EA011136B1 - Способ и устройство для непрерывной переработки возобновляемого сырья - Google Patents

Способ и устройство для непрерывной переработки возобновляемого сырья Download PDF

Info

Publication number
EA011136B1
EA011136B1 EA200700523A EA200700523A EA011136B1 EA 011136 B1 EA011136 B1 EA 011136B1 EA 200700523 A EA200700523 A EA 200700523A EA 200700523 A EA200700523 A EA 200700523A EA 011136 B1 EA011136 B1 EA 011136B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
tank
pressure
hydrolysis
furfural
solution
Prior art date
Application number
EA200700523A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200700523A1 (ru
Inventor
Зденек Краточвил
Франтисек Боуска
Франтисек Мачек
Original Assignee
Биотек Прогресс, А.С.
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 Биотек Прогресс, А.С. filed Critical Биотек Прогресс, А.С.
Publication of EA200700523A1 publication Critical patent/EA200700523A1/ru
Publication of EA011136B1 publication Critical patent/EA011136B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • 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
    • 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
    • C13K1/06—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of starch or raw materials containing starch
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

С помощью непрерывного гидролиза под давлением материала лигноцеллюлозы и дальнейшего ферментативного гидролиза твердых остатков, которые не гидролизировались, получают глюкозу, к которой добавляют крахмальное сырье и все поддают амилолитическому расщеплению и спиртовому брожению. Получают этанол, фурфурол, уксусную кислоту и лигнин. Устройство, которое содержит загрузочное устройство, гидролизаторы, расширители и ректификационные колонны, отличается тем, что червячное напорное загрузочное устройство непрерывного действия 13 состоит из сегментов, образованных корпусом 94 с однозаходным червяком 86 конвейера, установленном на вале 85. Между витками червяка помещено по крайней мере одно паровое кольцо 88, которое на стороне входа сырья конически расширяется. В выходном вкладыше 93 с переходником, который ведет к первому гидролизатору 22, достигается давление, идентичное давлению в первом гидролизаторе 22. Последний гидролизатор 24 подключен к первой ректификационной колонне 43 дхя фурфурола и секции ферментативного гидролиза лигноцеллюлозы, амилолитического расщепления и брожения этанола.

Description

Изобретение относится к способу переработки лигноцеллюлозных материалов с использованием непрерывного гидролиза под давлением, в результате которого получают фурфурол и фураны, уксусную кислоту, лигнин, гидролитические сахара - глюкозу. Способ включает также переработку остатков после гидролиза с использованием способов ферментативного гидролиза, гидролиза крахмала из добавленных к глюкозе крахмальных материалов, в особенности зерна зерновых культур, сбраживание, перегонку и ректификацию в биоэтанол, использование кубового остатка путем анаэробного сбраживания в биогаз и накопление диоксида углерода. Изобретение относится также к комплексному устройству для осуществления этого способа.
Предпосылки изобретения
Нехватка ископаемого сырья становится потенциальной преградой, которая сдерживает социальноэкономическое развитие многих регионов. Нынешние системы для производства органических химических веществ основаны большей частью на использовании ископаемого сырья. Месторождения ископаемого сырья, в особенности сырой нефти и природного газа, постепенно исчерпываются. Чешская Республика в значительной степени зависит от импорта вышеупомянутого сырья, что является причиной значительной пропорции дефицита в торговом балансе.
В дополнение к ископаемым ресурсам в настоящее время и в будущем имеется большая часть возобновляемого органического материала - биомассы.
Биомасса (лигноцеллюлозные материалы) является в настоящее время наиболее широко используемым возобновляемым ресурсом и образовывает существенную часть мирового производства.
В обозримом будущем необходимо искать и разрабатывать более дешевые и эффективные способы преобразования в качественные газообразные и в особенности жидкие топлива, которые обеспечат более широкое и эффективное использование биомассы и возобновляемых ресурсов в целом, что означает, среди прочего, работу близ ресурсов сырья, а также большую гибкость в способах применения и без сезонных колебаний.
Главными производителями биомассы являются источники из основной сельскохозяйственной индустрии (разные виды соломы) и отходы переработки древесины и лесного хозяйства.
