Công nghệ sản xuất bio-ethanol từ sắn lát phần 1

Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
Phần I: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIO-ETHANOL
I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ETHANOL
1. Công nghệ sản xuất Ethanol
1. Định nghĩa
Công nghệ sản xuất ethanol là việc thực hiện quá trình chuyển hóa các nguyên liệu
chứa tinh bột, đường, xenluloza thành Ethanol (C2H5OH).
2. Các phương pháp sản xuất ethanol
Ethanol có thể sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau
• Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp:
Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp sản xuất ethanol bằng nhiều phương pháp hoá
học khác nhau. Trong công nghệ tổng hợp hoá dầu, ethanol được sản xuất bằng dây
chuyền công nghệ hydrat hoá đối với khí etylen hoặc công nghệ cacbonyl hoá với
methanol.
Hydrat hoá: CH
2
=CH
2
+ H
2
O C
2
H
5
OH
Cacbonyl: CH
3
OH + CO + 2 H
2
C

2
H
5
OH + H
2
O
• Công nghệ sản xuất ethanol sinh học:
Công nghệ này dựa trên quá trình lên men các nguồn hydratcacbon có trong tự nhiên
như: nước đường ép, ngô, sắn, mùn, gỗ...
(C
6
H
10
O
5
)
n
+ n

H
2
O nC
6
H
12
O
6
2C
2
H

5
OH + 2CO
2
+ Q
Trong quá trình sản xuất ethanol sinh học có thể phân thành 2 công đoạn là công
đoạn lên men nhằm sản xuất Bio-ethanol có nồng độ thấp và công đoạn chưng cất - làm
khan để sản xuất ethanol có nồng độ cao để phối trộn vào xăng.
Hiện nay sản xuất cồn chủ yếu là theo phương pháp sinh học.
2. Các nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol
Nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol chủ yếu từ:
Trang 1
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
• Các loại nguyên liệu chứa đường: mía, củ cải đường, thốt nốt …
• Các loại nguyên liệu chứa tinh bột: sắn, ngô, gạo, lúa mạch, lúa mì…
• Các loại nguyên liệu chứa cellulose
Tuy nhiên, tùy theo lợi thế về nguồn nguyên liệu của mỗi quốc gia, người ta chọn loại
nguyên liệu có lợi thế nhất để sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu. Ở Việt Nam, các nguồn
nguyên liệu thích hợp có thể sản xuất Bio-Ethanol là mía, sắn, gạo, ngô và rỉ đường.
1.
1. Sản xuất Bio-ethanol từ nguồn nguyên liệu chứa đường
2.1.1 Khả năng sản xuất Bio-Ethanol từ mía đường
• Mía cây:

Theo số liệu năm 2006, năng suất mía là 55 tấn/ha và diện tích trồng mía là 300.000 ha,
trong đó tập trung nhiều ở Đồng bằng Nam Bộ, khu vực ven biển Trung Bộ và Đông
Nam Bộ

Để sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu từ nước đường ép của cây mía, chúng ta cần tới 15
kg mía cây/1 lít cồn và dự kiến chi phí nguyên liệu là 8.250 đồng/1 lít cồn.

• Rỉ đường:

Rỉ đường là nguyên liệu chứa các loại đường không tinh khiết thu được trong quá trình
sản xuất đường, tỷ lệ rỉ đường chiếm 3÷3,5% trọng lượng nước mía.

Năm 2006, Công nghệ đường từ cây mía ở Việt Nam sản sinh ra 783.930 tấn rỉ đường.
Từ lượng rỉ đườngnày, chúng ta có thể sản xuất được 187 triệu lít Bio-Ethanol. Tuy
nhiên, do các nhà máy đường phân tán, nên khả năng thu gom rỉ đường với số lượng
lớn rất khó khăn.

Giá rỉ đường hiện nay khoảng 1.500 đồng/kg và cứ 4,1 kg rỉ đường ta có thể sản
xuất được 1 lít Bio-Ethanol. Do đó chi phí nguyên liệu dự kiến là 7.585 đồng/1 lít Bio-
Ethanol.
Trang 2
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031

2.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất cồn điển hình từ rỉ đường
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Sản xuất ethanol từ rỉ đường bao gồm các công đoạn sau:
• Chuẩn bị dịch đường lên men
• Gây men giống
• Lên men
• Chưng cất và tinh chế

Rỉ đường nguyên với hàm lượng chất khô hòa tan 55÷80% khối lượng (tương đương 80
÷ 900 Bx). Khi nồng Bx quá cao thì độ nhớt lớn, xử lý không tốt, quá trình lên men
kém hiệu quả do đó cần tiến hành pha loãng. Tuy nhiên nếu pha loãng quá nhiều, nồng
độ Bx thấp sẽ tốn nhiều năng lượng. Do đó trước tiên rỉ đường sẽ được pha loãng đến

độ Brix thích hợp (khoảng 45-500Bx) và điều chỉnh pH. Sau đó tiến hành lên men,
chuyển hóa đường thành cồn. Dịch đi ra khỏi thùng lên men gọi là dấm chín có nồng độ
cồn thấp được chuyển qua khu chưng cất bao gồm chưng cất thô và chưng cất tinh để
nâng độ cồn lên và thu cồn thành phẩm. Nếu sản xuất cồn nhiên liệu thì phải có thêm
công đoạn tách nước làm khan cồn.
2. Sản xuất cồn từ nguồn nguyên liệu chứa tinh bột

Có nhiều nguyên liệu chứa tinh bột như sắn, ngô, gạo….Thành phần hoá học của một
số nguyên liệu chứa tinh bột được thể hiện ở bảng sau. Tính theo % trung bình:
2.2.1 Khả năng sản xuất Bio-Ethanol từ nguyên liệu chứa tinh bột:
• Sắn:
• Hiện nay, diện tích trồng sắn ở nước ta khoảng gần 500.000 ha và được phân bố
chủ yếu ở Tây Nguyên và Đông Nam bộ. Năng suất thu hoạch sắn tại nước ta
trung bình là 15-20 tấn/ha và tăng đều qua các năm.
• Hàm lượng tinh bột trong sắn tươi ở nước ta khoảng 25-35%. Cứ 2,3 kg sắn tươi
thì có thể thu được 1kg sắn lát.
Trang 3
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
• Vùng nguyên liệu sắn chủ yếu của Việt Nam tập trung tại 2 khu vực: Tây
Nguyên và Đông Nam Bộ. Nhà máy sản xuất Bio-Ethanol Miền Trung sẽ sử
dụng nguồn sắn lát của khu vực Tây Nguyên và Đông Nam Bộ.
• Ngô
• Năng suất ngô của nước ta thấp, chỉ đạt ở mức 3.7 – 3.8 tấn/ha. Để sản xuất 1 lít
Bio-Ethanol, chúng ta cần 2,4 đến 2,6 kg ngô và giá ngô hiện nay là 4.100 đồng/
kg, đồng thời hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 400 – 500 nghìn tấn
ngô Chính vì vậy, việc sản xuất Bio-Ethanol từ ngô trong giai đoạn hiện nay là
không khả thi vì giá ngô quá cao so với sắn lát, mặc dù hàm lượng tinh bột thấp
hơn (65%)
2.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất cồn điển hình từ nguyên liệu chứa tinh bột

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nguyên liệu được đưa đi xử lý bởi các công đoạn như làm sạch sơ bộ để tách các tạp
chất, nghiền mịn thành bột, hòa trộn với nước tạo thành dung dịch bột. Tiếp theo
là quá trình nấu có thể sử dụng hơi trực tiếp hoặc gián tiếp, ở đây tinh bột sẽ được
chuyển hóa bởi ezyme Alpha amylaza. Dòng dịch sau khi nấu được đưa qua công
đoạn đường hóa với sự có mặt của enzyme đường hóa (enzyme Gluco Amylaza) nhằm
mục đích chuyển hóa tinh bột thành đường lên men. Sau khi đường hóa, dịch này được
đưa vào thùng lên men chuyển hóa thành rượu và CO2 cùng với nhiều sản phẩm phụ
khác.

