[go: up one dir, main page]

EA004080B1 - Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы - Google Patents

Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы Download PDF

Info

Publication number
EA004080B1
EA004080B1 EA200300069A EA200300069A EA004080B1 EA 004080 B1 EA004080 B1 EA 004080B1 EA 200300069 A EA200300069 A EA 200300069A EA 200300069 A EA200300069 A EA 200300069A EA 004080 B1 EA004080 B1 EA 004080B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
biomass
process according
hydrolysis
lignocellulose
washing
Prior art date
Application number
EA200300069A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200300069A1 (ru
Inventor
Далтро Гарсиа Пинатти
Алваро Гуэдес Соарес
Original Assignee
Рм Материаис Рефратариос Лтда.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=36284033&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA004080(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Рм Материаис Рефратариос Лтда. filed Critical Рм Материаис Рефратариос Лтда.
Publication of EA200300069A1 publication Critical patent/EA200300069A1/ru
Publication of EA004080B1 publication Critical patent/EA004080B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0073—Sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/28—Moving reactors, e.g. rotary drums
    • B01J19/285—Shaking or vibrating reactors; reactions under the influence of low-frequency vibrations or pulsations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
    • C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
    • C13K13/002—Xylose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00256—Leakage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
    • B01J2219/0236—Metal based
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0277—Metal based
    • B01J2219/0286—Steel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к кислотному предварительному гидролизу биомассы. В способе по данному изобретению биомассу уплотняют до 300 кг/мпри помощи шнекового питателя, дегазируют, смачивают, нагревают, перемешивают и подвергают предварительному гидролизу, при этом во время первой промывки в реакторе извлекают сахар в количестве более 90%. Низкое соотношение жидкости/твердого вещества = 2 обеспечивает содержание сахара в продукте предварительного гидролиза, равное 10 бриксам, при этом расходуется всего 6% энергии, содержащейся в переработанной биомассе. Продукт предварительного гидролиза состоит из растворов ксилозы и других веществ и предназначен для производства фурфурала, спирта и ксилита. Управление процессом позволяет получить лигноцеллюлозу с большой удельной поверхностью, равной 2 м/г, (измеренной методом BET) по сравнению с 0,4 м/г негидролизованной биомассы, при этом сохраняется кристалличность целлюлозных волокон, что делает возможным ее тонкое измельчение (f < 250 мм), глобулизацию лигнина, воздействие на целлюлозу микроорганизмов, присутствующих в жвачке жвачных животных, грибов, бактерий или ферментов в процессе микробиологического или ферментативного сбраживания. Каталитическое сгорание вследствие большой удельной поверхности делает возможным использование лигноцеллюлозы по настоящему изобретению в качестве нового топлива для паровых котлов, камер сгорания и MHD, если она получена с использованием фильтрованной воды, и для газовых турбин, если она получена с использованием деионизированной воды.

