Využití procesu vysokotlaké hydrolýzy kyselinou dusičnou při produkci bioplynu ze sena

Bc. Zbyněk VANĚK

Diplomová práce

The application of the process of high-pressure hydrolysis with nitric acid at the production of biogas from hay

Anotace:

Diplomová práce pojednává o technologii vysokotlaké hydrolýzy kyselinou dusičnou (HNO3) při produkci bioplynu ze sena. V teoretické části jsou shrnuty základní informace o kyselé hydrolýze. Zvýšená pozornost je věnována struktuře lignocelulózových materiálů a metodám jejich úpravy. Seno bylo nadrceno, peletováno a následně bylo podrobeno kyselé hydrolýze v kontinuálním vysokotlakém hydrolyzéru (UV CZ 21314) při tlacích (0,475 MPa, 0,934 MPa, 1,611 MPa). Jako hydrolyzační činidlo byla použita vysoce koncentrovaná (65%) kyselina dusičná (HNO3). Tlaku bylo v hydrolyzéru dosahováno parou o teplotě 190°C, přičemž doba zdržení fytomasy v prostoru hydrolyzéru byla 500s. Na základě širokého mapování procesu pomocí produkce CO2 byly vytipovány zájmové oblasti, ve kterých bylo následně provedeno podrobné mapování procesu pomocí vsádkových simulací na produkci CH4. Po matematické interpolaci maxim byly získané hodnoty využity v ekonomické analýze, která plně respektovala technologické možnosti a aktuálně platnou legislativu.

Abstract:

This thesis deals with the technology of the high pressure hydrolysis with nitric acid (HNO3) in biogass production from the hay. The theoretical part is focused on the basic information about the acid hydrolisis. Much attention is ingaged in the lignocellulosic materials and methods of their treatment.The hay was crushed, pelleted and subsequently subjected the acid hydrolysis in the high-pressure hydrolyzer (UV CZ 21314) at pressures (0,475 MPa, 0,934 MPa, 1,611 MPa). As the hydrolysis reagent was used highly concentrated (65%) nitric acid (HNO3). The pressure was achieved in the hydrolyzer by the steam in temparature of 190°C, the residence time of the phytomass in the machine was 500s. Based on the mapping process with wide CO2 production were selected the interesting areas, which were subsequently carried out detailed mapping process using batch simulations at CH4 production. After the mathematical interpolation of the maxima the values were used in the economic analysis, that fully respects the technological possibilities and legislative constraints.

Klíčová slova

Seno, kyselá hydrolýza, lignocelulózové materiály, bioplyn

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2012

Zveřejnit od: 27. 4. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Josef Maroušek, Ph.D.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Zemědělská fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Zemědělské inženýrství / Agroekologie