• 33130701(61)98+
  • 33130702(61)98+
  • 33130703(61)98+
  • info@iscrti.ir

تحقیقات فرآیندی

تحقیقات فرآیندی
تاریخچه

به‌منظور بررسی و ارائه راهکارهای علمی و فنی جهت رفع معضلات و چالش‌های فرآیند تولید شکر بخش تحقیقات فرآیندی در سال ۱۳۹۱ ایجاد گردید. با توجه به رشد سریع فرآورده‌های نیشکر و محصولات جانبی آن و لزوم همراهی با دانش روز دنیا، پیشنهادات تحقیقاتی در این زمینه از عمده اهداف این بخش به‌شمار می‌آید

شرح وظایف
  1. توسعه دانش فنی، رصد فن‌آوری‌های جدید مرتبط با محصولات و فرآیندهای شیمیایی (فن آوری‌های فرآیندی) از طریق مطالعه جامع طرح‌های فرآیندی، شناخت، بهینه‌سازی، توسعه فرآیند و در نهایت کسب دانش لازم در جهت کاهش ضایعات
  2. توسعه محصولات جدید بر پایه زنجیره ارزش
  3. تعیین و ارزیابی عملکرد دستگاه‌ها و راندمان واحد (در صورت نیاز)
  4. تهیه روش‌های محاسباتی مورد نیاز برای کنترل مقادیر و ارزیابی کیفی مواد
  5. بررسی نتایج آزمایشگاهی و بررسی داده‌های فرآیندی و استخراج نمودارها و گزارش‌ها جهت بررسی روند عملکرد واحدها در طول دوره‌های زمانی مشخص
  6. استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز فرآیندی در جهت بهینه‌سازی و بهبود عملکرد فرآیند و تجهیزات
  7. پشتیبانی علمی و فنی صنایع تولید شکر از نیشکر، اتانول، خمیرمایه، نئوپان، ام دی اف و سایر مشتقات از باگاس،ملاس و شکر
  8. تنوع بخشی به محصولات موجود در راستای بهبود سبد کالای تولیدی
  9. ارائه محصولات جهان تراز، در اختیار داشتن یک جهت‌گیری بومی در فرآیندهای طراحی، توسعه و بازاریابی محصولات جانبی
  10. ارائه دستورالعمل و راهکارهای صرفه‌جویی در مصرف و بازیابی انرژی واحدها و مجتمع‌های تولیدی
  11. حفاظت از محیط زیست در قبال خروجی‌های فرآیند و کاهش مصرف انرژی‌های تجدید ناپذیر و تلاش در جهت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر
  12. شناسایی مولکولی و بیوشیمایی میکروارگانسیم­‌ها
  13. تهیه و ذخیره‌سازی میکروارگانسیم‌ها دارای شناسنامه برای استفاده در طرح های صنعتی
  14. تایید محیط کشت‌ها مورد استفاده تحقیقاتی
  15. مهندسی میکروارگانیسم‌ها به‌منظور افزایش کارآیی و تولید محصول باارزش افزوده بالا در صنایع جانبی ( خمیرمایه و الکل‌سازی ، خوراک دام ، MDF)
  16. جداسازی و استفاده از میکروارگانیسم‌­های مفید (پروبیوتیک ) در جهت بهینه‌سازی فرآورده‌های زیستی باارزش در صنایع دامپروری
  17. طراحی فرآیندهای تولید محصولات میکروبی در مقیاس صنعتی با هدف فراهم نمودن شرایط تجاری سازی
  18. کنترل میکروبی شربت نیشکر
  19. ارائه طرح‌های نوین بیوتکنولوژی از پساب‌های صنایع جانبی
طرح های تحقیقاتی پایان یافته

مهندسی مخمر ساکارومایسس سرویزیه با هدف افزایش مقاومت به اتانول جهت افزایش راندمان تولید و بررسی تغییرات حاصل ازآن بر پروفایل نسخه برداری

طرح های تحقیقاتی جاری
  1. پیاده­‌سازی کنترل فرآیند آماری در فرآیند تولید شکر در کارخانجات نیشکر (SPC)
  2. بررسی اثر تفاوت کیفیت ملاس تولیدی (از نظر میزان لجن و سمیت) در تولید الکل و خمیرمایه و راهکارهای بهبود آن
  3.  بررسی اثر ازن بر کاهش بار میکروبی آسیاب نیشکر
دستاوردهای مهم