Description

Настоящее изобретение относится к способу предварительного гидролиза биомассы любого типа (древесина, лесосечные отходы, жмых, солома, трава, растительные остатки, органические вещества городских твердых отходов и т.д.) с целью получения промышленных продуктов, таких как лигноцеллюлоза (та часть, которая не подвергается варке с помощью этого способа) и растворы сахара, предгидролизат, ксилоза, глюкоза, мамоза, галактоза, арабиноза, ацетильные продукты, урановая кислота и т. д. Данное изобретение также раскрывает изготовление реакторов для варки таких минералов, как ильменит, анатаз, колумбит, пирохлор, цирконит и т. д.
Предпосылки изобретения
В патенте США № 5 411 594 описан гидролиз лигноцеллюлозной биомассы, предназначенный для получения раствора сахара и остатков лигнина. Согласно этому документу гидролиз целиком осуществляют в две стадии (гемицеллюлоза и целлюлоза) в реакторе непрерывного действия при соотношении Ж/Т, равном от 5 до 10, с максимальным выходом 65%, причем из-за высокого соотношения Ж/Т используют сложную систему регенерации тепла. Данное изобретение усовершенствует весь способ, так как предварительный гидролиз гемицеллюлозы осуществляется в реакторе периодического действия с соотношением Ж/Т=2, при этом выход равен 100% (максимальное использование сырья), из которого 80% составляет лигноцеллюлоза и 20% составляет продукт предварительного гидролиза. Регенерация тепла происходит только во время выгрузки продукта предварительного гидролиза с предварительным нагреванием кислотного раствора и воды в паровом котле.
Патент США № 5 366 558 раскрывает классический способ «полного гидролиза», выполняемый двумя этапами и предназначаемый для полного разложения углеводородов; при этом совсем не ставится задача сохранения твердого материала и в еще меньшей степени задача создания пористой микроструктуры на макромолекулярном уровне (твердое вещество в этом патенте названо «остатком»: столбец 22, строка 46), что полностью противоположно концепции способа согласно данному изобретению, которое направлено на сохранение кристаллической целлюлозы и лигнина целлюлозной перегородки и также на создание макромолекулярной пористости в этой перегородке. Патент № 5 366 558 дает следующие характеристики на своем первом этапе по сравнению с данным изобретением (начиная со второго этапа, этот патент здесь не комментируется, поскольку данное изобретение относится только к первому этапу). Согласно патенту № 5 366 558 используют непрерывный способ с применением довольно усложненного оборудования и с использованием потока жидкостей. Согласно данному изобретению применяют периодический процесс, упрощая оборудование и потоки жидкостей. По причине очень значительной усложненности оборудование согласно патенту № 5 366 558 можно изготовить только из нержавеющей стали или никелевых сплавов (столбец 9, строка 56), и по этой причине используют кислотные растворы с рН от 2,0 до 3,0 (столбец 1, строка 35). Согласно данному изобретению для обеспечения возможности кислотного предгидролиза в более жестких условиях (рН ~1), которые обусловливают серьезные, связанные с коррозией проблемы, необходимо было разработать технологию изготовления реакторов с внутренним покрытием из тугоплавких материалов (Τι, N6, Та и их сплавы). Согласно описываемому в патенте № 5 366 558 способу создают большие поверхности для осуществления способов второго этапа с помощью дробилки (столбец 3, строка 60), чтобы устранить недостатки первого этапа. Недостатки предгидролиза первого этапа подтверждаются тем фактом, что он использует этап «сенсибилизации», который совершенно исключен согласно данному изобретению за счет низкого рН. Хотя патент № 5 366 558 не дает какой-либо количественной информации о гранулометрическом составе, обеспечиваемом дробилкой, она формирует макрочастицы с гораздо меньшей поверхностью, чем поверхность, создаваемая макромолекулярной пористостью (каталитической), формируемой в вулканизме, происходящем в результате переработки, описываемой в данном изобретении. Согласно данному изобретению предгидролиз можно расширить с получением микроструктуры с макромолекулярной пористостью в целях обеспечения каталитического сгорания.
Патент США № 5 411 594 относится к полному гидролизу лигноцеллюлозной биомассы и по существу направлен на производство раствора сахара и формирование лигнинового остатка. Полный гидролиз выполняют в два этапа (гемицеллюлоза и целлюлоза) в реакторе непрерывного действия; гидролиз имеет отношение жидкость/твердое вещество (Ж/Т) от 5 до 10 с максимальным выходом 65%. По причине высокого Ж/Т потребляется очень значительное количество энергии и должна использоваться сложная система регенерации тепла. Данное изобретение выполняет всю переработку, поскольку предгидролиз выполняют в реакторе периодического действия при Ж/Т=2, с выходом 100% (максимальное использование сырья); при этом около 80% массы получают при производстве лигноцеллюлозы, и около 20% - в результате производства предгидролизата. Регенерацию тепла осуществляют путем использования тепла исходящего пара, который сохраняет температуру способа, и иногда за счет утилизации тепла предгидролизата. В этом отношении, для этой цели используется теплообменник, который предварительно нагревает кислотный раствор в следующей реакции, и также используют водоснабжение из котла.
Патент ЕР 0265111 А2 направлен на производство ксилозы из жидкой части гидролиза. Этот патент заявляет способ переработки гидролизированной жидкой фракции биомассы. Тот факт, что согласно указанному патенту твердая часть считается остатком, а также в большинстве более ранних относящихся к гидролизу патентов, является причиной отсутствия оптимизации способов получения топлива с определенными характеристиками. Согласно данному изобретению принят диаметрально противоположный подход, т.е. детализирован процесс предгидролиза с целью получения твердого «остатка» с макромолекулярной пористой характеристикой каталитического топлива. Согласно данному изобретению оптимизированы следующие параметры: время, температура, кислотное содержание, перемешивание смеси кислотного раствора + биомасса, гидромодуль (отношение жидкого содержания/твердого содержания). Получаемая при этом лигноцеллюлоза является пористой на макромолекулярном уровне, диминерализованной, крошковатой, соответствующей для измельчения в субметрические частицы с низким содержанием энергии, легковысушиваемой с остаточным теплом газов сгорания при 230°С в коротких периодах с одновременным размолом.
Патент СВ 1569138 относится к «чрезвычайно легкому предгидролизу» с кислотным содержанием ниже 1% и температурой ниже 160°С (реактор с тефлоновым покрытием) с целью получения целлюлозной массы, с восстановлением моносахаридов, сформированных разложением гемицеллюлозы. Фактически, поскольку цель указанного патента заключается в получении целлюлозной массы поэтому кислотные процессы должны быть максимально слабыми, чтобы не повредить целлюлозное волокно, не ухудшить его прочность. Цель данного изобретения прямо противоположная, т.е. предгидролиз со средним содержанием серной кислоты (1-2%) с температурой около 160-170°С для обеспечения макромолекулярной пористости в целях достижения каталитического сгорания.
Патент США № 5 338 366 относится к способу предгидролиза биомассы (с применением выпускаемого промышленностью оборудования), который совершенно отличается от способа данного изобретения. Этот патент описывает способ предгидролиза биомассы в качестве предварительного способа для других методов обработки биомассы, таких как гидролиз целлюлозы, производство бумажной массы, производство спирта, фурфурала и др. Этот патент описывает получаемое твердое вещество в виде взвеси, содержащей разбухшую биомассу, и не упоминает применение этого твердого вещества в качестве топлива, а это является важным моментом данного изобретения. Производство топливной каталитической лигноцеллюлозы конкретно нигде в указанном патенте не упоминается.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение направлено на оптимизирование способа гидролиза биомассы (варка только гемицеллюлозы и аморфной целлюлозы). Предгидролиз выполняют в несколько более концентрированном кислотном растворе, чем в обычных процессах (рН ~1, вместо рН от 2 до 3). Это стало достижимым только благодаря разработке технологии изготовления реакторов с внутренним покрытием из тугоплавких материалов (Τι, N6, Та и их сплавов). Согласно данному изобретению оптимизированы следующие параметры: время, температура, кислотное содержание, перемешивание смеси кислотного раствора + биомасса, гидромодуль (отношение жидкого содержания/твердого содержания). Получаемая при этом лигноцеллюлоза является пористой на макромолекулярном уровне, диминерализованной, крошковатой, соответствующей для измельчения в субметрические частицы с низким потреблением энергии, легковысушиваемой с остаточным теплом газов сгорания при 230°С в коротких периодах, с одновременным размолом. Данное изобретение обеспечивает высокую концентрацию сахара в предгидролизате, снижает затраты последующих процессов и обеспечивает возможность использования деионизированной воды за счет низкого Ж/Т отношения (порядка 2) для производства топливной чистой каталитической лигноцеллюлозы для ее использования в газовых турбинах с внешними камерами сгорания.
Цели изобретения
Задача данного изобретения заключается в разработке способа предварительного гидролиза, применимого для любого вида биомассы.
Задача данного изобретения заключается в разработке способа предварительного гидролиза биомассы, отличающегося низким соотношением Ж/Т (порядка 2).
Задача данного изобретения заключается в разработке способа предварительного гидролиза биомассы, обеспечивающего полное заполнение устройства выполнения предгидролиза.
Задача данного изобретения заключается в разработке способа предварительного гидролиза биомассы, отличающегося сокращенным интервалом времени реакции.
Задача данного изобретения заключается в разработке способа предварительного гидролиза биомассы для получения лигноцеллюлозы и предгидролизата.
