هیدروژن یک گاز باارزش به عنوان منبع تمیز انرژی وبه عنوان مواد اولیه برای بعضی صنایع است. تقاضا برای تولیدهیدروژن درسال های اخیر به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. الکترولیز آب تغییر شکل بخار هیدروکربن ها و فرآیندهای اتو ترمال، روشهای معروف تولید گاز هیدروژن هستند. اما عدم هزینه کارآمد آن به علت نیاز بالای انرژی است. تولید بیولوژیکی گاز هیدروژن مزایای قابل توجهی در روش های شیمیایی دارد. فرآیند بیولوژیکی اصلی که برای تولید گاز هیدروژن استفاده می شوند از بیو فوتولیز آب توسط خزه و تخمیر تاریک و نوری مواد آلی معمولاً کربوهیدرات ها توسط باکتری ها هستند. فرآیند مداوم تخمیر تاریک و نوری یک روش جدید برای تولید هیدروژن است.
یکی از مشکلات اصلی درتولید هیدروژن تخمیری تاریک ونوری ، هزینه مواد خام است.موادغنی از کربوهیدرات ضایعات جامدضعیف نیتروژن مانندسلولزونشاسته شامل ضایعات صنعتی، کشاورزی وغذایی و بعضی آب های ضایعاتی صنعت غذامانندآب پنیر، آسیاب های زیتون وآب های ضایعاتی صنعت برای تولید هیدروژن توسط استفاده از تکنولوژی های مناسب پروسه زنده استفاده می شوند.
هیدروژن به عنوان سوختی عاری از آلاینده های هیدروکربنی و درعین حال پر کاربرد، یکی ازمهمترین گزینه درراستای اجرای سیاست روی آوردن به سمت منابع انرژی‌های نو محسوب می‌شود. ضمن اینکه امکان تولید این حامل انرژی ارزشمندازمواداولیه ای همچون پسماندهای کارخانجات قند (ملاس) و سایر بیومس های ارزان قیمت میسر است. فرآیندهای مطرح تولید بیو هیدروژن به دوگروه اصلی تقسیم می شوند: یکی تخمیر تاریک بیومس که فرآیندی بیولوژیکی است و دیگری فرآیند های فتو بیولوژیکی هستند. در این پروژه به بیان مکانیسم تولید بیو هیدروژن به روش بیولوژیکی تحلیل های اقتصادی مربوطه با توجه به پتانسیل منطقه ای خراسان پرداخته خواهدشد. و همچنین تاثیرات شرایط مختلف محیطی از جمله PH دما جهت استحصال بیشتر هیدروژن مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول: Biomass
1-1 Biomass چیست؟
2-Biomass 1 جامد
3-1 بیو گاز
4-1 سوخت های Biomass مایع
5-1 استفاده Biomass درجهان در حال توسعه
6-1 منابع Biomass
7-1 مناطق معتدل
8-1 مناطق بایرونیمه بایر
9-1 تولید هیدروژن توسط تبدیل گاز Biomass
10-1 علف تغییریافته
11-1 تفاله نیشکر
12-1 آنالیز سیستم تغذیه(خوراک دهنده)
13-1 ارزشیابی مرحله و توسعه خط تولید مداوم
14-1 انتخاب مبدل گاز
15-1 مراحل طرزعمل گاز
16-1 تصفیه سازی گاز
17-1 آنالیز اقتصادی و با حساسیت
18-1 مشکلات درراه تجاری سازی
فصل دوم: ملاس
1-2 مقدمه ای برفرآیند تولید ملاس و کاربرد آن درصنایع تخمیری
2-2 ملاس
3-2 اجزای اصلی ملاس
1-3-2 آب
2-3-2 کربوهیدراتهای ملاس
3-3-2 ترکیبات غیر قندی ملاس
4-3-2 ترکیبات غیر قندی آلی فاقد نیتروژن
5-3-2 مواد غیر قندی آلی
4-2 موارد مصرف ملاس
1-4-2 تاریخچه
2-4-2 مصرف ملاس درتغذیه انسان
3-4-2 موارد مصرف ملاس درصنعت
4-4-2 ملاس به عنوان کود
5-4-2 ملاس به عنوان سوخت
6-4-2 مرکب مشک
7-4-2 مصرف ملاس به عنوان غذای دام
8-4-2 مصارف دیگر
5-2 تخمیر- آنزیم
1-5-2 گونه های مختلف تخمیر
فصل سوم:
بخش اول: روش تولید هیدروژن
1-3 خصوصیات هیدروژن
2-3 رفتارشیمیایی
3-3 اهمیت اقتصادی
4-3 تولید هیدروژن
5-3 فرآیندهای پترو شیمیایی و گازی کردن زغال سنگ
6-3 الکترولیزآب
7-3 سایر روش های تولید هیدروژن
8-3 تولید هیدروژن به عنوان فرآورده جانبی
9-3 کاربرد هیدروژن
10-3 اهمیت هیدروژن در پالایشگاه
1-10-3 هیدروسولفوریزاسیون
2-10-3 هیدروژناسیون
3-10-3 هیدروکراکینگ وتبدیل به هیدروژن باقیمانده های سنگین تقطیر
4-10-3 منابع
11-3 تولید هیدروژن توسط steamreforming
12-3 تولید گاز سنتز
13-3 خوراک های steamreforming
14-3 Syngas
بخش دوم: تولید بیو هیدروژن از مواد ضایعاتی
15-3 مقدمه
16-3 انواع مواد ضایعاتی
1-16-3 نشاسته و سلولز موجود درضایعات صنایع غذایی وکشاورزی
2-16-3 آب های ضایعاتی صنعتی غنی از کربوهیدرات
3-16-3 لجن ضایعاتی از کارخانه های Treatment آب ضایعاتی
17-3 بیو پروسه برای تولید گاز هیدروژن
1-17-3 تولید گاز هیدروژن ازآب با لجن
2-17-3 تولید گاز هیذروژن با تخمیر تاریک
3-17-3 تولید گاز هیدروژن باتخمیرهای نوری
4-17-3بیوراکتورهای نوری برای تولید هیدروژن
18-3 تولیدگاز هیدروژن توسط تخمیرتاریک ونوری
19-3 نتیجه گیری
فصل چهارم:
بخش اول: تولید فتوبیولوژیکی و بیولوژیکی هیدروژن
1-4 اهمیت هیدروژن به عنوان حامل انرژی
1-1-4 هیدروژن سوختی برای پیل های سوختی
2-1-4 هیدروژن ابزاری برای ذخیره سازی انرژی های نو و تجدید پذیر
3-1-4 هیدروژن حاملی جهت وارد کردن انرژی
4-1-4 هیدروژن جهت استفاده درتوربین های
2-4 روش های تولید بیو هیدروژن
3-4 تولید بیولوژیکی هیدروژن ازطریق تخمیر تاریک
4-4 امکان سنجی اقتصادی تولید منطقه ای بیو هیدروژن به روش بیو لوژیکی
5-4 نقش PH ودما در تولید بیو هیدروژن
6-4 نتایج
بخش دوم: تولید بیو هیدروژن از ملاس با تخمیر بی هوازی با سیستم آزمایشی بیو راکتور
7-4 مقدمه
8-4 موادوروش
1-8-4 سیستم راکتورتولیدکننده بیوهیدروژن
2-8-4 میکروار گانیزم های تغذیه ودانه ای
3-8-4 روش ها آنالیز
9-4 نتایج وبحث
1-9-4 شروع سیستم HBR
2-9-4 تولید مداوم هیدروژن
3-9-4 سرعت تولیدهیدروژن ونسبت اتانول به استات
4-9-4 مشاهده میکروارگانیزم ها
10-4 نتیجه گیری