DE10151952A1

DE10151952A1 - Verfahren zur Aufarbeitung von pflanzlichen Biomassen

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Publication number: DE10151952A1
Application number: DE2001151952
Authority: DE
Original assignee: DUEMPERT HELLMUTH
Current assignee: DUEMPERT HELLMUTH
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2003-04-30

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Aufarbeitung von pflanzlichen Biomassen, insbesondere zur Gewinnung von Lignin.
Pflanzliche Biomasse ist eine leicht verfügbare Quelle für wertvolle Rohstoffe und für Energie. Sie ist in großen Mengen verfügbar einerseits durch schnell wachsende Pflanzen und andererseits durch ubiquitär anfallende pflanzliche Abfälle. So fallen bei der Verarbeitung von planzlichen Rohstoffen Abfälle und Reststoffe an, zum Beispiel in der Landwirtschaft bei der Ernte, bei der Verarbeitung von pflanzlichen Lebensmitteln, bei der Verarbeitung von Holz, bei der Herstellung von Papier - und in vielen anderen Bereichen. Die Inhaltsstoffe der pflanzlichen Biomasse werden trotz ihrer teilweise wertvollen Eigenschaften bisher noch nicht ausreichend benützt, da Verfahren zur Auftrennung dieser Materialien in Produktgruppen nicht selektiv genug sind und teilweise noch nicht wirtschaftlich betrieben werden können.
Pflanzliche Stoffe, wie beispielsweise Holz, Gräser und Stroh, enthalten unter anderem Zellulose, Lignin und Hemizellulose als wichtige Bestandteile, von denen jeder sinnvoll genutzt werden kann, wenn sie einzeln abgetrennt werden können. Je besser diese einzelnen Bestandteile voneinander getrennt werden können, desto besser können sie auch genutzt werden.
Es sind nun zwar viele Verfahren bekannt, mit denen Zellulose aus Holz gewonnen wird. Dabei wird aber das Holz mit aggressiven Mitteln behandelt, um Lignin und Hemizellulosen abzutrennen und dadurch werden sowohl die Zellulosefasern durch die aggressiven Materialien beeinträchtigt als auch die abgetrennten Bestandteile so verändert, daß sie nicht weiter genutzt werden können.
Es ist aus EP-A 0 098 490 ein Verfahren zur Gewinnung von Zellulose bekannt, das für die Zellulosefasern schonender ist, bei dem eine pflanzliche Biomasse mit reinem Wasser im flüssigen Zustand bei erhöhten Temperaturen und Drücken behandelt wird. Durch genaue Auswahl der Parameter Temperatur, Druck und Verweilzeit soll mit diesem Verfahren selektiv Zellulose gewonnen werden.
Bisher wurde das Hauptaugenmerk auf die Verarbeitung von Holz und auf die Gewinnung von Zellulose gerichtet. Weitere wesentliche Bestandteile von pflanzlicher Biomasse, nämlich Lignin, das in Laub und Fichtenholz in einem Anteil bis zu 35% vorhanden ist, und Hemizellulosen, die in pflanzlicher Biomasse bis zu 25% enthalten sein kann, wurden bisher für eine Verwertung kaum in Betracht gezogen.
Lignin ist ein hochmolekularer Stoff auf Basis von Phenylpropan, der bis heute nicht genau chemisch charakterisiert ist. Bei der üblichen Aufarbeitung von Holz fällt technisches Lignin in Form der Ligninsulfonsäuren an, die als Bauzusatzstoffe verwendet werden können, ansonsten aber keine interessanten Eigenschaften aufweisen. Aus Hemizellulosen können durch Hydrolyse Xylose, Xylit, Mannose, Galaktose sowie Pentosane gewonnen werden.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren bereitzustellen mit dem aus pflanzlicher Biomasse wertvolle Komponente in umweltschonender Weise gewonnen werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst, mit einem Verfahren zur Gewinnung von verwertbaren Komponenten aus pflanzlicher Biomasse, wobei man die pflanzliche Biomasse zerkleinert, das zerkleinerte Material in mindestens einem beheizbaren Druckbehälter mit Wasser im flüssigen Zustand unter Anwendung eines Temperaturgradienten und/oder eines Druckgradienten in einem Temperaturbereich von 50 bis 374°C bzw. einem Druckbereich von 0,1 bis 22,4 MPa in mindestens einer Stufe behandelt, in vorbestimmten Zeitintervallen Flüssigkeit aus dem Druckbehälter abzieht und die gewünschte Komponente aus der Flüssigkeit gewinnt und gegebenenfalls weiter. verarbeitet.
