Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
|
Сурет 4.2 Әртүрлі лигноцеллюлоза биомассасын пайдалана отырып биоэтанолды өндіру схемасы. Бұл целлюлозаны гидролитикалық ферменттер үшін қолжетімді етеді, целлюлоза көмірсу полимерлерінің ыдырайтын қантқа тез айналуына қосымша ұлғаюымен ықпал етеді. Өйткені көптеген лигноцеллюлозаның физикалық-химиялық сипаттамалары әртүрлі болғандықтан, олардың қасиеттерін ескере отырып, алдын ала өңдеудің қолайлы технологиясын пайдалану қажет. Алдын ала өңдеу мынадай талаптарға жауап беруі тиіс: қанттың түзілуін немесе кейіннен гидролиз арқылы қанттың түзілу қабілетін жақсарту, көмірсулардың ыдырауын немесе жоғалуын болдырмау, кейіннен гидролиз және ферментация процестеріне кедергі келтіретін жанама өнімдердің түзілуінен аулақ болу және экономикалық мақсатқа сай болу. Алдын ала өңдеуге физикалық, физика-химиялық, химиялық және биологиялық әдістер мен олардың комбинациялары кіреді. 4.2.1.1 Физикалық алдын ала өңдеу Ұсақтау, ұнтақтау, жоғары температура, мұздату / еріту және сәулелендіру циклдары сияқты физикалық өңдеу ұсақтауға және механикалық декристалдауға бағытталған. Бұл бөлшектер мен кристалдылықты азайтады және беттің ауданы мен көлемді тығыздығын арттырады. Төменде физикалық алдын ала өңдеудің әдістері келтірілген. 1. Ұсақтау Целлюлоза кристалдылығын азайту үшін ұсақтау және ұнтақтауды қолдануға болады. Материалдардың өлшемдері әдетте ұсақтаудан кейін 10-30 мм, ұнтақтаудан кейін 0,2–2 мм құрайды. Өлшемі азайған кезде ең жақсы нәтижелер алуға болады [23, 24], бірақ бөлшектердің өте ұсақ мөлшері алдын ала өңдеу және ферментативті гидролиз сияқты кейінгі өңдеуге теріс әсер етуі мүмкін. Сұйықтық негізінде келесі кезеңдерде кесектердің пайда болуына және канализацияға әкелуі мүмкін. Бұл энергияны өте көп қажет ететін процесс және көп жағдайларда энергияны тұтыну биомассадағы қолжетімді энергияның теориялық мазмұнына қарағанда жоғары болады. 2. Пиролиз Пиролиз-аз энергия қажет ететін эндотермиялық процесс. Пиролиз, сондай-ақ, лигноцеллюлоза материалдарын алдын ала өңдеу үшін қолданылады, өйткені биомасса целлюлоза мен гемицеллюлозаны жақсы шығуы бар ашытылатын қантқа термиялық айналдыру мақсатында тез пиролиз үшін субстрат ретінде пайдаланылуы мүмкін[25].Бұл процесте материалдар 300° C жоғары температурада өңделеді, нәтижесінде целлюлоза H2, CO және қалдық ағаш көмір сияқты газ тәрізді Орман қалдықтары Ауылшаруашылық қалдықтары Тұрмыстық қатты Өнеркәсіптік қалдықтар қалдықтар Физикалық Химиялық Биололгиялық Л иг н о цел л юл о за б ио м асс асы н Ал ды н ал а ө ң де у Қышқыл Ферментті 61 өнімдердің пайда болуымен тез ыдырайды [26, 27].Оттегінің қатысуымен пиролиз деполимеризацияға, тотығуға және дегидратацияға әкеледі. 3.Сәулелену Бар деректер бойынша сәулелендіру беттің ауданын ұлғаюын тудырады, ал оның целлюлоза кристалдылығына әсері даулы мәселе болып табылады. Сәулеленген үлгілердегі фенолдық қосылыстардың жоғары болуы, сәулемен өңдеу лигнин-целлюлоза кешенін бұзу үшін тиімді екенін көрсетеді. Целлюлозаны y сәулемен сәулелендіру 1,4-гликозидті байланыстардың ыдырауына және бетінің үлкен ауданы болуына әкеледі, сондай-ақ төмен кристалдылықты береді [28]. Алайда, толық масштабты процесте бұл әдісті пайдалану өте қымбат болып табылады. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|