BR112020014438A2 - sistema para converter materiais celulósicos em açúcar e método de utilização do mesmo - Google Patents
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Abstract
Um dispositivo para converter celulose em açúcar compreendendo uma câmara de reator com uma pluralidade de componentes de controle, e um conjunto de controle. O conjunto de controle é operativamente conectado à câmara de reator, um conjunto de acionamento e componentes de controle para transmitir e receber sinais de interoperabilidade. O dispositivo tem uma tremonha de entrada com um detector, um triturador, uma tremonha de saída, um conjunto de sensor, uma entrada de vapor, e uma entrada de dióxido de carbono. A tremonha de entrada é configurada para receber e analisar dados de proporção de matérias em uma mistura de matéria-prima e catalisador através do detector. O triturador recebe e mói a mistura a partir da tremonha de entrada para induzir reação química para produzir açúcar. A tremonha de saída é configurada para determinar um dado de proporção da matéria na mistura moída. O conjunto de controle é configurado para determinar ajustes necessários para serem realizados nos componentes e conjunto de acionamento para otimizar a produção de açúcar.
Description
[001] O presente pedido de patente de utilidade reivindica o benefício de prioridade de pedido provisório de patente número de série US 62 / 617900 depositado em 16 de Janeiro de 2018, intitulado Dispositivo para Converter Materiais Celulósicos em Açúcar e um Sistema e Método de Usar o Mesmo, a totalidade do qual é incorporada aqui por referência para todos os fins.
[002] Não aplicável.
[003] A presente invenção refere-se geralmente à hidrólise de materiais celulósicos. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a certos avanços novos e úteis em dispositivos que podem ser usados para induzir a hidrólise para clivar a ligação glosídica da celulose para produzir açúcar monomérico com maior rendimento ao longo do tempo, enquanto reduz a formação de produto alternativo ou a perda de açúcar monomérico; referência sendo feita aos desenhos anexos e fazem parte da mesma.
[004] A celulose é um composto orgânico com uma fórmula geral (C6H10O5)n, um polissacarídeo que consiste em uma cadeia linear de várias centenas a muitos milhares de unidades de D-glicose ligadas a β (1 → 4) unidas por uma ligação de oxigênio (éter) para formar longas cadeias moleculares que são essencialmente lineares. Essas ligações fazem com que a celulose tenha alta cristalinidade e, portanto, baixa acessibilidade a enzimas ou catalisadores ácidos.
Esse fenômeno é conhecido como recalcitrância.
[005] A celulose é um componente estrutural importante da parede celular primária de plantas verdes, muitas formas de algas e oomicetos. Ocorre nas proximidades da hemicelulose e lignina, que juntas compõem os principais componentes das células das fibras vegetais. Adicionalmente, algumas espécies de bactérias a secretam para formar biofilmes. Naturalmente formada por plantas, a celulose é o polímero orgânico mais abundante na Terra.
[006] Hidrólise é o que as enzimas fazem. As enzimas são um tipo específico de catalisador, como ácidos líquidos ou sólidos. A celulose tem muitos caminhos para muitos produtos incluindo nanocelulose, celulose microcristalina, glicose, muitas coisas que você pode fazer a partir da glicose, incluindo o etanol, e muitas coisas que você pode fazer com o etanol como uma economia química.
[007] Hidrólise, significando que a clivagem da água é uma reação que envolve a quebra de uma ligação em uma molécula usando água. A hidrólise da celulose produz uma mistura de açúcares redutores simples, principalmente glicose. Esses produtos de hidrólise podem ser convertidos em álcool etílico, que pode ser usado como combustível líquido para substituir o petróleo, e resulta em uma combustão mais completa e limpa, podendo também servir como combustível ou intermediários nas vias para outros combustíveis. Adicionalmente, produtos de hidrólise também podem ser usados para fabricar vários produtos químicos orgânicos atualmente produzidos a partir de petróleo. Em termos de energia disponível, expressa como o calor de combustão da celulose ou do produto da glicose teoricamente obtenível da mesma, uma libra de celulose é equivalente a aproximadamente 0,158kg (0,35 libras) de gasolina ou outros combustíveis.
[008] Na Terra, estima-se que aproximadamente 6,45 x 1011 toneladas de carbono são fixadas e depositadas anualmente por fotossíntese, das quais metade aparece na forma de celulose. Adicionalmente, estimou-se que cerca de ¾ da aproximação da biomassa gerada em terras e pastagens cultivadas atualmente contribua para a produção de resíduos. A utilização de tais resíduos para o desenvolvimento de fontes alternativas de combustíveis, produtos químicos e outros produtos úteis é desejada há muito tempo. No entanto, tentativas de hidrolisar a celulose ainda não conseguiram fornecer um método economicamente viável para a produção de açúcares, devido principalmente à estrutura cristalina da celulose e à presença de lignina nela. A magnitude dessa fonte potencial determina a necessidade de melhorar os métodos e sistemas para utilização da celulose.
[009] Além disso, em processos e métodos conhecidos, o estresse químico ou térmico nas macromoléculas, particularmente ao processar produtos extremamente viscosos e altamente substituídos, é tão intenso que durante a conversão as macromoléculas podem ser decompostas na forma de uma cisão em cadeia, que é perceptível em particular pela diminuição maior ou menor da viscosidade em comparação com os produtos de partida. Além disso, as superfícies dos produtos tratados pelas etapas de fragilização ou secagem preliminares tornam-se ásperas. Além disso, uma característica comum de processos conhecidos é a grande quantidade de energia gasta na conversão de derivados de celulose após a secagem, fragilização ou compactação preliminar.
[0010] Portanto, existe a necessidade de um dispositivo, sistema e método aprimorados para converter materiais celulósicos em açúcar que sejam rentáveis e ofereçam o maior rendimento de açúcar ao longo do tempo, como será descrito em mais detalhes aqui.
[0011] O sumário a seguir da invenção é fornecido para garantir um entendimento básico de alguns aspectos e recursos da invenção. Este sumário não é uma visão geral extensa da invenção e, como tal, não se destina a identificar elementos essenciais ou críticos da invenção ou a delinear o escopo da invenção. O seu único objetivo é apresentar alguns conceitos da invenção de uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que é apresentada a seguir.
[0012] Para alcançar os aspectos anteriores e outros e de acordo com o objetivo da invenção, é apresentado um dispositivo para a conversão de celulose em materiais contendo celulose em açúcar e um sistema e método para usá-lo.