Dịch ra khỏi thùng lên men gọi là giấm chín. Giấm chín sẽ được chuyển đến khu vực
chưng cất bao gồm chưng cất thô và chưng cất tinh. Ở tháp chưng cất thô, Bio-Ethanol
được tách ra khỏi giấm chín, nâng nồng độ lên khoảng 40-70%v/v, sản phẩm đáy
là dịch hèm được đưa qua tách bã và xử lý nước. Bio-Ethanol sau cất thô sẽ được đưa
qua tháp cất tinh để tách tạp chất và nâng nồng độ cồn lên khoảng 95% v/v.

Để sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu, sau khi chưng cất Bio-Ethanol được đưa qua tách
nước và tách axit để nâng nồng độ cồn lên khoảng 99,8% và được đưa đi lưu trữ.
3. Sản xuất cồn từ nguồn nguyên liệu chứa cellulose
2.3.1 Các nguồn nguyên liệu chứa cellulose

Trang 4
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
Về nguyên tắc ta có thể sản xuất Bio-Ethanol từ bất cứ nguồn nguyên liệu nào có chứa
cellulose. Tuy nhiên để phù hợp tính kinh tế và điều kiện ở Việt Nam, ta
có thể sử dụng các nguồn nguyên liệu sau: rơm, trấu, bả mía, lõi ngô, vỏ ngô, cỏ dại…
Nguồn nguyên
liệu

Sản lượng
(triệu
tấn/năm)
Sử dụng cho các mục đích hiện tại Sản lượng còn
lại
(triệu tấn/năm)
Rơm rạ 15 Nguyên liệu, làm giấy, nấm rơm, thức ăn
gia súc…
6,6 – 7,8
Trấu 6,7 Nhiên liệu rắn, đóng gói và xây dựng,
chất độn, đốt lò
1,8 – 2,2
Bả mía 3,17 Đốt lò, điện, chế biến giấy, ván ép 0,087
Lõi ngô 3,1 Chủ yếu đốt bỏ

Vỏ ngô 0,67 Thức ăn gia súc, đốt bỏ


Tuy nhiên các sản phẩm này tập trung chủ yếu ở hai đồng bằng lớn là đồng bằng Sông
Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long. Đây là vùng nguyên liệu lí tưởng để xây dựng
nhà máy. Nhưng việc thu mua và việc chuyển hóa còn gặp nhiều khó khăn, hiệu suất
chưa cao.

Nguyên liệu chứa xenlulo khác nhau có thành phần cấu tạo chất không giống nhau
nhưng về cơ bản chúng được cấu tạo từ 3 hợp chất Cellulose, Hemicellulose, Lignin
• Cellulose: Công thức phân tử (C6H10O5)n. Là thành phần cấu tạo chủ yếu của
màng tế bào thực vật và là hợp chất chính của nguyên liệu chứa cellulose để sản
xuất ethanol. Nguyên liệu càng giàu cellulose thì sản xuất ethanol càng đạt hiệu
quả cao.
• Hemicellulose: dễ bị thủy phân hơn so với cellulose. Khi thủy phân đến cùng,

