Hình 1.5. Quy trình sản xuất ethanol từ sắn

Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 100 bằng oxy không 2 DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL khí có mặt men giấm ở nhiệt độ khoảng 250C. CH3-CH -OH + O2

=> CH3-COOH + H2O

c. Ví dụ quy trình lên men sản xuất ethanol

Quy trình lên men sản xuất ethanol từ sắn như sau: Hình 1.5. Quy trình sản xuất ethanol từ sắn

Quy trình lên men thu nhận ethanol gồm các công đoạn chính như: 2 DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL Nguyên liệu sắn khô: Nguyên liệu sắn lát trước khi đem đi sản xuất phải được làm sạch và nghiền nhỏ nhằm loại bỏ các tạp chất và phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật của nguyên liệu, giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô, giúp cho nước thẩm thấu vào tinh bột tốt hơn để quá trình hồ hóa diễn ra nhanh hơn. Tuy nhiên, việc lựa chọn công nghệ nghiền phải được tính toán cân nhắc kỹ và thiết kế phù hợp với thực tế nguyên liệu để tránh hư hỏng thiết bị làm gián đoạn sản xuất. Hiện nay, với công nghệ sản xuất ethanol từ nguyên liệu chứa tinh bột thường sử dụng 2 công nghệ nghiền chính là nghiền ướt và nghiền khô. Hồ hóa–đường hóa (đối với nguyên liệu sắn khô): Hầu hết các nhà cung cấp công nghệ sản xuất ethanol hiện nay đều lựa chọn công nghệ hồ hóa - đường hóa bằng chế phẩm enzyme amylase. Quá trình hồ hóa tiếp tục phá vỡ tế bào tinh bột, biến tinh bột ở trạng thái không hòa tan trong nước thành trạng thái hoà tan, giúp cho quá trình đường hóa thuận lợi hơn. Quá trình đường hóa sử dụng enzyme amylase chuyển hóa tinh bột hòa tan thành đường có thể lên men được. Trên cơ sở phát triển của công nghệ enzyme chủ yếu do các nhà sản xuất enzyme hàng đầu thế giới như Novo Enzyme (Đan Mạch), Genencor (Mỹ),... Lên men: Quá trình lên men là quá trình chuyển đường đơn thành ethanol, khí CO và các sản phẩm trung gian khác. Sau khi lên men, hỗn hợp giữa ethanol và sản phẩm khác gọi là dấm chín có nồng độ ethanol thông thường khoảng 8-10% (v/v). Quá trình lên men là quá trình sinh nhiệt, một lượng lớn nhiệt được tạo ra gây ức chế quá trình lên men, do vậy dịch lên men cần được duy trì nhiệt độ ổn định bằng cách làm nguội dịch cưỡng bức ở thiết bị trao đổi nhiệt bên ngoài bồn. Thời gian lên men đối với dịch đường hóa từ 48-72 giờ, đối với nước mía từ 10-48 giờ tùy công nghệ lên men, pH của khối dịch lên men từ 4,2-4,5; nhiệt độ lên men tối ưu là 3200C. Dấm chín thu được sau quá trình lên men được chuyển đến công đoạn chưng cất để tách ethanol ra khỏi dấm chín. Chưng cất và khử/tách nước: Đối với nhà máy sản xuất ethanol nhiên

36