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연구에서는 바이오에탄올 생산을 위한 목질계 바이오매스의 전처리, 당화, 당/산 분리, 발효, 정제에 이르는 전 공정을 조합하고, 상용공정모사기(PRO/II)를 사용하여 공정모사를 수행하였다. 주요 공정으로 강산에 의한 전처리 및 당화, SMB(simulated moving bed)를 사용한 당/산 분리, 그리고 증류 및 투과증발법(Pervaporation)을 이용한 에탄올 탈수 공정을 사용하였다. 열회수 공정을 이용하여 전 공정의 에너지 소비가 최소화 되도록 하고 강산당화공정에 의한 바이오에탄올 생산 공정의 물질수지 및 열 수지를 확인하였다. 공정모사 결과, 1 kg의 에탄올을 생산하는데 필요한 바이오매스는 4.07 kg, 소요된 열량은 3,572 kcal로 계산되었다. 기존 묽은 산 당화공정(SRI 자료)에 비해 26%의 수율 증가와 30% 정도의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상되었다. 이러한 수율을 얻기 위해서는 강산당화공정에 의한 전처리 및 당화공정에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 전환율이 90% 정도에 이르러야한다. 또한 5탄당 발효공정이 개발되어야 한다. 효율적 에너지 절감을 위해서는 SMB 공정에서 분리된 황산수용액의 농도가 20% 이상되어야 하며, SMB 공정에 의한 당/산분리 공정이 실용화되어야 강산당화공정에 의한 목질계 바이오에탄올 생산공정이 상용화될 것이다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 문헌조사와 이론적 고찰
3. 공정 조합 및 공정 모사
4. 결론
참고문헌
참고문헌 (29)
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1. [학술지(정기간행물)] - Grous, W. R / 1986 / Effectof Steam Explosion Pretreatment on Pore Size and EnzymaticHydrolysis of Poplar / Enzyme Microb. Technol 8
2. [학술지(정기간행물)] - Alizadeh, H / 2005 / Pretreatment of Switchgrass by Ammonia Fiber Explosion(AFEX) / Appl. Biochem. Biotechnol 121 : 1133 ~ 1141
3. [학술지(정기간행물)] - Xie, Y. / 2005 / Comparison of Two Adsorbents for Sugar Recoveryfrom Biomass Hydrolyzate / Ind. Eng. Chem. Res 44 : 6816 ~ 6823
4. [학술지(정기간행물)] - Kumar, P / 2009 / Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass forEfficient Hydrolysis and Biofuel Production / Ind. Eng. Chem.Res 48 (8) : 3713 ~ 3729
5. [학술지(정기간행물)] - Gramblic, M / 2007 / Adsorption Equilibria ofGlucose, Fructose, Sucrose, and Fructooligosaccharides onCation Exchange Resins / J. Chem. Eng. Data 52 (2) : 345 ~ 350
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4. [학술지(정기간행물)] - Kumar, P / 2009 / Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass forEfficient Hydrolysis and Biofuel Production / Ind. Eng. Chem.Res 48 (8) : 3713 ~ 3729
5. [학술지(정기간행물)] - Gramblic, M / 2007 / Adsorption Equilibria ofGlucose, Fructose, Sucrose, and Fructooligosaccharides onCation Exchange Resins / J. Chem. Eng. Data 52 (2) : 345 ~ 350
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