[0013] A presente invenção refere-se a um sistema, dispositivo e método que utiliza uma reação sólido-sólido para converter celulose em açúcar usando pelo menos um conjunto de rolos para obter uma saída de açúcar otimizada a partir de uma matéria-prima de material contendo celulose. O sistema, dispositivo e método otimizam as condições internas usando sensores de equilíbrio atmosférico, matéria-prima de celulose e ácido sólido para maximizar a produção de açúcar e reduzir o desperdício de energia.
[0014] A presente invenção utiliza a mistura geralmente, mas especificamente a micromistura para maximizar os pontos de reação na celulose, assegurando ao mesmo tempo que o tempo que a matéria-prima tem que reagir é aumentado. A micromistura melhora o local de reação e a interação de catalisador e otimiza o desempenho energético. Os rolos podem ser ajustados de forma que sejam totalmente ajustáveis, de modo que os parâmetros de reação mecânica, temperada, atmosférica e química sejam controlados. Isso é para garantir condições ideais para atingir a velocidade de reação e eficiência do processo.
[0015] Por conseguinte, é um objetivo da presente invenção fornecer um método eficiente e econômico para a utilização de materiais celulósicos na produção de açúcar.
[0016] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo novo e aprimorado que possa criar açúcar monomérico com alto rendimento em um curto período de tempo.
[0017] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo novo e aprimorado que também reduz a formação de produtos alternativos e a perda de açúcar monomérico.
[0018] Mais especificamente, é um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo novo e aprimorado que seja fácil e barato de construir e tenha uma pegada menor mais portátil do que o tipo semelhante que pode ser usado no processo de celulose para açúcar.
[0019] Em modalidades exemplares, é apresentado um dispositivo para a conversão de celulose em açúcar e um sistema e método para usá-lo. O dispositivo está na forma de um moinho projetado especificamente para ser usado em um processo de celulose para açúcar.
[0020] De acordo com a presente invenção, é apresentado um dispositivo / moinho para converter celulose em açúcar, o dispositivo compreendendo uma câmara de reator compreendendo uma pluralidade de componentes de controle; um conjunto de controle operacionalmente conectado à câmara do reator e a cada um dos componentes de controle, os componentes de controle configurados para transmitir e receber sinais de interoperabilidade, em que a pluralidade de componentes de controle compreende um conjunto de triturador para receber uma mistura de matéria-prima de celulose e catalisador de ácido sólido, em que o conjunto de triturador é configurado para moer a mistura sob pressão para induzir uma reação química sólido-sólido entre a matéria-prima de celulose e o catalisador de ácido sólido para produzir açúcar, e uma tremonha de saída tendo um detector configurado para determinar uma proporção de elementos na mistura moída entregue pelo conjunto de triturador, em que o conjunto de controle é configurado para determinar se é necessário reprocessar a mistura moída e, portanto, ajustar os componentes de controle para otimizar a produção de açúcar.
[0021] Em uma modalidade, a pluralidade de componentes de controle compreende uma tremonha de entrada, um conjunto de triturador, uma tremonha de saída, um conjunto de sensor, uma entrada de vapor, e uma entrada de dióxido de carbono. Em uma modalidade, a tremonha de entrada compreende ainda um detector. Em uma modalidade, a tremonha de entrada é configurada para receber e analisar uma proporção de elementos ou matéria em uma mistura de matéria-prima e catalisador. A matéria pode ser composta de proteínas, celulose, amido, açúcar monomérico, lignina, cinzas, água ou óleo ou qualquer outra forma de matéria celulósica. O ácido sólido pode ser qualquer tipo de ácido sólido conhecido agora ou no futuro. Em uma modalidade, o detector é um detector de NIR, mas pode ser qualquer outro detector capaz de detectar passiva ou ativamente observações para determinar propriedades e composição da matéria.
[0022] Em uma modalidade, o conjunto de triturador recebe a mistura de matéria-prima e catalisador da tremonha de entrada. O conjunto de triturador é configurado para moer ou, assim, aplicar pressão extrema à mistura para induzir uma reação química para a produção de açúcar. Em uma modalidade, o conjunto de triturador compreende pelo menos um par de rolos com diferentes condições de superfície. Em outra modalidade, o conjunto de triturador compreende pelo menos um par de conjuntos de rolos de entrelaçamento ou interconexão tendo dentes (por exemplo, dentes de engrenagem). Em algumas modalidades, o conjunto de triturador compreende vários conjuntos de engrenagens de entrelaçamento ou conjuntos de rolos de face aproximadamente lisa.
[0023] A tremonha de saída compreende um detector. Em uma modalidade, a tremonha de saída é configurada para determinar uma extensão da reação e sinalizar ao sistema de controle para ajustar adicionalmente as condições da mistura triturada do conjunto de triturador entregue pelo conjunto de triturador. Dessa maneira, o conjunto de controle é configurado para determinar se é necessário reprocessar a mistura moída.
[0024] O conjunto de sensor é configurado para transmitir um ou mais fenômenos da câmara de reator incluindo, mas não limitado a dados de pH, dados de temperatura, dados de oxigênio, dados de umidade e dados de pressão para o conjunto de controle. O conjunto de sensor inclui, entre outros, sensor de pH, sensor de temperatura, sensor de oxigênio, sensor de umidade e sensor de pressão.
[0025] A entrada de vapor é configurada para regular um fluxo de vapor na câmara de reator e a entrada de dióxido de carbono configurada para regular um fluxo de dióxido de carbono na câmara de reator. O dióxido de carbono pode ser substituído por qualquer outra substância para impedir a oxidação, como nitrogênio e argônio, ou a adição de qualquer gás que melhore a reação por ter certas propriedades ou uma certa composição.
[0026] O dispositivo compreende ainda um aparelho de mistura e uma linha de alimentação. O aparelho de mistura está em comunicação com o conjunto de controle configurado para misturar a matéria-prima e o catalisador. A linha de alimentação que conecta o aparelho de mistura e a tremonha de entrada para alimentar a matéria-prima e a mistura de catalisador na câmara do reator.