Значительное внимание уделяют способам, в которых используют гидролиз. Одним из преимуществ этих способов является очень низкая стоимость исходного лигноцеллюлозного сырья. Гидролитические технологии, которые обеспечивают раствор гидролитических сахаров (целлюлозных и полуцеллюлозных) надлежащей концентрации и преимущественно используют непрерывный способ, еще и до сих пор полностью не освоены.
Все эти факты упоминаются в доклада Филипа У. Медсона (ΡΗΐΙΐρ Майкоп) Опыт относительно биоэтанола в США на Европейской конференции по биоэтанолу (проведенной в г. Лисса, Нидерланды, в мае 1990 г.). Он пришел к выводу, что вопреки техническим достижениям производство биоэтанола находится в точке безубыточности, если даже еще ниже - является не прибыльным.
Технологии, которые в настоящее время используются и разрабатываются для производства этанола как топлива, большей частью основаны на использовании крахмальных материалов, в особенности кукурузы и зерновых.
Второй стратегией, которой в настоящее время активно придерживаются, является использование сырья низшей стоимости, например целлюлозы, чтобы уменьшить затраты на сырье.
Известный способ описан в патенте США № 4564595, который относится к кислотному гидролизу предварительно делигнифицированной целлюлозы и дальнейшего сбраживания полученных элементарных сахаров (главным образом, глюкозы).
В патенте Японии № 59048090 Приготовление топливного спирта осуществлена попытка избавиться от высокой энергоемкости известных способов. Его краеугольный камень основан на идее, что элементарные сахара при использовании сбраживания получают из возобновляемого сырья и потом сбраживают в этанол. Крахмальные материалы поддают крекингу с помощью волокнистых грибов рода Абретдйиб, лигноцеллюлозные материалы, такие как древесина, модифицируют с помощью дрожжей, и солому и материалы, сходные с соломой, модифицируют с помощью ВаеШиб пайо.
Для того чтобы получить фурфурол, компания Онакег Оа1б использует непрерывный гидролиз лигноцеллюлозы серной кислотой (5% водный раствор) при температурах 145-170°С.
Шведская компания ЭеПЬгаЮг разработала способ непрерывного гидролиза, но они используют одностадийное расширение и перед гидролизом пропитывают сырье серной кислотой.
В патенте Финляндии, зарегистрированном в Чешской Республике под № 191945, объектом защиты является способ двухстадийного гидролиза в присутствии серной кислоты. На первой стадии гидролиз осуществляют при температуре 150-200°С при концентрации серной кислоты, которая превышает 10 мас.%. На второй стадии при такой же температуре концентрация кислоты составляет до 5 мас.%.
В документе Швейцарии, регистрационный номер СН 678183 А5, описываются кислотные гидролизы материалов, которые содержат пентозаны в среде 2 мас.% серной кислоты при температуре 170230°С.
- 1 011136
Хотя использование ископаемого сырья еще и до сих пор экономически прибыльнее, большие нефтехимические компании создали ряд научно-исследовательских работ и исследовательноконструкторских разработок, где главное внимание уделяется новым технологиям, в которых используются возобновляемые ресурсы. На Европейской конференции по биоэтанолу рассматривались причины экономической не прибыльности как с технической, так и с законодательной точек зрения. В случае производства биоэтанола, который вырабатывают или должен вырабатываться из кукурузного крахмала или крахмала зерновых, продажная цена почти равняется цене купленного сырья. Эти вещества являются ценными и имеют преимущество легкого и технологичного гидролиза.
В европейском патенте № 0101190 Способ производства этанола, изобретатели Ассарссон (А88ат88ои) и Нагасуи (Иадазиу), описывается производство глюкозы, которую дальше конденсируют в этанол, используя частичный кислотный гидролиз крахмала. Исходным сырьем считается углеводный материал, модифицированный разными путями (химически модифицированный, производный, не модифицированный или смесь этих материалов). В соответствии с теорией целлюлоза также принадлежит к некоторым из этих групп, хотя в перечни сырья авторы четко ее не указывают. Однако предлагаемые условия гидролиза, в особенности температура, не исключают ее из перечня применимых материалов. При предлагаемой температуре нагревательного пара 167°С может состояться гидролиз лишь части пентозанов, но при этом лигноцеллюлозный комплекс останется нетронутым. Из-за этого в требованиях упоминается лишь крахмальный материал.