hemicellulose tạo ra các monosaccarit chủ yếu là hexose, pentose. Trong đó
hexose có khả năng lên men tạo ethanol còn pentose không có khả năng này.
• Lignin: trong quá trình sản xuất ethanol từ cellulose thì nó hoàn toàn không bị
thủy phân để tạo các hợp chất có khả năng lên men tạo ethanol. Vì vậy lignin là
thành phần không mong muốn trong quá trình sản xuất ethanol từ cellulose.
2.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất cồn điển hình từ nguyên liệu chứa xenlulo
Về nguyên tắc, quá trình sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu chứa cellulose
cũng giống như từ tinh bột hay rỉ đường. Nó bao gồm ba bước cơ bản:
Trang 5
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
• Xử lí nguyên liệu
• Đường hoá và lên men
• Tinh chế sản phẩm (chưng cất, tách nước, bốc hơi, tách lỏng rắn).
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nguyên liệu từ kho chứa được đưa đến nhà máy. Sau đó, nguyên liệu được băm nghiền
nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện thuận lợi để quá trình thủy
phân diễn ra tốt hơn, tăng hiệu suất quá trình. Sau đó nguyên liệu được đưa đến vùng
tiền xử lí. Đầu tiên nó được xử lí bằng dung dịch H2SO4 loãng ở nhiệt độ cao trong
thời gian ngắn, giải phóng hemicellulose và các hỗn hợp khác, tạo điều kiện tốt cho
quá trình đường hoá và lên men. Lượng acide dư được trung hoà bằng dung dịch
Ca(OH)2 loại bỏ kết tủa CaSO4. Nguyên liệu tiếp tục được đưa đến giai đoạn đường
hoá bằng enzyme để biến cellulose thành glucose rồi đến công đoạn lên men glucose
và các đường khác thành ethanol bằng chủng men Zymomonas mobils. Quá trình
này được duy trì ở một điều kiện thích hợp (nhiệt độ, áp suất, pH, dinh dưỡng) để đảm
bảo nấm men hoạt động tốt nhất. Sau vài ngày, hầu hết cellulose và xylose chuyển
thành ethanol.
Hỗn hợp sau khi lên men gọi là giấm chín được đưa đến giai đoạn tinh chế sản phẩm
bao gồm chưng cất và tách nước. Sản phẩm là ethanol 99,5%v/v được đưa đến bể

chứa. Nước thải từ giai đoạn này sau khi xử lí ở các bước tiếp theo.
Đánh giá lựa chọn nguyên liệu cho Nhà máy:

Qua tổng hợp, phân tích và đánh giá sơ bộ các loại nguyên liệu đầu vào nói trên, chúng
ta thấy rằng việc sản xuất Bio-Ethanol từ nông sản có tiềm năng rất lớn ở nước ta. Đặc
biệt sắn là một nguồn nguyên liệu có ưu thế: khả năng canh tác dễ dàng, quy hoạch
vùng nguyên liệu thuận lợi, hàm lượng tinh bột cao nhất (70-75%kl)
và hệ số chuyển đổi thấp,chi phí nguyên liệu đầu vào thấp nên giá Bio-Ethanol
có khả năng cạnh tranh tốt hơn so với các loại nguyên liệu khác.
Do đó, dự án quyết định chọn Sắn lát làm nguyên liệu đầu vào cho nhà máy sản xuất
Bio-Ethanol nhiên liệu.
3. Sự khác nhau giữa công nghệ xản xuất cồn thực phẩm và cồn
nhiên liệu
1. Mục đích sử dụng
Trang 6
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
• Cồn thực phẩm:

Người ta sản xuất cồn thực phẩm là để pha chế thành rượu và các loại đồ uống có cồn.
Các loại đồ uống này được dùng trực tiếp cho con người nên trong thành phẩm của cồn
thực phẩm chỉ bao gồm chủ yếu là etanol. Các loại cồn đầu, dầu fusel, andehyt, axit,
este… có hại cho sức khoẻ phải càng ít càng tốt và không được vượt quá ngưỡng qui
định.
Ngoài ra, do phải pha loãng khi pha chế, nên không bắt buộc phải sản xuất ra cồn
có nồng độ cao.
• Cồn nhiên liệu:
Cồn nhiên liệu được sản xuất để dùng làm chất đốt. Khi sản xuất cồn nhiên liệu người
ta không cần phải tách bỏ cồn tạp.
Trái với cồn thực phẩm, cồn nhiên liệu bắt buộc phải tách nước triệt để, vì nếu hàm

lượng nước có trong cồn càng cao thì làm giảm hiệu quả của quá trình cháy và ảnh
hưởng đến động cơ thiết bị, đồng thời khi pha cồn vào xăng sẽ dẫn đến sự phân tách
pha. Cũng chính vì vậy mà khi sản xuất còn nhiên liệu, người ta phải chọn giải pháp
công nghệ thích hợp để loại bỏ nước trong cồn, tạo ra cồn có nồng độ rất cao.
2. Sự khác nhau trong công nghệ sản xuất ethanol thực
phẩm và ethanol nhiên liệu