[0027] O dispositivo compreende ainda módulos de ajuste atmosférico ou equalizadores, como uma bomba de vácuo e um aquecedor e uma válvula de pressão ou bomba de pressão para um sistema semifechado. A bomba é configurada para criar pressão positiva ou negativa na câmara do reator. O aquecedor é configurado para aquecer a câmara do reator. Um dissipador de calor ou aparelho de resfriamento é configurado para resfriar a câmara de reação. O dispositivo compreende ainda uma linha de alimentação de retorno conectada à tremonha de saída e a tremonha de entrada configurada para alimentar a mistura triturada na câmara do reator para reprocessamento. O dispositivo compreende ainda um dispositivo de coleta que é configurado para receber a mistura triturada da tremonha de saída.
[0028] Em uma modalidade, um método para converter celulose em açúcar compreende a mistura de uma matéria-prima e catalisador de um aparelho de mistura, inserindo a matéria-prima e a mistura de catalisador em uma tremonha de entrada de uma câmara do reator. Em outra etapa, dados de proporção de matéria em uma mistura de matéria-prima e catalisador são recebidos e analisados por meio de pelo menos um detector. Em outra etapa, a mistura de matéria-prima e catalisador é recebida a partir da tremonha de entrada para o conjunto de triturador para moer a mistura para induzir reação química para a produção de açúcar. Em outra etapa, os dados recuperados da matéria na mistura triturada são determinados e entregues pelo conjunto de triturador. Em uma outra etapa, o reprocessamento da mistura triturada é determinado pelo sistema de controle em comunicação com a câmara do reator e exigido para reprocessar. Em outra etapa, a mistura triturada é alimentada na câmara do reator para reprocessamento através de uma linha de alimentação mediante exigência de reprocessamento. Além da etapa, o açúcar produzido é recebido no reprocessamento a partir da tremonha de saída pelo dispositivo de coleta.
[0029] Outros recursos, vantagens e aspectos da presente invenção se tornarão mais aparentes e serão mais facilmente compreendidos a partir da descrição detalhada a seguir, que deve ser lida em conjunto com os desenhos anexos.
[0030] A Figura 1 é uma vista frontal em perspectiva de uma modalidade mostrando um dispositivo, nominalmente um moinho, que pode ser usado no processo de celulose para açúcar, de acordo com uma modalidade da presente invenção;
[0031] A Figura 2 é uma vista frontal em perspectiva do conjunto de triturador usado dentro do moinho, de acordo com uma modalidade da presente invenção;
[0032] A Figura 3 é uma vista frontal do moinho que compreende três conjuntos de engrenagens de acordo com uma modalidade da presente invenção;
[0033] A Figura 4 é uma vista frontal do moinho compreendendo três conjuntos de rolos de acordo com uma modalidade da presente invenção;
[0034] A Figura 5 é um fluxograma de uma modalidade mostrando um sistema e método para induzir hidrólise para clivar a ligação glosídica da celulose para produzir açúcar monomérico através do uso do moinho no processo de celulose para açúcar, de acordo com modalidades da presente invenção.
[0035] A presente invenção é melhor compreendida por referência às figuras e descrição detalhadas estabelecidas neste documento.
[0036] Modalidades da invenção são discutidas abaixo com referência às Figuras. No entanto, os versados na matéria apreciarão prontamente que a descrição detalhada dada aqui em relação a essas figuras é para fins explicativos, pois a invenção se estende além dessas modalidades limitadas. Por exemplo, deve ser apreciado que os versados na técnica, à luz dos ensinamentos da presente invenção, reconhecerão uma multiplicidade de abordagens alternativas e adequadas, dependendo das necessidades de uma aplicação específica, para implementar a funcionalidade de quaisquer dados detalhes aqui descritos, além de as opções de implementação particulares nas seguintes modalidades descritas serem mostradas. Ou seja, existem inúmeras modificações e variações da invenção que são numerosas demais para serem listadas, mas que todas se enquadram no escopo da invenção. Além disso, palavras singulares devem ser lidas no plural e vice-versa e masculino como feminino e vice-versa, quando apropriado, e modalidades alternativas não implicam necessariamente que as duas sejam mutuamente exclusivas.
[0037] Deve ser entendido ainda que a presente invenção não se limita à metodologia, compostos, materiais, técnicas de fabricação, usos e aplicações particulares, aqui descritos, pois estes podem variar. Também deve ser entendido que a terminologia usada aqui é usada com a finalidade de descrever apenas modalidades particulares, e não se destina a limitar o escopo da presente invenção. Deve ser notado que, conforme usado aqui e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um", "uma" e "o" incluem a referência plural, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Assim, por exemplo, uma referência a "um elemento" é uma referência a um ou mais elementos e inclui seus equivalentes conhecidos pelos versados na técnica. Da mesma forma, para outro exemplo, uma referência a "uma etapa" ou "um meio" é uma referência a uma ou mais etapas ou meios e pode incluir subetapas e meios subservientes. Todas as conjunções usadas devem ser entendidas no sentido mais abrangente possível. Assim, a palavra "ou" deve ser entendida como tendo a definição de um "lógico" ou "em vez de um" exclusivo ou "lógico", a menos que o contexto exija claramente o contrário. As estruturas aqui descritas devem ser entendidas também para se referir a equivalentes funcionais de tais estruturas. A linguagem que pode ser interpretada para expressar aproximação deve ser entendida a menos que o contexto indique claramente o contrário.
[0038] Conforme usado neste documento, "material" refere-se ao material introduzido no moinho a ser processado como parte do processo de celulose para açúcar, bem como o material que sai do moinho após a conclusão do processo.
[0039] Por "interação", isso significa que uma interação entre a matériaprima e o ácido sólido produz uma reação química para formar açúcar.
[0040] A menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos aqui utilizados têm os mesmos significados que os comumente entendidos por um especialista na técnica a que esta invenção pertence. Métodos, técnicas, dispositivos e materiais preferidos são descritos, embora quaisquer métodos, técnicas, dispositivos ou materiais semelhantes ou equivalentes aos aqui descritos possam ser utilizados na prática ou no teste da presente invenção. As estruturas aqui descritas devem também ser entendidas como referindo-se a equivalentes funcionais de tais estruturas. A presente invenção será agora descrita em detalhes com referência às suas modalidades, como ilustrado nos desenhos anexos.
