Saf etil alkol üretimi için yeni bir prosesin geliştirilmesi ve prototip ünite kurulması

TÜBİTAK KTÇAG31.12.1995Enerji sorunu için gelecek vadeden alternatif bir proses fermentasyon ile yakıt kalitesinde etil alkol üretimidir. Yakıt kalitesinde etil alkol üretebilmek amacıyla bu araştırmada yeni bir proses geliştirilmeye çalışılmıştır. Geliştirilen proses, etanol üretimi, etanol ayırımı ve sızdırma temizlenmesi olmak üzere üç kısımdan oluşmaktadır. Etanol üretimi kısmında deneysel çalışmalar yapılarak optimum çalışma şartlan belirlenmiştir. Deneyler sonucunda fermentör yatak yüksekliğinin fermentasyon üzerinde fazla bir etkisi olmadığı, ancak besi şeker derişiminin ve akışkanlaştırma hızının fermentasyonu etkilediği görülmüştür. Ayrıca fermentörde etanol inhibisyonunun sıyırma yapılarak önlendiği, yan ürünlerin inhibisyonunun sizdırma hızı ile ayarlanabileceği saptanmış ve akışkan yatak reaktörü için matematiksel model geliştirilmiştir. Prosesin etanol ayırımı kısmında, sıyırma kolonundan elde edilen düşük derişimdeki etanolun pervaporasyon tekniği ile saflaştırılması incelenmiştir. Literatürde düşük derişimlerde etanol içeren karışımlar için hidrofobik membranlar , yüksek derişimlerde etanol içeren karışımlar için ise hidrofilik membranlar önerilmiştir. Bu araştırmada hidrofobik membranlar ile yapılan çalışmaların çok oluşu nedeniyle hidrofilik polimer PAN kullanılarak homojen ve dolgulu membranlar hazırlanmış ve performansları incelenmiştir. Ayrıca dolgulu membranlar için önerilen taşınım modeli modifiye edilerek yeni bir model önerilmiştir. Prosesin sızdırma temizlenmesi kısmında ise üç ters ozmos ünitesi kullanılmasına karar verilmiştir. Birinci ünitede şekerin ayrılması ve fermentöre geri beslenmesi amaçlanmıştır. Diğer iki ünite ise seri çalıştırılarak fermentöre geri döndürülebilecek kalitede su üretimi planlanmıştır. Bu çalışmada aynca geliştirilen prosesin ülke ekonomisine sağlayacağı avantajlar da irdelenmiştir