Sự khác nhau trong công nghệ sản xuất ethanol thực phẩm và ethanol nhiên liệu chủ
yếu xảy ra ở công đoạn cuối: chưng cất, tách nước:
Công
đoạn
Ethanol thực phẩm Ethanol nhiên liệu

Chưng
cất
Phức tạp hơn do cần tách triệt để các chất có hại cho
sức khỏe con người: cồn đầu, dầu fusel, adehyte…
Không cần loại bỏ cồn
tạp
Tách
nước
Không cần phải tách nước nâng nồng độ ethanol Phải tách nước nâng nồng
độ ethanol lên 99.8%

Ngoài ra, để tránh sử dụng ethanol nhiên liệu cho các mục đích khác, cồn nhiên liệu
sau khi tách nước được biến tính bằng cách thêm vào 1,96 – 5%v/v chất biến tính. Khi
Trang 7
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
đó ethanol dùng làm nhiên liệu được gọi là ethanol biến tính. Chất biến tính có thể dùng

là xăng không chì, naphta….
II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIO-ETHANOL TỪ TINH BỘT
1. Giới thiệu về nguyên liệu sắn
• Về cơ bản củ sắn gồm 3 phần chính: vỏ, thịt củ và lõi (ngoài ra còn có cuống
và rễ củ).
• Vỏ sắn gồm có 2 phần là vỏ gỗ và vỏ cùi:
• Vỏ gỗ có tác dụng bảo vệ củ và chống mất nước của củ, tuy nhiên vỏ gỗ dễ bị
mất khi thu hoạch và vận chuyển.
• Vỏ cùi là một lớp tế bào cứng phủ bên ngoài, thành phần chủ yếu là xenluloza
ngoài ra còn có chứa polyphenol, enzim, và linamarin.
• Phần thịt củ có chứa nhiều tinh bột, protein và các chất dầu, một ít polyphenol,
độc tố và enzim.
• Lõi sắn nằm ở tâm củ dọc suốt chiều dài,thành phần chủ yếu là xenluloza. Lõi có
chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời giúp thoát
nước khi phơi hoặc sấy sắn.
• Thành phần sắn tươi dao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20 - 34%, protein
0,8 - 1,2%, chất béo 0,3 - 0,4%, xenluloza 1 - 3,1%, chất tro 0,54%, polyphenol
0,1 - 0,3% và nước 60 - 74,2%. Ngoài ra trong sắn còn chứa một lượng Vitamin
và độc tố. Vitamin trong sắn thuộc nhóm B. Các Vitamin này sẽ bị mất một phần
khi chế biến và nhất là khi nấu trong sản xuất rượu.
• Độc tố trong sắn có tên chung là phazéolunatin gồm 2 glucozit Linamarin và
Lotaustralin. Các độc tố này thường tập trung ở vỏ cùi. Bình thường
phazéolunatin không độc nhưng khi bị thuỷ phân thì các glucozit này sẽ giải
phóng axit HCN. Sắn tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảm đáng kể hàm lượng
glucozit gây độc kể trên. Đặc biệt trong sản xuất rượu, khi nấu ở nhiệt độ cao đã
pha loãng nước nên với hàm lượng ít chưa ảnh hưởng đến nấm men. Hơn nữa
các muối xyanat khi chưng cất không bay hơi nên bị loại cùng bã rượu.
• Thời vụ thu hoạch:
• Duyên Hải Miền Trung: Vùng đồng bằng, vùng thấp trũng thu hoạch vào mùa hè
thu (khoảng tháng 9 đến tháng 10) nhằm tránh mùa mưa lụt, miền núi và những

vùng cao thu hoạch tháng 12 đến tháng 3.
• Tây Nguyên thời vụ thu hoạch nguyên liệu sắn tháng 12 đến tháng 3.
• Nguồn thu mua: Petrosetco Trading sẽ cung cấp một phần nguyên liệu sắn lát
đầu vào. Bên cạnh đó, Nhà máy sẽ chủ động quy hoạch vùng nguyên liệu tại một
số khu vực như Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên và Tây Nguyên.
• Tiêu chuẩn sắn lát sử dụng cho Nhà máy:
• Hình dạng lát sắn: đường kính 30 – 70 mm, bề dày: 20 – 30 mm
• Độ ẩm: 12 – 14 %kl
• Hàm lượng tinh bột: 70 – 75 %klg
Trang 8
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
• Protein: 1,5 – 1,8 %klg
• Hàm lượng tro: 1,8 – 3,0 %klg
• Lipid: 0,5 – 0,9 %klg
• Độ xơ: 2,1 – 5,0 %klg
• Các tạp chất khác: ≤ 3,0 %klg
2. Các nhà cung cấp công nghệ sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu
trên Thế giới

Trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà cung cấp công nghệ sản xuất Bio-Ethanol nhiên
liệu. Một số các nhà cung cấp công nghệ sản xuất Bio-Ethanol nhiên liệu hàng đầu trên
thế giới như:
• Lurgi AG, Frankfurt, Đức
• Technip-Coflexip, Paris, Pháp
• Delta-T Corporation, Virginia, Mỹ
• Katzen International INC., Cincinnati, Ohio, Mỹ
• Tomsa Destil. S.L, Madrid, Tây Ban Nha
• Vogelbusch GmbH, Vienna, Áo

Ngoài các nhà cung cấp bản quyền công nghệ kể trên, trong lĩnh vực sản xuất Bio-
Ethanol nhiên liệu còn có một số các nhà cung cấp công nghệ, thiết bị mua bản quyền
công nghệ của các hãng nêu trên rồi tự nghiên cứu phát triển công nghệ, bao gồm:
• Praj Industries Limited, Pune, Ấn Đô
• Alfa Laval (India) Limited, Pune, Ấn Độ
• Filli impianti, Monteriggioni, Italia
• Kolon Engineering & Construction Co. Ltd., Kyunggi-Do, Hàn Quốc
• Changhae Engineering Co.Ltd, Jeonju, Hàn Quốc
• Rushan Risheng Machinery Manufacture Co., Ltd, Trung Quốc
Trong phạm vi của đề cương này, chúng tôi trình bày các dây chuyền sản xuất của các
nhà cung cấp công nghệ trong các Hồ sơ chào thầu đối với Dự án này, cụ thể:
• Vogelbusch GmbH, Vienna, Áo
• Katzen International INC., Cincinnati, Ohio, Mỹ
• Praj Industries Limited, Pune, Ấn Đô
• Delta-T Corporation, Virginia, Mỹ
Trang 9
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
1. 1 Công nghệ Vogelbusch

2.1.1. Công đoạn nghiền:
Sắn lát về đến nhà máy bằng xe tải được đổ xuống phễu tiếp nhận. Sau đó sắn được
tách bỏ tạp chất kim loại rồi đến kho chứa.
Từ kho chứa, sắn được làm sạch sơ bộ và cấp cho thùng chứa trung gian trước khi vào
máy nghiền búa.
Sản phẩm sau nghiền được phân loại bằng sàng phân loại, ở đây những sản phẩm
có kích thước chưa đạt sẽ được quay về lại thùng chứa trung gian trước máy nghiền, bột
sắn với kích thước đạt yêu cầu được chứa ở thùng chứa bột.
Bụi sinh ra sẽ được xử lý bằng hệ thống lọc đặc biệt với sự hỗ trợ của máy thổi khí.
2.1.2. Công đoạn hồ hóa – đường hóa :

Bột sắn sẽ được hòa trộn với nước sạch, hơi ngưng và dịch hèm loãng sau ly tâm. Tinh
bột sẽ được chuyển hóa/cắt mạch thành dextrin, đường đa bởi enzyme Alpha amylaza
ở nhiệt độ, áp suất và pH thích hợp.

Quá trình nấu sẽ sử dụng sự phun hơi trực tiếp. Dịch sau khi hồ hóa sẽ được làm mát
bởi thiết bị làm lạnh nhanh hoạt động ở điều kiện chân không.

