Analyse und Bewertung ausgewählter zukünftiger ...
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RRS<br />
38,9 t/h<br />
Luft<br />
Brennstoffbereitstellung<br />
<strong>und</strong> Hydrolyse<br />
Nebenanlagen<br />
H2OD<br />
Bandtrockner<br />
Siebung<br />
SO2<br />
Vorwärmung<br />
(95 °C)<br />
Dampfexplosion<br />
(195 °C,<br />
20 bar)<br />
Kühlsystem<br />
Thermoölkreislauf<br />
Enzyme<br />
Abb. 4-2: Mittelfristiges EtOH-Konzept – vereinfachtes Verfahrensschema Bilanzraum B<br />
4.2.3 Langfristiges Konzept<br />
(1 bar) Membranfilter<br />
Lignin<br />
H2O<br />
Hefe<br />
Enzymat<br />
Hydrolyse<br />
+ C6-<br />
Fermentation<br />
(35 °C)<br />
Fermentation<br />
NaOH<br />
SO2-<br />
Gaswäscher<br />
CO2<br />
Hefezentrifuge<br />
Wasserwäscher<br />
REFERENZKONZEPTE<br />
Eine Weiterentwicklung ist ebenso bei dem langfristigen Referenzkonzept für Bioethanol<br />
unterstellt. Im Einzelnen umfasst dies die folgenden Charakteristika.<br />
� Bilanzraum A. Für eine Leistungsgröße von ca. 465 MWBWL erfolgt die Bereitstellung der<br />
Holzhackschnitzel via Lkw <strong>und</strong> Bahn.<br />
� Bilanzraum B. Wie in Abb. 4-3 (Tabelle A-4) dargestellt, kann sich langfristig die<br />
simultane Verzuckerung <strong>und</strong> Cofermentation von C5/C6-Zuckern etablieren (sog. SSCF,<br />
Tabelle 2-5; u. a. [1], [8], [86], [110], [295], [301]),. Der Rohstoffaufschluss erfolgt<br />
mittels des AFEX-Verfahrens (bei 90 °C, 21 bar) (Tabelle 2-3), wobei selbiger zunächst<br />
mit NH3 gequollen <strong>und</strong> anschließend durch Öffnen eines Ventils unter Verdampfung<br />
eines Teils des NH3 in einen Flashbehälter explodiert wird. Das NH3 wird nahezu<br />
vollständig (< 95 Ma.%) recycelt <strong>und</strong> zum AFEX-Prozess zurückgeführt. Anschließend<br />
finden enzymatische Hydrolyse <strong>und</strong> Fermentation gleichzeitig statt; Enzym- <strong>und</strong> Hefeproduktion<br />
erfolgen innerhalb der Bioethanolanlage. Dabei wird bezogen auf den eingesetzten<br />
Rohstoff eine Ausbeute an fermentierbaren Zuckern von 95 % unterstellt. Die<br />
Aufbereitung des Bioethanols erfolgt auch hier weitgehend analog zu den vorangestellten<br />
Konzepten mit Ausnahme der Schlempevergärung in einer Biogasanlage zur Prozessenergiebereitstellung.<br />
� Bilanzraum C. Der Ethanoltransport erfolgt analog den vorangestellten Konzepten.<br />
Entgifter<br />
Hefeproduktion<br />
Hefe<br />
Enzym-<br />
Enzyme<br />
produktion<br />
Flüssigphase<br />
Dekanter<br />
Eindampfer<br />
Hauptstoffstrom Nebenstoffstrom Elektrizität Wärme<br />
Ethanolmaische<br />
(35 °C, 1 bar)<br />
Kraftstoffaufbereitung<br />
H2OD<br />
H2OD<br />
(1,5 bar)<br />
Destillation <br />
Rektifikation<br />
Festphase<br />
Lignin<br />
Schlempe<br />
Trockner<br />
KWK<br />
(DT) mit<br />
Dampferzeuger<br />
H2OD<br />
Dehydrierung<br />
/<br />
DWA<br />
H2OD<br />
Elektrizität<br />
5 500 kWel<br />
Bioethanol<br />
6,4 t/h<br />
Elektrizität<br />
16 172 kWel<br />
Fernwärme<br />
8 156 kWth<br />
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