Til offentliggørelse

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "Til offentliggørelse"

Transkript

1 Til offentliggørelse Metode til frigivelse af kulhydrater i ligninholdige biomasser PSO-F&U-projekt nr København den

2 Indholdsfortegnelse 1 Indledning Deltagere Formål med projektet Summary Beskrivelse af laboratorieanlæg Beskrivelse af Pilot anlægget Forsøgsplan og teori Indkøring og optimering af forbehandlingen Kapacitet af anlægget Energibalance Massebalance Forsøg med hydrolyse og fermentering i MaxiFuels pilotanlægget Enzymatisk hydrolyse Gær fermentering Test af forskellige biomassetyper Våd oxidationen Teori om oxygentransport til biomassen og reaktioner a Opløseligheden af ilt i vand b Overførselshastighed af oxygen til vand c Oxidation af biomassen a Forsøg med oxygen måler på laboratoriereaktor b Forsøg med oxygen måler i pilotreaktor Tekniske modifikationer af udstyret Forsøgsresultater og erfaringer Indkøring og optimering af forbehandlingen Kapacitet af anlægget Energiberegninger Massebalance Resultater fra Maxifuels pilotanlæg Enzymatiskhydrolyse Fermentering Test af forskellige biomassetyper Våd oxidationen a resultater af forsøg med oxygen måler i laboratoriereaktor b Resultater af forsøg med oxygen måler i pilotskala Tekniske modifikationer af udstyret Omrører Skraber i flashtank Sikring af tryktanke Literatur liste Konklusion Beskrivelse af fuldskalaanlæg Investering Driftsudgifter Driftsindtægter Totaløkonomi Fremtidsperspektiver Anbefalinger for videreførelse af projektet Sammenhæng med andre Energiprojekter Afslutning...28 København den Jens Munck, Troels Hilstrøm

3 1 Indledning Produktionen af kulhydratholdige biomasser i Danmark er meget store eksempelvis produceres ca. 6,5 mill t halm pr. år, hvoraf under halvdelen udnyttes. Der findes endvidere store mængder af andre biomasser fra land- og skovbrug og ikke mindst husholdningsaffald. Kun den tørre halm vil endvidere være velegnet til afbrænding, mens ca % af halmen vil være direkte uegnet. Disse overskuds biomasser kan ved en oplukning, hvor kulhydraterne frigøres tilføres en betydelig merværdi ved en produktion af ethanol og hydrogen og medføre et mindre forbrug af fossilt energi til bl.a. transportsektoren og via fuel cells til energiproduktion. Produktionen af bioenergi herunder BioEthanol og BioHydrogen er højt prioriteret i EU. Projektgrundlaget har derfor meget høj international relevans. I perioden 2004 til 2006 har laboratorieforsøg med termisk hydrolyse og vådoxidation vist lovende resultater, med bl.a. følgende resultater: Processen giver ingen eller kun ringe hæmning på den enzymatiske behandling og fermenteringen Oxygenforbruget er mindre end 10 % af COD indholdet i biomassen Biomassen steriliseres ved processen Udbyttet af kulhydrater er over 90 % Restprodukterne kan udnyttes til metan produktion Restprodukterne består af lavmolekylære organiske syrer samt mikroorganismer fra fermenteringen.. Oplukningen af de kulhydratholdige biomasser foregår ved en termisk hydrolyse efterfulgt af en oxidation med oxygen. Selve processen foregår ved knap 200 grader og et tryk på ca. 15 bar. Disse resultater var så lovende, at det blev besluttet at gennemføre en pilot plan afprøvning som en nødvendig fase for en teknisk og økonomisk evaluering med henblik på at projektere/bygge et anlæg med en kapacitet på mere end t tør biomasse/år. Den forbehandlede biomasse blev oparbejdet på det anlæg, som blev opbygget i Maxifuel Projektet. I september 2005 blev der indlevereten PSO ansøgning om tilskud til et pilotanlæg for oplukning af kulhydratholdige biomasser med henblik på en frigørelse af disse til en videre forarbejdning. Efter en del tekniske diskussioner blev en bevilling på DKK 3,247 mill. givet, de totale projektomkostninger var budgetteret til DKK 4,178 mill. Projekt perioden var fra til Projektperioden blev i sommeren 07 forlænget til pga. videreførelse og afslutning af meget lovende resultater. Herudover blev ved ansøgning i sommeren 07 yderligere ansøgt om støtte til en kombineret O2 og CO2 måler. Støttebeløbet blev bevilget i foråret 08 og udgør DKK

4 1.1 Deltagere For gennemførelsen af projektet blev i 2006 gennemført en række møder med firmaer/organisationer med ekspertise indenfor procesudstyr, håndtering af kemikalier og gennemførelse af forsøgsarbejde. M-Tek Røglevænget 102, 3400 Allerød) er den projektansvarlige organisation. M-Tek har særlige kvalifikationer med termisk hydrolyse og vådoxidation under højt tryk og temperatur. Strandmøllen (Klampenborgvej 895, 2930 Klampenborg) blev udvalgt som leverandør og opstilling af oxygenudstyr. CKJ (Industrivej 3-5, 4600 Køge) Steel har leveret og monteret alt trykbærende udstyr. Driften af anlægget og udarbejdelse af forsøgsplaner og tolkning af resultater blev foretaget af Biogasol/DTU (Kemitorvet 204, 2800 Kgs. Lyngby) Det viste sig meget hurtigt hensigtsmæssigt, at BioGasol og M-tek samarbejdede om forsøgsplanlægning og gennemførelsen af forsøgene. 1.2 Formål med projektet Projektet har til formål at forbehandle ligninholdige biomasser ved en kombineret Termisk Hydrolyse og Vådoxidation på en sådan måde at følgende opnås: 1. Biomassen oplukkes, og penta- og hexa kulhydrater frigøres med over 90 % 2. Kulhydraterne efter oplukningen er klar til en enzymbehandling og fermentering for fremstilling af Biohydrogen og Bioethanol (denne del foregår inden for Maxifuel projektet ved Biocentrum-DTU) 3. Oplukningsprocessen er energineutral eller har et energioverskud idet, a. restproduktet fra fermenteringen kan anvendes til methan fremstilling via en udrådning b. methanen kan benyttes til fremstilling af den til processen nødvendige energi i form af damp og el via gasgenerator og udstødningsdampkedel c. den damp, der frigøres ved Vådoxidationsprocessen (trykaflastningen), benyttes til forvarmning af biomassen I foreliggende projektansøgning vil punkt 3b og 3c blive vurderet teoretisk ud fra målinger på potentialet af methanproduktionen og mængden af frigjort damp. Projektet var tilknyttet EFP 2005 projektet: Maxifuels, som indeholder en hel fermenteringsplatform for omdannelse af forbehandlede biomasser til biofuels (ethanol, hydrogen og methan), men som ikke indeholder forbehandlingsdelen.

5 1.3 Summary There is an intensive interest in the 2nd generation of bio ethanol processes due to the supply of energy as well as the need for food. The focus is to develop processes, where cheap and useless biomasses, such as straw, can replace corn as a basis for bio ethanol production and leave the corn for food. With the goal to develop a process for treatment of straw for deliberation of carbon hydrates a team from BioGasol and M-Tek has been surveying different types of processes such as steam explosion, wet air oxidation etc. The results of this study showed obviously that a combination of steam explosion and wet air oxidation has so many advantages, that it was decided to build a lab. reactor and test the process in details. The results were promising, and it was obviously that the combined process also called wex (wet air oxidation and steam explosion) was very flexible and could treat many kinds of biomasses. Consequently, a pilot plant was needed for demonstration of the process. The pilot plant consisted of a 600 l reactor and two flash tanks. A steam generator supplied the plant with 23 bar steam. The capacity was measured at 100 kg dry stray/h. The reactor was equipped with an agitator and valve for injection of O 2 and H 2 O 2. The procedure was as follows: biomass and water was filled into the reactor, steam was added to obtain the wanted pressure and temperature. After a selected time the oxidising agents were added and after ending of reaction the treated biomass was flashed to one of the flash tanks. After the flash tank the biomass was transported to fermentation. The fermentation of the biomass showed that more than 90% of the carbon hydrates can be transformed into bio ethanol. The main results were that the pressure shall be between 12 and 20 bars, the temperature between 160 and 200 degrees and the oxidising agents between 1 to 15% of the COD content in the biomasses. Many different biomasses have been treated, such as; straw, bagasse, rice shells etc. and the wex process could manage to deliberate the carbon hydrates. A study has shown that a commercial plant with a capacity of t straw/y will request a total investment of 700 mio. DKK (index 1 of June 2008) and the wex unit will be approximately 10% hereof. The output from the plant will be 100 mio l of bio ethanol (from C5 and C6 carbon hydrates) and a methane production of 32 mio m3 from the remaining biomasses. The methane can be utilised for el and steam production in a CHP unit.

6 2.1 Beskrivelse af laboratorieanlæg Laboratorieanlægget blev i perioden 2003 til ultimo 2006 benyttet til at estimere de grundlæggende parametre for den termiske hydrolyse og vådoxidationen. Disse resultater blev benyttet ved dimensioneringen af pilotanlægget. Herudover er løbende udført forsøg parallelt med forsøgene i pilotanlægget. Laboratoriereaktoren er på 3,8 l forsynet med omrører, trykmåler, temperaturmåler i bund og top. Sikkerhedsventil med sprængplade (25 bar) og aflastningsventil. I bunden er en flashventil til flashtank aflastningstank og kugleventil for tilledning af oxideringsmiddel Reaktoren er beregnet for et tryk på 40 bar Flashtank på 50 l. Reaktoren kan opvarmes med damp (4,3 bar) og olie (max. 200 grader) Reaktoren opvarmes indirekte ved kredsløb fyldt med vand under tryk, der ledes gennem dampveksler og olieveksler Reaktoren kan også afkøles ved tilledning af vand til dampveksler 2.2 Beskrivelse af Pilot anlægget Forbehandlingsanlægget består af følgende enheder: Reaktor med omrører, vol 600 l, tryk 40 bar forsynet med sikkerhedsventil på ca. 35 bar, måling af tryk og temperatur, flashventil samt mulighed for tilsætning af oxidationsmiddel (O 2 eller H 2 O 2 ). Reaktoren opvarmes med direkte dampindblæsning. Flashtanke på henholdsvis l og l, forsynet med tryk og temperaturmåling Dampanlæg med en kapacitet på 143 kg/h af 20 bar, 211 C Anlæg for tilsætning af O 2, atm. luft og H 2 O 2 SRO Pilotanlæggets kapacitet var estimeret til ca. 38 kg tør halm/h, men gennemførelsen af forsøgene har vist, at anlæggets kapacitet er ca. 100 kg tør halm/h (se afsnit 4.2). Fotoet viser reaktor, flashtank 2 og betjeningspanel Flashtank 1

