Bilanzierung und Vergleich verschiedener Ethanol-Herstellungsprozesse - Vakuumfermentation

Abstract:
Die Idee, Zucker unter Vakuum zu fermentieren und daraus Ethanol zu gewinnen, geht bis in die 1970er Jahre zurück. Es wurde eine höhere Produktivität als bei herkömmlicher Fermentation unter atmosphärischen Bedingungen beobachtet. Allerdings war man sich über die tatsächliche Höhe des Energieverbrauchs nicht einig. In diesem Teil der Projektarbeit wurde der Vakuumfermentationsprozess modelliert und einer wirtschaftlichen Betrachtung unterzogen. Ein wesentlicher Aspekt der Modellierung bestand in einer detaillierten Abbildung der Kinetik, bei welcher der Einfluss der Produktinhibierung mit berücksichtigt wird. Steigt die Konzentration des Ethanols über einen kritischen Bereich, so wird dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit verlangsamt und die Reaktion kommt im schlimmsten Fall zum Erliegen. Es wurden verschiedene Ansätze aus der Literatur diskutiert, die eine Kinetik mit Produktinhibierung beschreiben und es wurde eine geeignete Formulierung für die Simulation in ASPEN-Plus eingebunden. Es konnte gezeigt werden, dass die spezische Produktivität mit 0.62 1/h im wesentlichen mit den Angaben aus der Literatur übereinstimmt.

Keywords:
ethanol, vacuum fermentation