ETHANOL - Plateforme pédagogique · Qualité Ethanol 41 ALCOOL RECTIFIE EXTRA NEUTRE (REN) Il...
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1 ETHANOL FERMENTATION ALCOOLIQUE
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ETHANOL
FERMENTATION ALCOOLIQUE
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Unités
– hectolitre hl
– 1gal US = 3,785 l
– 1gal British = 4,546 l
• Constantes physiques
– PM : 46,07
– Point d’ébullition : 78,5°C
– Point de fusion : -117,3°C
– masse volumique : 0,7893
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Réactions chimiques :
– C6H1206__ 2 C2H5OH + 2 CO2 +23,4 Kcal
180 2 x 46 + 2 x 44
Rendement Gay –Lussac 100%
Rendement de Pasteur = 94,7%
Théorie : 100Kg de glucose 51,1kg
d’éthanol + 48,9 kg de gaz carbonique.
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Respiration aérobie
– C6H1206+602 6C02+ 6H20+ 38ATP
C6H1206 + 3,84 02 + 0,29 NH3 4,09 C02+ 4,72
H20 +1,95( CH 1,72 O 0,44 N0,15 ) +2202 KJ
Y X/S = 0,50
• Voie fermentaire
– C6H1206 2 C2H50H + 2 C02 +2ATP
– C6H1206 + 0,12NH3 1,54C02+1,3 C2H50H +
0,43 C3H803 + 0,59 (CH 1,75 O 0,45 N0,20) + 96
KJ
• C3H803= Glycérol Y X/S= 0,1
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Matières premières
– Mélasses
• Betteraves
• Cannes à sucre
– Céréales
• Blé
• Maïs
• Amidon
– Biomasse
• Ligno-cellulose
• cellulose
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Sucres fermentescibles
– Saccharose, glucose, maltose, fructose
• Levures
– Saccharomyces cerevisiae , S. carlsbergensis
• Eau
• Composés azotés
• Température : 33°C
• pH : 4,5
• Anaérobiose
FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Betteraves 74, 8 t/ ha à 19,5% de sucre
• Sucre blanc : 13,7 t/ha
• 2,96 millions de tonne/an
• Export # million de tonnes en UE
• Consommation 2 millions de t
• Alcool carburant : 6 millions d’hl
• Alcool de bouche et pharmacie : 3 ,5
millions hl
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ALCOOL BETTERAVES
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
Cuve mère
Final Yeast
Concentration
10 g/L
Final Ethanol
Concentration
79 g/L
First part of fermentation
is not very productive
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Recyclage de cellules
Final Ethanol
Concentration
79 g/L
Final Yeast
Concentration
10 g/L
Initial Yeast
Concentration
8 g/L
Batch Length 8 hrs
Yeast is recycled from the previous batch, this increases the reaction rate
Which in turn shortens the fermentation time
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ETHANOL CEREALES
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
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Canne à sucre : 66 tonnes à l’hectare la
richesse moyenne en sucre de canne était
de 13,6 %.
En moyenne, une tonne de betterave
fournit environ 160 kilos de sucre, contre
115 kilos pour une tonne de canne à
sucre.
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FERMENTATION ALCOOLIQUE
• Schéma de procédé
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ALCOOLS
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La teneur en alcool dépend des différents étapes du processus :
Fermentation: (12 - 14 Vol. %
alc.)
Destillation: (82 - 87 Vol. %
alc.)
Rectifikation:
(> 96 Vol. % alc.);
(azéotrope à
env. 97,2 %)
Assèchement: (> 99,7 Vol. % alc.)
Qualité Ethanol
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ALCOOL BRUT ou FLEGME
On appelle alcools bruts des alcools non raffinés obtenus à
partir de vins, de moûts ou de jus fermentés. On trouve des
bruts de betteraves, des bruts de mélasse et des bruts de vin.
Leurs teneurs en éthanol sont variables (70 à 95 %) et ils
contiennent des impuretés (0,2 à 1 %).
ALCOOL DESHYDRATE
L’alcool a un degré de pureté > 99,7 %, le restant étant
essentiellement de l’eau.
Qualité Ethanol
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ALCOOL RECTIFIE EXTRA NEUTRE (REN)
Il s’agit d’un alcool épuré, fabriqué directement à partir de moût
fermenté, de titre alcoométrique supérieur à 96,4 %. Le vin est
traité d’abord sur une colonne dite épuratrice qui élimine les
impuretés volatiles ; esters, aldéhydes. Le vin sortant en pied de
cette colonne épuratrice gagne ensuite une colonne dite «
distillatrice-rectificatrice ».
ALCOOL SURFIN
Cet alcool a une composition analytique voisine de l’alcool
rectifié extra-neutre. Cependant, le fait de travailler en deux
temps: production de bruts puis épuration des bruts confère à cet
alcool des qualités organoleptiques supérieures au REN. L’alcool
surfin est souvent dénommé alcool de bouche.
ETBE
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ans le SP95 et le SP98 Jusqu’à 15% en volume
Dans le SP95-E10 Jusqu’à 22% en volume
50 g d'éthanol pour obtenir 100 g d'ETBE
Incorporation dans l’essence
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Carburant banalisé SP 95, SP 98 et SP 95-E10
(au taux maximum de 10 % en volume) ;
Carburant pour véhicules dédiés à carburant
modulable (flexfuel) : superéthanol (E85) à
haute teneur (85 % maximum en volume).
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