RU2584658C2 - Способ извлечения сахаров из предварительно обработанного потока лигноцеллюлозной биомассы - Google Patents
Способ извлечения сахаров из предварительно обработанного потока лигноцеллюлозной биомассы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584658C2 RU2584658C2 RU2013119378/12A RU2013119378A RU2584658C2 RU 2584658 C2 RU2584658 C2 RU 2584658C2 RU 2013119378/12 A RU2013119378/12 A RU 2013119378/12A RU 2013119378 A RU2013119378 A RU 2013119378A RU 2584658 C2 RU2584658 C2 RU 2584658C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- biomass
- amount
- free
- soaked
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 title description 12
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 title description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 106
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 claims abstract description 20
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 claims abstract description 18
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 10
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- -1 glucose xyloses Chemical class 0.000 claims 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 3
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 32
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 30
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 19
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 7
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 7
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 7
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 7
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 7
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 7
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 6
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 6
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 6
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 6
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 6
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 5
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 5
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 5
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 5
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 5
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 4
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 4
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 4
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 4
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 4
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 4
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 3
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 3
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 3
- 244000082988 Secale cereale Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 241001494510 Arundo Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004585 Dactylis glomerata Species 0.000 description 2
- 241000234642 Festuca Species 0.000 description 2
- 241000592161 Muhlenbergia Species 0.000 description 2
- 241001330028 Panicoideae Species 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- 241001520881 Sporobolus Species 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 244000038280 herbivores Species 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxymethylfurfural Chemical compound OCC1=CC=C(C=O)O1 NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000005020 Acaciella glauca Species 0.000 description 1
- 244000205574 Acorus calamus Species 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 241001520025 Anomochloa Species 0.000 description 1
- 241001330026 Anomochlooideae Species 0.000 description 1
- 241001494508 Arundo donax Species 0.000 description 1
- 241001330024 Bambusoideae Species 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 241000743799 Calamagrostis Species 0.000 description 1
- 235000011996 Calamus deerratus Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 description 1
- 244000052363 Cynodon dactylon Species 0.000 description 1
- 240000008570 Digitaria exilis Species 0.000 description 1
- 244000078127 Eleusine coracana Species 0.000 description 1
- 235000007349 Eleusine coracana Nutrition 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001518935 Eragrostis Species 0.000 description 1
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 1
- 241001143924 Festuca bromoides Species 0.000 description 1
- 235000019715 Fonio Nutrition 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 244000060234 Gmelina philippensis Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241001442850 Leptaspis Species 0.000 description 1
- 241000360065 Ligula Species 0.000 description 1
- 241000209510 Liliopsida Species 0.000 description 1
- 240000004296 Lolium perenne Species 0.000 description 1
- 241000218922 Magnoliophyta Species 0.000 description 1
- 241001329161 Micrairoideae Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001330030 Oryzoideae Species 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 244000115721 Pennisetum typhoides Species 0.000 description 1
- 235000007195 Pennisetum typhoides Nutrition 0.000 description 1
- 241001330025 Pharoideae Species 0.000 description 1
- 241000829202 Pharus <Mollusca> Species 0.000 description 1
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 1
- 235000005205 Pinus Nutrition 0.000 description 1
- 241000218602 Pinus <genus> Species 0.000 description 1
- 235000008582 Pinus sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 241000209048 Poa Species 0.000 description 1
- 241000209049 Poa pratensis Species 0.000 description 1
- 241001330029 Pooideae Species 0.000 description 1
- 241000332804 Puelia Species 0.000 description 1
- 241001640480 Puelioideae Species 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- 206010039580 Scar Diseases 0.000 description 1
- 235000008515 Setaria glauca Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004805 Streptochaeta Species 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000012632 extractable Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N hydroxymethylfurfural Natural products COC1=CC=C(C=O)O1 RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000001839 pinus sylvestris Substances 0.000 description 1
- 244000291751 pluma del Caribe Species 0.000 description 1
- 230000010152 pollination Effects 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 208000014745 severe cutaneous adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
- C08B1/003—Preparation of cellulose solutions, i.e. dopes, with different possible solvents, e.g. ionic liquids
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/30—Defibrating by other means
- D21B1/36—Explosive disintegration by sudden pressure reduction
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/06—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Рассматривается способ предварительной обработки исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, который содержит: вымачивание исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, в котором вымоченная биомасса присутствует как смесь со свободной жидкостью и в котором свободная жидкость содержит, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров, промывку смеси вымоченной биомассы и свободной жидкости, где, по меньшей мере, часть свободной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров, отделяется от вымоченной биомассы с созданием промытой вымоченной биомассы и, по меньшей мере, одного потока свободной жидкости, отжатие вымоченной биомассы с созданием высвободившейся жидкости, отделение высвободившейся жидкости от вымоченной биомассы и хранение, по меньшей мере, части высвободившейся жидкости отдельно от какой-либо свободной жидкости. 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Предпосылки создания изобретения
Отдельная предварительная обработка лигноцеллюлозной биомассы перед паровой обработкой известна в технике. WO 2009/108773 раскрывает способ предварительной обработки исходного сырья целлюлозной биомассы, включающий: первый опрессованный реактор, получающий исходное сырье, в котором исходное сырье подвергается гидролизу; уплотнительное устройство, имеющее первое опрессованное сопряжение с окном выгрузки исходного сырья первого опрессованного реактора и второе опрессованное сопряжение со вторым опрессованным реактором; отвод для жидкости, содержащей растворенный гемицеллюлозный материал, экстрагированный из исходного сырья, по меньшей мере, в одном из первого опрессованного реактора и уплотнительного и экстрагирующего устройства; узел второго опрессованного реактора, получающего опрессованное исходное сырье из уплотнительного устройства при давлении, по существу большем, чем давление в первом опрессованном реакторе, где клетки исходного сырья вводятся с водой во второй опрессованный реактор; и расширительное устройство ниже по потоку от узла второго опрессованного реактора, где расширительное устройство резко снижает давление исходного сырья, выгружаемого из второго опрессованного реактора, так что исходное сырье подвергается паровой обработке.
