CZ17229U1 - Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv - Google Patents

Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv Download PDF

Info

Publication number
CZ17229U1
CZ17229U1 CZ200618325U CZ200618325U CZ17229U1 CZ 17229 U1 CZ17229 U1 CZ 17229U1 CZ 200618325 U CZ200618325 U CZ 200618325U CZ 200618325 U CZ200618325 U CZ 200618325U CZ 17229 U1 CZ17229 U1 CZ 17229U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
biomass
solid
hydrolysis
bioethanol
liquid
Prior art date
Application number
CZ200618325U
Other languages
English (en)
Inventor
Kolár@Ladislav
Kužel@Stanislav
Pokorný@Petr
Píša@Jirí
Original Assignee
Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, filed Critical Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích,
Priority to CZ200618325U priority Critical patent/CZ17229U1/cs
Publication of CZ17229U1 publication Critical patent/CZ17229U1/cs

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin enzy5 matickou hydrolýzou na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu nebo krmiv, na kapalnou frakci pro izolaci fyziologicky cenných látek a na pevná paliva.
Dosavadní stav techniky
Snaha využít biomasu k energetickým účelům je celosvětovým trendem, který je důsledkem snižujících se zásob fosilních paliv a nafty. Je známo několik základních způsobů zpracování a zulo žitkování biomasy, jako např. přímým spalováním, anaerobní digescí (výroba bioplynu), zplynováním (výroba generátorového a vodního plynu), pyrolýzou (výroba hořlavých plynů a tzv. „biooleje“ podobného naftě), a také chemickým zpracováním biomasy.
Chemické zpracování biomasy se provádí v zásadě dvěma známými způsoby, a to zcukřením (hydrolýzou) celulózy biomasy, a zpracováním zplynovacích produktů biomasy s pomocí kataly15 tických reakcí při Fischer - Tropschových syntézách na nejrůznější produkty, hlavně však směs uhlovodíků blížící se svým složením běžné naftě.
Druhý způsob je značně technicky náročný a investičně nákladný, a proto jen stěží využitelný v podmínkách malých a středních podniků, které se orientují spíše na prvý způsob, tj. na zcukření (hydrolýzu) celulózy biomasy, který je technicky jednodušší.
Tento způsob zpracování biomasy vede k získání cukerných roztoků, které se mohou využít jako energetické krmivo pro skot (tzv. „umělá melasa“), nebo jako surovina pro výrobu bioetanolu běžným kvašením. Krmivo pro skot je upřednostňováno v oblastech s vysokými stavy skotu, zatímco v oblastech s nižšími nebo postupně se snižujícími stavy skotu je upřednostňováno zpracování cukerných roztoků na bioetanol.
Zcukření (hydrolýza) celulózy biomasy se provádí buďto kyselou hydrolýzou při vyšších teplotách a tlacích, nebo enzymatickou hydrolýzou enzymem celulázou při teplotě do 60 °C, popř. kombinacemi obou těchto postupů.
Kyselá hydrolýza je jednodušší, ale nutnost práce při teplotách kolem 200 °C a odpovídajícím tlaku je investičně nákladná. Enzymatická hydrolýza pracuje za nižších teplot, avšak je náročná na čistotu a zabránění kontaminace prostředí, a její výsledky jsou značně závislé na účinnosti enzymatického preparátu a kvalitě suroviny.
Oba výše popsané způsoby zcukření (hydrolýzy) mají společnou nevýhodu v tom, že pokud jsou využívány pouze pro výrobu bioetanolu, tak energie vložená do výroby úpravy biomasy je 2 až 3,5x větší než energie vyrobeného bioetanolu. Proto je snaha vyrobit kromě bioetanolu z bio35 masy současně i pevná paliva, krmivá, fural, organické kyseliny, vlákninu na izolační desky a další produkty, jejichž prodejem lze dosáhnout ekonomické návratnosti a zisku.
