پديد آورنده :
صالحي، دانيال
عنوان :
توسعه پالايشگاه زيستي بر اساس گياه پنبه شامل ضايعات برچه و فيبر پنبه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
[دوازده] , 92 ص.: مصور, جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي, حميد زيلويي
توصيفگر ها :
سوخت هاي زيستي , زيست پالايشگاه , بيواتانول , بيوهيدروژن
استاد داور :
محمدهادي جزيني, اسماعيل مهريار
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/16
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/23
چكيده فارسي :
امروزه بخش بزرگي از حامل هاي انرژي و مواد مصرفي در سراسر جهان از منابع فسيلي توليد مي شود . به دليل افزايش مداوم قيمت منابع فسيلي و در دسترس نبودن آنها و نگراني هاي زيست محيطي، پيش بيني مي شود بهره برداري از اين منابع از جمله نفت در آينده نزديك كاهش يابد . بنابراين راه حل هايي جايگزين كه بتواند تغييرات آب و هوايي را كاهش دهد و مصرف سوخت هاي فسيلي را كاهش دهد بايد ترويج داده شود . جايگزيني نفت با زيست توده به عنوان ماده اوليه براي توليد سوخت يك گزينه قابل بررسي است و نيروي محركه توسعه مجتمع هاي زيست پالايشگاهي است . بايد به اين نكته توجه كرد كه عليرغم منابع متنوع، ماده اوليه برخي از اين نوع سوخت ها از مواد غذايي توليد مي شود و لازم است از موادي بي ارزش و كم هزينه هستند استفاده شود . در پالايشگاه زيستي تقريبا مي توان همه انواع مواد اوليه زيست توده را از طريق فناوري هاي تبديل مشترك به انواع مختلف سوخت هاي زيستي و بيو شيميايي تبديل كرد . از اين رو در اين پژوهش از قسمت هاي مختلف گياه پنبه كه گياهي در دسترس در ايران است جهت توليد سوخت هاي زيستي بيواتانول و بيو هيدروژن استفاده شد . قسمت هاي محتلف اين گياه شامل برگ , كاسه گل , گل (پنبه) و ساقه پس از جداسازي براي دسترسي بهتر آنزيم ها در بخش هيدروليز آنزيمي با روش حلالي با غلظت 65% اتانول و در سه دماي 120و150و180 درجه سانتي گراد و در دو زمان 30 و 60 دقيقه پيش فراوري شدند . پس از فرآيند هيدروليز جامد و مايع شدند و مايعات هيدروليزيت با مخمر ساكرومايسيس سرويسيه براي توليد اتانول استفاده شدند و هم چنين در فرايند جداگانه ديگري پس از هيدروليز مايعات هيدروليزيت با باكتري انتروباكترائروژنز براي توليد بيوهيدروژن استفاده شدند . بيشترين ميزان اتانول توليدي براي برگ درشرايط پيش فراوري 180 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه با غلظت 67/8 گرم بر ليتر و بازده 70% و براي كاسه گل درشرايط پيش فراوري 180 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه با غلظت 78/7 گرم بر ليتر با بازده 27/42 % و براي پنبه درشرايط پيش فراوري 180 درجه سانتي گراد و زمان 60 دقيقه با غلظت 11/10 گرم بر ليتر با بازده 61/42 % و براي ساقه درشرايط پيش فراوري 180 درجه سانتي گراد و زمان 60 دقيقه با غلظت 78/8 گرم بر ليتر با بازده 74/59 % به دست آمد . همچنين بيشترين ميزان توليد بيوهيدروژن براي برگ در درشرايط پيش فراوري 150 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه با حجم 05/42 ميلي ليتر و براي كاسه گل در درشرايط پيش فراوري 150 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه با حجم 65/39 ميلي ليتر و براي پنبه درشرايط پيش فراوري 120 درجه سانتي گراد و زمان 60 دقيقه با حجم 12/44 ميلي ليتر و براي ساقه در درشرايط پيش فراوري 120 درجه سانتي گراد و زمان 30 دقيقه با حجم 98/37 ميلي ليتر به دست آمد .در پايان با توجه به نتايج حاصل, سوبستراهاي مورد استفاده براي توليد سوخت هاي زيستي (بيواتانول وبيوهيدروژن) مناسب مي باشند .
واژگان كليدي : سوخت هاي زيستي , بيواتانول , بيوهيدروژن , زيست پالايشگاه
چكيده انگليسي :
Today, a large part of energy carriers and materials around the world originate from fossil fuel refineries. Due to the constant increase in the price of fossil resources, their unavailability, and environmental concerns, it is expected that the exploitation of these resources will decrease in the near future. Therefore, alternative solutions that can reduce climate change and reduce the consumption of fossil fuels should be promoted. Replacing oil with biomass as a raw material for fuel production is an option that can be investigated and is the driving force for the development of biorefinery complexes. It should be noted that despite the diverse sources of these types of fuels, some of them have nutritional value, and thus, useless and low-cost mateirlas should be used. In a biorefinery, almost all parts of biomass are converted into different classes of biofuels and biochemicals. Therefore, in this research, different parts of the cotton plant, which is a widely available plant in Iran, were used to produce bioethanol and biohydrogen. Different parts of this plant, including leaves, calyx, flower (cotton), and stem, were pretreated with 65% ethanol at three temperatures of 120, 150, and 180 °C for two times of 30 and 60 minutes. After the hydrolysis, the solid and liquid were separated, and the hydrolysates were fermented with Saccharomyces cerevisiae to produce ethanol, and also in another separate process with Enterobacterogenes to produce biohydrogen. The highest amount of ethanol was produced for leaves after pretreatment at 180°C for 30 minutes, resulting in a concentration of 8.67 g/l and 70% efficiency. The corresponding values for flower calyx after pretreatment at 180°C for 30 minutes were 7.78 g/l with and 42.27%. For cotton, after the pretreatment at 180°C for 60 minutes, the ethanol concentration of 10.11 g/l and a yield of 42.61% were detected while the corresponding results for the stem were 8.78 g/l and 59.74%. Also, the highest amount of biohydrogen production for leaves in pre-processing conditions of 150°C for 30 minutes with a volume of 42.05 ml and for calyx in pre-processing conditions of 150°C and time of 30 minutes with a volume of 39.65 ml and it was obtained for cotton in pre-processing conditions of 120°C and time of 60 minutes with a volume of 44.12 ml and for stem in pre-processing conditions of 120°C and time of 30 minutes with a volume of 37.98 ml. In the end, according to the results, the substrates used for the production of biofuels (bioethanol and biohydrogen) are suitable.
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي, حميد زيلويي
استاد داور :
محمدهادي جزيني, اسماعيل مهريار
