Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Масштабирование на опытном производстве процесса получения биоэтанола из плодовых оболочек овса, предобработанных разбавленной азотной кислотой

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-2-145-152

Полный текст:

Аннотация

Целью данной работы является масштабирование полного цикла получения биоэтанола из предобработанных плодовых оболочек овса на опытном производстве. В емкостном оборудовании объемом 250 л масштабирован процесс предварительной химической обработки плодовых оболочек овса в одну стадию разбавленным раствором азотной кислоты при атмосферном давлении. Сумма гидролизуемых полисахаридов в полученном субстрате составила 87,2 %. При использовании промышленно доступных ферментных препаратов «ЦеллоЛюкс-А» и «Брюзайм BGX» и промышленного штамма дрожжей Saccharomyces сerevisiae ВКПМ Y-1693 успешно масштабирован процесс ферментативного гидролиза и спиртового брожения в емкостном оборудовании объемом 63 л, коэффициент масштабирования составил 1 : 400. Биоэтанол получен с высоким выходом – 17,9 дал/т. Опытный образец биоэтанола после ректификации по массовой концентрации альдегидов, эфиров и содержанию метанола соответствует спирту высшей очистки из пищевого сырья.

Об авторах

О. В. Байбакова
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск
Россия


Е. А. Скиба
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск
Россия


В. В. Будаева
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск
Россия


Г. В. Сакович
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск
Россия


Список литературы

1. Vohra M., Manwar J., Manmode R., Padgilwar S., Patil S. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2014. № 2. P. 573—584.

2. Jordan D.B., Bowman M.J., Braker J.D., Dien B.S., Hector R.E., Lee C.C., Mertens J.A., Wagschal K. // Biochem. J. 2012. Vol. 442. P. 241-252. DOI:10.1042/BJ20111922.

3. Somerville C. // Science. 2010. № 329. Р. 790—792.

4. Мурзин Д.Ю., Симакова И.Л. // Катализ в промышленности. 2011. № 3. С. 8—40. [Muurzin D.Yu., Simakova I.L. Catal. Ind. (Engl. Transl.) 2011. Vol. 3. P. 218].

5. Limayema, A., Ricke, S.C. // Prog. Energy Combust. Sci.. 2012. Vol. 38. P. 449—467.

6. Sarkar N., Ghosh S. K., Bannerjee S., Aikat K. // Renewable Energy. 2012. Vol. 37. P. 19-27. DOI:10.1016/j.renene.2011.06.045.

7. Kumar J., Reetu S., Tewari L.S. // Biotech. 2015. № 5. P. 337—353. DOI 10.1007/s13205-014-0246-5.

8. Xue S., Lewandowski I., Wang X., Yi Z. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 54. P. 932—943.

9. Cha Y.-L., An Gi H., Yang J., Moon Y.-Ho, Yu G.-Dan, Ahn J.-W. // Renewable Energy. 2015. Vol. 80. P. 259-265.

10. Global solutions // Inbicon [Электронный ресурс]. URL: http://www.inbicon.com/en

11. Larsen J., Østergaard Petersen M., Thirup L., Wen Li H., Krogh Iversen F. // Chem. Engineer. Tech. 2008. Vol. 31. № 5. P. 765.

12. Lawford H.G., Rousseau J.D., Tolan J.S. // Applied Biochemistry and Biotechnology. 2001. Vol. 91—93. Р. 133—146.

13. Mood S.H., Golfeshan A.H., Tabatabaei M., Jouzani G.S., Najafi G.H., Gholami M., Ardjmand M. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. № 27. Р. 77—93.

14. Maurya D.Р., Singla A., Negi S. // Biotech. 2015. № 5. Р. 597—609. DOI 10.1007/s13205-015-0279-4.

15. Xu Z., Huang F. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2014. Vol. 174. P. 43—62. DOI 10.1007/s12010-014-1015-y.

16. Громов Н.В., Таран О.П., Сорокина К.Н., Мищенко Т.И., Утанди Ш., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 1. С. 74—83. DOI 10.18412/1816-0387-2016-1-74-83 [Gromov N.V., Taran O.P., Sorokina K.N. et al. Catal. Ind. (Engl. Transl.) 2015. Vol. 8. No. 2. P. 176—186].

17. Chiaramonti D., Rizzo A.M., Prussi M., Tedeschi S., Zimbardi F., Braccio G., Viola E., Pardelli P.T. // Biomass Conv. Bioref. 2011. Vol. 1. P. 9—15. DOI 10.1007/s13399-010-0001-z.