Příklad kyselé hydrolýzy biomasy je popsán např. v českém užitném vzoru CZ 16562, CZ 16083 a na www.biom.cz. Jako vstupní biomasa byly použity dřevěné štěpky, sláma a sběrový papír. Kontinuální jednostupňová hydrolýza je prováděna při teplotě 180 až 210 °C a tlaku 1,1 až
1,6 MPa. V kyselém prostředí dochází k rozštěpení lignocelulózového komplexu, k přeměně celulózy na glukózové sacharidy a k přeměně hemicelulóz na zkvasitelné hemicelulózové cukry. Vedlejší produkty této hydrolýzy jsou surový lignin, fural a organické kyseliny, jako např. kyselina octová a kyselina mravenčí. V návaznosti na hydrolýzu se získaný cukerný roztok zpracovává klasickým lihovým kvašením.
Zařízení pro zpracování biomasy sestává z hydrolyzéru, dále z plnících, přivádějících a výtlačných zařízení pro transport biomasy a hydrolyzované suspenze, a z expanderů, do kterých je
CZ 17229 Ul předávána hydrolyzovaná hmota, a kde dochází k jejímu ochlazení a ke snížení tlaku. Parní fáze z expanderů je přes tepelný výměník vedena do zásobníku furalové směsi, ze kterého je prováděna separace furalu. Součástí linky je i zařízení na rozdělení hydrolyzované suspenze na cukerný roztok (kapalnou složku) a tuhou složku obsahující lignin a zbytkovou celulózu.
Příkladem enzymatické hydrolýzy biomasy je dánský systém 1BUS, který zpracovává slámu, trávu, obilnou biomasu, melasu, cukrovou třtinu, cukerné suroviny a domovní odpadky. Výstupním produktem jsou krmivá, bioetanol, vláknina, hnojivá a pevná biopaliva. K úpravě biomasy se používá jen horká voda a enzymy. Zařízení sestává ze tří reaktorů, kterými je protlačována řezanka lignocelulózového materiálu: prvý reaktor pro namáčení (80 až 100 °C), druhý reaktor ío hydrotermické předúpravy (160 až 200 °C), a třetí reaktor hydrotermické předúpravy (190 až 230 °C). Tento systém má značnou nevýhodu právě ve vysokých teplotách předúpravy, protože samotná enzymatická hydrolýza probíhá při teplotě cca 50 °C, a jen kvůli předúpravě je nutno ohřívat biomasu na uvedené teploty.
Kapalná fáze z druhého reaktoru, obsahující organické kyseliny, hemicelulózy, soli a cukry, se vede k zahuštění do odparky, z níž se získá 254 kg/hod 70% melasy. Pevná fáze vláknitého charakteru z 3. reaktoru po odvodnění na 25 až 30 % sušiny jde do bioreaktoru, kde je hydrolyzována celulázou při pH = 4,5 až 5,5 a teplotě 45 až 50 °C po dobu 24 hodin při aktivitě enzymu 7 FP/g (za 30 min při pH = 5 uvolní enzym 7 mg redukujících látek z papíru Whatmann č. 1, vyjádřených jako glukóza) na sušinu enzymového preparátu. Protiproudně (do 3. reaktoru) se přivádí voda s kondenzátem z odparky v množství 4 t/hod.
Z bioreaktoru enzymatické fermentace jde vlákninová břečka do kvasného bioreaktoru, ve kterém se zakvasí zákvasem pekařských kvasnic, předem 18 hodin rozkvašovaným. V kvasném bioreaktoru při teplotě 30 až 33 °C a pH = 4,5 až 5,0 probíhá kvašení celkem 120 hodin. Při něm vznikne 0,45 až 0,47 g etanolu/1 g glukózy břečky. Produkt z kvasného bioreaktoru, nazývaný „vlákninové pivo“, jde do destilace s rektifikací. Výsledek je produkce 217 kg/hod bioetanolu. Pak se oddělí kapalná a pevná frakce.
Pevná frakce, zvaná „vlákninový základ“, je pevným biopalivem, které v množství 247 kg/hod je vedeno k dalšímu zpracování (např. peletizaci). Kapalná frakce se spojuje s kapalnou frakcí z hydrotermické předúpravy a jde spolu s kapalnou frakcí z druhého reaktoru na odparku k výrobě melasy. Celý systém je sice účinný, ale investičně velmi nákladný (2 tlakové reaktory, protiproudý pohyb drceného materiálu a kapalné fáze s rozdílnými tlaky a teplotami). Je orientován na 3 hlavní produkty: bioetanol, energetické krmivo pro zemědělství (melasa) a pevné biopalivo. Je charakteristický zpracováním materiálu o vysoké sušině (25 až 40 %), což je výhodné z hlediska technologického, ale velmi náročné z hlediska mechanicko-strojírenského. Důsledkem tohoto faktu je značná investiční náročnost.
