کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5012703 1462821 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Bioethanol and power from integrated second generation biomass: A Monte Carlo simulation
ترجمه فارسی عنوان
بیوتکنولوژی و انرژی از یک نسل دوم نسل دوم زیست توده: یک شبیه سازی مونت کارلو
ترجمه چکیده
هدف اصلی این کار ارزیابی اثرات ادغام تکنولوژی های جدید تبدیل زیست توده به یک کارخانه تصفیه صنعتی صنعت شیرینی سازی موجود در شرایط عملیاتی مطلوب چند هدفه است. یک آسیاب قند معمولی شناسایی شده و مسیر تولید اتانول دوم تولید شده است تا اپراتور امکان کنترل نسبت بین نرخ بذر سوزاندن و کاه (نان های نیشکر و برگ ها) را به پردازش نسل دوم خود برای رسیدن به اتانول مطلوب و برق خروجی ها. مجموعه ای از معادلات شرح عملیات واحدی مرتبط و واکنش های شیمیایی با روش مونت کارلو شبیه سازی شده و پاکت عملیاتی مربوطه ساخته و تحلیل می شود. این معادلات اجازه می دهد محاسبه تولید اتانول و تولید برق از لحاظ تعداد تقریبا بی نهایت از سناریوهای مشخص شده توسط دو متغیر کنترل شده (سوزاندن باگاس و جریان جریان توده ی توده) و چندین متغیر کنترل نشده (ترکیب زیست توده، سلولز، همی سلولز و تولید لجن، عملکرد تخمیر ، و غیره.). نتایج نشان می دهد که متغیرهای ورودی دارای خصوصیات آماری خاص هستند زمانی که حالت های عملیاتی مربوطه در نزدیکی حداکثر حد انرژی (مرز پارتو) قرار می گیرند. به عنوان مثال، از آنجا که اهداف بهینه سازی شده به طور ذاتی آنتاگونیستی است، یعنی افزایش یک به کاهش کاهش دیگر، بهتر است تبدیل باگاس به اتانول از طریق مسیر نسل دوم به دلیل نیاز انرژی بالا از آب شستشوی آن قبل از احتراق و کم مقدار گرما سلولز و همی سلولز در مقایسه با لیگنین یکی دیگر از نتایج جالبی مربوط به ترکیب زیست توده است: برای هر دو قارچ و نی، محتوای لیگنین بالاتر به طور همزمان بهینه و پایدار است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
The main objective of this work is to assess the impacts of integrating new biomass conversion technologies into an existing sugarcane industrial processing plant in terms of its multi-objective optimal operating conditions. A typical sugarcane mill is identified and a second generation ethanol production pathway is incorporated to give the operator the possibility of controlling the ratio between the rates of burning bagasse and straw (sugarcane tops and leaves) to their second generation processing to achieve optimal ethanol and electricity outputs. A set of equations describing the associated conversion unit operations and chemical reactions is simulated by the Monte Carlo method and the corresponding operating envelope is constructed and statistically analyzed. These equations permit to calculate ethanol production and electricity generation in terms of a virtually infinite number of scenarios characterized by two controlled variables (burning bagasse and straw mass flow rates) and several uncontrolled variables (biomass composition, cellulose, hemicelluloses and lignin yields, fermentation efficiencies, etc.). Results reveal that the input variables have specific statistical characteristics when the corresponding operating states lay near the maximum energy limit (Pareto frontier). For example, since the objectives being optimized are intrinsically antagonistic, i.e. the increase of one dictates the decrease of the other, it is better to convert bagasse to ethanol via second generation pathway because of the high energy requirements of its dewatering prior to combustion and low heat content of cellulose and hemicelluloses compared with lignin. Another interesting result concerns biomass composition: for both bagasse and straw, higher lignin contents favor simultaneously optimality and robustness.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 141, 1 June 2017, Pages 274-284
نویسندگان
, ,