Đang tải... (xem toàn văn)
Trong những năm gần đây, cùng với sự leo thang của giá xăng dầu gây nhiều tác động tiêu cực đến nền kinh tế thế giới việc tìm kiếm những nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo để thay thế một phần xăng dầu trở thành một vấn đề cấp thiết và được nhiều quốc gia quan tâm. Một trong những hướng đi hiệu quả là sử dụng ethanol để pha vào xăng vừa làm tăng chỉ số octane, vừa có tác dụng giảm ô nhiễm môi trường tác động tích cực đến nền kinh tế thế giới. Do vậy, việc sử dụng enzyme amylase ở giai đoạn đường hóa mang lại nhiều lợi ích trong quá trình sản xuất ethanol như tăng năng suất, giảm chi phí cho quá trình tinh sạch,...
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỂ PHẢN ỨNG CHO QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA BỔ SUNG ENZYME AMYLASE TRONG SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘT SẮN VỚI NĂNG SUẤT 30000 LÍT/NGÀY NHÓM: GVHD: TS PHẠM MINH TUẤN TP.HCM, tháng 10 năm 2017DANH SÁCH NHÓM Thiết kế bể phản ứng sinh học STT Họ tên Trần Hạ Nghi Văn Mỹ Diệu Huỳnh Thị Duyên Dương Thị Diễm My Lê Hoàng Yến Vy GVHD: TS Phạm Minh Tuấn MSSV 2008140452 2008140436 2008140052 2008140398 2008140378 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Tinh bột sản phẩm tự nhiên quan trọng có nhiều ứng dụng kỹ thuật đời sống người, đặc biệt công nghiệp thực phẩm Để thuỷ phân tinh bột từ lâu người ta sử dụng acid vô HCl H 2SO4 Nhưng kết cho thấy, thuỷ phân acid khó kiểm soát thường tạo nhiều sản phẩm không mong muốn không đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm Do vậy, việc thay ứng dụng enzyme để thuỷ phân tinh bột kết tất yếu lịch sử phát triển Enzyme amylase dùng phổ biến đóng vai trò quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm sản xuất bánh mì, rượu, bia, nhiên liệu sạch,… Trong năm gần đây, với leo thang giá xăng dầu gây nhiều tác động tiêu cực đến kinh tế giới việc tìm kiếm nguồn lượng sạch, có khả tái tạo để thay phần xăng dầu trở thành vấn đề cấp thiết nhiều quốc gia quan tâm Một hướng hiệu sử dụng ethanol để pha vào xăng vừa làm tăng số octane, vừa có tác dụng giảm ô nhiễm môi trường tác động tích cực đến kinh tế giới Do vậy, việc sử dụng enzyme amylase giai đoạn đường hóa mang lại nhiều lợi ích trình sản xuất ethanol tăng suất, giảm chi phí cho trình tinh sạch, Với lí trên, đề tài: “Tính toán, thiết kế bể phản ứng cho trình đường hóa bổ sung enzyme amylase sản xuất ethanol với suất 30000 lít/ngày” nhằm bước đầu xây dựng quy trình sản xuất ethanol nhiên liệu phục vụ cho nhu cầu lượng ngày tăng nước ta giới Nhóm Trang Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ethanol 1.1.1 Lịch sử phát triển nguồn nhiên liệu ethanol Từ lâu ethanol người sử dụng thành phần gây cảm giác say đồ uống chứa cồn Việc chưng cất thu nhận ethanol dạng tương đối tinh khiết thực lần nhà giả kim thuật Hồi Giáo họ người phát triển công nghệ chưng cất rượu thời kỳ Từ 801-873, Al-Kindi miêu tả trình chưng cất rượu, việc loại bỏ ethanol khỏi nước tạo sản phẩm chứa đến 96% ethanol tinh khiết Ethanol tinh khiết lần nhà khoa học Johann Tobias Lowitz thu nhận vào năm 1796 cách lọc qua than củi [1] Năm 1807, ethanol Antoine Lavoisier mô tả hợp chất cacbon, hidro oxi, không lâu sau Nicolas-Théodore de Saussure xác định công thức hóa học Năm 1858, Archibald Scott Couper công bố công thức hóa học ethanol, ethanol hợp chất hóa học xác định công thức hóa học [2] Năm 1825, Michael Faraday tổng hợp thành công ethanol nhân tạo Khoảng năm 1840, ethanol sử dụng làm nhiên liệu đốt đèn Hoa Kỳ sau biết đến nguồn nhiên liệu cho động đốt ứng dụng nhiều nước Anh, Pháp, Mĩ, Canada, Brazil… Năm 1826, nguyên mẫu động đốt đưa Samuel Morey, USA tiền đề quan trọng cho việc phát triển nguồn nhiên liệu ethanol Động nổ giới Nikolaus August Otto (người Đức) thiết kế sử dụng nhiên liệu sinh học thể lỏng rượu cồn – ethanol Năm 1908, Henry Ford xây dựng mô hình sử dụng ethanol để cung cấp nguồn lượng cho động Nhưng cuối công nghiệp dầu mỏ “chiến thắng” cạnh tranh với ethanol suốt thập niên 1970, vấn đề “thương mại hóa” ethanol giao thông vận tải thúc đẩy phát triển Năm 1972, khủng hoảng dầu mỏ khối OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries – tổ chức nước xuất dầu mỏ) diễn làm ảnh hưởng đến vấn đề an ninh lượng quốc gia Vào