Výše popsaná zařízení pro zpracování biomasy jsou technicky složitá, investičně nákladná, a pro všechny druhy biomasy nepřinášejí optimální výsledky, např. pro zpracování trav z trvalých travních porostů, zejména víceletých pícnin nejsou příliš vhodná, protože jsou zaměřeny spíše na zpracování biomasy s vyšším podílem ligninu, přičemž ostatní produkty z této výroby mají ma40 lou tržní hodnotu. Jejich nevýhoda spočívá především v tom, že pracují s vyššími teplotami a tlaky.
Nejen v České republice, ale i v dalších zemích je zemědělský půdní fond z velké části tvořen tzv. méně příznivými oblastmi (LFA), které nejsou vhodné pro intenzivní zemědělskou výrobu, ale jsou vhodné pro pěstování trvalých travních porostů, zejména víceletých pícnin, které umož45 ňují zachování půdní úrodnosti a jsou přitom nenáročné. Orientace těchto zemědělských oblastí na energetiku, v kombinaci se zemědělskou dotační politikou, by přispěla k zachování zemědělského půdního fondu a k trvale udržitelnému rozvoji těchto oblastí.
Úkolem technického řešení je proto vytvoření takového zařízení pro zpracování biomasy s nižším podílem ligninu, které by umožňovalo efektivní zpracování biomasy z trvalých travních po-2CZ 17229 Ul roštů, zejména víceletých pícnin, pro výrobu bioetanolu, pevných paliv, krmiv a dalších průmyslově využitelných produktů.
Podstata technického řešení
Tento úkol je vyřešen předloženým technickým řešením. Předmětem technického řešení je zaří5 zení pro zpracování biomasy, trav, zejména víceletých pícnin, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje desintegrační zařízení pro desintegraci biomasy na částice o zrnitosti max. 0,5 mm, které je propojeno s atmosférickým hydrotermickým extraktorem s navazujícím prvním separátorem pevného a kapalného podílu, jehož výstup kapalného podílu extrakce tvoří cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo melasy, a jehož výstup pevného podílu extrakce je připojen k io loužicímu reaktoru s loužicí lázní NaOH a s prací lázní H2O, na který navazuje druhý separátor loužicí a prací lázně a louženého pevného materiálu, a jehož výstup je připojen k bioreaktoru pro enzymatickou hydrolýzu s navazujícím třetím separátorem pevného a kapalného podílu, jehož výstup kapalného podílu hydrolýzy tvoří cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo melasy, a jehož výstup pevného podílu hydrolýzy tvoří materiál pro výrobu pevných paliv.
Předností tohoto zařízení je zejména to, že pracuje za nízkých teplot a s atmosférickým tlakem.
Ve výhodném provedení zařízení je mezi desintegračním zařízením a hydrotermickým extraktorem uspořádán čtvrtý separátor pevného a kapalného podílu, jehož výstup pevné složky desitegrované biomasy je připojen k hydrotermickému extraktoru, a jehož výstup kapalné složky desintegrované biomasy je připojen k biorafinerii pro izolaci cenných látek. Přítomnost tohoto čtvr20 tého separátoru není ale v zásadě nutná, bylo by možné loužit a hydrolyzovat i desintegrovanou břečku.
Dále je výhodné, když mezi čtvrtým separátorem a biorafinerii je uspořádán tlakový hydrolyzér pro kyselou hydrolýzu, který rozšiřuje možnosti využití izolace fyziologicky cenných látek.
Také je výhodné, že na vstup bioreaktoru je připojen inokulační tank a/nebo produkční tank s živým enzymem celulázou, dále vstup acetátového pufru a vstup Omelianského roztoku. Produkční tank může být také propojen se skladem technické celulázy. Živý enzym je velice účinný, jeho účinnost je konstantní, a ve srovnání s nakupovaným enzymem má mnohem nižší cenu.
