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Nawaro und Bioenergie (Fach) / Ethanol (Lektion)
- wie wird Ethanol produziert? entweder aus Zuckerrüben, Kartoffeln oder Getreide Zukerrüben -> zerkleiner, auslagen Kartoffeln und Getreide -> Stärkaufschluss mechanisch oder thermisch enzymatischer Verzuckerung Fermentation -> Zuckerlösung aus ZR, K oder Getreide wird durch Hefe vergoren
- was passiert im Vorfementer und Hauptfermenter Vorfementer -> Konzentration von Hefezellen Hauptfermenter -> Maische wird zur Hefevermehrung angesetzt -> steigende Gärintensität, und CO2 ENtwicklung und steigende Temperaturen
- wie sind die Produktinsrozesse von Ethanol aus Zuckerrüe? -Zerkleinerung der Rüben -aus der Trockenmasse wird Zucker gewonnen, außderm fallen NIchtzucker und Mark an bevor aus Rohzucker weißer Zucker gewonnen wird, kann Melasse gewonnen werden aus dem Rest der Melasse wird Bioethanol gewonnen
- welche Rohstoffe werden zur Ethanolgewinnung benötigt? -man braucht Zucker, Stärke und Hefekulturen - zb aus Gereide, Kartoffeln, Zuckerrüe, Topinambur Könermais und Zuckerhirse bei Zuckerhirse ist der Ethanolertrag am höchsten (90% Ausbeute)
- 1. Wie wird Ethanol produziert? ▪ Entweder aus Zuckerrübe, Kartoffeln, Getreide ▪ Zuckerrüben (ZR): - Zerkleinern - Auslaugen - …. ▪ Kartoffeln (K) & Getreide (G): - Stärkeaufschluss (mechanisch, thermisch) - Enzymatische Verzuckerung - …. ▪ …. Fermentation: Zuckerlösung aus ZR, K, G wird durch Hefe vergoren ▪ Vorfementer: Konzentration von Hefezellen ▪ Hauptfermenter: Maische wird zur Hefevermehrung (Angärphase) angesetzt - Steigende Gärintensität CO2-Entwicklung & steigende Temperaturen ▪ Nach einigen Stunden sind 50% des Eingangssubstrates vergoren (Alkoholgehalt in Maische 4%) Hefevermehrung lässt nach ▪ Hauptvergärung: starke CO2 Bildung, Temp. bis 30°C ▪ Gärsubstrat nimmt ab Vergärung wird schwächer - Ethanolgehalt liegt am Ende bei 8 – 10% ▪ Destillation: Alkohol wird gewonnen - Maische wird bis zum Sieden erhitzt, Alkohol & Wasser verflüchtigen sich aus Maische - Rückstand der Vergärung (nach Destillation) = Schlempe ▪ Rektifikation: wiederholte Destillation - Alkoholgehalt wird auf 97.15% erhöht - Es bleibt Vinasse übrig (honigartiger Sirup, hoher Eiweißgehalt, daher gut als Futterbeimischung für Wiederkäuer geeignet) ▪ Dehydrierung: Restwasser wird aus Ethanol durch Molekularsiebe oder Schleppmittel (Benzol) entfernt
- . Produktionsprozess von Ethanol aus Zuckerrübe. 1 ▪ Zerkleinerung von Rüben ▪ Aus der Trockenmasse wird Zucker gewonnen, außerdem fallen Nichtzucker & Mark an ▪ Bevor aus dem Rohzucker weißer Zucker (zur Ernährung) gewonnen werden kann, wird Melasse (Dicksaft) gewonnen ▪ Aus dem Rest dieser Melasse (ist nicht mehr genug Zucker zur Zuckergewinnung drin) wird Bioethanol gewonnen
- ) Produktionsprozess von Ethanol aus Getreide. 1. ▪ Getreide wird gemahlen ▪ Durch Zugabe von Wasser und Enzymen kommt es zur Verzuckerung der Stärke ▪ Zugabe von Hefe Fermentation es entsteht Alkohol ▪ Destillation von Alkohol enthaltenes Weizenschrot und Hefe wird als Schlempe abgeleitet ▪ Retifikation (optimierte Nutzung destillativer Trennmöglichkeiten, entspricht einer mehrfach hintereinander durchgeführten kontinuierlichen Destillation) ▪ Dehydrierung / Entwässerung ▪ Es bleiben 99,7 Vol.-% Bioethanol
- 1. ) Produktionsprozess von Ethanol aus Kartoffeln. 1. ) Produktionsprozess von Ethanol aus Kartoffeln. ▪ Kartoffeln werden zerkleinert ▪ Durch Zugabe von Wasser und Enzymen kommt es zur Verzuckerung der Stärke ▪ Zugabe von Hefe Fermentation es entsteht Alkohol ▪ Destillation von Alkohol enthaltenes Weizenschrot und Hefe wird als Schlempe abgeleitet ▪ Retifikation (optimierte Nutzung destillativer Trennmöglichkeiten, entspricht einer mehrfach hintereinander durchgeführten kontinuierlichen Destillation) ▪ Dehydrierung / Entwässerung ▪ Es bleiben 99,7 Vol.-% Bioethanol
- 1. Welche Rohstoffe werden zur Ethanolgewinnung benötigt? ▪ Man braucht Zucker bzw. Stärke ▪ Diese kommt aus z.B. Getreide, Kartoffeln, Zuckerrübe, Zutterrübe, Topinambur, Zichorie, Körnermais, Zuckerhirse ▪ Bei Zuckerhirse ist der Ethanolertrag am höchsten (90% Ausbeute, 5900 l/ha) ▪ Hefekulturen
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