Непрерывный способ гидролиза лигноцеллюлозных материалов в промышленных масштабах не используется. В рабочих условиях, если технологический процесс может быть экономически эффективным, тяжело придерживаться коротких времен реакций, чтобы обеспечить быстрое нагревание смеси, а также регенерацию тепла и высокий процент использования всех продуктов. Отсутствие комплексного подхода при использовании продуктов, обеспечиваемых возобновляемым ресурсом материалов, представляет собою еще один недостаток этих способов.
К способу переработки лигноцеллюлозных материалов с использованием гидролитических и ферментативных процедур частично относится ряд патентов Чешской Республики (ί'Ζ 281504 и СΖ ΡV 2000-4328).
В результате гидролиза лигноцеллюлозных материалов получают фурфурол, уксусную кислоту, лигнин, гидролитические сахара, в особенности глюкозу. Соответственно патентам Чешской Республики, остатки целлюлозы, которые не гидролизировались, возвращают к процессу гидролиза или поддают экстракции, чтобы получить лигнин. Сырье, которое не расщепилось, смачивают в массовом соотношении 0,5-1,1, избыточную воду из полученной смеси экстрагируют, и потом проводят кислотный гидролиз под давлением. Учитывая предпочтительный вид продукта гидролиза, процесс гидролиза осуществляется при температуре 160-230°С.
Один из недостатков этого способа состоит в большой затрате теплой технологической воды, которую используют для смачивания лигноцеллюлозного материала, который не расщепился, и при ее дальнейшей экстракции перед гидролизом. Еще одним недостатком этих разработанных способов является тот факт, что проблема экономии энергии для всей технологической операции еще и до сих пор полностью не решена.
Не решена также и проблема комплексного использования лигноцеллюлозных и крахмальных материалов.
Важным условием переработки лигноцеллюлозных материалов во время гидролитических процессов является обеспечение технологической непрерывности производства, в особенности подачи расщепленного лигноцеллюлозного материала в гидролизатор.
В указанных патентах описывается загрузочное поршневое устройство, которое состоит из бака для материала, двух золотниковых клапанов и загрузочного гидравлического цилиндра. Этот блок не обеспечивает плавного непрерывного дозирования лигноцеллюлозного материала, и, кроме того, этот способ загрузки не испытан на непрерывность гидролитического процесса.
Загрузочный пресс, описанный в СΖ 281504, состоит из цилиндрической и конической частей. Через обе части проходит червяк с постоянным шагом и уменьшающимся шагом в конической части. Коническая часть состоит из сегментов, предназначенных для проведения жидкости в бак. Передняя сторона цилиндрической части перфорированная. На конце конической части предусмотрен загрузчик под давлением, который плотно подключен к загрузочному прессу и проходит в первый гидролизатор. Эта загрузочная система также не оказалась эффективной, в особенности из-за того, что заправка была неравномерной и не обеспечивала уплотнение и непрерывную прозрачность пробки через загрузчик под давлением. От этой системы отказались, в частности, из-за опасения, что она будет непригодной для промышленного использования в непрерывном режиме.