7 3 Forsøgsplan og teori 3.1 Indkøring og optimering af forbehandlingen Som beskrevet under 2.1 og 2.2 bygger designet af forbehandlingsreaktoren i pilotskala på en laboratorieskala reaktor. Til indkøring af forbehandlingen tages udgangspunkt i de resultater der er opnået med denne laboratorieskala reaktor. Effektiviteten af forbehandlingen vurderes ud fra udbyttet af glukose og xylose ved en enzymatisk hydrolyse ved lavt tørstof (3 %) og en enzym dosis på 10 FPU/g cellulose eller ca. 4 FPU/g TS. Hydrolysetiden er valgt til 3 døgn. Der bruges en blanding af to enzymer fra Novozymes Celluclast 1.5L og Novo 188 som blandes i forholdet 3:1 v/v. Under indkøringen er der ændret på tre parametre: mængden af oxidationsmiddel, reaktionstiden og reaktionstemperaturen. 3.2 Kapacitet af anlægget Kapaciteten af anlægget bestemmes ud fra test. Der er i batchprocessen kun to parametre, der kan varieres på. 1. Batch størrelse og 2. Tørstofindholdet. Opvarmningstiden er givet af kapaciteten af dampanlægget. Ved bestemmelse af kapaciteten skal der anvendes de parametre, der er fundet under Optimering af forbehandlingen til at være de mest effektive så produktet holdes konstant. 3.3 Energibalance Der er udført beregnings modeller, der kan udregne energi, tryk, volumen og temperaturforhold i både batch og kontinuerte reaktorsystemer. Eksempler på disse forhold vil blive givet for de to reaktorsystemer. 3.4 Massebalance Under forbehandlingen vil der ske tab af biomasse og dermed bioenergipotentiale. Det primære tab stammer fra oxidationsprocessen, hvor dele af biomassen oxideres helt eller delvist til CO 2. Derudover vil der være en mindre grad af termiske hydrolyse. For at bestemme hvor stort tabet af biomasse er under forbehandlingen, er der udført en massebalance over forbehandlingen. Efter forbehandlingen er slut og der er flashes til flashtanken, er der stadig lidt biomasse tilbage i forbehandlingsreaktoren og da der ikke er vejeceller under reaktoren, er det meget svært at bestemme den mængde, der ligger tilbage. Derfor udføres massebalancen ved at kører en serie af forbehandlinger efter hinanden uden at rengøre reaktoren imellem. Herved opnås, at betydningen af den biomasse der er tilbage i reaktoren mindskes. Flashtanken er forsynet med vejeceller, men den har en begrænset kapacitet. Derfor er det nødvendigt at udvide det samlede system, som massebalancen udføres for til også at omfatte den enzymatiske hydrolyse. 3.5 Forsøg med hydrolyse og fermentering i MaxiFuels pilotanlægget Forbehandlingsenheden leverer forbehandlet biomasse til MaxiFuels pilotanlægget. Siden pilotanlæggets åbning i august 2006 er der udført en lang række optimeringsforsøg på hvert enkelt procestrin, hvorefter forsøgsresultaterne er kombineret og hele processens performans er testet samlet. Således vises resultaterne fra den enzymatiske hydrolyse og gær fermenteringen begge udført med biomasse forbehandlet under de betingelser funder under punkt Enzymatisk hydrolyse Udbyttet af den enzymatiske hydrolyse er meget afhængig af tørstofkoncentrationen under hydrolysen. Det skyldes flere faktorer, 1: enzymernes aktivitet bliver hæmmet af sukkerkoncentrationen 2: enzymerne

8 bindes til lignin og 3: enzymernes aktivitet falder med faldende vandaktivitet. Derfor er det vigtigt at teste udbyttet under forhold, der er realistiske i industrien, hvilket er en tørstofkoncentration på ca. 20 % Gær fermentering Den forbehandlede og hydrolyserede biomasse indeholder en række forbindelser, der inhiberer gærvæksten. Gær er i stand til at nedbryder de fleste af disse forbindelser, hvis koncentrationen ikke er for høj. For at sikre at koncentrationen af disse inhibitorer ikke bliver for høj, udføres gær fermenteringen som en kontinuert proces, hvilket betyder, at gæren løbende kan nedbryde inhibitorerne. Yderlige har en kontinuert proces den fordel, at den samlede produktivitet for fermenteringstanken bliver højere end ved batch proces, da tanken konstant er fyldt. Samtidig bliver forbruget af frisk gær langt mindre end ved batch fermentering. 3.6 Test af forskellige biomassetyper Halmpiller er som beskrevet i afsnit 4 valgt af praktiske årsager, men i industrielskala er det vigtigt, at processen kan anvende biomasse, der er så lidt forarbejdet som muligt, da forarbejdning og neddeling kræver udstyr og energi. Et fuldskala industrianlæg skal kunne behandle ca t biomasse om året for at blive rentabelt. Den største begrænsning for størrelsen på et industriskala anlæg er transportomkostningerne for biomassen, der stiger med stigende anlægskapacitet. Derfor er det vigtigt, at processen kan anvende mange forskellige typer af biomasse, så alt den biomasse, der er tilgængeligt i et givent område, kan anvendes. Følgende biomasser er derfor testet i forbehandlingsudstyret: halmpiller, snittet halm, bagasse, majsstængler, majsskaller. 3.7 Våd oxidationen Det er af afgørende betydning, at kende og forstå forbruget af oxidationsmiddellet i forbehandlingsprocessen fordi: 1. Forbruget af oxidationsmiddel er en væsentlig omkostning for processen, derfor er det afgørende for anlæggets samlede økonomi at minimere forbruget af oxidationsmiddel. Dette kan gøres på to måder a. Optimering af forbehandlingen så det kun er nødvendigt at oxidere en meget lille del af biomassen for at opnå et højt udbytte af de efterfølgende processer. b. Optimering iltforbruget i reaktoren således at mest muligt af det tilsatte oxidationsmiddel anvendes til at oxidere biomasse med. 2. Hvis der anvendes for meget oxidationsmiddel, bliver tabet af biomasse under forbehandlingen pga. oxidationen også større. 3. Det er afgørende at kende de begrænsende parametre for reaktionen mellem oxidationsmiddel og biomassen for at kunne optimere processen med hensyn til temperatur og tid samt for at kunne designe kommende reaktorer. Nedenfor er givet en gennemgang af den kendte teori, der danner grundlag for forsøgene Teori om oxygentransport til biomassen og reaktioner a Opløseligheden af ilt i vand Opløseligheden af ilt i vand som funktion af temperaturen ses af figur 1. Graferne gælder kun for rent vand. Opløseligheden er proportional med oxygen partieltrykket og stiger eksponentielt med temperaturen i det givne temperaturinterval. En er en række faktorer påvirker opløseligheden af ilt i vand, således er opløseligheden mindre når vandet indeholder biomasse og salte. Mængden af opløst ilt svare til mellem 0,04 og 0,16 % af TS, når der er 30 % TS under forbehandlingen, det vil sige, hvis der skal bruges en ilt mængde svarende til 3 % af TS skal der bruges mellem 20 og 75 gange, det ilt vandet kan indeholde. Dette betyder også at den mængde ilt, der vil kunne tilføres sammen med vandet til forbehandlingen, er uden

9 betydning, da det maksimalt vil kunne indeholde 5 % af den mængde ilt, der er behov for. Oxygen trykket vil falde efterhånden som ilten bruges, dermed falder opløseligheden i vand og overførselshastigheden. 5 0,0210 0,0190 0,0170 Caq mol O2/kg vand 0,0150 0,0130 0,0110 0, atm O2 10 atm O2 15 atm O2 0,0070 0, Temperatur C Figur 1 Opløseligheden af ilt i rent vand som funktion af temperaturen ved forskelligt iltpartieltryk b Overførselshastighed af oxygen til vand Hastigheden af overførslen af oxygen til vandfasen er afhængig af: 1. Forholdet mellem væske overfladen og væske volumen. Overførslen vil kun ske i grænselaget mellem gas og væske, derfor øges overførselshastigheden, hvis væskeoverfladen øges. Væskeoverfladen kan øges ved at øge omrørehastigheden og ved at speciel designe omrører og/eller reaktor 2. Overførselshastigheden stiger proportionalt med ilt partieltrykket 1 3. Overførselshastigheden stiger ekspotientielt med temperaturen 1 4. Overførselshastigheden falder med stigende indhold af salte i væskefasen Det er ikke muligt teoretisk at beregne overførselshastigheden for oxygen for et givent system, da den generelt er specifik for et konkret anlæg. Det er derfor nødvendigt at bestemme overførselshastigheden eksperimentelt. Der er fire mulige begrænsninger for oxidationen 1. Diffusion af ilt gennem gasfilmen. Denne proces er normalt meget hurtig og derfor sjældent det begrænsende led i kemiske reaktioner. 2. Overførslen af oxygen fra gasfase til væskefase. 3. Diffusion gennem væskefasen 4. Reaktion med biomassen c Oxidation af biomassen For reaktionen mellem oxygen og biomasse er der en række forhold, der kan påvirke reaktionshastigheden. Nogle af disse er afprøvet i dette projekt, men det har ikke været muligt at efterprøve dem alle inden for rammerne af dette projekt. 1. Hastigheden kan øges markant ved at tilsætte katalysator f.eks. Fe 2+ (0,4 mol/m 3 ) 2 2. Reaktionen kræver frie radikaler OH*, som kommer fra spaltning af H 2 O 2 2,4 3. Konstant tilsætning af H 2 O 2 i små mængder ned til 0,2 % af den samlede oxygen mængde, øger reaktionshastigheden. Størst effekt ved temperaturer under 200 C 2 4. Dannelsen af frie radikaler er det begrænsende step, H 2 O 2 øger dannelses hastigheden heraf 4 5. Oxidationshastigheden øges ved lavere ph med optimum omkring ph Når der er tale om lignin sker der ikke nogen reaktion mellem opløst materiale og opløst ilt (homogen reaktion), alt sker på overfladen af partikler eller katalysatorer (heterogen reaktion) 3 7. Reaktionen sker primært ved α-kulstof atomer i højmolekylære alkoholer, ketoner, aldehyder og syrer 4

10 8. Acetat er et mellem produkt og er svært at oxidere pga. en meget høj aktiveringsenergi 4, derfor øges mængden af acetat, når oxidationsgraden øges a Forsøg med oxygen måler på laboratoriereaktor Til testning af ovenstående fik projektet allokeret en tillægsbevilling til indkøb at en ilt og CO 2 måler, således at oxygen forbruget og CO2 udviklingen under processen kunne måles. Måling af oxygen forbruget under processen bruges til at bestemme den overordnede reaktionshastighed af den samlede proces, det vil sige for både gasdiffusion, gas/væske overgang, væskediffusion og reaktion. For at belyse hvilke parametre, som er afgørende for reaktionshastigheden, varieres der på følgende: - Temperatur - Omrøringshastighed - Tilsætning af katalysator Ved at måle processens oxygen forbrug i mol O 2 forbrugt/min (dox/dt) som en funktion af partialtrykket (proportionelt med stofmængden nox), kan man få et indirekte mål for den overordnet reaktionshastighed. Ifølge (6) ser den universelle model reaktionsmodel for vådoxidation således ud -dc/dt = k o exp(-e a /RT)[C] m [O] n hvor k o = pre-exponentiel faktor (specifikt for hvert reaktant) E a = Aktiveringsenergi (KJ/mol) (specifikt for hvert reaktant) R = gaskonstant, 8,314 J/mol K T = temperatur, K C = koncentration af organisk reaktant (mol/l) O = koncentration af oxidationsmiddel (mol/l) m = reaktionsorden i forhold til reaktant n = reaktionsorden i forhold til oxidant t = tid, s Modellen er dog noget forsimplet og giver kun ringe forudsigelser (6). I det tilfælde, hvor koncentrationen af organisk materiale er meget stor i forhold til oxidationsmidlet, vil reaktionsordnen i forhold til reaktanten kunne antages at være 0. For langt de fleste reaktioner vil reaktionsordnen i forhold til oxidationsmidlet være 1. Ved konstant temperatur vil udtrykket k o exp(-e a /RT) også være en konstant, dvs. reaktionshastigheden vil kunne antages at være ligefremproportionel. Den første series af forsøg er udført på laboratorieskala forbehandlingsreaktoren, for at udføre kunne udføre flere forsøg og for at opnå indledende erfaringer b Forsøg med oxygen måler i pilotreaktor I pilotreaktoren er betydningen af temperatur, omrørehastighed, tørstof koncentration, oxygen koncentrationen og tilsætning af katalysator ligeledes blevet bestemt. For at kunne sammenligne forsøgene er forbruget af oxygen pr. min pr. kg TS beregnet. 3.8 Tekniske modifikationer af udstyret For nyt eksperimentelt procesudstyr vil der altid være en del tekniske modifikationer, som må foretages, fordi der opstår problemer eller behov der ikke var kendt under projekteringsfasen. Dette har også været tilfældet for dette procesudstyr. Overordnet set har procesudstyret fungeret efter hensigten, men for at kunne få det maksimale udbytte af forsøgene har det været nødvendigt at udføre nogle modifikationer. De væsentligste af disse omhandler omrøren i reaktoren, skraber i flashtank og sikring af det trykbærende udstyr.