Es wurde gefunden, daß verwertbare Komponenten aus pflanzlicher Biomasse gewonnen werden können, wenn die Biomasse kontinuierlich unter Anwendung eines Temperaturgradienten und/oder eines Druckgradienten mit Wasser behandelt wird, so daß das Wasser im flüssigen Zustand vorliegt. Wasser ist unter Normalbedingungen, das heißt bei Raumtemperatur und normalem Druck, kein gutes Lösungsmittel, insbesondere nicht für organische Substanzen. Als extrem polares Medium mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten von ε_τ von 81 ist es als Lösungsmittel für organische Komponente nicht gut geeignet. Deshalb werden zur Lösung von organischen Komponenten überwiegend unpolare oder schwach polare organische Lösungsmittel eingesetzt. Bei steigendem Druck und steigender Temperatur ändern sich jedoch die physikalischen Eigenschaften von Wasser, wobei die Oberflächenspannung und die Dielektrizitätskonstante stetig abnimmt und am thermodynamisch kritischen Punkt (t-kritisch; p-kritisch) in etwa 0 ist. Auch die polaren Eigenschaften von Wasser nehmen mit steigender Temperatur und steigendem Druck kontinuierlich ab, so daß Wasser zunehmend auch organischen Substanzen lösen kann. Diese Eigenschaften von Wasser werden nun für das erfindungsgemäße Verfahren ausgenutzt. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß unter bestimmte Bedingungen Wasser bestimmte Komponente besonders gut löst und daß somit bei Anwendung eines Temperaturgradienten und/oder eines Druckgradienten in einem kontinuierlichen Verfahren aus der Biomasse nach und nach einzelne Komponente herausgelöst werden können und dann einer Weiterverwendung zugeführt werden können.
Bei den bisher bekannten Verfahren wurden die Verfahrensbedingungen jeweils so eingestellt, daß eine gewünschte Komponente aus der Biomasse gewonnen wurde und der Rest dann als Abfall verworfen wurde. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nunmehr möglich, viele verschiedene Komponenten aus der Biomasse zu gewinnen und einer sinnvollen Weiterverwendung zuzuführen. Wenn das Verfahren nicht bis in einen solchen Temperaturbereich geführt wird, bei der die restlichen Bestandteile pyrolisiert werden, kann der Rest des Materials dazu dienen, die Energie, die zur Erwärmung und zur Erzeugung des Drucks notwendig ist, durch Verbrennen beizutragen. Damit können die der Biomasse enthaltenen wertvollen Substanzen und auch die enthaltenen Energie sinnvoll verwendet werden. Auf diese Weise läßt sich aus pflanzlicher Biomasse beispielsweise Hemizellulose, die zur Weiterverarbeitung zu Zuckern und Zuckeralkoholen geeignet ist, Zellulose, die in Form von Fasern erhalten werden kann, und Lignin gewinnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das hier auch als "Aquasolf-Verfahren" bezeichnet wird, läßt es daher zu, bei der Herstellung von industriellen, kosmetischen, pharmazeutischen und medizinischen Produkten erhaltene Abfallstoffe weiterzuverarbeiten und die natürlichen Rohstoffe zu extrahieren. Das Verfahren dient zum schonenden Aufschluß und der Extraktion von Rohprodukten aus pflanzlicher Biomasse mittels Wasser als Aufschluß- und Lösungsmittel unter subkritischen Bedingungen, jedoch ohne Zusatz von Chemikalien.
