هيدروژن يك گاز باارزش به عنوان منبع تميز انرژي وبه عنوان مواد اوليه براي بعضي صنايع است. تقاضا براي توليدهيدروژن درسال هاي اخير به طرز قابل توجهي افزايش يافته است. الكتروليز آب تغيير شكل بخار هيدروكربن ها و فرآيندهاي اتو ترمال، روشهاي معروف توليد گاز هيدروژن هستند. اما عدم هزينه كارآمد آن به علت نياز بالاي انرژي است. توليد بيولوژيكي گاز هيدروژن مزاياي قابل توجهي در روش هاي شيميايي دارد. فرآيند بيولوژيكي اصلي كه براي توليد گاز هيدروژن استفاده مي شوند از بيو فوتوليز آب توسط خزه و تخمير تاريك و نوري مواد آلي معمولاً كربوهيدرات ها توسط باكتري ها هستند. فرآيند مداوم تخمير تاريك و نوري يك روش جديد براي توليد هيدروژن است.
يكي از مشكلات اصلي درتوليد هيدروژن تخميري تاريك ونوري ، هزينه مواد خام است.موادغني از كربوهيدرات ضايعات جامدضعيف نيتروژن مانندسلولزونشاسته شامل ضايعات صنعتي، كشاورزي وغذايي و بعضي آب هاي ضايعاتي صنعت غذامانندآب پنير، آسياب هاي زيتون وآب هاي ضايعاتي صنعت براي توليد هيدروژن توسط استفاده از تكنولوژي هاي مناسب پروسه زنده استفاده مي شوند.
هيدروژن به عنوان سوختي عاري از آلاينده هاي هيدروكربني و درعين حال پر كاربرد، يكي ازمهمترين گزينه درراستاي اجراي سياست روي آوردن به سمت منابع انرژي‌هاي نو محسوب مي‌شود. ضمن اينكه امكان توليد اين حامل انرژي ارزشمندازمواداوليه اي همچون پسماندهاي كارخانجات قند (ملاس) و ساير بيومس هاي ارزان قيمت ميسر است. فرآيندهاي مطرح توليد بيو هيدروژن به دوگروه اصلي تقسيم مي شوند: يكي تخمير تاريك بيومس كه فرآيندي بيولوژيكي است و ديگري فرآيند های فتو بيولوژيكي هستند. در اين پروژه به بيان مكانيسم توليد بيو هيدروژن به روش بيولوژيكي تحليل هاي اقتصادي مربوطه با توجه به پتانسيل منطقه اي خراسان پرداخته خواهدشد. و همچنين تاثيرات شرايط مختلف محيطي از جمله PH دما جهت استحصال بيشتر هيدروژن مورد بررسي قرار خواهد گرفت.
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول: Biomass
1-1 Biomass چيست؟
2-Biomass 1 جامد
3-1 بيو گاز
4-1 سوخت هاي Biomass مايع
5-1 استفاده Biomass درجهان در حال توسعه
6-1 منابع Biomass
7-1 مناطق معتدل
8-1 مناطق بايرونيمه باير
9-1 توليد هيدروژن توسط تبديل گاز Biomass
10-1 علف تغييريافته
11-1 تفاله نيشكر
12-1 آناليز سيستم تغذيه(خوراك دهنده)
13-1 ارزشيابي مرحله و توسعه خط توليد مداوم
14-1 انتخاب مبدل گاز
15-1 مراحل طرزعمل گاز
16-1 تصفيه سازي گاز
17-1 آناليز اقتصادي و با حساسيت
18-1 مشكلات درراه تجاري سازي
فصل دوم: ملاس
1-2 مقدمه اي برفرآيند توليد ملاس و كاربرد آن درصنايع تخميري
2-2 ملاس
3-2 اجزاي اصلي ملاس
1-3-2 آب
2-3-2 كربوهيدراتهاي ملاس
3-3-2 تركيبات غير قندي ملاس
4-3-2 تركيبات غير قندي آلي فاقد نيتروژن
5-3-2 مواد غير قندي آلي
4-2 موارد مصرف ملاس
1-4-2 تاريخچه
2-4-2 مصرف ملاس درتغذيه انسان
3-4-2 موارد مصرف ملاس درصنعت
4-4-2 ملاس به عنوان كود
5-4-2 ملاس به عنوان سوخت
6-4-2 مركب مشك
7-4-2 مصرف ملاس به عنوان غذاي دام
8-4-2 مصارف ديگر
5-2 تخمير- آنزيم
1-5-2 گونه هاي مختلف تخمير
فصل سوم:
بخش اول: روش توليد هيدروژن
1-3 خصوصيات هيدروژن
2-3 رفتارشيميايي
3-3 اهميت اقتصادي
4-3 توليد هيدروژن
5-3 فرآيندهاي پترو شيميايي و گازي كردن زغال سنگ
6-3 الكتروليزآب
7-3 ساير روش هاي توليد هيدروژن
8-3 توليد هيدروژن به عنوان فرآورده جانبي
9-3 كاربرد هيدروژن
10-3 اهميت هيدروژن در پالايشگاه
1-10-3 هيدروسولفوريزاسيون
2-10-3 هيدروژناسيون
3-10-3 هيدروكراكينگ وتبديل به هيدروژن باقيمانده هاي سنگين تقطير
4-10-3 منابع
11-3 توليد هيدروژن توسط steamreforming
12-3 توليد گاز سنتز
13-3 خوراك هاي steamreforming
14-3 Syngas
بخش دوم: توليد بيو هيدروژن از مواد ضايعاتي
15-3 مقدمه
16-3 انواع مواد ضايعاتي
1-16-3 نشاسته و سلولز موجود درضايعات صنايع غذايي وكشاورزي
2-16-3 آب هاي ضايعاتي صنعتي غني از كربوهيدرات
3-16-3 لجن ضايعاتي از كارخانه هاي Treatment آب ضايعاتي
17-3 بيو پروسه براي توليد گاز هيدروژن
1-17-3 توليد گاز هيدروژن ازآب با لجن
2-17-3 توليد گاز هيذروژن با تخمير تاريك
3-17-3 توليد گاز هيدروژن باتخميرهاي نوري
4-17-3بيوراكتورهاي نوري براي توليد هيدروژن
18-3 توليدگاز هيدروژن توسط تخميرتاريك ونوري
19-3 نتيجه گيري
فصل چهارم:
بخش اول: توليد فتوبيولوژيكي و بيولوژيكي هيدروژن
1-4 اهميت هيدروژن به عنوان حامل انرژي
1-1-4 هيدروژن سوختي براي پيل هاي سوختي
2-1-4 هيدروژن ابزاري براي ذخيره سازي انرژي هاي نو و تجديد پذير
3-1-4 هيدروژن حاملي جهت وارد كردن انرژي
4-1-4 هيدروژن جهت استفاده درتوربين هاي
2-4 روش هاي توليد بيو هيدروژن
3-4 توليد بيولوژيكي هيدروژن ازطريق تخمير تاريك
4-4 امكان سنجي اقتصادي توليد منطقه اي بيو هيدروژن به روش بيو لوژيكي
5-4 نقش PH ودما در توليد بيو هيدروژن
6-4 نتايج
بخش دوم: توليد بيو هيدروژن از ملاس با تخمير بي هوازي با سيستم آزمايشي بيو راكتور
7-4 مقدمه
8-4 موادوروش
1-8-4 سيستم راكتورتوليدكننده بيوهيدروژن
2-8-4 ميكروار گانيزم هاي تغذيه ودانه اي
3-8-4 روش ها آناليز
9-4 نتايج وبحث
1-9-4 شروع سيستم HBR
2-9-4 توليد مداوم هيدروژن
3-9-4 سرعت توليدهيدروژن ونسبت اتانول به استات
4-9-4 مشاهده ميكروارگانيزم ها
10-4 نتيجه گيري