پديد آورنده :
عزيزي، فاطمه
عنوان :
توليد بيوهيدروژن و بيوگاز از باگاس پيش فرآوري شده با حلال آلي با استفاده از انترو باكترائروژنز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
سيزده، ۸۵ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميدزيلويي
توصيفگر ها :
هيدروژن , باگاس , پيش فرآوري حلال آلي , انتروباكترائروژنز , بيوگاز
استاد داور :
كيخسرو كريمي، محمد هادي جزيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/05/01
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
چكيده هيدروژن يكي از مطرحترين گزينهها بهعنوان حامل جديد انرژي محسوب ميشود فراواني سهولت توليد از آب مصرف تقريب ا منحصربهفرد و سودمندي زيستمحيطي ذاتي هيدروژن ازجمله ويژگيهايي است كه آن را ازديگرحاملهاي انرژي متمايز مي سازد از طرفي توليد بيوگاز نيز به دليل هزينه كم توليد و در دسترس بودن مواد اوليه مورداستفاده و شكل متنوع مصرف مزيت اقتصادي بااليي دارد نسل دوم منابع زيستتوده مانند زائدات كشاورزي توانسته است بهعنوان يك منبع تجديد پذير و مناسب براي توليد سوختهاي زيستي شناخته شود در اين پژوهش به بررسي توليد بيوهيدروژن و بيوگاز به عنوان سوخت پاك و بيوانرژي از باگاس زائدات كارخانه قند از نيشكر پرداختهشده است پيشفرآوري حالل آلي با اتانول در حضور 1 درصد وزني بر مبناي وزن خشك باگاس در نظر گرفته شده است و از انتروباكترائروژنز به عنوان يك باكتري بي هوازي اختياري استفاده شد براي طراحي آزمايش پيش فرآوري حالل آلي از نرمافزار Design Expert استفاده شد روش سطح پاسخ و طراحي آزمايش تركيب مركزي در اين طراحي انتخاب شد توابع هدف در اين طراحي جرم جامد بازيابي شده و جرم ليگنين بازيابي شده بود سه پارامتر تاثيرگذار در پيش فرآوري حالل آلي شامل دما 081 041 درجهي سانتي گراد غلظت اتانول 08 05 درصد حجمي و زمان 09 03 دقيقه مورد بررسي قرار گرفت بهترين مدل تطبيق دادهشده با دادههاي آزمايشگاهي براساس تحليل ANOVA به دست آمد شرايط عملياتي شامل دماي 061 درجهيسانتيگراد غلظت اتانول 56 درصد و زمان 09 دقيقه به عنوان پيش فراوري بهينه انتخاب شد دراين حالت بازده توليد هيدروژن برابر با 95 ميلي ليتر هيدروژن بر گرم باگاس بدست آمد ساختار بافت باگاس توسط ازمون XRD FTIR و عكس برداري ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت افزايش غلظت اتانول سبب افزايش شاخص بلورينگي و ميزان تخلل باگاس پيش فرآوري شد در نتيجه سطح دسترسي آنزيم در شدت پيش فراوري باال بهبود يافت افزايش شدت پيش فرآوري از 56 2 تا 13 4 ميزان بازيابي جامد را از57 درصد تا 64 درصد كاهش داده است غلظت اتانول در پيش فرآوري حالل آلي تاثير زيادي بر ميزان فعاليت شيمايي آب داشته است كاهش غلظت اتانول باعث افزايش فعاليت شيميايي آب و افزايش ميزان تخريب ليگنين و زايالن شده است بيشترين ميزان تخريب در غلظت اتانول 05 درصد بود در توليد بيوگاز اثر منفي پيشفرآوري بر ميزان بيوگاز توليدي در برخي از نمونه ها حاصل شد كه دليل آن از دست رفتن بخش زيادي از هميسلولز نمونهها طي فرآيند پيش فرآوري بوده است بيشترين ميزان توليد بيوگاز براي پيش فرآوري با شرايط عملياتي غلظت اتانول 05 درصد دماي081 درجهي سانتي گراد و زمان 09 دقيقه حاصل شد كه اين مقدار برار با 003ميلي ليتر متان بر گرم جامد فرار بدست آمد كلمات كليدي هيدروژن باگاس پيش فرآوري حالل آلي انتروباكترائروژنز بيوگاز
چكيده انگليسي :
86 Biohydrogen and Biogas Production from Organosolv Pretreated Bagasse using Enterobacter aerogenes Fatemeh Azizi Fateme azizi@ce iut ir June 20 2018 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Hamid Zilouei hzilouei@cc iut ac irAbstract Hydrogen is one of the most promising alternatives as a new energy carrier Theabundance ease of production from water the almost unique use and the inherentenvironmental benefits of hydrogen are its distinguished features comparing to otherenergy resources On the other hand biogas production has a high economic advantagedue to the low cost of production availability of raw materials and various forms ofconsumption The second generation of biomass such as agricultural wastes has beenrecognized as a renewable resource for biofuels production In this study production ofbiohydrogen and biogas from bagasse sugar production plant waste has been studied An organic solvent pretreatment with ethanol was used for bagasse preparation asfeedstock and Enterobacter aerogenes was used as facultative anaerobic bacteria Thedesign expert software was applied to design the organic solvent pretreatment test Thesurface response method and design of the central composition test were selected in thisdesign The recovered mass of total solid and recovered lignin were chosen as theobjective functions of this design Three considered parameters in organic solventpretreatment including temperature 140 180 C ethanol concentration 50 80 vol and time 30 90 min The best fitted model was obtained from laboratory data usingANOVA Operating conditions including temperature of 160 C ethanol concentration65 and time 90 min were selected as the optimal pretreating condition In this case theproduction of hydrogen was obtained equal to 59 ml of hydrogen per gram of bagasse The structure of bagasse tissue was then investigated using FTIR XRD and scanningelectron microscopy By increasing the ethanol concentration the crystallinity index wasincreased however the enzyme access level and the pretreateded bagasse porosity wereimproved at high pre treating intensity Increasing the pretreartment intensity from 2 65to 4 31 resulted in decrease of recovered solid mass from 75 to 46 Ethanolconcentration in pretreatment of organic solvent had an important impact on the intensityof chemical activity of water The highest degradation rate was observed in ethanolconcentration 50 The negative effect of pretreatment on biogas production rate was
استاد راهنما :
حميدزيلويي
استاد داور :
كيخسرو كريمي، محمد هادي جزيني