thời điểm quan bảo vệ môi trường (EPA) tìm kiếm chất thay cho chì gasoline để gia tăng số octane ethanol trở nên có giá trị Đầu kỷ 21, ethanol trở thành nhiên liệu ưu tiên hàng đầu xây dựng chiến lược lượng Mỹ, Tây Âu, Nhật, Brazil [2] Nhóm Trang Thiết kế bể phản ứng sinh học • - + + + + + + + GVHD: TS Phạm Minh Tuấn 1.1.2 Các tính chất lý – hóa ethanol Tính chất vật lý Ethanol chất lỏng, không màu, suốt, nhẹ nước, có mùi thơm đặc trưng, dễ bay hơi, dễ cháy Hòa tan nước nhiều chất vô như: CaCl 2, MgCl2, SiCl4, KOH…và nhiều chất khí: H2, N2, O2, SO2, CO2…, hòa tan nhiều chất hữu không hòa tan tinh bột disaccharit… Các thông số vật lý ethanol Tỷ trọng: d420 = 0.789 (g/cm3), d415 = 0.794(g/cm3)… Phân tử lượng: 46.07 g/mol Nhiệt độ sôi: 78.320C áp suất 760 mmHg, nhiệt độ bắt lửa 1200C Nhiệt dung riêng: 0.548 kJ/kg.độ (ở 200C) 0.769 kJ/kg.độ (ở 600C) Năng suất tỏa nhiệt: 6642÷7100 kJ/kg.độ Hệ số khúc xạ 1.362 ( = 589,3 nm 18.35oC) • Tính chất hóa học Công thức hóa học C2H5OH hay CH3CH2OH viết tóm tắt C2H6O Hình Cấu trúc phân tử ethanol + Do cấu trúc phân tử rượu gồm hai thành phần: gốc etyl nhóm hydroxyl nên tính chất hóa học rượu etylic phụ thuộc vào chất hai thành phần hóa học + Phản ứng oxy hóa Tùy theo cường độ oxy tác dụng, rượu bị oxy hóa theo ba mức thành aldehyde,acid hữu thành CO2 H2O 2C2H5 OH + O2 Nhẹ 2CH3CHO + 2H2O 2C2H5OH + O2 Vừa đủ CH3COOH + 2H2O C2H5OH + 3O2 Mãnh liệt 2CO2 + 3H2O + Ngoài có phản ứng với kim loại kiềm kiềm thổ, phản ứng este hóa rượu acid, phản ứng loại nước, 1.1.3 Tình hình sản xuất sử dụng ethanol giới • Tình hình sản xuất ethanol giới - Trong sản xuất xăng dầu, việc dùng thanol để thay chất phụ gia MTBE (metyltert butyl ete) nghiên cứu, tiến hành nhiều năm qua nhiều quốc gia quan tâm Người ta sản xuất ethanol từ nguồn nguyên liệu khác như: ngô, sắn, mía, đường Nhóm Trang Thiết kế bể phản ứng sinh học - GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Mỹ: Là nước sản xuất ethanol lớn giới với chương trình ethanol nhiên liệu cụ thể lệnh cấm sử dụng MTBE vào năm 2003.Tổng công suất sản xuất ethanol nhiên liệu Mỹ đến năm 2003 đạt 3,5 tỷ galon, tương đương 13 tỷ lít Tương lai, Mỹ vượt Braxin, nước sản xuất etanol lớn giới vào năm 2004 Bảng 1: Tình hình sản xuất ethanol Mỹ từ năm 1981 – 2010 (đơn vị 1000 lít) Năm 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 + + + • Sản xuất Năm Sản xuất 314 1996 3685 854 1997 4877 1572 1998 5319 1932 1999 5546 2336 2000 6414 2695 2001 6682 3100 2002 8101 3145 2003 10616 3190 2004 12887 2830 2005 14780 3279 2006 18489 3729 2007 24685 4370 2008 35237 4879 2009 41404 5139 2010 50338 (Nguồn: www.eia.doe.gov) Tây Ban Nha: trở thành nhà sản xuất ethanol sinh học lớn châu âu vào năm 2004, nhà máy thứ nhà máy lớn nước vào hoạt động vào năm 2004 Trung Quốc: Chính phủ nước vừa công bố dự án tăng cường công suất sản xuất etanol nhiên liệu tới 1,6 triệu tấn, tương đương tỷ lít/năm Ngoài ra, nhà máy sản xuất etanol tổng hợp xây dựng vào hoạt động vào năm 2005 Thái Lan: Chính phủ nước có kế hoạch tăng sản lượng etanol nhiên liệu lên tới 650 triệu lít vào năm 2003 từ nguyên liệu sắn, ngô, mía đường Trong trình sản xuất ethanol sinh học phân thành công đoạn công đoạn lên men nhằm sản xuất ethanol có nồng độ thấp công đoạn làm khan để sản xuất ethanol có nồng độ cao để phối trộn vào xăng Tình hình tiêu thụ ethanol toàn giới Hiện nay, tình hình sử dụng ethanol giới phát triển mạnh mẽ Nhiều Brazil, nước Mỹ, Eu, Trung Quốc,…Tại Đông Nam Á, Thái Lan nước đứng đầu sản xuất sử dụng ethanol làm nhiên liệu, khoảng 1,5-1,6 triệu tấn/năm Bảng 2: Sản lượng bio-ethanol sử dụng giới (năm 2006) Nhóm Trang Thiết kế bể phản ứng sinh học Quốc gia Braxin Mỹ EU Trung Quốc Ấn Độ Thái Lan - - - GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Số lít sản xuất năm 20.5 tỷ lít 22.3 tỷ lít 341250000 lít 3.8 tỷ lít 1.7 tỷ lít 400000000 lít 1.1.4 Tình hình sản xuất sử dụng ethanol nước ta Việt Nam có tiềm lớn nguồn nguyên liệu mía đường, sắn, có sức lao động dồi dào, bên cạnh đó, khu công nghiệp lọc hóa dầu Dung Quất có tốc độ đầu tư phát triển khu vực, môi trường thuận lợi, tiềm cho phát triển ngành công nghiệp chiến lược đất nước Sản xuất nhiên liệu sinh học Việt Nam nhiều đối tác nước quan tâm Đáng ý số dự án JICA – Nhật Bản hỗ trợ Việt Nam nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học sử dụng loại phế phẩm bã mía, rơm rạ, dự án phủ Hà Lan tài trợ sử dụng trấu, vỏ cà phê, trái điều vỏ điều, Tổng công suất năm nhà máy sản xuất bio-ethanol Việt Nam khoảng 106 triệu lít, nhà máy cồn Lam Sơn có công suất lớn (27 triệu lít, chiếm 27%) Các nhà máy lại có công suất nhỏ 10 triệu lít/năm (phổ biến từ 3-6 triệu/năm) Trong số 14 nhà máy có nhà máy sử dụng nguyên liệu đầu vào mật rỉ, nhà máy sử dụng tinh bột Bảng 3: Công suất nhà máy sản xuất ethanol Việt Nam năm 2007 STT 10 11 12 13 14 Nhóm Cơ sở sản xuất NM rượu Hà Nội NM rượu Đồng Xuân NM cồn Quảng Ngãi NM rượu Bình Tây NM đường Lam Sơn NM đường Hòa Bình NM đường Sông Lam NM cồn Hiệp Hòa NM rượu Bình Định NM số sở tư nhân NM cồn Tuy Hòa NM cồn Nagarjuna NM cồn Xuân Lộc, Đồng Nai NM cồn Bình Tây Công suất ( triệu lít/năm) 3.0 3.0 3.0 3.0 27 2.0 1.0 6.0 9.0 10 6.0 2.0 6.0 6.0 Trang Nguyên liệu Tinh bột sắn Tinh bột sắn Mật rỉ Tinh bột sắn Mật rỉ Mật rỉ Mật rỉ Mật rỉ Mật rỉ Mật rỉ Mật rỉ Mật rỉ Tinh bột sắn Tinh bột sắn Thiết kế bể phản ứng sinh học 1.2 GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Tổng quan sắn 1.2.1 Vị trí phân loại • Vị trí • + + + + + + Giới: Plantaeae Ngành: Angiospermae Lớp: Eudicots Bộ: Malpighiales Họ: Euphorbiaceae Chi: Manihot Loài: M Esculenta Tên khoa học: Manihot Esculenta Hình Cây sắn (Manihot esculenta) Tên gọi khác: Khoai mì Phân loại Sắn gồm nhiều giống khác Nhân dân ta thường vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân mà phân loại: Sắn dù: Cây thấp (không 1,2m), đốt ngắn, thân non màu xanh nhạt, cuống gân màu trắng, xòe ô Vỏ gỗ nâu sẫm, vỏ cùi thịt sắn trắng Hàm lượng axit xyanuahydric cao ăn bị ngộ độc, hàm lượng bột cao Sắn vàng: Khi non thân màu xanh sẫm, cuống màu đỏ, có sọc nhạt Củ sắn dài, to, vỏ gỗ màu vàng nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt sắn màu vàng nhạt, luộc màu vàng rõ rệt hơn, mềm, xơ, nhựa, ăn dẻo thơm, không gây ngộ độc Sắn đỏ: Thân cao (3m), non màu xanh thẫm, đốt dài, cuống gân màu đỏ thẫm Củ dài, to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày màu đỏ, thịt trắng Sắn trắng: Thân cao, non màu xanh nhạt, cuống gân đỏ Củ ngắn, mập, vỏ gỗ màu xám nhạt, thịt trắng Khi luộc bở, thơm, nhựa Trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại sắn đắng sắn Sắn đắng có hàm lượng axit xyanuahydric cao, ăn bị ngộ độc, hàm lượng tinh bột cao, không dùng để ăn tươi mà để sản xuất bột sắn lát Sắn có hàm lượng axit xyanuahydric thấp, hàm lượng bột thấp hơn, dễ chế biến sử dụng 1.2.2 Nguồn gốc phân bố Là lương thực có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ Đến kỉ XVI, sắn trồng nhiều Châu Á Châu Phi Sắn dễ trồng, thích hợp với đất đồi, gò Sản lượng sắn tương đối ổn định cao Củ sắn nhiều tinh bột, nên sản lượng tinh bột đơn vị diện tích canh tác so với nhiều loại trồng khác Nhóm Trang Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Ở Việt Nam sắn trồng từ Bắc tới Nam, trồng nhiều vùng trung du Hằng năm, nước ta xuất khoảng 1.2 triệu lát xuất khẩu, sản xuất 400 triệu lít ethanol/năm với tỷ lệ 10% ethanol pha vào xăng lượng ethanol nói đủ đáp ứng 50% nhu cầu ethanol sinh học thị trường xăng [3] + + + + 1.2.3 Đặc điểm sinh học Thân Thân có chiều cao trung bình 1,5 m; có cao 2÷3 m Đường kính gốc thân biến động từ 2÷6cm Thân phân nhánh không phân nhánh tuỳ vào giống Các giống sắn khác thân sắn có màu sắc khác Thông thường thân non có màu xanh có màu đỏ tía, thân già màu sắc thân biến đổi thành màu vàng tro hay xám lục Trên thân sắn có nhiều mắt xếp xen kẽ nhau, dấu vết rụng để lại Chiều dài lóng tính từ mắt đến mắt khác thẳng hàng thân Cấu tạo thân gồm phần chính: Tầng biểu bì (lớp bần): mỏng, có màu sắc đặc trưng thân sắn, có nhiệm vụ bảo vệ phần thân Tầng nhu mô vỏ: tế bào lớn, bao gồm mô mềm vỏ Tầng tế bào hóa gỗ (còn gọi tầng ligin): cứng, có lõi thẳng giúp sắn cứng đứng thẳng Lõi (ruột rỗng): khối hình trụ màu trắng, xốp, kéo dọc suốt thân, chứa nhiều khí nước Hình Thân sắn cấu trúc thân sắn Lá Có gân rõ mặt sau Lá mọc so le, xếp thân theo đường xoắn ốc Lá non sắn có màu xanh hay tím Lá già màu xanh, chiều dài từ 8÷20 cm, chiều rộng 1÷6 cm Mặt có màu xanh thẫm, mặt có màu xanh nhạt + Cuống dài khoảng 9÷20 cm có màu xanh, tím xanh điểm tím tùy giống + + Nhóm