مزایا و دستاوردهای استفاده از سویه مهندسی شده در شرکت خمیرمایه و الکل رازی

  • افزایش بازده تولید اتانول بدلیل مصرف سریع و کامل قند موجود در ملاس
  • بهبود ضریب تبدیل ملاس به اتانل به میزان حداقل ۲۰ درصد
  • صرفه جویی در مصرف آب و مواد شیمیایی به میزان ۲۰ درصد

بهینه شدن شرایط تخمیر و افزایش تولید الکل منجر به کاهش جریان ورودی به قسمت تقطیر شد. بدلیل اینکه غلظت الکل ورودی بالارفته بود و بالاتر از ظرفیت سیستم جداسازی الکل در بخش تقطیر بود. ناچارا ظرفیت مش ورودی به سیستم تقطیر کاهش یافت که باعث کاهش مصرف آب حداقل  به میزان ۲۰ درصد شد. علی رغم این کاهش ظرفیت در جریان ورودی، تولید الکل تا ۱۲۲ هزار لیتر رسید.

  • کاهش پساب ویناس تا میزان ۲۵ درصد ( کاهش میزان COD بدلیل مصرف حداکثری قند سوبسترا)
  • کاهش حداقل ۱۰ درصد مصرف انرژی
  • کاهش تعداد دفعات تلقیح کمکی

با توجه به توان بالای سویه در تحمل به اتانول و تغییراتی که در نحوه خوراک دهی سیستم تخمیر داده شد، ماندگاری سویه بالا بوده و بارها بدون نیاز به تلقیح کمکی، توانست به طور توانمندی جمعیت خود بازیابی نموده و شرایط تخمیر به حالت بهینه رسانده و بازده تولید الکل افزایش می یابد.

  • کاهش هدر رفت قند و طولانی شدن عمر قسمت تقطیر

بدلیل بالا بودن سرعت مصرف قند سویه مهندسی شده، میزان غلظت قند قابل احیا در طی فرایند تخمیر با روند بسیار قابل ملاحظه ایی در طی یک هفته کاهش یافته و به میزان بسیار جزیی در فرمانتورها رسید و که موضوع باعث کاهش هدر رفت قند و افزایش عمر برج­های تقطیر بدلیل کاهش انتقال کربوهیدرات اضافه از قسمت تخمیر به این قسمت شد.

  • کاهش جمعیت مخمر وحشی

با توجه سرعت بالای مصرف قند سویه مهندسی شده و همچنین ویژگی تحمل به اتانول این سویه،مجال رشد به مخمرها دیگر داده نشد قبل از استفاده سویه از مهندسی شده ،گاها به دلیل آلودگی ملاس به مخمرهای ساپروفیت نیشکر، معضلات بسیاری برای سیستم تخمیر و تقطیر وجود داشت

نرم افزار تشخیص سایز کریستال‌ها با استفاده از پردازش تصویر

یکی از مهمترین شاخص‌های تعیین کننده درکیفیت شکر، مقادیر دو پارامتر  MA و CV است که با به‌دست آوردن سایز دانه‌های شکر قابل محاسبه است این کار در آزمایشگاه با استفاده از دستگاه شیکر برای حجم مشخصی از شکر قابل محاسبه است. در حین عملیات طباخی به‌­دست آوردن این دو پارامتر برای کریستال‌های در حال رشد می­تواند شاخص مفیدی جهت کنترل روند طباخی و همچنین باعث بالابردن کیفیت در شکر تولیدی شود.

با استفاده از هوش مصنوعی و شبکه‌­های عصبی عمیق در پردازش تصویر و همچنین توسعه بسترهای مناسب سخت افزاری و نرم افزاری، امروزه می­تواند راه‌کارهایی برای حل چالش‌های صنعتی پیدا کرد. نرم افزار تشخیص سایز کریستال‌ها با بهره‌گیری از شبکه‌های عصبی کانولوشنی در پردازش تصویر قادر به اندازه‌گیری سایز دانه‌های شکر در سه فاز اسلاری، پخت و کریستال‌های شکر می‌­باشد. دقت در اندازه‌گیری و تشخیص دانه‌های شکر و همچنین تفکیک ذرات غیر شکری مانند حباب در پخت می­‌تواند در روند طباخی و کسب داده‌های واقعی بسیار موثر واقع شود.

امکانات بخش
محققین

[elementor-template id=”11408″]