العنوان بلغة أخرى: |
دراسة عملية لتحسين إنتاج الايثانول الحيوي من التمور العراقية |
---|---|
المصدر: | مجلة الكلية الإسلامية الجامعة |
الناشر: | الجامعة الإسلامية |
المؤلف الرئيسي: | Shahad, Haroun A. K. (Author) |
مؤلفين آخرين: | Ebraheem, Adnan Kahtan (Co-Author) |
المجلد/العدد: | ع38 |
محكمة: | نعم |
الدولة: |
العراق |
التاريخ الميلادي: |
2016
|
الصفحات: | 91 - 108 |
DOI: |
10.51837/0827-000-038-007 |
ISSN: |
1997-6208 |
رقم MD: | 773605 |
نوع المحتوى: | بحوث ومقالات |
اللغة: | الإنجليزية |
قواعد المعلومات: | IslamicInfo |
مواضيع: | |
كلمات المؤلف المفتاحية: |
Ethanol | Bio-Ethanol | Fermentation | Microwave Pretreatment | Distillation Under Vacuum | Dehydration
|
رابط المحتوى: |
المستخلص: |
يمكن إنتاج الايثانول الحيوي من محاصيل زراعية مختلفة مثل قصب السكر، البنجر السكري، التمور الخ. من المعروف أن العراق يمتاز بإنتاجه الـوفير من التمور بأنواعها المختلفة. من خلال البحوث الـتي أجريت من قبـل عدد من الباحثين وجد أن صنف تمر الزهدي يمتاز بمحتواه العـالي من السكر مقارنة مع الصنوف الأخرى وكذلك بوفرة إنتاجه ورخص ثمنه. لذلك تم استخدامه في هذا البحث لإنتاج الايثانول الحيوي. تم في هذا البحث دراسة تحسين عملية الإنتاج من حيث الكمية النتيجة والكلفة باستخدام تقنيتين جديدتين. تتكون عملية إنتاج الايثانول الحيوي الاعتيادية من التمر من عدة مراحل هي إنتاج الدبس، التخمير، التقطير وأخيرا التجفيف. يتم إجراء هذه المراحل تحت ظروف الضغط الجوي. ولغرض زيادة الكمية المنتجة. لوحدة الكتلة من التمر تم اختبار تقنيتين جديـدتين. في التقنية الأولى تم إضافة مرحلة جديـدة قبـل مرحلة التخمير وهي مرحلـة تسخين نموذج الـدبس في فرن الموجات الدقيقة لفترة محددة ومن ثم إجراء العمليـات اللاحقة. أجريت عملية التسخين عند درجة حرارة 140 oC لثلاث فترات زمنية هي min 10, 20 , 30 والغرض من هذه المرحلة الجديـدة هو تقليـل زمن مرحلـة الـتخمير. وجد من التجارب انه عند زيادة فترة التسخين (زمن الاستبقاء) أكثر من 30 min سوف يحترق النموذج في الفرن. أما التقنية الثانية فهي اجراء مرحلتي التقطير والتجفيف تحت ضغط اقل من الضغط الجوي (تخلخل الضغط) والغرض من هذه هو تقليل درجة حرارة تبخر الماء وبذلك يمكن تقليل كلفة الطاقة وكلفة الإنتـاج. تم إجراء هذا الاختبار عند ضغط فراغ 0.5, 0.7 bar . بينت نتائج الدراسة أن تسخين الـدبس في الفرن يقلل زمن التخمير بنسبة 29% and 20.8 , 8.3 لفترات التسخين min 30 ,20 ,10 على التوالي. أن هذا يؤدي إلى تقليل الطاقة المستهلكة خلال مرحلة التخمير وبالنتيجة تقليل كلفة الإنتاج. كذلك بينت النتـائج أن إجراء مرحلة التقطير تحت ضغط مخلخل يقلل الزمن اللازم لإكمال مرحلة التقطير بنسبة %32 وكلما قل الضغط قل الزمن. أما مرحلـة التجفيف وهي الأهم لكونها تستغرق الوقت الأطول لإنتـاج الايثـانول بالتركيز المطلوب فقد بينت نتائج الدراسة أن إجراءها تحت ضغط مخلخل يقلل الزمن بنسبة %33. تم اجراء التجفيف باستخدام احدى المادتين التـاليتين وهما ethylen glycol Bio-ethanol can be produced from different agricultural crops such as sugar cane, beat root, dates, etc. In Iraq the Zahdi species of dates is produced in very large quantities with good sugar content so it is chosen for the production of bio-ethanol. This research presents the possibility of improving the bio-ethanol yield from dates and to reduce the production cost. A special rig is designed and assembled for this purpose. Dates juice is available in local markets so it is used as the raw material for the production. Ordinary production process includes many stages namely; fermentation, distillation and dehydration. All these stages are carried out under atmospheric pressure. Two techniques are tested in this research. The first technique is to add another stage for the production stages which is a pre-treatment heating process of date juice in a microwave oven before the fermentation process in order to reduce the fermentation time. The second technique is to carry out the distillation and dehydration stages under vacuum pressure. Two vacuum pressures are tested namely 0.5 and 0.7 bar vacuum. It is found that the pre-treatment of the juice in the oven reduces the fermentation time. Three residence times in the oven are tested namely (10, 20 and 30 min) at 140 oC. When the residence time exceeds 30 min the sample burns in the oven. The fermentation time for these residence times decreases by 8.3, 20.8 and 29% respectively. The reduction in fermentation time reduces power consumption and hence production cost. The fermentation process is followed by the distillation process under vacuum pressure, which includes three stages. Two experiments are done one under a vacuum pressure of 0.7 bar while the other under a vacuum pressure of 0.5 bar. Different evaporation temperatures are tested for each stage to obtain the best temperature for each stage which gives the shortest time and the highest concentration. It is found that carrying out the distillation process under vacuum reduces the total distillation time by about 32%. As the vacuum pressure increases the total distillation time decreases due to lower evaporation temperature. Finally, dehydration process under vacuum pressure is the most important and difficult process because it takes a longer time to produce the required concentration of ethanol. It is found that carrying out the dehydration process under vacuum reduces the total dehydration time about 33%. This process involves the use of different types of drying materials (ethylene glycol and calcium oxide). |
---|---|
ISSN: |
1997-6208 |