การสาธิตเทคโนโลยีการลดต้นทุนการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังกำลังการผลิต 5,000 ลิตรต่อวัน = Cassava-based ethanol production using high gravity (hg) fermentation process with in situ ethanol recovery (iser) / Vishnu Panphan [et al.]
โดย: Vishnu Panphan
ผู้แต่งร่วม: Vishnu Panphan | Jittraporn Lertsomphol | Thapparait Kanhanont | Kitti Orasoon | Sudarat Uttayanil | Chitsuda Pichitsrisakul | วิษณุ ปั้นพันธุ์ | จิตตราพร เลิศสมผล | เทพฤทธิ์ กัณหานนท์ | กิตติ อรสูญ | สุดารัตน์ อุทยานิล | ชิดสุดา พิชิตศรีสกุล
BCG: สิ่งแวดล้อม TRM: พลังงานและสิ่งแวดล้อม ชื่อชุด: Res. Proj. no. 65-25, Sub Proj. no. 1; no.1 (Final report)ข้อมูลการพิมพ์: Pathumthani : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2023 รายละเอียดตัวเล่ม: 80 p. : ill. ; 30 cm.ชื่อเรื่องอื่นๆ: โครงการวิจัยที่ ภ.65-25 การสาธิตเทคโนโลยีการลดต้นทุนการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลัง กำลังการผลิต 5,000 ลิตรต่อวันหัวเรื่อง: เอทานอล | มันสำปะหลังสารสนเทศออนไลน์: Click here to access Full-text สาระสังเขป: The high gravity (HG) fermentation process with in situ ethanol recovery (ISER) was used to produce ethanol from cassava at lab-scale (5 L) and pilot-scale (100 L) fermenters, which can reduce the cost of production. However, for high concentration feedstocks, the high ethanol concentration produced under HG conditions can inhibit yeast growth and the conversion of sugar into ethanol. To prevent this, ISER by vacuum fermentation was used to recover ethanol and avoid negative effects. Some fermentation broth was transferred to a holding tank, where ethanol was recovered and then circulated back to the fermenter, resulting in a smaller footprint and reduced equipment cost. This approach can be adapted for large-scale operations. The use of 30% (w/w) cassava chip increased the ethanol concentration from 14.88% (v/v) to 17.07% (v/v) and from 15.98% (v/v) to 17.67% (v/v) in the lab-scale and pilot-scale fermenters, respectively, with significantly improved production efficiency. In a demonstration plant with a capacity of 5,000 liters per day, the HG fermentation combined with the ISER system increased the production rate and decreased the production cost per unit. The concentration of 25% (w/w) had the highest fermentation efficiency at 92.67%, increasing production capacity by at least 20% compared to the same volume of broth. The integration of these technologies can be used as a production guideline for industrial-scale ethanol production in the future สาระสังเขป: งานวิจัยนี้ศึกษากระบวนการหมักเอทานอลจากมันสำปะหลังแบบความเข้มข้นสารตั้งต้นสูง (High Gravity Fermentation; HG) ร่วมกับระบบการกู้คืนเอทานอลระหว่างกระบวนการหมัก (In Situ Ethanol Recovery; ISER) ทั้งในถังหมักในระดับห้องปฏิบัติการและระดับกึ่งอุตสาหกรรม ซึ่งจะเป็นแนวทางหนึ่งในการลดต้นทุนการผลิตเอทานอล เนื่องจากต้นทุนในการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังค่อนข้างสูงกว่าวัตถุดิบประเภทอื่น อย่างไรก็ตาม การผลิตเอทานอลภายใต้สภาวะ HG จะทำให้ได้ความเข้มข้นของเอทานอลในน้ำหมักสูงกว่าการใช้ความเข้มข้นสารตั้งต้นในระดับปกติ (Normal Gravity; NG) ซึ่งความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะส่งผลให้เกิดการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ ทำให้เชื้อยีสต์ไม่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลเป็นเอทานอลได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ดังนั้น จึงได้นำเอาระบบการกู้คืนเอทานอลระหว่างการหมักภายใต้สภาวะสุญญากาศ (Vacuum Fermentation) เข้ามาช่วยลดผลกระทบดังกล่าว ซึ่งได้พัฒนาระบบการกู้คืนฯ โดยการนำผลิตภัณฑ์จากถังปฏิกรณ์ระหว่างกระบวนการหมักเข้าไปยังถังพักที่มีขนาดเล็กกว่า และสามารถควบคุมอุณหภูมิและความดันตามต้องการซึ่งจะไม่ส่งผลต่อระบบการหมัก วิธีการดังกล่าวนี้จะส่งผลถึงต้นทุนในส่วนของชุดอุปกรณ์ที่ใช้ในการกู้คืนที่มีขนาดที่ลดลง ซึ่งง่ายต่อการติดตั้งเข้ากับกระบวนการผลิต จากการศึกษาหาสภาวะความเข้มข้นที่เหมาะสมในกระบวนการหมักเอทานอลภายใต้ความเข้มข้นสารตั้งต้นสูงทั้งที่ไม่ใช้และใช้ระบบการกู้คืนเอทานอลระหว่างกระบวนการหมักในระดับห้องปฏิบัติการ ระดับกึ่งอุตสาหกรรม และระดับอุตสาหกรรม พบว่าที่ความเข้มข้นมันสำปะหลังร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก จะสามารถเพิ่มผลผลิตเอทานอลได้มากขึ้นจากร้อยละ 14.88 เป็นร้อยละ 17.07 โดยปริมาตร จากร้อยละ 15.98 เป็นร้อยละ 17.67 โดยปริมาตร และจากร้อยละ 11.84 เป็นร้อยละ 13.07 โดยปริมาตร ตามลำดับ โดยที่ประสิทธิภาพการหมักเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จากนั้นเมื่อได้ทำการทดลองในระดับโรงงานสาธิตผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังขนาดกำลังการผลิต 5,000 ลิตรต่อวัน พบว่าการหมักที่ความเข้มข้นสูงร่วมกับระบบการกู้คืนเอทานอลจะมีอัตราการผลิตที่สูงกกว่าการหมักแบบที่ไม่มีระบบการกู้คืนฯ สำหรับความเข้มข้นเริ่มต้นที่ ร้อยละ 25 โดยน้ำหนัก จะมีประสิทธิภาพการหมักสูงที่สุดอยู่ที่ร้อยละ 92.67 ซึ่งสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 20 ของกำลังการผลิตเดิมเมื่อคิดเทียบที่ปริมาณน้ำหมักที่เท่ากันและส่งผลให้ต้นทุนการผลิตต่อหน่วยลดลงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ว่าการนำเอาทั้ง 2 เทคโนโลยีนี้มาประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตเอทานอลในระดับอุตสาหกรรมก็จะสามารถเพิ่มผลิตภาพและลดต้นทุนด้านพลังงานลงได้อย่างแน่นอน.
ไม่มีรายการทางกายภาพสำหรับระเบียนนี้
Click on an image to view it in the image viewer
There are no comments on this title.