CN1675368A - 絮凝剂用于分离水解的发酵底物中的固体残余物的用途 - Google Patents

Abstract

用于改进从天然存在的多糖的含水酸水解产物的液相分离残余的固体物质的效率的方法，该水解产物包含溶解的糖和残余的酸，其中以有效量向含水混合物中添加絮凝剂，以及生产发酵产物的方法，该方法包括以下步骤：(i)在酸介质中水解基于颗粒多糖的植物来源的材料，从而形成包含溶解的糖和固体物质的含水混合物，(ii)使含水混合物经过一个或多个分离阶段，在分离阶段中固体物质从水相中去除，(iii)调节获得的水相的pH到pH至少为4，(iv)通过微生物对水相中的溶解糖进行发酵，以生产发酵产物，(v)分离发酵产物，其中在步骤(ii)中的至少一个分离阶段中，以有效量向含水混合物中添加絮凝剂。

Description

絮凝剂用于分离水解的发酵底物中的固体残余物的用途

本发明涉及处理植物来源的材料以提供含有糖的含水溶液的方法，该含水溶液可用于发酵过程以生产发酵产物。这种发酵产物一般包括如乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、丁二醇、异丙醇、丁酸、甲烷、柠檬酸、富马酸、乳酸、丙酸、琥珀酸、衣康酸、乙酸、乙醛、3-羟基丙酸、葡糖酸和酒石酸以及氨基酸，如L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-天冬氨酸、L-色氨酸、L-芳基甘氨酸或任何这些酸的盐。

用浓酸处理粉碎的纤维素材料以提供糖的含水溶液是已知的，该含水溶液可用于发酵过程。例如，US-A-4650689公开了通过如下方法从纤维素材料制备乙醇的方法，即，在压力下将纤维素材料置于高浓度无机酸气体中，并用热水处理以得到含有可进行发酵的糖的溶液。

US-A-5975439描述了通过如下方法生产乙醇的自动化方法，即，将城市的固体废物的纤维素成分粉碎并在高温下将其与等量的浓硫酸混合，得到已消化的混合物。在进行发酵过程之前，通过过滤过程将含水糖溶液与固体分离。

然而，希望能够提高这些制造方法的生产力，尤其对于对成本非常敏感的产物如乙醇而言。具体而言，希望改善酸处理的植物来源的材料的排出率，以使在液体中回收的可溶性糖最大化。此外，分离的固体应尽可能干燥，以防止任何糖的损失，而该糖可用于发酵过程。此外，主要含有木质素的固体副产物可用作固体燃料，例如用于加热蒸馏柱的锅炉中，该蒸馏柱用于从发酵肉汤中分离发酵产物。因而，如果将含有固体木质素的产物用作燃料，那么还希望它应该尽可能干燥。此外，在固体物质从水相的分离中，优选用水洗涤固体物质，因而产生洗水。然而该洗水可含有杂质，例如，如果重复应用加工液体，那么该洗水可损害发酵过程。因此，希望使应用的洗水的量最小化。

因此，已发现一种方法，该方法改善了固体物质从包含溶解的糖的含水混合物的液相的分离，其中以有效量向含水混合物中添加絮凝剂，且该方法克服免了上述缺点。

本发明的过程优选是更大过程的一部分，该更大过程生产发酵产物，如上述的醇、酸等。因此，包含溶解的糖和固体物质的含水混合物通常可通过水解基于多糖的植物来源的材料而获得。该方法将在下面更详细地描述。由于水解优选在酸性条件下进行，所以含水混合物通常含有用于水解基于多糖的植物来源的材料的酸。

