CS274522B1 - Method of lignocellulosic material treatment with formation of pentoses,lignite and cellulose mixture - Google Patents
Method of lignocellulosic material treatment with formation of pentoses,lignite and cellulose mixture Download PDFInfo
- Publication number
- CS274522B1 CS274522B1 CS535688A CS535688A CS274522B1 CS 274522 B1 CS274522 B1 CS 274522B1 CS 535688 A CS535688 A CS 535688A CS 535688 A CS535688 A CS 535688A CS 274522 B1 CS274522 B1 CS 274522B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- hydrolysis
- water
- solid phase
- suspension
- pentoses
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
Description
Vynález řeší způsob zpracování lignocelulózového materiálu, zejména kukuřičných oklasků, slámy nebo pilin za vzniku pentózy, ligninu a celulózy.The present invention provides a process for treating lignocellulosic material, in particular corn cob, straw or sawdust, to form pentose, lignin and cellulose.
Společenské požadavky, které vyplývají z celosvětového hospodaření se surovinovými zdroji, orientují již řadu lét výzkum a vývoj na využití biomasy, která výhledově představuje základní zdroj uspokojování potřeb lidstva v oblasti produkce potravin a chemikálií, zemědělství a farmacie. Úkol, který se dnes zjevně prezentuje, to je jak zpřístupnit nefosilní cesty, spočívá v ekonomické hydrolýze lignocelulózového komplexu a separaci získaných produktů hydrolýzy. Způsob zpracování lignocelulózových materiálů alkalickou nebo kyselou hydrolýzou za účelem využití rostlinného uhlíku je drahý, protože kyseliny i alkálie musí být regenerovány nebo neutralizovány, což představuje velkou spotřebu alkálií a kyselin a dále zvýšené investiční náklady.The societal demands that result from the global management of raw material resources have for many years been orientating research and development towards the use of biomass, which in the future represents a fundamental source of meeting human needs in the areas of food and chemical production, agriculture and pharmacy. The task which is clearly presented today, namely how to access non-fossil routes, is to economically hydrolyze the lignocellulose complex and to separate the hydrolysis products obtained. The process of treating lignocellulosic materials by alkaline or acid hydrolysis to utilize plant carbon is expensive because both acids and alkalis have to be regenerated or neutralized, which entails a large consumption of alkali and acids and further increased investment costs.
Současně z rozvojem postupů hydrolýzy zředěnými kyselinami se začaly rozvíjet technologie používající koncentrované'nebo velmi koncentrované kyseliny. Známá je technologie navržená Bergiusem. Tento postup spočíval v protiproudné extrakci zvlhčené suroviny s 37% chlorovodíkovou kyselinou. Postup byl zdokonalen Háglundem při použití 42% chlorovodíku a intenzivní chlazením reaktorů.Simultaneously with the development of dilute acid hydrolysis processes, technologies using concentrated or highly concentrated acids have begun to develop. The technology designed by Bergius is well known. This process consisted of countercurrent extraction of the moistened feedstock with 37% hydrochloric acid. The process was improved by Haglund using 42% hydrogen chloride and vigorous reactor cooling.
Další vývoj se týkal použití plynného chlorovodíku. Zjistilo se, že žádoucí hydrolytický účinek se dosahuje až při koncentraci chlorovodíku vyšší jak 90 %.Further developments related to the use of hydrogen chloride gas. It has been found that the desired hydrolytic effect is achieved only at a hydrogen chloride concentration of greater than 90%.
Pro krmné účely se lignocelulózový materiál hydrolyzuje vodní parou v přítomnosti kyseliny octové, kdy dochází ke štěpení lignocelulózové vazby. Stravitelnost produktu získaného touto hydrolýzou slámy nebo dřeva činí 52 % až 60 % původního materiálu. Tento způsob hydrolýzy je energeticky vysoce náročný. Na zpracování 1 tuny lignocelulózového materiálu je potřeba 350 až 500 kg ostré páry.For feeding purposes, the lignocellulosic material is hydrolyzed with water vapor in the presence of acetic acid to break the lignocellulosic bond. The digestibility of the product obtained by this hydrolysis of straw or wood is 52% to 60% of the original material. This method of hydrolysis is highly energy intensive. For processing 1 ton of lignocellulosic material, 350 to 500 kg of sharp steam are required.