Die ausschließliche Verwendung von Wässer als Aufschluß- und Lösungsmittel zur Extraktion natürlicher Rohstoffe aus pflanzlicher Biomasse zeichnet das Verfahren nicht nur besonders ökonomisch und ökologisch aus, sondern bildet auch den wesentlichen Unterschied zwischen den herkömmlichen und konventionell betriebenen Aufschluß- und Extraktionsverfahren in diesem Anwendungsbereich. Bei herkömmlichen und konventionellen Aufschluß- und Extraktionsverfahren ist der Einsatz von Chemikalien notwendig, um entweder die gewünschte Trennung der pflanzlichen Biomasse in ihre Basisbestandteile zu erreichen oder die Verwendung eines chemischen Trägermediums, um die Extrakte aus der pflanzlichen Biomasse zu extrahieren und diese aus der Biomasse zu transportieren. Bei dem erfindungsgemäßen Aquasolf-Verfahren dient das Wasser somit sowohl als Aufschlußmittel als auch als Extraktions- und Transportmedium und bewirkt eine Trennung der pflanzlichen Biomasse in ihre Basisbestandteile, die Lösung oder Aklomierierung zu transportablen Partikeln und deren Transport aus der Biomasse.
Als pflanzliche Biomasse kann jedes pflanzliche Material verwendet werden, das noch verwertbare Inhaltsstoffe aufweist, das heißt sowohl frisches Material als auch bei den verschiedensten Verfahren abfallendes Abfallmaterial. Als Biomasse geeignet sind ligninhaltige Materialien, wie Holz, z. B. Hartholz, Weichholz und Holzabfall, Stroh, Hanf und Gräser, sowie auch Spanplatten und anderen aus Holz gefertigten Teile bzw. bei ihrer Herstellung anfallender Abfall, bei der Ernte von Feldfrüchten anfallendes Abfallmaterial, bei der Aufarbeitung von Kräutern anfallendes Abfallmaterial, bei der Lebensmittelverarbeitung zurückbleibendes pflanzliches Material usw. Wenn der Schwerpunkt bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Gewinnung Lignin liegt, so ist Holz ein bevorzugtes Ausgangsmaterial, da dieses bis zu 35% Lignin enthält. Liegt der Schwerpunkt auf der Ausnutzung der enthaltenen Hemizellulose oder Zellulose, so werden insbesondere Stroh, Hanf und Gräser sowie die Abfallprodukte von Feldfrüchten, z. B. Maiskolben eingesetzt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte die pflanzliche Biomasse kleinteilig vorliegen. Sie muß daher gegebenenfalls zerkleinert werden, damit sie besser aufgeschlossen werden kann. Je größer die Oberfläche des Materials ist, desto besser kann das Material benetzt werden. Wenn die Teilchen allerdings zu klein werden, gibt es Probleme mit Staubentwicklung. Bevorzugt liegt daher die Teilchengröße in einem Bereich von 1 mm bis 10 cm, bevorzugt 5 mm bis 2,5 cm. So können beispielsweise Strohhalme mit einer Länge von bis zu 10 cm mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet werden. Das Material kann in an sich bekannter Weise in üblichen Zerkleinerungsvorrichtungen zerkleinert werden.
Das zerkleinerte Material wird dann mit Wasser im flüssigen Zustand in Kontakt gebracht. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durchläuft das Wasser einen vorbestimmten Temperaturbereich und/oder Druckbereich, um gewünschte Komponenten aus der Biomasse auszulaugen bzw. zu extrahieren. Zum Aufschluß kann Wasser in jeder Form eingesetzt werden, z. B. auch als Leitungswasser oder Brauchwasser. Bevorzugt wird destilliertes, deionisiertes oder entmineralisiertes Wasser versendet.
Wesentliche für das erfindungsgemäße Verfahren ist es, das subkritische Bedingungen für das Wasser beschaffen werden und diese Bedingungen auch aufrecht erhalten werden. Hierzu wird ein beheizbarer Druckreaktor eingesetzt, in welchem das Wasser als Aufschluß- und Extraktionsmittel unter subkritischen Bedingungen mit der Biomasse gemeinsam vorliegt. Der eigentliche Reaktionsbereich liegt im Inneren des Reaktors. Der Reaktor ist bevorzugt ein Vertikalreaktor, wie er an sich bekannt ist, insbesondere ein Reaktor mit einem Innendurchmesser im Bereich von 100 mm bis 300 mm und mit einer Länge bzw. Höhe von etwa 0,5 m bis 5 m.
