Cours

Collecte de données

Au cours de cette première tâche, vous calculez les quantités de matière intervenant dans les trois étapes de la culture de betterave, de la production d'éthanol et des traitements des coproduits.

Les grandeurs sont calculées pour une quantité de betterave produite par hectare (ha) de terres cultivées.

Dans un premier temps, vous recherchez et organisez les données nécessaires à l'établissement des bilans matière et vous complétez les feuilles suivantes du classeur "base de données".

Elaboration du simulateur-tableur

Feuille DB-Agro

Les quantités d'intrants et d'extrants de la culture de betterave sucrière par ha de terre cultivée.

  • Pour les intrants :

    • les engrais (azote, phosphates, potassium) et pesticides, les semences, l'eau d'irrigation, le CO2 consommé par les plantes

  • Pour les extrants :

    • la production de betterave et sa composition en sucre (saccharose), autres solubles et insolubles (lignocellulosiques), exprimée en fractions massiques. La somme des fractions massiques des différents composants devant être égale à 1, la fraction massique d'eau peut être calculée à partir des fractions massiques des autres composants.

    • l'émission atmosphérique de N2O par les engrais azotés (contribution aux gaz à effet de serre)

Feuille DB-Properties

  • L'humidité saturante de l'air à la température ambiante (20°C)

Feuille DB-UnitOper

Pour les opérations unitaires composant les procédés de production d'éthanol et de valorisation des coproduits, des données sur les conditions opératoires et les critères de performance

  • Lavage et découpage des betteraves

    • la consommation d'eau de lavage par kg de betterave

  • Extraction du sucre

    • la consommation d'eau par kg de cossettes de betterave

    • le rendement final d'extraction du sucre

  • Fermentation

    • le pourcentage de conversion du sucre (saccharose) et autres solubles extraits (autres sucres, acides aminés) au cours de la fermentation

    • les rendements stœchiométriques de conversion du sucre en biomasse, éthanol, autres métabolites et CO2. La somme des rendements de conversion devant être égale à 1, le rendement de conversion du sucre en CO2 peut être calculé à partir des autres rendements de conversion du sucre

    • les rendements stœchiométriques de conversion des autres solubles en biomasse et CO2. La somme des deux rendements de conversion devant être égale à 1, le rendement de conversion des autres solubles en CO2 peut être calculé à partir du rendement de conversion des autres solubles en biomasse

  • Distillation

    • le rendement de récupération d'éthanol dans la phase distillat

    • la fraction massique d'éthanol dans le distillat

    • les taux de reflux en tête et bas de colonne (voir Figure 3.4)

  • Déshydratation d'éthanol

    • le rendement de récupération de l'éthanol déshydraté

    • la fraction massique d'éthanol dans le produit déshydraté (cahier des charges du procédé)

  • Pressage des pulpes

    • la fraction massique de matière sèche (insolubles) dans les pulpes pressées

  • Séchage des pulpes

    • la quantité d'air sec utilisée par kg de pulpes traitées

    • la fraction massique de matière sèche (insolubles) dans les pulpes séchées (cahier des charges du procédé)

  • Evaporation de vinasses

    • la fraction massique de masse sèche à atteindre à la sortie de l'évaporateur (cahier de charge du procédé)

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