تولید بیواتانول از بقایای کشاورزی، از آن جهت که مواد اولیه اش فراوان و ارزان است، یکی از نویدبخش ترین روش های تولید بیواتانول است . در مراحل تولید این نوع بیواتانول پرچالش ترین مرحله، پیش فراوریست. در این مطالعه سه روش پیش فراوری (ازن دهی، بخاردهی و اشعه دهی میکروویو) به طور جداگانه بر روی باگاس نیشکر اعمال شد، بعد از هیدرولیز توانایی استحصال قند این سه روش با هم مقایسه شد. به طوری که تبدیل باگاس به قند از 85/20% (بدون پیش تیمار) به 49% بعد از بخاردهی، 57% بعد از پرتودهی میکروویو و 67% بعد از ازن دهی رسید. بنابراین ازن دهی به عنوان موثرترین روش اعلام شد، همچنین در نهایت دو روش اشعه دهی میکروویو و ازن دهی تلفیق شد. بعد از این پیش تیمار تلفیقی، این درصد به 2/75 % رسید.

سوخت های زیستی یکی از روش های جایگزینی سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر می باشد. استفاده از مواد محتوی نشاسته و شکر برای تولید زیست سوخت های نسل اول منجر به ایجاد نگرانی هایی در مورد امنیت غذایی بشر گردید و این امر توجه محققین را به استفاده از منابع لیگنوسلولزی برای تولید زیست سوخت های نسل دوم معطوف نمود. باگاس نیشکر از جمله مواد لیگنوسلولزی بوده که جزء پسماندهای صنایع تولید قند است. هدف این پژوهش بررسی آزمایشگاهی پیش آمایش باگاس نیشکر و سنجش میزان تولید گلوکز پس از اتمام هیدرولیز آنزیمی می باشد. در این پژوهش دو دسته از آزمایشات مورد انجام و بررسی قرار گرفت. دسته ی اول آزمایش ها شامل پیش آمایش اسیدی باگاس نیشکر به کمک محلول های اسید سولفوریک رقیق و بخاردهی در اتوکلاو بود که میزان گلوکز تولید شده در شیرابه ی اسیدی علاوه بر تفاله ی جامد، مورد سنجش قرار گرفت. در دسته ی دوم آزمایش ها پیش آمایش باگاس نیشکر به کمک محلول های اسید سولفوریک رقیق و گاز ازن انجام گرفت. برای مدل سازی نتایج آزمایشگاهی مربوط به آزمایش های دسته ی اول از مدل های نیمه تجربی و همچنین مدل های شبکه عصبی استفاده گردید که در آن غلظت محلول اسیدی، زمان اقامت در اتوکلاو و دما ورودی های شبکه بودند و خروجی شبکه غلظت گلوکز تولید شده بود. برای مدل سازی نتایج آزمایشگاهی مربوط به آزمایش های دسته ی دوم تنها از مدل های شبکه عصبی استفاده گردید که در آن غلظت محلول اسیدی، زمان اقامت در اتوکلاو، نسبت وزن باگاس به حجم اسید، زمان اقامت نمونه ها در راکتور ازن دهی و رطوبت نمونه های ورودی به راکتور، ورودی های شبکه بودند و خروجی شبکه غلظت گلوکز تولید شده بود. برای تخمین بهینه ی پارامترهای مدل های نیمه تجربی از روش بهینه سازی مشتق تکاملی استفاده شد. همچنین در مدل شبکه عصبی، بهینه سازی تعداد نرون های لایه ی پنهان با استفاده از روش آماری استاندارد k-fold cross-validation انجام شد. نتایج مدل سازی ها، تطابق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.

باگاس ضایعات حاصل از شربت گیری در صنایع قند و شکر است، که می تواند به عنوان یک منبع لیگنوسلولزی مناسب در کشور ما محسوب شود. اصلی ترین مانع در تولید بیواتانول از ترکیبات لیگنوسلولزی وجود لیگنین در ساختار دیواره سلولی می باشد. در این تحقیق هدف اصلی بررسی تاثیر پیش تیمار های التراسوند، اهمیک و تلفیق هر کدام با غلظت های مختلف سود(1% و 3%)، در دماها و زمان های متفاوت، بر میزان قند استحصالی، روند هیدورلیز آنزیمی و آزاد سازی لیگنین از باگاس آسیاب شده می باشد. ویژگی های ساختاری نمونه های پیش تیمار شده و باگاس خام توسط تکنولوژی های xrd، sem و آنالیز قند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دما و زمان در همه تیمار ها تاثیر مثبت بر بازدهی قند، کاهش لیگنین و تخریب ساختار کریستالی باگاس دارد. بالاترین میزان قند و کاهش در لیگنین از پیش تیمار التراسوند و سود3% در دمای 65 درجه سانتی گراد و زمان 15 دقیقه حاصل شد که به ترتیب برابرg/l 58/0±41/22 وg/g bagasse 13/0 می باشد.

تغلیظ آب میوه ها عملیات واحد اصلی در بسیاری از شاخه های صنعت غذا به شمار می آید و نقش اساسی در تولید محصول با کیفیت مناسب، ایفا می کند. آب انار به خاطر دارا بودن مقادیر بالایی ترکیبات فنولی در مقایسه با سایر میوه ها، توجه زیادی به خود معطوف کرده است. در این تحقیق به بررسی تاثیر روش های مختلف تغلیظ از قبیل تغلیظ انجمادی قالب کامل، تغلیظ با فرایند تبخیر پاششی، تکنولوژی رفرکتانس ویندو، تبخیر تحت خلا و در فشار اتمسفری بر خصوصیات فیزیکو- شیمیایی کنسانتره انار (در غلظت های 35، 45 و 55 درجه بریکس) پرداخته شد. غلظت نهایی آب انار حاصل از تغلیظ انجمادی به مقدار brix° 1±35 از غلظت اولیه brix° 17، رسید. نتایج حاکی از آن بود که، در مقایسه با کنسانتره های فراوری شده توسط سایر روش ها با غلظت brix° 35، کیفیت نمونه فراوری شده توسط تغلیظ انجمادی از نظر رنگ و مقدار ترکیبات زیست فعال به طور چشم گیری بیشتر بود. در غلظت های 45 و 55 درجه بریکس، شدت کاهش کیفیت محصول از نظر رنگ و ترکیبات زیست فعال، در کنسانتره تولید شده توسط تبخیرکننده پاششی، تبخیر کننده رفرکتانس ویندو، تغلیظ تحت خلا و در فشار اتمسفری به ترتیب از کمترین به بیشترین بود. به علاوه از روش سطح پاسخ برای تعیین تاثیر پارامترهای فرایندی بر تبخیر پاششی آب انار استفاده شد. مشاهده شد که افزایش دما و دبی هوا منجر به افزایش غلظت کنسانتره شد، در حالی که افزایش دبی خوراک بر افزایش غلظت کنسانتره تاثیر معکوس داشت.

با تکیه بر دو روش کمی و کیفی موجود در ارزیابی ریسک فرآیندی، روش مطالعه ی خطر و قابلیت عملکرد (hazop) را می توان بهترین روش در ارزیابی کیفی ریسک فرآیندهای شیمیایی دانست. این روش سیستماتیک بر پایه ی استفاده از متخصصان با تجربه به منظور شناسایی خطرات و انحراف از پارامترهای عملیاتی از شرایط نرمال/ استاندارد صورت می پذیرد. بر این مبنا این پژوهش به آنالیز فرآیند تولید بیواتانول پرداخته و الزامات ایمنی در سه واحد تقطیر، dehydration و ذخیره سازی در این کارخانه پرداخته است. با در نظر گرفتن ساختار operability سیستم، آنالیز حوادث فرآیندی محتمل ناشی از تخلیه مواد و حریق با نرم افزار phast در واحد پر خطر(ذخیره سازی) شبیه سازی گشته و در نهایت انجام اصلاحات لازم فرآیندی اعم از الزام نصب سیستم اعلام و اطفا حریق، تهیه نقشه ی cause & effect به منظور قطع ارتباط واحدها و مدلسازی واحدهای دیگر به عنوان نتایج پیشنهاد می گردد.

چکیده ندارد.