Dịch sau khi làm lạnh nhanh được cấp cho thùng đường hóa. Tại đây, một phần dịch
hèm loãng sau ly tâm cũng được bổ sung, dung dịch H2SO4 điều chỉnh pH và enzyme
Gluco-amylaza chuyển hóa dextrin, đường đa thành đường Glucô.
2.1.3. Công đoạn lên men:

Vogelbusch sử dụng công nghệ lên men liên tục. Kết quả của việc sử dụng công
nghệ như vậy sẽ giảm lao động, giảm lượng dung dịch CIP (kết quả là giảm hóa chất
và chi phí), công suất lên men tăng khoảng 130% so với hệ thống lên men theo
mẻ và làm tăng sản lượng ethanol.
Trang 10
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031

Bản chất của phương pháp lên men liên tục là rải đều các giai đoạn lên men mà mỗi
giai đoạn đó được thực hiện trong một hoặc nhiều thiết bị lên men có liên hệ với nhau.
Dòng dịch sẽ lần lượt chảy qua các thùng lên men và giấm chín được lấy ra ở từ bồn
cuối cùng.

Trong thiết kế dây chuyền này, quá trình lên men có thể thực hiện gián đoạn bằng cách
đóng các van kết nối giữa các thùng lên men để cách ly các thùng với nhau. Khi đó
từng thùng sẽ được nạp liệu và lấy giấm chín ra một cách độc lập (lên men gián đoạn
từng thùng).

2.1.4. Công đoạn chưng cất – tách nước :

Sử dụng công nghệ chưng cất đa áp suất, hệ thống chưng cất hệ thống chưng cất này
sử dụng nhiệt năng tối ưu hơn và do đó giảm lượng hơi tiêu thụ.

Hệ thống các tháp gồm:
• Tháp cất I với khử khí một phần (MC 1)
• Tháp cất II (MC 2)
• Tháp khử Anđehyt (AC)
• Tháp cất tinh I (RC1)
• Tháp cất tinh II (RC2)

Các tháp hoạt động ở mức áp suất khác nhau để các tháp có thể được gia nhiệt bởi
hơi đỉnh của tháp khác.

Hơi cồn từ khu vực chưng cất sẽ được gia nhiệt siêu tốc nhằm nâng nhiệt độ lên khoảng
115
o
C và hóa hơi hoàn toàn. Sau đó hơi cồn sẽ được tách nước bằng rây phân tử 3A.
Sản phẩm cồn khan sẽ được đưa đi ngưng tụ, làm mát và tồn chứa.

Trang 11
Kỹ sư: Trần Thái Huy – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
DĐ: 0937.608.031
Sau một thời gian hấp phụ, tháp hấp phụ bị bão hòa và tháp được tái sinh bằng một
phần dòng hơi cồn khan đi ra khỏi tháp hấp phụ. Dòng hơi cồn tái sinh có chứa nước
sẽ quay trở lại khu vực chưng cất.
2.1.5. Công đoạn xử lý dịch hèm:

Dịch hèm thải từ tháp chưng cất được đưa đến máy ly tâm nhằm tách bỏ các thành

phần rắn lơ lửng. Dịch hèm loãng sau ly tâm, một phần sẽ hồi lưu lại quá trình công
nghệ, phần còn lại được đưa đi cô đặc bốc hơi.

Bã ẩm tách ra từ máy ly tâm sẽ được trộn với phần cặn đáy từ thiết bị cô đặc, sau
đó được đưa đi sấy làm thức ăn gia súc.

Hơi sinh ra từ thiết bị sấy, cô đặc sẽ được thu hồi và quay trở lại quá trình công nghệ.

2. Công nghệ Katzen
Quá trình công nghệ gồm các công đoạn chính như sau:
• Chuẩn bị dịch, nấu và hóa lỏng
• Lên men và hệ thống vệ sinh tại chỗ (CIP)
• Chưng cất và tách nước
• Ly tâm
• Hỗn hợp sản phẩm
2.2.1 Chuẩn bị dịch, nấu và hóa lỏng

Bột sắn đưa vào thùng hòa trộn cùng với nước pha loãng, bao gồm nước công
nghệ và dòng dịch hèm tuần hoàn (backset). Lưu lượng dòng nước pha loãng được điều
khiển bởi điều khiển mức trong thùng hòa dịch.

Trang 12