CN111712531A - 木质纤维素生物质处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理固含量不大于80重量％的木质纤维素生物质的方法，所述方法包括使用至少一个反应器(9，14)来处理所述生物质，其中所述反应器或所述反应器中的至少一个经由进料设备(6，11)来进料生物质，所述进料设备(6，11)在所述进料设备的生物质入口和生物质出口之间产生压力升高，其中通过洗涤流体在洗涤入口(7，12)和洗涤出口(8，13)之间的循环来洗涤所述进料设备。根据所述方法，将离开至少一个进料设备(6，11)的流体出口的洗涤流体(8，13)的至少一部分重新引入同一进料设备或所述进料设备中的另一个的洗涤入口中。

Description

木质纤维素生物质处理方法
发明领域
本发明涉及处理木质纤维素生物质以生产“第二代”(2G)糖液的方法。这些糖液可用于经由生物化学途径生产其他产品(例如醇，如乙醇、丁醇或其他分子，例如溶剂，如丙酮等)。该方法通常包括三个步骤，即液体（liquor）制备、生物质的浸渍和经浸渍的生物质的预处理，例如通过蒸煮，任选地将蒸煮与蒸汽爆破组合。
现有技术
木质纤维素生物质代表着地球上最丰富的可再生资源之一。所考虑的基质是非常多样的，它们涉及木质基质，例如各种木材(硬木和软木)，产生自农业的副产品(麦秸、玉米芯等)或产生自其他农业食品、造纸等行业的副产品。
将木质纤维素材料生物化学转化为2G糖液的方法特别包括预处理步骤和采用酶混合物(cocktail)进行酶水解的步骤。这些方法通常还包括在预处理之前的浸渍步骤。然后将产生自水解的糖液例如通过发酵进行处理，并且所述方法还包括分离步骤和/或最终产物的纯化步骤。
木质纤维素生物质由三种主要的聚合物组成：纤维素(35％-50％)，其是基本上由己糖构成的多糖；半纤维素(20％-30％)，其是基本上由戊糖构成的多糖；和木质素(15％-25％)，其是具有复杂结构和高分子量的聚合物，由经由醚键连接的芳族醇组成。这些不同的分子是植物壁的固有特性的原因并且它们自身组织成复杂的缠结体。
在组成木质纤维素生物质的这三种基础聚合物中，纤维素和半纤维素是能够生产2G糖液的基础聚合物。
通常，在预处理期间，半纤维素主要分解成糖，并且纤维素通过酶水解转化成葡萄糖。然而，对于酶而言，其难以接近粗纤维素，因此需要预处理。该预处理可以改变木质纤维素材料的物理化学性质，从而改善纤维素对于酶的可及性及其对酶水解的反应性。
存在许多有利于本发明的实施该预处理的技术，这些技术将在下文中归类为通用术语“蒸煮”：酸性蒸煮、碱性蒸煮、蒸汽爆破、“有机溶剂制浆”方法。后一种方法涉及在一种或多种有机溶剂和通常水的存在下的预处理。所述溶剂可以是醇(乙醇)、酸(例如乙酸或甲酸)或丙酮。“有机溶剂制浆”方法导致木质素的至少部分溶解和半纤维素的部分溶解。因此，存在两种出口物流：具有残余的纤维素、半纤维素和木质素的经预处理的基质，以及含有溶解的木质素和一部分的半纤维素的溶剂相。通常存在溶剂的再生步骤，这可以提取木质素物流。某些“有机溶剂制浆”处理(特别是采用乙醇)与加入强酸(例如H2SO4)相结合。还可以设想在蒸煮阶段之前使生物质经由浸渍反应器与溶剂接触，或者在进行“有机溶剂制浆”蒸煮之前使生物质与酸性催化剂接触。
例如，在文献“Production of bioethanol from lignocellulosic materialsvia the biochemical pathway: A review”，M. Balat，Energy Conversion andManagement 52 (2011) 858-875，或在文献 “Bioethanol production fromagricultural wastes: an overview”， N. Sarkar，S. Kumar Ghosh，S. Bannerjee，K.Aikat，Renewable Energy 37 (2012) 19-27中均报道了各种配置。
最有效的预处理之一是酸性蒸汽爆破，它可使半纤维素几乎完全水解，并显著改善纤维素对于酶的可及性和反应性。在该预处理之前可以进行一个或多个其他处理。
所有这些预处理都应用于最初呈固体形式的生物质：预处理的目的是使破坏它们的结构。
最有效的预处理之一是蒸汽爆破，它可使半纤维素几乎完全水解，并显著改善纤维素对于酶的可及性和反应性。在该预处理之前可以进行一个或多个其他处理。
专利US-8057639和US-8512512提出了一种方法，该方法包括在温和的条件下将半纤维素水解为C5糖的第一步骤，该温和的条件因此保护它们免于降解。该步骤在第一反应器中通过注入蒸汽在1.5巴或更高的压力、110℃或更高的温度下，且任选地在弱酸的存在下进行。在该步骤之后，进行洗涤以提取和回收C5糖液，然后将富含纤维素和木质素的剩余生物质输送到其中发生蒸汽爆破的第二步骤(第二反应器)。通过注入高压蒸汽，这导致生物质的突然膨胀(蒸汽爆破)，该第二反应器在比第一反应器更高的压力下操作。
造纸领域中的专利申请WO-2013/141776描述了在包含碱性浸渍液体的立式反应器(浸渍器)中的浸渍方法，该反应器因此界定出其中进行浸渍的第一区。在浸渍器的底部接收木质纤维素材料，并借助于两个输送螺旋将其转移至浸渍器的顶部。在将其转移到位于液位上方的浸渍器的第二区的过程中，将生物质排干，且液体回落到第一区中。在这种配置中，通过引入碱性液体来控制液位。
当处理需要压力步骤(浸渍、蒸煮类型的预处理等)时，必须使用与这些压力步骤相容的固体生物质引入设备。举例来说，在压缩螺旋的情况下，专利申请CA 2 77322中描述了其一个实施方案。
因此，本发明的目的是改善木质纤维素生物质处理。本发明的目的特别是改善将生物质引入实施一个或多个生物质处理步骤的反应器中。