本文中的糖用于指能够作为碳源由发酵微生物消耗的任何单糖或寡糖，或其降解产物。单糖一般是多元醇的酮(酮糖)或醛(醛糖)衍生物，具有通用结构C_nH_2nO_n，其中n为2-6。二糖如纤维素二糖、麦芽糖和蔗糖是适当的底物，但如下这些是特别优选的：羟乙醛、甘油醛、二羟丙酮、赤藓糖、苏糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、阿拉伯糖、核糖、木糖、甘露糖、半乳糖、阿洛糖、古洛糖、阿卓糖、艾杜糖、塔罗糖、核酮糖、赤藓酮糖、木酮糖、阿洛酮糖、山梨糖和塔格糖、来苏糖、核糖、阿拉伯糖、核糖、阿拉伯糖、阿洛糖、甘露糖、阿卓糖、木糖、来苏糖、古洛糖、艾杜糖、塔罗糖、古洛糖、半乳糖、赤藓型-戊酮糖(erythro-pentulose)、苏型-戊酮糖(threo-pentulose)、阿洛酮糖、山梨糖、塔格糖、阿洛酮糖。

固体物质指在给定水解条件下保持未溶解的颗粒和纤维，且通常包含淀粉、纤维素、半乳甘露聚糖、半纤维素、甲壳质、果胶、阿拉伯半乳聚糖的残余物，以及非碳水化合物，如木质素和类似的树脂类材料。

絮凝剂适当地选自水溶性或水溶胀性的天然、半天然和合成聚合物以及带电的微粒材料。

在本发明的优选实施方案中，可以添加絮凝剂作为含水溶液或含水分散体。絮凝剂以足以发挥絮凝作用的量加入。

足以诱导絮凝的聚合絮凝剂的量一般为基于固体物质重量的0.002-1，优选0.01-1，更优选0.02-0.2重量％。

因此，优选选择基于固体物质重量的0.002-1重量％的絮凝剂量。

在悬浮的固体絮凝之后，固体产物可通过机械方式从水解产物的含水溶液中分离，如压滤机、离心机、压带机、水平带式滤器或压滤器。

聚合物优选是合成的，且可通过至少一种阳离子、非离子和/或阴离子单体单独地或与其他水溶性单体聚合形成。水溶性指单体在25℃时具有至少5g/100ml的溶解度。

聚合絮凝剂优选从易于聚合产生高分子量聚合物的烯键式不饱和水溶性单体形成。特别优选的聚合物是例如聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、源自丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸或其盐的共聚物、源自丙烯酰胺和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸盐或季铵盐的共聚物、源自二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物、聚胺和聚乙烯亚胺。聚合物可为线型的、支化的或交联的。

聚合物可通过任何方便的方法制备，例如通过溶液聚合、凝胶聚合、反相悬浮液聚合和反相乳液聚合。适当的方法包括那些在EP-A-150933或EP-A-102759中描述的方法。

适当的聚合物可为阴离子的、阳离子的或非离子的，优选非离子的或阳离子的。特性粘数优选不小于4dl/g。这种特性粘数一般显示分子量为几百万克/摩尔的聚合物，如通常大于5,000,000克/摩尔且通常至少为7,000,000克/摩尔。

一般聚合物优选具有大于6dl/g的特性粘数，通常至少为8，特别地大于9dl/g。特性粘数可高达30dl/g或更高。但是在许多情形中，适当的阳离子聚合物显示出7-25dl/g，特别为10-20dl/g，更特别为大约14-15dl/g的特性粘数。

适当的阳离子单体包括单体的季铵盐或酸式盐，该单体含有胺基。阳离子聚合物优选由单体或单体的共混物形成，该共混物包含至少一种选自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯的季铵盐和酸式盐、二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺和二烯丙基二甲基氯化铵的季铵盐和酸式盐的阳离子单体。

阳离子单体可为均聚的或与其他单体如丙烯酰胺共聚的。因而阳离子聚合物可为带有阳离子电荷的任何聚合物，前提当然是它们具有足够高的分子量以显示至少4dl/g的特性粘数。