Dosavadní známé způsoby zpracování lignocelulózového materiálu jsou energeticky náročné, neřeší separaci hydrolýzou vzniklých produktů. Hydrolýzou získaná směs je určena pouze ke krmným účelům.The prior art methods of treating lignocellulosic material are energy intensive, they do not solve separation by hydrolysis of the resulting products. The mixture obtained by hydrolysis is intended for feeding purposes only.
Uvedený problém zpracování lignocelulózového materiálu, zejména kukuřičných oklasků a dřevěných odpadů řeší způsob hydrolytického zpracování tohoto materiálu za vzniku pentóz, ligninu a celulózy podle vynálezu, který spočívá v tom, že dezintegrovaný lignocelulózový materiál na 2 až 5 mm částice se smísí s vodou v hmot. poměru sušiny k vodě 1:5 až 12, po ohřátí na 70 až 100 °C se suspenze lisováním zbaví části tekutiny a při hmot. poměru sušiny k vodě 1:1,5 až 3 se kontinuálně hydrolyzuje při teplotě 130 až 140 °C po dobu 10 až 15 min. Lisováním se zhydrolyzovaná suspenze rozdělí na kapalnou fázi obsahující pentózu, která se postupnou expanzí zahustí a na pevnou fázi, u které se přídavkem vody upraví poměr sušiny k vodě na 1:1,5 až 3. Tato suspenze se podrobí druhé hydrolýze při teplotě 200 až 235 °C po dobu 10 až 15 min., ze suspenze po druhé hydrolýze se odlisuje pevná fáze, na níž se za atmosférického tlaku působí extrakčním činidlem, po rozdělení pevné a kapalné fáze se z roztoku po odpaření extrakčního činidla získá práškový lignin a pevný zbytek po extrakci je čistá celulóza.The problem of treating lignocellulosic material, in particular corn cob and wood waste, solves the process of hydrolytic treatment of this material to form pentoses, lignin and cellulose according to the invention, which consists in mixing the disintegrated lignocellulosic material into 2-5 mm particles with water in mass. The ratio of dry matter to water is 1: 5 to 12, after heating to 70 to 100 ° C, the suspension is freed from a part of the liquid by pressing. the dry matter to water ratio of 1: 1.5 to 3 is continuously hydrolyzed at 130 to 140 ° C for 10 to 15 min. By compression, the hydrolyzed suspension is separated into a pentose-containing liquid phase, which is gradually concentrated to a solid phase, and the solid phase is adjusted to a dry matter to water ratio of from 1: 1.5 to 3 by addition of water. 235 ° C for 10 to 15 min., The solid phase is extracted from the suspension after the second hydrolysis, treated with an extractant at atmospheric pressure, the solid and liquid phase is separated from the solution after evaporation of the extractant with lignin powder and a solid residue. after extraction is pure cellulose.
Při první hydrolýze dochází ke štěpení pentozanů na směs pentóz, které se oddělí odlisováním kapalné fáze. Roztok směsi pentóz se postupnou expanzí zahustí až na roztok, obsahující 50 % pentóz.In the first hydrolysis, pentosanes are cleaved to a pentose mixture which is separated by liquid phase compression. The pentose solution is concentrated to a solution containing 50% pentoses by gradual expansion.
Pevná fáze po zředění vodou se podrobí druhé hydrolýze, při které dochází k rozštěpení vazby mezi ligninem a celulózou. Z pevné fáze po druhé hydrolýze se za atmosférického tlaku vyextrahuje čistý lignin acetonem nebo směsí vody s obsahem 22 až 25 % hmot. amoniaku a ethanolu v hmot. poměru 1:1. Po odpaření extrakčního činidla se získá čistý lignin. Zbytek pn extrakci je čistá celulóza.The solid, after dilution with water, is subjected to a second hydrolysis in which the bond between lignin and cellulose is broken. Pure lignin is extracted from the solid phase after the second hydrolysis at atmospheric pressure with acetone or a mixture of water containing 22-25% by weight. % ammonia and ethanol in wt. 1: 1 ratio. Evaporation of the extractant gave pure lignin. The residue after extraction is pure cellulose.