[0041] Com referência agora à Figura 1, uma vista frontal em perspectiva de uma modalidade mostrando um dispositivo, ou seja, um moinho, que pode ser usado no processo de celulose para açúcar, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é geralmente apresentado no número de referência 100. Esta modalidade 100 ilustra os componentes funcionais do moinho de acordo com uma incorporação da presente invenção. Os vários componentes do moinho / dispositivo 100 e seu papel no processo de celulose para açúcar serão descritos mais adiante em relação às Figuras 1-3. O moinho / dispositivo 100 compreende uma câmara do reator 102 com uma pluralidade de componentes de controle. Em uma modalidade, a pluralidade de componentes de controle compreende uma tremonha de entrada 120, um conjunto de triturador 128,
uma tremonha de saída 122, um conjunto de sensor, uma entrada de vapor 118 e uma entrada de dióxido de carbono 124.
[0042] Ainda se referindo à Figura 1, um sistema / conjunto de controle 132 é acoplado a um conjunto de acionamento 130 e ambos são acoplados à câmara do reator 102. Em uma modalidade, o conjunto de acionamento 130 inclui um motor. Em uma modalidade, o motor 130 é alimentado através de uma fonte de potência. Ao ser acoplado à câmara do reator 102, o conjunto de controle 132 é capaz de se comunicar e receber informações dos vários sensores 104-112, bomba de vácuo 116, aquecedor 126, conjunto de triturador 128, entrada de vapor 118, entrada de dióxido de carbono (CO2) 124 e detectores 114A-114B. Através de sua interconectividade, o conjunto de controle 132 permitirá monitoramento, análise e ajuste em tempo real para garantir que o processo seja otimizado. O anterior é discutido aqui mais adiante ao descrever os outros componentes do dispositivo.
[0043] Na presente divulgação, o conjunto de triturador 128 é configurado para induzir uma reação química em fase sólida entre a matéria-prima e o catalisador (por exemplo, argila). Em uma modalidade, o conjunto de triturador 128 pode ser um único conjunto de rolos aproximadamente lisos (por exemplo, arredondados), mas rolo de qualquer forma pode ser usado desde que induza a pressão apropriada. Em outra modalidade, o conjunto de triturador 128 pode ser definido de rolos de entrelaçamento na forma de engrenagens com alta dureza. Em algumas modalidades, o conjunto de triturador 128 pode ser qualquer mecanismo para comprimir os sólidos a pressão muito alta. O conjunto de triturador 128 é configurado para comprimir ou empurrar os sólidos em conjunto em uma pressão muito elevada e em uma temperatura predeterminada, que ajuda uma reação molecular sólido-sólido entre a matéria-prima e a argila hidratada para produzir ou sintetizar açúcar utilizando uma matéria-prima. Em uma modalidade, os sólidos incluem, mas não estão limitados a uma biomassa lignocelulósica e ácidos sólidos. Em uma modalidade, a proporção da biomassa para o ácido sólido pode ser, mas não está limitada a 1:0,1-10 kg/kg. Em uma modalidade, os ácidos sólidos podem ser, mas não estão limitados a caulino, bentonita e montmorilonita ou qualquer ácido sólido existente agora ou no futuro.
[0044] Ainda se referindo à Figura 1, o conjunto de acionamento 130 e o conjunto de controle 132 também são acoplados ao aparelho de mistura 134, que é onde a matéria-prima e o catalisador são misturados; uma vez misturado, o material é enviado para a tremonha de entrada 120 através da linha de alimentação 138. Uma vez no interior da tremonha de entrada 120, o detector 114A em conjunto com quaisquer outros sensores ou detectores necessários analisa a matéria e calcula informação que irá ser útil no processo, tais como teor de proteínas, celulose, amido, e açúcar monomérico, água, lignina, cinzas, óleo e propriedades mecânicas. Em uma modalidade, o detector (114A e 114B) é um detector de NIR, mas pode ser qualquer detector ou sensor que analisa compostos e materiais em uma mistura. Essas informações serão usadas para analisar o material para garantir que o processo funcione no nível ideal para garantir consistência e o melhor rendimento. Em uma modalidade, leituras a partir do detector 114A podem ser utilizadas pelo conjunto de controle 132 para fazer ajustes na velocidade do conjunto de triturador 128 para garantir que o processo seja otimizado. Uma vez que o material é analisado dentro da tremonha de entrada 120, então a válvula de alimentação 144 será usada para abrir a tremonha de entrada 120, de modo que o material possa passar a partir da tremonha de entrada 120 para dentro da guia de alimentação 140, que guiará o material para baixo entre o conjunto de triturador 128 localizado dentro da câmara do reator 102. Como discutido anteriormente, o conjunto de triturador
128 é alimentado através do conjunto de acionamento 130 e do conjunto de controle 132 que são acoplados à câmara do reator 102. Em uma modalidade, o conjunto de triturador 128 e o conjunto de acionamento 130 são conectados através de um eixo de acionamento. Uma vez concluído o processo, o material sai da câmara do reator 102 através da tremonha de saída 122. Uma vez na tremonha de saída 122, o detector 114A e 114B em conjunto com quaisquer outros sensores ou detectores necessários analisa o material para determinar se ou não deve ser passado através do moinho de novo. Se for determinado que o material deve ser transportado novamente, então o material será enviado através da linha de alimentação de retorno 142 de volta para a tremonha de entrada 120, onde o detector 114A analisará o material novamente, enquanto determina os ajustes que devem ser feitos ao dispositivo para reprocessar o material. Depois que o processo estiver concluído e o material não precisar mais ser executado através do conjunto de triturador 128, ele será enviado ao dispositivo de coleta concluído 136 através da linha de alimentação de saída 140. Em uma modalidade, uma válvula de saída pode ser fornecida na guia ou linha de alimentação 140 para controlar o fluxo do material. Em uma modalidade, é fornecida uma vedação justa às linhas de alimentação 140 e 142 para evitar vazamentos do material. É importante notar que mais de um conjunto de triturador 128 pode ser usado na câmara 102.
[0045] Ainda se referindo à Figura 1, a tremonha de entrada 120 e a tremonha de saída 122 são acopladas à câmara do reator 102 e são usadas para introduzir o material no dispositivo de coleta 102 e evacuar o material para fora do dispositivo de coleta 102, respectivamente. Para abrir e fechar a tremonha de entrada 120 para que o material possa entrar na câmara do reator 102, uma válvula de alimentação 144 é usada. Na presente modalidade, a tremonha de entrada 120 e a tremonha de saída 122 são operadas com base em um sistema de controle atmosférico que regula a pressão na câmara do reator 102 para melhorar o transporte de materiais no sistema. Em outras modalidades, a tremonha de entrada 120 e a tremonha de saída 122 podem ser controladas através de sistemas eletrônicos e acopladas ao conjunto de controle 132.
[0046] Ainda se referindo à Figura 1, um conjunto de controle 132 é acoplado ao conjunto de acionamento 130 que é ainda acoplado ao conjunto de triturador 128 que é ainda acoplado à câmara do reator 102. O conjunto de acionamento 130 deve fornecer potência e torque suficientes necessários para girar o conjunto de triturador 128 a uma rotação predeterminada ou ideal por minuto e ser capaz de alterar as velocidades e as saídas de potência ao longo do tempo. Nas modalidades, cada um dos rolos do conjunto de triturador 128 pode girar em diferentes RPMs, a fim de otimizar a reação. Em uma modalidade, o conjunto de controle 132 é um processador que lê os sensores 104-112 e responde automaticamente a parâmetros predefinidos. Medições em tempo real permitirão ajustes em tempo real para garantir que o conjunto de triturador 128 opere da maneira ideal. Como exemplo, o conjunto de acionamento 130 e o conjunto de controle 132 podem alterar as rotações por minuto conforme necessário para ajustar o torque e a potência do conjunto de triturador 128 com base na produção de açúcar e nas respostas a partir do monitoramento de parâmetros. Em outro exemplo, se o sensor de temperatura 106 envia uma leitura para o conjunto de controle 132 que a temperatura está fora de um intervalo predeterminado, então o conjunto de controle 132 enviará um sinal correspondente ao aquecedor 126 para aquecer a câmara do reator 102.
[0047] Ainda se referindo à Figura 1, o moinho 100 compreende ainda um conjunto de sensor. Em uma modalidade, o conjunto de sensor compreende vários sensores 104-112, que são acoplados ao interior do moinho de reator 102, que incluem um sensor de pH 104, sensor de temperatura 106, sensor de oxigênio 108, sensor de umidade 110 e um sensor de pressão 112, todos os quais são descritos aqui em mais detalhes. Todos os sensores 104-112 também serão acoplados ao conjunto de controle 132 a fim de se comunicar com os outros sistemas e dispositivos que podem ser acoplados à câmara do reator 102 para garantir que a produção de celulose esteja em seu nível ideal, todos os quais são ainda descritos aqui. O sensor de pH 104 é acoplado à câmara do reator 102 e ajuda na medição da acidez efetiva do ambiente de reação. O sensor de pH é configurado para medir a concentração de íons de hidrogênio da solução, que ajuda a estabelecer a acidez real de cada local e o número de locais ácidos. Como a hidrólise é catalisada por locais ácidos no catalisador, um pH mais baixo indica mais locais ácidos, aumentando as alterações para que a hidrólise ocorra. Adicionalmente, monitorar os níveis de pH e garantir que certos níveis sejam atingidos também afetará a fermentação e / ou conversão dos materiais carregados no processo da câmara do reator 102. O sensor de temperatura 106 pode ser acoplado à câmara do reator 102 e é usado para monitorar a temperatura de calor de atrito dentro da câmara do reator 102 para garantir que seja atingida uma temperatura suficientemente alta para ativar a reação de hidrólise que ocorre entre a água e a celulose para produzir açúcar; ao mesmo tempo, essa temperatura também deve ser baixa o suficiente para evitar reações que causariam a degradação do açúcar.
[0048] Ainda referente à Figura 1, o sensor de oxigênio 108 pode ser acoplado à câmara de reação 102 e é usado para monitorar os níveis de oxigênio dentro da câmara de reação 102. Como o oxigênio pode causar oxidação de produtos açucarados, ele deve ser removido da câmara de reação 102 antes que o processo de celulose para açúcar possa ser concluído. Para realizar o anterior, o sensor de oxigênio 108 trabalha em conjunto com a bomba de vácuo 116, que também é acoplada à câmara de reação 102, de modo que, se o sensor de oxigênio 108 detectar qualquer oxigênio dentro da câmara de reação 102, então o sensor de oxigênio 108 se comunicará com a bomba de vácuo 116 via conjunto de controle 132, ao qual o sensor de oxigênio 108 e a bomba de vácuo 116 também estão acoplados, para liberar esse oxigênio para fora da câmara de reação 102. Estes sensores / dispositivos podem ser referidos aqui como sensores / dispositivos de equilíbrio atmosférico que trabalham em conjunto com outros para otimizar as condições no moinho 100.
[0049] Ainda referente à Figura 1, o sensor de oxigênio 108 também trabalha em conjunto com a entrada de CO2 124, que também é acoplada à câmara de reação 102, bem como ao conjunto de controle 132. Assim, se o sensor de oxigênio 108 detectar oxigênio na câmara de reação 102 e se comunicar com a saída de vácuo 116 para liberar o mesmo através do conjunto de controle 132, a entrada de dióxido de carbono 124 adicionará automaticamente gás de dióxido de carbono inerte protetor à câmara de reação 102 a fim de manter uma pressão de CO2 positiva no interior da câmara de reação 102.
[0050] Ainda referente à Figura 1, um sensor de umidade 110 é acoplado à câmara de reação 102 e é usado para monitorar a quantidade de umidade dentro da câmara de reação 102. Em uma modalidade da presente invenção, a umidade atua como um reagente para produzir açúcar durante o processo de celulose para açúcar e é consumida pela reação. À medida que o açúcar é produzido, os níveis de umidade na câmara de reação 102 caem e a umidade se localiza para hidratar os açúcares monoméricos mais hidroscópicos que estão sendo produzidos. Portanto, o sensor de umidade 110 é importante na presente modalidade para garantir que os níveis de umidade na câmara de reação 102 permaneçam no nível ideal para a melhor reação. Na presente modalidade, os níveis de umidade podem ser maiores que 0,00%, mas menores que 50% em massa. Para garantir que os níveis de umidade anteriores sejam mantidos, uma entrada de vapor 118 também é acoplada à câmara de reação 102 e é usada para dispersar vapor adicional para dentro da câmara de reação 102, de modo que o sensor de umidade 110 possa se comunicar via conjunto de controle 132 com o vapor entrada 118 para dispersar vapor adicional na câmara de reação 102.
[0051] Ainda referente à Figura 1, os detectores de espectro 114A-114B, juntamente com quaisquer outros sensores ou detectores necessários, são acoplados à tremonha de entrada 120 e tremonha de saída 122, respectivamente, e podem ser usados para analisar as composições à medida que passam através das tremonhas. Os detectores 114A-114B, juntamente com outros sensores ou detectores necessários, fornecerão dados sobre o teor de proteínas, celulose, amido, água, açúcar monomérico, lignina, cinzas e óleo. Em modalidades futuras, algoritmos podem ser usados para automatizar respostas através do conjunto de controle 134. Em uma modalidade, o detector 114B acoplado à tremonha de saída 122 determinará se o material deve ou não ser passado novamente através do dispositivo; se o detector de espectro 114B determinar que deve ser passado novamente, o material é retornado para a tremonha de entrada 120 através da linha de alimentação de retorno 142. Em uma modalidade, uma bomba de alimentação pode ser fornecida na linha de alimentação 142 para retornar o material à tremonha de entrada 120.
[0052] Ainda referente à Figura 1, um sensor de pressão 112 é acoplado à câmara de reação 102 e é usado para monitorar a pressão dentro da câmara de reação 102. A pressão necessária para induzir a hidrólise é criada pelo conjunto de triturador 128 no interior da câmara de reação 102, mas a pressão na câmara de reação 102 deve ser monitorada como a pressão pode aumentar ou diminuir com a mudança de temperatura, exigindo CO2 ser adicionado à câmara de reação 102 via a entrada de CO2 124, a fim de manter a pressão ideal para a reação.
[0053] Ainda referente à Figura 1, um aquecedor 126 é acoplado à base da câmara de reação 102. Enquanto o calor necessário para o processo de celulose para açúcar ocorre principalmente devido ao atrito criado dentro da câmara de reação 102 durante o processo, o aquecimento inicial da câmara de reação 102 será realizado usando o aquecedor 126. Em outras modalidades opcionalmente, o processo de resfriamento pode ser realizado usando ventiladores junto com dissipadores de calor acoplados à câmara de reação ou engrenagens ou rolos em si 102 e controlados através do conjunto de controle 132. O conjunto de triturador também pode ser controlado por temperatura por ou elementos de aquecimento ou resfriamento internos ou elementos de aquecimento e resfriamento externos.
[0054] Referindo-se à Figura 2, uma vista frontal em perspectiva do conjunto de triturador 128 usado dentro do moinho é apresentada geralmente no número de referência 200. O conjunto de triturador 128 compreende dois rolos lisos individuais 202A-202B que são pressionados juntos usando uma mola 204, mas qualquer dispositivo capaz de produzir alta pressão pode ser usado, por exemplo, pistões hidráulicos, parafusos e qualquer outro mecanismo para induzir pressão, mas outros membros de aplicação de pressão podem ser usados aqui que são capazes de produzir a força necessária para a reação. Como discutido aqui com referência à Figura 1, o conjunto de triturador 128 é girado a uma taxa pelo conjunto de acionamento 130, que usa as leituras de todos os vários sensores 104-112 para determinar a taxa ideal. O rolo liso é feito de materiais que têm excelentes propriedades de desgaste para suportar longos tempos de execução a altas pressões e nas modalidades, são fabricados usando vários materiais tendo dureza diferente.
[0055] Cada um dos rolos 202A e 202B pode ser formado de material tendo vários graus de dureza (isto é, camadas formadas de diferentes materiais). Em modalidades exemplares, os rolos 202A e 202B têm três camadas 206A e 206B, 208A e 208B, e 210A e 210B. A camada externa 206A e 206B tem, relativamente, a maior dureza. A camada interna 210A e 210B tem a menor dureza e a camada intermediária 208A e 208B tem uma dureza que fica entre as duas outras. Em operação, o fato de os rolos 202A e 202B serem formados com dureza variável otimiza a reação porque aumenta as micro-reações dos materiais. A camada externa 206A e 206B tendo alta dureza garante que a pressão sobre os materiais permaneça alta e tendo a camada intermediária de dureza diferente (ou dureza mais suave) garante que a energia não seja perdida devido às forças de compressão na camada externa serem muito altas, e para impedir a compressão do material de rolo. Variando a pressão sobre a profundidade do rolo, podemos ajustar a superfície e, portanto, o espaço de reação, e a eficiência energética. O número, espessura, proporção de aspecto, comprimento, diâmetro e tipo de material das camadas podem ser otimizados dependendo das matérias-primas e influenciam as propriedades de dureza, tenacidade, resistência à compressão e resistência ao desgaste.
[0056] Em uma modalidade, os rolos podem ser feitos com dentes de engrenagem porque têm superfícies duras e induzem tensões residuais compressivas benéficas que efetivamente reduzem a tensão de carga, em outras modalidades, os rolos podem ser feitos de metais e ligas fortes, carboneto de tungstênio, diamante, plásticos, cerâmicas e materiais compósitos e similares. Em uma modalidade, os eixos que utilizam força motriz para girar os rolos podem ser fornecidos por um suprimento adequado de lubrificante fresco, limpo e seco que tenha viscosidade adequada e um alto coeficiente de pressão-viscosidade também podem ser usados para ajudar a evitar furos, um fenômeno de fadiga que ocorre quando uma trinca por fadiga é iniciada na superfície do dente de engrenagem ou em uma pequena profundidade abaixo da superfície. Em uma modalidade, os rolamentos podem ser, mas não limitados a rolamentos de esferas. Os dentes das engrenagens individuais 202A-202B também devem ser projetados para obter as propriedades de desgaste mais eficientes bem como a eficiência de reação em relação à área e pressão de contato. Enquanto apenas dois conjuntos de rolos sejam mostrados, pode haver um número infinito de rolos em série. Os rolos e as engrenagens são compostos de superfícies para fins de reação e contato com a mistura de alimentação, enquanto as superfícies do rolo ou suporte de engrenagem podem compor superfícies que reduzem o atrito e aumentam a resistência ao desgaste, e as superfícies de acionamento serão aprimoradas para o uso de polias, correias, rodas dentadas, correntes, acoplamentos, e acessórios de acionamento direto.
[0057] Com referência à Figura 3, uma vista frontal do conjunto de triturador 128 compreende três rolos de engrenagem ajustados 302. Em outra modalidade, o conjunto de engrenagens do conjunto de triturador 128 é usado para eficientemente compactar ou empurrar em conjunto os sólidos a uma pressão muito alta e uma temperatura necessária que ajuda uma reação molecular entre a matéria-prima e a argila hidratada para produzir ou sintetizar açúcar a partir da matéria-prima. Os três conjuntos de rolos de engrenagem 302 podem ser controlados através do conjunto de controle 132. Em outra modalidade, o conjunto de triturador 128 compreende ainda três conjuntos de rolos lisos 146, como mostrado na Figura 4. A mistura de matéria-prima e argila é agarrada pelos rolos 146 e pressionada em conjunto com alta força. Os três conjuntos de rolos 146 podem ser controlados através do conjunto de controle
132. Obviamente, também podem ser utilizados conjuntos adicionais de rolos lisos ou rolos engrenados, dependendo da matéria-prima.
[0058] Com referência agora à Figura 5, um fluxograma que ilustra um sistema e método para induzir a hidrólise para clivar a ligação glosídica da celulose para produzir açúcar monomérico através do uso do moinho no processo de celulose para açúcar, de acordo com modalidades da presente invenção, é geralmente apresentado em 500. O método começa com a adição do material contendo celulose 306, catalisador 302 no aparelho de mistura 130. O material contendo celulose 306 geralmente inclui a parede celular de plantas verdes, muitas formas de algas e os oomicetos e quaisquer materiais derivados de plantas. O material contendo celulose 306 também pode ser obtido a partir da casca, madeira ou folhas das plantas, em adição ao material à base de plantas.
[0059] Ainda referente à Figura 5, uma vez que o material contido no aparelho de mistura 130 é misturado, é então introduzido na câmara de reação 102 através da tremonha de entrada 120. O detector 114A acoplado à tremonha de entrada 120 e monitora a composição da matéria à medida que passa através da tremonha de entrada 120. As informações coletadas pelo detector 114A são comunicadas ao conjunto de controle 132 para análise em tempo real da matéria. O conjunto de controle 132 lê automaticamente os sensores 104 - 112 acoplados à câmara de reação 102 para fazer quaisquer ajustes no sistema para garantir a produção ideal de açúcar. Por exemplo, o conjunto de controle 132 pode aquecer a câmara de reação, a temperatura excede um intervalo predeterminado ou adicionar vapor quando a umidade é baixa ou acelerar ou desacelerar as engrenagens.
[0060] Ainda referente à Figura 5, na conclusão do processo de celulose para açúcar, o material sai da câmara de reação 102 em relação à tremonha de saída 122. O detector 114B acoplado à tremonha de saída 122 monitora a composição do material quando ele sai da câmara de reação 102. Se o detector 114B determinar que a matéria deve ser processada adicionalmente, então ela será enviada de volta à tremonha de entrada 120 para reprocessamento. As informações coletadas pelos detectores 114A-114B serão enviadas de volta ao conjunto de controle 132, para que possam ser analisadas e ajustes possam ser feitos no sistema para um desempenho ideal. Uma vez que a matéria é considerada concluída, ele é passado para o dispositivo de coleta concluído 136 e o processo é concluído. A matéria inclui proteínas, celulose, água, amido, açúcar monomérico, lignina, cinzas e óleo.
[0061] Em uma modalidade, um método para converter celulose em açúcar inclui, em uma etapa, uma matéria-prima e um catalisador são misturados em um aparelho de mistura. Em outra etapa, a matéria-prima e a mistura de catalisador são alimentadas em uma tremonha de entrada de uma câmara do reator. Em outra etapa, dados de proporção de matérias em uma mistura de matéria-prima e catalisador são recebidos e analisados através do detector. Em outra etapa, a mistura de matéria-prima e catalisador é recebida a partir da tremonha de entrada para o conjunto de triturador para moer a mistura para induzir reação química para a produção de açúcar. Em outra etapa, os dados de proporção de matéria na mistura triturada são determinados e fornecidos pelo conjunto de triturador. Em uma outra etapa, o reprocessamento da mistura triturada é determinado no sistema de controle em comunicação com a câmara do reator e exigida para reprocessar. Em outra etapa, a mistura triturada é alimentada na câmara do reator para reprocessamento através de uma linha de alimentação mediante exigência de reprocessamento. Além da etapa, o açúcar produzido é recebido no reprocessamento da tremonha de saída pelo dispositivo de coleta.
[0062] As configurações e disposições específicas da invenção, discutidas acima com referência aos desenhos anexos, são apenas para fins ilustrativos. Outras configurações e disposições que estão ao alcance de um artesão versado podem ser feitas, usadas ou vendidas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Por exemplo, uma referência a "um elemento" é uma referência a um ou mais elementos e inclui seus equivalentes conhecidos pelos versados na técnica. Todas as conjunções usadas devem ser entendidas no sentido mais abrangente possível. Assim, a palavra "ou" deve ser entendida como tendo a definição de um "ou" lógico em vez de um "ou exclusivo" lógico, a menos que o contexto exija claramente o contrário. As estruturas aqui descritas devem ser entendidas também para se referir a equivalentes funcionais de tais estruturas.
[0063] Enquanto a presente invenção tenha sido descrita em conexão com as modalidades atualmente consideradas mais práticas e preferidas, deve ser entendido que a presente invenção não está limitada a essas modalidades aqui divulgadas. Em vez disso, a presente invenção pretende incluir as várias modificações e disposições equivalentes incluídas no espírito e no escopo das reivindicações anexas.
[0064] Embora recursos específicos de várias modalidades da invenção possam ser mostrados em alguns desenhos e não em outros, isso é apenas por conveniência. De acordo com os princípios da invenção, o recurso (s) de um desenho pode ser combinado com um ou todos os recursos em qualquer um dos outros desenhos. As palavras "incluindo", "compreendendo", "tendo" e "com", conforme aqui usadas, devem ser interpretadas de maneira ampla e abrangente e não estão limitadas a qualquer interconexão física. Além disso, quaisquer modalidades divulgadas neste documento não devem ser interpretadas como as únicas modalidades possíveis. Em vez disso, modificações e outras modalidades devem ser incluídas no escopo das reivindicações anexas.
Claims (21)
1. Um dispositivo para converter celulose em açúcar, compreendendo: uma câmara de reator compreendendo uma pluralidade de componentes de controle; um conjunto de controle operativamente conectado à câmara de reator e para cada um dos componentes de controle, os componentes de controle configurados para transmitir e receber sinais de interoperabilidade; um conjunto de triturador configurado para receber uma mistura de matéria-prima de celulose e catalisador de ácido sólido, em que o conjunto de triturador é configurado para moer a mistura sob pressão para induzir uma interação sólido-sólido entre a matéria-prima de celulose e o catalisador de ácido sólido induzindo uma reação química para produzir o açúcar; uma tremonha de saída tendo um detector configurado para determinar uma proporção de matéria na mistura moída entregue pelo conjunto de triturador, em que o conjunto de controle é configurado para determinar se é necessário reprocessar a mistura moída e, se sim, ajustar os componentes de controle para otimizar produção de açúcar; em que o conjunto de triturador compreende rolos.
2. O dispositivo da reivindicação 1, compreendendo ainda um conjunto de sensor configurado para transmitir uma ou mais condições da câmara de reator, condições compreendendo dados de pH, dados de temperatura, dados de oxigênio, dados de umidade e dados de pressão para o conjunto de controle.
3. O dispositivo da reivindicação 1, compreendendo ainda uma entrada de vapor configurada para regular um fluxo de vapor na câmara de reator; e uma entrada de dióxido de carbono configurada para regular um fluxo de dióxido de carbono na câmara de reator.
4. O dispositivo da reivindicação 1, em que os rolos compreendem um par de rolos, em que os rolos compreendem múltiplas camadas a partir de um núcleo interno para um núcleo externo, cada uma das múltiplas camadas sendo formada por materiais diferentes, cada um dos materiais tendo dureza diferente.
5. O dispositivo da reivindicação 4, em que os rolos têm múltiplas camadas compreendendo uma camada externa tendo, relativamente, a dureza mais alta, uma camada interna tendo relativamente a menor dureza e uma camada intermediária tendo, relativamente, uma dureza que está entre as duas outras.
6. O dispositivo da reivindicação 1, compreendendo ainda uma tremonha de entrada tendo um detector configurado para receber e analisar dados de proporção de matérias em uma mistura de matéria-prima e catalisador e um aparelho de mistura em comunicação com o conjunto de controle configurado para misturar a matéria-prima e o catalisador.
7. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda uma linha de alimentação conectando o aparelho de mistura e a tremonha de entrada para alimentar a matéria-prima e a mistura de catalisador na câmara de reator.
8. O dispositivo da reivindicação 1, em que o conjunto de triturador compreende pelo menos um par de conjuntos de rolo.
9. O dispositivo da reivindicação 1, em que o conjunto de triturador compreende pares de conjunto de engrenagem de entrelaçamento ou conjunto de rolo.
10. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda um conjunto de acionamento em comunicação com o conjunto de controle, a câmara de reator e o aparelho de mistura.
11. O dispositivo da reivindicação 1, em que o conjunto de controle é configurado para receber dados a partir dos componentes de controle da câmara de reação e do conjunto de acionamento para determinar os ajustes que precisam ser realizados nos componentes e no conjunto de acionamento para otimizar a produção de açúcar a partir da matéria-prima.
12. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda uma bomba configurada para criar pressão negativa ou positiva na câmara de reator.
13. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda um aquecedor configurado para aquecer a câmara de reator.
14. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda um dissipador de calor ou um aparelho de resfriamento configurado para resfriar a câmara de reator.
15. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda uma linha de alimentação de retorno conectando a tremonha de saída e a tremonha de entrada configurada para alimentar a mistura moída na câmara de reator para reprocessamento.
16. O dispositivo da reivindicação 1, em que o conjunto de sensor inclui sensor de pH, sensor de temperatura, sensor de oxigênio, sensor de umidade e sensor de pressão.
17. O dispositivo da reivindicação 1, compreende ainda um dispositivo de coleta configurado para receber a mistura moída a partir da tremonha de saída.
18. O dispositivo da reivindicação 1, em que as matérias compreendem proteína, celulose, amido, açúcar monomérico, água, lignina, cinzas e óleo.
19. O dispositivo da reivindicação 1, em que uma proporção da biomassa para o ácido sólido é de 1: 0,1-10 kg/kg; e em que os ácidos sólidos compreendem caulino, bentonita e montmorilonita.
20. Um método para converter celulose em açúcar, compreendendo as etapas de: misturar uma matéria-prima de celulose e um catalisador de ácido sólido em um aparelho de mistura; alimentar a mistura de matéria-prima e catalisador em uma tremonha de entrada de uma câmara de reator compreendendo um detector, em que a câmara de reator compreende uma pluralidade de componentes de controle, em que os componentes de controle incluem uma tremonha de entrada, um conjunto de triturador, uma tremonha de saída, um conjunto de sensor, uma entrada de vapor e uma entrada de dióxido de carbono; receber e analisar dados de proporção de matérias em uma mistura de matéria-prima e catalisador pelo detector; receber a mistura de matéria-prima e catalisador a partir da tremonha de entrada; moer a mistura sob pressão induz uma reação química sólido-sólido entre a matéria-prima de celulose e o catalisador de ácido sólido para produzir açúcar, em que o conjunto de triturador é acionado por um conjunto de acionamento; em que o conjunto de triturador é configurado para moer a mistura sob pressão para induzir um sólido-sólido entre a matéria-prima de celulose e a reação química do catalisador de ácido sólido para produzir açúcar; determinar dados de proporção de matéria na mistura moída fornecida pelo conjunto de triturador; determinar em um conjunto de controle em comunicação com a câmara de reator se reprocessar a mistura moída é necessário, em que o conjunto de controle é configurado para receber dados a partir dos componentes de controle da câmara de reação e um conjunto de acionamento para determinar ajustes que precisam ser realizados nos componentes e conjunto de acionamento para otimizar a produção de açúcar; alimentar a mistura moída para a câmara de reator para reprocessamento através de uma linha de alimentação mediante exigência de reprocessamento, e receber o açúcar produzido no reprocessamento a partir da tremonha de saída por um dispositivo de coleta.
21. O método da reivindicação 19, em que o conjunto de triturador compreende um par de rolos, em que os rolos compreendem uma única substância ou múltiplas camadas a partir de um núcleo interno para um núcleo externo, cada uma das múltiplas camadas sendo formada por materiais diferentes, cada um dos materiais tendo dureza diferente.
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