通常，特性粘数是于25℃在缓冲到pH7.5的1M NaCl中用气承液柱粘度计测量的。

根据本发明的阳离子聚合物可制备为基本线型的聚合物或支化的或结构化聚合物。结构化或支化的聚合物通常通过将聚烯键式不饱和单体如亚甲基双丙烯酰胺包括在单体混合物中来制备，如在EP-B-202780中所给出的。然而，聚合物优选是基本线型的。此外，优选选择珠或粉末产物形式的聚合物。

在本发明进一步优选的实施方案中，絮凝剂是带电的微粒材料。带电的微粒材料的特别适当的例子包括可溶胀的粘土，基于阴离子、阳离子或两性微粒二氧化硅的材料和有机交联的聚合微粒。

含硅材料可为选自基于二氧化硅的颗粒、二氧化硅微凝胶、胶态二氧化硅、硅溶胶、硅胶、聚硅酸盐、铝硅酸盐、聚铝硅酸盐、硼硅酸盐、聚硼硅酸盐、沸石或可溶胀的粘土的任何一种材料。

含硅材料可为阴离子微粒材料的形式。可选择地，含硅材料可为阳离子二氧化硅。理想地，含硅材料可选自二氧化硅和聚硅酸盐。

本发明的聚硅酸盐可通过使碱金属硅酸盐的水溶液酸化来制备。例如，也已知为活性二氧化硅的聚硅酸微凝胶可通过使用无机酸或酸交换树脂、酸式盐和酸性气体将碱金属硅酸盐的pH降低到pH2-10来制备。可能需要使新鲜形成的聚硅酸老化，以使得能够形成足够的三维网状结构。老化时间通常足以使聚硅酸形成凝胶。特别优选的含硅材料包括聚铝硅酸盐。聚铝硅酸盐可为例如铝酸盐化的聚硅酸，通过首先形成聚硅酸微粒然后用铝盐进行后处理来制备。

可选择地，聚铝硅酸盐可为表面积大于1000m²/g的多聚颗粒聚硅酸微凝胶，其通过碱金属硅酸盐与酸和水溶性铝盐反应形成。聚铝硅酸盐一般具有1∶10-1∶1500的氧化铝∶二氧化硅摩尔比。

聚铝硅酸盐可通过用浓硫酸将碱金属硅酸盐水溶液的pH降低到pH2-10来形成，该浓硫酸含有0.2-2.0重量％的水溶性铝盐，如硫酸铝。可将水溶液充分老化，以形成三维微凝胶。在将含水的聚硅酸盐稀释到0.5重量％的二氧化硅之前，聚铝硅酸盐一般老化高达约2.5个小时。

含硅材料可为胶态硼硅酸盐。胶态硼硅酸盐可通过如下方法制备，即，使稀释的碱金属硅酸盐水溶液与阳离子交换树脂接触，以产生硅酸，然后通过将稀释的碱金属硼酸盐水溶液与碱金属氢氧化物混合在一起形成含有0.01-30％的B₂O₃且pH为7-10.5的水溶液尾料。

可溶胀的粘土一般可以为例如膨润土型的粘土。优选的粘土在水中是可溶胀的，且包括天然水溶胀性的粘土或可例如通过离子交换进行改性以使其具有水溶胀性的粘土。适当的水溶胀性粘土包括但不限于膨润土或相关的溶胀粘土，常称为锂蒙脱石、绿土、蒙脱石、囊脱石、滑石粉、锌蒙脱石、hormites、绿坡缕石和海泡石。

粘土最优选是膨润土型的粘土。膨润土可作为碱金属膨润土提供。膨润土或作为碱性膨润土如钠膨润土或作为碱土金属盐，通常为钙盐或镁盐天然存在。通常，碱土金属膨润土通过用碳酸钠或碳酸氢钠处理来活化。活化的可溶胀膨润土粘土常作为干粉提供。可选择地，膨润土可以作为高固含量的可流动浆料提供，例如固含量至少为15％或20％。