Краткое описание изобретения
Вышеупомянутые недостатки существующих способов гидролиза для получения сахаров (глюкозы), этанола, фурфурола, чистого лигнина, биогаза и диоксида углерода из лигноцеллюлозных материалов решены и устранены благодаря способу комплексной переработки возобновляемого сырья, в особенности лигноцеллюлозных и крахмальных материалов. Предлагаемый способ основан на следующем
- 2 011136 принципе: измельченный лигноцеллюлозный материал, смоченный технологической водой в соотношении 0,1-0,3 мас.% относительно к массе исходного материала, непрерывно транспортируют и механическим путем нагревают перемещающийся материал до температуры 80-90°С в загрузочном устройстве. Измельченный и нагретый материал потом поддают непрерывному гидролизу в присутствии технологической воды и пара при температуре 190-235°С под давлением 1,5-3,2 МПа и в присутствии разбавленной кислоты в количестве 0,3-0,85 мас.% относительно к суспензии на протяжении 9-12 мин; соотношение воды и твердого вещества составляет 1:3,5-1:4,5. Процесс гидролиза осуществляют при одновременном перемещении твердой и жидкой фаз. Кислоту дозируют во входной трубопровод впереди гидролизатора. Весь пар в гидролизирующей системе будет конденсироваться и будет нагревать подвижный материал. Теплота конденсации, которая будет высвобождаться, будет компенсировать также потерю тепла через кожух гидролизатора. Каталитическое действие кислоты и тепла будет производить гидролитическое расщепление полуцеллюлоз в часть фурфурола и частично в полуцеллюлозные сахара. Лигноцеллюлозные связи распадутся, и целлюлоза разложится в глюкозу на 27-85%. После завершения гидролиза суспензию материала расширяют в две стадии. Паровая фаза содержит фурфурол, метанол, уксусную кислоту и воду. Гидролизированная суспензия содержит раствор сахаров, остаточную твердую, разбитую на волокна лигноцеллюлозную фазу и воду.
Для надлежащей работы и регулирования термодинамического баланса между жидкостью и паром в гидролизаторах важно непрерывное удаление инертной паровой фазы, которая содержит преимущественно фурфурол, из паровой части гидролизаторов. Удаление осуществляют из верхней части гидролизаторов, и оно является важным для достижения необходимой температуры. При увеличении содержимого этой паровой фазы давление в гидролизаторах повышается.
Паровые фазы из гидролизаторов и паровые фазы из расширителей охлаждают и поддают ректификации. Их разделяют на раствор фурфурола, метанола и воды, а также на смесь кислот и воды. Смесь фурфурола путем декантации разделяют на два пласта. Нижний пласт содержит приблизительно 92 мас.% фурфурола в растворе с водой и метанолом. Верхний пласт из аппарата для декангации содержит приблизительно 8 мас.% фурфурола, остальное - метанол и вода. Этот пласт возвращают в ректификационную колонну.
Азеотропную смесь кислот и воды поддают экстракции и получают безводную смесь уксусной и муравьиной кислот.
Гидролизат, который содержит сахара гидролизирования, твердую, разбитую на волокна лигноцеллюлозную фазу и воду, сжимают. Этим сжиманием получают раствор сахаров и воды и остатки твердой, разбитой на волокна лигноцеллюлозной фазы, на которые действуют целлюлозные ферменты. Лигноцеллюлозные остатки можно также возвратить к процессу гидролиза при повышенной температуре под давлением для завершения гидролиза или экстрагируют растворителем, выбранным из группы, которая состоит из этанола или ацетона, на протяжении 10-15 мин. Лигнин переходит в растворитель, и если растворитель испаряется, получают чистый реакционный лигнин, а целлюлоза остается в твердой части. После гидролиза целлюлозы получают чистую глюкозу. Сахара, адсорбированные в волокнистый материал, выжимают в раствор сахаров и не возвращают с волокнистым материалом к определенному выбранному процессу переработки твердых остатков. Эти легко объединяемые технологические операции обеспечивают высокий выход способных к брожению сахаров.
Раствор глюкозы, полученный ферментативным гидролизом, добавляют к раствору сахаров, который выходит из процесса гидролиза при повышенной температуре под давлением, и непрерывно смешивают с крахмальным материалом. Потом все поддают амилолитическому гидролизу. Остаточные твердые частицы, которые содержат не крахмальную часть зерна, отделяют от результирующей реакционной смеси и возвращают к процессу гидролиза при повышенной температуре под давлением. Полученный раствор глюкозы - после корректирования рН, добавления солей и корректирования концентрации глюкозы неконцентрированным кубовым остатком из заторной колонны - загружают через теплообменник в ферментер (бродильный аппарат). Спиртовое брожение поддерживают подачей отделенных возвращающихся дрожжевых клеток или 20-30% содержимого ферментера держат в ферментере как дрожжевую закваску для следующего брожения. Благодаря этому новое брожение начинается быстро. После того как глюкоза при брожении превращается в этанол и клетки дрожжей отделены, раствор из ферментера перекачивают для перегонки. Приблизительно 90 из 40% этанола оставляют перегонную колонну в виде пара для ректификации. Часть кубового остатка возвращают к процессу брожения для разбавления раствора сахаров до необходимой концентрации. Неиспользованную часть кубового остатка подают в испаритель. В испарителе кубовый остаток можно концентрировать до необходимой концентрации твердых веществ. Весь процесс имеет очень высокий коэффициент использования в условиях промышленного производства, а эффективность перегонки составляет приблизительно 99,5%.