11 4 Forsøgsresultater og erfaringer Dette afsnit indeholder dels de opnåede forsøgsresultater, men også de tekniske og mekaniske erfaringer der er opnået under driften af procesanlægget. I de fleste forsøg er der anvendt halmpiller som biomasse (undtaget forsøg med forskellige typer biomasse). Halmpillerne stammer fra Vattenfalls (tidligere E2) pille fabrik i Køge. Halmpiller er valgt som biomasse pga. deres håndteringsegenskaber. Massefylden for halmpillerne er ca. 800 kg/m3, hvor snittet halm har en massefylde på mellem 50 kg/m3 og 200 kg/m3 afhængig af, hvor fint halmen er snittet. Desuden er der langt færre støvproblemer forbundet med at anvende halmpiller. Test i laboratoriereaktoren har vist, at der kun er marginal forskel på udbyttet ved anvendelse af henholdsvis snittet halm og halmpiller. 4.1 Indkøring og optimering af forbehandlingen Den første opgave med forbehandlingsreaktoren er at opnå samme resultater med hensyn til udbytte, som der er opnået med laboratoriereaktoren. Optimum for laboratoriereaktoren er fundet til ca. 175 C, 250 ml H 2 O 2 pr kg TS og en reaktionstid på 5 min. For at teste dette er der udført en række forsøg med forskellige parametre valgt i området omkring det optimum, der er fundet fra laboratoriereaktoren. Tabel 1 viser nogle af de resultater, der blev opnået i disse forsøg. Og konklusionen er at de er sammenlignelige med de i laboratorireaktoren opnåede. Tabel 1 Indkøring og optimering af forbehandlingsreaktoren Halmpiller H 2 O 2 Temperatur Glukose Xylose Reaktionstid Furfural Kg kg (35 %) C %* %* min g/kg TS n.a n.a ,5 n.a n.a. 30 7, ,5 n.a. 30 7, , n.a n.a , ,5 2, ,0 *Udbyttet af glukose og xylose af teoretisk maks. efter enzymatisk hydrolyse som beskrevet under 3.1 Ud fra de opnåede resultater kan der opstilles nogle sammenhænge mellem udbytte og parametrene, reaktionstid, temperatur og oxygen mængden. Disse sammenhænge er bl. a. følgende. Tabel 2 viser sammenhængen mellem den anvendte mængde H 2 O 2 og udbyttet af sukker efter hydrolysen. Temperaturen er konstant og reaktionstiden er omtrent den samme. Dog er reaktionstiden for forsøgende med de laveste mængder H 2 O 2 lidt længere. På baggrund af resultaterne kan det konkluderes, at der er en signifikant effekt af at øge mængden af hydrogenperoxid fra 5 til 7,5 kg, hvorimod en yderlig øgning til 10 kg ikke har nogen effekt og endda en negativ indflydelse, da xylosen sandsynligvis oxideres. Tabel 2 Sammenhæng mellem udbytte og mængden af oxidationsmiddel Halmpiller H 2 O 2 Temperatur Glukose Xylose Reaktionstid Furfural Kg kg (35 %) C %* %* min g/kg TS n.a ,5 n.a. 30 7, , n.a. Tabel 3 viser sammenhængen mellem reaktionstiden og udbyttet af sukker efter hydrolyse. Forsøgende i tabel 3 er sammen hængende to og to, der har samme mængde H 2 O 2 og samme temperatur. Den parameter

12 der ændres mellem forsøgene er reaktionstiden. For alle forsøgende er der er en signifikant effekt af at øge reaktionstiden uanset mængden af oxidationsmiddel og den anvendte temperatur. Effekten af øget reaktionstid øges ved stigende temperatur og stigende mængde oxidationsmiddel, undtagen for xylose, der sandsynligvis oxideres, når H 2 O 2 mængden øges fra 7,5 kg til 10 kg. Tabel 3 Sammenhængen mellem udbytte og reaktionstiden Halmpiller H 2 O 2 Temperatur Glukose Xylose Reaktionstid Furfural Kg kg (35 %) C %* %* Min g/kg TS n.a n.a ,5 n.a n.a. 30 7, ,5 n.a. 30 7, , n.a n.a ,5 2, ,0 Tabel 4 viser sammenhængen mellem reaktionstemperaturen og udbyttet af sukker efter hydrolyse. Der er en klar sammenhæng mellem stigende temperatur og stigende udbytte. Bemærk at reaktionstiden ved 180 C kun er 5 min mod 6 min ved de to andre temperaturer. Tabel 4 Sammenhængen mellem udbytte og temperatur Halmpiller H 2 O 2 Temperatur Glukose Xylose Reaktionstid Furfural Kg kg (35 %) C %* %* min g/kg TS n.a , ,0 Under forbehandlingen dannes der stoffer, der er inhiberende for fermenteringen. Det er primært HMF og furfural, hvorfor der er udført analyser herpå. HMF er et nedbrydningsprodukt fra C6 sukre, mens furfural er et nedbrydningsprodukt fra C5 sukrer. I tabel 5 vises indholdet af furfural i forskellige prøver. Indholdet af HMF er også analyseret for disse prøver, men værdierne er så lave, at de ligger inden for usikkerheden på analyseudstyret. At indholdet af HMF er så lavt, at det ikke kan måles tyder på, at der ikke bliver nedbrudt C6 sukker under forbehandlingen. For furfural er det tydeligt, at temperaturen og reaktionstiden er meget afgørende for dannelsen. Ved en forøgelse af reaktionstiden på kun 10 % sker der næsten en fordobling i dannelsen af furfural og med en temperaturstigning på 7 C øges dannelsen af furfural med 66 % endda ved 20 % kortere reaktionstid. Tabel 5 Produktionen af fermenteringsinhibitorer Halmpiller H 2 O 2 Temperatur Glukose Xylose Reaktionstid Furfural Kg kg (35 %) C %* %* min g/kg TS 30 7, , , ,5 2, ,0 I de efterfølgende forsøg er anvendt følgende parameter: Mængde af hydrogenperoxid 10 kg, reaktionstiden 6 min, reaktionstemperaturen 170 C. Den lidt lave temperatur i forhold til optimum er valgt for ikke at danne for mange inhibitorer for den efterfølgende fermentering.

13 4.2 Kapacitet af anlægget Forbehandlingsudstyret er designet til kunne producere nok forbehandlet biomasse til MaxiFuels pilotanlægget. MaxiFuels pilotanlægget har en kapacitet på 175 kg TS /døgn og kører automatisk og kontinuert 7 dage om ugen. Forbehandlingen er en manuel batchproces, derfor er forbehandlingsanlægget dimensioneret til, at kunne levere den nødvendige biomasse inden for en normal arbejdsuge. Den dimensionerede kapacitet af forbehandlingsanlægget er derfor ca. 900 TS kg/døgn. Forsøgene med udstyret har vist, at kapaciteten af udstyret er mindst 2400 kg TS/døgn. Kapaciteten af batch forbehandlings anlægget er bestemt af følgende parametre: 1. Opvarmningstiden er ved den anvendte batchstørrelse ca. 15 min. Opvarmningstiden vil kunne reduceres ved at øge dampanlæggets kapacitet. 2. Batchstørrelsen er begrænset at energiudviklingen under forbehandlingen. Der skal være tilstrækkeligt headspace i reaktoren for at kunne akkumulere den energi, der udvikles under oxidationen. I praksis har det vist sig, at en batchstørrelse på ca. 30 kg biomasse er det maksimale, når der anvendes hydrogenperoxid som oxidationsmiddel, anvendes O 2 kan batchstørrelsen øges til ca. 50 kg pga. den langsommere reaktionstid. 3. Den manuelle påfyldning af biomasse tager tid, da reaktoren skal køles til under 100 grader før den kan åbnes. 4. Tørstof procenten af biomassen under forbehandlingen. Ved at hæve tørstofindholdet under forbehandlingen mindskes den mængde vand, der skal opvarmens og derved reduceres opvarmningstiden og energiforbruget. Forsøg har vist, at der kun kan opnås et tørstofindhold af den forbehandlede biomasse på ca. 21 %. Begrænsningen for at øge tørstofindholdet er primært, at omrøren ikke er effektiv nok til at opblande biomassen ved højere tørstof, herudover stiger problemet med temperaturstigningen under oxidationen med stigende tørstof, da der er en reduceret vandmængde til at akkumulere energien i. Fremtidigt arbejde vil bl.a. omhandle tiltag, der skal gøre forbehandlingsprocessen kontinuert. Dette arbejde er allerede igangsat. Beregninger og indledende forsøg viser, at kapaciteten for forbehandlingsreaktoren kan komme op på mindst kg TS/døgn. Der opnås række fordele ved at gøre processen kontinuert: 1. Kapaciteten af udstyret stiger og dermed falder kapitalomkostningerne. 2. Den nuværende opvarmning og afkøling af trykbærende udstyr forkorter udstyrets levetid. 3. Energiforbruget er lavere og energigenindvindingen er meget mere simpel i en kontinuert proces. 4. Det er lettere at integrere en kontinuert forbehandling med den efterfølgende proces, der også er kontinuert. 4.3 Energiberegninger Der er udarbejdet en beregningsmodel, der kan bruges til at bestemme energi og trykforhold i både batch processen og i en kontinuert proces. Forudsætningerne for de viste beregningsresultater er, at der oxideres en del af biomassen svarende til 3 % af COD, en oxygen virkningsgrad på 75 %, en start temperatur på 170 C og en biomasse mængde på 30 kg TS, som er batchstørrelsen i pilotreaktoren. Dette kan naturligvis ændres i modellen. Tabel 6 viser resultaterne af beregningerne. Den største omkostning på energisiden er dampforbruget, da denne har en høj energikvalitet, over 200 C, hvorimod flashdampen i denne beregning er 100 C. Ved at forvarme biomasse inden opvarmningen i reaktoren f.eks. med flashdamp sænkes dampforbruget fra 32 kg til 18 kg eller 43 %. Ved at hæve tørstofkoncentrationen fra 20 % til 30 % sænkes dampforbruget yderlige 39 %. Problemet ved at hæve tørstofkoncentrationen er at sluttemperaturen stiger pga. varmeudviklingen under oxidationen. Problemet med temperaturstigning kan undgås ved at benytte en kontinuert en forbehandling. I en kontinuert proces bruges den frigivne energi fra oxidationen til at opvarme den kolde biomasse, der ledes ind i reaktoren, herved udnyttes reaktionsenergien optimalt, med et reduceret dampforbrug til følge. Ved 30 % TS er reduktionen i dampforbruget på 45 % ved en kontinuert proces sammenlignet med batch proces. Hvis processen kan gennemføres med et tørstofindhold på 50 %,

14 vil en kontinuet proces være selvforsynende med energi, og der skal således kun tilføres oxygen til processen. Tabel 6 Beregning af forskellige parametre for forbehandlingen i batch og kontinuert proces. Slut TS er efter afdampningen under flash. TS Start temperatur Slut Proces koncentration for våd biomasse Energiforbrug Dampforbrug Sluttemperatur Flashdamp TS % C MJ kg C kg % Batch Batch Batch Kontinuert Kontinuert Kontinuert Massebalance Der er udført en serie af 19 forbehandlinger af 30 kg halmpiller for at få nok data til at fastlægge en massebalance over forbehandlingen. Forbehandlingerne er gennemført under de betingelser, der er fundet under 4.1. Massebalancen er gennemført for et system, der består af forbehandling flashtank hydrolysetank. Tabel 7 viser de værdier, der er opnået under forsøgene og brugt til beregningerne. På grund af usikkerheden ved analyserne er tabet i TS og VS ikke det samme, men på baggrund af forsøgene vurderes det, at tabet af biomasse under forbehandlingen er mellem 2 % og 5 % af TS Tabel 7 Beregning af massebalancen over forbehandlingen Antal forbehandlinger 19 stk. Mængde af halmpiller pr forbehandling 30 kg TS i halmpiller 92 % VS % of TS 93 % NaOH for ph justering 60 kg NaOH koncentration 28 % Enzymer 60 kg TS i enzymer 10 % VS % of TS 90 % Prøver tager fra tank 50 kg Startmasse flashtank 25 kg Slutmasse flashtank 94 kg TS i flashtank + i prøver 25 kg VS i flashtank + i prøver 23 kg Startmasse hydrolysetank 395 kg Slutmasse hydrolysetank 2765 kg TS % i hydrolysetank 21 % VS % i hydrolysetank 19 % Tab af TS 2,3 % Tab af VS 4,9 % 4.5 Resultater fra Maxifuels pilotanlæg Enzymatiskhydrolyse Tørstof procenten ved hydrolyseforsøgene er 21 % TS og enzymdoseringen er 10 FPU/g cellulose eller ca. 4 FPU/g TS. Enzymerne der benyttes er Celluclast 1.5L og Novozyme 188 i et blandingsforhold på 3:1 og den samlede hydrolysetid er 4 døgn. Under disse betingelser er der opnået et udbytte på 78 % for cellulose til glukose og 82 % for hemicellulose til xylose.

15 4.5.2 Fermentering Fermenteringsforsøgene er startet som en fedbatch og er gået over til semikontinuert drift på dag 2. I de første ca. 12 timer var der en lineær gasproduktion. Fra dag 2 i forsøget var der nogle klare gastoppe for hver indfødning. På baggrund af de målte gasdata er der beregnet en maksimal produktivitet på 1,4 kg ethanol/m 3 /h. Udbyttet af ethanol er beregnet på baggrund af HPLC data før og efter fermenteringen af en enkelt indfødning på maksimalt 0,63 g ethanol/g glukose+cellubiose brugt. Udbyttet af ethanol beregnet på baggrund af HPLC data fra hydrolysat og fra slutning af fermenteringen er 0,58 g ethanol/g glukose+cellubioset brugt. Det samlede udbytte på over 0,51 g ethanol/g glukose brugt, viser at enzymerne stadig er aktive selv ved den lave temperatur (35 C). Vækstraten er beregnet til en fordoblingstid på 6,8 timer (på basis af to pladespredninger). 4.6 Test af forskellige biomassetyper Nedenfor er en kort beskrivelse af resultaterne opnået med forskellige typer biomasse testet i forbehandlingsreaktoren 1. Halmpiller se Snittet halm: halmen er snittet til en længde på 5-15 cm. Selve forbehandlingsprocessen forløber tilfredsstillende med denne halmlængde og udbyttet af den efterfølgende hydrolyse tilsvarende, det med halmpiller opnåede. Der er dog et udstyrsproblem idet de lange fibre sætter sig i omrøren og i ventilerne, derfor er alle øvrige biomasse testet med en længde på maksimalt 3 cm. 3. Bagasse er stænglen af sukkerrør efter produktion af sukker eller bioethanol. Dette affaldsprodukt findes i meget store mængder i bl.a. Brasilien. Resultaterne af forsøgene tyder på, at der kan anvendes en lidt lavere oxygen mængde og lidt lavere temperatur samtidig med, at der opnås høje udbytter af sukker. 4. Majs dyrkes mange steder i verden bl.a. i USA, hvor en stor del kornene bruges til produktion af bioethanol. Mejsstænglerne udgør ca. 50 % af den samlede mængde biomasse udbytte på marken. Majsstænglerne kræver ligesom bagassen lidt mildere forbehandlingsbetingelser for at opnå et højt udbytte sammenlignet med halm. 5. Majsskaller er et restprodukt fra produktionen af stivelse og ethanol ud fra majs, når wet milling metoden anvendes. Majsskaller har et meget højt indhold af kulhydrater primært C5 sukrer. Det har vist sig at forbehandlingen er meget velegnet til at forbehandle denne type biomasse. 4.7 Våd oxidationen a resultater af forsøg med oxygen måler i laboratoriereaktor Figur 2 viser reaktionenshastigheden som funktion af oxygen mængde i headspace af vådoxidations reaktoren ved varierende temperatur.

16 Reaction rate under WO at deg. C y = 0,1075x ,7 R 2 = 0,4863 y = 0,0874x ,7 R 2 = 0,5729 y = 0,3727x ,4 R 2 = 0,894 y = 0,1138x ,8 R 2 = 0,7695 y = 0,6257x + 507,01 R 2 = 0,9129 y = 0,4309x ,1 R 2 = 0, dox/dt y = 0,0284x ,6 R 2 = 0, moles Ox O O O rpm O O rpm 24.8a O rpm 24.8b O b Linear ( O rpm 24.8a) Linear ( O rpm 24.8b) Linear ( O rpm) Linear ( O b) Linear ( O ) Linear ( O ) Linear ( O ) Figur 2 Reaktionshastighed som funktion af oxygen mængde i headspace af vådoxidations reaktoren ved varierende temperatur. Hvis man plotter ændringen i reaktionshastighederne som funktion af temperaturen vil man kunne se en tilnærmet eksponentiel sammenhæng mellem temperatur og reaktionshastighed. (figur3) temperatur afhængighed reaction rate r 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 y = 1E-61x 26,943 R 2 = 0,9404 y = 3E-13e 0,1587x R 2 = 0,9406 Series1 Power (Series1) Expon. (Series1) temp deg. C Figur 3 Ændringen i reaktionshastighed som funktion temperatur. Figur 4 viser sammenhængen mellem omrørehastigheden i intervallet mellem 250 og 972 rpm og reaktionshastigheden. Der er en stor variation i hastigheden for reaktionerne, men der er en klar tendens til faldene reaktionshastighed ved faldende omrøringshastighed.

17 Reaction rate under WO at rpm dox/dt moles Ox O rpm O rpm O rpm O rpm O rpm O rpm O rpm O rpm Figur 4 Reaktionshastighed som funktion af oxygen mængde i headspace af vådoxidations reaktoren ved varierende omrøringshastighed. Figur 5 viser reaktionshastighed som funktion af oxygen mængde i headspace af vådoxidations reaktoren med og uden Fe 2+ katalysator ved en temperatur omkring 180 C. Ved denne temperatur er der ikke nogen signifikant effekt ved at tilsætte katalysator. Figur 6 viser det samme som figur 5 dog ved en reaktionstemperatur på ca. 170 C. Ved 170 C er der en stor effekt af at tilsætte katalysator. Reaction rate under WO at deg. C w. and wo. catalyst R 2 = 0,9129 R 2 = 0,9582 R 2 = 0, dox/dt moles Ox O2 kat 180 O rpm O2 kat 180 Linear ( O2 kat 180) Linear ( O2 kat 180) Linear ( O rpm) Figur 5 Reaktionshastighed som funktion af oxygen mængde i headspace af vådoxidations reaktoren med og uden Fe 2+ katalysator.

18 Reaction rate under WO at deg. C with and without cat y = 0,1567x ,3 R 2 = 0,7383 y = 0,6257x + 507,01 R 2 = 0,9129 y = 0,3399x ,1 R 2 = 0, dox/dt moles Ox O2 kat O b O rpm Linear ( O b) Linear ( O rpm) Linear ( O2 kat ) + Figur 6 Reaktionshastighed som funktion af oxygen mængde i headspace af vådoxidations reaktoren med og uden Fe 2+ katalysator b Resultater af forsøg med oxygen måler i pilotskala Tabel 8 viser de resultater, der er opnået ved brug af oxygen måleren i pilotskala. Oxygen forbruget er beregnet som g ilt forbrugt pr kg TS pr minut. Figur 7 viser et eksempel på data opnået ved forsøgene. Dataene i det målte område ligger tilnærmelsesvis på en ret linje, så dennes hældning er brugt til udregning af reaktionshastigheden. Tabel 8 resultater af forsøg med oxygen måler i pilotskala TS Ilt tilsat Temp. Omrøring Ilt brugt % % af TS C Hz g/kg TS/min , , , ,4 27 3, ,2 27 3, ,2 21 3, ,9 21 0, ,7 38 3, ,3 47 3, ,4 38 7, , ,0 27 3, ,4

19 [m o l ilt/k g ts ] 2 1,5 1 0, tiden [min] Batch 5 y = -0,036x + 1,2646 y = -0,0115x + 0,4047 m etode 1 ts metode 1 biomasse Linear (m etode 1 ts) Linear (m etode 1 biomasse) Figur 7 Oxygen mængden i reaktoren i mol oxygen pr kg TS og mol pr kg biomasse som funktion af tiden Tabel 9 viser effekten af varierende temperatur på reaktionshastigheden. Der er en signifikant effekt af at hæve temperaturen. Tabel 9 Effekt af temperatur på reaktionshastigheden TS Ilt tilsat Temp. Omrøring Ilt brugt % % af TS C Hz g/kg TS/min , ,4 21 3, ,9 27 3, ,2 Tabel 10 viser effekten af varierende tørstofkoncentration på reaktionshastigheden. Resultaterne indikere, at der er en lille positiv effekt på reaktionshastigheden ved at hæve tørstofkoncentrationen, men der bør udføres flere forsøg for at eftervise dette. Tabel 10 Effekt af tørstofkoncentrationen på reaktionshastigheden TS Ilt tilsat Temp. Omrøring Ilt brugt % % af TS C Hz g/kg TS/min , ,4 Tabel 11 viser effekten af at øge oxygenmængden og dermed oxygen partieltrykket på reaktionshastigheden. Der er en signifikant positiv effekt på reaktionshastigheden ved at øge oxygen mængden. Tabel 11 Effekt af oxygen mængden på reaktionshastigheden TS Ilt tilsat Temp. Omrøring Ilt brugt % % af TS C Hz g/kg TS/min 21 0, ,7 21 3, , ,0 38 3, , ,4 38 7, ,5

