St. zařízení & Technologie využívá elektrostatika k výrobě krmných produktů s přidanou hodnotou z průmyslu etanolu

Stáhnout PDF

electrostatics to produce value-added feed coproducts from the ethanol industryVzhledem k tomu, že marže na výrobcích ethanolu se zpřísňují nebo mizí, mnoho výrobců etanolu se rozhodlo zaměřit se na tvorbu hodnoty z vedlejších produktů. Sušená zrna palíren s rozpustnými (Formát DDGS) have long been an undervalued coproduct. Ale na 28 do 32 procent bílkovin, obsahuje příliš mnoho bílkovin, aby si uvědomil svou plnou hodnotu jako krmivo pro přežvýkavce, a zároveň je příliš nízký obsah bílkovin, aby mohl být využit ve vysokých substitučních poměrech pro monogastrická krmiva, jako je akvakultura, swine, and poultry.

This is a common challenge across the animal feed industry and represents a huge opportunity in the field of precision animal nutrition, definována jako poskytování krmiva, které přesně splňuje jeho nutriční požadavky. Další příležitosti, such as the rapid growth of aquaculture and the high cost and limited availability of fish meals, posílit tento tržní trend.

Ethanol production process

Suché, Wet, and Electrostatics Nedávno, multiple technologies have entered the market to address the need to generate high-protein coproducts. These technologies can be classified into two segments: ty, které jsou integrovány s procesem výroby etanolu a pracují na mokrých procesních tocích. And those that occur after the ethanol production process and operate on dry process streams. The wet technologies often utilize combination of separation methods that rely on particle size modification such as grinding, segregace velikosti částic, jako je filtrace nebo screening, a hustota separace, jako je cyklonu separace oddělit kvasinky z rostlinných vláken. These systems may be before or after the fermentation stage. Nicméně, the separation of protein from fiber occurs before distillers grains are dried. These wet systems are integrated into ethanol process and therefore operate simultaneously with ethanol plant.

Naproti tomu, dry processing methods are independent of the ethanol production process a místo toho pracují na proudu DDGS přímo. Tyto systémy často využívají broušení, air classification, or dry sieving. Jeden nový přístup využívá elektrostatickou separaci k výrobě DDGS s vysokým obsahem bílkovin odstraněním vlákniny ve zcela bezvodém, proces back-end, který je nezávislý na procesu výroby etanolu.

Electrostatics

Elektrostatika je jev, který téměř každý zažil z první ruky v každodenním životě, ale jen málo z nich se setkalo v průmyslovém prostředí. It is the effect of rubbing a balloon on a person’s hair. Vzhledem k tomu, gumový balón přichází do styku s lidskými vlasy, odstraňuje elektrony z vlasů. Je to proto, že guma a většina polymerů mají vysokou elektronegativitu (afinita k elektronům). Bublina je ponechána s čistým záporným nábojem, s nahromaděným extra elektrony, a vlasy subjektu mají kladný náboj. Electrical charges repel each other, takže vlasy subjektu stojí na konci ve snaze maximalizovat vzdálenost mezi ostatními pozitivně nabité prameny vlasů.

V případě DDGS, protein and fiber acquire opposite electrical charges upon contact with each other, allowing them to be separated from each other in a high-strength electric field.

Rostoucí pozornost

Electrostatics is not a new phenomenon and has a large number of real-world and industrial applications. Electrostatic separation has been used by selected industries for many years. In mineral processing and recycling applications, elektrostatická separace byla v komerčním použití po dobu nejméně 50 roky. Elektrostatická separace rostlinných materiálů byla zkoumána pro více než 140 roky, s prvním patentem na elektrostatickou separaci ztrospodové mouky podané již 1880.

Nedávno, elektrostatické zpracování získalo velkou pozornost jako metoda koncentrace rostlinných bílkovin. Tento vývoj se zrychlil v minulosti 10 do 20 roky, s mnoha výzkumnými univerzitami v Evropě a USA. elektrostatických separačních technik na širokou škálu materiálů včetně DDGS, řepky jídla, a hrachové a pulzní proteiny. Z tohoto výzkumu, je zřejmé, že elektrostatické metody mají potenciál generovat nový, složky a produkty rostlinných bílkovin s vyšší hodnotou, a nabízejí alternativu k metodám mokrého zpracování.

Metody elektrostatické separace nabízejí výhody oproti metodám separace za mokra, včetně nákladové a provozní flexibility z výrobního procesu výroby etanolu. Metody elektrostatické separace také nabízejí výhodu, že nevyžadují žádné chemikálie nebo. That makes cleaning easier since the rate of bacterial growth is reduced in dry products. A elektrostatická separace je mírná, v tom, že nemění funkčnost nativního proteinu.

High protine coproducts

Popel a krmivo

St. zařízení & Technologie využívá elektrostatickou separaci v průmyslových aplikacích od 1995. It is used to process fly ash from coal power plants. Přes 20 miliony tun popílku produktu byly zpracovány separátory STET instalovanými v USA. Sám.

I když pro některé, repurposing technology to process fly ash (skelný aluminosilikátový minerál, který zbyl ze spalování uhlí pro energii) koncentrovat rostlinné bílkoviny z DDGS se může zdát podivné. In truth, trhu DDGS a podíl na trhu s popílky představují překvapivé množství podobností. Pro začátek, both products are generated in large volumes in the U.S. With an estimated 36 million metric tons of distillers grains produced by the U.S. ethanol průmyslu v 2019. Pro srovnání, spojené státy. uhelného průmyslu vyráběného v okolí 35 milionů metrických tun popílku v 2017. Oba výrobky se prodávají s nízkými maržemi. Their value is highly dependent on processing and transporting large volumes at low costs.

Both DDGS and fly ash ultimately derive their value from displacing other higher-cost materials. Náhražky popílku za cement, the most expensive component in ready-mix concrete. DDGS konkuruje jiným zdrojům bílkovin, jako je sója, Řepka, and sunflower meal, mimo jiné.

DDGS and fly ash have to make the journey from low-value waste stream to value-added coproduct. Fly ash was long considered a waste product. To be landfilled until low-cost technologies enabled it to be recycled as a value-added component in ready-mix concrete. DDGS učinila podobný vývoj, from being considered a low-value feed material to becoming a manufactured feed ingredient. It is globally exported and increasingly sold under trademarked names with an emphasis on quality and consistency.

Závěr

Nakonec, it looks likely that the long-term trend of maximizing the value of ethanol coproducts, včetně zrn palíren, bude pokračovat. Technologie zpracování budou i nadále zásadní pro maximalizaci technické výkonnosti proteinových produktů. Also, shaping their value-creation potential for the ethanol industry.

Tyto technologie budou muset prokázat konzistentní výkonnost, vysoká spolehlivost, low cost, and rapid return of capital to end users. Kontaktujte nás now for more information.