• شماره ركورد
    31423
  • پديد آورنده

    مهدي نوروزي

  • عنوان
    بهينه سازي متغيرهاي عملياتي فرمانتور توليد بيواتانول در مقياس آزمايشگاهي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1399/12/20
  • استاد راهنما
    دكتر اميد وحيدي
  • استاد مشاور
    دكتر سلمان موحدي راد
  • دانشكده
    مهندسي شيمي
  • چكيده
    اتانول توليدي از شكر در مقايسه با ساير منابع كربن از جمله ملاس، نشاسته و غيره به علت نداشتن پسماند¬هاي زيست محيطي از كيفيت و درصد بالايي برخوردار است. هدف اصلي اين تحقيق بهينه¬سازي توليد بيواتانول از شكر مي¬باشد. براي اين كار، سنتز زيستي اتانول با مخمر ساكارومايسيس سرويزيه و با استفاده از شكر سفيد به عنوان سوبسترا با روش پيوسته انجام گرفت. عوامل مختلفي بر روي توليد اتانول تاثير مي گذارند كه عبارتند از pH، زمان هوادهي، دما، ميزان غلظت شكر، مقدار مخمر، غلظت اوره فسفات و غلظت ويتامين. در اين پايان نامه اثر عوامل مختلف مذكور كه امكان كنترل در سطوح مختلف براي آنها فراهم بود بر روي توليد اتانول مورد ارزيابي قرار گرفت. به منظور كاهش تعداد آزمايشات لازم براي بررسي عوامل مذكور، طراحي آزمايش به روش تاگوچي انجام شد. از روش تاگوچي براي طراحي آزمايش فاكتوريل كسري L27 در نرم افزار ميني تب با تغييرات 6 پارامتر در سه سطح استفاده شد. از آنجاييكه دماي محيط با توجه به امكانات در دسترس قابل تنظيم در يك عدد مشخص نبود، اثر اين عامل لحاظ نشد و دماي رشد و تكثير مخمر در حدود 28 درجه سانتي¬گراد و دماي تخمير در حدود 35 درجه سانتي¬گراد تنظيم شد. نتيجه طراحي آزمايش نشان داد كه توليد اتانول در 5pH=، هوادهي در 8 ساعت، شكر به ميزان30 گرم، مخمر به ميزان 6/0گرم، اوره فسفات به ميزان 366/2 گرم و ويتامين به ميزان 002/0 گرم بهينه است. با توجه به نقطه بهينه كه توسط نرم افزار ميني تب ارائه شد آزمايش در شرايط پيشنهاد شده انجام گرفت و با توجه به اينكه نتايج آزمايشات با تغيير پارامتر هاي فوق اثرپذيري كمي ديده شد با حذف پارامتر هاي كم اثر بعنوان فاكتور موثر در آزمايش شامل زمان هوادهي، اوره فسفات و ويتامين آزمايش ها مجددا انجام شد. بيشترين نتيجه آزمايشات صورت گرفته طبق جدول تاگوچي نيز، توليد اتانول 12 و كم ترين نتيجه توليد اتانول 4 درصد بود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/07/03
  • عنوان به انگليسي
    Optimization of operational variables of bioethanol production fermenter at laboratory scale
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مهدي نوروزي

  • چكيده به لاتين
    Ethanol produced from sugar, compared to other carbon sources such as molasses, starch, and others, has a high quality and percentage due to the lack of environmental waste. The main goal of this research is to optimize the production of bioethanol from sugar. To achieve this, the biological synthesis of ethanol using Saccharomyces cerevisiae yeast with white sugar as the substrate was conducted using a continuous method. Various factors affect ethanol production, including pH, aeration time, temperature, sugar concentration, yeast amount, urea phosphate concentration, and vitamin concentration. This thesis eva‎luates the effect of these different factors, which were controlled at various levels, on ethanol production. To reduce the number of experiments required to examine these factors, experimental design was performed using the Taguchi method. A fractional factorial L27 Taguchi design was used in Minitab software with variations in 6 parameters at three levels. Since the ambient temperature could not be adjusted to a specific number due to available resources, this factor was not considered, and the yeast growth and multiplication temperature was set at approximately 28°C, while the fermentation temperature was set at approximately 35°C. The experimental design results showed that optimal ethanol production occurs at pH 5, aeration for 8 hours, 30 grams of sugar, 0.6 grams of yeast, 2.366 grams of urea phosphate, and 0.002 grams of vitamin. Based on the optimal point provided by Minitab software, experiments were conducted under the suggested conditions. Since the results showed minimal effect with variations in the parameters, the experiments were repeated after removing less influential parameters such as aeration time, urea phosphate, and vitamin. The highest result from the conducted experiments according to the Taguchi table was an ethanol production of 12%, and the lowest result was 4%.
  • كليدواژه هاي فارسي
    بيواتانول، ساكارومايسيس سرويزيه، بهينه سازي فرآيند تخمير، طراحي تاگوچي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Bioethanol, Saccharomyces cerevisiae, Fermentation process optimization, Taguchi design
  • Author
    Mahdi norouzi
  • SuperVisor
    Dr.Omid vahidi