KapaJiiuu fázi uddělunuu ze suspenze pu druhé hydrolýze lze vrátit zpět do procesu a smísit s pevnou fází po první hydrolýze. Z pevně fáze po druhé hydrolýze podrobeně expanzi při atmosférickém tlaku vzniká pára, kterou lze po předání tepla vrátit zpět do hydrolyzač-The liquid phase from the suspension during the second hydrolysis can be returned to the process and mixed with the solid phase after the first hydrolysis. The solid phase after the second hydrolysis subjected to atmospheric pressure expansion produces steam, which can be returned to the hydrolyzer after heat transfer.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS535688A CS274522B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Method of lignocellulosic material treatment with formation of pentoses,lignite and cellulose mixture |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS807387A CS274512B1 (en) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | Equipment for continuous treatment of lignocellulose material during 2-furaldehyde,lignin and cellulose formation |
| CS535688A CS274522B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Method of lignocellulosic material treatment with formation of pentoses,lignite and cellulose mixture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS535688A1 CS535688A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS274522B1 true CS274522B1 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=5430856
Family Applications (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS807387A CS274512B1 (en) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | Equipment for continuous treatment of lignocellulose material during 2-furaldehyde,lignin and cellulose formation |
| CS535688A CS274522B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Method of lignocellulosic material treatment with formation of pentoses,lignite and cellulose mixture |
| CS535788A CS274523B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Method of lignocellulosic material treatment with formation of 2-furfuraldehyde,lignin and cellulose |
| CS535588A CS274521B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Device for lignocellulosic material continuous treatment |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS807387A CS274512B1 (en) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | Equipment for continuous treatment of lignocellulose material during 2-furaldehyde,lignin and cellulose formation |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS535788A CS274523B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Method of lignocellulosic material treatment with formation of 2-furfuraldehyde,lignin and cellulose |
| CS535588A CS274521B1 (en) | 1987-11-11 | 1988-07-28 | Device for lignocellulosic material continuous treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (4) | CS274512B1 (en) |
-
1987
- 1987-11-11 CS CS807387A patent/CS274512B1/en unknown
-
1988
- 1988-07-28 CS CS535688A patent/CS274522B1/en unknown
- 1988-07-28 CS CS535788A patent/CS274523B1/en unknown
- 1988-07-28 CS CS535588A patent/CS274521B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS274523B1 (en) | 1991-04-11 |
| CS535788A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS807387A1 (en) | 1989-03-14 |
| CS274512B1 (en) | 1991-04-11 |
| CS535588A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS535688A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS274521B1 (en) | 1991-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005289333B2 (en) | Continuous flowing pre-treatment system with steam recovery | |
| US5221357A (en) | Method of treating biomass material | |
| US4427584A (en) | Conversion of cellulosic fibers to mono-sugars and lignin | |
| US5366558A (en) | Method of treating biomass material | |
| JP4990271B2 (en) | Method and apparatus for saccharification and decomposition of cellulosic biomass | |
| US5735916A (en) | Process for production of lignin fuel, ethyl alcohol, cellulose, silica/silicates, and cellulose derivatives from plant biomass | |
| CA2870194C (en) | Method for processing a biomass containing lignocellulose | |
| CA1100266A (en) | Organosolv delignification and saccharification process for lignocellulosic plant materials | |
| NZ202537A (en) | Hydrolysis and fermentation of polysaccharide material | |
| CN102027021A (en) | Method and device for pretreatment of lignocellulose using ultra-cellulose solvent and highly volatile solvent | |
| MX2011001387A (en) | Process for the production of sugars from biomass. | |
| EP3094734A1 (en) | Process for fractionation of oligosaccharides from agri-waste | |
| JP4619917B2 (en) | Pretreatment method of lignocellulose | |
| CN103442816A (en) | Pre-treatment method for plant biomass hydrolysis reaction raw materials and plant biomass saccharification method | |
| Demirbas | Conversion of wood to liquid products using alkaline glycerol | |
| CS274522B1 (en) | Method of lignocellulosic material treatment with formation of pentoses,lignite and cellulose mixture | |
| CZ2008270A3 (en) | Method of and device for treating lignocellulosic waste using pressure hydrolysis | |
| JP2007117793A (en) | A method for extracting high-value-added useful components from chicken-derived by-products by subcritical water treatment | |
| CA1193252A (en) | Solubilisation and hydrolysis of cellulose | |
| EP3045234A1 (en) | Process for the decomposition of biomass | |
| US1140638A (en) | Stock food and method of preparing the same. | |
| DK181708B1 (en) | Method and apparatus for pretreatment of a biomass comprising lignocellulosic fibers | |
| SU869742A2 (en) | Method of obtaining protein food | |
| JP7055916B1 (en) | Organic waste treatment system | |
| SU1090321A1 (en) | Method of processing straw for food of ruminant animals |