V dalším výhodném provedení technického řešení je výstup kapalného podílu izolace z biorafinerie, a/nebo výstup kapalného podílu extrakce, a/nebo výstup kapalného podílu hydrolýzy přes alespoň jeden zásobník přiveden na odparku, která je propojena se skladem cukerné suroviny pro bioetanol a se skladem cukerné suroviny pro krmivá. Výhody tohoto řešení z hlediska univerzální výroby „na sklad“ jsou popsány výše.
Nakonec je výhodné takové provedení zařízení, u něhož výstup pevného podílu hydrolýzy a/nebo výstup pevného podílu izolace z biorafinerie je přiveden k peletovacímu lisu.
Zvláště výhodné je použití biomasy jetele lučního ke zpracování na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo melasy, pro izolaci fyziologicky cenných látek, a pro výrobu pevných paliv, zejména pelet, poněvadž jetel luční byl až doposud používán výhradně pro krmné účely.
Výhody předloženého technického řešení spočívají zejména v tom, že umožňuje bezodpadové využití biomasy s nižším podílem ligninu pro energetické, krmné a zpracovatelské účely jedno40 duchým způsobem s nízkými výrobními náklady a v zařízení pracujícím za běžného atmosférického tlaku a nízkých teplot. Kromě bioetanolu a krmiv jako např. melasy lze popsaným způsobem z trav, např. z jetele lučního, získat i fyziologicky cenné látky využitelné v dalších oblastech. Trávy a víceleté pícniny lze pěstovat v oblastech LFA (less favourable areas), kdeje možno takto zachovat půdní úrodnost a zároveň tyto oblasti komerčně orientovat na energetiku, v kom45 binaci se zemědělskou dotační politikou. Tato kombinace přispěje nejen k zachování zemědělského půdního fondu, ale i k trvale udržitelnému rozvoji těchto oblastí.
-3CZ 17229 Ul
Přehled obrázku na výkrese
Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na němž představuje obr. 1 schematické znázornění zařízení pro zpracování biomasy podle technického řešení.
Příklady provedení technického řešení
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení technického řešení na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujíío cích nároků na ochranu.
V následně uvedeném příkladu provedení je popsáno zařízení pro zpracování biomasy jetele lučního, ale předmět technického řešení zahrnuje v širším měřítku obdobná zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin.
V tomto příkladu provedení je vstupní surovina tvořena biomasou i nadzemní hmoty čerstvého nebo senážovaného jetele lučního. Čerstvý jetel luční má až 90 % vody a 10 % sušiny a tím se odlišuje od biomas které byly pro obdobné účely dosud používány. Biomasa 1 se nejprve desintegruje v desintegračním zařízení 16, např. v drtiči se dvěma protiběžnými šneky, v kladívkovém šrotovníku, v drticí stolici, v lisu apod. na částice o zrnitosti max. 0,5 mm. Tím vznikne břečka, která je zpracována ve čtvrtém separátoru 21 pevného a kapalného podílu. Jde o odstředivé zaří20 zení, které má výstup 9 pevné složky desintegrované biomasy 1, a výstup 10 kapalné složky desintegrované biomasy L Čtvrtý separátor 21 nemusí být v jiných příkladech provedení využit, desintegrovaná biomasa I může být rovnou zpracována v hydrotermickém extraktoru 2.
Výstup 10 kapalné složky desintegrované biomasy I, tzv. „zelený džus“ je přiveden do biorafmerie 11, kde se chemickou cestou izolují fyziologicky cenné látky, jako např. rostlinná barviva, fytoestrogenní látky, karotenoidy atd., které jsou dále samostatně komerčně využitelné.
Alternativně může být předtím výstup 10 kapalné složky, obsahující tzv. „zelený džus“, dále přeměněn na tzv. „hnědý džus“, a to kyselou hydrolýzou v prostředí HC1 v tlakovém hydrolyzéru 22 pracujícím v prostředí s pH = 3,0 při teplotě 200 °C. Kyselá hydrolýza rozšíří možnosti využití zeleného džusu, není ale bezpodmínečně nutná, a její účinky je nutno hodnotit se zřetelem k nákladům na tlakový hydrolyzér 22.