本发明的目的更具体地是改善如上述现有文献中所述的生物质浸渍步骤和蒸汽爆破步骤。本发明的另一个目的是使处理方法、特别是这两个步骤在能量和/或处理流体消耗方面更有效。
在整个本文中，缩写“SC”表示固含量，其根据标准ASTM E1756-08(2015)“Standard Test Method for Determination of Total Solids in Biomass”来测定。
发明概述
本发明的主题首先是处理固含量SC不大于90重量％的木质纤维素生物质或木质纤维素基质的方法，所述方法包括使用至少一个反应器来处理所述生物质，其中所述反应器或所述反应器中的至少一个经由进料设备来进料生物质，所述进料设备在所述进料设备的生物质入口和生物质出口之间产生压力升高，其中通过洗涤流体在洗涤入口和洗涤出口之间的循环来洗涤所述进料设备。
根据本发明，将离开所述进料设备或所述进料设备中的至少一个的流体出口的洗涤流体的至少一部分重新引入同一进料设备或所述进料设备中的另一个的洗涤入口中。
根据本发明，术语“固含量为X％的木质纤维素生物质”是指其天然具有X％的固含量的生物质(“天然”生物质)或在根据本发明的方法之前的一个或多个操作后具有该含量的生物质。
实际上，事实证明，将进料设备的所有或部分洗涤水如此“再循环”是非常有利的，所述进料设备可以是例如进料螺旋：至少在生物质不包含任何催化剂时，节省了洗涤流体(水)的消耗。当在将该洗涤水引入洗涤环路之前必须对其进行加热时，也可以实现节能，因为随后将已经具有高于室温的温度的“废”流体重新注入洗涤环路中。另外，当需要洗涤补充有催化剂的生物质(例如，在用使用酸性、碱性或氧化催化剂的催化液体浸渍的操作之后)的进料设备时，证明离开进料设备的洗涤水可能包含一定量的催化剂(当生物质经历了经过进料设备来进行液体提取时)，但是在洗涤环路的入口处存在这种也含有催化剂的“废”洗涤水并不构成任何问题。
应当注意，本发明的实施是简单的：装置仅需要设想一个或多个额外的管线来确保在同一进料设备的洗涤出口和洗涤入口之间或在一个进料设备的洗涤出口和另一个设备的入口之间的直接流体连接。
根据本发明，还可以保留将离开的未再循环的洗涤水的任选部分排放的可能性。
根据本发明处理的木质纤维素生物质具有5重量％-80重量％的固含量SC。优选地，其包含不大于75重量％，特别地不大于70重量％或65重量％，并且特别地小于50重量％的固体。
因此，根据本发明处理的生物质在引入进料设备之前优选具有一定的含水量。这种水可以是天然存在的，例如对于木屑形式的生物质来说就是这种情况。它也可以天然地以很低或非常低的量存在，例如对于麦秸或玉米秸就是这种情况。如果含水量太低，则可以预先将生物质加湿以达到不大于90％或不大于80％的固含量，这对于实施本发明而言是合意的。
根据本发明的进料设备使生物质处于压缩状态，其目的通常是在较高压力下将生物质引入某个区域(反应器)。由进料设备中压力升高产生的这种压缩可导致生物质中所含液体的至少一部分被提取或榨出，将该部分液体任选地与来自进料设备的流体出口处的洗涤流体混合。因此，在生物质经过所述进料设备或所述进料设备中的一个的过程中，可以任选地提取生物质中所含液体的至少一部分，这是选择生物质进料设备的结果。
因此，如果生物质的固含量高，为上述范围的上限值(例如，约70％或75％-90％)，则通过洗涤流体出口从提取设备的该生物质提取极少或不提取流体，并且本发明特别可以将洗涤流体再循环注入进料设备中。
另外，如果固含量较低，为上述范围的下限值 (例如低于70％，低于65％或甚至低于50％)，则将从生物质中提取出一定量的流体，本发明由此可以进一步减少洗涤流体的供应，或者甚至不需要供应洗涤流体，洗涤由此能够全部或部分地用从生物质中提取的流体来进行。
优选地，由此离开进料设备的木质纤维素基质的固含量SC大于或等于20重量％，优选大于或等于40重量％。
优选地，在所述进料设备或所述进料设备中的至少一个中产生的压力升高为至少0.05MPa，特别是0.05-4MPa，例如0.1-2.5MPa。
所述一个或多个进料设备(例如为进料螺旋的形式)，特别是至少部分地为圆锥形，包括配备有使洗涤流体循环的栅格的罩。通常，这种类型的螺旋的末端部分的圆锥形将因此压缩生物质，从而产生压差。这种类型的进料设备具有一个主要优点：螺旋可以形成生物质的密封柱塞，这确保了密封性并显著地防止了任何液体从其所在的反应器中涌出。
在文献CA 2 77322中描述了这种类型的螺旋的实例。
因此，本发明可以应用于使用加压的生物质进料设备的反应器中任何的生物质处理，特别是在高于大气压或高于引入所述反应器之前的生物质压力的压力下的任何处理。
根据一个实施方案，本发明的方法包括采用含有化学催化剂的浸渍液体浸渍生物质的步骤。在该步骤之后(直接地或通过设想一个或多个中间步骤)可以是蒸煮步骤，该蒸煮步骤由配备有进料设备的所述反应器或所述反应器中的一个来进行。
根据一个实施方案，本发明的方法包括采用含有化学催化剂的浸渍液体且通过使所述生物质经过液体床、或通过在带式输送机上用所述液体喷射所述生物质、或通过使所述生物质经过搅拌式反应器来浸渍所述生物质的步骤。
根据另一个实施方案，本发明的方法包括采用含有化学催化剂的浸渍液体且通过经由所述进料设备或所述进料设备中的至少一个引入反应器中来浸渍所述生物质的步骤。
根据一个实施方案，本发明的方法包括通过蒸煮，特别是在配备有进料设备的所述反应器或所述反应器中的一个中来处理生物质的步骤。
实施本发明的方法的一个实例如下：处理木质纤维素生物质，所述方法包括以下步骤：
a.在制备区中制备包含意在用于浸渍所述生物质的化学催化剂的浸渍液体，所述化学催化剂选自酸性催化剂、碱性催化剂和氧化催化剂，优选酸性催化剂；
b.借助于第一进料设备经由浸渍反应器的入口引入经研磨的生物质，通过第一洗涤流体在所述设备的入口和出口之间的循环来洗涤所述第一进料设备；
c.经由反应器的第一液体入口将液体引入浸渍反应器中；
d.将经浸渍和排干的生物质从浸渍反应器的出口转移至蒸煮预处理反应器的入口，经由第二进料设备将其引入所述预处理反应器中，通过第二洗涤流体在所述进料设备的入口和出口之间的循环来洗涤所述第二进料设备；
e.在所述蒸煮反应器中预处理所述生物质。
此外，所述方法还包括以下一个或多个步骤：
f.将离开所述第一进料设备或所述第二进料设备的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的至少一部分重新引入第一进料设备和/或第二进料设备的洗涤入口中。
优选地，浸渍和蒸汽蒸煮预处理连续进行。然而，本发明还适用于其中这两个步骤以间歇模式不连续的方法。优选地，在蒸煮之后进行蒸汽爆破，但是该爆破步骤仍然是任选的。
优选地，该实施方案中的浸渍可以在反应器中进行，该反应器的生物质入口位于所述浸渍反应器的第一浸渍区中，所述浸渍反应器包括两个叠置区，即所述第一浸渍区和在该浸渍区上方且配备有经浸渍和排干的生物质出口的第二“排干”区。更优选地，在该反应器配置中，经由位于反应器的所述第一浸渍区中的反应器的第一液体入口将液体引入所述反应器中。
因此，本发明在该实例中提出将两个进料螺旋的洗涤流体的全部或一部分再循环或再使用。特别有利的特征是其证明可以有效地再循环一种和/或另一种洗涤流体，或两者，而不会以任何方式影响浸渍的品质或蒸煮的品质。
此外，对于每种洗涤流体而言，可以多种方式非常灵活地进行该再循环。
因此，浸渍反应器的进料设备的洗涤流体通常是基于水的，因此“废”水主要在进料设备的出口处被回收。通过将废水重新引入一个或另一个螺旋型进料设备的入口中来将其再循环可以显著地减少过程中的水消耗。另外，当加热该水时，因为洗涤水总体上需要较少的热量，也观察到节能。因此，洗涤流体在闭合环路中的循环是非常有利的。
关于蒸煮预处理反应器的进料设备的洗涤流体，情况略有不同，因为洗涤流体(通常也是水)在洗涤运输已经用催化液体浸渍的生物质的进料设备时倾向于变得含有催化剂：在此螺旋中从含有催化剂的经浸渍的生物质中榨出一部分液体，并且该液体在螺旋出口处与其中的洗涤水混合。在该进料设备的出口处，通常将其称为“压榨液”。该压榨液也可以被再循环以返回预处理反应器的进料设备的洗涤入口，或去往第一进料设备的洗涤入口。此外，即使当浸渍液体是非常酸性的时，并且当压榨液也是如此(其酸性程度较低)时，这对于设备也不会造成任何问题，因为浸渍反应器的生物质进料设备通常被设计成耐受与催化液体的接触 (以对抗液体涌入生物质进料设备) 而不会劣化。
在这两种情况下，仍然可以将废水和/或压榨液的一部分也送至排放。另外，这两种情况是替代的或叠加的。
根据一个优选的实施方案，本发明的方法还包括将离开第一进料设备或第二进料设备的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的一部分重新引入浸渍液体制备区中，用于a.)制备所述液体。
在该方法过程中，可以根据需要随意调整和变化被重新引入进料设备的离开的洗涤流体相对于用于制备催化液体的流体的比例或相对于输送至排放的流体的比例。
在其中一部分的压榨液被重新引入液体制备区的情况下，优点是双重的，因为降低了用于制备液体的水的消耗，而且减少了催化剂的消耗，因为压榨液含有催化剂。液体制备步骤通常针对某些物理化学参数(例如温度)、液体中催化剂的含量采用不同的调节手段来进行(例如，当需要酸性或碱性催化时通过调节pH值)，因此，可以通过这些调节手段考虑该额外的催化剂供应，以保持液体的期望特性。
第一进料设备和/或第二进料设备的洗涤可以连续或不连续地发生，因此例如可以永久洗涤或以给定的时间间隔洗涤。洗涤循环流量也可以变化，特别是作为引入一个或另一个反应器中的生物质质量流量的函数变化。
将离开所述第一进料设备或所述第二进料设备的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的一部分重新引入第一进料设备和/或第二进料设备的洗涤入口也可以连续或不连续地发生。
根据一个实施方案，将第一进料设备的洗涤出口处的第一洗涤流体的一部分重新引入第一进料设备或第二进料设备的洗涤入口中，并将所述洗涤流体的另一部分重新引入液体制备区中，用于制备所述液体。
对应地，根据与前述实施方案相容的第二实施方案，将第二进料设备的洗涤出口处的第二洗涤流体的一部分重新引入第一进料设备或第二进料设备的洗涤入口中，并将所述洗涤流体的另一部分重新引入液体制备区中，用于制备所述液体。
根据一个实施方案，进料设备的洗涤在补充有催化剂、特别是酸性催化剂、碱性催化剂或氧化催化剂的生物质的存在下进行，当通过经过所述进料设备对生物质进行液体提取时，离开所述进料设备的流体出口的洗涤流体包含一定量的所述催化剂，并将含有所述催化剂的所述洗涤流体的至少一部分重新引入相同的进料设备或所述进料设备中的另一个（特别是输送不含催化剂的生物质）的洗涤入口。术语“催化剂”在本文中应广义地理解为能够与生物质相互作用的任何试剂，特别用于改变其物理化学或流变学性质之一。因此，通过本发明发现，可以将洗涤水（即使补充了这样的催化剂时）再循环，以将其重新引入相同的进料设备或另一个仅输送生物质的进料设备中：重新引入的洗涤水不是纯水，而是补充有催化剂的水的事实证明对整个过程没有有害影响，这是出乎意料的。
本发明的另一个主题是实施上述方法的装置，特别是包括至少一个处理固含量不大于90重量％的木质纤维素生物质的反应器的装置，其中通过在进料设备的生物质入口和生物质出口之间产生压力升高的所述进料设备将所述生物质进料至所述反应器或所述反应器中的至少一个。通过洗涤流体在洗涤入口和洗涤出口之间的循环以及将离开所述进料设备或所述进料设备中的至少一个的流体出口的洗涤流体的至少一部分重新引入相同的进料设备或所述进料设备中的另一个的洗涤入口中的设备来洗涤所述进料设备。
本发明的另一个主题是木质纤维素生物质处理装置的实施方案，其包括：
-配备有液体出口的制备包含用于浸渍生物质的化学催化剂的浸渍液体的区域，所述化学催化剂选自酸性催化剂、碱性催化剂或氧化催化剂，优选酸性催化剂；
-浸渍反应器，特别包括配备有生物质入口的第一浸渍区以及叠置于第一浸渍区上的称为排干区的第二浸渍区，所述反应器配备有生物质入口和生物质出口；
-第一设备，其将经研磨的生物质经由特别位于第一浸渍区中的浸渍反应器的生物质入口进料至浸渍反应器；
-将浸渍液体进料至反应器的设备，所述设备将液体制备区的液体出口连接至浸渍反应器中的第一液体入口，特别是在浸渍反应器的第一浸渍区中；
-通过蒸汽爆破对经浸渍的生物质进行预处理的反应器，所述反应器的生物质入口被连接至浸渍反应器的生物质出口；
-第二设备，其将经浸渍的生物质经由所述预处理反应器的生物质入口进料至预处理反应器中；
-洗涤流体在浸渍反应器的经研磨的生物质的第一进料设备的入口和出口之间的循环；
-洗涤流体在预处理反应器的经浸渍的生物质的第二进料设备的入口和出口之间的循环；
所述装置还包括：
-将离开所述第一进料设备或第二进料设备的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的至少一部分重新引入第一进料设备和/或第二进料设备的洗涤入口的设备。
有利地，所述装置还包括用于将离开第一进料设备或第二进料设备的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的一部分重新引入浸渍液体制备区中的设备。
有利地，可以设想用于将在第一进料设备的洗涤出口处的第一洗涤流体的一部分重新引入第一进料设备或第二进料设备的洗涤入口中的设备，以及将所述流体的另一部分重新引入液体制备区中的设备。
根据本发明的装置还可以设想用于将在第二进料设备的洗涤出口处的第二洗涤流体的一部分重新引入第一进料设备或第二进料设备的洗涤入口中的设备，以及将所述流体的另一部分重新引入液体制备区中的设备。
这些重新引入设备有利地是能够进行期望的水力连接的管线或管线组，其生产本身是已知的。
本发明的另一个主题是上述方法或装置用于处理任何木质纤维素生物质，诸如木材、秸秆、农业残余物和所有专用能源作物，其可以是一年生或多年生植物例如芒草以生产糖、生物燃料或生物基分子的用途。
详细描述
下面将借助于根据本发明的方法的非限制性实例详细描述本发明，其通过以下附图来说明：
-图1：根据本发明的生物质处理方法的总体原理的方框图类型的示意图，
-图2：根据本发明的生物质处理方法的第一实施方案的方框图类型的示意图，
-图3：根据本发明的生物质处理方法的第二实施方案的方框图类型的示意图，
-图4：根据本发明的生物质处理方法的第三实施方案的方框图类型的示意图。
因此，图1是本发明原理的图示，图2集中于两个生物质处理步骤：催化浸渍然后蒸煮。图3和图4描述了在浸渍和蒸煮后处理生物质直至其酶水解的整个过程。
本发明更具体地集中在前两个步骤，即经研磨的生物质的浸渍和一旦生物质已被浸渍就通过蒸煮对其进行处理。
使用以下附图标记描述附图
在所有附图中，相同的附图标记对应于相同的组件/流体/产物：
1：水进入液体制备槽
2：酸进入液体制备槽
3：液体制备设备(槽)
4：酸性液体进入浸渍设备(反应器)
5：经研磨的生物质
6：浸渍设备的螺旋式进料器或螺塞式（plug-screw）进料器
7：用于洗涤浸渍设备的螺塞式进料器的水
8：浸渍设备的螺塞式进料器的洗涤液出口
9，9’：浸渍设备(反应器)
9a：浸渍槽9的浸渍区
9b：浸渍槽9的排干区
10：经浸渍和排干的生物质
11：预处理设备的螺旋式进料器或螺塞式进料器
12：用于洗涤预处理设备的螺塞式进料器的水
13：预处理设备的螺塞式进料器的压榨液
13.a：送至排放的压榨液
13.b：将压榨液再循环以洗涤预处理设备的螺塞式进料器
13.c：将压榨液再循环到酸性液体制备槽3中
13.d：将压榨液再循环以洗涤浸渍设备的螺塞式进料器
14：预处理蒸煮设备(爆破反应器)
15：注入蒸汽进行预处理
16：经预处理的生物质和蒸汽
17：分离蒸汽和经预处理的生物质的设备(旋风分离器)
18：蒸汽冷凝
19：经预处理的生物质
20：酶水解
21：含糖的酶水解产物
22：醇（乙醇）发酵
23：含有乙醇的发酵酒（醇）
24：蒸馏
25：浓缩醇
26：粗酒糟。
图1以最简单的实施方案非常示意性地展示了本发明的原理(其过程的细节和各个步骤将在随后借助于图2至图4进行描述)：将生物质5，10(经催化液体浸渍或未经催化液体浸渍)通过加压进料设备6，11引入反应器9，14中进行处理，该加压进料设备是螺旋式进料器(也称为螺塞式进料器)，其末端部分是圆锥形，具有带排干栅格的罩、洗涤水入口7，12和洗涤水出口8，13。在螺旋的下游部分中逐渐形成密封性生物质塞，这通过至少为0.05MPa、例如约0.5MPa的螺旋的生物质入口和生物质出口之间的压差反映出对生物质产生压缩。施加到生物质的压缩可导致生物质中所含的一部分液体被榨出，特别是当生物质在其进入加压进料设备6，11之前的SC小于80％时。将如此提取的液体与洗涤水混合，并与废洗涤水8，13一起排出。
根据本发明，将离开螺旋8，13的洗涤水的至少一部分重新注入螺旋的洗涤水入口7，12中。应当指出的是，仍然有可能简单地排放一部分离开的洗涤水，以及像现有技术那样一部分进入的洗涤水源自供水，以定期或系统地补充再循环到螺旋入口中的水量。
在该图示中，洗涤水的再循环应用于相同的螺旋，但是，如将在其他附图中详细描述的那样，当该方法设想出用于多个反应器的多个进料螺旋时，本发明还涉及将在一个螺旋的出口处的洗涤水全部或部分再循环至另一个进料螺旋的入口。
在这里，进入进料螺旋的生物质的固含量为50％。可能会发生在生物质于螺旋中的运输过程中被提取出一部分液体，将提取的水在螺旋的洗涤出口处与废洗涤水混合。生物质的固含量越低，从进料螺旋中的生物质中所提取的流体越多，该流体补充或甚至任选地完全代替了螺旋入口处的洗涤流体。
图2表示用酸性液体浸渍生物质的步骤，然后是构成生物质处理的一部分的蒸煮步骤：
该方法按以下方式进行：将水和酸分别经由管线1和管线2引入酸性液体制备槽3中。然后将管线4的酸性液体注入到浸渍设备9'中，以与经研磨的生物质混合。浸渍设备在这里是带式输送机，该带式输送机是通过支撑该传送带的辊子的旋转而平移驱动的，在该传送带上将生物质放置至给定的厚度。在生物质的运输过程中，经由置于传送带上方的喷嘴，采用取自槽3的酸性液体喷射该生物质。过量的液体可以在传送带的下方回收至收集区中，以任选地全部或部分再循环。
借助于另一种“螺塞式进料器”类型的进料螺旋11将已任选地预先排干的经浸渍的生物质10引入处理单元14中，该进料螺旋压缩生物质以形成生物质塞。当该生物质反应器14中的蒸煮反应通过蒸汽爆破发生时，该密封性生物质塞确保密封性并防止蒸汽泄漏。在螺旋11中进行该压缩的过程中，发生固/液分离，并且废酸性液体通过螺旋的罩栅格排出。用来自管线12的水洗涤该螺旋，所述水由此与废酸性液体混合，并且在管线13中将洗涤水和废酸性液体(称为压榨液)的混合物排出。压榨液还可以包含源自螺旋11的洗涤的固体。
任选地，例如采用使用具有弯曲形状的栅格的设备在该物流13上进行固/液分离步骤。
然后可以将物流13引向：
-经由管线13a的排放；
-经由管线13b的再循环，以代替洗涤螺旋11的水12的全部或一部分；
-经由管线13c再循环到酸性液体制备槽3中。
然后各种可能性变得可用：
-根据一个实施方案，将物流13全部送入管线13b以代替洗涤水12的全部或一部分，
-根据另一个实施方案，仅将物流13的一部分送入管线13b以代替洗涤水12的全部或一部分，其余部分经由管线13c输送用于制备液体(例如，两个部分的体积比为20/80-80/20)。
通过如下图所述的方式通过蒸煮和蒸汽爆破在处理设备14中处理生物质。
图3展示了相对于图2在实施生物质的浸渍方面的变型，并且还展示了生物质的蒸煮/蒸汽爆破之后的步骤。
在这里仅描述与根据图2的方法的区别，在其他方面，两种方法以相同的方式实施。
将水和酸分别经由管线1和管线2引入酸性液体制备槽3中。然后将管线4的酸性液体注入浸渍设备9中，以与经研磨的生物质混合。反应器在这里基本上垂直放置。
将经预研磨的生物质经由进料螺旋6中的管线5引入方法中，该进料螺旋6类似于之前附图中已经描述过的螺旋11，其还具有水洗环路。该螺旋可以形成密封性生物质塞，其确保密封性并防止酸性液体泄漏。用经由管线7进入并经由管线8离开的水洗涤该螺旋。在螺旋出口处，柱塞的膨胀发生在浸渍反应器9的底部区域中。在浸渍区9a中用酸性液体浸渍生物质。然后在排干区9b中将其排干。经由一个或两个输送螺旋将其输送到反应器9中。
然后可以如前文所述将物流13引向：
-经由管线13a的排放；
-经由管线13b的再循环，以代替洗涤螺旋11的水12的全部或一部分；
-经由管线13c再循环到酸性液体制备槽3中；
-但是也可以使用另一种可能性，因为在这里，物流13也可以经由管线13d再循环以代替洗涤螺旋6的水7的全部或一部分。
继续对图2至图4相同的反应器14以及该反应器14中的处理之后的步骤进行更详细的描述：
经由管线15引入加热反应器14所需的蒸汽。在反应器出口，生物质/蒸汽混合物膨胀并经由管线16输送到分离设备17。分离设备17可以是旋风分离器类型：其将蒸汽18与经预处理的生物质19分离。
然后使用酶混合物（cocktail）将经预处理的生物质在转化设备20中转化为含糖的酶水解产物（must）21。在发酵步骤22中通过发酵将糖转化为醇(例如乙醇，丙酮，丁醇)。将发酵酒23输送至分离和纯化步骤24。步骤24(其例如通过蒸馏进行)实现了将含有浓缩醇的物流25与粗酒糟(废水，残留的木质素)26分离。
在本文中将不给出被认为是本领域技术人员已知的用于蒸汽爆破、酶水解产物转化和发酵步骤的操作条件的细节。
图4展示了相对于图3的变型。
相对于图3的其他附图标记是：
8：浸渍设备螺旋6的废洗涤液出口
8.a：送至排放的废洗涤液
8.b：用于洗涤浸渍设备螺的再循环的洗涤液旋
8.c：被再循环到酸性液体制备槽3中的洗涤液
8.d：用于洗涤预处理设备14的螺旋11的再循环的洗涤液
在这里仅描述与根据图3的方法的区别，在其他方面，所述两种方法以相同的方式进行：
在此，洗涤进料螺旋6的水8也根据各种替代或叠加可能性而被再循环。用于洗涤输送螺旋6的液体8可以：
-经由管线8a从系统中排放
-经由管线8b再循环以代替洗涤浸渍反应器9的进料螺旋6的水7
-经由管线8c再循环到酸性液体槽3中，或
-经由管线8d再循环以代替洗涤爆破设备/反应器14的进料螺旋11的水12。
根据本发明的另一个实施方案，将物流8全部送入管线8b或管线8d中，以代替洗涤水12或洗涤水7的全部或一部分。根据另一个实施方案，将物流8的一部分送入管线8b或管线8b中，其余的部分则经由管线8c输送用于制备浸渍液体。两个部分之间的体积比可以为80/20-20/80。
在任何情况下，就来自螺旋6的废水或来自螺旋11的压榨液的再循环，也可以将一部分送至排放(管线13a，管线8a)。
不用说，在本发明的上下文中，还可以将来自洗涤螺旋6的废水的再循环与来自螺旋11的压榨液的再循环组合，或者仅将其中之一再循环。
下文给出对前文所述的前两个生物质处理步骤的一些操作细节或变型：
浸渍步骤在10-95℃的温度下进行，并且生物质在所述浸渍步骤中的停留时间为20秒至12小时。优选地，生物质的停留时间为30秒至60分钟。
浸渍步骤可以以间歇或连续的模式进行。优选地，该步骤以连续模式进行。浸渍步骤优选在大气压下进行。优选地，浸渍步骤以单个步骤进行。
浸渍步骤包括使生物质和酸性液体接触。它可以例如通过浸渍或通过喷射进行。
浸渍步骤在本领域技术人员已知的设备中进行，例如在搅拌式反应器中，通过生物质在液体床中的水平或垂直通过进行，通过输送生物质的传送带上的喷射(如图2所示)或在输送螺旋中进行。
浸渍反应器或浸渍器通常配备有一个或多个将木质纤维素基质从其入口孔转移到出口孔的设备。这些设备可以是例如螺旋或传送带。此外，浸渍器配备有一个或多个用于输送酸性液体的管线，并且如果需要，还配备有一个或多个用于取出酸性液体的管线。所述酸性液体的入口管和出口管通常被安装成通过并流或逆流再循环起作用。
预处理步骤(蒸煮)：
对木质纤维素基质实施该预处理步骤，该预处理步骤特别地旨在改变纤维素级分的物理性质和物理化学性质，例如其聚合度和其结晶状态。
预处理包括蒸煮区。该蒸煮在100℃-250℃、更优选130℃-230℃的温度下在0.1-4MPa的压力下进行。在蒸煮区中的停留时间为10秒至4小时，更优选3分钟至1小时。
蒸煮可以以间歇或连续的模式进行。它可以在本领域技术人员已知的任何设备中进行，例如搅拌式反应器，配备有输送螺旋的水平管式反应器，非搅拌式间歇反应器等。可以通过与传热流体(间接)进行热交换、通过电加热或通过直接注入热流体(例如加压水或蒸汽)来提供蒸煮所需的热能。
蒸煮结束时的固体的排出可以通过快速减压、缓慢减压、在直接或间接热交换引起的温度降低之后等发生。
在一个实施方案中(优选的)，通过直接注入用蒸汽加热蒸煮区，然后对介质进行突然减压，该过程称为蒸汽爆破(或“steamex”)。在该过程中，通过注入加压蒸汽将木质纤维素基质迅速带至高温。通过突然减压停止处理。
蒸汽爆破过程的操作条件如下：
•将蒸汽直接注入反应器；
•反应器的温度通常为150-250°C，优选160°C-220°C；
•压力为0.5-2.5 MPa，优选0.8-2.0 MPa；
•膨胀阶段之前的停留时间为10秒至25分钟，优选3分钟至15分钟。
蒸汽爆破可以以间歇或连续的模式进行，并且实现破坏生物质结构的减压步骤可以以一个或多个步骤进行。
现在描述使用根据图4的方法来实施一个或多个再循环操作的实施例：
对比例1
这是一个其中仅将废洗涤水作为液体制备槽的补充水再循环的实施例。待处理的生物质是具有以下特征的木材：
原料：杨木，流量7.47吨/小时，固含量(SC)：50％，平均组成(基于SC)：
% (基于SC)
纤维素 42.6%
半纤维素 20.5%
木质素及其他(灰分，可提取物等) 36.9%
首字母缩写词“SC”表示固含量，其根据标准ASTM E1756-08(2015)“StandardTest Method for Determination of Total Solids in Biomass”来测定。
木材以特征尺寸为50mm的碎屑形式使用。进入单元的碎屑的温度为室温。碎屑5经由锥形螺旋6输送到浸渍反应器9。用洗涤水7，8以1吨/小时的流量洗涤该螺旋。在通过螺旋6实施压缩的过程中，以0.679吨/小时的速度从杨木碎屑中提取液体，因此用于洗涤浸渍反应器9的螺旋6的废水的总流量为1.679吨/小时。
将以下物质引入浸渍反应器9中：
-经由锥形螺旋6压缩的木材碎屑；
-在90℃的温度下，以2.9吨/小时引入采用水1和硫酸2制备的质量浓度为1.57重量％（wt）的酸性液体4。
从浸渍反应器9中移除经浸渍的碎屑，并将其转移到蒸汽爆破反应器14中。通过借助于另一个锥形螺旋11输送，进入预处理反应器。用洗涤水以0.6吨/小时的流量洗涤该螺旋。在通过螺旋11实施压缩的过程中，以2.95吨/小时的速度从经浸渍的杨木碎屑中提取液体，因此，用于洗涤浸渍反应器9的螺旋6的废水的总流量为3.55吨/小时。该物流含有0.5重量％的H2SO4。
在200°C下采用短停留时间以连续配置进行蒸汽爆破预处理。介质突然膨胀到1.3个大气压的压力。
位于浸渍上游的酸性液体制备槽3递送2.9吨/小时的流量的酸性液体。该液体由水和96％的硫酸制备，各自的流量为2.8526吨/小时的水和0.0474吨/小时的浓度为96重量％的酸。在该配置中，总耗水量为4.5526吨/小时，总耗酸量为0.0474吨/小时的浓度为96重量％的硫酸。
将来自洗涤螺旋6和螺旋11的废水经由管线8a和管线13a排放。
对比例2
该实施例重复了对比例1，唯一的区别在于，将洗涤爆破反应器14的螺旋11所得的物流的一部分13c输送至酸性液体制备槽3：该流等于考虑到为达到目标酸度应提供的酸补充量所需的液体补充量。因此，再循环液体的流量为2.8675吨/小时，并且补充酸的流量为0.0325吨/小时的96重量％的硫酸。在该第二配置中，总耗水量为1.6吨/小时(用于洗涤螺旋11)，耗酸量为0.0325吨/小时的96重量％的硫酸。必须处理2.362吨/小时的废水物流。
根据本发明的实施例3
在该实施例中，呈现了根据本发明的浸渍和预处理木材的方法，该方法处理与前述对比例1和对比例2相同的原料。木材以特征尺寸为50mm的碎屑形式使用。进入单元的碎屑的温度为室温。
碎屑经由锥形螺旋6输送到浸渍反应器9。采用洗涤液7、8、13d以1.0吨/小时的流量洗涤该螺旋；该液体产生自水7和用于洗涤预处理反应器14的螺旋11的液体13d的混合物。在通过螺旋6实施压缩的过程中，以0.679吨/小时的速度从杨木碎屑中提取液体，因此，用于洗涤浸渍反应器9的螺旋6的废水的总流量为1.679吨/小时。
将以下物质引入浸渍反应器9中：
-经由锥形螺旋6的压缩的木材碎屑；
-在90℃的温度下，质量浓度为1.57重量％的2.9吨/小时的采用水1和硫酸2制备的酸性液体4。
从浸渍反应器9中移除经浸渍的碎屑，并将其转移到蒸汽爆破反应器14中。通过借助于第二锥形螺旋11输送进入预处理反应器14。用洗涤水12，13以0.6吨/小时的流量洗涤螺旋11。在通过螺旋11实施压缩的过程中，以2.95吨/小时的速度从经浸渍的杨木碎屑中提取液体，因此，用于洗涤反应器14的螺旋11的废水的总流量为3.55吨/小时。该物流含有0.5重量％的H2SO4。在200°C下采用短停留时间以连续配置进行蒸汽爆破预处理。介质突然膨胀到1.3个大气压的压力。
位于浸渍上游的酸性液体制备槽3递送2.9吨/小时的流量的酸性液体。优选地，其配备有用于测量水、酸、废液和制备液的pH和流量的传感器。
将洗涤爆破反应器14的螺旋11所得的物流的一部分输送至酸性液体制备槽3：该流量等于考虑到为达到目标酸度应提供的酸补充量所需的液体补充量。因此，如前文的实施例中的那样，再循环液体的流量为2.8675吨/小时，补充酸的流量为0.0325吨/小时的96重量％的硫酸。将用于洗涤预处理反应器14的螺旋11的废液13物流的一部分13d(未作为液体槽3的补充液输送)以0.683吨/小时的流量输送至洗涤浸渍反应器9的螺旋6，以作为0.317吨/小时的水的冲给。因此，总耗水量为0.917吨/小时。必须处理1.679吨/小时的废水物流。
因此，相对于对比例2的配置，根据本发明的方法可以实现：
-水的质量消耗减少了超过42％；
-待处理的废水质量减少了29％。
根据本发明的实施例4
在该实施例中，呈现了根据本发明的浸渍和预处理木材的方法，该方法处理与对比例1相同的原料。
木材以特征尺寸为50mm的碎屑形式使用。进入单元的碎屑的温度为室温。
碎屑经由锥形螺旋6输送到浸渍反应器9。采用洗涤水7以1.0吨/小时的流量洗涤该螺旋。在通过螺旋实施压缩的过程中，以0.679吨/小时的速度从杨木碎屑中提取液体，因此，用于洗涤浸渍反应器9的螺旋6的废水的总流量为1.679吨/小时。
将以下物质引入浸渍反应器9中：
-经由锥形螺旋2的压缩的木材碎屑；
-在90℃的温度下，质量浓度为1.57重量％的2.9吨/小时的采用水1和硫酸2制备的酸性液体4。
从浸渍反应器9中移除经浸渍的碎屑，并将其转移到蒸汽爆破反应器14中。通过借助于第二锥形螺旋11输送进入预处理反应器14。在通过螺旋实施压缩的过程中，以2.95吨/小时的速度从经浸渍的杨木碎屑中提取液体13。根据本发明，该物流的一部分13b(1.5吨/小时)用于洗涤锥形螺旋11。因此，用于洗涤浸渍反应器9的螺旋6的废水的总流量为4.45吨/小时，其中的1.5吨/小时被再循环用于洗涤13b。该物流含有0.602重量％的H2SO4。该物流比实施例1提取的物流的酸浓度更高，因为在压缩过程中提取的废酸性液体尚未用螺旋洗涤水稀释。在200℃下采用短停留时间以连续配置进行蒸汽爆破预处理。介质突然膨胀到1.3个大气压的压力。
位于浸渍上游的酸性液体制备槽3递送2.9吨/小时的流量的酸性液体。
将洗涤预处理反应器14的螺旋11所得的且未用于螺旋的洗涤13b的物流13以2.87吨/小时的流量送入13c酸性液体制备槽3中，并排放剩余部分13a(0.08吨/小时)。补充酸的流量为0.0294吨/小时的96重量％的硫酸。
在根据该实施例的方法中，总耗水量为1.0吨/小时(用于洗涤浸渍螺旋6)，耗酸量为0.0294吨/小时的96重量％的硫酸。必须处理1.759吨/小时的废水物流。
因此，相对于对比例2的配置，根据本发明的该实施例的方法可以实现：
-水的质量消耗减少了37％；
-浓硫酸的质量消耗减少了9.4％
-待处理的废水质量减少了25％。
总之，这些实施例表明，本发明非常显著地节省了能量/起始材料，并且具有很大的实施灵活性。此外，对装置进行的修改仍然适度且易于实施，在适当的情况下增加了配备有改变流量、测量pH或温度的设备的管线，这些附加管线的设想完全在本领域技术人员的范围内。即使用于处理生物质的各种操作(例如浸渍和蒸煮和/或蒸汽爆破操作)是不连续的，本发明仍然是有益的：在这种情况下，优选将洗涤水再循环到相同的进料螺旋(用于螺旋6的洗涤的环路8b，用于螺旋11的洗涤的环路13b)。

Claims (16)

1.处理固含量不大于90重量％的木质纤维素生物质的方法，所述方法包括使用至少一个反应器(9，14)来处理所述生物质，其中所述反应器或所述反应器中的至少一个经由进料设备(6，11) 来进料生物质，所述进料设备(6，11)在所述进料设备的生物质入口和生物质出口之间产生压力升高，其中通过洗涤流体在洗涤入口( 7，12)和洗涤出口(8，13)之间的循环来洗涤所述进料设备，其特征在于，将离开所述进料设备或所述进料设备中的至少一个(6，11)的流体出口的洗涤流体的至少一部分重新引入同一进料设备或所述进料设备中的另一个的洗涤入口中。
2.如前述权利要求所述的方法，其特征在于，在所述生物质经过所述进料设备或所述进料设备中的一个(6，11)的期间从所述生物质中提取液体。
3.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述进料设备或所述进料设备中的至少一个(6，11)中产生的压力升高为至少0.05MPa，特别是0.05-4MPa。
4.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括采用含有化学催化剂的浸渍液体浸渍所述生物质的步骤，其通过将所述生物质引入配备有进料设备(6，11)的所述反应器或所述反应器中的一个(9，1)来实施。
5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括采用含有化学催化剂的浸渍液体且通过使所述生物质经过液体床、或通过在带式输送机 (9') 上用所述液体喷射所述生物质、或通过使所述生物质经过搅拌式反应器来浸渍所述生物质的步骤。
6.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括采用含有化学催化剂的浸渍液体且经由所述进料设备或所述进料设备中的至少一个(6)将生物质引入反应器(9)中来浸渍所述生物质的步骤。
7.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过蒸煮、特别是在配备有进料设备(11)的所述反应器或所述反应器中的一个(14)中蒸煮来处理所述生物质的步骤。
8.如前述权利要求之一所述的方法，所述方法包括以下步骤：
a. 在制备区(3)中制备包含意在用于浸渍所述生物质(5)的化学催化剂(2)的浸渍液体(4)，所述化学催化剂选自酸性催化剂、碱性催化剂和氧化催化剂，优选酸性催化剂；
b. 借助于第一进料设备(6)经由浸渍反应器(9)的入口引入经研磨的生物质(5)，通过第一洗涤流体(7，8)在所述设备(6)的入口和出口之间的循环来洗涤所述第一进料设备；
c. 经由反应器的第一液体(4)入口将液体引入浸渍反应器(9)中；
d. 将经浸渍和排干的生物质(10)从浸渍反应器出口转移至蒸煮预处理反应器(14)的入口，经由第二进料设备(11)将其引入所述预处理反应器中，通过第二洗涤流体(12，13)在所述进料设备的入口和出口之间的循环来洗涤所述第二进料设备；
e. 在所述蒸汽爆破反应器(14)中预处理所述生物质(10)；
f. 将离开所述第一进料设备或所述第二进料设备(6，11)的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的至少一部分重新引入第一进料设备(6)和/或第二进料设备(11)的洗涤入口中。
9.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
g.将离开所述第一进料设备或所述第二进料设备(6，11)的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的一部分重新引入浸渍液体制备区(3)中，用于a)制备所述液体。
10.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述进料设备和/或所述进料设备中的至少一个是进料螺旋(6，11)，所述进料螺旋特别是至少部分为圆锥形，包括配备有实现洗涤流体的循环和任选地从生物质中提取流体的栅格的罩。
11.如权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第一进料设备(6)的洗涤出口处的所述第一洗涤流体(8)的一部分重新引入所述第一进料设备或第二进料设备的洗涤入口(8b，8d)中，以及将所述洗涤流体的另一部分重新引入(8c)液体制备区(3)中，用于制备所述液体。
12.如权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第二进料设备(11)的洗涤出口处的所述第二洗涤流体(13)的一部分重新引入所述第一进料设备或第二进料设备(6，11)的洗涤入口(13b，13d)中，以及将所述洗涤流体的另一部分(13c)重新引入液体制备区(3)中，用于制备所述液体。
13.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在补充有催化剂，特别是酸性催化剂、碱性催化剂或氧化催化剂的生物质的存在下实施所述进料设备(11)的洗涤，当通过使生物质经过所述进料设备来对生物质提取液体时，离开所述进料设备(6，11)的流体出口的洗涤流体含有一定含量的所述催化剂，以及将含有该催化剂的所述洗涤流体至少部分地重新引入同一进料设备或所述进料设备中的另一个—其尤其输送不含催化剂的生物质—的洗涤入口中。
14.实施前述权利要求之一所述的方法的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个处理固含量不大于90重量％的木质纤维素生物质的反应器，其中经由进料设备将生物质进料至所述反应器或所述反应器中的至少一个，所述进料设备在所述进料设备的生物质入口和生物质出口之间产生压力升高，通过洗涤流体在洗涤入口和洗涤出口之间的循环洗涤所述进料设备，和将离开所述进料设备或所述进料设备中的至少一个(6，11)的流体出口的洗涤流体(8，13)的至少一部分重新引入同一进料设备或所述进料设备中的另一个的洗涤入口中的设备。
15.处理木质纤维素生物质的装置，其包括：
-配备有液体出口的制备包含用于浸渍生物质(5)的化学催化剂的浸渍液体(4)的区域(3)，所述化学催化剂选自酸性催化剂、碱性催化剂或氧化催化剂，优选酸性催化剂；
-浸渍反应器(9)，所述反应器配备有生物质入口和生物质出口；
-第一设备(6)，其将经研磨的生物质经由浸渍反应器的生物质入口进料至浸渍反应器(9)；
-将浸渍液体(4a)进料至反应器(5)的设备，所述设备将液体(4)制备区(3)的液体出口连接至浸渍反应器中的第一液体入口；
-通过蒸煮对经浸渍的生物质(10)进行预处理的反应器(14)，所述反应器的生物质入口被连接至浸渍反应器(9)的生物质出口；
-第二设备(11)，其将经浸渍的生物质(10)经由所述预处理反应器(14)的生物质入口进料至所述预处理反应器中；
-洗涤流体(7，8)在浸渍反应器(9)的经研磨的生物质(5)的第一进料设备(6)的入口和出口之间的循环；
-洗涤流体(12，13)在预处理反应器(14)的经浸渍的生物质(10)的第二进料设备(11)的入口和出口之间的循环；
其特征在于，所述装置还包括：
-将离开所述第一进料设备或第二进料设备(6，11)的流体出口的第一洗涤流体和/或第二洗涤流体的至少一部分重新引入第一进料设备和/或第二进料设备的洗涤入口的设备。
16.前述权利要求之一所述的方法或装置用于处理木质纤维素生物质(5)，例如木材、秸秆、农业残余物和所有专用能源作物，特别是一年生或多年生植物，例如芒草以生产糖、生物燃料或生物基分子的用途。
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