Задача данного изобретения заключается в разработке способа предварительного гидролиза, отличающегося 100% утилизацией биомассы.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана блок-схема предварительного гидролиза биомассы с массовым балансом.
На фиг. 2 показаны микрофотографии лигноцеллюлозы (предварительно гидролизованная древесина эвкалипта), кристаллической целлюлозы и глобулизированного лигнина.
На фиг. 3 показан график среднего значения удельной энергии, выделяемой во время сгорания частицы лигноцеллюлозы.
На фиг. 4 показан график удельной электропроводности сгораемой плазмы для газа, тяжелого дизельного топлива, угля, дегтя и лигноцеллюлозы.
Подробное описание фигур чертежей и характеристик изобретения
На фиг. 1 показана блок-схема процесса переработки биомассы, где основным оборудованием является реактор безотказного типа согласно изобретению.
При переработке минералов выполняются аналогичные операции, за исключением соответствующего изменения периферийных устройств оборудования и регулирования массового баланса для каждого типа минерала. На данной блок-схеме изображены нижеследующие элементы оборудования:
1) питающая платформа - где производится выгрузка биомассы (или минерала) и, при необходимости, ее промывка;
2) шнековый питатель - осуществляющий подачу и уплотнение биомассы в реакторе (уплотнение необязательно в случае минералов);
3) реактор - основной объект данного изобретения, в котором осуществляют способы гидролиза биомассы, варки минерала, а также другие химические или термохимические процессы обработки материалов;
4) теплообменник - выполняющий три функции, а именно а) регенерацию тепла во время выгрузки продукта предварительного гидролиза, б) предварительный нагрев кислотного раствора, и в) предварительный нагрев парообразующей воды и паровом котле;
5) бак или передвижная промывочная ванна - где лигноцеллюлозу (или минерал) промывают до требуемой степени, при этом из промывных вод предварительной промывки выделяют продукт предварительного гидролиза, а другие промывные воды нейтрализуют и обрабатывают в отстойнике, прежде чем произвести их сброс в природную среду или использовать для удобрения и т.д.;
6) бак для продукта предварительного гидролиза, который является стационарным или установлен на транспортировочную платформу, предназначен для хранения первичного продукта;
7) сушилка для лигноцеллюлозы или минерала - предназначена для сушки вторичного продукта;
8) дробилка для лигноцеллюлозы или минерала - предназначена для измельчения вторичного продукта;
9) бункер, который является стационарным или установлен на транспортировочную платформу, - предназначен для хранения вторичного продукта.
Предварительный гидролиз биомассы и получаемые продукты
Предварительному гидролизу можно подвергать биомассу любого типа, такую как древесина, жмых и солома сахарного тростника, растительные остатки, кора, трава, органические вещества городских отходов и т. д. Предварительный гидролиз включает в себя нижеследующие стадии:
1. Рубленую биомассу выгружают на подающую платформу, которая может быть оборудована транспортером или наклонным шнековым питателем, где ее промывают, чтобы уменьшить содержание неорганических примесей (земля, зола и т.д.).
2. С подающей платформы биомассу загружают в шнековый питатель, который заполняет реактор до уплотнения биомассы до плотности 300 кг/м3 (сухое вещество), что в 3 раза больше плотности мягкой биомассы (жмых, солома, трава, растительные остатки, кора, органическое вещество городских отходов). Питатель остается присоединенным к реактору в течение всей операции заполнения, которая длится примерно 10 мин. После заполнения реактор отсоединяется от питателя в результате горизонтального перемещения подвижной конструкции относительно стационарной конструкции. После отсоединения питателя впускное сопло закрывается клапаном, приводимым в действие гидравлическими цилиндрами.
3. После заполнения реактора его заполняют кислотным раствором (порядка 1,7% биомассы), предварительно нагревают до 80°С в теплообменнике в при Ж/Т-отношении=2, этап дегазификации начинают пропусканием водяного пара, нагревают до 160°С и повышают давление до 0,62 МПа. Указанную операцию выполняют в течение 10 мин, причем тепло удаляемого водяного пара регенерируют в теплообменнике кислотным раствором следующей реакции. Для этой регенерации тепла размер теплообменника обычно в 2 раза превышает объем кислотного раствора, необходимого для каждой реакции.
4. После нагревания биомассы и повышения давления в течение 30 мин осуществляют предварительный гидролиз одновременно с поворотным колебанием реактора и продувкой водяного пара для поддержания температуры, близкой к 160±10°С, которая необходима для сообщения лигноцеллюлозе характеристики каталитического сгорания, так как при более низких температурах не происходит полный гидролиз гемицеллюлозы и аморфной целлюло
Ί зы, а при более высоких температурах кристаллическая целлюлоза превращается в аморфную целлюлозу, что затрудняет ее измельчение с получением мелких частиц (φ<250 мм). Необходимо отметить важное значение гибких соединений для поддержания температуры в течение всего периода гидролиза и колебаний реактора для обновления пограничного слоя насыщенной сахаром жидкости на поверхности крошки или частиц биомассы, благодаря чему достигается оптимальное время гидролиза, равное примерно 20-30 мин. Степень предварительного гидролиза контролируют, измеряя содержание сахара в продукте предварительного гидролиза при помощи рефрактометра или любого другого устройства для измерения концентрации сахара до достижения значения, равного 9 ед. (брикс). Более продолжительное время предварительно го гидролиза ведет к уменьшению содержания сахара вследствие расщепления ксилозы с образованием фурфуралового и фурфурилового спирта. Всесторонний контроль температуры, давления, содержания кислоты, колебания (гомогенизации) и чистоты водяного пара позволяет полностью оптимизировать процесс предварительного гидролиза.
5. После выполнения предварительного гидролиза полученный продукт (сахарный раствор) выгружают и подают в стационарный или передвижной бак через теплообменник, где происходит регенерация его энергии для предварительного нагрева кислотного раствора и воды в паровом котле. Регенерация тепла продукта предварительного гидролиза из удаляемого водяного пара (нагревание и продувка) и использование низкого соотношения жидкости/твердого вещества (Ж/Т=2) позволяют сократить расход потребляемой согласно данному изобретению энергии до значений менее 6% энергии, содержащейся в исходной биомассе. Указанные величины значительно меньше аналогичных показателей, характерных для других способов переработки биомассы, которые в большинстве случаев составляют порядка 30% (Ж/Т=12). Выгрузка гидролизата продолжается в течение примерно 10 мин.
6. После выгрузки продукта предварительного гидролиза производят промывку в соотношении Ж/Т=1 с получением раствора брикс=5. Вторую фракцию продукта предварительного гидролиза затем смешивают или не смешивают с первой фракцией (брикс=9). Первую фракцию обычно используют для получения фурфурала (наибольшая возможная концентрация сахара) и вторую фракцию используют для получения спирта (например, путем ферментации с применением полученных генетическим путем бактерий ЕсйепсЫа сой). Следует отметить, что вторая фракция содержит (5х18)/(9х1,58+5х18)=0,27=27% сахара, присутствующего в двух фракциях, и поэтому ее обязательно нужно использовать. Кроме того, следует отметить, что обе фракции в общей сложности содержат (0,09х1,58+0,05х18)/ 0,28=0,9258=92,5% сахара, присутствующего в гемицеллюлозе и аморфной целлюлозе. Благодаря высокой степени извлечения сахара нет необходимости выделять сахар при помощи сложных и дорогостоящих методов из промывной воды, направляемой в водоотстойник. Настоящее изобретение делает ненужным применение дорогостоящих винтовых прессов для экстракции продукта предварительного гидролиза и извлечения сахаров предгидролизата, содержащегося в лигноцеллюлозе. Время извлечения сахара составляет порядка 10 мин.
7. После извлечения сахара производят выгрузку лигноцеллюлозы, открывая большую крышку и наклоняя реактор. Лигноцеллюлозу можно выгружать в механические промыватели (конические, цилиндрические, поворотные баки и т.д.) или передвижные ванны для промывки перколяцией (диффузией). Выгрузку производят в течение нескольких минут, и вместе с очисткой уплотнительных колец и установкой реактора в положение разгрузки вся операция занимает менее 10 мин. Полный цикл обработки длится примерно 80 мин, что позволяет выполнять 16 реакций в день при степени эксплуатации устройства, равной 90%.
8. Промывку можно осуществлять в промывателе любого типа. Предпочтительной является промывка перколяцией (диффузией) в передвижных ваннах или больших мешках, которые требуют меньшего расхода воды, обеспечивают защиту лигноцеллюлозы от загрязняющих примесей и позволяют производить выгрузку в передвижные емкости. Промывные воды удовлетворяют требованиям Решения ΕΘΝΛΜΛ № 20 от 18 июня 1986 г. (опубликованного в Ό.Θ.ϋ. 30 июля 1996 г. (Βπιζίΐίαη 0ГПс1а1 СахеИе). поэтому их можно спускать в любые водоемы. Что касается экологических характеристик данного изобретения, то промывные воды нейтрализуются известковым молоком и подвергаются биологической очистке в отстойниках.
9. Промывку по настоящему изобретению можно осуществлять двумя способами, а именно обычной водой и деионизированной водой. В первом случае получают обычную лигноцеллюлозу с нормальным содержанием золы, образующейся из неорганических веществ, присутствующих в самой биомассе и попадающих в нее из окружающей среды (в основном, земля). Осуществляя промывку деионизированной водой, получают чистую лигноцеллюлозу, предназначенную для использования в качестве топлива для газовых турбин, которое должно характеризоваться низким содержанием Κ+Να<5 частей на миллион. Предварительный гидролиз позволяет эффективно уменьшить содержание золы в биомассе в результате взаимодействия неорганических веществ с Н2804 с образованием растворимых сульфатов, которые выщелачиваются из лигноцеллюлозы во время предварительного гидролиза и промывки. Использование деионизированной воды существенно увеличивает эффективность промывки, позволяя уменьшить содержание Ха+К до уровней, необходимых для использования топлива в газовых турбинах. Применение деионизированной воды в способе по настоящему изобретению является вполне приемлемым и недорогостоящим благодаря низкому соотношению Ж/Т=2. Осуществление известных способов с высоким расходом воды (Ж/Т=12) никогда не предусматривало использование деионизированной воды и получение лигноцеллюлозы в виде топлива, пригодного для газовых турбин.
