Комплексная переработка сельскохозяйственной продукции в этанол

В настоящее время экономически целесообразным оказывается не только крупномасштабное производство этилового спирта, но и создание мелких производств на основе фермерских хозяйств. В США 56,8 % всего объема производства этилового спирта выпускается на мелких фермерских хозяйствах с производительностью 117 тыс. т в год, 29,3 % на средних предприятиях с производительностью 390 тыс. т в год, и всего 13,9 % на крупных предприятиях с производительностью по этанолу 550 тыс. т в год. Диаграммы на рис. 1.7 и 1.8 наглядно иллюстрируют соотношение числа производителей и количества вырабатываемого этанола предприятиями различной мощности.

Соотношение числа больших, мелких и средних предприятий — производителей этанола в США [13]

Рис. 1.7. Соотношение числа больших, мелких и средних предприятий — производителей этанола в США [13]

Количество этилового спирта, % общего объема производства в США, выпускаемого на больших (7), средних (2) и мелких (3) предприятиях [13]

Рис. 1.8. Количество этилового спирта, % общего объема производства в США, выпускаемого на больших (7), средних (2) и мелких (3) предприятиях [13]

При этом важную роль играет возможность комплексного использования сырьевых источников этанола. Задача наиболее полного использования растительного сырья при производстве этанола имеет экономическое и экологическое обоснование. Так, комбинированная переработка кукурузы на глютен, крахмал и спирт, а картофеля на крахмал и спирт позволяет увеличить коэффициент использования крахмала до 85 %, снизить себестоимость этилового спирта.

На схеме рис. 1.9 показана наиболее общая схема комплексной переработки растительного сырья химическими и микробиологическими методами с получением разнообразных продуктов: сахара, этанола, клеточной биомассы, углекислого газа, метана и метанола, электроэнергии, которая практически в полном объеме не реализуется. В зависимости от возможности предприятия и потребности в конечных продуктах исходное растительное сырье перерабатывают более направленно, что представлено на следующих структурных схемах производств.

Рис. 1.9. Комплексная биотехнология переработки растительной массы в этанол и другие продукты

Применение в фермерских хозяйствах комплексной переработки производимой ими продукции позволяет значительно повысить доходную часть бюджета хозяйств в результате получения ценных продуктов и значительно уменьшить количество отходов. На рис. 1.10 представлена схема переработки растительного субстрата на примере сахарного тростника.

Переработка сахарного тростника обеспечивает получение из 140 т полевого сбора продукта до 12 т этанола, в качестве сопутствующих продуктов могут быть получены как чистые сахара (глюкоза, фруктоза, ксилоза), так и меласса.

Рис. 1.10. Комплексная переработка сахарного тростника на этанол и сахар

При переработке картофеля на специализированных крахмальных заводах лишь 75—92 % крахмала извлекается в виде товарного продукта, а остальная переходит в отходы. Сахара и белковые вещества, содержащиеся в клеточном соке, а также часть крахмала теряются с промывными водами. Технологическая схема получения крахмала комбинированным способом упрощается, не требуется полного измельчения картофеля (рис. 1.11), коэффициент использования крахмала, содержащегося в картофеле, увеличивается до 95 %.

В качестве отхода производства этанола из картофеля получают барду, которая легче подвергается последующей микробиологической переработке по сравнению с картофельной мезгой.

Комплексная переработка картофеля на крахмал и этанол [14]

Рис. 1.11. Комплексная переработка картофеля на крахмал и этанол [14]

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >