EA002483B1 - Способ разделения кислоты и сахаров - Google Patents

Способ разделения кислоты и сахаров Download PDF

Info

Publication number
EA002483B1
EA002483B1 EA200000201A EA200000201A EA002483B1 EA 002483 B1 EA002483 B1 EA 002483B1 EA 200000201 A EA200000201 A EA 200000201A EA 200000201 A EA200000201 A EA 200000201A EA 002483 B1 EA002483 B1 EA 002483B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
acid
sugar
heavy metals
liquids
sugar solutions
Prior art date
Application number
EA200000201A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200000201A1 (ru
Inventor
Лоренс Дж. Рассо
Original Assignee
Кэнтроулд Инвайерэнментл Систэмс Копэрейшн
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 Кэнтроулд Инвайерэнментл Систэмс Копэрейшн filed Critical Кэнтроулд Инвайерэнментл Систэмс Копэрейшн
Publication of EA200000201A1 publication Critical patent/EA200000201A1/ru
Publication of EA002483B1 publication Critical patent/EA002483B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1814—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns recycling of the fraction to be distributed
    • B01D15/1821—Simulated moving beds
    • B01D15/185—Simulated moving beds characterized by the components to be separated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
    • C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
    • C13K1/04—Purifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B01D15/363—Anion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/365—Ion-exclusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2215/00—Separating processes involving the treatment of liquids with adsorbents
    • B01D2215/02—Separating processes involving the treatment of liquids with adsorbents with moving adsorbents
    • B01D2215/023—Simulated moving beds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Описан способ разделения кислоты и сахаров, полученных из жидкостей, являющихся результатом кислотного гидролиза материала, который содержит, по меньшей мере, один из компонентов группы, включающей целлюлозу и гемицеллюлозу. Способ предусматривает введение жидкостей в устройство для разделения, содержащее слой материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, в котором кислота адсорбируется на хроматографическом материале, образуя таким образом серию первых фракций, содержащих растворы сахаров, и серию последующих фракций, содержащих растворы кислоты. Предложен также способ экономичного энергетически эффективного получения этанола из городских твердых отходов и другого целлюлозного сырья.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к способам отделения кислоты от сахаров, получаемых при кислотном гидролизе целлюлозного и/или гемицеллюлозного материала. Данное изобретение далее касается способа удаления тяжелых металлов, связанных с растворами кислоты/сахара, которые получают из городских твердых отходов (ГТО) или осадка нечистот, которые могут содержать целлюлозные и/или гемицеллюлозные материалы.
Предшествующий уровень техники
В патенте США № 5580389 раскрывают способы разделения кислот и сахаров, полученных в результате гидролиза сильной кислотой биомассы, содержащей целлюлозу и гемицеллюлозу. Целлюлозу и гемицеллюлозу сначала декристаллизуют, а затем гидролизуют с получением гидролизата, содержащего как сахара, так и кислоту. Диоксид кремния, присутствующий в биомассе, может быть затем удален для дальнейшей обработки. Оставшиеся твердые материалы затем подвергают второй декристаллизации и гидролизу с целью оптимизации выхода сахаров. Описан также способ отделения сахаров от кислоты в гидролизате. Полученный поток сахаров, содержащий как гексозы, так и пентозы, затем может быть подвергнут ферментации. В частности, способ выделения сахаров из гидролизата включает применение устройства для разделения с использованием смолы, в котором сахара адсорбируют на сильнокислотной смоле. Затем к смоле добавляют жидкости и получают поток кислоты, содержащий менее чем 2% сахара.
В патентах США №№ 5407580 и 5538637 раскрывают способ отделения ионного компонента, такого как кислота, от неионного компонента, такого как сахар, в полярных растворах с использованием ионовытеснительной технологии. В частности, способы включают регулирование дисперсии, вызываемой усадкой смолы под действием кислоты в ионообменных колоннах. В непрерывном способе используют кислую смолу, которая контактирует с кислотно сахарным раствором, вследствие чего первая фракция является обогащенной фракцией кислоты, а последующие фракции являются обогащенными фракциями сахара.
В патентах США №№ 5407817 и 5571703 раскрывают способы обработки городских твердых отходов с целью выделения материалов, которые могут быть вторично использованы, и получения этанола из целлюлозного компонента. Одной специфической проблемой, касающейся городских твердых отходов, является компонент тяжелых металлов, который может ингибировать ферментацию сахаров дрожжами или другим ферментирующим микроорганизмом. Согласно данным патентам, тяжелые металлы могут быть удалены любым из двух раз личных способов. В процессе, предусматривающем лобовое решение проблемы, тяжелые металлы удаляют обработкой измельченного целлюлозного компонента разбавленной серной кислотой при приблизительно 40-100°С с целью солюбилизации практически всех тяжелых металлов. Затем нерастворимый компонент реакционной смеси, содержащий целлюлозу, может быть выделен и обработан с получением этанола. В способе, предусматривающем непрямое решение проблемы, измельченный целлюлозный компонент сразу гидролизуют концентрированной серной кислотой. После разбавления водой и обработки при повышенных температурах удаляют нерастворимый лигнин. Было показано, что тяжелые металлы связаны с нерастворимым лигнином, что позволяет удалить тяжелые металлы из раствора, содержащего сахар.
В патенте США № 5651895 описывают способы удаления тяжелых металлов из определенных сточных вод путем добавления соли железа, а затем основания для повышения рН до уровня приблизительно 8-10. Поскольку добавляют основание, образуется осадок, содержащий тяжелые металлы, который затем удаляют стандартными способами фильтрации. Процесс может быть осуществлен в непрерывном или периодическом вариантах.
Сущность изобретения
Изобретение относится к способу разделения кислоты и сахаров, полученных из жидкостей, являющихся результатом кислотного гидролиза, по меньшей мере, одного из целлюлозных или гемицеллюлозных материалов, предусматривающему добавление жидкостей в устройство для разделения, содержащее слой материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, при этом кислота адсорбируется на хроматографическом материале, образуя, таким образом, серию первых фракций, содержащих растворы сахаров, и последующую серию фракций, содержащих растворы кислоты.
Данное изобретение представляет важное новое направление по сравнению с предшествующим уровнем техники, в котором использовали катионную смолу для адсорбции сахара. В данном варианте осуществления, соответствующем предшествующему уровню техники, сахар обрабатывали как продукт разделения и получали с относительно высокой чистотой по сравнению с кислотой, которую в первую очередь элюировали со смолы. Фракции кислоты почти не содержали примеси или никакого фракционирования кислоты не происходило. Напротив, согласно данному изобретению кислоту адсорбируют на слое материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, в результате чего кислота элюируется после того, как сахар элюировался из слоя. Таким образом, согласно данному изобретению кислоту обрабатывают как продукт разделения и получают с более высокой чистотой и в более вы3 сокой концентрации по сравнению с результатами использования катионной смолы. Поскольку концентрировать кислоту значительно дороже (для повторного использования в процессе) по сравнению с сахаром (для ферментации), применение материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии приводит к существенной экономии затрат в плане энергетических потребностей и капитальных затрат по сравнению с использованием катионной смолы.