20 Tabel 12 viser effekten ved tilsætning af en katalysator (Fe ++ ) under oxidationen (data sæt med rødt). Resultaterne viser, at der ved tilsætning af en katalysator kan opnås samme reaktionshastigheder, som der opnås ved enten en højere temperatur, en højere oxygen koncentration eller højere tørstof koncentration, der alle øger reaktionshastigheden. Tabel 12 Effekt af katalysator på reaktionshastigheden. I data sæt med rødt er tilsat Fe ++ TS Ilt tilsat Temp. Omrøring Ilt brugt % % af TS C Hz g/kg TS/min , ,4 27 3, ,2 27 3, ,4 Der er udført et enkelt forsøg med at sænke omrørehastigheden med 50 %, se tabel 8. Dette forsøg viser, at omrørehastigheden har meget stor indflydelse på reaktionshastigheden. Ved den lave omrøringshastighed er reaktionshastigheden under 20 % for sammenlignelige prøver med høj omrøringshastighed. 4.8 Tekniske modifikationer af udstyret Der er i løbet af projektperioden fra forbehandlingsanlægget stod færdigt til nu foretaget en del tekniske modifikationer af anlægget Omrører Det viste sig, at omrører motoren ikke var kraftig nok til at omrøre biomasse ved høje tørstofkoncentrationer. Løsningen på det problem var, at udskifte gearet på motoren så momentet blev fordoblet og omdrejningstallet ca. halveret. Dette bevirkede, at tørstofkoncentrationen kunne hæves og batch størrelsen øges. Det har vist sig også, at omrørebladene ikke når tilstrækkelig tæt på bunden, dette medfører at der ligge biomasse under omrøren der ikke bliver opblandet. For at sikre at alt biomassen bliver omrørt, er der derfor monteret et ekstra sæt omrøreblade under de eksisterende Skraber i flashtank I begyndelsen af projektet blev det konstateret, at der blev ophobet en hel del forbehandlet biomasse i flashtanken over tid. Derfor er der designet et skrabeværk, der kan skrabe biomassen ned fra siderne af flashtanken og hen til udgangsventilen. Det er konstateret under inspektion af tanken, at der ikke længere er problemer med ophobning af forbehandlet biomasse i flashtanken med skraber Sikring af tryktanke Det blev konstateret, at sprængpladerne på flashtankene ikke var dimensioneret tilstrækkelig store. Problemet vil dog først opstå i en teoretisk situation, hvor flashtanken er helt fyldt med biomasse og der flashes fra reaktoren. For at sikre anlægget 100 % er der gennemført foranstaltninger til at afhjælpe dette problem. Der var flere løsningsmuligheder: 1: Montere en større sprængplade (meget dyr og kræver ændringer af tank og rørføringer), 2: Montering af blænde, mellem reaktortank og flashtank, der sænker den hastighed hvormed biomassen kan tilføres flashtanken. 3: Montering af presostat der sikre at flashventilen ikke kan åbnes, hvis trykket er over et givent niveau. Den valgte løsning var en kombination af 2 og 3, der blev monteret en blænde med en huldiameter på 15 mm og en preostat der forhindre flashventilen i at åbne, hvis trykket i tanken er over 13 bar. Beregnings og dokumentationsarbejdet for denne sikring af det trykbærende udstyr er omfattende, men er en værdifuld erfaring for det fremtidige arbejde.

21 4.9 Literatur liste (1) Regeneration of Spent Activated Carbon by Wet Air Oxidation, J. B. Joshi et.al., The Canadian journal of chemical engineering 1991 (2) Treatment of organic aqueous wastes: wet air oxidation and wet peroxide oxidation, P. Striolo et.al., Environmental Pollution 1996 (3) Kinetics of Wet Air Oxidation of Phenol over a Novel Catalyst, M. Al-Dahhan, Industrial & Engineering Chemistry Research 2003 (4) Generalized Kinetic Model for Wet Oxidation of Organic Compounds, Li, Lixiong AIChE Journal, 1991 (5) Temperature and pressure dependent solubility of oxygen in water: a thermodynamic analysis, D. Tromans Hydeometallurgy 1998 (6) Generlized Kinetic Model for Wet Oxidation of Organic Compounds AIChE journal; Li L., Chen P. and Gloyna E. F Konklusion Der kunne opnås de samme udbytter i pilotreaktoren, som der er opnået i laboratoriereaktoren. Dette tyder på, at processen er skalerbar. De optimale betingelser er ved en batchstørrelse på 30 kg TS 170 C 10 kg H2O2 (35 %) og en reaktionstid på 6 min. Det er en lidt lavere temperatur end den, der er fundet som optimal i laboratoriereaktoren. Dette skyldes at biomasse mængden øges med stigende batchstørrelse og dermed øges energiudviklingen og temperaturstigningen under oxidationen. Ved højere temperaturer og længere reaktionstid stiger dannelsen af fermenterings inhibitorer. Kapaciteten af anlægget er fundet til ca kg / døgn, hvorimod det var dimensioneret til 900 kg / døgn. Hvis anlægget modificeres til, at kunne kører i kontinuert drift, ville kapaciteten stige til ca kg / døgn. Energiberegninger viser, at dampforbruget kan sænkes 39 % ved at hæve TS under formehandlingen fra 20 til 39 % og yderlige 45 % ved at gøre processen kontinuert. Massebalancen over batchprocessen viser, at tabet i biomasse opgjort som TS er mellem 2 og 5 %. Dette tab af biomasse svarer meget godt til den forbrugte oxygenmængde i form af oxideret COD. Hydrolyse og fermenteringsforsøg på den forbehandlede biomasse under industrilignende kontinuerte betingelser i MaxiFuels pilotanlægget giver gode resultater. Udbyttet af glukose er 78 % og for xylose er det 82 % ved brug af en enzymdosis på 4 FPU / g TS. Produktiviteten for gær fermenteringen nåede 1,4 kg ethanol/m 3 /time og et udbytte over 100 %, hvilket er muligt pga., at hydrolysen stadig fortsætter under fermenteringen. Forbehandlingsprocessen har en stor fleksibilitet med hensyn til at forbehandle forskellige typer biomasse. For selve forbehandlingsudstyret har det vist sig vanskeligt at håndterer biomasse med en længde på over 2-3 cm., fordi de lange fibre sætter sig på omrørerne og i ventilerne. For oxidationsprocessen er det fundet; at temperatur, oxygen partieltryk, omrøringshastighed og tilsætning af Fe ++ alle har indflydelse på hastigheden af oxidationen. For temperaturen er der fundet en eksponentiel stigende reaktionshastighed ved stigende temperatur. Reaktionshastigheden stiger ligeledes ved stigende oxygen partieltryk og stigende omrøringshastighed. Tilsætning af en katalysator øger også reaktionshastigheden især ved lave temperaturer.

22 6 Beskrivelse af fuldskalaanlæg Et produktionsanlæg til fremstilling af ca. 100 mill. l ethanol om året baseret på halm vil kræve en tilførsel af halm på ca. 53 t tør halm/h eller t/år ved en produktionstid på 7500 h/år. Et anlæg vil bestå af følgende enheder: Lagerfaciliteter og oprivning/vaskning af halm Forbehandlingsanlægget Enzymatisk hydrolyse C6 fermentering C5 fermentering Anaerob forgæring af restprodukter til metan og hydrogen Saltfjernelsesanlæg og recirkulering af procesvand CHP anlæg til fremstilling af damp og el-energi Nedenfor er en beskrivelse af forbehandlingsanlægget Baseret på de i forrige afsnit beskrevne resultater med hensyn til frigørelse af kulhydrater, kan følgende parametre opstilles: Temperaturen skal være i intervallet mellem 150 C og 190 C Totaltrykket dvs. summen af damptryk og Oxygentryk skal være i intervallet 13 til 20 bar En række undersøgelser i laboratorieanlægget har vist, at det ikke er muligt ved en temperaturer under 150 C at opnå en vådoxidation, selv ved høje ilttryk. Ved temperaturer over 190 C vil kulhydraterne blive oxideret, og udbyttet vil derfor mindskes. Ved for høje oxygentryk vil der ligeledes foregå en uønsket oxidation af kulhydrater. Dimensioneringsparametrene for et kommercielt anlæg er således følgende: Design temperatur 200 C Design tryk 25 bar Et forbehandlingsanlæg vil bestå af følgende enheder: Transport af snittet og vasket halm til forvarmningsreaktorerne Forvarmningsreaktorer, der bringer mediets temperatur op til 170 C Vådoxidationsreaktorer, hvor der tilsættes oxygen Flash anlæg for adskillelse af damp og medie Transportsystem til videre forarbejdning af medie Dampanlæg SRO anlæg Driften af anlægget vil være som følger: Den ankomne halm vejes og føres til opriver/neddeler, herefter udblødes og vaskes i vand af ca. 90 C. Efter afvanding føres den våde halm til forvarmningsreaktorerne, der efter fyldning opvarmes med direkte damp til ca. 170 C. Fra forvarmningsreaktoren flashes over i vådoxidations reaktorerne, hvor oxygen tilsættes. Efter endt reaktion flashes til flashanlæg og den frigivne damp bruges til forvarmning af halmen og i forvarmningsreaktorerne. Mediet ledes til videre forarbejdning. Systemet med forvarmningsreaktorerne er en tilnærmelse til en mere kontinuert proces, således at trykket ikke i hver cyklus skal bringes op på ca. 16 bar og herefter flash til 1 bar. Med forvarmningsreaktorerne kan

Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck

Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck Mette Lübeck 1 Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Sektionens forskning kombinerer moderne bioteknologi med procesteknologi til udvikling

Læs mere

Test af filter reaktor opbygget at BIO- BLOK pa biogasanlæg i Foulum.

Test af filter reaktor opbygget at BIO- BLOK pa biogasanlæg i Foulum. Test af filter reaktor opbygget at BIO- BLOK pa biogasanlæg i Foulum. Henrik Bjarne Møller 1, Mogens Møller Hansen 1 og Niels Erik Espersen 2 1 Aarhus Universitet, Institut for Ingeniørvidenskab. 2 EXPO-NET

Læs mere

Afsluttende rapport EUDP WP 4.4 Improved Environmental Performance

Afsluttende rapport EUDP WP 4.4 Improved Environmental Performance REPORT INDSÆT BILLEDE HER Afsluttende rapport EUDP WP 4.4 Improved Environmental Performance Prepared Laila Thirup, 12 April 2013 Checked Accepted Approved Doc. no. 1516653 Ver. no. 1516653A Project no.

Læs mere

Inbicon Demonstrationsanlæg

Inbicon Demonstrationsanlæg x Inbicon Demonstrationsanlæg - for 2. generations bioethanol LandboUngdom konference Bygholm, 27. april 2010 Inbicon demonstrationsanlæg Agenda DONG Energy løsninger indenfor biomasse Inbicon demonstrationsanlægget

Læs mere

Evaluering af Biogas som Bæredygtig Energikilde til Masanga hospitalet

Evaluering af Biogas som Bæredygtig Energikilde til Masanga hospitalet 2008 Evaluering af Biogas som Bæredygtig Energikilde til Masanga hospitalet Lars Rønn Olsen DTU biosys Ingeniører Uden Grænser Udarbejdet for Masangas Venner Introduktion Som behovet for bæredygtig energi

Læs mere

Bioethanol, boblerne. ph.d.-stipendiat Morten Busch Jensen. Institut for Kemi- Bio og Miljøteknologi, Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet

Bioethanol, boblerne. ph.d.-stipendiat Morten Busch Jensen. Institut for Kemi- Bio og Miljøteknologi, Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet Bioethanol, boblerne ph.d.-stipendiat Morten Busch Jensen Institut for Kemi- Bio og Miljøteknologi, Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet Morten Busch Jensen Morten Busch Jensen 27 år gammel Et kort

Læs mere

Det bliver din generations ansvar!

Det bliver din generations ansvar! Bioethanol - fremtidens energi? Hvor mange går ind for bioethanol til transportsektoren? Det bliver din generations ansvar! For Imod (!) og vær med til at diskutere hvorledes vi bedst mulig udnytter vores

Læs mere

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø Husdyrgødning, halmtilsætning, metanisering og afsætning af procesvarme Af Torkild Birkmose RAPPORT Marts 2015 INDHOLD 1. Indledning og baggrund...