Die Biomasse wird in den Reaktor eingebracht und dann mit dem Wasser in Kontakt gebracht. Bevorzugt erfolgt die Aufarbeitung so, daß das Wasser im Kreislauf durch die Biomasse geführt wird, bevorzugt im Gegenstrom. Dazu wird das Wasser kontinuierlich erwärmt, um nach und nach die einzelnen Bestandteile aus der Biomasse auszulaugen. Die Aufarbeitung kann schon bei Temperaturen von 50°C beginnen, da bereits in diesem Bereich das Wasser einige Bestandteile zu lösen vermag, z. B. Alkoholortsäuren. Bevorzugt beginnt die Aufarbeitung bei einer Temperatur von 100°C. Dazu kann Wasser entweder vor dem in Kontaktbringen mit der Biomasse auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden und in den Reaktor geführt werden oder aber zusammen mit der Biomasse in den Reaktor erwärmt werden. Der Druck in dem Reaktor wird so eingestellt, daß das Wasser immer in flüssigem Zustand vorliegt. Gleichzeitig mit der kontinuierlichen Erwärmung des Wassers kann auch der Druck kontinuierlich erwärmt werden, wobei die Gradienten jeweils so eingestellt werden, daß die gewünschten Komponenten gewonnen werden. Die Durchflußrate des Wassers wird je nach der zu behandelnden Biomasse eingestellt und ist frei wählbar. Auch die Gradienten von Temperatur und Druck sind frei wählbar und werden abhängig von der zu behandelnden Biomasse eingestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren in zwei Stufen durchgeführt, wobei in einer ersten Stufe ein Temperaturgradient von 50, bevorzugt 100°C bis 140°C angewendet wird wobei der Druck jeweils so eingestellt wird, daß das Wasser flüssig bleibt, und dann die Masse mit dieser Temperatur und diesem Druck in einen zweiten Behälter überführt wird, wo sie auf höhere Temperaturen erwärmt wird, währen der erste Reaktor wieder mit frischer Biomasse beaufschlagt wird.
Kontinuierlich oder diskontinuierlich wird aus dem Reaktor Eluat abgezogen, das sich mit der unter den entsprechenden Bedingungen auszulaugenden Komponente angereichert hat. Durch die kontinuierliche Umsetzung des Wassers kommt es zu einem kontinuierlichen Spülen der Biomasse und damit zu einer Anreicherung der Aufschlußstoffe und Extrakte im Wasser. Dieses mit Aufschlußstoffen angereicherte Wasser wird als Fluat bezeichnet.
Die Reaktionszeit für die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist abhängig von der eingesetzten Biomasse und beträgt in der Regel zwischen 5 und 20 Minuten. Nach Beendigung des ersten Aufschlusses wird das Eluat über einen bevorzugt unten am Reaktor befindlichen Auslauf das Eluat in einen Vorlaufbehälter abgelassen. Bevorzugt wird das Eluat dabei durch eine Filtriervorrichtung, z. B. ein Membranfilter gefüllt. Dabei wird dann die flüssige von der festen Phase getrennt. Die flüssige Phase kann gegebenenfalls wieder in den Reaktor zurückgeführt werden oder aber zur Abtrennung flüssiger Inhaltsstoffe weiter aufgearbeitet werden.
Die im Reaktor befindliche Biomasse wird durch den entstandenen Druckunterschied zur Umgebung der Anlage mit in den Vorlaufbehälter ausgetrieben, Reaktor und Kreislauf sind nach dem Prozeßschritt wieder frei und können neu beschickt werden.
Die Prozeßoptimierung ist ein weiterer Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie bezieht sich im wesentlichen auf die Optimierung der Ausbeute an Rohstoffen in Abhängigkeit von der Aufschlußdauer der pflanzlichen Biomasse der Energierückgewinnung und Prozeßsteuerung durch Variation der Zyklen (Umlaufwasser) und Aufschlußdauer. Insbesondere spielt die Aufschlußdauer eine entscheidende Rolle, da bei den vorliegenden subkritischen Bedingungen neben einem Aufschluß von Biompolymeren aus pflanzlicher Biomassesimultanzersetzungsreaktionen und Degenerationen der Polymere stattfinden. Die Prozeßoptimierung bezieht sich nicht ausschließlich auf die Prozeßführung sondern auch auf den Einsatz der jeweiligen Biomasse. Diese ist in ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften oft unterschiedlich und bedarf daher einer jeweils unterschiedlichen Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Gewinnung von natürlichen möglichst nativ belassenen Rohstoff aus pflanzlicher Biomasse ist vorrangiges Ziel des erfindungsgemäßen Aquasolv-Verfahrens.
Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufschluß von natürlicher Zellulose aus pflanzlicher Biomasse in ihre Basisbestandteile Lignin, Hemizellulose und Zellulose zur Darstellung von nativbelassenen Ligninen (auch als lative Lignine bezeichnet), delignifizierter Zellulose in Form von Fasern mit Restanteilen von Lignin von nur 50% oder weniger, sowie nativ belassenen Zellulosen; Aufschluß industrieller Lignozellulose, vornehmlich Restabfallstoffe, z. B. Spanplatten und MDF-Platten, die in der Holz-, Faser- und Zellstoffindustrie anfallen; in ihre Basisbestandteile Lignin, Hemizellulosen und Zellulosen, sowie in zusätzliche Prozeßschritten die Extraktion von natürlichen Farbstoffen, Geschmack- und Aromastoffen aus der entsprechenden pflanzlichen Biomasse sowie die Extraktion von natürlichen pharmazeutischen und medizinischen Wirkstoffen aus entsprechender pflanzlicher Biomasse.
Falls ligninhaltiges Material verwendet wird, befindet sich dieses nach dem Aufschluß in der Flüssigkeit. Es wird daher die Flüssigkeit von der Festen Faser abgetrennt und das Lignin aus der Flüssigkeit gewonnen. Die Abtrennung erfolgt mit an sich bekannten Vorrichtungen z. B. Filtration, insbesondere Membranfiltration.
Das Lignin kann aus der Flüssigkeit mit an sich bekannten Verfahren gewonnen werden, z. B. durch Einengen der Flüssigkeit insbesondere durch Eindampfen.
In einer bevorzugten. Ausführungsform wird das Lignin aus der ligninhaltigen Lösung gewonnen, indem man an die Lösung ein elektrisches Feld anlegt, wobei durch Gasbildung ein ligninhaltiger Schaum entsteht. Der ligninhaltige Schaum wird dann abgeschöpft und trocknen gelassen. Auf diese Weise lässt sich sehr reines Lignin gewinnen.
Der abgetrennte Feststoff besteht im Wesentlichen aus Fasermaterial. Dieses Fasermaterial ist hochwertig, da die Faser auf Grund der schonenden Behandlung nicht angegriffen wurden und andererseits einen bis zu 50% geringeren Ligningehalt aufweisen. Diese Fasern sind daher gut geeignet, um in Verfahren zur Herstellung von Papier oder Vliesen weiter verarbeitet zu werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, den gewonnenen Feststoff sofort mit Wasserstoff zu bleichen, was nicht nur den Weißgrad sondern auch die mikrobiologische Stabilität erhöht und dann diesen gewonnenen Feststoff zur Herstellung von Fasern zu verwenden. So können z. B. aus dem getrockneten Reststoff die Fasern ausgekämmt und dann zu Dämmstoffen oder als Zellstoff zu Vliesen verarbeitet werden. Das erhaltene Feste Material ist auch sehr gut geeignet, um zu Papier weiter verarbeitet zu werden. Die erhaltene Pulpe muss zwar noch weiter behandelt werden, da aber bis zu 50% des Lignins bereits abgetrennt wurden, erfordert diese Weiterverarbeitung weniger Chemikalien und Energie, so dass Kosten eingespart werden können.
In einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die auf eine Größe im Bereich von 1 mm bis 10 cm zerkleinerten ligninhaltigen Teilchen über eine Schnecke zugeführt. Das Material wird in einen Korb geleitet, durch den Wasser strömen kann. Die Pulpe bleibt dann in dem Korb, während das Wasser hindurch läuft und das Lignin eluiert. Das Eluat wird anschließend gewonnen und zur Gewinnung des Lignin eingeengt. Die Pulpe wird entweder getrocknet oder mit H₂O₂ gebleicht und anschließend zu Papier weiter verarbeitet.