Поскольку сахар не задерживается на материале для анионообменной или вытеснительной хроматографии, он элюируется первым и содержит примеси некоторого количества кислоты и тяжелых металлов. Примеси тяжелых металлов могут стать существенными, когда целлюлозный и/или гемицеллюлозный материал получают из ГТО. В данном варианте осуществления остаточная кислота и тяжелые металлы могут быть удалены из объединенных фракций сахара посредством обработки известью, которая как нейтрализует остаточную кислоту, так и осаждает тяжелые металлы с образованием гипса, содержащего тяжелые металлы.
Таким образом изобретение касается также способа разделения кислоты и сахаров, полученных из жидкости, являющейся результатом кислотного гидролиза целлюлозных и/или гемицеллюлозных материалов, и удаления остаточной кислоты и тяжелых металлов из полученного раствора сахаров, который предусматривает (a) введение жидкостей в устройство для разделения, содержащее слой материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, в котором кислота адсорбируется на хроматографическом материале, образуя, таким образом, серию первых фракций, содержащих растворы сахаров, и серию последующих фракций, содержащих растворы кислоты, и (b) обработку растворов сахаров известью для нейтрализации любой остаточной кислоты и осаждения тяжелых металлов, которые могут присутствовать в объединенных растворах сахаров.
Изобретение также касается способа разделения кислоты и сахаров, полученных из жидкостей, являющихся результатом кислотного гидролиза целлюлозных и/или гемицеллюлозных материалов и удаления остаточной кислоты и тяжелых металлов из полученного раствора сахаров, который предусматривает (а) введение жидкостей в устройство для разделения, содержащее слой материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, в котором кислота адсорбируется на хроматографическом материале, образуя, таким образом, серию первых фракций, содержащих растворы сахаров, и серию последующих фракций, содержащих растворы кислоты;
(b) объединение первых фракций, содержащих растворы сахаров, и (c) обработку объединенных растворов сахаров известью для нейтрализации любой остаточной кислоты и осаждения тяжелых металлов, которые могут присутствовать в объединенных растворах сахаров.
Данное изобретение обеспечивает непрерывное удаление тяжелых металлов. Тяжелые металлы загрязняют фракции как кислоты, так и сахаров. Таким образом, фракция тяжелых металлов содержится во фракциях кислоты, которые объединяют, концентрируют и используют повторно. При повторном использовании кислоты и удалении фракции тяжелых металлов из объединенных растворов сахаров будет достигаться стабильный уровень концентрации тяжелых металлов в объединенных растворах сахаров.
Таким образом, изобретение касается также непрерывного способа удаления тяжелых металлов из раствора сахаров и кислоты, предусматривающего (a) гидролиз образца, содержащего тяжелые металлы и целлюлозу и/или гемицеллюлозу, концентрированной кислотой с целью получения частично разложенной смеси;
(b) разбавление частично разложенной смеси водой (которая может содержать необработанные нечистоты, продукты гниения, осадок нечистот, осадки сточных вод, потоки промышленных отходов и/или жидкие продукты со свалки) и нагревание в течение времени, которое достаточно для гидролиза в значительной степени целлюлозы и/или гемицеллюлозы с целью получения раствора сахара/кислоты, содержащего тяжелые металлы;
с) введение раствора сахара/кислоты, содержащего тяжелые металлы, в устройство для разделения с псевдоподвижным слоем, содержащее слой материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, в котором кислота адсорбируется на хроматографическом материале, образуя, таким образом, серию первых фракций, содержащих растворы сахаров, и серию последующих фракций, содержащих кислоту;
(ά) объединение первых фракций, содержащих растворы сахаров;
(е) обработку объединенных растворов сахаров известью с целью нейтрализации любой остаточной кислоты и тяжелых металлов, которые могут присутствовать в объединенных растворах сахаров, и (ί) объединение и концентрирование фракций, содержащих кислоту.
Изобретение имеет многочисленные преимущества:
(1) Концентрация кислоты в объединенных фракциях кислоты является более высокой (приблизительно 8-16%, более предпочтительно
10-16%) по сравнению с концентрацией при использовании катионообменной смолы (приблизительно 4,5-7%), что снижает размер, стоимость, потребление энергии и общие расходы на эксплуатацию кислотного испарителя, который концентрирует кислоту и возвращает ее в процесс. Кроме кислотного испарителя кислоту можно также концентрировать другими способами, такими как электродиализ и экстракция.
(2) Фракции кислоты содержат меньше сахаров по сравнению с их содержанием при использовании катионообменной смолы, что приводит к снижению засорения кислотного испарителя и повышению выхода сахаров.
(3) Фракции, содержащие сахара, содержат больше кислоты, что позволяет выделить тяжелые металлы и нейтрализовать рН добавлением извести.
(4) Хотя концентрация сахаров является более низкой (приблизительно 3-9%, более предпочтительно 5-9%) по сравнению с использованием катионообменной смолы (приблизительно 8-14%, более предпочтительно 10-14%), концентрирование раствора сахаров может быть легко осуществлено с помощью установки для обратного осмоса или путем выпаривания. Поскольку концентрирование раствора сахаров является необходимым даже при использовании катионообменной смолы, дополнительное концентрирование, обусловленное использованием материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, не повышает в значительной степени капитальные затраты или эксплуатационные расходы при осуществлении процесса.
Неожиданно вышеупомянутый процесс позволяет с высокой продуктивностью и эффективно по себестоимости получить этанол из материала, содержащего целлюлозу и гемицеллюлозу, например, из осадка нечистот и/или городских твердых отходов.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
При реализации изобретения исходным сырьем может являться любой содержащий целлюлозу или гемицеллюлозу материал, такой как биомасса, включая отходы с фермы, сельскохозяйственные остатки, отходы сельскохозяйственного производства, просо прутьевидное, листья, кукурузную солому, гибриды тополя и т.п., бумажные отходы, измельченную бумагу или картон, бумажную массу, измельченную бумажную пульпу и т. п., деревянную щепу, опилки, или ГТО, включая отходы, полученные непосредственно из городских служб, или городские твердые отходы, которые были предварительно отправлены на свалку, а впоследствии извлечены, и их любые комбинации. Кроме городских твердых отходов исходное сырье может содержать осадок нечистот, осадок продуктов гниения и осадки сточных вод, предпочтительно в форме лепешки осадка нечистот, которая может содержать значительные количества целлю лозного материала, или осадка нечистот, который был подкислен кислотой, полученной из сахарно-кислотного сепаратора (например, промывной водой из вторичных лигниновых фильтров). Подкисление осадка нечистот помогает поддерживать его в виде раствора или суспензии и помогает уменьшить микробную активность и, таким образом, запах подкисленного материала.
Целлюлозный и гемицеллюлозный материал из отходов вводят в оборудование через полностью автоматизированную станцию приема. Материал отходов затем нагружают на поточный транспортер. При этом могут быть выделены любые повторно используемые материалы, такие как ценные объемные предметы, железосодержащие металлы, отличные от железа металлы, например, алюминий, стекло, пластмасса и резина и т.п. Способы выделения таких компонентов хорошо известны и описаны, например, в патентах США №№ 5184780, 5104419, 5060871, 5009672, 4974781, 4874134, 4692167, 4553977, 4541530, 4341353, 4069145 и 4063903.
Предпочтительно, когда любые материалы обрывков шин нагружают на отдельный поточный транспортер, который ведет к системе переработки обрывков шин и выделения резины, в которой обрывки шин измельчают и удаляют резину, сталь и волокно.
Управляемый на расстоянии погрузчик используют для удаления любых слишком крупных, объемных или иных материалов с транспортера для твердых отходов. Эти слишком крупные материалы могут быть обработаны далее с целью уменьшения размера. Затем материал отправляют в накопитель для вторичной переработки для бестарной транспортировки.
Материал отходов, остающийся после удаления слишком крупного материала, затем сортируют с использованием барабанного грохота или другого механизма для сортировки, который разрушает любые упаковки и образует два отдельных потока обработки. При соответствующей сортировке один поток содержит органические отходы, состоящие в основном из целлюлозного и гемицеллюлозного материала, тогда как другой поток содержит металлические продукты определенного размера, пластмассу, стекло и резину.
Материалы отходов могут быть подвергнуты ряду разделений с помощью магнитов для удаления содержащих железо металлов. Затем отходы пропускают через сепаратор на основе вихревых токов для удаления любых отличных от железа металлов. Содержащие и не содержащие железо металлы вместе транспортируют в накопители, где они ожидают упаковывания в кипы.
Затем органические отходы измельчают и обрабатывают в системе получения этанола, которая принимает материал отходов и обрабатывает его, чтобы получить этанол.
При использовании осадка нечистот его сначала обезвоживают для получения лепешки осадка нечистот. Способы обезвоживания осадка нечистот для получения лепешек осадка нечистот хорошо известны в уровне техники. Например, содержание влаги в осадке нечистот может быть снижено с помощью вакуумных фильтров до 75-85%-ой влажности с целью получения лепешки осадка нечистот. Поскольку лепешки осадка нечистот в норме не будут содержать значительные количества рециклизируемых материалов (алюминия, стекла, пластмасс и т.п.), они могут быть непосредственно гидролизованы и обработаны в системе получения этанола. Однако при необходимости можно добиваться дальнейшего высушивания лепешки осадка нечистот путем распылительной сушки под вакуумом или сушки распылением, при которой частицы лепешки осадка нечистот высушивают при суспендировании в потоке горячих газов для обеспечения почти мгновенного удаления избытка влаги. Могут быть также использованы сушильные барабаны и системы с противоточным нагреванием. Данные технологии сушки обычно включают глиномялку, сушильный барабан с нагревателем, циклонный сепаратор и газоочиститель. Вышеупомянутые способы сушки описаны в публикациях Разложение и удаление отходов (81ибде Ощехбоп апб Όίχроха1), РиЫю \\ огкх, 125(5):Ό47-Ό58 (1994).
Возможна коммерческая продажа части побочных продуктов процесса получения этанола. В качестве помощи при эксплуатации завода часть побочных продуктов может также сжигаться для выработки электроэнергии с целью получения тепла для выпаривания или с целью получения тепла для сушки отходов. Например, нерастворимый материал, полученный после гидролиза целлюлозного и/или гемицеллюлозного материала, в основном состоит из лигнина, естественного ароматического органического полимера, обнаруженного во всех сосудистых растениях. При сжигании лигнина в качестве топлива для бойлера общие затраты энергии на эксплуатацию обрабатывающего оборудования могут быть значительно снижены. См. патент США № 5571703. Более того, возможно также сжигание компонента нехлорированной пластмассы ГТО. Технологию отделения нехлорированной пластмассы от хлорированной пластмассы (например, ПВХ (поливинилхлорида)), известную как Ушу1 Сус1е™, приобретают в Να1юпа1 Кесоуегу Тес1то1ощех, Ν;·ιχ1ινί1Ε, Теппеххее. Технология Ушу1 Сус1е™ описана в патенте США № 5260576. Данный композитный лигнино-пластмассовый материал также может сжигаться в качестве топлива для бойлера, таким образом еще более снижая затраты энергии в описанном процессе получения этанола.
Любые неорганические материалы, остающиеся после вышеупомянутого процесса сортировки, могут быть гранулированы и использованы в промышленности в качестве добавок в строительные материалы.
Процесс, соответствующий данному изобретению, может быть полностью автоматизирован, требуя только рутинного обслуживания в конце каждой смены операции. Полностью автоматизированные способы сортировки устраняют необходимость антисанитарной ручной сортировки.
Неперерабатываемыми материалами являются опасные отходы, взрывчатые вещества и инфекционные отходы. Система способна справляться с холодильниками, мойками, сушками, кухонными плитами, автомобильным металлическим ломом, крупными материалами, небольшими промышленными отходами и стандартными городскими твердыми отходами. Данная система сконструирована для выделения белых предметов, пластмасс, стекла, резины, содержащих железо металлов и металлов, не содержащих железа, из твердых отходов.
Уровень тяжелых металлов, обнаруживаемый в целлюлозном компоненте осадков нечистот (и состоящих из них лепешек) или ГТО, может значительно различаться в зависимости от источника отходов. Например, гидролизат, полученный из целлюлозного компонента ГТО из городских районов или районов с высоко развитой промышленностью, может быть загрязнен тяжелыми металлами до такой степени, что это может ингибировать последующий процесс дрожжевой ферментации. Вследствие этого данные типы образцов ГТО должны быть обработаны с целью снижения содержания тяжелых металлов перед ферментацией.
Способы кислотного гидролиза материалов, содержащих целлюлозу и гемицеллюлозу, для получения растворов кислоты/сахаров хорошо известны и описаны, например, в патентах США №№ 5407817, 5407580, 5538637, 5562777, 5571703, 5580389, 5597714 и 5620877, содержание которых введено в данный контекст в виде ссылки во всей их полноте.
В последующем обсуждении описывают три процесса, которые могут быть использованы для снижения содержания тяжелых металлов в целлюлозном и/или гемицеллюлозном компоненте исходного сырья. Первый снижает содержание тяжелых металлов перед гидролизом, а два другие - после гидролиза. Какой из процессов использовать, можно определить на основании уровня загрязнения тяжелыми металлами, обнаруженного в исходном сырье.
В процессе, предусматривающем лобовое решение проблемы, тяжелые металлы, которые могут ингибировать ферментацию сахаров, отделяют посредством смешивания входящего измельченного целлюлозного и/или гемицеллюлозного материала с разбавленной серной ки9 слотой и последующего нагревания смеси. Твердые вещества затем прессуют, а жидкости обрабатывают известью, получая побочный продукт гипс. Затем гипс удаляют, а остающиеся твердые вещества подготавливают для расщепления на сахара в системе гидролиза. Данный лобовой процесс подробно описан в патенте США № 5571703.
Альтернативным способом является процесс непрямого удаления большей части тяжелых металлов, который включает проведение стадии гидролиза и выделение не растворимого в воде лигнина. Показано, что большая часть тяжелых металлов связана с лигнином. Лигнин можно сразу сжигать или сначала предварительно обработать концентрированным раствором соли для элюирования тяжелых металлов с целью их удаления. Данный непрямой процесс детально описан в патенте США № 5571703.
Третий процесс выделения тяжелых металлов включает гидролиз целлюлозного и/или гемицеллюлозного материала концентрированной кислотой (например, концентрированной серной кислотой), отделение кислоты от сахаров с помощью анионной вытесняющей смолы и сбор исходных фракций, содержащих сахар, тяжелые металлы и небольшое количество кислоты. Способы непрерывного разделения кислот и сахаров с использованием ионовытеснительной хроматографии с подвижным слоем смолы описаны в патентах США №№ 5580389, 5407580, 5538637 и 5571703. В данном процессе материал для анионообменной или вытеснительной хроматографии заменяет катионную смолу, описанную в вышеупомянутых патентах.
