواد اولیه مورد استفاده در تولید بیواتانول…………………………………………………8……

2-4-1مواد اولیه قندی………………………………………………………………………………….8

2-4-2مواد اولیه نشاسته…………….…………………………………………………………….9

2-4-3مواداولیه سلولزی (لیگنوسلولز)………..………………………………………………….9

2-4-3-1سلوز…………………………………………………………………………………………14

2-4-3-2  همی سلولز…………….……………………………………15……………..…

2-4-3-3 لگنین15……………..……………………………………………………

2-5 بیواتانول سوخت سبز……………………………………………………17….……….

2-6 تولید بیواتانول بوسیله تخمیر کربوهیدراتها19….………….………………………….

2-7هیدرولیز……………….…………………………………………………………………..20

2-7-1هیدرولیز اسیدی………………………………………………………………………21

2-7-2هیدرولیز اسید رقیق22…..………………………………….…………………..

2-7-2-1 محصولات جانبی هیدرولیز اسید رقیق…………………………………………….25

2-7-2-1-1اسید های آلی………………………..…………………………………………..26

2-7-2-1-2ترکیبات فنولیک27…..…………………………………………………….

2-7-2-1-3 ترکیبات فورال……………………………………………………………………………. 27

2-7-3هیدرولیز اسید غلیظ…………………………………………………………………………..28

2-7-4 هیدرولیز آنزیمی…….…….……………….……………………………….30

2-8 پیش فرآوری فیزیکی.…….…………………………………………………….31

2-8-1انفجاربخار……………………………………………………………………………………….31

2-8-2 انفجار آمونیاک و دی اکسید کربن……………………………………………………………..32

2-8-3 پیش فرآوری شیمیایی…………………………………………………………………………..32

2-8-4 پیش عملیات بیولوژیکی………………………………………………………………………..34

2-9تخمیر………………..………………………………………………………..34

2-10 بازیابی جامدات و محصول……………………………………………………………………..35

فصل سوم:روش آزمایش

3-1 مواد و سایل مورد استفاده 37………………………………………………………………………..

2-3آزمایشات 37…………………………………………………………………………………………..

3-3 طراحی روش آزمایش 37…………………………………………………………………………….

1-2-3اثر غلظت 40………………………………………………………………………………………..

2-2-3اثر دما 40……………………………………………………………………………………………

3-2-3اثر زمان 41………………………………………………………………………………………..

3-4 نتایج تست زایلوز (XYL)……………………………………………………………………….41

1-3-3اثر غلظت 41………………………………………………………………………………

2-3-3اثر دما 42…………………………………………………………………………………………..

3-3-3اثر زمان 42…………………………………………………………………………………………

3-4 نتایج تست فورفورال(FER)……………………………………………………………………..43

1-4-3غلظت 43.………………………………………………………………………………….

-2-4-3دما 43………………………………………………………………………………………………

-3-4-3زمان 44……………………………………………………………………………………………

3-5 نتایج تست گلوکز(GLU)…………………………………………………………………………44

1-5-3غلظت 44……………………………………………………………………………………………

2-5-3دما 45……………………………………………………………………………………………….

3-5-3زمان…………………………………………………………………………………………….45.

فصل چهارم:  نمودار و جداول

4-1مدل سازی فرآیند:………………………………………………………………………………….48

4-2بررسي انطباق نتایج حاصل از گلوكز استحصال شده در مدلهاي پیشنهادی……………………48

4-2-1 مدل اول…………………………………………………………………………………………54

4-2-1-1بررسي صحت مدل…………………………………………………………………………..54

فصل پنجم: نتیجه گیری

نتیجه گیری56……………………………………………………………………….

 پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………57

مراجع……………………………………………………………………………………………………..58

فهرست جداول

جدول 1-1:مقایسه سه ماده قابل اشتعال اتانول، بنزین، گازوییل…………………………………………..3

جدول 1-2برخی ویژگیهای سوختهای الکلی…………………………………………………………………4

جدول 2-1فراوانی نسبی قندهای موجود در اجزای کربو هیدراتی چوب(%وزنی)(گلدشتاین1981)….13

جدول2-2 ترکیب گونه های مختلف زیست توده های سلولزی(%وزن خشک)(گلدشتاین،1981)…….13

جدول2-3 ترکیب بازدهی مواد متفاوت برای تولید بیواتانول(پواری، 2008)…………………………..13

جدول 2‑4 مقايسه روشهاي هيدروليز اسيدي………………………………………………………………22

جدول2-5 حدود درجه حرارت های تحقیق شده دوره اقامت و غلظت اسید………………………………23

جدول2-6 بازده تبدیلی هیدرولیزاسیدی غلیظ(بردارسایرین،1990)……………………………………..29

جدول2-7 میزان بازده تولیدبیواتانول از ساقه ذرت(بالات2008)……………………………………….29

جدول 3-1 نتایج بدست امده حاصل از انالیز بوسیله دستگاه hplc به قرار ریر است…………………..32

جدول4-1  ضرایب معادله دو جذوری حاصل از تطابق داده های آزمایشی با مدل……………………..49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نمودارها

نمودار 3-2-1 اثر غلظت بر روی اسید استیک……….……………………………………………………………….……….40

نمودار 3-2-2اثر دما بر روی اسید استیک……………………………………………………………………………………..40

 

نمودار 3-2-3اثر زمان بر روی اسید استیک…….………………………………………………………………………..……41

نمودار 3-3-1  اثر غلظت بر روی زایلوز………….…………………………………………………………………………...41

نمودار 3-3- 2 اثر ذما بر روی زایلوز……….………………………………………………………………………………….42

نمودار 3-3-3 اثر زمان بر روی زایلوز……….……………………………………………………………………………..….42

نمودار 3-4-1اثر غلطت بر روی فور فورال……..………………………………………………………………………………43

نمودار 3-4-2اثر دما بر روی فورفورال……….……………………………………………………………………….…………43

نمودار 3-4-3اثر زمان بر روی فورفورال……………………………………………………………………………….……….44

نمودار 3-5- 1اثر غلظت بر روی گلوکز………..……………………………………………………………..………………….44

نمودار 3-5- 2اثر دما بر روی گلوکز……….……………………………………………………………………………………..45

نمودار 3-5-3 اثر زمان بر روی گلوکز…………….………………………………………………………………………….…..45

نمودار 4-1 پاسخ سطحی برای غلظت گلوکز در هیدرولیز بصورت تابعی از دما وغلظت اسید بر طبق مدل…………… 50

نمودار 4-2پاسخ سطحی برای غلظت گلوکز در هیدرولیز بصورت تابعی از زمان وغلظت اسید بر طبق مدل…………..……51

نمودار 4-3 پاسخ سطحی برای غلظت زایلوز در هیدرولیز بصورت تابعی از دما و غلظت اسید بر طبق مدل………….....…51

نمودار 4-4 پاسخ سطحی برای غلظت زایلوز در هیدرولیز بصورت تابعی از زمان وغلظت اسید بر طبق مدل…………...….52

نمودار 4- 5 پاسخ سطحی برای غلظت فورفورال در هیدرولیز بصورت تابعی از زمان وغلظت اسید بر طبق مدل……….….52

نمودار 4- 6 پاسخ سطحی برای غلظت فورفورال در هیدرولیز بصورت تابعی از دما وغلظت اسید بر طبق مدل……………..53

نمودار 4 – 7پاسخ سطحی برای غلظت اسیداستیک در هیدرولیز بصورت تابعی از زمان وغلظت اسید بر طبق مدل….53……

نمودار 4-8 پاسخ سطحی برای غلظت اسیداستیک در هیدرولیز بصورت تابعی ازدما وغلظت اسید بر طبق مدل………..……54