Læs mere

Fra spild til penge brug enzymer

Fra spild til penge brug enzymer Fra spild til penge brug enzymer Køreplan 01005 Matematik 1 - FORÅR 2010 Denne projektplan er udarbejdet af Per Karlsson og Kim Knudsen, DTU Matematik, i samarbejde med Jørgen Risum, DTU Food. 1 Introduktion

Læs mere

010209 FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale (01-06-2009 31-05-2012)

010209 FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale (01-06-2009 31-05-2012) 010209 FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale (01-06-2009 31-05-2012) Husdyrgødning Fiberfraktion Forbehandling Biogas SECTION FOR SUSTAINABLE BIOTECHNOLOGY

Læs mere

Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier

Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier Henrik Hauggaard-Nielsen, Risø henrik.hauggaard-nielsen@risoe.dk 4677 4113 www.risoe.dk Fremtid og marked Øget interesse

Læs mere

Matematiske modeller Forsøg 1

Matematiske modeller Forsøg 1 Matematiske modeller Forsøg 1 At måle absorbansen af forskellige koncentrationer af brilliant blue og derefter lave en standardkurve. 2 ml pipette 50 og 100 ml målekolber Kuvetter Engangspipetter Stamopløsning

Læs mere

INBICON KALUNDBORG M I L J Ø R E G N S K A B 2 0 1 4. www.dongenergy.com

INBICON KALUNDBORG M I L J Ø R E G N S K A B 2 0 1 4. www.dongenergy.com INBICON KALUNDBORG M I L J Ø R E G N S K A B 2 0 1 4 www.dongenergy.com Basisoplysninger Inbicon Kalundborg Asnæsvej 16 4400 Kalundborg CVR-nr.: 27036635 P-nr.: 1016287527 Inbicon er et 100 % DONG Energy

Læs mere

Bioenergi Strategi. Niels Henriksen DONG Energy

Bioenergi Strategi. Niels Henriksen DONG Energy Bioenergi Strategi Niels Henriksen DONG Energy Aktiviteter i Europa Fuldt ejet gastransmissionsledning Delvist ejet gastransmissionsledning Gastransmissionsledning ejet af andre Langeled LANGELED ORMEN

Læs mere

Reaktionsmekanisme: 3Br 2 + 3H 2 O. 5Br - + BrO 3 - + 6H + Usandsynligt at alle 12 reaktantpartikler støder sammen samtidig. ca.

Reaktionsmekanisme: 3Br 2 + 3H 2 O. 5Br - + BrO 3 - + 6H + Usandsynligt at alle 12 reaktantpartikler støder sammen samtidig. ca. Reaktionsmekanisme: 5Br - + BrO 3 - + 6H + 3Br 2 + 3H 2 O Usandsynligt at alle 12 reaktantpartikler støder sammen samtidig ca. 10 23 partikler Reaktionen foregår i flere trin Eksperimentel erfaring: Max.

Læs mere

Afgrøder til bioethanol

Afgrøder til bioethanol www.risoe.dk Afgrøder til bioethanol Henrik Hauggaard-Nielsen, Risø henrik.hauggaard-nielsen@risoe.dk 4677 4113 Fremtid og marked Øget interesse for at bruge biomasse til energiformål klimaforandringer,

Læs mere

DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER. AARHUS UNIVERSITET Tangnetværket 9.2.2011. Tang til energi. Annette Bruhn. PhD forsker projektleder.

DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER. AARHUS UNIVERSITET Tangnetværket 9.2.2011. Tang til energi. Annette Bruhn. PhD forsker projektleder. AARHUS UNIVERSITET Tangnetværket 9.2.2011 Tang til energi Annette Bruhn PhD forsker projektleder DMU Silkeborg Tang til energi - produktionskæden Produktion Høst Forbehandling Energikonvertering Tang biomasse

Læs mere

HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER

HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER Henrik B. Møller Institut for Ingeniørvidenskab PlanEnergi/Aarhus Universitet Bruttoenergi (PJ/år) Foder Tilgængelig

Læs mere

Advanced Substrate Technologies

Advanced Substrate Technologies Disposition 1: Hvem er vi og hvad er vores vision 2: Hvad kan vi tilbyde 3: Samarbejdspartnere DK + Int 3: Hvorfor er vi med i et H2020 projekt 4: Hvilken rolle har vi 5: H2020 Phase 1 - ansøgning 6: H2020

Læs mere

-kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet

-kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet Bæredygtighed og Bioenergi -kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet Planter kan alt! Planter er grundlaget for vores

Læs mere

Opholdstidsfordeling i Kemiske Reaktorer

Opholdstidsfordeling i Kemiske Reaktorer Opholdstidsfordeling i Kemiske Reaktorer Køreplan 01005 Matematik 1 - FORÅR 2005 Introduktion Strømningsmønsteret i kemiske reaktorer modelleres ofte gennem to ydertilfælde, Ideal stempelstrømning, hvor

Læs mere

Ammoniaktolerante mikroorganismer til behandling af ammoniakholdigt affald

Ammoniaktolerante mikroorganismer til behandling af ammoniakholdigt affald Ammoniaktolerante mikroorganismer til behandling af ammoniakholdigt affald Ioannis Fotidis, Dimitar Karakashev og Irini Angelidaki Anaerob udrådning (AD) er en af de mest succesfulde vedvarende energiteknologier

Læs mere

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug Formål Formålet med undersøgelsen har været at samle erfaringer med biogasproduktion, næringstofflow og energiproduktion af økologisk

Læs mere

Eurotec Biomass A/S. Projekt Selektiv Hydrolyse

Eurotec Biomass A/S. Projekt Selektiv Hydrolyse Eurotec Biomass A/S Projekt Selektiv Hydrolyse Erfaringer fra indledende forsøgsrunde 15.08.2011 / NOe Hvad drejer det sig om? Forøgelse af omsætningen af organisk stof i slam til biogas ved en varmebehandling.

Læs mere

DOBBELT UDBYTTE I BIOGAS ANLÆG VED ANVENDELSE AF HALMBRIKETTER

DOBBELT UDBYTTE I BIOGAS ANLÆG VED ANVENDELSE AF HALMBRIKETTER DOBBELT UDBYTTE I BIOGAS ANLÆG VED ANVENDELSE AF HALMBRIKETTER Verden over er der masser af halm, som ikke anvendes optimalt, eller afbrændes direkte på marken. Brikkettering af overskudshalm omdanner

Læs mere

Skriftlig prøve i KemiF1 (Grundlæggende fysisk kemi) Fredag 30 Juni 2006 kl. 9 00 13 00. Opgave

Skriftlig prøve i KemiF1 (Grundlæggende fysisk kemi) Fredag 30 Juni 2006 kl. 9 00 13 00. Opgave Skriftlig prøve i KemiF1 (Grundlæggende fysisk kemi) Fredag 30 Juni 2006 kl. 9 00 13 00 Opgave Alle nødvendige data til besvarelse af spørgsmålene i eksamensopgaven er samlet i Tabel 1. Tabel 1: Termodynamiske

Læs mere

BIOENERGI. Niclas Scott Bentsen. Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning

BIOENERGI. Niclas Scott Bentsen. Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning BIOENERGI Niclas Scott Bentsen Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning Konverteringsteknologier Energiservices Afgrøder Stikord Nuværende bioenergiproduktion i DK Kapacitet i Danmark

Læs mere

Energistofskifte 04-01-04 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6

Energistofskifte 04-01-04 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6 Energistofskifte De fleste af de processer, der sker i kroppen, skal bruge energi for at fungere. Kroppen skal således bruge en vis mængde energi for at holde sig

Læs mere

Alternative afgrøder i den nære fremtid Planteavlsmøde 2014. v/ Jens Larsen E-mail: JL@gefion.dk Mobil: 20125522

Alternative afgrøder i den nære fremtid Planteavlsmøde 2014. v/ Jens Larsen E-mail: JL@gefion.dk Mobil: 20125522 Alternative afgrøder i den nære fremtid Planteavlsmøde 2014 v/ Jens Larsen E-mail: JL@gefion.dk Mobil: 20125522 Prisindeks Vi er under pres! 250 200 50 100 50 1961 1972 2000 2014 Prisindekset for fødevarer

Læs mere

Oversigt. Introduktion Status Beslutningsprocess/Valg af oxidant Leveringsmetoder Aktiveringsmetoder Trends Treatment Trains Konklusion

Oversigt. Introduktion Status Beslutningsprocess/Valg af oxidant Leveringsmetoder Aktiveringsmetoder Trends Treatment Trains Konklusion Oversigt Introduktion Status Beslutningsprocess/Valg af oxidant Leveringsmetoder Aktiveringsmetoder Trends Treatment Trains Konklusion In situ kemisk oxidation involverer injektion af forskellige oxidationsmidler

Læs mere

Gastekniske dage, Billund maj Forgasning vha. overskudselektricitet Af Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut

Gastekniske dage, Billund maj Forgasning vha. overskudselektricitet Af Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut Gastekniske dage, Billund 23-24. maj 2017 Forgasning vha. overskudselektricitet Af Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut Termiske forgasning input af el-varme Agenda: - Termisk forgasning: Hvad er

Læs mere

HVAD ER DET REELLE BIOGASPOTENTIALE I HUSDYRGØDNING?

HVAD ER DET REELLE BIOGASPOTENTIALE I HUSDYRGØDNING? HVAD ER DET REELLE BIOGASPOTENTIALE I HUSDYRGØDNING? Henrik B. Møller Institut for Ingeniørvidenskab Aarhus Universitet/PlanEnergi PARAMETRE DER PÅVIRKER GASPOTENTIALE Kvæg Svin Slagtekyllinger Pelsdyr

Læs mere

Fremstilling af bioethanol

Fremstilling af bioethanol Bioteknologi 3, Tema 6 Forsøg www.nucleus.dk Linkadresserne fungerer pr. 1.7.2011. Forlaget tager forbehold for evt. ændringer i adresserne. Fremstilling af bioethanol Nedenstående fermenteringsforsøg

Læs mere

Halmbaseret biogas status og perspektiver

Halmbaseret biogas status og perspektiver Halmbaseret biogas status og perspektiver Forbehandling i praksis erfaringer og sammenligninger af nye teknologier 25. aug. 2015 v./ Henrik B. Møller, AU og Karl Jørgen Nielsen, Planenergi Energistyrelsen

Læs mere

Gevinst ved udrådning ved højere temperaturer

Gevinst ved udrådning ved højere temperaturer Gevinst ved udrådning ved højere temperaturer Caroline Kragelund 1, Christian Holst Fischer 1, Bjørn Malmgren-Hansen 1, Mette Brynjolf Jepsen 2, Per Ruby Hansen 2 1Teknologisk Institut, 2 DONG Energy Stor

Læs mere

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug Henrik Bjarne Møller, Alastair J. Ward og Sebastiano Falconi Aarhus Universitet, Det Jordbrugsvidenskabelige fakultet, Danmark. Formål

Læs mere

Baggrundsmateriale til Minigame 7 side 1 A + B C + D

Baggrundsmateriale til Minigame 7 side 1 A + B C + D Baggrundsmateriale til Minigame 7 side 1 Indhold Kernestof... 1 Supplerende stof... 1 1. Differentialligninger (Baggrundsmateriale til Minigame 3)... 1 2. Reaktionsorden (Nulte-, første- og andenordensreaktioner)...