Примеры материалов для анионообменной или вытеснительной хроматографии, которые могут быть использованы в процессе, соответствующем данному изобретению, включают хроматографические материалы, содержащие группы третичного аммония, группы четвертичного аммония или группы полиаминов. Анионные функциональные группы могут быть присоединены к ряду материалов (см., например, монографию У.К. Меуег “Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография” (Ргасбса1 НщН-РегГогтапсе Ьк.|шб СбготаГодгарбу), 2-ое изд., 1994, 1о1т \УПеу & 8опк, Νο\ν Уогк, Приложение 3, стр. 323), включая 1и1ег аба полимеры (т.е. смолы), такие как полистиролдивинилбензол, гидроксиалкилмакролат, сополимер винилового спирта и агарозу. Анионные функциональные группы могут быть также присоединены к диоксиду кремния (см. монографию К.К. Иидег и соавт., Связанные фазы диоксида кремния для разделения биополимеров средствами жидкостной хроматографии на колонках (Вопбеб 8Шса Рбакек Гог Не 8ерагабоп оГ Вюро1утег8 Ьу Меапк оГ Со1итп Ыци1б СЬготаГодгарйу, Высокоэффективная жидкостная хроматография, достижения и перспективы (Шдй-РегГогтапсе Ьк.|шб СйготаГод гарйу, Абуапсек апб Регкресбуек), 1988, Асабетк Ргекк, №\ν Уогк, т.5, стр. 17). Стабильность связанной фазы и стабильность рН могут быть повышены путем изначальной обработки пористых частиц диоксида кремния полисилоксанами (см. статью Н. ЕпдеШагб и соавт., СбготаГодгарЫа, 1989, т. 27, стр. 535 и патент США № 5203991. Дополнительные материалы, к которым также могли бы быть присоединены анионные функциональные группы, включают шГег аба стекло с контролируемыми порами и пористый графитный углерод (см. монографию УК. Меуег Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография (Ргасбса1 Нщ11регГогтапсе Ьк|шб СбготаГодгарбу), 2-ое изд., 1994, 1о1т \Убеу & 8опк, №\ν Уогк, стр. 98).
Ионовытеснение представляет собой механизм разделения, который также может применяться с материалами для ионообменной хроматографии (см. работу 1.8. Είΐζ, 1. СйготаГодгарбу, 1991, т. 546, стр. 111). При ионовытеснении ионные функциональные группы на ионообменном материале отталкивают ионы того же заряда, так что они не могут войти в систему пор ионообменного материала и вследствие этого не задерживаются. Соединения, которые смогли войти в систему пор, разделяются с помощью гель-хроматографии в зависимости от диаметра пор. При использовании полистироладивинилбензола механическая стабильность повышается с повышением процентного содержания агента, перекрестно сшивающего дивинилбензол (см. монографию УК. Меуег Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография (Ргасбса1 НщН-регГоппапсе Ьк|шб СбготаГодгарбу), 2-ое изд., 1994, 1о1т ^беу &8опк, №\ν Уогк, стр. 96).
Однако полученное упрощение структуры пор приводит к уменьшению времени удерживания маленьких молекул, таких как галактоза (см., например, патент США № 5407580).
Специфические примеры анионообменных или вытеснительных смол, которые могут быть использованы, включают сильноосновные анионообменные смолы ЬЕАЕ 8ЕРНАЭЕХ, Е)АЕ 8ЕРНАСЕХ. 11ЕАЕ 8ЕРНАКО8Е, 11ЕАЕТКГ8АСКУЬ РЬИ8, ВЕАЕ 8ЕРНАСЕЬ, 11ЕАЕ СЕЬЬИЬО8Е, ΕXРКΕ88-ГОN ΕNСНАNСΕК Ό, ЕСТЕОЬА СЕЬЬИЬО8Е, РЕГ СЕЬЬИЬО8Е, ОАЕ СЕЬЬИЬО8Е, ΕXРКΕ88-IОN Е№ СНАNСΕК б, которые поставляются 81§шаА1бпс11 Согрогабоп, 8ΐ. Ьошк, М188ошг, ВГОКАЭ АС-1Х2, ВГОКАЭ АС-1Х1, ВГОКАЭ АС-1Х4, ВГОКАЭ АС-21К, ВЮВА11 АС-1Х8, ВЮВА11 АС-1Х10, ВЮВА11 АС-2Х4, ВЮВА11 АС-2Х8, ВГОКАЭ АС-2Х10, ВГОКЕХ 9, АМВЕКЬГТЕ ГКА-900, АМВЕКЬГТЕ ГКА-938-С, АМВЕКЬГТЕ А-26, АМВЕКЬГТЕ ГКА-400, АМВЕКЬГТЕ ГКА4018, АМВЕКЬГТЕ ГКА-401, АМВЕКЬГТЕ ГКА400С, АМВЕКЬГТЕ ГКР-67, АМВЕКЬГТЕ ГКР67М, АМВЕКЬГТЕ ГКА-410, АМВЕКЬГТЕ ГКА
910, ΏΟΈΧ 1Х2, ΏΟΈΧ 1Х4, ΏΟΈΧ 21К, ΏΟΈΧ Μ8Α-1. ΌΘΈΧ 1Х8, ΌΘΈΧ 8ΒΚ. ΌΘΈΧ 11, ΌΘΈΧ Μ8Ά-2, ΌΘΈΧ 8ΑΚ. ΌΘΈΧ 2Х4, ΟυΟΜΤΕ Ε8-111. ΟυΟΜΤΕ Ά101Ό, ΙΘΝΆΟ Α-540, ΙΟΝΑΟ Α-544, ΙΘΝΑΟ Α548, ΙΘΝΑΟ Α-546, ΙΘΝΑΟ Α-550, ΙΘΝΑΟ Α-5, ΙΘΝΑΟ Α-580, ΙΘΝΑΟ Α-590, ΙΘΝΑΟ Α0000, ΟΛΕ 8ΕΡΗΑΌΕΧ Α-25, ΟΛΕ 8ΕΡΗΑΌΕΧ Α-50, ΌΙΑΙΘΝ ΤΥΡΕ Ι и ΌΙΑΙΟΝ ΤΥΡΕ ΙΙ. Предпочтительные сильноосновные анионообменные смолы включают ΑΜΒΕΚΕΙΤΕ ΙΚΡ-67. ΒΙΟΚΑΟ ΑΟ-1Χ10, ΒΙΟΚΑΟ Α6-1Χ8 и ΏΟΈΧ 1Х8. Более предпочтительным является ΑΜΒΕΚΕΙΤΕ ΙΚΡ-67Μ. Наиболее предпочтительным является Ρυτοίίΐ Α600. Специфические примеры материалов для анионобменной или вытеснительной хроматографии на основе двуокиси кремния, которые могут быть использованы, включают Αϋδοτϋοκρ^κ 8ΑΧ. Еакег ОиаЮгпагу Αιηιπο. ЕаксгЬопй Оийегпагу Αιηιπο. Νιιοίοοδίΐ 8Β, Ρηγίίδίΐ 8ΑΧ. Ρτο^ΐ - Τ8Κ ΏΕΑΕ-38'. Ριομυΐ - Τ8Κ ΏΕΑΕ-28'. 8ορ1ιοπ5οιΈ 8 8ΑΧ. 8ιιροΓοο5ί1 8ΑΧ1, υΐίταδίΙ-ΑΧ и ΖογΕπχ 8 ΑΧ.
Устройство с псевдоподвижным слоем, которое обеспечивает непрерывное разделение потоков, содержащих кислоту и сахар, имеется в продаже от фирмы Λάνаπсеά 8ерага1юп Τοοίιгюкщез ΙηοοιροπιΙοά. Баке1апй. Ε1οπά;·ι (Модели БС1000 и Ι8ΕΡ БС2000) и Πΐΐποΐδ 'а!ет Тгеа1шсп1 (Ι'Τ). ΚοοΚίοΓά. ΙΕ (система ΑΟ8ΕΡ, см. работу Μογ§;·ιγΙ и Сгаазкашр. тезис № 230. Масштабированный непрерывный процесс хроматографии (ί.’οηΐίηιιοιΐ5 ΡΐΌί^55 8са1е СйготаЮдгарНу) Питтсбургская конференция по аналитической химии и прикладной спектроскопии СГНе ΡίΙΙδΗυΓ^Η СопГегепсе οπ Λπа1уΐ^са1 СНетМгу апй Αρρ^ά 8]^0Ό^ορ\·). №\ν Οτ^^. 22 февраля 1988 г.). в обоих из них используют ионовытеснительные смолы. Данные устройства описаны, например, в патентах США №№ 4522726 и 4764276. См. также патенты США №№ 5407580. 5538637. 5580389 и 5571703 в плане способов отделения сахаров от кислоты в растворе путем непрерывной ионовытеснительной хроматографии.
Температура разделения может находиться в диапазоне от комнатной температуры до приблизительно 80°С. Предпочтительно температура разделения составляет приблизительно 60°С. Повышенные температуры могут достигаться путем помещения обогревающей обшивки вокруг устройства для разделения и мониторинга температуры с помощью термопары.
В предпочтительном варианте осуществления поток сахаров, полученный в данном процессе разделения, содержит остаточную кислоту. Остаточную кислоту нейтрализуют основанием, таким как известь (для получения гипса) или аммиаком до рН приблизительно 6. Когда целлюлозный материал выделяют из ГТО, он может содержать значительные количества тяжелых металлов, которые следует удалить перед ферментацией. В данном варианте осуществления предпочтительной является обработка ранних, содержащих сахар фракций, известью как для нейтрализации рН, так и для осаждения тяжелых металлов.
В данном процессе фракцию тяжелых металлов извлекают из содержащей сахар фракции, другую фракцию связывают с лигнином, а оставшаяся фракция находится во фракциях, содержащих кислоту. Данные содержащие кислоту фракции объединяют и концентрируют и повторно используют в реакции кислотного гидролиза. Количество тяжелых металлов будет повышаться при повторном использовании и будет достигать стабильного уровня в зависимости от уровня тяжелых металлов, удаляемых с лигнином и гипсом.
Альтернативно тяжелые металлы могут быть удалены из раствора путем обработки солью железа, добавления основания в раствор для повышения рН до приблизительно 8-10 и удаления осадка, содержащего тяжелые металлы, согласно патенту США № 5651895. Основания, которые могут быть использованы для данной цели, включают любой оксид или гидроксид щелочно-земельного металла, такого как оксид или гидроксид кальция или магния.
После отделения сахара от кислоты хроматографический слой промывают водой для удаления остаточной кислоты и других примесей. Защитные колонны могут быть использованы для защиты хроматографических слоев от загрязнения частицами вещества. Неактивный хроматографический материал, удаленный из хроматографических слоев, может быть использован в защитных колоннах. По мере засорения защитных колонн их снимают с линии, проводят обратную промывку и возвращают на рабочее место. Данную стадию можно автоматизировать путем контролирования циклов переключения и обратной промывки с помощью перепада давления между защитными колоннами. После промывания и очистки от загрязнений хроматографический слой является подготовленным для другого процесса разделения. При использовании устройства с псевдоподвижным слоем смолы процесс разделения может проводиться непрерывно.
Технология псевдоподвижного слоя представляет собой способ противоточной хроматографии, который позволяет избежать сложностей перемещения среды твердого адсорбента. Способ осуществляют посредством последовательного расположения входных (сырье и десорбент) и выходных (продукт и побочные продукты) отверстий вдоль фиксированного слоя среды, который разделен на секции, с помощью распределяющих устройств, что позволяет жидкости втекать и вытекать из каждой секции. Наружный циркуляционный насос непрерывно перекачивает жидкость через многосекционную колонну, тогда как входные и выходные отвер стия последовательно располагаются вокруг системы в том же самом направлении, что и поток жидкости. Это приводит к образованию псевдопотока среды для разделения в направлении, противоположном потоку жидкости.
Например, непрерывное разделение смеси кислоты и сахара, при котором кислота лучше адсорбируется на хроматографическом материале, чем сахар, может быть инициировано введением смеси в одну из секций колонны. Разделение будет происходить таким образом, что сахар будет проходить впереди кислоты. Поскольку сахар идет по ходу потока в следующую секцию колонны, точка введения сырья переходит в следующую за ней по ходу потока секцию колонны, поддерживая таким образом движение по ходу потока очищенного сахара и движение против хода потока очищенной кислоты относительно точки введения сырья. В точке, расположенной на несколько секций колонны выше точки введения сырья, вводят элюент для удаления кислоты из среды.
Несмотря на то, что все потоки идут в одном направлении, адсорбированная кислота двигается назад относительно точки введения сырья, которое двигается вперед быстрее, чем очищенная кислота. Вследствие этого кислоту удаляют в точке, находящейся перед точкой введения сырья и после точки введения элюента, тогда как сахар двигается по ходу потока относительно точки введения сырья и против хода потока относительно точки введения элюента.
В результате среда будет двигаться в противоположном потоку жидкости направлении относительно входных и выходных отверстий. С помощью данной системы профиль хроматографического разделения может поддерживаться и рециркулировать в адсорбционной среде. Данный профиль может быть оптимизирован с целью получения продукта высокой очистки и потока высокоочищенных побочных продуктов при минимальном разбавлении. См. работу Могдаг! и Сгааккатр, Тезис № 230, Масштабированный непрерывный процесс хроматографии (Соибииоик Ргосекк 8са1е Сйгота1одгарйу) Питтсбургская конференция по аналитической химии и прикладной спектроскопии (Тйе РйбЬигдй СоиРегеисе оп Аиа1убса1 Сйетк1гу апб АррНеб 8рес1гоксору), ксь Ог1еап8, 22 февраля 1988 г.)).
После нейтрализации отделенного раствора сахаров и удаления из него тяжелых металлов раствор сахаров концентрируют и смешивают с дрожжами для получения раствора этанол/вода. По сравнению с использованием катионообменной смолы раствор сахаров, полученный после разделения на хроматографическом материале для анионообменной или вытеснительной хроматографии, является более разбавленным и сначала должен быть сконцентрирован. Раствор сахаров может быть сконцен трирован до приблизительно 10-22%, более предпочтительно до приблизительно 12-22%. Это может быть осуществлено путем выпаривания, например, при использовании нагревания и/или вакуума. Для того чтобы избежать индуцированного нагреванием разложения сахара и для улучшения экономических показателей процесса, предпочтительным является использование для концентрирования раствора обратноосмотических мембран или фильтров. Обратный осмос имеет теоретический верхний предел 18% и приемлемый функциональный диапазон 15-16%. Данные обратноосмотические мембраны или фильтры имеются в таких фирмах, как Эо\у С11е1шса1 (М1б1аиб, М1), Эи Рои! (ХУбттд1ои, ΌΕ), М1Шроге (ВебРогб, МА), Мои§аи1о (81. Ьоищ), Аткои (Эаиуега, МА) и СиШдаи (№г111Ьгоок, 1Ь).