В результате предварительного гидролиза биомассы, осуществляемого в реакторе безотказного типа, получают два продукта (два товара): лигноцеллюлозу и продукт предварительного гидролиза.
Лигноцеллюлоза
Рассматривая лигноцеллюлозу, следует отметить, что древесина состоит из гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина, находящегося в микрофибриллах. Целью выполнения предварительного гидролиза в реакторе безотказного типа является варка гемицеллюлозы и аморфной целлюлозы при сохранении целлюлозы в кристаллической форме и лигнина в глобулизированном виде. Все указанные цели достигаются, и результаты показаны на микрофотографии, изображенной на фиг. 3. На указанной микрофотографии показан фракталь волокон кристаллической целлюлозы с глобулизированной лигноцеллюлозой.
Получены нижеследующие результаты:
а) благодаря полному контролю параметров способа, осуществляемого в реакторе безотказного типа, процесс протекает равномерно во всем реакторе, позволяя получить однородные продукты;
б) благодаря сохранению кристалличности лигноцеллюлозу можно измельчать до частиц менее 250 мм в молотковых дробилках, штифтовых дробилках и тому подобных при потреблении энергии 12 кВт-ч/т, величину которой вводят в формулу Бонда = 1 ОРГ} / V? = = ЮИ} / 4р.
где = работа в кВт-ч/т, = рабочий показатель материала, Р = размер отверстий, через которые проходит 80% продукта (в микронах), Р = размер отверстий, через которые проходит 80% подаваемого материала (в микронах), и получают ^;=15, т.е. величину того же порядка, что и у большинства минеральных материалов (то есть кристаллических материалов). Затраты на энергию измельчения составляют менее 1,00 доллара США/т;
в) благодаря высокой пористости лигноцеллюлозу можно сушить до 50% влажности простым стеканием, не используя дорогостоящие винтовые прессы на стадии сушки. Окончательную сушку производят во вращающихся сушилках до влажности менее 12% с таким же расходом энергии, как при сушке зерновых культур (750 МДж/т), как это показано в нижеследующих примерах;
в.1) сушка лигноцеллюлозы: расход 0,4 кг/ч ОБР (теплотворная способность 42 МДж/кг) в течение 10 ч для сушки 224 кг лигноцеллюлозы (0,4х10х42)/0,224=750 МДж/т лигноцеллюлозы);
в.2) сушка риса: расход 1/3 стера (куб.м) древесины (396 кг/стер, теплотворная способность 10,5 МДж/кг) для сушки 30 мешков риса в день (60 кг/мешок)-(0,33х396х10,5)/1,8=760 МДж/т риса.
Стоимость сушки с использованием благородных видов топлива (древесина - 10,00 долларов США/стер = 1,80 доллара США/т лигноцеллюлозы или ОБР - 0,50 доллара США/кг = 9,00 доллара США/т лигноцеллюлозы) всегда является очень высокой, поэтому необходимо использовать остаточное тепло паровых котлов при 225°С. В связи с этим сушку и измельчение необходимо всегда производить рядом с тепловой электростанцией или паровым котлом, используя остаточное тепло;
г) благодаря пористости лигноцеллюлозы пустые пространства в целлюлозе подвергаются воздействию микроорганизмов жвачных животных, поэтому лигноцеллюлозу можно использовать в качестве объемного компонента корма для животных, который усваивается на 58%, что сравнимо с высококачественными объемными компонентами (силос из влажной кукурузы 61%, силос из люцерны - 56%, травяной корм 56%, овсяная солома - 44%) и гораздо выше усвоения натуральной травы (35%);
д) лигноцеллюлозу применяют, в основном, в качестве топлива для паровых котлов, газовых турбин и для выработки энергии методом магнитной гидродинамики (ΜΗΌ). В табл. 6 приведен пример применения лигноцеллюлозы в качестве топлива для парового котла в сравнении с жидким топливом. Более низкая теплотворная способность лигноцеллюлозы (20 МДж/кг), чем у жидкого топлива (41 МДж/кг) компенсируется ее стоимостью (40,00 долларов США/т), которая в 3 раза меньше стоимости жидкого топлива (120,00 долларов США/т). Несмотря на то что необходимо в 2 раза большее количество лигноцеллюлозы, ее можно использовать вместо жидкого топлива в паровых котлах любого типа, так как лигноцеллюлоза является окисленным топливом (29% О2) и требует вдувания воздуха почти в таком же объеме, что и при использовании жидкого топлива. Это значит, что в любом мазутном или газовом котле можно сжигать лигноцеллюлозу с теплотворной способностью порядка 15% горелок и воздушных инжекторов. Лигноцеллюлоза, полученная в результате промывки деионизированной водой, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к чистому топливу для сжигания в газовых турбинах, в котором содержание ХаК<5 мил лионных долей. Хотя чистая лигноцеллюлоза содержит Να+Κ<15 миллионных долей, это значение можно уменьшить путем очистки в циклоне. Частицы менее 200 мм подвергаются каталитическому сгоранию, как показано на фиг.
4. Это происходит вследствие двух факторов: во-первых, благодаря большей открытой поверхности (2 м2/г, измеренной методом ВЕТ Вгииаиг, Ешшей и Те11еп, или при помощи йодного числа 100) по сравнению с поверхностью натуральной биомассы (0,4 м2/г) и, во-вторых, благодаря тонкому измельчению (φ<250 мкм), что обеспечивает доступ кислорода карбюрируемого топлива и выделение одноокиси из пор лигноцеллюлозы без столкновения молекул, вследствие чего обеспечивается возможность каталитического сгорания (размер частицы лигноцеллюлозы < средний свободный выход карбюрируемого топлива и газов, образующихся в результате сгорания). Все это свидетельствует о том, что лигноцеллюлоза является единственным твердым каталитическим топливом, которое можно получать в большом количестве, причем время его сгорания (<20 мс) того же порядка, что и у природного газа. Для газовых турбин также требуется топливо с общим содержанием макрочастиц <200 миллионных долей и содержанием макрочастиц больше 5 мкм <8 миллионных долей. Указанные характеристики достигаются тремя способами: в результате полного сгорания благодаря каталитической характеристике лигноцеллюлозы, использование циклона между наружной камерой сгорания и газовой турбиной и применение магнитного сепаратора после измельчения лигноцеллюлозы для удаления загрязняющих примесей, попадающих из дробилок. Без очистки в магнитных сепараторах общее содержание макрочастиц составляет <50 миллионных долей, и при магнитном отделении содержание макрочастиц крупнее 5 мкм <8 миллионных долей. Благодаря каталитическому сгоранию лигноцеллюлоза является великолепным топливом для ΜΗΌ, обеспечивая высокую удельную электропроводность в плазме сгорания при высокой температуре, равной 2727°С (3000К). На фиг. 4 показано, что удельная электропроводность лигноцеллюлозы равна примерно 70 См/м по сравнению с 15 См/м для очищенного минерального угля, 12 См/м для топлива, полученного из нефти, и 8 См/м для природного газа. Необходимо отметить, что в древесине содержание углерода равно 48% и содержание водорода равно 6%, давая соотношение С/Н=8. Предварительный гидролиз увеличивает содержание углерода в лигноцеллюлозе до 66% и уменьшает содержание Н до 4,3%, удваивая соотношение С/Н=15.
Таблица 1
Основные неорганические загрязняющие примеси, содержащиеся в древесине эвкалипта и продукте предварительного гидролиза
мг/г Са К Να Мд Р А1 81 Мп Ре Ζη 8
Эвкалипт 700 250 - 150 100 50 30 10 8 3 70
Чистая лигноцеллюлоза 1 15 - 80 2 40 100 2 8 - 80
Продукт предварит. гидролиза 280 420 80 160 90 15 30 25 40 5 2500
Полученный результат имеет важное значение, так как показано, что удельная электропроводность является очень низкой при низких значениях С/Н и существенно увеличивается при С/Н=15, обеспечивая последующее насыщение. Во время сгорания водород образует гидроксил ОН- с маленьким промежутком, равным 400 А, для электрона в плазме сгорания, что уменьшает удельную электропроводность и не влияет на указанную величину при содержании водорода меньше 3%;
е) помимо использования в качестве топлива и объемного компонента в корме для животных, лигноцеллюлоза находит применение в таких областях, как пиролиз при производстве жидких видов топлива и активированного угля, производство сажи (неполное сгорание), производство метанола, резинатов лигноцеллюлозы (агломератов, МОГ - волокон средней плотности), питательной среды полутвердого брожения (грибы, бактерии и ферменты) и т. д.
Продукт предварительного гидролиза
Продукт предварительного гидролиза представляет собой раствор сахаров, содержащий ксилозу (80%), глюкозу, мамозу, галактозу, арабинозу, ацетильные продукты, урановую кислоту и т. д. Помимо сахаров, указанный продукт содержит серную кислоту, добавляемую в процессе предварительного гидролиза, и неорганические загрязняющие примеси, указанные в табл. 1.
Всесторонний контроль за осуществлением процесса в реакторе безотказного типа позволяет выполнять фактически полный предварительный гидролиз, в результате которого происходит расщепление всех легко гидролизуемых продуктов без разложения сахаров благодаря низкой температуре данного способа (160°С). Содержание растворимых сахаров (в «бриксах») контролируется поминутно, и процесс прекращается (начало выгрузки, сброс давления, охлаждение), как только содержание сахаров достигает максимума. Низкое соотношение Ж/Т=2 позволяет достигать содержания сахаров порядка 10 бриксов аналогично другой питательной среде (сахарный тростник, кукуруза и т.д.). Продукт предварительного гидролиза обычно имеет рН=1. В результате извлечения сахаров (тип промывки с Ж/Т=1), получают продукт предварительного гидролиза с содержанием сахара порядка 5 ед. и рН=1,5, который можно смешивать или не смешивать с ранее полученным продуктом для последующей обработки.
Продукт предварительного гидролиза имеет три основных применения: производство фурфурала двухстадийным методом (дегидратация пентозы), производство этанола (сбраживание с применением полученных генетическим путем бактерий ЕсйспсЫа сой) и производство ксилита (каталитическая гидрогенизация Όксилозы).

