7896

طراحي واحد نيمه صنعتي توليد بيوديزل از ميكروجلبك

كارشناسي

مهندسي شيمي

1401

دكتر اميد وحيدي

-

1401/06/12

مهندسي شيمي، نفت و گاز

Designing a semi-industrial unit for biodiesel production from microalgae

پايان پذيري سوخت هاي فسيلي و بحران هاي زيست محيطي محققان را بر آن داشته تا به دنبال سوخت هاي جايگزيني باشند كه هم تجديدپذير بوده و هم آلودگي كمتري ايجاد كنند. سوخت هاي بيولوژيك و مخصوصاً بيوديزل به عنوان يك سوخت جايگزين در موتورهاي ديزل فعلي مي باشد. بيوديزل، استرهاي اسيد چرب است كه از روغن هاي گياهي يا چربي هاي حيواني توليد مي شود، در اين ميان ميكروجلبك ها با قابليت رشد سريع و توليد حجم بالاي روغن مي توانند به عنوان منبعي براي توليد بيوديزل، مطرح باشند و نسل سوم توليد سوخت هاي زيستي را تشكيل دهند. فرآيند توليد بيوديزل از ميكروجلبك شامل سه مرحلة پرورش، روغن كشي و تبديل روغن به بيوديزل است كه در اين تحقيق به نحوه انجام اين سه مرحله پرداخته شده است. در پژوهش حاضر، به بررسي كشت معلق ميكروجلبك سنه دسموس در فرمانتور شيشه اي با حجم 300 ليتر، پرداخته شده است. در هر فرمانتور از محيط كشت BG11 در دماي 25 درجه سانتي گراد، ميزان شدت نور 669 لومن، هوادهي 20 ليتر بر دقيقه و 5 % از حجم محيط كشت مايه تلقيح استفاده شده است. با حل معادلات كشت استخراج شده از تحقيقات، در نرم افزار متلب نمودار رشد ميكروجلبك حاصل مي شود كه براساس آن ميزان ميكروجلبك توليدي در هرروز 8 كيلوگرم محاسبه مي شود. سپس شبيه سازي فرآيند استخراج با نرم افزار هايسيس انجام شد كه شامل شبيه سازي رآكتور همزن دار براي انجام فرآيند و شبيه- سازي برج تبخير كننده براي جداسازي محصولات بوده است. با توجه به شبيه سازي و ارزيابي اقتصادي صورت گرفته برآيند روزهاي كشت 14 روز با دانسيته 0.8 گرم بر ليتر حاصل شد كه بر اين اساس هزينه سرمايه گذاري كه مجموع هزينه هاي ثابت و عملياتي (در يك سال) است 30 ميليارد ريال محاسبه شده و درآمد حاصل از فروش بيوديزل، گليسيرين و پروتئين ساليانه8 ميليارد و 200 ميليون ريال مي باشد. با انجام محاسبات، نقطه سر به سر اين واحد توليد 15 سال مي باشد كه دليل اصلي آن ميزان سرمايه گذاري ثابت و عملياتي بالا در يك كارخانه توليد محصولات زيستي و قيمت بسيار پايين سوخت و بيوديزل در ايران مي باشد. درنتيجه توليد بيوديزل از ميكروجلبك صرفه اقتصادي ندارد.

بيوديزل- ميكروجلبك- سنه دسموس- سوخت هاي جايگزين- مدل هاي رشد