Любой микроорганизм из числа известных дрожжей или бактерий может быть использован для превращения сахара в этанол, в зависимости от того, какие С5 и/или С6-сахара, присутствуют в растворе. Примеры данных организмов можно найти в патентах США №№ 5198074, 5135861, 5036005, 4952503, 4650689, 4384897, 4288550 и 5580389. Предпочтительным организмом является Е. сой, несущая гены РЭС и ΑΌΗ 2утоиак, описанная в патенте США № 5000000, которая способна ферментировать как С5, так и С6сахара с образованием этанола. Когда целлюлозный материал выделяют из ГТО, сахара в основном представляют собой С6-сахара, которые могут ферментироваться обычными имеющимися пекарскими или пивными дрожжами. Могут быть добавлены аммиак и дрожжевые питательные вещества и проводят тщательное мониторирование рН для обеспечения требуемого баланса значения рН приблизительно 6 для оптимальной ферментации.
После ферментации выделяют этанол. Дрожжи могут быть удалены перед выделением этанола или могут не удаляться. Этанол может быть выделен путем отгонки или, альтернативно, может быть выделен экстракцией растворителями с использованием растворителя, который является нетоксичным для ферментируемых микроорганизмов. См. патент США № 5036005. Дрожжи могут быть также удалены центрифугированием. См. патент США № 4952503. Предпочтительно, когда сначала удаляют оставшиеся дрожжи, а ферментированную жидкость закачивают насосом в дистилляционную колонну для экстракции этанола.
Альтернативно сахар может быть ферментирован до молочной кислоты. См. патенты США №№ 5503750 и 5506123. Другие потенциальные продукты ферментации глюкозы включают органические кислоты, такие как лимонная, уксусная, муравьиная, яблочная и янтарная кислота; могут быть также получены спирты, такие как пропанол, изопропанол, бутанол и глицерин (в дополнение к этанолу). Возможно получение при ферментации глюкозы дополнительных продуктов в зависимости от способа ферментации и используемых субстратов, например ферментов, аминокислот, антибиотиков и белков. Данные процессы ферментации хорошо представлены в уровне техники. См., например, монографию Вегпагб Л1кш8оп и Бегба Мауйипа, Руководство по биохимической инженерии и биотехнологии (Вюсйеш1са1 Епдшеегшд апб Вю1есйпо1оду НапбЬоок), Ыете Уотк, ΝΥ, №1Шге Рге§8 (1983).
Теперь, после полного описания данного изобретения для специалистов будет понятным, что оно может быть реализовано в широких рамках эквивалентных способов реализации, а также других параметров, не затрагивая объем изобретения или какой-либо вариант его осуществления. Все публикации, патентные заявки и патенты, описанные в данном контексте, введены в виде ссылок во всей их полноте.

Claims (15)

1. Способ разделения кислоты и сахаров, находящихся в жидкостях, полученных в результате кислотного гидролиза материала, содержащего, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей целлюлозу и гемицеллюлозу, отличающийся тем, что жидкость, содержащую кислоту и сахара, вводят в устройство для разделения, содержащее слой материала для анионообменной или вытеснительной хроматографии, в котором кислота адсорбируется на хроматографическом материале, и получают серию первых фракций, содержащих растворы сахаров, и серию последующих фракций, содержащих растворы кислоты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные растворы сахаров загрязнены кислотой или тяжелыми металлами.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно удаляют остаточную кислоту и тяжелые металлы из растворов сахаров путем обработки известью, при этом кислоту нейтрализуют, а тяжелые металлы осаждают с образованием гипса, содержащего тяжелые металлы.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед удалением остаточной кислоты и тяжелых металлов растворы сахаров объединяют.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная кислота является серной кислотой.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный хроматографический материал пред ставлен смолой для ионовытеснительной хроматографии.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала, содержащего, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей целлюлозу и гемицеллюлозу, используют городские твердые отходы.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала, содержащего, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей целлюлозу и гемицеллюлозу, используют жидкость, выделенную из осадка нечистот или продуктов гниения, или осадков сточных вод, или потоков промышленных сточных вод.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед введением жидкости в устройство для разделения, жидкости, полученные в результате кислотного гидролиза, разбавляют водой и нагревают в течение времени, достаточного для гидролиза в значительной степени, по меньшей мере, одного компонента, выбранного из группы, включающей целлюлозу и гемицеллюлозу.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворы сахаров, полученные из устройства для разделения, объединяют и рециклизуют в устройство для разделения.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что вода для разбавления представляет собой сточную воду или нечистоты, содержащие органический азот.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что после обработки известью растворы сахаров дополнительно концентрируют до содержания сахара 12-22%.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фракции, содержащие кислоту, объединяют и концентрируют, а затем рециклизуют в устройство для разделения, по меньшей мере, один раз.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкости, содержащие кислоту и сахара, разделяют путем непрерывной ионообменной или вытеснительной хроматографии с использованием устройства с псевдоподвижным слоем, содержащим материал для анионообменной или вытеснительной хроматографии.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что дополнительно проводят ферментацию дрожжами полученного раствора с образованием слабоалкогольного продукта, необязательно удаляют дрожжи из полученного слабоалкогольного продукта, который затем подвергают перегонке с получением этанола.