Læs mere

Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg

Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg Henrik B. Møller Aarhus Universitet, DJF Nyt forskningsanlæg på Foulum Aarhus universitet giver enestående muligheder for forskning i biogas

Læs mere

REnescience enzymatisk behandling af husholdningsaffald

REnescience enzymatisk behandling af husholdningsaffald REnescience enzymatisk behandling af husholdningsaffald - Nye råvarer til biogasproduktion DONG Energy Department of Forest & Landscape, Copenhagen University Jacob Wagner Jensen, Agronom, PhD. studerende

Læs mere

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni, 2013 Skive

Læs mere

ENVICLEAN ULTRALYD SÆBY RA (RAS) SKAGEN RA (WAS) MARSELISBORG RA (WAS) HØRSHOLM RA (WAS)

ENVICLEAN ULTRALYD SÆBY RA (RAS) SKAGEN RA (WAS) MARSELISBORG RA (WAS) HØRSHOLM RA (WAS) ULTRALYD SÆBY RA (RAS) SKAGEN RA (WAS) MARSELISBORG RA (WAS) HØRSHOLM RA (WAS) DAGENS PROGRAM: Præsentation Slambehandling Hvad er disintegration af slam Ultralydsbehandlings virkemåde Forventet udbytte

Læs mere

Målinger i tanken til styring og optimering af beluftning

Målinger i tanken til styring og optimering af beluftning Målinger i tanken til styring og optimering af beluftning - herunder brug af iltningstest som dokumentation for energieffektivitet Peter Andreasen, DHI Beluftning og terminologi Målinger i tanken - iltningstest

Læs mere

Biobrændstoffers miljøpåvirkning

Biobrændstoffers miljøpåvirkning Biobrændstoffers miljøpåvirkning Anders Kofoed-Wiuff Ea Energianalyse Stockholm, d.15. januar 2010 Workshop: Svanemærkning af transport Godstransportens miljøelementer Logistik Kapacitetsudnyttelse, ruteplanlægning

Læs mere

Beer Machine Q/A. minutter. Herefter er monteringen nemmere Pensel evt. lidt madolie på indersiden af holderne

Beer Machine Q/A. minutter. Herefter er monteringen nemmere Pensel evt. lidt madolie på indersiden af holderne Beer Machine Q/A Samling og test Problem Den store firkantede pakning hopper op i hjørnerne Holderne kan være svære at montere efter pakningen er monteret Beer Machine holder ikke trykket Beer Machine

Læs mere

10209 FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale ( )

10209 FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale ( ) 10209 FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale (01-06-2009 31-05-2012) sustainablebiotechnology.aau.d BioGAS Modtager tan Biogasanlæg Separering Flydende

Læs mere

Mobile og stationære briketteringsanlæg Halm en u udnyttet ressource Hvorfor halmbriketter? Mobile og stationære halmbriketteringslinjer

Mobile og stationære briketteringsanlæg Halm en u udnyttet ressource Hvorfor halmbriketter? Mobile og stationære halmbriketteringslinjer Biogas 2020 Skandinaviens biogaskonference 8-9.11 - Skive Mobile og stationære briketteringsanlæg Halm en u udnyttet ressource Hvorfor halmbriketter? Gasudbytte Andre fordele Mobile og stationære halmbriketteringslinjer

Læs mere

Teknologiudvikling indenfor biomasse. Claus Felby Faculty of Life Sciences University of Copenhagen

Teknologiudvikling indenfor biomasse. Claus Felby Faculty of Life Sciences University of Copenhagen Teknologiudvikling indenfor biomasse Claus Felby Faculty of Life Sciences University of Copenhagen Fremtidens teknologi til biomasse Flere faktorer spiller ind: Teknologi Love og afgifter Biologi, økologi

Læs mere

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi.

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi. Transkritisk CO2 køling med varmegenvinding Transkritiske CO 2 -systemer har taget store markedsandele de seneste år. Baseret på synspunkter fra politikerne og den offentlige mening, er beslutningstagerne

Læs mere

Angiv alle C- og H-atomer i whiskyacton Jeg skal i denne opgave alle C- og H-atomer i whiskyacton. Dette gøre jeg ved hjælp af chemsketch.

Angiv alle C- og H-atomer i whiskyacton Jeg skal i denne opgave alle C- og H-atomer i whiskyacton. Dette gøre jeg ved hjælp af chemsketch. Opgave 1 Angiv alle C- og H-atomer i whiskyacton Jeg skal i denne opgave alle C- og H-atomer i whiskyacton. Dette gøre jeg ved hjælp af chemsketch. Carbon og hydrogenatomer er angivet i følgende struktur

Læs mere

OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi

OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi Biotech Academy BioCentrum-DTU Søltofts Plads DTU - Bygning 221 2800 Kgs. Lyngby www.biotechacademy.dk bioteket@biocentrum.dtu.dk SMÅ OPGAVER Nedskriv

Læs mere

Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi

Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi Dato: 26.8.2013 Kontaktoplysninger: Kirsten Winther kwi@greenhydrogen.dk Tel.: +45 21 66 64 25 GreenHydrogen.dk.

Læs mere

Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion

Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion produceres fra rapsolie som består af 95% triglycerider (TG), samt diglycerider (DG), monoglycerider (MG) og frie fedtsyrer (FA). Under reaktionen

Læs mere

Nye metoder til bestemmelse af KCl i halm

Nye metoder til bestemmelse af KCl i halm RESUME for Eltra PSO-F&U projekt nr. 3136 Juli 2002 Nye metoder til bestemmelse af KCl i halm Indhold af vandopløselige salte som kaliumchlorid (KCl) i halm kan give anledning til en række forskellige

Læs mere

BÆREDYGTIGHEDSCERTIFICERING AF BIOGAS 7. DECEMBER 2015 NIELS BAHNSEN

BÆREDYGTIGHEDSCERTIFICERING AF BIOGAS 7. DECEMBER 2015 NIELS BAHNSEN BÆREDYGTIGHEDSCERTIFICERING AF BIOGAS 7. DECEMBER 2015 NIELS BAHNSEN NBA@NIRAS.DK DAGSORDEN Hvad Hvorfor Hvordan Værktøj Baggrund Præsentation af værktøj Testeksempel CO 2 beregning Spørgsmål HVAD Er bæredygtighedscertificering

Læs mere

Anaerob membranfiltrering

Anaerob membranfiltrering Anaerob membranfiltrering AnMBR til opkoncentrering af rådnetanksslam? Ved Maj Møller Sørensen og Jakob Søholm Udviklingsprojektet Med støttet fra Formål Kan membraner anvendes til opkoncentrering af slammet

Læs mere

Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme

Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme (gruppeopgaver i databar 152 (og 052)) Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme Tirsdag den 17. september kl 13-14.15 (ca) Auditorium 53, bygning 210 Susanne Jacobsen sja@bio.dtu.dk Enzyme and Protein

Læs mere

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø. Af Torkild Birkmose NOTAT

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø. Af Torkild Birkmose NOTAT Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø Af Torkild Birkmose NOTAT Januar 2015 INDHOLD 1. Indledning og baggrund... 3 2. Eksisterende og planlagte biogasanlæg... 3 3. Nye anlæg... 4 4.

Læs mere

Sam-ensilering af halm og roetoppe (eller andre grønne biomasser) til biogas

Sam-ensilering af halm og roetoppe (eller andre grønne biomasser) til biogas Sam-ensilering af halm og roetoppe (eller andre grønne biomasser) til biogas Søren Ugilt Larsen Teknologisk Institut - AgroTech Halmseminar Agro Business Park, 27. September 2017 Indhold Hvorfor sam-ensilering?

Læs mere

-CHOPPER. Foreningen for Danske Biogasanlæg Driftslederseminar Besøg på V. Hjermitslev Energiselskab 19/6-2013

-CHOPPER. Foreningen for Danske Biogasanlæg Driftslederseminar Besøg på V. Hjermitslev Energiselskab 19/6-2013 -CHOPPER Foreningen for Danske Biogasanlæg Driftslederseminar Besøg på V. Hjermitslev Energiselskab 19/6-2013 Udviklingsingeniør Henrik Kjeldgaard Hansen Xergi A/S HKHa@Xergi.Com Tlf. 30 94 86 04 Salgschef

Læs mere

Det Energipolitiske Udvalg

Det Energipolitiske Udvalg Det Energipolitiske Udvalg EPU alm. del - Bilag 21 Offentligt Det Energipolitiske Udvalg Biobrændstoffer Den 12. oktober 2006 Ole Brinch-Nielsen Administrerende direktør A/S Dansk Shell Agenda Shells erfaringer

Læs mere

Hvad er drivhusgasser

Hvad er drivhusgasser Hvad er drivhusgasser Vanddamp: Den primære drivhusgas er vanddamp (H 2 O), som står for omkring to tredjedele af den naturlige drivhuseffekt. I atmosfæren opfanger vandmolekylerne den varme, som jorden

Læs mere

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12 Biogas by Page 1/12 Indholdsfortegnelse Indledning... 3 Hvad er biogas?... 3 Biogas er en form for vedvarende energi... 3 Forsøg med biogas:... 7 Materialer... 8 Forsøget trin for trin... 10 Spørgsmål:...

Læs mere

Ammoniak i flyveaske Ligevægtsbestemmelse

Ammoniak i flyveaske Ligevægtsbestemmelse Ammoniak i flyveaske Ligevægtsbestemmelse Udført for: Emineral A/S Nefovej 50 9310 Vodskov Udført af: Jørn Bødker Anette Berrig Taastrup, 21. april 2006 Byggeri Titel: Forfatter: Ammoniak i flyveaske Ligevægtsbestemmelse

Læs mere

Notat om grænseværdier for NO x og CO for naturgas- og gasoliefyrede. kw til 50 MW (indfyret effekt) JUNI 1999

Notat om grænseværdier for NO x og CO for naturgas- og gasoliefyrede. kw til 50 MW (indfyret effekt) JUNI 1999 Notat om grænseværdier for NO x og CO for naturgas- og gasoliefyrede fyringsanlæg fra 120 kw til 50 MW (indfyret effekt) JUNI 1999 Udarbejdet af Knud Christiansen Akademiingeniør dk-teknik ENERGI & MILJØ

Læs mere

Rensning af byspildevand vha. alger forår 2012

Rensning af byspildevand vha. alger forår 2012 Rensning af byspildevand vha. alger forår 2012 Under Grønt Center projektet: Algeinnovationscenter Lolland, AIC Malene L Olsen og Marvin Poulsen 1 Indledning: I vinteren 2011 udførte Grønt Center i forbindelse

Læs mere

NATURE ENERGY PLANER MED HALM TIL BIOGAS. Adm. direktør Ole Hvelplund DANSKE HALMLEVERANDØRERS GENERALFORSAMLING 3. MARTS 2017

NATURE ENERGY PLANER MED HALM TIL BIOGAS. Adm. direktør Ole Hvelplund DANSKE HALMLEVERANDØRERS GENERALFORSAMLING 3. MARTS 2017 NATURE ENERGY PLANER MED HALM TIL BIOGAS Adm. direktør Ole Hvelplund DANSKE HALMLEVERANDØRERS GENERALFORSAMLING 3. MARTS 2017 EFFEKTIV OG BÆREDYGTIG OMSTILLING Vi skal lykkes med grøn gas Effektive og

Læs mere

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose) Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose) Baggrund: Det viser sig at en del af de sukkerarter vi indtager med vores mad er hvad man i fagsproget kalder reducerende sukkerarter. Disse vil

Læs mere

Optimering af energi renseanlæg / kloaksystemet v/ Niels Henrik Johansen - EnviClean og Kaj Stjernholm- Stjernholm

Optimering af energi renseanlæg / kloaksystemet v/ Niels Henrik Johansen - EnviClean og Kaj Stjernholm- Stjernholm Optimering af energi renseanlæg / kloaksystemet v/ Niels Henrik Johansen - EnviClean og Kaj Stjernholm- Stjernholm 1 4 2 POTENTIALE På anlæg med forrensning anslås følgende besparelser: 5 POTENTIALE FOR

Læs mere

NÆRINGSINDHOLD I HVEDE OG RUG FRA EGEN BEDRIFT VARIERER KUN LIDT

NÆRINGSINDHOLD I HVEDE OG RUG FRA EGEN BEDRIFT VARIERER KUN LIDT NÆRINGSINDHOLD I HVEDE OG RUG FRA EGEN BEDRIFT VARIERER KUN LIDT ERFARING NR. 1318 Variationen i korns indhold af vand, råprotein og fosfor henover fodringssæsonen er så lille, at der ikke er grund til

Læs mere

Produktion af bioenergi er til gavn for både erhvervene og samfundet. 13. september 2011 Michael Støckler Bioenergichef

Produktion af bioenergi er til gavn for både erhvervene og samfundet. 13. september 2011 Michael Støckler Bioenergichef Produktion af bioenergi er til gavn for både erhvervene og samfundet 13. september 2011 Michael Støckler Bioenergichef Produktion af bioenergi er til gavn for erhvervene og samfundet Økonomi og investeringsovervejelser.

Læs mere

Højere Teknisk Eksamen maj Kemi A. - løse opgaverne korrekt. - tegne og aflæse grafer. Ved bedømmelsen vægtes alle opgaver ens.

Højere Teknisk Eksamen maj Kemi A. - løse opgaverne korrekt. - tegne og aflæse grafer. Ved bedømmelsen vægtes alle opgaver ens. 054129 18/05/06 12:21 Side 1 Højere Teknisk Eksamen maj 2006 Kemi A Ved bedømmelsen lægges der vægt på eksaminandens evne til at - løse opgaverne korrekt - begrunde løsningerne med relevante beregninger,

Læs mere

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Maj.juni 2011 Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Københavns Tekniske Skole, HTX Vibenhus htx

Læs mere

Danish Technology Center Denmark

Danish Technology Center Denmark Danish Technology Center Denmark INDUSTRIAL Wastewater Treatment Systems A B C FiltraCon Filtration Systems FiltraSep Separation Filtration Systems FiltraFlo Filtration Flotation Systems APPLICATION

Læs mere

Lavtemperaturfjernvarme. Christian Kepser, 19. marts 2013 Energi teknolog studerende. SFO Højkær

Lavtemperaturfjernvarme. Christian Kepser, 19. marts 2013 Energi teknolog studerende. SFO Højkær SFO Højkær Lavtemperaturfjernvarme Christian Kepser, 19. marts 213 Energi teknolog studerende Indledning Lavtemperatur fjernvarme er som nævnet antyder, fjernvarme med en lavere fremløbstemperatur. Fremløbstemperaturen

Læs mere

Enzymer og katalysatorer

Enzymer og katalysatorer Enzymer og katalysatorer Niveau: 8. klasse Varighed: 6 lektioner Præsentation: I forløbet Enzymer og katalysatorer arbejdes der med, hvordan den naturlige reaktionshastighed kan ændres ved hjælp af enzymer

Læs mere

PSO-6412 projektet. Biomasse til biobrændsel og bioethanol i pilotskala

PSO-6412 projektet. Biomasse til biobrændsel og bioethanol i pilotskala PSO-6412 projektet Biomasse til biobrændsel og bioethanol i pilotskala Slutrapport juli 2006 april 2009 Udarbejdet af Jan Larsen Klippehagevej 22, 7000 Fredericia 1 Projektets forudsætninger og mål Fremtidens

Læs mere

Materialer til vinduesrammer og -karme

Materialer til vinduesrammer og -karme Materialer til vinduesrammer og -karme 1. generation [nu] Rammer og karme af massivt eller lamineret træ (PVA/PVAc lim), træ-alu eller PVC. Overfladelevetid 5-7 år. 2. generation [2020] Modificeret træ

Læs mere

RAPPORT Karakteristik af tangtag nedbrydelighed og kemisk sammensætning

RAPPORT Karakteristik af tangtag nedbrydelighed og kemisk sammensætning RAPPORT Karakteristik af tangtag nedbrydelighed og kemisk sammensætning Forfattere: Lektor Erik Kristensen og Professor Marianne Holmer, Biologisk Institut, Syddansk Universitet, Campusvej 55, 523 Odense

Læs mere

Hvad er den bedste hvede til bioraffinering? CLAUS FELBY, DET NATURVIDENSKABELIGE FAKULTET KØBENHAVNS UNIVERSITET

Hvad er den bedste hvede til bioraffinering? CLAUS FELBY, DET NATURVIDENSKABELIGE FAKULTET KØBENHAVNS UNIVERSITET Hvad er den bedste hvede til bioraffinering? CLAUS FELBY, DET NATURVIDENSKABELIGE FAKULTET KØBENHAVNS UNIVERSITET Bioraffinering af hvedehalm Hvad er vigtigt? Højt udbytte på marken Ensartet produkt Stabile

Læs mere

Rensning af forgasningsgas hos Skive Fjernvarme

Rensning af forgasningsgas hos Skive Fjernvarme Rensning af forgasningsgas hos Skive Fjernvarme Temadag om biogas, forgasningsgas og gas til transport, Skive 12. juni 2014 Jens Kromann Nielsen, Teknologisk Institut Baggrund Baggrund for arbejdet er

Læs mere

Ultralyd Hvem, hvad hvor Hvad er disintegration af slam Hvad kan lyd også bruges til? Horsens Vand Energi patent & BUC

Ultralyd Hvem, hvad hvor Hvad er disintegration af slam Hvad kan lyd også bruges til? Horsens Vand Energi patent & BUC Ultralyd Hvem, hvad hvor Hvad er disintegration af slam Hvad kan lyd også bruges til? Horsens Vand Energi patent & BUC 1 HVAD ER ULTRALYD OG HVORDAN LAVER MAN DEN? uhørlige lydbølger med en frekvens 18

Læs mere

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future Varmeplan Hovedstaden Workshop, January 2009 Udfordringen er enorm.. Global generation European generation 34,000 TWh 17,500 TWh 94% 34% 3,300 TWh 4,400

Læs mere

Indholdsfortegnelse. Fjernelse af svovlbrinte på Kalvehave Vandværk ved iltning med brintperoxid. Vordingborg kommune. 1 Baggrund

Indholdsfortegnelse. Fjernelse af svovlbrinte på Kalvehave Vandværk ved iltning med brintperoxid. Vordingborg kommune. 1 Baggrund Vordingborg kommune Fjernelse af svovlbrinte på Kalvehave Vandværk ved iltning med brintperoxid COWI A/S Parallelvej 2 2800 Kongens Lyngby Telefon 45 97 22 11 Telefax 45 97 22 12 wwwcowidk Indholdsfortegnelse

Læs mere

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr Besøget retter sig primært til elever med biologi på B eller A niveau Program for besøget Hvis besøget foretages af en hel klasse,

Læs mere

Tilladelse til udledning af spildevand til den offentlige kloak Lyckebye Industrial A/S

Tilladelse til udledning af spildevand til den offentlige kloak Lyckebye Industrial A/S SOLRØD KOMMUNE Teknisk Administration Tilladelse til udledning af spildevand til den offentlige kloak Lyckebye Industrial A/S Lyckeby Industrial A/S CVR nr.: 11714218 Naurbjergvej 1, 4623 Lille Skensved

Læs mere

Marin biomasse hvad er det og kan det bruges til energiformål?

Marin biomasse hvad er det og kan det bruges til energiformål? Marin biomasse hvad er det og kan det bruges til energiformål Michael Bo Rasmussen Henrik Fossing Danmarks Miljøundersøgelser Århus Universitet it warns that unless new policies are enacted to protect

Læs mere

DONG Energy Power New Bio Solutions. Plantekongres 2012-11. Januar 2012 Benny Mai

DONG Energy Power New Bio Solutions. Plantekongres 2012-11. Januar 2012 Benny Mai DONG Energy Power New Bio Solutions Plantekongres 2012-11. Januar 2012 Benny Mai Agenda Introduktion til Power New Bio Solutions Inbicon Hvad har vi nået og hvad er næste skridt Bioraffinering Hvor går

Læs mere

Betydning af revision af en DS/EN ISO standard

Betydning af revision af en DS/EN ISO standard By- og Landskabsstyrelsens Referencelaboratorium Betydning af revision af en DS/EN ISO standard Bestemmelser af total cyanid og fri cyanid i vand med flow analyse By- og Landskabsstyrelsen Rapport Juni

Læs mere

IDA National energiplan Elsystemer

IDA National energiplan Elsystemer IDA National energiplan Elsystemer 2. jan 29 Ingeniørhuset Kbh. Betina Knudsen, Vattenfall Nordic Agenda Vattenfalls klima målsætning Initiativer for at nå klima målsætning Største udfordringer 2 The Investment

Læs mere

Generel procedure for Kejsbryg 20 Liter.

Generel procedure for Kejsbryg 20 Liter. Generel procedure for Kejsbryg 20 Liter. Kejsbryg Setup: Mæskeudstyr: 2 stk. Coleman køle bokse af 5 gallon, monteret med 50 cm silikoneslange og en aftapningsventil på den udvendige side. Indvendig en

Læs mere

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand Spildevandscenter Avedøre Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand Øvelse I Formål: På renseanlægget renses et mekanisk, biologisk og kemisk. I den biologiske rensning på renseanlægget benyttes

Læs mere

9. Øvelse: Demonstration af osmose over en cellemembran

9. Øvelse: Demonstration af osmose over en cellemembran 1. Drikkevand 9. Øvelse: Demonstration af osmose over en cellemembran Teori I spildevandsrensning er det især mikroorganismer og encellede dyr der fjerner næringssaltene. For at sådanne mikroorganismer

Læs mere

ERFARINGER FORSØG ANALYSER TEST

ERFARINGER FORSØG ANALYSER TEST Perfekte løsninger giver perfekte resultater ACTIVE NS MANUAL ERFARINGER FORSØG ANALYSER TEST Indholdsfortegnelse Hvad er Active NS? Anvendelse: Gylletanke, gyllelaguner, svinestalde, kvægstalde Forsøgsresultater:

Læs mere

Klima-, Energi- og Bygningsudvalget 2011-12 KEB alm. del Bilag 336 Offentligt

Klima-, Energi- og Bygningsudvalget 2011-12 KEB alm. del Bilag 336 Offentligt Klima-, Energi- og Bygningsudvalget 2011-12 KEB alm. del Bilag 336 Offentligt Til Klima-, Energi- og Bygningsudvalget Den økonomiske konsulent Til: Dato: Udvalgets medlemmer og stedfortrædere 3. august

Læs mere

03-06-2013. Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi

03-06-2013. Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi Mål: Gasser i luftform og opløselighed i væsker. Udveksling af gas væv blod luft. Tryk og dybde. Respirationen regulering Hvaler og

Læs mere

Viden SIDE 1. Grundskole. Viden om appelsiner. Et kig indenfor

Viden SIDE 1. Grundskole. Viden om appelsiner. Et kig indenfor om appelsiner Et kig indenfor Rent basalt så består en appelsin af juice vesikler 1 som er omringet af en voksagtig hud, nemlig skrællen. Skrællen omfatter et tyndt og farvet yderlag som kaldes flavedoen,

Læs mere

VÆKSTFORUM. Energi i Nordjylland. Regionale styrkepositioner og potentialer

VÆKSTFORUM. Energi i Nordjylland. Regionale styrkepositioner og potentialer VÆKSTFORUM Energi i Nordjylland Regionale styrkepositioner og potentialer INTRODUKTION Nordjylland har stærke kompetencer og et stort potentiale inden for vedvarende energi, som Vækstforum Nordjylland

Læs mere

Biogastemadag 5. April 2016 V/ Kaj Stjernholm Stjernholm A/S. Ultralydsbehandling. en mulig teknologi til åbning af celler

Biogastemadag 5. April 2016 V/ Kaj Stjernholm Stjernholm A/S. Ultralydsbehandling. en mulig teknologi til åbning af celler Biogastemadag 5. April 2016 V/ Kaj Stjernholm Stjernholm A/S Ultralydsbehandling en mulig teknologi til åbning af celler DAGES PROGRAM: Præsentation Slambehandling Hvad er disintegration af slam Ultralydsbehandlings

Læs mere

Vurdering af hygiejniseringseffekten af nedsivning af viral hæmorrhagisk septikæmi virus (VHSV) under eksperimentelle forhold.

Vurdering af hygiejniseringseffekten af nedsivning af viral hæmorrhagisk septikæmi virus (VHSV) under eksperimentelle forhold. Vurdering af hygiejniseringseffekten af nedsivning af viral hæmorrhagisk septikæmi virus (VHSV) under eksperimentelle forhold. Juni 2011 Helle Frank Skall og Niels Jørgen Olesen Veterinærinstituttet, Danmarks

Læs mere