Фигуры и варианты WO 2009/108733 все рассматривают объединение всех потоков экстракции жидкости, которое имеет место перед реакцией паровой обработки.
Поскольку указанные конфигурации и варианты описывают объединение всех потоков, WO 2009/108733 не раскрывает сущности конструкции, которая обладает преимуществом разделения потоков, поэтому требуется улучшенная конструкция, которая обладает преимуществом разделения потоков.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Рассмотренный в описании способ предварительной обработки исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы состоит из: вымачивания исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, в котором вымоченная биомасса присутствует как смесь со свободной жидкостью и в котором свободная жидкость содержит, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров, промывки смеси вымоченной биомассы и свободной жидкости, где, по меньшей мере, часть свободной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров, отделяется от вымоченной биомассы с образованием промытой вымоченной биомассы и, по меньшей мере, одного потока свободной жидкости, отжатия вымоченной биомассы с образованием высвободившейся жидкости, отделения высвободившейся жидкости от вымоченной биомассы и хранения, по меньшей мере, части высвободившейся жидкости отдельно от какой-либо свободной жидкости. Как использовано в настоящем описании, термин «жидкость» в выражении «свободная жидкость» относится к веществу, которое может присутствовать в парообразном и/или жидком состояниях.
Далее рассматривается, что вымачивание проводится в реакторе вымачивания, и, по меньшей мере, часть высвободившейся жидкости вводится в реактор вымачивания.
Также рассматривается, что отношение количества жидкости в исходном сырье биомассы плюс количество введенной жидкости к количеству сухого вещества может находиться в интервалах от 0,5:1 до 10:1, от 0,5:1 до 5:1, от 0,8:1 до 10:1, от 1:1 до 10:1 и от 1:1 до 5:1.
Далее рассматривается, что отношение массы удаленной свободной жидкости к количеству удаленной отжатой жидкости может находиться в интервалах от 1:1 до 5:1, 1,5:1 до 4:1 и от 2:1 до 4:1.
Далее рассматривается, что отделение части свободной жидкости от вымоченной биомассы осуществляется в более чем одном положении стадии отжатия и что может быть более одной стадии промывки.
Далее рассматривается, что степень отжатия стадии отжатия находится в интервале 1,5-10.
Также рассматривается, что вымачивание осуществляется при давлении, по меньшей мере, 1,5 бар (150 кПа) и при температуре, по меньшей мере, 110°C с созданием вымоченной биомассы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
На фиг.1 представлена схема одного из вариантов настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Исходным сырьем для данного способа является лигноцеллюлозная биомасса. Лигноцеллюлозные материалы могут быть описаны следующим образом: кроме крахмала, тремя главными составляющими биомассы являются целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин, которые обычно называются общим термином лигноцеллюлоза. Полисахаридсодержащие биомассы в качестве общего термина включают как крахмальную, так и лигноцеллюлозную биомассы. Поэтому некоторыми типами исходного сырья для предварительной обработки могут быть растительная биомасса, полисахаридсодержащая биомасса и лигноцеллюлозная биомасса.
Если биомассой является полисахаридсодержащая биомасса и она является лигноцеллюлозной, предварительная обработка часто используется для обеспечения того, чтобы структура содержащейся лигноцеллюлозы превращалась в более доступную для ферментов, и в то же самое время концентрации вредных препятствующих побочных продуктов, таких как уксусная кислота, фурфураль и гидроксиметилфурфураль, оставались по существу низкими.
Полисахаридсодержащая биомасса согласно настоящему изобретению включает в себя любой материал, содержащий полимерные сахара, например, в форме крахмала, а также рафинированного крахмала, целлюлозы и гемицеллюлозы.
Рассматриваемые типы биомассы для предварительной обработки и последующего осаждения согласно настоящему изобретению могут включать в себя биомассу, производную от сельскохозяйственных культур, таких как, например, крахмал, например крахмал, содержащий зерна, и рафинированный крахмал; солома злаков, багасса, солома, например, от риса, пшеницы, ржи, овса, ячменя, капусты, сорго; мягкую древесину, например, Pinus sylvestris, Pinus radiate; твердую древесину, например, Salix spp., Eucalyptus spp.; клубни, например свекла, картофель; злаки, например рис, пшеница, рожь, овес, ячмень и кукуруза; макулатуру, фракции волокон от биогазовой переработки, удобрение, остатки переработки пальмового масла, городские твердые отходы или подобное.
Исходное сырье лигноцеллюлозной биомассы, предпочтительно, происходит из семейства, обычно называемого злаковыми травами. Истинное название представляет семейство, известное как Poaceae или Gramineae в the Class Liliopsida (однодольные) цветущих растений. Растения данного семейства обычно называются злаковыми травами или для отличия их от других злаковидных истинными злаковыми травами. Бамбук также является включенным. Имеются около 600 родов и примерно 9000-10000 или более видов злаковых трав (Kew Index of World Grass Species).
Poaceae включает в себя волокнистые пищевые зерновые и злаковые культуры, произрастающие во всем мире, газонные и фуражные злаковые травы и бамбук. Poaceae обычно имеет полые стебли, называемые соломинами, которые закупориваются (делаются сплошными) через интервалы, называемые узлами, точки вдоль соломины, в которых появляются листья. Листья злаковых трав обычно являются чередующимися, двухрядными (в одной плоскости) или редко спиральными и параллельно-жилковыми. Каждый лист разделяется в нижней оболочке, которая цепляет стебель на расстоянии и пускает побеги с краями обычно целыми. Побеги листьев многих злаковых трав отверждаются фитолитами диоксида кремния, что отпугивает травоядных животных. У некоторых злаковых трав (таких, как серебряная трава) это делает края пластин травы достаточно острыми, чтобы порезать кожу человека. Мембранный придаток или бахрома щетинок, называемая лигулой, лежит на соединении между оболочкой и пластиной, предотвращая проникновение воды или насекомых в оболочку.
Пластины травы растут от основания пластины, а не от вершин удлиненных стеблей. Указанная низкая точка роста развивается в ответ на воздействие травоядных животных и позволяет травам съедаться или регулярно скашиваться без серьезного ущерба для растения.
Цветки Poaceae характерно располагаются в колосках, причем каждый колосок имеет один или более цветков (колоски, кроме того, сгруппированы в метелки или колосья). Колосок состоит из двух (или иногда нескольких) прицветников в основании, называемых колосковой чешуей, с последующими одним или более цветков. Цветок состоит из цветка, окруженного двумя прицветниками, называемыми нижней цветковой чешуей (наружный) и верхней цветковой чешуей (внутренний). Цветки являются обычно двуполыми (маис, однополый, является исключением), и опыление является почти всегда ветроопыляемым. Околоцветник снижается до двух уровней, называемых лодикулами, которые расширяются и сокращаются с расширением нижней цветковой чешуи и верхней цветковой чешуи; они обычно интерпретируются как измененные чашелистники.
Плодом Poaceae является зерновка, в которой оболочка семени сливается со стенкой плода и, таким образом, не отделяется от нее (как в зерне маиса).
Имеются три основных классификации характера развития, присутствующего в злаковых травах: кустового типа (также называемого растущим пучками), дающего столоны и корневищного.
Популярность злаковых трав определяется отчасти их морфологией и процессами роста и в части их физиологического различия. Большинство злаковых трав делится на две физиологические группы с использованием путей фотосинтеза С3 и С4 для фиксации углерода. С4 злаковые травы имеют путь синтеза, связанный со строением листа Kranz, что, в частности, приспосабливает их к горячим климатам и атмосфере с низким содержанием диоксида углерода.
С3 злаковые травы называются «злаковыми травами холодного сезона», тогда как С4 растения считаются «злаковыми травами теплого сезона». Злаковые травы могут быть либо однолетними, либо многолетними. Примерами однолетних злаковых трав холодного сезона являются пшеница, рожь, Роа однолетний и овес. Примерами многолетних злаковых трав холодного сезона являются ежа сборная (cocksfoot, Dactylis glomerata), овсяница (Festuca spp.), мятлик Кентукки и многолетний плевел (Lolium perenne). Примерами однолетних злаковых трав теплого сезона являются кукуруза, суданка и жемчужное просо. Примерами многолетних злаковых трав теплого сезона являются большой бородач, аира голубая, бермудская трава и просо прутьевидное.
Одна классификация семейства злаковых трав насчитывает двенадцать подсемейств, которыми являются: 1) Anomochlooideae - небольшой ряд поколений широколистных злаковых трав, который включает в себя два ряда (Anomochloa, Streptochaeta); 2) Pharoideae - небольшой ряд поколений злаковых трав, который включает в себя три ряда, включая Pharus и Leptaspis; 3) Puelioideae - небольшой ряд поколений, который включает в себя африканский род Puelia; 4) Pooideae, которое включает в себя пшеницу, ячмень, овсы, костер (Bronnus) и вейник тростникововидный (Calamagrostis); 5) Bambusoideae, которое включает в себя бамбук; 6) Ehrhartoideae, которое включает в себя рис и канадский рис; 7) Arudinoideae, которое включает в себя арундо тростниковый и обычный тростник; 8) Centothecoideae, небольшое подсемейство из 11 родов, которое иногда включают в Panicoideae; 9) Cnloridoideae, включающее полевички (ERagrostis, примерно 350 видов, включая тэфф), спороболус (Sporobolus, около 160 видов), элевзине (Eleusine coracana, (L.) Gaerth.) и muhly злаковые травы (Muhlenbergia, примерно 175 видов); 10) Panicjideae, включающее просо, маис, сорго, сахарный тростник, большинстиво видов проса, fonio и голубостебельковые травы; 11) Micrairoideae; 12) Danthonoideae, включающее пампасную траву с Poa, которое является родом из примерно 500 видов трав, произрастающих в температурных районах обоих полушарий.
Сельскохозяйственные злаковые травы, выращиваемые из-за их съедобных семян, называются хлебами. Тремя общеизвестными хлебами являются рис, пшеница и маис (кукуруза). Из всех культур 70% являются травами.
Сахарный тростник является главным источником получения сахара. Злаковые травы используются для строительства. Строительные леса, выполненные из бамбука, способны выдерживать ветра с силой тайфуна, которые разрушают стальные строительные леса. Крупный бамбук и Arundo donax имеют прочные стебли, которые могут использоваться подобно строительному лесоматериалу, и корни злаковых трав укрепляют дерн земляных помещений. Arundo используется для изготовления язычков деревянных духовых музыкальных инструментов, а бамбук используется для бесчисленных применений.
Поэтому предпочтительная лигноцеллюлозная биомасса выбрана из группы, состоящей из злаковых трав. Иначе говоря, предпочтительная лигноцеллюлозная биомасса выбрана из группы, состоящей из растений, принадлежащих семейству Poaceae или Gramineae. Другой предпочтительной лигноцеллюлозной биомассой является биомасса, имеющая, по меньшей мере, 5% мас. сухого вещества в виде целлюлозы или, более предпочтительно, по меньшей мере, 10% мас. сухого вещества в виде целлюлозы.
Способ описан здесь со ссылкой на фиг.1. Исходное сырье лигноцеллюлозной биомассы, которое содержит, по меньшей мере, 5% мас. сухого вещества в виде целлюлозы или, более предпочтительно, по меньшей мере, 10% мас. сухого вещества в виде целлюлозы, поступает в реактор вымачивания через S1. Водяной пар вводится в реактор вымачивания с обычной скоростью от 0,5 кг водяного пара на 1 кг исходного сырья биомассы до 10 кг водяного пара на 1 кг исходного сырья биомассы в зависимости от выбранной интенсивности. В реакторе вымачивания (первый опрессованный реактор) биомасса выдерживается в присутствии водяного пара в течение приблизительно от 30 мин до 3 ч или дольше снова в зависимости от требуемой интенсивности. Температура вымачивания может находиться в интервале от 110°C до 190°C или даже выше, но с уменьшением повторений. После вымачивания смесь твердое вещество/жидкость/водяной пар выгружается через твердый поток S2 в наклонный реактор при обычно том же самом давлении реактора вымачивания. Как показано на фиг.1, имеется поток L1 свободной жидкости, идущий из разгрузочного шнека. Поскольку разгрузочный шнек может оказывать некоторое сжатие на твердую биомассу, указанный поток L1 может содержать также некоторую высвободившуюся жидкость. Твердая биомасса может переноситься через наклонный реактор охлажденным конденсатом или даже вводимой водой, текущей противотоком к твердому потоку, и удаляться с потоком L2 свободной жидкости.
Под свободной жидкостью или свободной водой подразумевается вода или жидкость, которая может быть удалена экранированием, фильтрованием, под действием силы тяжести без отжатия твердой массы. Нет необходимости, чтобы поток свободной жидкости не содержал жидкость, высвободившуюся от отжатия, но, по меньшей мере, 50% потока свободной жидкости является свободной жидкостью (жидкостями). Предпочтительно, поток свободной жидкости имеет не более 5% мас. высвободившейся жидкости. Свободная жидкость также содержит растворимые продукты гидролизованной лигноцеллюлозной биомассы, которые включают в себя уксусную кислоту, глюкозу, ксилозу и их растворимые олигомеры.
Выражение «высвободившаяся жидкость» означает, что жидкость, обычно вода, содержащая другие растворенные материалы, высвобождена из вымоченной биомассы, обычно высвобождена сжатием, отжатием или иным образом спрессовыванием вымоченной биомассы с тем, чтобы отжать или высвободить жидкость, которой является обычно вода, которая находится в пустых зонах. Это может быть осуществлено (но не ограничиваясь этим) фильтр-прессом, центрифугой, валками или сжимающим шнеком.
Как показано на фиг.1, потоки свободной жидкости L1 и L2 объединяются в Н1 в емкости 1 для хранения. Если имеется только один поток свободной жидкости, L2 и Н1 будут одинаковыми.
После выхода из наклонного реактора твердая биомасса пропускается через поток S3 в зону отжатия в получении для паровой обработки. Паровая обработка имеет место после прохождения зоны отжатия. Зона отжатия обычно имеет устройство для отжатия твердого вещества и удаления твердого вещества через поток S4 для паровой обработки, где получаются взорванные водяным паром твердые вещества и пропускаются к следующей рабочей установке через твердый поток S5.
Было установлено, как показано в Таблице 1, что поток L3 высвободившейся жидкости, которым является поток жидкости, содержащий, по меньшей мере, 50% высвободившейся жидкости, предпочтительно менее 5% мас. свободной жидкости, полученной от сжатия или отжатия промытых твердых веществ, неожиданно фактически не имеет сахаров или соединений, используемых в последующих способах ферментации, но имеет соответствующее количество ацетила, которое является суммой свободной уксусной кислоты и ацетилов, которые могут быть превращены в уксусную кислоту. Аналогично, глюканы представляют собой сумму глюкозы, глюко-олигомеров и глюко-полимера, т.е. целлюлозы. Ксиланы представляют собой сумму ксилозы, ксило-олигомеров и ксило-полимера, т.е. гемицеллюлозы.
Величина отжатия на стадии отжатия выражается как степень отжатия, приложенного к вымоченной промытой биомассе, и находится предпочтительно в интервале от 1,5 до 10, причем от 1,5 до 5 является более предпочтительным.
Поэтому удаление потока L3 высвободившейся жидкости само является преимуществом. Однако благодаря содержанию азотной кислоты, по меньшей мере, часть потока L3 высвободившейся жидкости, полученной от сжатия или отжатия твердой биомассы, может быть рециклирована в реактор вымачивания, что превращает гидролиз, который имеет место на стадии вымачивания, из способа автогидролиза в гидролиз, катализированный кислотой, где кислота получается из лигноцеллюлозной биомассы. Преимущество такого гидролиза, катализированного кислотой, заключается в том, что отсутствуют вводимые кислотные соединения, которые являются проблематичными для удаления позже, такие как серная кислота.
Поток высвободившейся жидкости также может быть обработан перед введением в реактор вымачивания для удаления любых отдельных нежелательных соединений, таких как фурфураль. Поток также может быть концентрирован и дополнительно использован в способе. Или уксусная кислота может быть извлечена из потока.
Как можно видеть из таблицы 1, потоки L1 и L2 свободной жидкости, уловленные как Н1, содержат высокие количества сахаров по отношению к потоку L3 высвободившейся жидкости и могут быть пропущены на одну или более отдельных обработок сахаров, содержащихся в потоках или рекомбинированных с потоком твердых веществ.
Способ поэтому может быть описан как способ предварительной обработки исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, содержащий: вымачивание исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы при давлении в интервале от, по меньшей мере, 1,5 бар (150 кПа) и до 20 бар (2000 кПа) и при температуре, по меньшей мере, 110°C; промывку вымоченной биомассы и отделение, по меньшей мере, части свободной жидкости, где свободная жидкость содержит, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из уксусной кислоты, глюкозы, ксилозы и их растворимых олигомеров; отжатие вымоченной биомассы, где отжатие, примененное к вымоченной промытой биомассе, создает высвободившуюся жидкость, и высвободившаяся жидкость отделяется от вымоченной биомассы, и, по меньшей мере, часть высвободившейся жидкости не объединяется и не смешивается со свободной жидкостью.
Как подробно указано в Таблице 1, высвободившаяся жидкость фактически не содержит сахар, и, по меньшей мере, часть высвободившейся жидкости может быть введена в реактор вымачивания с исходным сырьем лигноцеллюлозной биомассы. Как указано выше, высвободившаяся жидкость может не содержать в себе какой-либо свободной жидкости. Однако, предпочтительно, отделение свободной жидкости является как можно более полным, так что свободная жидкость не поступает на стадию отжатия. Под отсутствием свободной жидкости понимается, что свободная жидкость, поступающая на стадию отжатия, является меньше, чем количество высвободившейся жидкости, и предпочтительно меньше 5% количества свободной жидкости.
Может иметься дополнительная стадия приложения давления к вымоченной промытой и отжатой биомассы в интервале от 8 бар (800 кПа) до 25,5 бар (2550 кПа) и пропускания исходного сырья в расширительное устройство ниже по потоку, где расширительное устройство быстро снимает давление исходного сырья, так что исходное сырье подвергается реакции паровой обработки.
Способ может дополнительно характеризоваться тем, что выполняется промывка только или, по меньшей мере, частично жидкостью от конденсации водяного пара стадии вымачивания. Это может быть выполнено при охлаждении материала в наклонном реакторе, так что конденсат будет конденсироваться вверху и двигаться противотоком к потоку твердой вымоченной биомассы, двигающейся верх в наклонном реакторе. Если требуется, дополнительная жидкость может быть введена для промывки вымоченной биомассы на любой стадии перед стадией отжатия.
Наклонный реактор не является обязательным, так как удаление жидкости может быть выполнено с помощью фильтра, экрана или даже горизонтального реактора. Предпочтительно, реактор имеет шнек или другой механизм для поднятия или продвижения сухого вещества вымоченной биомассы через реактор.
Свободная жидкость, обычно вода, может быть отделена от вымоченной биомассы в одном положении или во множественных положениях, при условии, что это делается перед стадией отжатия, и отделяется достаточное количество свободной жидкости, так что по существу никакие сахара не присутствуют в высвободившейся жидкости. Выражение «по существу никакие сахара не присутствуют в высвободившейся жидкости» означает, что высвободившаяся жидкость имеет менее 0,1% мас. растворенных глюкозы, ксилозы и их соответствующих олигомеров, причем 0,05% мас. являются более предпочтительными, и 0,025% мас. являются наиболее предпочтительными.
Для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что один способ регулирования способа состоит в регулировании количества жидкости, выходящей из способа перед стадией отжатия. Регулированием количества жидкости, удаляемой перед стадией отжатия, и зная количество общей жидкости, поступающей в способ (например, жидкость в биомассе, водяной пар, промывочная жидкость), определяют регулирование количества жидкости, необходимого удалять на стадии отжатия, т.к. она будет включать избыточную жидкость, предварительно не удаленную, или свободную жидкость, и введение отжатой жидкости. Предполагается, что количество свободной жидкости, поступающей на стадию отжатия, должно быть минимальным, т.к. она вероятно будет содержать сахара, и высвободившаяся жидкость от отжатия не будет по существу содержать сахара.
Из таблицы 1 можно видеть, что отношение количества жидкости (в данном случае - воды в исходном сырье плюс количество введенной жидкости) к количеству сухого вещества в исходном сырье может находиться в интервале от 0,5:1 до 10:1, от 0,5:1 до 5:1 является предпочтительным интервалом, от 0,8:1 до 10:1 является даже более предпочтительным интервалом, причем от 1:1 до 10:1 является предпочтительным интервалом, причем от 1:1 до 5:1 является наиболее предпочтительным. Чем выше отношение, тем больше жидкости должно удаляться и обрабатываться.
Из таблицы 1 можно видеть, что отношение количества (массы) отделенной свободной жидкости к количеству отделенной высвободившейся жидкости находится в интервале от 1:1 до 5:1, более предпочтительно от 1,5:1 до 4:1, причем от 2:1 до 4:1 является наиболее предпочтительным. Указанные количества не включают сухое вещество в потоках, которое представляет собой количество, которое остается после того, как вода выпарится из образца.
Указанный способ может осуществляться как периодический способ или как непрерывный способ.
Характеристики композиции определялись с использованием стандартных аналитических методов, которыми являются следующие:
Определение структурных углеводов и лигнина в биомассе
Лабораторный анализ (LAP) от 25/4/2008 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42618, переработанный в апреле 2008 г.
Определение экстрагируемых веществ в биомассе
Лабораторный анализ (LAP) от 17/7/2005 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42619, январь 2008 г.
Получение образцов для композиционного анализа
Лабораторный анализ (LAP) от 28/9/2005 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42620, январь 2008 г.
Определение общего содержания сухих веществ в биомассе и общего содержания растворенных сухих веществ в образцах жидкости способа
Лабораторный анализ (LAP) от 31/3/2008 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42621, переработанный в марте 2008 г.
Определение золы в биомассе
Лабораторный анализ (LAP) от 17/7/2005 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42622, январь 2008 г.
Определение сахаров, побочных продуктов и продуктов разложения в образцах жидкой фракции способа
Лабораторный анализ (LAP) от 12/08/2006 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42623, январь 2008 г.
Определение нерастворимых сухих веществ в материале предварительно обработанной биомассы
Лабораторный анализ (LAP) от 21/3/2008 г.
Технический отчет NREL/TP-510-42627, март 2008 г.
Должно быть очевидно, что формула изобретения не ограничивается вариантами описания, но что авторы озаглавили варианты, выполненные специалистом в данной области техники.
Claims (14)
1. Способ предварительной обработки исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, состоящий из:
A) вымачивания исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, в котором вымоченная биомасса присутствует как смесь со свободной жидкостью, которая может присутствовать в парообразном и жидком состояниях, и в котором свободная жидкость содержит, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров;
B) промывки смеси вымоченной биомассы и свободной жидкости, где, по меньшей мере, часть свободной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров, отделяется от вымоченной биомассы с созданием промытой вымоченной биомассы и, по меньшей мере, одного потока свободной жидкости;
C) отжатия вымоченной биомассы при степени отжатия с созданием высвободившейся жидкости;
D) отделения высвободившейся жидкости от вымоченной биомассы; и
Е) хранения, по меньшей мере, части высвободившейся жидкости отдельно от какой-либо свободной жидкости.
A) вымачивания исходного сырья лигноцеллюлозной биомассы, в котором вымоченная биомасса присутствует как смесь со свободной жидкостью, которая может присутствовать в парообразном и жидком состояниях, и в котором свободная жидкость содержит, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров;
B) промывки смеси вымоченной биомассы и свободной жидкости, где, по меньшей мере, часть свободной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одно растворенное соединение, выбранное из группы, состоящей из глюкозы, ксилозы и соответствующих их олигомеров, отделяется от вымоченной биомассы с созданием промытой вымоченной биомассы и, по меньшей мере, одного потока свободной жидкости;
C) отжатия вымоченной биомассы при степени отжатия с созданием высвободившейся жидкости;
D) отделения высвободившейся жидкости от вымоченной биомассы; и
Е) хранения, по меньшей мере, части высвободившейся жидкости отдельно от какой-либо свободной жидкости.
2. Способ по п.1, в котором вымачивание проводится в реакторе вымачивания и, по меньшей мере, часть высвободившейся жидкости вводится в реактор вымачивания.
3. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение количества жидкости в исходном сырье биомассы плюс количество введенной жидкости к количеству сухого вещества находится в интервале от 0,5:1 до 10:1
4. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение количества жидкости в исходном сырье биомассы плюс количество введенной жидкости к количеству сухого вещества находится в интервале от 0,5:1 до 5:1.
5. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение количества жидкости в исходном сырье биомассы плюс количество введенной жидкости к количеству сухого вещества находится в интервале от 0,8:1 до 10:1.
6. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение количества жидкости в исходном сырье биомассы плюс количество введенной жидкости к количеству сухого вещества находится в интервале от 1:1 до 10:1.
7. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение количества жидкости в исходном сырье биомассы плюс количество введенной жидкости к количеству сухого вещества находится в интервале от 1:1 до 5:1.
8. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение массы удаленной свободной жидкости к количеству удаленной отжатой жидкости находится в интервале от 1:1 до 5:1.
9. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение массы удаленной свободной жидкости к количеству удаленной отжатой жидкости находится в интервале от 1,5:1 до 4:1.
10. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отношение массы удаленной свободной жидкости к количеству удаленной отжатой жидкости находится в интервале от 2:1 до 4:1.
11. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором отделение части свободной жидкости от вымоченной биомассы осуществляется в более чем одном положении перед стадией отжатия.
12. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором имеется более одной стадии промывки перед стадией отжатия.
13. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором степень отжатия находится в интервале 1,5-10.
14. Способ по любому одному из пп.1, 2, в котором вымачивание осуществляется при давлении, по меньшей мере, 1,5 бар (150 кПа) и при температуре, по меньшей мере, 110°С с созданием вымоченной биомассы.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO2010A000792 | 2010-09-29 | ||
| ITTO2010A000792A IT1402200B1 (it) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | Procedimento migliorato per recuperare zuccheri da un flusso di pretrattamento di biomassa lignocellulosica |
| PCT/IB2011/054293 WO2012042497A1 (en) | 2010-09-29 | 2011-09-29 | Process for recovering sugars from a pretreatment stream of lignocellulosic biomass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013119378A RU2013119378A (ru) | 2014-11-10 |
| RU2584658C2 true RU2584658C2 (ru) | 2016-05-20 |
Family
ID=43739172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013119378/12A RU2584658C2 (ru) | 2010-09-29 | 2011-09-29 | Способ извлечения сахаров из предварительно обработанного потока лигноцеллюлозной биомассы |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8771426B2 (ru) |
| EP (1) | EP2622126B1 (ru) |
| JP (1) | JP2013539976A (ru) |
| KR (1) | KR20130121100A (ru) |
| CN (1) | CN103097605B (ru) |
| AR (1) | AR083122A1 (ru) |
| AU (1) | AU2011309706A1 (ru) |
| BR (1) | BR112013007088A2 (ru) |
| CA (1) | CA2810973A1 (ru) |
| CL (1) | CL2013000840A1 (ru) |
| CO (1) | CO6660454A2 (ru) |
| CU (1) | CU24072B1 (ru) |
| ES (1) | ES2573411T3 (ru) |
| IT (1) | IT1402200B1 (ru) |
| MA (1) | MA34616B1 (ru) |
| MX (1) | MX2013003258A (ru) |
| PE (1) | PE20140575A1 (ru) |
| PH (1) | PH12013500469A1 (ru) |
| PL (1) | PL2622126T3 (ru) |
| RU (1) | RU2584658C2 (ru) |
| SG (1) | SG188567A1 (ru) |
| TN (1) | TN2013000096A1 (ru) |
| WO (1) | WO2012042497A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201303031B (ru) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9034620B2 (en) | 2010-03-19 | 2015-05-19 | Poet Research, Inc. | System for the treatment of biomass to facilitate the production of ethanol |
| WO2011116317A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Poet Research, Inc. | System for the treatment of biomass |
| CN103547677B (zh) | 2011-01-18 | 2016-10-12 | 波特研究公司 | 用于生物质水解的体系和方法 |
| CA2840995A1 (en) | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Poet Research Incorporated | Systems and methods for acid recycle |
| CN104213447B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-08-17 | 广州甘蔗糖业研究所 | 一种活化表面基团的甘蔗渣预处理方法 |
| ITUB20150477A1 (it) | 2015-02-05 | 2016-08-05 | Novamont Spa | Processo per l’ottenimento di inulina a partire da radici di piante di cardo. |
| US11484053B2 (en) | 2015-02-05 | 2022-11-01 | Novamont S.P.A. | Method for the cultivation of pluriennial plants belonging to the cardueae tribe and for the integrated recovery of inulin, seeds and biomass from the said plants |
| EP3333310B1 (en) * | 2016-12-08 | 2019-09-25 | Valmet AB | Method and system for treating biomass |
| FI3399095T3 (fi) * | 2017-05-02 | 2024-05-31 | Valmet Oy | Menetelmä ja laite biomassan käsittelyä varten |
| FR3075201B1 (fr) * | 2017-12-20 | 2021-05-21 | Ifp Energies Now | Procede de traitement de biomasse ligno-cellulosique |
| FR3090423B1 (fr) * | 2018-12-21 | 2021-05-21 | Ifp Energies Now | Procede de nettoyage d’un reacteur de traitement d’une biomasse lignocellulosique |
| SE543872C2 (en) * | 2019-12-13 | 2021-08-17 | Valmet Oy | Method and system for treating biomass |
| SE2051477A1 (en) * | 2020-12-17 | 2021-10-19 | Valmet Oy | Method and system for producing solid combustible material from biomass |
| SE2250551A1 (en) * | 2022-05-06 | 2023-11-07 | Ikea Supply Ag | Apparatus for recycling of lignocellulosic fibres from fibreboards |
| CN117802813B (zh) * | 2024-01-03 | 2025-11-07 | 中化泉州石化有限公司 | 一种用于发酵生产乳酸的木质纤维素预处理系统及其方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU933846A1 (ru) * | 1979-03-28 | 1982-06-07 | Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Установка дл обработки лигноцеллюлозного материала |
| US4552616A (en) * | 1982-10-20 | 1985-11-12 | New Fibers International Inc. | Pulping process pretreatment using a lower alkanolamine in the presence of ammonium hydroxide |
| WO2007009463A2 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Holm Christensen Biosystemer Aps | Method and apparatus for conversion of cellulosic material to ethanol |
| WO2009108773A2 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Andritz Inc. | System and method for preextraction of hemicellulose through using a continuous prehydrolysis and steam explosion pretreatment process |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4152197A (en) * | 1974-09-23 | 1979-05-01 | Mo Och Domsjo Ab | Process for preparing high-yield cellulose pulps by vapor phase pulping an unpulped portion of lignocellulosic material and a partially chemically pulped portion |
| US4091749A (en) * | 1975-01-02 | 1978-05-30 | Macmillan Bloedel Limited | Alkaline pulping of lignocellulosic material with amine pretreatment |
| US4397712A (en) * | 1975-02-12 | 1983-08-09 | New Fibers International | Semi-chemical pulping process |
| FI810523L (fi) * | 1980-02-23 | 1981-08-24 | Franz Johann Reitter | Foerfarande och anlaeggning foer kontinuerlig hydrolys av cellulosahaltig vaext-biosubstans foer utvinning av socker |
| US6022419A (en) * | 1996-09-30 | 2000-02-08 | Midwest Research Institute | Hydrolysis and fractionation of lignocellulosic biomass |
| WO2001032715A1 (en) * | 1999-11-02 | 2001-05-10 | Waste Energy Integrated Sytems, Llc | Process for the production of organic products from lignocellulose containing biomass sources |
| US6409841B1 (en) * | 1999-11-02 | 2002-06-25 | Waste Energy Integrated Systems, Llc. | Process for the production of organic products from diverse biomass sources |
| JP3802325B2 (ja) * | 2000-08-23 | 2006-07-26 | 信行 林 | 植物系バイオマスの加圧熱水分解方法とそのシステム |
| US7842939B2 (en) | 2008-02-25 | 2010-11-30 | Lightwave Photonics, Inc. | Current-injecting/tunneling light-emitting device and method |
| EP2721088B1 (en) * | 2011-06-17 | 2016-12-14 | Biochemtex S.p.A. | Lignin conversion process |
-
2010
- 2010-09-29 IT ITTO2010A000792A patent/IT1402200B1/it active
-
2011
- 2011-09-27 AR ARP110103525A patent/AR083122A1/es unknown
- 2011-09-29 US US13/817,865 patent/US8771426B2/en active Active
- 2011-09-29 CN CN201180044358.9A patent/CN103097605B/zh active Active
- 2011-09-29 AU AU2011309706A patent/AU2011309706A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-29 CU CU20130049A patent/CU24072B1/es not_active IP Right Cessation
- 2011-09-29 ES ES11773890.6T patent/ES2573411T3/es active Active
- 2011-09-29 PE PE2013000634A patent/PE20140575A1/es not_active Application Discontinuation
- 2011-09-29 PH PH1/2013/500469A patent/PH12013500469A1/en unknown
- 2011-09-29 CA CA2810973A patent/CA2810973A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-29 MX MX2013003258A patent/MX2013003258A/es unknown
- 2011-09-29 SG SG2013019401A patent/SG188567A1/en unknown
- 2011-09-29 BR BR112013007088A patent/BR112013007088A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-09-29 KR KR1020137010855A patent/KR20130121100A/ko not_active Withdrawn
- 2011-09-29 WO PCT/IB2011/054293 patent/WO2012042497A1/en not_active Ceased
- 2011-09-29 PL PL11773890T patent/PL2622126T3/pl unknown
- 2011-09-29 RU RU2013119378/12A patent/RU2584658C2/ru active
- 2011-09-29 JP JP2013530849A patent/JP2013539976A/ja active Pending
- 2011-09-29 EP EP11773890.6A patent/EP2622126B1/en active Active
- 2011-09-29 MA MA35835A patent/MA34616B1/fr unknown
-
2013
- 2013-03-08 TN TNP2013000096A patent/TN2013000096A1/fr unknown
- 2013-03-27 CL CL2013000840A patent/CL2013000840A1/es unknown
- 2013-04-10 CO CO13093081A patent/CO6660454A2/es active IP Right Grant
- 2013-04-25 ZA ZA2013/03031A patent/ZA201303031B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU933846A1 (ru) * | 1979-03-28 | 1982-06-07 | Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Установка дл обработки лигноцеллюлозного материала |
| US4552616A (en) * | 1982-10-20 | 1985-11-12 | New Fibers International Inc. | Pulping process pretreatment using a lower alkanolamine in the presence of ammonium hydroxide |
| WO2007009463A2 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Holm Christensen Biosystemer Aps | Method and apparatus for conversion of cellulosic material to ethanol |
| WO2009108773A2 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Andritz Inc. | System and method for preextraction of hemicellulose through using a continuous prehydrolysis and steam explosion pretreatment process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITTO20100792A1 (it) | 2012-03-30 |
| BR112013007088A2 (pt) | 2016-06-14 |
| KR20130121100A (ko) | 2013-11-05 |
| CN103097605A (zh) | 2013-05-08 |
| CL2013000840A1 (es) | 2013-07-05 |
| EP2622126A1 (en) | 2013-08-07 |
| RU2013119378A (ru) | 2014-11-10 |
| IT1402200B1 (it) | 2013-08-28 |
| MA34616B1 (fr) | 2013-10-02 |
| US8771426B2 (en) | 2014-07-08 |
| EP2622126B1 (en) | 2016-03-02 |
| US20130146049A1 (en) | 2013-06-13 |
| MX2013003258A (es) | 2013-05-01 |
| PH12013500469A1 (en) | 2013-05-06 |
| TN2013000096A1 (en) | 2014-06-25 |
| PE20140575A1 (es) | 2014-05-24 |
| AU2011309706A1 (en) | 2013-05-02 |
| PL2622126T3 (pl) | 2016-08-31 |
| CU20130049A7 (es) | 2013-05-31 |
| CO6660454A2 (es) | 2013-04-30 |
| CN103097605B (zh) | 2016-01-20 |
| CA2810973A1 (en) | 2012-04-05 |
| ZA201303031B (en) | 2014-06-25 |
| ES2573411T3 (es) | 2016-06-07 |
| CU24072B1 (es) | 2015-01-29 |
| JP2013539976A (ja) | 2013-10-31 |
| WO2012042497A1 (en) | 2012-04-05 |
| AR083122A1 (es) | 2013-01-30 |
| SG188567A1 (en) | 2013-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2584658C2 (ru) | Способ извлечения сахаров из предварительно обработанного потока лигноцеллюлозной биомассы | |
| RU2551320C2 (ru) | Улучшенный способ предварительной обработки биомассы | |
| US9102856B2 (en) | Pre-soaking process for biomass conversion | |
| US9376693B2 (en) | Pre-treated biomass having enhanced enzyme accessibility | |
| US20130149761A1 (en) | Method to recover sugars of pre-treated lignocellulosic biomass liquids | |
| US20140363856A1 (en) | An improved pre-hydrolysis step involving vacuum | |
| US20150136120A1 (en) | Sugar recovery method from ligno-cellulosic biomass | |
| WO2013105034A1 (en) | Controlling the xylose ratio of pretreated biomass | |
| US10011946B2 (en) | Continuous process for treating a lignocellulosic biomass | |
| AU2015234312A1 (en) | Improved biomass pretreatment process |