Das mit dem erfindungsgemäße Verfahren erhaltene native Lignin unterscheidet sich von dem mit den bisher bekannten Verfahren erhaltenen technischen Lignin durch vorteilhafte Eigenschaften. Insbesondere ist dieses Lignin thermoplastisch, d. h. es kann mit üblichen Verfahren geformt werden. Es kann vorteilhaft auch für Überzüge verwendet werden. Auf Grund dieser thermoplastischen Eigenschaften ist es ausserdem ausgezeichnet geeignet zur Verwendung als Füllstoff für Kunststoffmaterialien. Der Zusatz des erfindungsgemäß erhaltenen nativen Lignins verbessert die Eigenschaften der Kunststoffe. Bei den bisher bekannten technischen Lignin werden bei einem Zusatz zu Kunststoffen die Eigenschaften verschlechtert, da es zu einer Versprödung kommt.
Die Möglichkeiten zur Verwendung des erfindungsgemäß erhaltenen nativen Lignins sind daher so vielfältig, wie für thermoplastische Materialien. Die einzige Einschränkung besteht im Hinblick auf die Farbe. Natives Lignin hat eine dunkle Farbe und kann daher für solche Materialien, die durchsichtig oder sehr hell sein sollen, nur in sehr beschränktem Maße zugesetzt werden.
Erfindungsgemäß wird so mit ein Verfahren zur Verfügung gestellt, das es zulässt, aus Biomasse ein hochwertiges Material zu gewinnen. Weiterhin wird ein Material zur Verfügung gestellt, das aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden kann, und wie ein Kunststoff, der aus Erdöl gewonnen werden muß, eingesetzt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Gewinnung von verwertbaren Komponenten aus pflanzlicher Biomasse, wobei man die pflanzliche Biomasse zerkleinert, das zerkleinerte Material in mindestens einem beheizbaren Druckbehälter mit Wasser im flüssigen Zustand unter Anwendung eines Temperaturgradienten und/oder eines Druckgradienten in einem Temperaturbereich von 40 bis 240°C und einem Druckbereich von 0,4 bis 22,4 MPa in mindestens einer Stufe behandelt, in vorbestimmten Zeitintervallen Flüssigkeit aus dem Druckbehälter abzieht und die gewünschte Komponente aus der Flüssigkeit gewinnt und gegebenenfalls weiterverarbeitet, daß mehrere Reaktoren betrieben werden, die jeweils die Temperatur und Druckbereiche durchlaufen, aber sich in einem unterschiedlichen Zustand befinden und die Flüssigkeit aus dem Reaktor der höheren Temperatur und Drücke den oder niedrigeren zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als pflanzliche Biomasse ligninhaltiges Material bzw. verarbeitetes Holz verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als ligninhaltiges Material Spanplatten verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als pflanzliches Material Holz, insbesondere Nadelholz, Laubholz oder Restholz, Gräser, Hanf oder Stroh oder Teile davon verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ligninhaltige Material auf eine Teilchengröße im Bereich von 1 mm bis 10 cm, bevorzugt 5 mm bis 2,5 cm hat.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufarbeitung deionisiertes, demineralisiertes oder destilliertes Wasser verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit Wasser zuerst mit in einem Temperaturgradienten in einem Temperaturbereich von 60 bis 140°C und dann in einer zweiten Stufe bei gleichem oder höherem Druck mit einem Temperaturgradienten bei einer Temperatur von 140 bis 200°C erfolgt, wobei der Druck jeweils so eingestellt wird, daß das Wasser in flüssigem Zustand bleibt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit dem erhitzten Wasser 1 bis 60 Minuten lang durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus dem Druckbehälter abgezogene Flüssigkeit einer Membranfiltradon unterzieht.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich in einem Reaktor durchgeführt wird, wobei die in Anspruch 1 genannten Temperaturen und Drücke von ihren Anfangswerten über Rohrlängen zu ihren Endwerten gesteigert werden, wobei an bestimmten Rohrstellen Temperaturen und Drücken, Entnahmepunkte sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das pflanzliche Biomasse und Wasser im Gegenstrom geführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, daß innerhalb der Zeitintervalle die Flüssigkeit zur Extraktanreicherung im Kreislauf geführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man natives Lignin aus der wässrigen Lösung gewinnt, indem man die Lösung an ein elektrisches Feld angelegt wird, wobei durch Gasbildung ein ligninhaltiger Schaum entsteht, den ligninhaltigen Schaum abschöpft und trocknen läßt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponenten Hemicellulose, Cellulose und Lignin gewonnen werden.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die gewonnene Cellulose mit Wasserstoffperoxid bleicht und anschließend zu Papier oder Vlies verarbeitet.