دانشگاه صنعتی اصفهان

 

دانشکده مهندسی شیمی

تهیه بیوگاز از پارچه های مواد پسماندی

پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی

اساتید راهنما

دکتر کیخسرو کریمی

دکتر حمید زیلویی

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                  صفحه

فهرست مطالب……………………………………. هشت

فهرست شکل‌ها………………………………….. یازده

فهرست جدول‌ها………………………………… دوازده

فصل اول                                                                                                                                                                            2

1-1 اهمیت پروژه………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2 هدف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-3 کارهای مرتبط انجام‌گرفته………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-4 ساختار کلی پایان‌نامه……………………………………………………………………………………………………………………………… 6

فصل دوم                                                                                                                                                                               7

2-1 اهمیت سوخت‌های زیستی………………………………………………………………………………………………………………………. 7

2-2 بیوگاز………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8

2-2-1 ……… فرآیند تولید بیوگاز……………………………………………………………………………….. 8

2-3 اتانول و اهمیت تولید آن………………………………………………………………………………………………………………………. 10

2-4 سوبسترا و خوراک………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

2-5 اطلاعات آماری از تولید جهانی الیاف……………………………………………………………………………………………………. 11

2-6 اثرات زیست محیطی الیاف نساجی پسماند………………………………………………………………………………………………. 11

2-7 راهکارهای مدیریت الیاف نساجی زائد…………………………………………………………………………………………………… 12

2-7-1 ……… استفاده مجدد…………………………………………………………………………………………… 12

2-7-2 بازیافت………………………………………………………………………………………………………. 12

2-8 طبقه‌بندی الیاف…………………………………………………………………………………………………………………………………… 15

2-9 الیاف پلی‌استر……………………………………………………………………………………………………………………………………… 15

2-10 خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پلی‌اتیلن ترفتالات……………………………………………………………………………………. 16

2-10-1 ……. هیدرولیز قلیایی پلی‌استر…………………………………………………………………… 17

2-11 پنبه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18

2-11-1 ……. ساختار الیاف پنبه…………………………………………………………………………………… 18

2-11-2 ……. ساختار سلولز………………………………………………………………………………………………… 21

2-11-3 ……. حلال‌های سلولز………………………………………………………………………………………………… 23

2-12 پیش‌فرآوری……………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

2-12-1پیش‌فرآوری با کربنات سدیم…………………………………………………………………………….. 24

2-13 هیدرولیز………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 25

2-13-1 ……. هیدرولیز اسیدی…………………………………………………………………………………………… 25

2-13-2 ……. هیدرولیز آنزیمی………………………………………………………………………………………… 26

2-14 تخمیر………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 26

 

 

فصل سوم: مواد و روش انجام آزمایش‌ها                                                                                                                               28

3-1 مواد مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………………….. 28

3-1-1 پارچه پنبه-پلی‌استر و پنبه خالص……………………………………………………………….. 28

3-1-2 کربنات سدیم………………………………………………………………………………………………………………………………… 29

3-1-3 آنزیمهای مورد استفاده در هیدرولیز آنزیمی…………………………………………………………………………………………. 29

3-1-4 مخمر استفاده شده  در تخمیر…………………………………………………………………………………………………………….. 29

3-1-5 کیت گلوکز…………………………………………………………………………………………………………………………………… 29

3-1-6 سایر مواد مورد نیاز…………………………………………………………………………………………………………………………. 29

3-2 مخلوط میکروبی…………………………………………………………………………………………………………………………………. 29

3-3 تجهیزات به کار رفته…………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

3-3-1 حمام روغن…………………………………………………………………………………………………………………………………… 30

3-3-2 حمام آب……………………………………………………………………………………………………………………………………… 30

3-3-3 اتوکلاو………………………………………………………………………………………………………………………………………… 30

3-3-4 کوره……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

3-3-5 آون…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

3-3-6 راکتور…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

3-3-7 شیکر انکوباتور………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

3-3-8 سانتریفوژ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

3-3-9 اسپکتروفوتومتر………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

3-3-10 دستگاه کروماتوگرافی گازی…………………………………………………………………………………………………………… 31

3-3-11……… دستگاه کروماتوگرافی مایع با بازده بالا                                     31

3-3-12……… سایر تجهیزات مورد نیاز……………………………………………………………………… 32

3-4 روش انجام آزمایش‌ها…………………………………………………………………………………………………………………………. 32

3-4-1 تعیین مقدار جامدات کل و جامدات فرار……………………………………………….. 32

3-4-2 آنالیز ترکیب‌ها……………………………………………………………………………………………………….. 33

3-4-3 ……… عملیات پیش‌فرآوری……………………………………………………………………………………… 33

3-4-4 آزمایش تولید بیوگاز در سیستم ناپیوسته…………………………………………….. 34

3-4-5 اندازه‌گیری و آنالیز بیوگاز تولید شده…………………………………………….. 35

3-4-6 هیدرولیز آنزیمی…………………………………………………………………………………………………….. 36

3-4-7 ……… تعیین میزان قند آزاد شده از هیدرولیز آنزیمی                   36

3-4-8 تخمیر…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 37

3-4-9 ظرفیت جذب آب…………………………………………………………………………………………………………………………… 37

3-4-10 ……. بررسی ساختار ترکیب‌ها…………………………………………………………………………… 37

فصل چهارم: ارائه و تحلیل نتایج                                                                           Error! Bookmark not defined.

4-1 مشخصات مخلوط میکروبی…………………………………………………………………………………………………………………… 38

4-2 پیش‌فرآوری………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

4-2-1 ……… مقدار جامدات کل و جامدات فرار پنبه و پارچه                      39

4-2-2 ……… بررسی تغییرات سطح پنبه در اثر پیش‌فرآوری با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی رویشی…………………………………………………………………………………………….. 40

4-2-3 نتایج حاصل از FTIR و بررسی بلورینگی و ساختار سلولز………………………………………………………………………. 42

نه

4-2-4 ……… نتایج میزان جذب آب نمونه ها………………………………………………………… 44

4-3 ترکیب درصد فاز جامد و مایع بدست‌آمده‌از پیش‌فرآوری…………………………………………………………………………. 46

4-3-1 موازنه جرم کلی فرآیند……………………………………………………………………………………….. 46

4-3-2 ……… ترکیبات محلول حاصل از پیش‌فرآوری……………………………………………… 46

4-3-3 ترکیبات جامد باقی‌مانده از پیش‌فرآوری……………………………………………….. 46

4-3-4 ……… بررسی ساختار پلی‌استر…………………………………………………………………………… 47

4-4 تولید بیوگاز……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

4-4-1 ……… مقادیر متان حاصل از هضم بی‌هوازی……………………………………………… 48

4-4-2 کیفیت بیوگاز تولیدی………………………………………………………………………………………….. 52

4-5 نتایج تولید اتانول…………………………………………………………………………………………………………………………………. 53

4-5-1 ……… نتایج حاصل از هیدرولیز آنزیمی…………………………………………………… 53

4-5-2 ……… نتایج حاصل از تخمیر……………………………………………………………………………… 55

فصل پنجم:نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

5-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57

5-2 نتایج کلی حاصل از تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………. 57

5-3 پیشنهاد ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 59

مراجع…………………………………………. 60

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.