Рубрика: БИОМАССА Как источник энергии

Система непрерывной ферментации

Для непрерывной ферментации может быть использован бродильный аппарат того же типа, что и для периодического процесса, но несколько модифицированный [36, 38, 39]. В этом случае сахар и питательная сре­да непрерывно добавляются в реактор при выходящих продуктах, со­держащих этанол и клеточный материал, который непрерывно обра­батывается для отделения клеток и извлечения основного продукта.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Стоимость с учетом будущих доходов

Правильное соотношение между капиталовложениями и эксплуата­ционными расходами можно определить, исследуя финансирование бу­дущего потока во времени. Для этого существуют различные методы, Таблица 1. Стандартная карта расходов Капиталовложения Доллары Заводские сооружения Оборудование Земельный участок Организационные и пусковые расходы Потребности в оборотных средствах Катализаторы и химические реагенты, применяемые в на­чальной стадии Ссудный процент в ходе сооружения Итого Годовые эксплуатационные расходы Биомасса Прочее сырье Материалы для технического обслуживания Вода Катализаторы и химические реагенты Оплата труда Эксплуатационнико в Арендатора Работников технического обслуживания Управленческих работников и работников материально — Доллары технического снабжения Закупаемая электроэнергия Общие управленческие расходы Поимущественный налог и страхование Итого Примечание.

Клетки, лишенные подвижности

Поскольку производство этанола не зависит от роста клеток, последние могут быть лишены подвижности, если их заключить в гели и поме­стить в реактор непрерывного действия [43, 44]. Поддерживая условия, при которых не происходит роста клеток, можно превратить в этанол свыше 95% глюкозы [44]. Кроме того, в этом случае достигается боль­шая плотность клеток, чем при их рециркуляции, не говоря уже о том, что отпадает необходимость в системах для отделения клеток центри­фугированием и для их рециркуляции.

Технические аспекты переработки биомассы в топливо

Производство этанола анаэробной ферментацией биомассы эффективно и экономически оправданно только при наличии благоприятных усло­вий: доступности сырья, возможности создания объединенных устано­вок, возможности сбыта на близлежащем рынке.

КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЯ

Типичные заводские капиталовложения включают общую стоимость за­вода, готового к пуску, в том числе технологического оборудования, коммунальных сооружений, производственных помещений и коммуни­каций, а также все прямые и косвенные издержки. К производственным помещениям и коммуникациям относятся зда­ние управления завода, исследовательская лаборатория, система сигна­лизации, ремонтные мастерские, снабженческие склады, контрольная ла­боратория, кафетерий, поликлиника и отдел кадров, заводские дороги, стоянки для автомобилей, пешеходные дорожки, стоки для ливневых вод, система заводской коммуникации, ограждение завода, помещение для охраны и осветительная система, противопожарное оборудование.

Производства топливного этанола

В настоящее время нет единого мнения относительно целесообразности производства топливного этанола ферментацией. Более того, до сих пор продолжаются дебаты по поводу возможного сопоставления стоимости энергии, содержащейся в этаноле, со стоимостью энергии, затра­ченной на его производство [3, 4]. Однако помимо этих проблем суще­ствуют проблемы технического характера, связанные с производством этанола. Одна из них заключается в процессе отгонки этанола.

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Обобщенное уравнение материального баланса имеет вид Накопление мае — Масса, поступаю — Масса, выходящая сы в пределах = щая в систему — за пределы систе — + системы мы Масса, образую — Расходы массы + щаяся в пределах — в пределах (1) Системы системы Процесс превращения биомассы в топливо часто происходит в ста­ционарном режиме, и в этом случае левая часть равенства (1) равна ну­лю. Если переработка биомассы не сопровождается химическими реак­циями (например, сушка и перемешивание), то третий и четвертый члены в правой части уравнения (1) также равны нулю.

ЦЕНЫ НА СЫРЬЕ

Цены на сырье, вообще говоря, можно рассматривать в зависимости от его наличия почти на всех региональных рынках: чем больше сырья, тем ниже его стоимость [1]. При увеличении цен на сырье возможность 24-89 Таблица 2. Стоимость биомассы (1979 г.) Сырье Первоначальная Пределы конъюнктурных Стоимость, долл./т колебаний, долл./т Сухой массы сухой массы Древесные растения 19 0-36 Навоз (со скотоводческих ферм промыш­ Ленного типа) 5 0-10 Целлюлозный материал (с низким содер­ Жанием влаги) 25 6-40 Растения с высоким содержанием Сахаров 15 0-30 Морские водоросли (бурые) 60 30-120 Сельскохозяйственные культуры с высо­ Ким содержанием влаги 35 10-60 Его приобретения, как правило, возрастает вдвое, но при этом цены на сырье могут существенным образом зависеть от района и конъюнктуры рынка (табл.

Производство этанола ферментацией биомассы

Д. Брандт1] Одним из наиболее эффективных способов обработки биомассы является пре­вращение ее в этанол; последний широко используется как в качестве жидкого топлива, так и сырья для химической промышленности. Такая обработка биомассы состоит из нескольких технологических стадий. При этом система подачи сырья должна обеспечивать выделение требуемого ко­личества ферментирующихся углеводов и может включать операции начиная от сбора сырья и до подачи подготовленных веществ на ферментацию.