search query: @keyword high consistency / total: 2
reference: 2 / 2
« previous | next »
Author:Mirsch, Mikaela
Title:Techno-economical evaluation of lignocellulose hydrolysis
Teknis-taloudellinen lignoselluloosahydrolyysin arvionti
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:viii + 88 s. + liitt. 18      Language:   eng
Department/School:Kemian tekniikan korkeakoulu
Main subject:Biotekniikka ja elintarviketekniikka   (KE3002)
Supervisor:Ojamo, Heikki
Instructor:Vermasvuori, Raisa
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201408272512
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1781   | Archive
Keywords:lignocellulose
hydrolysis
high consistency
recycling of solids
sugar platform
SHF
lignoselluloosa
entsymaattinen hydrolyysi
korkea kiintoainepitoisuus
kiintoaineen kierrätys
Abstract (eng):The economic dependency on fossil fuels affects the climate and environment, which drives the fuel research on the largest known renewable carbohydrate source: fermentable sugars from lignocellulose.
Several fermentable sugars exist in lignicellulosic materials, but are not accessible for efficient use without pretreatment and hydrolysis.
Enzymatic hydrolysis is typically used.

Enzymatic hydrolysis has a high selectivity and is performed in mild conditions, but the cost of enzymes is high.
Hydrolysis can be a batch or a continuous process and is performed in one or several steps as a sequential process before fermentation or simultaneously with fermentation.
The overall yield, residence time, and enzyme cost are the key parameters in the process feasibility.
Means to achieve economically viable processes include: product removal, enzyme and solids recycling, enzyme engineering, and high consistency reactions.

Different process options for enzymatic hydrolysis were evaluated in this thesis.
The evaluated parameters included consistency, residence time, raw material and enzyme input.
Three setups were selected: one-step process, two-step process and two-step process with solids recycling.
The raw material was selected to be autohydrolyzed wheat straw.
Two alternatives for liquid/solid separation: a pressure filter and a decanter centrifuge were compared.

The feasibilities of the cases were somewhat similar.
The most viable lignocellulose hydrolysis was achieved with a two-step process using a pressure filter as the first separator and a decanter centrifuge as the second separator.
The revenue from the lignin-rich residual had significant effect on the overall manufacturing cost.
If the price of the lignin-rich residue was lower than assumed (200 E/t dry matter, hypothetical estimation), the viability of the processes would be arguable.
Abstract (fin):Riippuvuudella fossiilisista polttoaineista on selvä vaikutus ilmastoon ja ympäristöön, mikä ajaa tutkimusta kohti maailman suurimman uusiutuva hiilihydraattilähteen, lignoselluloosan, käyttöä.
Lignoselluloosasta voidaan erottaa fermentoitavia sokereita, mutta niiden vapauttamiseksi kompleksisesta rakenteesta tarvitaan esikäsittelyä ja hydrolyysiä.
Entsyymattinen hydrolyysi voidaan tehdä miedoissa olosuhteissa ja reaktion selektiivisyys on korkea.
Hydrolyysi voi olla panosreaktio tai jatkuvatoiminen prosessi.
Se voidaan toteuttaa yhdessä tai useammassa peräkkäisessä hydrolyysivaiheessa ennen fermentointia tai samanaikaisesti fermentoinnin kanssa.
Kokonaissaanto, viipymäaika ja entsyymikustannus ovat hyvin tärkeitä tekijöitä hydrolyysin toteutettavuuden kannalta.
Kannattavan prosessin saavuttamiseksi on tutkittu ainakin seuraavia tekijöitä: tuotteen poistoa kesken prosessin, entsyymien ja kiintoaineen kierrätystä, entsyymien muokkausta ja korkean kuiva-ainepitoisuuden reaktioita.

Tässä diplomityössä tutkittiin ja vertailtiin erilaisia prosessivaihtoehtoja hydrolyysin toteuttamiseen korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa viipymäajan sekä raaka-ainesyötön ollessa vakio ja verrattiin niitä kannattavuuden näkökulmasta.
Kolme prosessivaihtoa valittiin tutkittavaksi: yksi- ja kaksivaiheinen prosessi sekä kaksivaiheinen prosessi, jossa kierrätetään kiintoainetta.
Tutkimuksen raaka-aineeksi valittiin autohydrolysoitu olki.
Myös prosessilaitteiden valintaa käsiteltiin: kiintoaineen erotuksessa käytettiin joko painesuodatinta tai dekantteria.

Tulokset olivat melko yhteneväisiä eri prosessivaihtoehtojen välillä.
Kannattavimmaksi prosessiksi todettiin prosessi, joka käytti erotukseen painesuodatinta ja myöhemmässä erotuksessa dekantteria.
Dekantteri mahdollisti matalamman investointikustannuksen samalla, kun sokerisaanto pysyi kohtuullisena.
Prosessin jätevirran korkea ligniinisisältö arvioitiin arvokkaaksi (200 E/t kuiva-ainetta), jotta prosessi saatiin kannattavaksi, mikä on huomiotava prosseja analysoidessa.
ED:2014-08-03
INSSI record number: 49541
+ add basket
« previous | next »
INSSI