Z biorafinerie 11 je výstup 12 kapalné složky izolace, kterou tvoří „zelený džus“ z něhož byly izolovány cenné látky, přiveden do prvého zásobníku 25 kapalného podílu, který je dále propojen s druhým zásobníkem 26 kapalného podílu (oba zásobníky 25, 26 obsahují cukerné roztoky pro výrobu bioetanolu nebo melasy), a dále do odparky 8.
Z biorafinerie 1_1 vychází také výstup 13 pevné složky izolace, kterou tvoří využitá odvodněná desintegrovaná biomasa, což je vhodný materiál pro výrobu pelet na peletovacím lisu 30.
Naproti tomu výstup 9 pevné složky desintegrované biomasy 1, který vychází z odstředivky čtvrtého separátoru 21, je přiveden k hydrotermickému extraktoru 2. Pevná složka je extrahována horkou vodou o teplotě 90 °C po dobu 4 hod v hydrotermickém extraktoru 2, který pracuje za běžného atmosférického tlaku. Tento hydrotermický extraktor 2 může zpracovat i neseparovanou desintegrovanou biomasu I, přičemž tlakový hydrolyzér 22 a biorafinerie H mohou být zařazeny až za extraktor 2.
Výluh z extrakce, obsahující zbytky vodorozpustných cukrů, hemicelulóz a ostatních organických látek, je oddělen od sušiny a odchází výstupem 4 z prvního separátoru Γ7 kapalného a pev45 ného podílu (s výhodou opět odstředivka), odkud je již jako cukerná surovina pro výrobu bioetanolu nebo melasy odveden do prvého zásobníku 25 cukerné suroviny.
-4CZ 17229 Ul
Výstup 5 pevného podílu extrakce, kterým odchází hmota tvořená pevnými částicemi biomasy 1 je přiveden do periodicky pracujícího loužicího reaktoru 18, kde je hmota loužena roztokem, který snižuje stupeň krystalinity celulózy a ligninovou bariéru. Používá se 2,5% roztok NaOH, který působí 24 hodin při teplotě 60 °C. Po loužení se v druhém separátoru J_9 odstředí loužicí lázeň, která se recykluje k opětovnému použití po obnovení koncentrace čerstvým NaOH. Loužení slouží k předúpravě biomasy i před vlastní enzymatickou hydrolýzou v bioreaktoru 3, přičemž loužení usnadňuje působení enzymů tím, že narušuje rostlinnou tkáň a membránové tmely. Po loužení se pevný podíl extrakce v loužicím reaktoru 18 promyje vodou, a prací lázeň se opět odstředí ve druhém separátoru 19. Pevný podíl extrakce ošetřený louhem a promytý, se převádí do bioreaktoru 3, kde se mísí s roztokem acetátového pufru pH = 4,6 (je přiváděn vstupem 23), s Omelianského roztokem, v množství 1 g (NH4)2SO4 + 1 g K2HPO4 + 0,5 g kryst. MgSO4 + 0,1 g NaCl na každý litr pufru (je přiváděn vstupem 24), a hydrolyzuje se enzymem celulázou (přívod 31) po dobu 24 hodin při teplotě 53 °C.
Po hydrolýze v bioreaktoru 3 postupuje zcukřená hmota do třetího separátoru 20 pevného a ka15 palného podílu. Výstup 7 pevného podílu hydrolýzy obsahuje materiál vhodný pro výrobu topiva, zejména pelet, který je proto směšován s pevným podílem izolace a přiváděn k peletovacímu lisu 30, kde se za pomoci vhodných přísad lisuje do pelet. Výstup 6 kapalného podílu hydrolýzy obsahuje cukernou surovinu pro další výrobu bioetanolu nebo melasy. V druhém zásobníku 26 se smísí s kapalným podílem extrakce a kapalným podílem izolace, které jsou přiváděny z prvého zásobníku 25, a směs cukerných roztoků postupuje dále na odparku 8.
Na odparce 8 se upraví koncentrace cukrů tak, aby odpovídala buď podmínkám kvašení na bioetanol, nebo podmínkám krmivářským jako energetický krmný zdroj, zejména melasa. Pro kvašení na bioetanol je vhodná koncentrace 32° Bé, pro krmivá dle požadavku odběratele.
