تولید سوخت سبز از ضایعات گیاه زعفران به روش هیدرولیز با اسید رقیق

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی شیمی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

2 عضو هیات علمی دانشگاه تربت‌حیدریه

چکیده

در این تحقیق به‌منظور تولید شکر قابل تخمیر جهت تولید بیواتانول (سوخت سبز)، هیدرولیز اسید رقیق باقی­مانده گیاه زعفران به‌عنوان یک نمونه مواد لیگنوسلولزی بررسی شده است. ضایعات گیاه زعفران جمع­آوری شده ابتدا با آب مقطر شسته شده و در معرض هوا و نور ­خورشید خشک شده و توسط آسیاب دیسکی ارتعاشی تا 50 میکرومتر آسیاب و در پلاستیک­های زیپ­دار در هوای اتاق نگهداری شد. زیست توده تهیه شده در زمان معین و در محلول اسیدی در اتوکلاو به مدت تعیین شده حرارت داده شد. به جهت بررسی تأثیر سه متغیر اصلی دما، غلظت اسید و زمان بر روی شکر قابل تخمیر تولید شده دما در 4 سطح 116، 124، 132 و 140 درجه سانتی­گراد غلظت اسید در 4 سطح صفر، 1، 2، 3، درصد و زمان در 4 سطح 20، 30، 40، 50 دقیقه انتخاب شد. محلول پس از خروج از اتوکلاو صاف شده و غلظت گلوکز، زایلوز و هم­چنین فورفورال با استفاده از کروماتورگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) اندازه­گیری شد و به‌وسیله یک معادله دو مجذوری مدل شد. نتایج نشان داد که تولید گلوکز تحت تأثیر توان دوم غلظت اسید و زمان است ولی زایلوز تحت تأثیر زمان و فورفورال وابسته به دما است. غلظت بالای اسید و دمای پایین و زمان متوسط می­تواند بیشترین محصول (گلوکز و زایلوز) با کمترین بازدارنده (فورفورال) را تولید نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Green fuel production from saffron waste by dilute acid hydrolysis

نویسندگان [English]

  • Ali ArastehNodeh 1
  • hossein sahabi 2
1 Assistant professor, Chemical engineering group, Quchan branch, Islamic Azad University, Quchan, Iran
2 Member of the Scientific Board, University of Torbat Heydarieh
چکیده [English]

In this study, the dilute acid Hydrolysis of saffron waste as a lignocellulose biomass for fermentable sugar production as a green fuel is investigated. Saffron plant waste was collected, washed with distilled water, dried by being exposed to air and sunlight, milled by a disk mill up to 50 micrometers and kept in plastic at room temperature. The prepared biomass was heated in a specified acidic solution for a predetermined time period in the autoclave. The influences of 3 major parameters including temperature, acid concentration and time on the produced fermentable sugar is investigated by the response surface method. According to previous studies, the levels for pretreatment were: temperature (116, 124, 132, and 140oC), process time (20, 30, 40, and 50 minute and sulfuric acid concentration (0, 1, 2, and 3%). To determine the type and quantity of products, the filtered solution was analyzed by HPLC and the results (glucose, xylose and furfural) were modeled by a quadratic equation. This model showed that glucose concentration was influenced by the quadratic power of acid concentration and time while xylose concentration was influenced by time and furfural depends on time alone. It may be concluded that high acid concentration, low temperature and medium time could produce maximum products (glucose and xylose) with minimum inhibitor (furfural).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dilute acid
  • Fermentable sugar
  • Response Surface Methodology
  • Saccharification