Claims (23)

1. Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы, согласно которому
а) подают биомассу в реактор для переработки;
б) смачивают биомассу кислотным раствором;
в) нагревают смесь кислотного раствора и биомассы;
отличающийся тем, что биомассу уплотняют внутри реактора и количество вводимого кислотного раствора таково, что соотношение жидкость/твердое регулируют до значения 2; при этом нагревание производят до такой степени, которая в основном содействует варке гемицеллюлозы и аморфной целлюлозы данной биомассы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют нарезку и промывку биомассы в любом порядке.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу биомассы выполняют винтовым спиральным шнеком.
4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что подачу в устройство предгидролиза биомассы производят до тех пор, пока не начнется уплотнение, чтобы обеспечить плотность в значении около 300 кг/м3.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что биомассу в устройстве предгидролиза смачивают кислотным раствором, причем количество кислоты приблизительно соответствует 1,7% сухой биомассы, рН раствора составляет порядка 1.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислотный раствор предварительно нагревают до значения около 80°С до его введения в устройство предгидролиза.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь кислотного раствора и биомассы имеет температуру в пределе приблизительных значений от 150 до 170°С, предпочтительно около 160°, и давление около 0,62 МПа.
8. Способ по любому одному из пп.1 или 7, отличающийся тем, что в случае нагревания острым паром используют пар, исходящий из устройства предгидролиза, чтобы поддерживать температуру в пределах значений приблизительно от 150 до 170°С.
9. Способ по любому одному из пп.1, 7 или
8, отличающийся тем, что исходящий пар предпочтительно имеет температуру около 160°С.
10. Способ по любому одному из пп.1, 7, 8 или 9, отличающийся тем, что тепло исходящего пара регенерируют в теплообменнике, предварительно нагревая кислотный раствор следующей реакции.
11. Способ по любому одному из пп.1, 7, 8, 9 или 10, отличающийся тем, что включает в себя операцию дегазификации биомассы в начальной фазе нагревания.
12. Способ по любому одному из пп.1, 7, 8,
9, 10 или 11, отличающийся тем, что предварительный гидролиз проводят в течение около 30 мин.
13. Способ по любому одному из пп.1, 7, 8, 9, 10, 11 или 12, отличающийся тем, что устройство предварительного гидролиза подвергают вращательному движению.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный раствор сахара имеет концентрацию (по степени Брикса) порядка 10.
15. Способ по п.1 или 14, отличающийся тем, что основным компонентом-сахаром предварительного гидролиза является ксилит, получаемый варкой гемицеллюлозы.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в завершающей операции получают твёрдый материал, состоящий из кристаллической целлюлозы и лигнина, называемый лигноцеллюлозой.
17. Способ по п.1 или 16, отличающийся тем, что сахар, содержащийся в лигноцеллюлозе, извлекают в соответствии с этапами
а) введения технической воды в соотношении жидкость/твердое около 1;
б) перемешивания в устройстве проведения предварительного гидролиза;
в) выгрузки раствора, полученного на предыдущих этапах.
18. Способ по пп.1, 16 или 17, отличающийся тем, что выполняют этап промывки лигноцеллюлозы, причём указанная промывка включает в себя следующие операции:
а) введение технической воды в устройство проведения предварительного гидролиза в соотношении жидкость/твердое около 3;
б) перемешивание в указанном устройстве проведения предварительного гидролиза и
в) выгрузка раствора, полученного на предыдущих этапах.
19. Способ по п.1 или 16, отличающийся тем, что включает в себя этап выгрузки полученной лигноцеллюлозы.
20. Способ по пп.1, 16 или 19, отличающийся тем, что включает в себя этап промывки лигноцеллюлозы из устройства проведения предварительного гидролиза.
21. Способ по п.1 или 20, отличающийся тем, что внешнюю промывку лигноцеллюлозы выполняют посредством перколяции на соответствующих подвижных ёмкостях или контейнерах.
22. Способ по п.1 или 20, отличающийся тем, что внешнюю промывку выполняют в механических устройствах промывки типа устройств, применяемых для обогащения руды.
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что технологическую воду используют для производства обычной лигноцеллюлозы, а деионизированную во время проведения способа воду используют для производства чистой лигноцеллюлозы.
EA200300069A 1999-06-23 2000-06-23 Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы EA004080B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI9902607-4A BR9902607B1 (pt) 1999-06-23 1999-06-23 aparelho e processo de prÉ-hidràlise de biomassa.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200300069A1 EA200300069A1 (ru) 2003-06-26
EA004080B1 true EA004080B1 (ru) 2003-12-25

Family

ID=36284033

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200300069A EA004080B1 (ru) 1999-06-23 2000-06-23 Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы
EA200301226A EA006758B1 (ru) 1999-06-23 2000-06-23 Каталитическое лигноцеллюлозное топливо
EA200200070A EA004438B1 (ru) 1999-06-23 2000-06-23 Устройство для переработки материалов, в частности для предварительного гидролиза биомассы или для варки минерала

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200301226A EA006758B1 (ru) 1999-06-23 2000-06-23 Каталитическое лигноцеллюлозное топливо
EA200200070A EA004438B1 (ru) 1999-06-23 2000-06-23 Устройство для переработки материалов, в частности для предварительного гидролиза биомассы или для варки минерала

Country Status (21)

Country Link
US (2) US6878212B1 (ru)
EP (2) EP1316620B1 (ru)
JP (2) JP4870297B2 (ru)
CN (2) CN100384526C (ru)
AR (2) AR023267A1 (ru)
AT (2) ATE274998T1 (ru)
AU (1) AU5516000A (ru)
BR (1) BR9902607B1 (ru)
CA (2) CA2588501C (ru)
CO (1) CO5280144A1 (ru)
DE (4) DE00940076T1 (ru)
DK (1) DK1194226T3 (ru)
EA (3) EA004080B1 (ru)
ES (2) ES2204353T3 (ru)
HK (1) HK1043954B (ru)
MX (1) MX255489B (ru)
OA (1) OA11977A (ru)
PE (1) PE20010495A1 (ru)
PT (2) PT1316620E (ru)
WO (1) WO2000078446A2 (ru)
ZA (1) ZA200110394B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609000C2 (ru) * 2011-05-04 2017-01-30 Ренмэтикс, Инк. Повышенный выход продукта растворимых с5-сахаров