当带电的微粒材料包含有机交联聚合微粒时，微粒可通过如下方法制成微乳液，即，使用包含阳离子或阴离子单体和交联剂的水溶液；包含饱和烃的油；和有效量的表面活性剂，该表面活性剂的量足以产生非溶胀数均粒度直径小于约0.75微米的颗粒。微珠也可通过YingHuang等人在Makromol.Chem.186，273-281(1985)中描述的方法制成微凝胶，或可以作为微胶乳商业购得。此处所用的术语“微粒”包括所有下述构型，即珠本身、微凝胶和微胶乳。带电的微粒可以以基于悬浮固体重量的至少0.002％的量使用。但是，一般的剂量通常高达0.8或1.0％或更高。当带电的微粒材料是无机的时，剂量通常大于0.06％，优选为0.1-0.6％。当带电的微粒是有机的时，剂量通常小于0.3％，优选为0.02-0.1％。

在另一个优选实施方案中，当通过使用水溶性或水溶胀性聚合物和带电的微粒材料进行絮凝时，固体物质可特别快地从液相分离。

一方面，当通过将阴离子微粒材料引入到含水混合物中并然后通过添加阳离子或基本非离子的聚合物进行再絮凝而实现絮凝时，是特别优选的。

在本发明进一步优选的实施方案中，通过将阳离子聚合物引入到含水混合物中并然后通过添加阴离子微粒材料进行再絮凝而实现絮凝。

在本发明进一步优选的实施方案中，通过将阴离子聚合物引入到含水混合物中并然后通过添加阳离子聚合物进行再絮凝而实现絮凝。

在本发明进一步优选的实施方案中，通过将阳离子聚合物引入到含水混合物中并然后通过添加阴离子聚合物进行再絮凝而实现絮凝。

在本发明优选的实施方案中，含水混合物由基于多糖的植物来源材料的水解获得。

本发明的另一个实施方案涉及生产发酵产物的方法，该方法包含以下步骤：

(i)在酸介质中水解基于颗粒多糖的植物来源的材料，从而形成包含溶解糖和固体物质的含水混合物，

(ii)使含水混合物经过一个或多个分离阶段，在分离阶段中固体物质从水相中去除，

(iii)调节获得的水相的pH到pH至少为4，

(iv)通过微生物对水相中的溶解糖进行发酵，以生产发酵产物，

(v)分离发酵产物，

其中在步骤(ii)中的至少一个分离阶段中，以有效量向含水混合物中添加絮凝剂。

絮凝剂优选选自水溶性聚合物、水溶胀性聚合物和带电的微粒材料。

基于颗粒多糖的植物来源的材料通常是任何易于获得的多糖来源，特别是纤维素材料。纤维素材料一般包含选自草本生物质、针叶材生物质、阔叶材生物质、污泥、造纸厂污泥和城市固体废物生物质级分的材料。草本生物质可为例如蔗渣、稻草、稻壳、玉米秸秆、麦秸、草、树和轧棉机废物。

浓的是指酸通常具有至少10重量％的浓度。但是，通常根据选择的酸浓度要高很多，例如至少15或20％，但还可高更多，例如为25-90％或更高，例如如果选择硫酸则为约70-77％，如果选择盐酸则为约36-37％。酸可为强无机酸，如盐酸、硫酸、亚硫酸、氢氟酸、硝酸或磷酸。适当的有机酸可为碳酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖醛酸、葡糖酸、甲酸、三氯乙酸或类似的一元或多元羧酸。浓酸理想地是强酸。酸理想地显示低于4的pKa。通过应用盐酸或硫酸可得到最好的结果。

浓酸对植物来源的材料的作用导致多糖如半纤维素的水解，释放C₅和C₆糖，剩余完整的耐火底物如甲壳质和多种非碳水化合物类固体副产物材料，主要是木质素。当糖液用于生产发酵产物时，重要的是有效地将含水的糖与可潜在地对发酵过程不利的木质素和其他副产物分离。酸的作用也可导致所谓的解晶作用，并释放可存在于如城市固体废物中的重金属。

强酸的作用理想地是在升高的温度下进行的。温度理想地可略高于室温，例如30℃。但植物来源的材料通常在更高温度下进行有效的消化，优选在50-100℃。通常对材料进行至少30分钟的酸处理。该处理时间通常可更长，例如高达600或700分钟。适当消化所需的时间可根据所用的特定植物来源的材料、酸的浓度和所用的温度而变化。处理时间通常为40-480分钟。水解一般在大气压下进行。

然后将液体水解产物与固体材料分离，优选通过挤压处理的材料，以分离作为固体产物的残余物。分离的固体产物可进行至少一个洗涤循环，然后重复阶段(ii)和(iii)，该洗涤循环包含用适当的洗液洗涤固体产物。洗液可为水。通常，洗水是再循环的水，例如已从发酵产物的蒸馏回收的静止底部液体中分离的水，已从该底部液体中去除了悬浮的固体。

然后可收集含有糖和酸的液体水解产物以进行进一步的处理。

对于大多数发酵过程而言，优选将酸性糖液的pH调节到至少4的值。pH调节可通过添加碱或应用离子交换树脂来进行，其可以中和酸。

在本发明的优选实施方案中，如果存在残余的酸以及不需要的重金属，则可通过如下方法将其去除，即，通过添加碱性材料如碳酸钠而将酸消化过程中所得的糖液的pH增加到至少10的值，然后通过通常的方法如过滤将液体与包括任何可能形成的沉淀金属的固相分离，然后将滤液调节到略酸性的pH至接近中性。理想地通过添加碱将pH调节到10-12的值，优选约11，然后通过滴定达到pH4-pH5，优选约pH4.5。

可选择地，可通过将水解产物添加到树脂珠床上而从液体中去除酸，且使糖吸附到树脂上。然后可通过用基本不含氧的气体吹洗而使树脂不含带走的液体。然后可以用基本不含氧的水洗涤树脂，以产生含水的糖流。糖流理想地含有至少98％的存在于水解产物中的糖。

在酸与糖流分离之后，优选例如通过蒸发来浓缩酸，以重新使用。

可以添加足量的养分以允许微生物生长。养分一般选自镁、氮、磷酸钾、痕量元素和维生素，将其以足以允许微生物生长的量加入到步骤(iv)后的液体中。然后将糖溶液与已知可产生有用的发酵产物的微生物混合。

本发明的发酵过程一般包括允许发酵进行3-5日。可以通过穿过冷却冷凝柱再循环二氧化碳来连续除去挥发性的发酵产物。发酵产物理想地在3-5日后从冷凝柱中收集，然后进行蒸馏。挥发性发酵产物优选通过如下方法从肉汤分离，即，使包含发酵产物的肉汤进入蒸馏阶段，在该阶段中发酵化合物作为溜出液被收集，而残余的“静止底部”被去除。微生物可通过离心从发酵肉汤或优选从静止底部分离，且可再循环以重新使用。在本发明的一个优选方面，通过使包含发酵产物的肉汤进入浓缩阶段而将发酵产物与肉汤分离，其中发酵化合物收集在浓缩物中并通过选自离子交换、溶剂提取和电渗析的至少一种方法进行提取。

该方法可用于制备许多发酵产物，但优选为选自下列的发酵产物：乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、丁二醇、异丙醇、丁酸、甲烷、柠檬酸、富马酸、乳酸、丙酸、琥珀酸、衣康酸、乙酸、乙醛、3-羟基丙酸、葡糖酸和酒石酸以及氨基酸，如L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-天冬氨酸、L-色氨酸、L-芳基甘氨酸或任何这些酸的盐。

用于本发明发酵过程中的微生物可为例如酵母，例如克鲁维酵母菌属(Klyveromyces)物种、假丝酵母菌属(Candida)物种、毕赤酵母菌属(Pichia)物种、酒香酵母菌属(Brettanomyces)物种、酵母菌属(Saccharomyces)物种如酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum)、汉逊氏酵母菌属(Hansenula)物种和管囊酵母菌属(Pachysolen)物种。可选择地，微生物可为细菌物种，如明串珠菌属(Leuconostoc)、肠杆菌属(Enterobacter)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、欧文氏菌属物种(Erwiniasp)、沙雷氏菌属(Serratia)、乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、片球菌属(Pediococcus)、梭菌属(Clostridium)、醋杆菌属(Acetobacter)、葡糖杆菌属(Gluconobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)、曲霉菌属(Aspergillus)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、根霉菌属(Rhizopus)和运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)。此外也可应用基因修饰的菌株。

由于固体产物通常包含木质素和类似的材料，所以其特别难以从液体中分离。我们已惊讶地发现通过在从固体产物中分离水解产物时应用一种或多种特定的絮凝剂，可以显著改进发酵产物的生产。我们已发现通过该方法可更有效地分离固体产物，且可获得更高含量的块状固体。由于固体产物可被更有效地进行脱水，所以对分离设备的容量要求降低，且可使用更低资本密集型的且运转费用更低的设备，如压滤机。由于可获得更高含量的块状固体，所以在残余的副产物固体中残存更低的酸性糖溶液。因此，大大减少了洗涤不含酸和糖的副产物固体所需的水的量，从而改进了本发明的生产力和生产效率。

根据本发明，在分离阶段中采用一种或多种絮凝剂导致糖液和固体产物的更有效分离，这反过来能够生产更多发酵产物。此外，与已知的方法相比，在本发明的方法中可获得更多作为固体物质的木质素，其可被燃烧或用于化学制品的制备。通常，与仅应用机械方法的分离相比，絮凝剂的作用大大增强了固体从液体中的分离。我们已发现本发明的方法提供了更高含量的块状固体，其具有更少残余的水溶液，这意味着更高比例的糖溶液可供转化为发酵产物。同样，我们发现水溶液含有更低水平的外来悬浮纤维素固体。此外，我们也发现需要更少的洗水。

下面的实施例阐明了本发明：

实施例I：将100份针叶材木屑添加到170份77％的硫酸中，并将温度维持在低于80℃，充分混合所得的凝胶状混合物。然后用水稀释凝胶状混合物至酸浓度为25％。之后，将反应混合物加热至100℃，持续60分钟。水解后，将获得的淤浆加入到分离设备中以进行挤压。在进行挤压之前，在必要的搅动下将含0.2％固体的lV(特性粘数)约为12dl/g的絮凝剂，即69wt％丙烯酰胺和31wt％阳离子单体(用氯代甲烷季铵化的丙烯酸二甲氨基乙酯)，和颗粒悬浮液(钠膨润土，含5％固体)加入到原料流中，剂量为每吨固体0.2kg聚合物(如所提供的)和每吨固体0.5kg膨润土(如所提供的)。通过挤压将酸性糖溶液从剩余的固体中分离，释放35％的酸和17％的糖。

挤压后，将所得的含有固体物质的块用约等量的水洗涤。在再次挤压之前，在必要的搅动下将如上所述的絮凝剂溶液和如上所述的钠膨润土加入到原料流中，剂量为每吨固体0.2kg聚合物和每吨固体0.5kg膨润土。挤压释放了16％的酸和9％的糖。然后将回收的生物质块进行重复的上述酸处理(水解)，以进一步释放糖。与第一个循环中的含量相比，所得的块中含有更多木质素。

实施例II

为了评价液体与固体的分离，建立了一种检验方法，现在将参考附图来描述该方法，其中：

图1是注射器的图解轴向截面。

图2显示含有待测样品的图1的注射器。

图3图解了絮凝剂向样品中的引入。

参考图1，具有圆形横截面的敞口式注射器外壳10适合分别在每一敞口端16和18接受注射器柱塞12和14。

如图2所示，将待测水解产物的样品20基本在中部置于注射器中，并由柱塞12和14维持在适当位置。通过使注射器倾斜而去除气泡。将注射器和样品一起在预设温度如80℃加热预定的时间，通常约15分钟。

加热后，如图3所示去除一个柱塞，并通过移液管22将聚合物絮凝剂24引入到样品中。如果需要，可用移液管将聚合物在搅动中加入到样品中。之后，将分离的柱塞放回原处，并摇动注射器，以确保聚合物分布在整个样品中。然后将注射器在预设温度如80℃再加热预定的时间，该时间可为约10分钟。

根据图1-3所述的方法，在80℃的第二次温育后，从注射器中去除一个柱塞，并如图4和5所示，将注射器的敞口端插入到较大注射器40的敞口顶端，该注射器40具有用于支持网44的有孔底座42。接受圆筒46位于注射器40较低端的周围，且注射器40和圆筒46的组合件安装在具有通向真空的连接件50的烧瓶48中。用水洗涤样品，并可检查在接受圆筒中收集的滤液52。

图4和5的设备用于检查酸和糖与根据本发明处理的水解产物样品的分离。

将源自玉米秸秆的5g水解产物样品连同一些滚珠置于注射器外壳10中，并在温育过程中用柱塞维持在适当位置。如图2所示用移液管将0.1ml聚合物1的1％溶液引入到样品中。第二次温育后，将样品和絮凝剂从注射器外壳10转移到注射器40，在有孔底座42上已提供了58微米的网。在应用真空时，将10ml洗水送递到注射器40中。对每1ml回收的液体测量滤液的电导，且累积的电导结果示于图6的图上，且该图也显示了从对照样品获得的结果。可以看出，引入絮凝剂导致加入洗水时累积电导的快速增加，这显示用洗水去除了酸。

图7显示在添加洗水后的滤液中确定的糖的累积量。

聚合物1是IV约为15dl/g的丙烯酰胺均聚物。

Claims (11)

1.一种用于改进从酸水解天然存在的含有碳水化合物的底物所得的含水液相分离固体生物物质的效率的方法，其特征在于以有效量向含水的具有固体的混合物中添加絮凝剂。

2.权利要求1的方法，其中该含水混合物从水解基于多糖的植物来源的材料而获得。

3.权利要求1或2的方法，其中所述絮凝剂的量为基于固体物质重量的0.002-1重量％。

4.一种生产发酵产物的方法，该方法包括以下步骤：

(i)在酸介质中水解基于颗粒多糖的植物来源的材料，从而形成包含溶解的糖和固体物质的含水混合物，

(ii)使含水混合物经过一个或多个分离阶段，在该阶段中固体物质从水相中被去除，

(iii)调节获得的水相的pH到pH至少为4，

(iv)通过微生物对水相中的溶解糖进行发酵，以生产发酵产物，

(v)分离发酵产物，

其特征在于在步骤(ii)中的至少一个分离阶段中，以有效量向含水混合物中添加絮凝剂。

5.权利要求4的方法，其中植物来源的材料包含选自草本生物质、针叶材生物质、阔叶材生物质、污泥、造纸厂污泥和城市固体废物生物质级分的成分。

6.权利要求4-5任意一项的方法，其中使该固体物质进行至少一个洗涤循环，该洗涤循环包含洗涤固体物质及然后重复阶段(i)和(ii)。

7.权利要求1-6的方法，其中絮凝剂选自水溶性或水溶胀性的天然、半天然和合成聚合物。

8.权利要求7的方法，其中聚合物选自聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸或其盐的共聚物、源自丙烯酰胺和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸盐或季铵盐的共聚物、源自二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物、聚胺和聚乙烯亚胺。

9.权利要求1-6任意一项的方法，其中絮凝剂是带电的微粒材料。

10.权利要求9的方法，其中带电的微粒材料选自可溶胀的粘土，基于阴离子、阳离子或两性微粒二氧化硅的材料和有机交联聚合微粒。

11.权利要求1-6任意一项的方法，其中絮凝剂是水溶性或水溶胀性的聚合物和带电的微粒材料。

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