Trang Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Hình Lá sắn Rễ Mọc từ mắt mô sẹo hom, lúc đầu mọc ngang sau cắm sâu xuống đất Theo thời gian chúng phình to tích lũy bột thành củ - Củ + Củ sắn có hai đầu nhọn, chiều dài biến động từ 25÷200 cm, trung bình khoảng 40÷50 cm Đuờng kính củ thay đổi từ 2÷25 cm, trung bình 5÷7 cm Nhìn chung, kích thước trọng lượng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác độ màu đất - - Hình Củ sắn cấu tạo củ sắn Cấu tạo củ sắn bao gồm: + Vỏ gồm vỏ gỗ vỏ cùi Vỏ gỗ: Bao bọc củ sắn Màu sắc từ trắng xám tới vàng, vàng sẫm hay nâu tùy thuộc loại giống Thành phần cấu tạo chủ yếu xenlulloza hemixenlulloza, tinh bột bền, giữ vai trò bảo vệ cho củ bị tác động từ bên Vỏ gỗ mỏng, chiếm khoảng 0,5÷3% khối lượng toàn củ Vỏ cùi: Vỏ cùi dày vỏ gỗ, chiếm khoảng 8÷20% khối lượng toàn củ Vỏ cùi mềm, xenlulloza có nhiều tinh bột (5÷8%), để tận dụng lượng bột chế biến không tách vỏ cùi Mủ sắn tập trung chủ yếu vỏ cùi Trong mủ chứa nhiều tanin, enzyme, sắc tố, độc tố,… Nhóm Trang 10 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Dễ khí tự động hóa Năng suất cao cho chất lượng dịch cháo ổn định cho chất lượng cồn ổn định Tốn nhân lực tự động hóa cao Nhược điểm Yêu cầu nghiêm ngặt kích thước bột nghiền: thường rây d = 3mm không 10% lọt rây d = 1mm > 40% + Yêu cầu vận hành, thao tác, sửa chữa cần kỹ thuật cao + Yêu cầu điện nước đầy đủ ổn định • Nấu có sử dụng enzyme + + + + - + + + + + + + Bảng Đặc điểm loại enzyme thủy phân tinh bột sản xuất từ vi sinh vật Đặc điểm: Nấu áp suất thường nhiệt độ nấu không 100 oC Sử dụng enzyme αamylase chịu nhiệt Enzyme thu nhận từ vi khuẩn B.Licheniformic có pH khoảng 6,5 tùy loại cụ thể, nhiệt độ chịu 85÷105 oC Các chế phẩm enzyme sản xuất từ vi sinh vật thường có hoạt tính xúc tác mạnh, có khả hoạt động nhiệt độ cao, điều thuận lợi cho trình dịch hóa đường hóa Ưu điểm Cấu tạo thiết bị đơn giản dễ chế tạo, không đòi hỏi thiết bị chịu áp lực cao Dễ thao tác, vận hành, dễ vệ sinh, sửa chữa cần Nhiệt độ, áp suất, thời gian nấu giảm tổn thất đường, tinh bột nâng cao suất cồn Năng lượng giảm trình nấu thực áp suất nhiệt độ thấp Tránh tượng lão hóa tinh bột (do amylose amylopectin thủy phân thành dextrin) Nhược điểm Kích thước bột nghiền phải nhỏ khoảng mm Không khí tự động hóa Lựa chọn phương pháp nấu Dựa vào phân tích ưu nhược điểm phương pháp nấu nhóm chọn phương pháp nấu có sử dụng enzyme chúng có nhiều ưu điểm có tính khả Nhóm Trang 20 Thiết kế bể phản ứng sinh học + + + + + - + + GVHD: TS Phạm Minh Tuấn thi thực sản xuất ethanol với suất 30000 lít cồn/ ngày mà nhà máy đặt Cách tiến hành Kiểm tra đường ống dẫn hệ thống cung cấp Nồi cần vệ sinh cách xông trực tiếp 95÷100 0C 15÷20 phút Chuẩn bị lượng enzyme Termamyl 120L, khoảng 0,02÷0,03 % so với khối lượng tinh bột Bật cánh khuấy Lượng Termamyl chia làm phần, cho vào nồi nấu sau: Lần 1: Khi bơm dịch bột chạm đến ống dẫn đáy nồi để tránh tắc ống dẫn Lần 2: Khi bơm dịch bột đến 1/3 Lần 3: Khi bơm dịch bột đến 2/3 Lần 4: Khi bơm đầy nồi Cấp nâng nhiệt độ lên tới 100 0C, giữ nhiệt độ khoảng 60 phút Thời gian từ lúc bơm bột đến xuống thùng đường hóa khoảng 3h Yêu cầu dịch cháo sau nấu Dịch cháo sau nấu phải chín đều, cháo có mùi thơm nhẹ, màu vàng rơm cánh gián, không vón cục, không cháy khét, không đặc loãng Các phương pháp đánh giá dịch cháo Phương pháp cảm quan: Dựa vào kinh nghiệm người công nhân để nhận biết mùi thơm, màu sắc dịch cháo sau nấu để biết độ chín dịch cháo Phương pháp hóa lý: Lọc dịch nấu qua giấy lọc (giấy bản), sau quan sát tốc độ lọc 80÷100 giọt/phút coi đạt yêu cầu 2.2.2 Các phương pháp đường hóa Đường hóa công đoạn sản xuất ethanol quan trọng, lượng đường tạo định khả lên men Chính thế, nhiều nhà máy sản xuất ethanol giới cho thêm enzyme với số lượng lớn giai đoạn Các enzyme phần lớn enzyme chịu nhiệt Biến đổi sinh hóa trình đường hóa thủy phân tinh bột thành dextrin đường đơn giản (maltose, glucose,…) dễ tan lên men tác dụng amylase Mục đích: thủy phân chuyển hóa tinh bột thành đường để tinh bột lên men trực tiếp Đây bước quan trọng định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu - Một số tác nhân đường hóa: + Dùng acid HCl H2SO4: Phương pháp dùng giá thành cao mà hiệu suất thu hồi thấp + Dùng amylase thóc mầm (malt đại mạch) số nước Châu Âu dùng phương pháp + Dùng amylase nhận từ nuôi cấy vi sinh vật: Đây phương pháp hầu sử dụng sản xuất cồn - Nhóm Trang 21 Thiết kế bể phản ứng sinh học • + + + + + • + + + + + + GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Một số phương pháp đường hóa Đường hóa liên tục Phương pháp đường hóa liên tục tiến hành thiết bị khác nhau, dịch cháo dịch amylase liên tục vào hệ thống, dịch đường liên tục sang phận lên men Ưu điểm Dịch cháo bị lão hóa làm lạnh tới nhiệt độ đường hóa Thời gian đường hóa ngắn, tăng công suất thiết bị tiết kiệm diện tích nhà xưởng Hoạt tính amylase bị vô hoạt thời gian tiếp xúc với nhiệt độ cao rút ngắn Nhược điểm Yêu cầu người vận hành có thao tác, sửa chữa cần kỹ thuật cao Yêu cầu yêu cầu kỹ thuật ổn định - Các yếu tố ảnh hưởng đến trình đường hóa: + Nhiệt độ: 35 – 62oC (khoảng nhiệt độ tối thích cho enzyme amylase) + pH: 4-5 (pH10 enzyme amylase ngừng hoạt động) + Nồng độ enzyme: tốc độ thủy phân tinh bột tăng tỉ lệ thuận với lượng enzyme + Nồng độ rượu: nồng độ rượu >6% ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt tính enzyme Đường hóa bán liên tục Đường hóa gián đoạn thực thiết bị, trình đương hóa kéo dài Phương pháp có ưu điểm dịch cháo dịch hóa, thời gian đổ cháo kéo dài, enzym amylase giảm hoạt tính, đồng thời làm giảm suất thiết bị Chọn phương pháp đường hóa Lựa chọn phương pháp đường hóa liên tục phương pháp có nhiều ưu điểm phù hợp với suất 30000 lít cồn/ ngày mà nhà máy đề Cách tiến hành Dịch cháo từ nồi nấu theo ống dẫn cháo vào thiết bị làm nguội ống lồng ống Ở dịch cháo ống nước làm nguội bên ống thực trình trao đổi nhiệt làm cho nhiệt độ dịch cháo giảm xuống to=60÷620C Sau dịch cháo liên tục đưa vào thùng đường hóa Quá trình đường hóa có bổ sung dịch enzyme Spirit H2SO4 nhờ phận phân phối Thời gian đường hóa kéo dài khoảng 30 phút (t o=70-90oC), sau dịch đường làm lạnh đến nhiệt độ lên men Quá trình làm lạnh dịch đường đến nhiệt độ lên men thực thiết bị làm nguội ống lồng ống Sau đường hoá làm nguội xong 10% dịch đường đưa sang phân xưởng nhân giống nấm men, 90% lại đưa vào thùng lên men Nhóm Trang 22 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn CHƯƠNG TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Giả sử năm sản xuất 327 làm việc ca (1 ca tiếng) (đã trừ ngày nghỉ năm thời gian trùng tu, bảo dưỡng máy móc thiết bị) Với suất 30000 lít/ngày (24h) suy sản xuất 1250 lít ethanol 3.1 Tính hiệu suất lý thuyết Phương trình phản ứng tạo rượu từ tinh bột ( C6 H10O5 ) n + n H 2O C6 H12O6 → n 180 162 C6 H12O6 C2 H 5OH → +2 CO2 (1) (2) 180 92 88 Từ phương trình (2) ta có Cứ 180 kg glucose tạo 92 kg cồn khan Vậy 100 kg glucoza tạo X kg cồn khan ⇒ X = = 51.11 (kg) Mặt khác, theo phương trình (1) ta xác định hệ số chuyển tinh thành đường k= = 1.11 Vậy từ 100 kg tinh bột tạo Y kg cồn khan Y = X×k = 51.11×1.11 = 56.73 kg Ta có khối lượng riêng ethanol d420 = 0.789 (g/cm3) Tương đương với số lít cồn khan = 71.9 lít 3.2 Tính hiệu suất thực tế Hiệu suất thực tế nhỏ hiệu suất lý thuyết có tổn thất công đoạn sản xuất Trong sản xuất cồn có dạng tổn thất sau: Tổn thất 1: nghiền, vận chuyển nội bộ: 0.2%÷0.3% Tổn thất 2: nấu, đường hóa lên men giấm: 0.5%÷12% (tinh bột sót, đường sót, nấm men sử dụng) Tổn thất 3: không xác định, đổ ngoài, đọng lại thiết bị, đường ống bay theo CO2 Nhóm từ 1%÷2% Trang 23 Thiết kế bể phản ứng sinh học - GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Tổn thất 4: chưng cất, bay hơi, cồn lại bã rượu, nước thải: 1%÷10% Tổn thất 5: nhiễm khuẩn làm tăng độ chua so với bình thường: 1% (tổn thất nằm tổn thất lên men) Ta lựa chọn tổn thất sau: Các thông số ban đầu Năng suất: 30.000 lít cồn 96o/ ngày Thành phần nguyên liệu: 100% sắn lát khô Nồng độ chất khô dịch sau nấu: 18%, nồng độ dịch lên men: 16% Hiệu suất đường hoá: 98% Hiệu suất lên men: 98% Hiệu suất chưng cất tinh chế: 97% Hiệu suất thu hồi: η = η dh × η lm × η cc = 0,98 × 0,98 × 0,97 = 0,931 = 93,1% Bảng 5: Tổn thất trình sản xuất Làm Nghiền, vận chuyển Tổn thất nấu sơ Phun dịch hóa Tổn thất nấu chin Tổn thất làm nguội Tổn thất đường hóa Tổn thất làm lạnh Tổn thất lên men Chưng cất Tinh chế Tổn thất không xác định Tổng tổn thất 2% 0,2% 0,8% 0,5% 0,8% 0,5% 2% 0,5% 2% 1% 1% 1% 12,3% Nguyên liệu Độ ẩm Chất khô Tinh bột Sắn 13% 87% 73% Do hiệu suất thu hồi rượu thực tế 100 –12,3 = 87,7 % Có nghĩa sản xuất 100 kg tinh bột thu lượng rượu khan là: R= lít 3.3 Tính cân cho nguyên liệu Lượng tinh bột cần thiết để sản xuất 30000 lít cồn khan xác định sau: Theo tính toán ta biết: Cứ 100 kg tinh bột tạo 63,056 lít cồn khan Nhóm Trang 24 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Vậy mtb kg tinh bột tạo 30000 lít cồn khan → m tb = kg Mà biết hàm lượng tinh bột sắn dùng để sản xuất là: 73%, từ ta tính lượng bột cần cung cấp để tạo 30000 lít / ngày M bột sắn = kg Độ ẩm bột sắn chọn là: 13% → Lượng nước có lượng bột sắn là: mnước = kg Lượng chất khô có lượng bột sắn là: mchất khô = – = 56701,068 kg Lượng chất khô tinh bột là: m’ck = mchất khô – mtinh bột =56701,068 – = 9124,311 kg 3.4 Tính toán cân vật chất 3.4.1 Công đoạn làm (tổn thất 2%) Khối lượng nguyên liệu đem vào làm sạch: M (kg) = kg Lượng nguyên liệu thu sau làm sạch: m1= (kg) Khối lượng chất khô có nguyên liệu sau làm sạch: mck1 = = 55567,045 (kg) Khối lượng tinh bột có nguyên liệu sau làm sạch: mtb1 = = 46625,222 (kg) Khối lượng nước có nguyên liệu sau làm sạch: mH2O (1) = = 8303,122 (kg) 3.4.2 Công đoạn nghiền (tổn thất 0,2 %) Khối lượng nguyên liệu thu sau nghiền: m2 = = 62592,764 (kg) Khối lượng chất khô có nguyên liệu sau nghiền: mck2 = = 54455,705 (kg) Khối lượng tinh bột có nguyên liệu sau nghiền: mtb2 = = 45692,718 (kg) Khối lượng nước có nguyên liệu sau nghiền: mH2O (2) = = 8137,059 (kg) 3.4.3 Công đoạn nấu sơ (tổn thất 0,8 %) Lượng enzyme bổ sung trình nấu đường hóa 1,8‰ bột có nguyên liệu: Nhóm Trang 25 [10] so với lượng tinh Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn m E = = = 82,247 (kg) Trong trình nấu sơ ta bổ sung lượng enzyme 30% so với tổng lượng enzyme bổ sung trình nấu đường hóa: m E(3) = x mE= x 82,247 = 24,674 (kg) Ta giả sử lượng nước đưa vào nồi nấu gấp lần lượng bột sắn m nc bs = × M2 = × 62592,764 = 250371,056 (kg) Vậy khối lượng dịch cháo sau nấu sơ là: m3 = (m2 + m nc bs 3) × = (62592,764 + 250371,056) × 0,992 = 310460,109 (kg) Khối lượng chất khô có dịch cháo sau nấu sơ bộ: mck3 = mck2× = 54455,705× 0,992 = 54020,059 (kg) Khối lượng tinh bột có dịch cháo sau nấu mtb = × (100 – 0,8) = 45692,718 × 0,992 = 45327,176 (kg) Khối lượng nước dịch cháo lại sau nấu sơ bộ: = m H2O (2) + m nc bs = 8137,059 + 250371,056 = 258508,115 (kg) 3.4.4 Công đoạn phun dịch hóa (tổn thất 0.5%) Khối lượng dịch cháo thu sau phun dịch hóa: m4 = m3 × 0.995 = 310460,109 × 0.995 = 308907,809 (kg) Khối lượng chất khô có dịch cháo sau phun dịch hóa: mck4 = mck3× = 54020,059× 0,995 = 53749,959(kg) Khối lượng tinh bột có dịch cháo sau phun dịch hóa: mtb4 = × (100 – 0,5) = 45327,176 × 0,995 = 45100,540 (kg) Khối lượng nước có dịch cháo sau phun dịch hóa m H2O (4) = m H2O (3) × 0.995 = 258508,115 × 0.995 = 257215,574 (kg) 3.4.5 Công đoạn nấu chín (tổn thất 0,8%) Cứ kg nguyên liệu chưa hòa nước đưa vào nấu chín cần cung cấp kg lượng nước ngưng tụ sau nấu chín 50% lượng cấp vào Vậy khối lượng nước ngưng tụ sau nấu: mH2O(N) = × x m2= x x 62592,764= 62592,764 (kg) Khối lượng dịch cháo sau nấu chín: m5 = (m4 + mH2O(N)) x 0,992 = (308907,809 + 62592,764) x 0,992 = 368528,568 (kg) Khối lượng chất khô có dịch cháo sau nấu chín: mCK5 = × = 53749,959 × 0,992 = 53319,959 (kg) Khối lượng tinh bột có dịch cháo sau nấu chín: mTB5 = × = 45100,540 × 0,992 = 44739,736 (kg) Khối lượng nước có dịch cháo sau nấu chín: Nhóm Trang 26 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn mH2O (5) = (m H2O (4) + m H2O (N)) × = (257215,574 + 6259,764) × 0.992 = 337808,338 (kg) 3.4.6 Công đoạn làm nguội (tổn thất 0,5 %) Khối lượng dịch cháo sau làm nguội: m6 = m5 × = 368528,568 × 0.995 = 366685,925 (kg) Khối lượng chất khô có dịch cháo sau làm nguội: mCK6 = = 53319,959 × 0,995 = 53053,059 (kg) Khối lượng tinh bột có dịch cháo sau làm nguội: mTB6 = mTB5 × = 44739,736 × 0,995 = 44516,037 (kg) Khối lượng nước có dịch cháo sau làm nguội: m H2O (6) = m H2O (5) × = 337808,338 × 0.995 = 336119,296 (kg) 3.4.7 Công đoạn đường hóa (tổn thất 2%) Trong trình đường hóa ta bổ sung lượng enzyme, lượng enzyme 70% so với tổng lượng enzyme bổ sung trình nấu đường hóa m E(8) = x mE= x82,247= 57,573 (kg) Lượng axit H2SO4 cần bổ sung trình đường hóa sử dụng cho 100 lít cồn 100%V 1.5÷2 kg Theo lý thuyết 100 kg tinh bột sản xuất 63,056 lít cồn 100%V Nên 100kg tinh bột cần bổ sung 0,946 kg H2SO4 mH2SO4 = =0,946 (kg) Vậy lượng axit H2SO4 bổ sung cho trình nấu chín là: mH2SO4 = × 0,946 = × 0,946 = 421,122 (kg) Giả sử lượng nước bổ sung vào trình đường hóa gấp lần khối lượng tinh bột m H2O bs = mtb (6) × = 44516,037 × = 89032,074 (kg) Lượng enzyme lượng axit H2SO4 có khối lượng thấp so với khối lượng chất khô khối nguyên liệu nên ta bỏ qua Khối lượng dịch đường sau đường hóa là: m7 = (m6 + m H2O bs) × = (366685,925 + 89032,074) × 0,98 = 446603,639 (kg) Khối lượng chất khô có dịch đường sau đường hóa: mCK7 = = 53053,059 × 0,98 = 51991,998 (kg) Ta có: (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 (1) 162 180 Tinh bột chuyển hóa thành đường với hiệu suất 98% nên dựa vào phương trình (1) ta có khối lượng đường thu sau đường hóa là: mĐường = = = 48473,018 (kg) Khối lượng đường lại sau đường hóa với hao hụt 2% là: Nhóm Trang 27 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn mĐường(7) = = 48473,018 × 0,98 = 47503,558 (kg) Khối lượng nước lại dịch đường sau đường hóa là: m H2O(7) = (mH2O(6) + m H2O bs) × = (336119,296 + 89032,074) × 0,98 3.5 Động học trình sinh học Ta có: Khối lượng tinh bột 1h: 1854,835kg Thể tích canh trường Vct = Vdịch + Vnước bổ sung = 9,334 + 3,709 =13,043 m3 Nồng độ chất đầu vào: Giả sử hiệu suất trình = 98%, suy nồng độ chất đầu là: Chọn :KM = 4,11 mg/ml Vmax = 3,076 mg/ml.phút (theo Ikram Ul Haq, 2010) Do KMSin nhiều lần vmax = v = 3,076 mg/ml.phút 3.6 Thời gian lưu Thời gian lưu tính sau: 3.7 Lưu lượng chất đầu vào Lưu lượng dòng chất đầu vào tính sau: Bảng : Bảng tổng kết cân vật chất STT 01 02 03 04 05 Nhóm Nguyên liệu, thành phẩm, bán thành phẩm Lượng nguyên liệu Lượng nguyên liệu sau làm Lượng nguyên liệu sau nghiền Lượng nước cho vào nấu sơ Khối lượng dịch cháo sau nấu sơ Trang 28 Tính cho ngày (kg) Tính cho 1h (kg) 2715,568 M1 = 2661,257 M2 = 62592,764 2608,032 Mncbs3 = 250371,056 10432,127 M3 = 310460,109 12935,838 Thiết kế bể phản ứng sinh học STT 06 07 10 11 12 13 Nhóm GVHD: TS Phạm Minh Tuấn Nguyên liệu, thành phẩm, bán thành phẩm Tính cho ngày (kg) Lượng chế phẩm Enzym amylaza công đoạn nấu Lượng chế phẩm Enzym amylaza đường hóa Lượng H2S04 Me3 = 24,674 0,571 Me8 = 57,573 2,398 M H2SO4 = 421,122 Khối lượng dịch cháo thu sau phun dịch hóa Khối lượng dịch cháo sau nấu chin Khối lượng dịch cháo sau làm nguội Lượng nước bổ sung trình đường hóa Lượng dịch đường sau công đoạn đường hóa Trang 29 Tính cho 1h (kg) 17,547 M4 = 308907,809 12871,159 M5 = 368528,568 15355,357 M6 = 366685,925 15278,580 Mnc bs = 89032,074 3709,669 M7 = 446603,639 18608,485 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn CHƯƠNG TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 4.1 Tính toán nồi nấu Lượng bột sắn nấu sơ GS = 2715,568 (kg) (kg) Thể tích bột sắn chiếm chỗ: Vs= m3 ) Khối lượng nước nấu sơ giờ: 10432,127 (kg) Khối lượng riêng nước 250, p = 760 mmHg, ρ = 1000 (kg/m3) Hình Nồi nấu sơ Thể tích nước chiếm chỗ: m N 10432.127 1000 Vnước = ρ N = = 10,432(m3) Thể tích nguyên liệu nồi: V=VS+Vnước= + 10,432 = 13,996 (m3) Vậy thể tích cần chứa nồi nấu sơ với hệ số chứa đầy ϕ = 0,85 là: 13,996 = 16,466 , 85 VN = (m3) Nồi nấu có dạng hình trụ, đáy nón, góc nghiêng đáy 450 D Chọn h = × D, d = D−d D−d × tg α = Chiều cao đáy nồi: h0 = Thể tích đáy: VĐ = π × h0 D + d + D × d π (D − d ) D + d + d × D ×( )= × ×( ) 4 Thể tích thân nồi: Nhóm VT = π × D × h2 , V N = VT + V Đ VN = 6655 × π × D 12288 Trang 30 ⇒D=3 12288 × V N 6655 × π Thiết kế bể phản ứng sinh học Với V = 16,466 (m3) ⇒D=3 GVHD: TS Phạm Minh Tuấn 12288 × 16,466 = 2,131 6655 × π (m) D 2,131 = = 0,266 Suy ra: h = × D = × 2,131 = 4,262 (m), d = (m) h0 = D − d 2,131 − 0,266 = = 0,932 2 (m) Chiều cao thiết bị: H = h + h0 = 0,932 + 4,262 = 5,194 (m) Vậy chọn nồi nấu sơ với D = 2,131(m), d = 0,266 (m), H = 5,194 (m) 4.2 Tính toán đường hóa Dung dịch cháo đường hóa mẻ: Gc = 15355,357 (kg) Thể tích dịch cháo sau làm lạnh với ρc = 1645kg/m3 Vc = = = 9,334 (m3) Thể tích nước thêm vào đường hóa chiếm chỗ: Gn= 3709,669 (kg) Hình Nồi đường hóa Vn = Gn/ρ = 3709,669/1000 = 3,709 (m3) Thể tích chứa nồi: V = (Vc + Vn)/0,85 = = 15,344 (m3) Nồi đường hóa có cấu tạo giống với nồi nấu sơ có dạng hình trụ đáy nón góc nghiêng đáy 45 độ [12,13] D Chọn h = × D, d = D−d D−d × tgα = Chiều cao đáy nồi: h0 = Thể tích đáy: VĐ = π × h0 D + d + D × d π (D − d ) D + d + d × D ×( )= × ×( ) 4 Thể tích thân nồi: Nhóm VT = π × D × h2 , V = VT + V Đ Trang 31 Thiết kế bể phản ứng sinh học V= Với V = 16,466 (m ) ⇒D=3 GVHD: TS Phạm Minh Tuấn 6655 × π × D 12288 ⇒D=3 12288 × V 6655 × π 12288 × 15,344 = 3,007 6655 × π (m) D 3,007 = = 0,375 Suy ra: h = × D = × 3,007 = 6,014 (m), d = (m) h0 = D − d 3,007 − 0,375 = = 1,316 2 (m) Chiều cao thiết bị: (m) H = h + h0 = 0,375 + 1,316 = 1,691 Vậy chọn nồi nấu sơ với D = 3,007(m), d = 0,375 (m), H = 1,691 (m) 4.3 Thiết kế cánh khuây Gọi đường kính cánh khuấy: dk Theo lý thuyết, tỷ lệ đường kính cánh khuấy (d) đường kính bể (Dbể): ( Basic Bioreactor design) Ta chọn tỉ lệ ¼ đường kính nồi đường hóa Đường kính cánh khuấy dk=D:4= 3.007:4 = 0.752 (m) Ta có tỉ lệ chiều cao lưỡi cánh khuấy với đường kính cánh khuấy 0.2 Chiều cao lưỡi cánh khuấy Hk = 0.2 x dk = 0.2 x 0.752 = 0.15 (m) Tỉ lệ chiều rộng cánh khuấy với đường kính cánh khuấy 0.25 Chiều rộng cánh khuấy Ak = 0.25x dk = 0.188 (m) Nhóm Trang 32 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn CHƯƠNG KẾT LUẬN Ngày nay, giới đứng trước nguy khủng hoảng lượng, để giảm thiểu ô nhiễm môi trường khí nhà kính, nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học thay mạnh mẽ Bio-ethanol, hay gọi cồn sinh học, nhiên liệu sản xuất đường sinh học ngày đưa vào sử dụng đời sống người Việc bổ sung enzyme amylase vào trình đường hóa sản xuất ethanol giúp nâng cao hiệu suất chuyển hóa, tăng cường khả xúc tác thủy phân chất Tuy nhiên trình đường hóa gặp cố trình nấu bị sống, làm cho trình chuyển hóa tinh bột thành đường glucose không triệt để, nguyên liệu chín cục vùng, nhiệt độ không phù hợp cho enzyme hoạt động làm cho thời gian nấu lâu Để khắc phục phải vệ sinh thiết bị định kì, thường xuyên kiểm tra ống thiết bị thường xuyên, lựa chọn lưu lượng dòng chất đầu vào lượng enzyme thích hợp Nhóm Trang 33 Thiết kế bể phản ứng sinh học GVHD: TS Phạm Minh Tuấn TÀI LIỆU THAM KHẢO • Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng (2005), Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn Etylic, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Nguyễn Văn Phước (1979), Kỹ thuật sản xuất rượu Etylic, Bộ lương thực thực phẩm [3] PGS.TS Trần Ngọc Ngoạn (2007), Giáo trình sắn, NXB Nông nghiệp Hà Nội [4] Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ enzyme (2004), NXB ĐH Quốc gia TPHCM [10] Dương Thị Ngọc Hạnh, ‘Sử dụng enzyme amylase thủy phân tinh bột từ gạo huyết rồng”, tạp chí khoa học trường ĐH Cần Thơ, số chuyên đề: Nông nghiệp (2014) (1):61-67 [12] Đỗ Văn Tài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học 2, NXB Đại học Trung học Chuyên nghiệp [13] Trần Thế Truyển (1999), Cơ sở thiết kế nhà máy hóa, Khoa Hóa – Trường Đại học Kỹ thuật Đà Nẵng • Tài liệu tiếng anh [5] Rani Gupta (2003), Microbial α-amylases: a biotechnological perspective, Process Biochem 38, 1599 - 1616 [6] Ikram ul (2003), Production of alpha amylase by Bacillus licheniformis using an economical medium, Bioresour Technol 87, 57-61 [7] Konsula, Z.; Liakopoulou-Kyriakides (2004), Hydrolysis of starches by the action of an α-amylase from Bacillus subtilis, Process Biochem 39, 1745-1749 [8] Agrawal (2005), Hydrolysis of starch by amylase from Bacillus sp KCA102: a statistical approach, Process Biochemistry 40, 2499 - 2507 [9] Ikram ul Haq (2003), Production of alpha amylase by Bacillus Licheniformis using an economical medium, Bioresour Technol 87, 57-61 [11] Gangadharan D (2006), α-amylases Production by B amyloliquefaciens, Food Technol Biotechnol, 44(2): 269-274 Nhóm Trang 34 ... ích trình sản xuất ethanol tăng suất, giảm chi phí cho trình tinh sạch, Với lí trên, đề tài: Tính toán, thiết kế bể phản ứng cho trình đường hóa bổ sung enzyme amylase sản xuất ethanol với suất. .. tan, giúp cho trình đường hóa thuận lợi Quá trình đường hóa sử dụng enzyme amylase chuyển hóa tinh bột hòa tan thành đường lên men Trên sở phát triển công nghệ enzyme chủ yếu nhà sản xuất enzyme. .. 336119,296 (kg) 3.4.7 Công đoạn đường hóa (tổn thất 2%) Trong trình đường hóa ta bổ sung lượng enzyme, lượng enzyme 70% so với tổng lượng enzyme bổ sung trình nấu đường hóa m E(8) = x mE= x82,247=