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9902606B1 (pt) 1999-06-23 2011-04-19 combustìvel de celulignina catalìtica.
BR9902607B1 (pt) * 1999-06-23 2010-08-24 aparelho e processo de prÉ-hidràlise de biomassa.
BR0007374A (pt) * 2000-12-08 2002-08-20 Sistema de pré-hidrólise da matéria orgânica do lixo e processo de industrialização do lixo
WO2005097684A2 (en) * 2004-04-02 2005-10-20 Skill Associates, Inc. Biomass converters and processes
CA2580226C (en) 2004-09-30 2013-01-29 Iogen Energy Corporation Continuous flowing pre-treatment system with steam recovery
US20070029252A1 (en) * 2005-04-12 2007-02-08 Dunson James B Jr System and process for biomass treatment
US7781191B2 (en) * 2005-04-12 2010-08-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Treatment of biomass to obtain a target chemical
EP1869202B1 (en) * 2005-04-12 2018-02-14 E. I. du Pont de Nemours and Company Treatment of biomass to obtain fermentable sugars
DE102006018824A1 (de) * 2006-04-22 2007-10-25 Bayer Technology Services Gmbh Einweg-Bioreaktor
MY157916A (en) 2006-07-21 2016-08-15 Xyleco Inc Conversion system for biomass
US20080184709A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-07 Rowell Dean W Turbine power generation using lignin-based fuel
SE531091C2 (sv) 2007-03-08 2008-12-16 Sekab Biofuel Ind Ab Apparatur för utvinning av sockerarter ur lignocellulosamaterial medelst hydrolys och användning av visst material i apparaturen
US8445236B2 (en) 2007-08-22 2013-05-21 Alliance For Sustainable Energy Llc Biomass pretreatment
US8546560B2 (en) 2008-07-16 2013-10-01 Renmatix, Inc. Solvo-thermal hydrolysis of cellulose
US8546561B2 (en) 2008-07-16 2013-10-01 Renmatix, Inc. Nano-catalytic-solvo-thermal technology platform bio-refineries
CA2650919C (en) 2009-01-23 2014-04-22 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638160C (en) 2008-07-24 2015-02-17 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638157C (en) 2008-07-24 2013-05-28 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638150C (en) 2008-07-24 2012-03-27 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
US8915644B2 (en) 2008-07-24 2014-12-23 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2650913C (en) 2009-01-23 2013-10-15 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638159C (en) 2008-07-24 2012-09-11 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
US9127325B2 (en) 2008-07-24 2015-09-08 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
US8667706B2 (en) * 2008-08-25 2014-03-11 David N. Smith Rotary biomass dryer
BRPI0919100A2 (pt) * 2008-09-05 2015-08-18 Sekab E Technology Ab Inibição de corrosão.
US8287651B2 (en) 2008-09-17 2012-10-16 Greenfield Ethanol Inc. Cellulose pretreatment process
WO2010080489A1 (en) * 2008-12-19 2010-07-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ozone treatment of biomass to enhance enzymatic saccharification
WO2010081227A1 (en) * 2009-01-16 2010-07-22 Greenfield Ethanol Inc. Removal of inhibitory compounds during pre-treatment of lignocellulosic biomass
US8815552B2 (en) 2009-03-03 2014-08-26 Poet Research, Inc. System for fermentation of biomass for the production of ethanol
CA2714946C (en) * 2009-04-23 2011-10-11 Greenfield Ethanol Inc. Fractionation of biomass for cellulosic ethanol and chemical production
NO330122B1 (no) * 2009-07-13 2011-02-21 Cambi As Fremgangsmate og anordning for termisk hydrolyse av biomasse og dampeksplosjon av biomasse
CN102362029B (zh) * 2009-08-24 2014-10-15 阿文戈亚生物能源新技术公司 由纤维素生物质生产乙醇和副产物的方法
LT2483331T (lt) * 2009-09-29 2017-07-25 Nova Pangaea Technologies Limited Lignoceliuliozinės biomasės frakcionavimo būdas ir sistema
SG182275A1 (en) 2010-01-15 2012-08-30 Xyleco Inc Cooling and processing materials
WO2011091044A1 (en) 2010-01-19 2011-07-28 Sriya Innovations, Inc. Production of fermentable sugars and lignin from biomass using supercritical fluids
CA2795501C (en) 2010-03-19 2019-02-26 Poet Research, Inc. System for the treatment of biomass
WO2011116320A1 (en) 2010-03-19 2011-09-22 Poet Research, Inc. System for treatment of biomass to facilitate the production of ethanol
US9932707B2 (en) 2010-11-05 2018-04-03 Greenfield Specialty Alcohols Inc. Bagasse fractionation for cellulosic ethanol and chemical production
PH12013500774A1 (en) * 2010-11-05 2019-06-03 Greenfield Ethanol Inc Bagasse fractionation for cellulosic ethanol and chemical production
KR101170830B1 (ko) 2011-01-14 2012-08-03 (주)두아스로다스코리아 설탕제조장치
CA2824993C (en) 2011-01-18 2019-07-23 Poet Research, Inc. Systems and methods for hydrolysis of biomass
US8663800B2 (en) 2011-05-04 2014-03-04 Renmatix, Inc. Lignin production from lignocellulosic biomass
US8801859B2 (en) 2011-05-04 2014-08-12 Renmatix, Inc. Self-cleaning apparatus and method for thick slurry pressure control
BR112014000351A2 (pt) 2011-07-07 2017-01-10 Poet Res Inc “método para tratamento prévio de biomassa lignocelulósica”
US8329455B2 (en) 2011-07-08 2012-12-11 Aikan North America, Inc. Systems and methods for digestion of solid waste
RU2014101105A (ru) 2011-07-15 2015-08-27 Гринфилд Спешелти Элкохолс Инк. Кондиционирование биомассы для улучшенного высвобождения с5/с6-сахара перед ферментацией
US8759498B2 (en) 2011-12-30 2014-06-24 Renmatix, Inc. Compositions comprising lignin
CN102617284B (zh) * 2012-03-08 2014-09-17 山东太阳纸业股份有限公司 一种桉木片水解液生产木糖醇的方法及水解塔
US8801904B2 (en) 2012-07-03 2014-08-12 Aemerge, LLC Chain drag system for treatment of carbaneous waste feedstock and method for the use thereof
DE102012020166A1 (de) * 2012-10-13 2014-04-30 Green Sugar Gmbh Produktinnovationen Aus Biomasse Verfahren zur Hydrolyse von pelletierfähigen Biomassen mittels Halogenwasserstoffsäuren
WO2014100307A2 (en) * 2012-12-19 2014-06-26 Shell Oil Company Hydrothermal hydrocatalytic treatment of biomass using water tolerant catalysts
CN103898788B (zh) * 2012-12-25 2016-05-25 中粮营养健康研究院有限公司 纤维素乙醇原料的预处理方法
EP2774670B1 (de) * 2013-03-08 2017-11-08 Tantec GmbH System umfassend einen Reaktor und eine Unterdruckerzeugungseinrichtung
CN104692841A (zh) * 2013-08-27 2015-06-10 天紫环保投资控股有限公司 具有限位斜边的有机质垃圾处理机的制肥系统
JP6483021B2 (ja) * 2013-09-11 2019-03-13 日本製紙株式会社 溶解クラフトパルプの製造方法
JP6305715B2 (ja) * 2013-09-30 2018-04-04 日本製紙株式会社 溶解パルプの製造方法
JP6327993B2 (ja) * 2014-07-24 2018-05-23 株式会社ピーシーエス 亜臨界水処理方法及び装置
US10888836B2 (en) 2014-07-25 2021-01-12 Chemical and Metal Technologies LLC Extraction of target materials using CZTS sorbent
BR112017006012A2 (pt) 2014-09-26 2017-12-19 Renmatix Inc mistura por adição, adesivos de madeira curados, madeiras compensadas, painéis de partículas orientadas, e composição
JP5838276B1 (ja) * 2015-04-17 2016-01-06 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 リグノセルロース系バイオマスの糖化監視制御装置及び糖化監視制御方法
US10907184B2 (en) * 2015-11-24 2021-02-02 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Ammonium based ionic liquids useful for lignocellulosic processing
JP6377087B2 (ja) * 2016-01-22 2018-08-22 株式会社ピーシーエス 亜臨界水処理方法及び装置
EP3416740B1 (en) 2016-02-19 2021-01-06 Intercontinental Great Brands LLC Processes to create multiple value streams from biomass sources
US10858607B2 (en) 2017-05-18 2020-12-08 Active Energy Group Plc Process for beneficiating and cleaning biomass
JP7193254B2 (ja) * 2017-05-26 2022-12-20 ケミカル アンド メタル テクノロジーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 傾斜及び／又は撹拌方法と共に流動床装置を用いた、再構成可能な分節型汚染排出物捕捉・収集システム及びその使用方法
SE540883C2 (en) * 2017-06-28 2018-12-11 Valmet Oy Apparatus and method for hydrolysis of lignocellulosic materials
CA3083387A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-13 Eco Environmental Energy Research Institute Limited System and method for continuously preparing furfural using lignocellulosic raw material
RU2678089C1 (ru) * 2018-02-06 2019-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМЕТЕЙ" Промышленный комплекс для производства древесного угля безотходным способом низкотемпературного пиролиза из брикетированных древесных отходов
SE543924C2 (en) * 2019-04-02 2021-09-28 Valmet Oy A method for extracting hydrolysate in a batch pulp production process
CN111186959B (zh) * 2020-01-08 2022-08-12 广西国宏智鸿环保科技集团有限公司 一种水解调节池
CN111686468A (zh) * 2020-06-24 2020-09-22 赵文庆 一种化工设备用防爆蒸馏罐
CN111672452A (zh) * 2020-06-25 2020-09-18 毛俭英 一种混合效果优异的可移动反应釜
CN112139202A (zh) * 2020-08-18 2020-12-29 无锡澳珀逸境生物科技有限公司 一种便于移动的集成式有机废弃物处理系统
CN114959263B (zh) * 2022-04-28 2023-02-07 北京科技大学 一种利用酸处理秸秆强化生物浸出的装置和方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3056664A (en) * 1959-03-12 1962-10-02 Standard Oil Co Apparatus for handling corrosive materials at high pressures and temperatures
ZA766073B (en) * 1975-10-24 1977-09-28 D Econimidis Production of pulp
CH609092A5 (ru) 1977-04-01 1979-02-15 Battelle Memorial Institute
US5366558A (en) * 1979-03-23 1994-11-22 Brink David L Method of treating biomass material
FI58346C (fi) * 1979-12-18 1981-01-12 Tampella Oy Ab Foerfarande foer kontinuerlig foersockring av cellulosa av vaextmaterial
JPS5916531A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Shin Meiwa Ind Co Ltd コンクリ−トミキサ車
IT1191114B (it) * 1982-12-06 1988-02-24 Getters Spa Contenitore a vuoto (thermos) metallico con dispositivo getter a base di una lega di zr-nb-ni
JPS61135180A (ja) * 1984-12-06 1986-06-23 Nippon Steel Corp 案内レ−ル式ミラ−ホルダ−
JP2598892B2 (ja) * 1984-12-13 1997-04-09 三洋電機株式会社 空気調和機
DE3608466A1 (de) * 1986-03-14 1987-09-17 Kernforschungsanlage Juelich Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung gasbildender biotechnologischer prozesse in festbettreaktoren
ATE77830T1 (de) 1986-03-14 1992-07-15 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren zur durchfuehrung gasbildender biotechnologischer prozesse in festbettreaktoren und zum be- und entgasen geeignete vorrichtungen.
GB8625095D0 (en) 1986-10-20 1986-11-26 Ici Plc Xylose
JPS6431048A (en) * 1987-07-28 1989-02-01 Hitachi Construction Machinery Method for measuring surface opening crack depth of concrete by ultrasonic wave
JPH07100050B2 (ja) * 1987-09-29 1995-11-01 日本酸素株式会社 金属製魔法瓶およびその製造方法
JPH01157642A (ja) * 1987-12-14 1989-06-20 Nec Corp ローカルエリアネットワーク
JPH0698109B2 (ja) * 1988-02-05 1994-12-07 象印マホービン株式会社 金属製真空二重構造体及びその製造方法
KR920009830B1 (ko) 1988-04-20 1992-10-31 조지루시마호빈 가부시키가이샤 금속제 진공 2중구조체 및 그 제조방법
JPH0698108B2 (ja) * 1988-04-20 1994-12-07 象印マホービン株式会社 金属製真空二重構造体及びその製造方法
JPH01157642U (ru) * 1988-04-20 1989-10-31
US5411594A (en) 1991-07-08 1995-05-02 Brelsford; Donald L. Bei hydrolysis process system an improved process for the continuous hydrolysis saccharification of ligno-cellulosics in a two-stage plug-flow-reactor system
US5338366A (en) 1993-01-04 1994-08-16 Kamyr, Inc. Acid pre-hydrolysis reactor system
FR2702467B1 (fr) * 1993-03-11 1995-04-28 Air Liquide Procédé de préparation du disilane à partir du monosilane par décharge électrique et piégeage cryogénique et nouveau réacteur pour sa mise en Óoeuvre.
US6939521B1 (en) * 1997-11-21 2005-09-06 Honeywell International Inc. Fluoropolymer reactor with heat exchange jacket
JPH11169188A (ja) * 1997-12-09 1999-06-29 Toshiba Corp エタノール製造方法
AT3144U1 (de) * 1998-11-20 1999-10-25 Steyr Daimler Puch Ag Rohrförmige konstruktion
BR9902606B1 (pt) 1999-06-23 2011-04-19 combustìvel de celulignina catalìtica.
BR9902607B1 (pt) * 1999-06-23 2010-08-24 aparelho e processo de prÉ-hidràlise de biomassa.
IT1320024B1 (it) * 2000-04-07 2003-11-12 Gambro Dasco Spa Metodo per la regolazione della infusione in una macchina di dialisi e macchina di dialisi per l'applicazione del citato metodo.
US6730223B1 (en) * 2002-11-01 2004-05-04 Comprehensive Resources, Recovery & Reuse, Inc. Apparatus, system and method for treating waste material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609000C2 (ru) * 2011-05-04 2017-01-30 Ренмэтикс, Инк. Повышенный выход продукта растворимых с5-сахаров

Also Published As

Publication number Publication date
DK1194226T3 (da) 2005-01-17
MX255489B (es) 2008-03-19
ES2204361T1 (es) 2004-05-01
ATE274998T1 (de) 2004-09-15
JP2007289961A (ja) 2007-11-08
DE00940076T1 (de) 2004-04-22
EA004438B1 (ru) 2004-04-29
MXPA02000137A (es) 2004-09-10
ES2204353T1 (es) 2004-05-01
CA2588501C (en) 2011-11-01
JP4870297B2 (ja) 2012-02-08
EA006758B1 (ru) 2006-04-28
JP4664330B2 (ja) 2011-04-06
BR9902607B1 (pt) 2010-08-24
CA2377710A1 (en) 2000-12-28
EA200300069A1 (ru) 2003-06-26
US7238242B2 (en) 2007-07-03
ES2204353T3 (es) 2005-04-01
EA200200070A1 (ru) 2002-04-25
CA2377710C (en) 2007-10-30
PE20010495A1 (es) 2001-04-26
EP1194226A2 (en) 2002-04-10
US6878212B1 (en) 2005-04-12
BR9902607A (pt) 2001-01-09
US20050161038A1 (en) 2005-07-28
EP1316620B1 (en) 2011-02-23
EP1194226B1 (en) 2004-09-01
PT1316620E (pt) 2011-05-18
AR059078A1 (es) 2008-03-12
JP2003502395A (ja) 2003-01-21
CA2588501A1 (en) 2000-12-28
CN1824379A (zh) 2006-08-30
DE60013447T2 (de) 2005-09-15
WO2000078446A2 (en) 2000-12-28
CN1243610C (zh) 2006-03-01
EA200301226A1 (ru) 2004-06-24
ATE499153T1 (de) 2011-03-15
DE03002158T1 (de) 2004-04-22
ES2204361T3 (es) 2011-06-09
EP1316620A2 (en) 2003-06-04
CN1399577A (zh) 2003-02-26
DE60013447D1 (de) 2004-10-07
EP1316620A3 (en) 2004-03-03
AU5516000A (en) 2001-01-09
HK1043954B (zh) 2005-03-24
CO5280144A1 (es) 2003-05-30
CN100384526C (zh) 2008-04-30
DE60045667D1 (de) 2011-04-07
PT1194226E (pt) 2005-01-31
WO2000078446A3 (en) 2001-11-08
ZA200110394B (en) 2002-12-19
AR023267A1 (es) 2002-09-04
HK1043954A1 (en) 2002-10-04
OA11977A (en) 2006-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA004080B1 (ru) Способ кислотного предварительного гидролиза биомассы
Wang et al. Effect of process wastewater recycling on the chemical evolution and formation mechanism of hydrochar from herbaceous biomass during hydrothermal carbonization
US9994924B2 (en) Method for the fractionation of lignocellulosic biomass
NL2008682C2 (en) Wet biomass treatment.
US5705369A (en) Prehydrolysis of lignocellulose
US5503996A (en) Prehydrolysis of lignocellulose
CA2732084C (en) Method for low water hydrolysis or pretreatment of polysaccharides in a lignocellulosic feedstock
EP2427534A1 (en) Preparation of biofuels and other useful products such as 5-(hydroxymethyl)-furfural
EP2454410A1 (en) Method and apparatus for the heat treatment of a cellulosic feedstock upstream of hydrolysis
JP6860195B2 (ja) 植物系バイオマスの改質方法
US20150166683A1 (en) Process for washing solid cellulosic biomass material
Rahman et al. Influence of Washing Medium Pre-treatment on Pyrolysis Yields and Product Characteristics of Palm Kernel Shell.
EP0366138B1 (en) Process for manufacturing fuel from ligno-cellulose material
KR20190116002A (ko) 탈수 세척공정을 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템
CN116410803A (zh) 一种生物质原料高温水洗的装置系统及方法
US20120156748A1 (en) Process for treatment of a lignocellulosic material
KR102251160B1 (ko) Ess를 연계한 저온조건의 바이오매스내 회분유발성분을 제거한 연료 생산 시스템
CN111566192A (zh) 结合脱水洗涤工艺的低温条件下去除生物质内产灰成分的燃料生产系统
CN116751600A (zh) 一种生物质水解碳化及废液净化一体化的方法
Benter et al. Low ash fuel and chemicals from the Convertech process
CN112852900A (zh) 木质纤维素原料的预处理方法及酶解方法
Wikberg et al. Hydrothermal treatment followed by enzymatic hydrolysis and hydrothermal carbonization as means to valorise agro-and fore
Sudhakar et al. Physical and Physicochemical Pretreatment Methods for Lignocellulosic Biomass Conversion
CN101962919A (zh) 生产商品级纸浆、天然木素和单细胞蛋白质的新催化反应器方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU