3.2. Mass and energy balances The c

3.2. Mass and energy balances
The characteristics of the products used for the evaluation of the different scenarios are described below. Gypsum recovered in a set of filter presses is a low value by-product (8 USD/MT), which can be sold to farmers as fertilizer and soil conditioner.The post-hydrolysis yield to convert xylo-oligomers to xylose was supposed to be 94%. The detoxified spent liquor is evaporated to achieve a xylose concentration of 400 g/L (commercial gradesyrup). Furfural with 99% purity is obtained by distillation of the furfural-rich mixture. Xylitol yield could reach a maximum of 0.7 g/g and production rate can be of 0.46 g xylitol/hL. Purified fermentation broth concentrated to 400 g xylitol/L achieved 68% yield and 99% purity after crystallization. Mass balance and energy consumption for the three scenarios are summarized in Table 2 (values per ton of bagasse). Scenario 1 produces 514 kg ofxylose syrup, 382.1 ofgypsum salt and 167 kg ofadsorbed compounds (mainly phenolic compounds, acetic acid, furfural, HMF, and extractives), as shown in Fig. 2. Total water removed by evaporation is 6200.9 kg. Autohydrolysis and evaporation processes demand 95.5% of the consumed energy. Scenario 2 produces 139.2 kg of furfural and the energy demand is similar to the energy consumed for the production of xylose syrup. Water removed is 6368 kg, similar to Scenario 1. In Scenario 3, products are 106 kg of gypsum salt, 160.6 kg of adsorbed compounds, 93.9 kg of xylitol, and 167 kg of adsorbed compounds (mainly phenolic compounds, acetic acid, furfural, HMF, extractives and residual nutrients of fermentation broth). Total water removed by evaporation is 6200.9 kg. Autohydrolysis and evaporation processes demand 97% of consumed energy. Total water removed by evaporation is 5915 kg. The energy consumed for xylitol production is 18% and 23% greater than for xylose syrup and furfural, respectively. The amount of consumed water is the same in the three hypothetical scenarios. Table 2 shows the energy requirements for the main processes. Autohydrolysis treatment and evaporations are energy intensive operations because of the high temperature and the large amounts of water involved. In the post-hydrolysis processes of Scenarios 1 and 3, H2SO4 used is 3% w/v, whilst it is 4% w/v in Scenario 2. The residual solid generated by the autohydrolysis leaves the process with 100% of moisture, and is sent to produce energy or MDF fiber boards. In Scenario 3, the evaporation and adsorption processes remove inhibitor compounds for fermentation. Volatile compounds such as acetic acid and furfural are removed together by evaporation with the steam stream and they remain in the condensed water. Condensed water could be sent to a wastewater treatment plant (not considered in this study). The details of all evaporator effects for each scenario are listed in Table 3. We suppose that 70% of nutrients are used in the fermentation broth are consumed by the yeast and the remaining 30% must be removed by activated carbon adsorption

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.2. มวล และพลังงานดุล ลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ใช้สำหรับการประเมินสถานการณ์ต่าง ๆ ที่อธิบายไว้ด้านล่าง ยิปซัมที่กู้คืนในชุดของเครื่องกรองเป็นผลิตภัณฑ์ที่มูลค่าต่ำ (8 USD/MT), ซึ่งสามารถขายให้กับเกษตรกรเป็นปุ๋ย และดินคอนดิชั่นเนอร์ ผลผลิตย่อยหลังการแปลง oligomers กรูไปสารควรจะเป็น 94% สุราใช้แล้ว detoxified ระเหยเป็นไอให้มีความเข้มข้นของสารของ 400 g/L (พาณิชย์ gradesyrup) Furfural มีความบริสุทธิ์ 99% จะได้รับ โดยการกลั่น furfural อุดมด้วยส่วนผสม ผลผลิตไซลิทอลสามารถเข้าถึงสูงสุด 0.7 g/g และสามารถมีอัตราการผลิตไซลิทอ ล/hL 0.46 g น้ำซุปหมักบริสุทธิ์เข้มข้นในไซลิทอล 400 g/L ทำได้ 68% ความบริสุทธิ์ 99% และผลตอบแทนหลังจากการตกผลึก มวลสมดุลและการใช้พลังงานสำหรับสถานการณ์สมมติสามถูกสรุปในตารางที่ 2 (ค่าต่อตันของอ้อย) สถานการณ์สมมติที่ 1 ผลิตน้ำเชื่อม ofxylose กก. 514, 382.1 ofgypsum เกลือ และสารประกอบ ofadsorbed 167 กก. (ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบฟีนอ กรดอะซิติก furfural, HMF และ extractives), ดังที่แสดงในรูป 2 เอาออก โดยการระเหยน้ำรวมเป็น 6200.9 กก. กระบวนการ Autohydrolysis และระเหยต้อง 95.5% ของพลังงานที่ใช้ไป สถานการณ์ที่ 2 ผลิต furfural 139.2 กิโลกรัม และความต้องการพลังงานจะคล้ายกับพลังงานที่ใช้ในการผลิตน้ำเชื่อมสาร น้ำที่ออกเป็นกิโลกรัม 6368 คล้ายกับสถานการณ์สมมติ 1 ในสถานการณ์สมมติ 3 ผลิตภัณฑ์มี 106 กก.เกลือยิปซัม 160.6 กก.สารซับ 93.9 กก.ของไซลิทอล และ 167 กก.ซับสาร (ส่วนใหญ่ม่อฮ่อม กรดอะซิติก furfural, HMF, extractives และสารตกค้างของน้ำซุปหมัก) เอาออก โดยการระเหยน้ำรวมเป็น 6200.9 กก. กระบวนการ Autohydrolysis และระเหยต้อง 97% ของพลังงานที่ใช้ไป เอาออก โดยการระเหยน้ำรวมเป็นกก. 5915 พลังงานที่ใช้สำหรับการผลิตไซลิทอลเป็นมากกว่าสำหรับน้ำเชื่อม xylose และ furfural, 23% และ 18% ตามลำดับ ปริมาณของน้ำที่ใช้จะเหมือนกันในสถานการณ์สมมุติสาม ตารางที่ 2 แสดงความต้องการพลังงานสำหรับกระบวนการหลัก รักษา Autohydrolysis และ evaporations มีพลังงานเร่งรัดการดำเนินการเนื่องจากอุณหภูมิสูงและน้ำที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก ในกระบวนการย่อยสลายหลังเหตุการณ์จำลองที่ 1 และ 3, H2SO4 ที่ใช้คือ 3% w/v ในขณะที่มันเป็น 4% w/v ในสถานการณ์สมมติ 2 แข็งตกค้างที่สร้างขึ้น โดยการ autohydrolysis ออกจากกระบวนการกับ 100% ของความชื้น และถูกส่งไปผลิตพลังงานหรือ MDF ไฟเบอร์บอร์ด ในสถานการณ์สมมติ 3 กระบวนการระเหยและการดูดซับเอาสารยับยั้งสำหรับหมัก เอาสารประกอบระเหยเช่นกรดอะซิติกและ furfural งวดกับสตรีมไอน้ำร่วมกัน และพวกเขายังคงอยู่ในน้ำข้น บีบน้ำอาจถูกส่งไปยังโรงบำบัดน้ำเสีย (ไม่พิจารณาในการศึกษานี้) รายละเอียดของผลการระเหยทั้งหมดสำหรับแต่ละสถานการณ์ที่ระบุไว้ในตารางที่ 3 เราสมมติว่า 70% ของสารอาหารที่ใช้ในการหมัก จะมีใช้น้ำซุป โดยยีสต์ และ 30% ที่เหลือต้องถูกเอาออก โดยการดูดซับคาร์บอน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.2 มวลและพลังงานยอดคงเหลือใน
ลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ใช้สำหรับการประเมินผลของสถานการณ์ที่แตกต่างกันที่มีการอธิบายไว้ด้านล่าง ยิปซั่มในการกู้คืนการตั้งค่าของเครื่องกรองเป็นค่าที่ต่ำโดยผลิตภัณฑ์ (8 USD / MT) ซึ่งสามารถนำมาขายให้กับเกษตรกรเป็นปุ๋ยและดิน conditioner.The ผลผลิตหลังการย่อยสลายการแปลง Xylo-oligomers เพื่อไซโลที่ควรจะเป็น 94% สุราการใช้จ่ายพิษจะระเหยเพื่อให้บรรลุความเข้มข้นไซโล 400 กรัม / ลิตร (gradesyrup พาณิชย์) เฟอร์ฟูรัลที่มีความบริสุทธิ์ 99% จะได้รับโดยการกลั่นของส่วนผสมเฟอร์ฟูรัลที่อุดมไปด้วย อัตราผลตอบแทนไซลิทอลสามารถเข้าถึงสูงสุด 0.7 G / g และอัตราการผลิตสามารถของไซลิทอล 0.46 กรัม / HL น้ำหมักบริสุทธิ์เข้มข้น 400 กรัมไซลิทอล / L ประสบความสำเร็จ 68% อัตราผลตอบแทนและความบริสุทธิ์ 99% หลังจากที่ตกผลึก สมดุลและการใช้พลังงานสำหรับสามสถานการณ์ได้สรุปไว้ในตารางที่ 2 (ค่าต่อตันอ้อย) กรณีที่ 1 การผลิต 514 กก. ofxylose น้ำเชื่อม 382.1 ofgypsum เกลือและ 167 กก. สาร (สารประกอบฟีนอลส่วนใหญ่กรดอะซิติกเฟอร์ฟูรัล, HMF และสารแทรก) ofadsorbed ดังแสดงในรูปที่ 2. น้ำทั้งหมดถูกลบออกจากการระเหยเป็น 6,200.9 กก. Autohydrolysis และการระเหยกระบวนการเรียกร้อง 95.5% ของพลังงานที่บริโภค กรณีที่ 2 การผลิต 139.2 กิโลกรัมของเฟอร์ฟูรัลและความต้องการพลังงานที่มีความคล้ายคลึงกับพลังงานที่ใช้สำหรับการผลิตน้ำเชื่อมไซโล น้ำถอดออกเป็น 6368 กก. คล้ายกับสถานการณ์ 1. ในกรณีที่ 3, ผลิตภัณฑ์ที่ 106 กก. ของเกลือยิปซั่ม 160.6 กก. ของสารดูดซับ, 93.9 กิโลกรัมของไซลิทอลและ 167 กก. ของสารดูดซับ (สารประกอบฟีนอส่วนใหญ่กรดอะซิติกเฟอร์ฟูรัล, HMF, สารแทรกและสารอาหารที่เหลือจากการหมักน้ำซุป) น้ำทั้งหมดถูกลบออกจากการระเหยเป็น 6,200.9 กก. Autohydrolysis และการระเหยกระบวนการเรียกร้อง 97% ของการบริโภคพลังงาน น้ำทั้งหมดถูกลบออกจากการระเหยเป็น 5915 กก. พลังงานที่ใช้สำหรับการผลิตไซลิทอลเป็น 18% และ 23% สูงกว่าสำหรับน้ำเชื่อมไซโลสและเฟอร์ฟูรัลตามลำดับ ปริมาณของน้ำบริโภคจะเหมือนกันในสามสถานการณ์สมมุติ ตารางที่ 2 แสดงให้เห็นถึงความต้องการพลังงานสำหรับกระบวนการหลัก การรักษา Autohydrolysis และ evaporations มีการดำเนินงานอย่างเข้มข้นพลังงานเนื่องจากอุณหภูมิสูงและน้ำจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง ในกระบวนการหลังการไฮโดรไลซิสถานการณ์ 1 และ 3, H2SO4 ใช้คือ 3% w / v ในขณะที่มันเป็น 4% w / v ในสถานการณ์ 2. การตกค้างที่เป็นของแข็งที่สร้างขึ้นโดย autohydrolysis ใบกระบวนการที่มี 100% ของความชื้นและ จะถูกส่งไปผลิตพลังงานหรือ MDF ไฟเบอร์บอร์ด ในสถานการณ์ที่ 3, การระเหยและการดูดซับเอากระบวนการยับยั้งสารสำหรับการหมัก สารระเหยเช่นกรดอะซิติกและเฟอร์ฟูรัลจะถูกลบออกร่วมกันโดยการระเหยที่มีกระแสอบไอน้ำและพวกเขายังคงอยู่ในน้ำข้น น้ำข้นจะถูกส่งไปยังโรงบำบัดน้ำเสีย (ไม่ได้พิจารณาในการศึกษาครั้งนี้) รายละเอียดของผลกระทบระเหยทั้งหมดสำหรับแต่ละสถานการณ์มีการระบุไว้ในตารางที่ 3 เราคิดว่า 70% ของสารอาหารที่ใช้ในการหมักน้ำซุปมีการบริโภคโดยยีสต์และที่เหลืออีก 30% จะต้องออกโดยการดูดซับคาร์บอนเปิดใช้งาน