Prozesssimulation der Produktion von Ethanol und Methan aus lignocellulosehaltigen Rohstoffen

摘要

Die Stoffstrom- und Energieanalyse mittels Prozesssimulation gibt einen guten Einblick in die Möglichkeiten der kombinierten Produktion von Ethanol und Methan. Eine Beschreibung des Gesamtprozesses, inklusive der gewhlten Annahmen für die Simulation, bildet die Basis für die Bilanzierung. Es wird gezeigt, dass man annhernd 650 000 t a–1 Stroh (90 % Trockensubstanz, TS) bzw. 870 000 t a–1 Fichte (45 % TS) benötigt um 100 000 t a–1 Ethanol zu erzeugen. Der Biogasertrag für Stroh ist dabei mit 84,5 · 106 Nm3a–1 deutlich größer als der Ertrag aus Holz (22,5 · 106 Nm3a–1). Um die Effizienz der beiden Prozessvarianten vergleichen zu können, wird mittels energetischer Analyse der Wirkungsgrad berechnet, wobei sich für den Stroh-Prozess ein etwas höherer Wert ergibt als für Fichte.Using process simulation for material flow and energy analysis gives a good insight into the possibilities of a combined ethanol and methane production. A description of the overall process, including all assumptions for simulation, serves as basis for mass and energy balances. It is shown that approximately 650 000 t a–1 straw (90 % dry matter, DM) or 870 000 t a–1 spruce (45 % DM) is needed to produce 100 000 t of ethanol per year. Straws biogas yield accounts for 84.5 · 106 Nm3a–1, which is many times more than the 22.5 · 106 Nm3a–1 obtained by spruce. An energetic analysis is used to calculate the respective efficiency of the two process options whereas straw results in a slightly better value than spruce.