Тепловую энергию гидролизированного раствора, который выходит из процесса гидролиза при повышенной температуре под давлением, используют для разрежения крахмала, добавленного в раствор глюкозы, или для нагревания технологической воды или пара. После разрежения крахмала и корректирования температуры до оптимальной для действия термически стойких амилаз, осахаривание крахмала происходит очень быстро. Преимуществом этого способа является использование тепла, образованного
- 3 011136 из гидролитического раствора.
Тепловую энергию из раствора глюкозы и теплоту из кубового остатка используют для предварительного нагревания загрузки для заторной колонны. Тепловую энергию отработанной воды используют для улучшения энергетического баланса процесса гидролиза при повышенной температуре под давлением. Компактность и связи связанных процессов (гидролиз, брожение, перегонка и ректификация) и процессов, в которых используют побочные продукты (лигнин, фурфурол, кубовый остаток, дрожжевые клетки и диоксид углерода), облегчают автоматизацию технологического процесса и достижения безотходной системы переработки возобновляемых ресурсов.
Комплексное решение проблемы использования лигноцеллюлозного и крахмального сырья обеспечивает максимальное использование всего исходного сырья и тепловой энергии.
Устройство, которое используется для осуществления этого способа, состоит из дробилки и бака переработки, загрузочного устройства и нескольких гидролизаторов, последний из которых подключен (через золотниковый клапан высокого давления) к расширителю среднего давления, нижняя часть которого подключена (через золотниковый клапан среднего давления) трубой к верхней части расширителя низкого давления. Нижняя часть расширителя низкого давления подключена (через ротационный питатель) трубой к баку гидролитического продукта с мешалкой. Этот бак также подключен к разделяющему устройству, первая коллекторная часть которого подключена к первому баку для раствора сахарного гидролизата. Его вторая коллекторная часть для твердой фазы, которая не прореагировала, подключена ко второму баку для остаточной лигноцеллюлозной фазы. Верхняя часть расширителя среднего давления и расширителя низкого давления подключена к верхней части ректификационной колонны фурфурола и к баку для фурфурола. Согласно изобретению червячное напорное загрузочное устройство непрерывного действия состоит из сегментов, выполненных из корпуса с однозаходным червяком конвейера на вале. Эти несколько сегментов, дополненные головкой, внутренняя геометрическая форма которой адаптирована к положению оправки, вкрученной в конец вала. Между витками червяка помещены по крайней мере одно паровое кольцо и фиксатор. На стороне входа сырья паровое кольцо конически расширяется. В месте парового кольца внутренняя часть корпуса имеет вкладыш, по форме выполненный как тонкое круглое кольце шириной 3-6 мм. К головке прикреплен выходной фланец с выходным вкладышем с переходником, который ведет к первому гидролизатору. Корпус одного из сегментов имеет боковое первое отверстие, предназначенное для подачи измельченного сырья, и второе отверстие, предназначенное для подачи технологической воды. Кроме того, перед первым витком червяка на вале прикреплена соединительная пластина и находятся подшипники. Вал соединяется с приводным агрегатом. Первый гидролизатор имеет также источник подачи пара с кислотой низкой концентрации и подключен по крайней мере к одному другому гидролизатору. Последний гидролизатор подключен через золотниковый клапан высокого давления к расширителю среднего давления, нижняя часть которого подключена через золотниковый клапан среднего давления к верхней части расширителя низкого давления. Его нижняя часть подключена через ротационный питатель к смесительного баку продукта гидролиза. Верхняя часть расширителя среднего давления подключена по трубопроводу к первым теплообменникам, вторым теплообменникам и через третий бак - к верхней части первой ректификационной колонны. Верхняя часть первой ректификационной колонны подключена через третий теплообменник и нижнюю часть аппарата для декантации к четвертому баку для фурфурола, а верхняя часть аппарата для декантации подключена через пятый бак для смеси фурфурола низкой концентрации назад к третьему баку. Второй бак для твердых остатков лигноцеллюлозы, которая не прореагировала, подключен по трубопроводу к ферментативному гидролизатору, который подключен к устройству для приготавливания ферментов и сепаратора для отделения глюкозы от лигнина. Сепаратор подключен к шестому баку для лигнина и седьмому баку для приготавливания ферментативной среды. Первый бак для раствора сахарного гидролизата подключен к реакционным аппаратам под давлением для разрежения крахмала, которые оснащены системой подачи раздробленного крахмального сырья. Реакционные аппараты подключены к ферментативным гидролизаторам крахмала, которые далее подключены через четвертый и пятый теплообменники к ферментерам. Оба ферментера подключены через сепаратор дрожжевых клеток к четвертому теплообменнику, который подключен к перегонному устройству. Перегонное устройство подключено к испарителю и второй ректификационной колонне. Перегонное устройство, испаритель и вторая ректификационная колонна подключены к нагревательному устройству. Эта ректификационная колонна в зоне отработанной воды подключена к шестому баку для накопления воды, в котором технологическая вода нагревается в первых теплообменниках для котла нагревательного устройства.
Расширители выполнены в форме циклонных сепараторов, и расширительный золотниковый клапан среднего давления входит в расширитель среднего давления по касательной.
Краткое описание графического материала
На фиг. 1 представлена схема технологического процесса ферментативного гидролиза для переработки лигноцеллюлозных и крахмальных материалов.
На фиг. 2 представлено напорное червячное загрузочное устройство непрерывного действия.
- 4 011136
Перечень соответствующих позиций
Фиг. 1:
- ленточный конвейер;
- бак переработки;
- загрузочное устройство;
- электрический котел (газовый котел или котел на твердом топливе);
- первый гидролизатор;
- соединительный напорный трубопровод;
- второй гидролизатор;
- переливной трубопровод;
- расширительный золотниковый клапан высокого давления;
- расширитель среднего давления;
- расширительный золотниковый клапан среднего давления;
- расширитель низкого давления;
- ротационный питатель;
и 32 - первые теплообменники (для паровой фазы из стадии расширения);
- бак для технологической воды;
и 35 - вторые теплообменники;
- третий бак (для входной смеси фурфурола);
- первая ректификационная колонна;
и 45 - третьи теплообменники (для охлаждения фазы фурфурола после ректификации);
- аппарат для декантации;
- пятый бак (для 8% смеси фурфурола);
- четвертый бак (для 92% смеси фурфурола);
- обменник (для охлаждения смеси из ректификационной колонны);
- бак для раствора смеси уксусной кислоты, муравьиной кислоты и воды;
- шестой бак для накопления воды (часть теплового цикла);
- бак для продукта гидролиза с мешалкой;
- разделяющее устройство;
- второй бак (для твердых лигноцеллюлозных остатков, которые не прореагировали);
- устройство для приготавливания фермента целлюлозы;
- ферментативный гидролизатор целлюлозы в глюкозу;
- сепаратор глюкозы и лигнина;
- шестой бак для лигнина;
- седьмой бак для приготавливания ферментативной среды;
- первый бак (для раствора сахарного гидролизата);
- пятый теплообменник;
и 64 - ферментеры;
- сепаратор дрожжевых клеток;
- восьмой бак для дрожжевых клеток;
- перегонное устройство;
- вторая ректификационная колонна;
- испаритель;
- девятый бак (для кубового остатка, дрожжевых клеток, биогаза);
и 79 - реакционный аппарат для разрежения крахмала;
- четвертый теплообменник;
и 83 - ферментативный гидролизатор крахмала (для осахаривания).
Фиг. 2:
- вал;
- однозаходный червяк конвейера;
- первое отверстие (для сырья);
- паровое кольцо;
- фиксатор;
- оправка;
- выходной фланец;
- выходной вкладыш с переходником;
- корпус;
- подшипник;
- соединительная пластина;
- второе отверстие;
- головка.