Celulázový enzymatický systém pro bioreaktor 3 se připravuje tak, že produkční kmen Tricho25 derma viride (ressei) z nádobek s agarem a živinami (nejčastěji ve zkumavkách) se v laboratoři vícestupňovou kultivací v baňkách se sterilním kultivačním médiem převede na inokulum. Inokulum z baněk se převede do inokulačního tanku při poměru objemu inokula k objemu kultivačního media 1 : 10. Baňky i inokulační tank jsou plněny živnou půdou tohoto složení: mletá sušená hmota jetele lučního v květu (10 g) a karboxymetylcelulóza (10 g) zn. AKUCELL se rozmi30 xuje v citrátofosfátovém sladinovém pufru pH = 4,6, který se připraví smísením 532 ml 0,1 M kyseliny citrónové (19,2 g/1) a 468 ml 0,2 M Na2HPO4 (28,4 g bezvodé soli/I v množství 1000 ml sladiny s 8 % extraktu). Tento roztok se obohatí 1 g (NH4)2SO4, 1 g K2HPO4,0,5 g kryst. MgSO4 a 0,1 g NaCl na každý litr živné půdy. Inokulace se vždy provádí po sterilizaci živné půdy inokulem v poměru objemu 1 : 10 ke kultivačnímu médiu. Kultivuje se při 40 °C a provzdušňuje se filtrovaným a sterilizovaným vzduchem, který současně plní funkci míchání. Odvod par a použitého vzduchu se realizuje přes vatový filtr.
Pro krmení bude možno použít také přebytek technické celulázy z produkčního tanku 15, který je skladován ve skladu technické celulázy 29, a který pro tyto účely bude koncentrován ultrafiltrací a stabilizován kyselinou sorbovou. Enzym bude možno použít ke zkvalitnění a zchutnění objem40 ných krmiv.
Zařízení podle technického řešení je možno v jiných příkladech provedení s ohledem na výrobní prostory, druh biomasy a hospodárnost provozu různě modifikovat. Tak např. nádoba hydrotermického extraktoru 2 může být používána současně i jako loužicí reaktor 18, aby byla využita technologie. Stejně tak mohou být separátory 17, 19, 20, 21 slučovány, resp. každý z nich může být využíván vícenásobně tak, aby nemusela být v lince instalována čtyři jednotlivá separační zařízení. Stejná zásada platí pro zásobníky 25, 26, sklady 27, 28, 29, odparku 8 a další součásti technologie. Každé z těchto zařízení může být v lince použito jednou nebo vícekrát, podle potřeby.
-5CZ 17229 Ul
Průmyslová využitelnost
Zařízení podle technického řešení lze využít pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv a na další produkty, které lze dále využít v zemědělství, ve zpracovatelském průmyslu, a v oblastech obnovitelných zdrojů energie a trvale udržitelného rozvoje.

Claims (7)

1. Zařízení pro zpracování biomasy (1) trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv, a další produkty, sestávající z alespoň jednoho reaktoru pro hydrotermickou předúpravu biomasy (1), z bioreaktoru (3) pro enzymatickou hydrolýzu, a z odío parky (8), vyznačující se tím, že zahrnuje desintegrační zařízení (16) pro desintegraci biomasy (1) na částice o zrnitosti max. 0,5 mm, které je propojeno s atmosférickým hydrotermickým extraktorem (
2) s navazujícím prvním separátorem (17) pevného a kapalného podílu, jehož výstup (4) kapalného podílu extrakce tvoří cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo melasy, a jehož výstup (5) pevného podílu extrakce je připojen k loužicímu reaktoru (18)
15 s loužicí lázní NaOH a s prací lázní H2O, na který navazuje druhý separátor (19) loužicí a prací lázně a louženého pevného materiálu, jehož výstup je připojen k bioreaktoru (
3) pro enzymatickou hydrolýzu s navazujícím třetím separátorem (20) pevného a kapalného podílu, jehož výstup (6) kapalného podílu hydrolýzy tvoři cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo melasy, a jehož výstup (7) pevného podílu hydrolýzy tvoří materiál pro výrobu pevných paliv.
20 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi desintegračním zařízením (16) a hydrotermickým extraktorem (2) je uspořádán čtvrtý separátor (21) pevného a kapalného podílu, jehož výstup (9) pevné složky desintegrované biomasy (1) je připojen k hydrotermickému extraktoru (2), a jehož výstup (10) kapalné složky desintegrované biomasy (1) je připojen k biorafinerii (11) pro izolaci cenných látek.