EA200000201A 1997-08-04 1998-08-03 Способ разделения кислоты и сахаров EA002483B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5467697P 1997-08-04 1997-08-04
US09/042,587 US5968362A (en) 1997-08-04 1998-03-17 Method for the separation of acid from sugars
PCT/US1998/015991 WO1999006133A1 (en) 1997-08-04 1998-08-03 Method for the separation of acid from sugars

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200000201A1 EA200000201A1 (ru) 2000-08-28
EA002483B1 true EA002483B1 (ru) 2002-06-27

Family

ID=26719423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200000201A EA002483B1 (ru) 1997-08-04 1998-08-03 Способ разделения кислоты и сахаров

Country Status (16)

Country Link
US (3) US5968362A (ru)
EP (1) EP1027122A4 (ru)
JP (1) JP2001511418A (ru)
CN (1) CN1145514C (ru)
AP (1) AP1129A (ru)
AU (1) AU747398B2 (ru)
BR (1) BR9811487A (ru)
CA (1) CA2299257A1 (ru)
EA (1) EA002483B1 (ru)
HU (1) HUP0004550A3 (ru)
IL (1) IL134098A (ru)
NO (1) NO20000368D0 (ru)
NZ (1) NZ502461A (ru)
OA (1) OA11315A (ru)
PL (1) PL338389A1 (ru)
WO (1) WO1999006133A1 (ru)

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19858892A1 (de) * 1998-12-19 2000-06-21 Merck Patent Gmbh Kontinuierliches Verfahren zur Trennung von Stoffen nach Molekülgröße
FI20002148A (fi) * 2000-09-29 2002-03-30 Xyrofin Oy Menetelmä tuotteiden talteenottamiseksi
US20050061744A1 (en) 2003-07-16 2005-03-24 Kearney Michael M. Method for the recovery of acids from hydrometallurgy process solutions
JP4309196B2 (ja) * 2003-07-25 2009-08-05 日揮株式会社 擬似移動層クロマト分離方法
US20060011547A1 (en) * 2004-07-13 2006-01-19 Bell Stephen A Methods of separating components in treatment fluids
WO2006007691A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-26 Iogen Energy Corporation Method of obtaining a product sugar stream from cellulosic biomass
JP2008532743A (ja) * 2005-03-10 2008-08-21 レファエル アハロン， 下水汚泥から繊維をリサイクルする方法およびその手段
US7708214B2 (en) 2005-08-24 2010-05-04 Xyleco, Inc. Fibrous materials and composites
US20150328347A1 (en) 2005-03-24 2015-11-19 Xyleco, Inc. Fibrous materials and composites
RU2432368C2 (ru) 2005-07-19 2011-10-27 Инбикон А/С Способ превращения целлюлозного материала в этанол
FR2900654B1 (fr) * 2006-05-05 2008-08-01 Applexion Procede de purification d'un acide organique par chromatographie
WO2007144476A1 (fr) * 2006-06-16 2007-12-21 Groupe Novasep Procede de separation sequence multicolonnes
US7497392B2 (en) * 2006-07-17 2009-03-03 Alliance Technology Group, Inc. Process and apparatus for transforming waste materials into fuel
JP4336994B2 (ja) * 2006-07-31 2009-09-30 三菱自動車工業株式会社 フィルム付き合成板
PL2051824T3 (pl) * 2006-08-01 2020-11-16 Vwp Waste Processing Limited Recykling odpadów z gospodarstw domowych
EP2051956A1 (en) * 2006-08-18 2009-04-29 Iogen Energy Corporation Process for obtaining an organic salt or organic acid from an aqueous sugar stream
FR2907687B1 (fr) * 2006-10-30 2008-12-26 Applexion Procede de purification de sialyllactose par chromatographie
US8247200B2 (en) * 2007-01-25 2012-08-21 Iogen Energy Corporation Method of obtaining inorganic salt and acetate salt from cellulosic biomass
JP5263859B2 (ja) * 2007-04-23 2013-08-14 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 バイオマスの糖化・回収方法
FI123960B (fi) * 2007-11-14 2014-01-15 Aalto Korkeakoulusaeaetioe Menetelmä lipidin tuottamiseksi
GB0801787D0 (en) * 2008-01-31 2008-03-05 Reclaim Resources Ltd Apparatus and method for treating waste
US20090221079A1 (en) 2008-02-28 2009-09-03 Dionex Corporation Sample pretreatment and extraction
DE102008022242A1 (de) * 2008-05-06 2009-11-12 Green Sugar Gmbh Apparatur zur Entfernung von Halogenwasserstoffsäuren aus Biomassehydrolysaten
FI20085477A0 (fi) 2008-05-20 2008-05-20 St1 Biofuels Oy Menetelmä ja laite biojätteen käsittelemiseksi
WO2010045576A2 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Mascoma Corporation Production of pure lignin from lignocellulosic biomass
JP4770987B2 (ja) 2008-12-09 2011-09-14 東レ株式会社 糖液の製造方法
CA2735411C (en) 2009-02-25 2020-06-30 Council Of Scientific & Industrial Research A polybenzimidazole based membrane for deacidification
US7915474B2 (en) * 2009-04-01 2011-03-29 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US8168847B2 (en) * 2009-04-01 2012-05-01 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US7951988B2 (en) * 2009-04-01 2011-05-31 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US9272936B2 (en) 2009-04-01 2016-03-01 Earth Renewal Group, Llc Waste treatment process
US8115047B2 (en) * 2009-04-01 2012-02-14 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US8481800B2 (en) * 2009-04-01 2013-07-09 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
JP5843769B2 (ja) 2009-08-11 2016-01-13 エフピーイノベイションズ ナノ結晶性セルロース製造からの廃液の流れの分画
US20110183389A1 (en) * 2009-10-26 2011-07-28 Van Walsum G Peter Production of lactic acid from hemicellulose extracts
CA2783198A1 (en) 2009-12-07 2011-06-16 Edward Delaney Methods for purifying monosaccharide mixtures containing ionic impurities
JP5581069B2 (ja) * 2010-01-29 2014-08-27 株式会社藤井基礎設計事務所 酸回収方法、糖液の製造方法、及び発酵方法
US20130004994A1 (en) 2010-03-10 2013-01-03 Masayuki Hanakawa Method for producing pure sugar solution, and method for producing chemical product
EP3594354A1 (en) 2010-03-19 2020-01-15 Poet Research Incorporated Method for producing a fermentation product from biomass
CA2795503C (en) 2010-03-19 2020-02-18 Poet Research, Inc. System for treatment of biomass to facilitate the production of ethanol
EP2585606A4 (en) 2010-06-26 2016-02-17 Virdia Ltd SUGAR MIXTURES, METHODS OF PRODUCTION AND USE THEREOF
IL206678A0 (en) 2010-06-28 2010-12-30 Hcl Cleantech Ltd A method for the production of fermentable sugars
WO2012008830A1 (en) * 2010-07-13 2012-01-19 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Methods and compositions for deacidifying fruit juice
IL207329A0 (en) 2010-08-01 2010-12-30 Robert Jansen A method for refining a recycle extractant and for processing a lignocellulosic material and for the production of a carbohydrate composition
IL207945A0 (en) 2010-09-02 2010-12-30 Robert Jansen Method for the production of carbohydrates
PT106039A (pt) 2010-12-09 2012-10-26 Hcl Cleantech Ltd Processos e sistemas para o processamento de materiais lenhocelulósicos e composições relacionadas
MX2013008370A (es) 2011-01-18 2014-01-20 Poet Res Inc Sistemas y metodos para la hidrolisis de biomasa.
WO2012133477A1 (ja) 2011-03-29 2012-10-04 東レ株式会社 糖液の製造方法
GB2524906B8 (en) 2011-04-07 2016-12-07 Virdia Ltd Lignocellulose conversion processes and products
BR112014000351A2 (pt) 2011-07-07 2017-01-10 Poet Res Inc “método para tratamento prévio de biomassa lignocelulósica”
US9617608B2 (en) 2011-10-10 2017-04-11 Virdia, Inc. Sugar compositions
NL1039316C2 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Univ Delft Tech Process for the production of substantially pure monomers from biopolymers.
BR112014018638B1 (pt) 2012-01-31 2020-02-04 Syral Belgium N V processo para extração de pentose de um substrato que contém lignocelulose
US9459184B2 (en) 2012-03-08 2016-10-04 Dionex Corporation Sorption of water from a sample using a polymeric drying agent
US9187790B2 (en) 2012-03-25 2015-11-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Saccharification of lignocellulosic biomass
AU2013256049B2 (en) * 2012-05-03 2017-02-16 Virdia, Inc. Methods for treating lignocellulosic materials
US9493851B2 (en) 2012-05-03 2016-11-15 Virdia, Inc. Methods for treating lignocellulosic materials
BR112014027264B1 (pt) * 2012-05-07 2021-05-25 Archer Daniels Midland Company processo para purificar ácido succínico a partir de um caldo de fermentação
JP5671594B2 (ja) * 2012-11-28 2015-02-18 日本食品化工株式会社 糖縮合物の製造法
NZ743055A (en) * 2013-03-08 2020-03-27 Xyleco Inc Equipment protecting enclosures
TWI476203B (zh) 2013-03-18 2015-03-11 Ind Tech Res Inst 醣類的分離方法
US9150938B2 (en) 2013-06-12 2015-10-06 Orochem Technologies, Inc. Tagatose production from deproteinized whey and purification by continuous chromatography
MY180037A (en) 2013-07-09 2020-11-20 Toray Industries Method of producing sugar liquid
US11458414B2 (en) 2013-10-13 2022-10-04 Synergy Burcell Technologies, Llc Methods and apparatus utilizing vacuum for breaking organic cell walls
CN112226466A (zh) 2015-01-07 2021-01-15 威尔迪亚公司 萃取和转化半纤维素糖的方法
US9739692B2 (en) 2015-03-27 2017-08-22 Dionex Corporation Pump-less method and apparatus for solvent extraction from a sample
JP6646065B2 (ja) * 2015-04-21 2020-02-14 エフピーイノベイションズ 酸／糖溶液から酸を回収するための方法
WO2016191503A1 (en) 2015-05-27 2016-12-01 Virdia, Inc. Integrated methods for treating lignocellulosic material
CN108367212A (zh) * 2015-12-01 2018-08-03 陶氏环球技术有限责任公司 使用聚合物大孔吸附剂色谱分离有机酸
CN105601679B (zh) * 2016-01-13 2019-10-15 复旦大学 一种从生物质水热液化水解液中分离回收单糖、有机酸和酚类化合物组分的方法
MY186792A (en) 2016-02-04 2021-08-20 Ind Tech Res Inst Method for separating hydrolysis product of biomass
EP3481939A4 (en) 2016-07-06 2020-02-26 Virdia, Inc. METHODS FOR REFINING A LIGNOCELLULOSIC HYDROLYSAT
CN108220486A (zh) * 2017-12-28 2018-06-29 天津大学 一种利用酸阻滞树脂分离糖酸的方法
FR3082756B1 (fr) * 2018-06-26 2021-01-29 Seprosys Procede de separation de molecules ionisees dans une solution en contenant
IT201900024991A1 (it) 2019-12-20 2021-06-20 Versalis Spa Procedimento per il recupero ed il riciclo di acido alchil-solfonico nella produzione di lipidi da biomassa derivante da piante di guayule.
CN114307252B (zh) * 2021-12-30 2022-09-20 南京工业大学 一种利用准二维色谱法分离糖和酸的工艺

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3227510A (en) * 1958-03-04 1966-01-04 Tee Pak Inc Dyeing substrates ionically binding in localized areas catalysts for the predyeing olefin polymerization thereon
US4452640A (en) * 1982-05-11 1984-06-05 Purdue Research Foundation Quantitative hydrolysis of cellulose to glucose using zinc chloride
US4764276A (en) * 1984-07-30 1988-08-16 Advanced Separation Technologies Incorporated Device for continuous contacting of fluids and solids
US4522726A (en) * 1984-07-30 1985-06-11 Progress Equities Incorporated Advanced separation device and method
US4642903A (en) * 1985-03-26 1987-02-17 R. P. Scherer Corporation Freeze-dried foam dosage form
US5084104A (en) * 1989-12-05 1992-01-28 Cultor, Ltd. Method for recovering xylose
EP0481603A1 (en) * 1990-10-15 1992-04-22 The Dow Chemical Company Separation of weak organic acids from liquid mixtures
US5597714A (en) * 1993-03-26 1997-01-28 Arkenol, Inc. Strong acid hydrolysis of cellulosic and hemicellulosic materials
US5562777A (en) * 1993-03-26 1996-10-08 Arkenol, Inc. Method of producing sugars using strong acid hydrolysis of cellulosic and hemicellulosic materials
US5407580A (en) * 1993-09-29 1995-04-18 Tennessee Valley Authority Process for separating acid-sugar mixtures using ion exclusion chromatography
US5571703A (en) 1993-12-23 1996-11-05 Controlled Environmental Systems Corporation Municipal solid waste processing facility and commercial ethanol production process
US5407817A (en) * 1993-12-23 1995-04-18 Controlled Environmental Systems Corporation Municipal solid waste processing facility and commercial ethanol production process
US5482631A (en) * 1994-10-06 1996-01-09 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Separation of inositols from sugars and sugar alcohols
UA43879C2 (uk) * 1994-12-07 2002-01-15 Кентроулд Інвайєронментал Сістемз Корпорейшн Спосіб одержання молочної кислоти з міських твердих відходів (варіанти) та спосіб одержання молочної кислоти з целюлозного компонента міських твердих відходів
US5560827A (en) * 1995-02-02 1996-10-01 Tennessee Valley Authority Exclusion chromatographic separation of ionic from nonionic solutes
US5651895A (en) * 1995-02-21 1997-07-29 Envirocorp Services & Technology Heavy metals removal

Also Published As

Publication number Publication date
AP1129A (en) 2002-12-07
PL338389A1 (en) 2000-10-23
OA11315A (en) 2003-10-27
IL134098A (en) 2004-06-01
IL134098A0 (en) 2001-04-30
HUP0004550A2 (hu) 2001-06-28
EA200000201A1 (ru) 2000-08-28
EP1027122A4 (en) 2002-02-13
US5968362A (en) 1999-10-19
NO20000368L (no) 2000-01-25
HUP0004550A3 (en) 2003-02-28
JP2001511418A (ja) 2001-08-14
NZ502461A (en) 2002-03-01
AP2000001741A0 (en) 2000-03-31
US6391204B1 (en) 2002-05-21
US6419828B1 (en) 2002-07-16
EP1027122A1 (en) 2000-08-16
AU747398B2 (en) 2002-05-16
AU8680298A (en) 1999-02-22
CN1270538A (zh) 2000-10-18
NO20000368D0 (no) 2000-01-25
CN1145514C (zh) 2004-04-14
BR9811487A (pt) 2000-09-19
WO1999006133A1 (en) 1999-02-11
CA2299257A1 (en) 1999-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA002483B1 (ru) Способ разделения кислоты и сахаров
CN1964767B (zh) 木质纤维素原料处理过程中无机盐的回收
US8247200B2 (en) Method of obtaining inorganic salt and acetate salt from cellulosic biomass
US8003352B2 (en) Method of obtaining a product sugar stream from cellulosic biomass
CZ292059B6 (cs) Způsob výroby cukrů z materiálů obsahujících celulózu a hemicelulózu
US6428992B1 (en) Process for the purification of 1,3-propanediol from a fermentation medium
WO2007124503A2 (en) Methods, apparatus, products and compositions useful for processing fermentation waste streams
JP3532572B2 (ja) 都市固形廃棄物処理設備及び乳酸製造方法
CN107532221A (zh) 从酸/糖溶液中回收酸的方法
US7364880B2 (en) Integration of at least two processes to re-use acid
JP2000514714A (ja) 発酵反応器の容積充填量を最適化すると共に増加させる処理方法
MXPA00001030A (en) Method for the separation of acid from sugars
IL152887A (en) Method for the separation of acids from sugars
CZ2000261A3 (cs) Způsob separace kyseliny z cukrů
KR19990064154A (ko) 산 생성물을 회수하기 위한 열-처리 분리 및탈수 방법
RU93033723A (ru) Способ получения пектина
AU2007200287A1 (en) Method of obtaining inorganic salt and acetate salt from cellulosic biomass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU