Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Herstellung von Grund- und Feinchemikalien : Konzeptentwicklung einer grünen Bioraffinerie und Fermentation von Holzhydrolysaten zu Dicarbonsäuren / Tim Sieker.

Format:

Book

Author/Creator:

Sieker, Tim, author.

Language:

German

Subjects (All):

Renewable natural resources.

Renewable energy sources.

Botanical chemistry.

Physical Description:

1 online resource (288 pages)

Edition:

1st ed.

Place of Publication:

Berlin : Logos Verlag Berlin GmbH, [2015]

Summary:

Long description: Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für die Gewinnung von Chemikalien erfordert eine Abfolge von Prozessschritten: Eine Vorbehandlung oder Fraktionierung, die Hydrolyse der Polysaccharide und ihre fermentative Umsetzung zum gewünschten Produkt. Dieses muss anschließend noch aus der Fermentationsbrühe aufgearbeitet werden. Darüber hinaus können teilweise aus den Rohstoffen bereits wertvolle Komponenten aufgearbeitet werden. Der erste Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Erstellung eines Konzeptes zur Nutzung von Grassilage, in dem alle diese Prozessschritte etabliert, optimiert und integriert werden. Im ersten Schritt wird eine Fest-Flüssig-Trennung durchgeführt. Aus dem dabei gewonnenen Presssaft wird dann die Milchsäure aufgearbeitet. Für den Presskuchen werden unterschiedliche Vorbehandlungsmethoden untersucht. Der vorbehandelte Presskuchen wird dann enzymatisch hydrolysiert und die Hydrolysate für die Produktion von Ethanol eingesetzt. Dabei wird versucht, die Prozessschritte Vorbehandlung, Hydrolyse und Fermentation in einen einzigen Prozessschritt zu integrieren. Auf Basis der experimentellen Daten werden die Hydrolyse sowie die Milchsäureaufarbeitung modelliert und eine Stoffstromsimulation erstellt. Im zweiten Teil der Arbeit werden Buchenholzhydrolysate eingesetzt, um fermentativ die Dicarbonsäuren Itaconsäure und Bernsteinsäure herzustellen.

Contents:

Intro

1 Einleitung

2 Konzeptentwicklung für eine grüne Bioraffinerie

2.1 Theorie

2.1.1 Die Grüne Bioraffinerie

2.1.2 Bedeutung von Gräsern als nachwachsende Rohstoffe

2.1.3 Herstellung von Grassilage

2.1.4 Herstellung von Silagepresssaft

2.1.5 Fermentative Nutzung von Silagepresssaft

2.1.6 Aufarbeitung organischer Säuren aus Silagepresssaft

2.1.7 Prinzipien der Chromatographie

2.1.8 Modellierung der chromatographischen Trennung

2.1.9 Prinzipien der Flüssig-flüssig-Extraktion

2.1.10 Aufbau der Zellwand von Gräsern

2.1.11 Vorbehandlung von Gras-Lignocellulosen

2.1.12 Enzymatische Hydrolyse von Lignocellulose

2.1.13 Modellierung der Hydrolyse

2.1.14 Detoxifizierung von Hydrolysaten

2.1.15 Ethanolherstellung

2.2 Material und Methoden

2.2.1 Grassilage

2.2.2 Herstellung des Silagepresssafts

2.2.3 Aufarbeitung organischer Säuren

2.2.4 Vorbehandlung und Hydrolyse von Gras-Lignocellulose

2.2.5 Ethanolherstellung

2.2.6 Vergärung von Reststoffen zu Biogas

2.2.7 Analytik

2.3 Ergebnisse und Diskussion

2.3.1 Durchführung und Optimierung des Pressschrittes

2.3.2 Analytik des Presssaftes

2.3.3 Chromatographische Gewinnung organischer Säuren aus Silagepresssaft

2.3.4 Aufarbeitung der Milchsäure durch Flüssig-Flüssig-Extraktion

2.3.5 Vorbehandlung und Hydrolyse von Gras-Lignocellulose

2.3.6 Herstellung von Ethanol aus Grassilage

2.3.7 Vergärung von Fermentationsreststoffen zu Biogas

2.3.8 Erstellung eines Gesamtkonzeptes "Silage-basierte grüne Bioraffinerie

3 Gewinnung von Dicarbonsäuren aus Buchenholzhydrolysaten

3.1 Theorie

3.1.1 Buchenholz als nachwachsender Rohstoff

3.1.2 Die deutsche Lignocellulose Bioraffinerie

3.1.3 Itaconsäure

3.1.4 Bernsteinsäure

3.2 Material und Methoden

3.2.1 Verwendete Mikroorganismen.

3.2.2 Fermentationsmedien

3.2.3 Stammhaltung

3.2.4 Fermentationsbedingungen

3.2.5 Detoxifizierung

3.2.6 Aufarbeitung der Itaconsäure

3.2.7 Analytik

3.3 Ergebnisse und Diskussion

3.3.1 Itaconsäureherstellung

3.3.2 Herstellung von Bernsteinsäure aus Buchenholzhydrolysaten

3.3.3 Vergärung von Hydrolyseresten zu Biogas

4 Zusammenfassung.

Notes:

PublicationDate: 20150806

Description based on print version record.

ISBN:

3-8325-9461-2

9783832594619

OCLC:

1021808041