18. Gusakov A.V. // Trends in Biotechnology. 2011. Vol. 29. No. 9. P. 419-425.

19. Chekushina V., Dotsenko G.S., Kondratieva E.G., Sinitsyn A.P. // Biotechnology in Russia. 2013. No 3. С. 58-68.

20. Новожилов Е.В., Аксенов А.С., Демидов М.Л., Чухчин Д.Г., Доценко Г.С., Осипов Д.О., Синицын А.П. // Катализ в промышленности. Т.14. № 4. С. 74—80 [Novozhilov E.V., Aksenov A.S., Demidov M.L., et al. Catal. Ind. (Engl.Transl.) 2014. Vol. 6. No. 4. Р. 348—354].

21. Paschosa T., Xirosb C., Christakopoulos P. // Industrial Crops and Products. 2015. V. 76. P. 793—802.

22. Liu Zhi-Hua, Qin Lei, Zhu Jia-Qing, Li Bing-Zhi, Yuan Ying- Jin // Biotechnology for Biofuels. 2014. № 7 (167). Р. 1—16.

23. Krishna S.H., Reddy T.J., Chowdary G.V. // Bioresour Technol. 2001. Vol. 77. No. 2. P. 193—196.

24. Будаева В.В., Скиба Е.А., Макарова Е.И., Золотухин В.Н., Сакович Г.В., Удоратина Е.В., Кувшинова Л.А., Щербакова Т.П., Кучин А.В. // Ползуновский вестник. 2013. № 1. С. 215—219.

25. Доценко Г.С., Осипов Д.О., Зоров И.Н., Синицын А.П. // Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 5. С. 67—73. DOI 10.18412/1816-0387-2015-6-67-73.

26. Будаева В.В., Скиба Е.А., Байбакова О.В., Макарова Е.И., Орлов С.Е., Кухленко А.А., Удоратина Е.В., Щербакова Т.П., Кучин А.В., Сакович Г.В. Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 5. С. 60—66. [Budaeva V.V., Skiba E.A., Baibakova O.V., Makarova E.I. et al. Catal. Ind. (Engl. Transl.) 2016. Vol. 8. No. 1. Р. 81—87. DOI: 10.1134/S2070050416010025].

27. Скиба Е.А., Момот Т.О., Бычин Н.В., Золотухин В.Н. // Ползуновский вестник. 2013. № 3. С. 197—202.

28. Скиба Е.А., Будаева В.В., Байбакова О.В., Удоратина Е.В., Шахматов Е.Г., Щербакова Т.П., Кучин А.В., Сакович Г.В. // Катализ в промышленно-сти. 2016. Т. 16. № 5. С. 70—77 [Skiba E.A., Budaeva V.V., Baibakova O.V. et al. Catal. Ind. 2016. Vol. 8. No. 2. Р. 168—175. DOI: 10.1134/S2070050416020100].

29. Байбакова О.В., Скиба Е.А. // Ползуновский вестник. 2014. № 3. С. 181—185.

30. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. 320 с.

31. Макарова Е.И., Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю. // Ползуновский вестник. 2010. № 4—1. С. 192—198.

32. ГОСТ Р 51135—2003. Изделия ликероводочные. Правила приемки и методы анализа. Технические требования. Введ. 1998-03-02. М.: ИУС, 2003. 116 с.

33. ГОСТ Р 51786—2001. Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения подлинности. М.: Изд-во стандартов, 2001. 8 с.

34. Римарева Л.В., Воронцова Н.Н. Микробиологический контроль спиртового и ферментного производств. М.: Россельхозакадемия, 2005. 200 с.

35. Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. Учебник для вузов. М.: Лесная промышленность, 1989. 496 с.

36. ГОСТ 17299—78. Спирт этиловый технический. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1978. 4 с.

37. ГОСТ 5962—2013. Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2014. 7 с.


Для цитирования:


Байбакова О.В., Скиба Е.А., Будаева В.В., Сакович Г.В. Масштабирование на опытном производстве процесса получения биоэтанола из плодовых оболочек овса, предобработанных разбавленной азотной кислотой. Катализ в промышленности. 2017;17(2):145-152. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-2-145-152

For citation:


Baibakova O.V., Skiba E.A., Budaeva V.V., Sakovich G.V. Scaling-up of the Process of Bioethanol Synthesis from Oat Hulls Pretreated with Diluted Nitric Acid at Pilot Facilities. Kataliz v promyshlennosti. 2017;17(2):145-152. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-2-145-152

Просмотров: 85


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)