25 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že mezi čtvrtým separátorem (21) a biorafinerií (11) je uspořádán tlakový hydrolyzér (22) pro kyselou hydrolýzu.
4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vstup bioreaktoru (3) je připojen inokulační tank (14) a/nebo produkční tank (15) s živým enzymem celulózou, dále vstup (23) acetátového pufru, a vstup (24) Omelianského roztoku.
30
5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že produkční tank (15) je propojen se skladem technické celulózy (29).
6. Zařízení podle nároků la2, vyznačující se tím, že výstup (12) kapalného podílu izolace z biorafinerie (11) a/nebo výstup (4) kapalného podílu extrakce a/nebo výstup (6) kapalného podílu hydrolýzy je přes alespoň jeden zásobník (25, 26) přiveden na odparku (8),
35 která je propojena se skladem (27) cukerné suroviny pro bioetanol a se skladem (28) cukerné suroviny pro krmivá.
7. Zařízení podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že výstup (7) pevného podílu hydrolýzy a/nebo výstup (13) pevného podílu izolace z biorafinerie (11) je přiveden k peletovacímu lisu (30).
CZ200618325U 2006-11-30 2006-11-30 Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv CZ17229U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200618325U CZ17229U1 (cs) 2006-11-30 2006-11-30 Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200618325U CZ17229U1 (cs) 2006-11-30 2006-11-30 Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ17229U1 true CZ17229U1 (cs) 2007-02-08

Family

ID=37772696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ200618325U CZ17229U1 (cs) 2006-11-30 2006-11-30 Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ17229U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101155928B (zh) 另选原料流在生物质处理和利用中的整合
RU2560426C2 (ru) Переработка биомассы
US10766826B2 (en) Process for producing a fuel from lignocellulosic feedstock
CN101928733B (zh) 一种秸秆类物质或农林废弃物生产生物丁醇的方法及装置
CN101952449B (zh) 由两种不同的起始材料制造乙醇的方法
CN101555495B (zh) 乙醇导向秸秆生物炼制全封闭集成系统
CN104024420B (zh) 将木质纤维素材料转化为有机酸的方法
CN105907813A (zh) 生物量加工
CN102363795A (zh) 利用木质纤维素联产乳酸和乙醇的方法
Chandra et al. Experimental evaluation of substrate’s particle size of wheat and rice straw biomass on methane production yield
US12234494B2 (en) Method for carrying out the combined operation of a bioethanol production unit and a biogas unit
CN102367458A (zh) 一种NaOH预处理芦笋秸秆制取沼气的方法
CN1896252A (zh) 利用有机物高效厌氧发酵生产沼气的方法
CN110938558A (zh) 木质纤维素降解复合菌系及其培养方法和应用
CN102286553B (zh) 一种由糠醛渣和皂荚渣制备乳酸的方法
CN102071236A (zh) 木薯渣制备还原糖和低聚糖的一种方法
JP4886074B2 (ja) バイオマス糖化の前処理方法及びその前処理方法を用いた糖化方法
CN101649253B (zh) 一种芦苇生物质的综合应用方法
CZ2006754A3 (cs) Zpusob zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv, a na další produkty, zarízení k provádení tohoto zpusobu, a použití biomasy jetele lucního k tomuto zpracování
JP2014090707A (ja) リグノセルロース含有バイオマスの酵素糖化処理方法及びリグノセルロース含有バイオマスからのエタノール製造方法
CZ17229U1 (cs) Zařízení pro zpracování biomasy trav, zejména víceletých pícnin, na cukernou surovinu pro výrobu bioetanolu a/nebo krmiv
JPH09168367A (ja) オイルパームのセルロース繊維質廃棄物から飼料を製造する方法
CN101768620A (zh) 一种微反应热爆秸秆发酵产沼气的方法
CN101544996A (zh) 植物体糖化发酵酒曲(菌体蛋白饲粮)与生醇发酵生产新工艺
CN103981295B (zh) 一种利用茭白废弃物制备木糖和葡萄糖的方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20070208

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20101118

MK1K Utility model expired

Effective date: 20131130