- 5 011136
Примеры осуществления
На фиг. 1 представленная схема для переработки лигноцеллюлозных и крахмальных материалов является непрерывной.
Устройство состоит из ленточного конвейера 1, соединенного с червячным напорным загрузочным устройством 13. Загрузочное устройство 13 подключено к первому гидролизатору 22, который подключен к последнему, второму гидролизатору 24. Первый гидролизатор 22 оснащен питательным трубопроводом, через который в первый гидролизатор 22 подается кислота для корректирования кислотности в первом гидролизаторе 22.
В зависимости от производительности может быть несколько гидролизаторов. При этом каждый из них оснащен червяком приводного конвейера и соединительными напорными трубопроводами между гидролизаторами для пропуска сырья.
Последний второй гидролизатор 24 подключен через переливной трубопровод 25 с расширительным золотниковым клапаном высокого давления 26 к расширителю среднего давления 27. Нижняя часть расширителя среднего давления 27 подключена через расширительный золотниковый клапан среднего давления 28 через трубопровод к верхней части расширителя низкого (атмосферного) давления 29. Нижняя часть расширителя низкого (атмосферного) давления 29 подключена через ротационный питатель 30 через трубопровод к баку 53 для продукта гидролиза с мешалкой, который дальше подключен через трубопровод к разделяющему устройству 54, например фильтровальному прессу. Его первая коллекторная часть подключена к первому баку 61 для раствора сахарного гидролизата, а вторая коллекторная часть для твердой фазы, которая не прореагировала, подключена ко второму баку 55 для фазы твердых лигноцеллюлозных остатков, которые не прореагировали. Верхняя часть расширителя среднего давления 27 и расширителя низкого давления 29 подключена через трубопровод к первым теплообменникам 31 и 32, ко вторым теплообменникам 34 и 35 и через третий бак 42 к верхней части первой ректификационной колонны 43. Верхняя часть ректификационной колонны 43 подключена через третьи теплообменники 44 и 45 через нижнюю часть аппарата для декантации 46 к четвертому баку для фурфурола 49. Верхняя часть аппарата для декантации 46 подключена через пятый бак 47 для смеси фурфурола низкой концентрации (8%) назад к третьему баку 42.
Расширитель среднего давления 27 и расширитель низкого давления 29 выполнены в форме циклонных сепараторов, и расширительный золотниковый клапан среднего давления 28 входит в расширитель среднего давления 27 по касательной.
Второй бак 55 для твердых лигноцеллюлозных остатков, которые не прореагировали, подключен через трубопровод к ферментативному гидролизатору 57, который подключен к устройству 56 для приготавливания ферментов и сепаратору 58, предназначенному для разделения глюкозы и лигнина. Сепаратор 56 подключен к шестому баку 59 для лигнина и к седьмому баку 60 для приготавливания ферментативной среды. Первый бак 61 для раствора сахарного гидролизата после гидролиза подключен к реакционным аппаратам 78 и 79 для разрежения крахмала, которые оснащены системой подачи раздробленного крахмального сырья. Реакционные аппараты 78 и 79 для разрежения крахмала подключены к ферментативным гидролизаторам крахмала 82 и 83, которые дальше подключены через четвертый 80 и пятый 62 теплообменники к ферментерам 63 и 64. Оба ферментера подключены через сепаратор дрожжевых клеток 66 к четвертому теплообменнику 80, который подключен к испарителю 72 кубового остатка и второй ректификационной колонне 70. Перегонное устройство 69, испаритель 72 и вторая ректификационная колонна 70 подключены к нагревательному устройству. Вторая ректификационная колонна 70 в зоне отработанной воды подключена к шестому баку 52 для накопления воды для технологической воды, нагретой в первых теплообменниках 32 и 33 для котла 14 нагревательного устройства.
На фиг. 2 представлено червячное загрузочное устройство непрерывного действия 13. Загрузочное устройство непрерывного действия 13 состоит из сегментов, выполненных из корпуса 94 с однозаходным червяком 86 конвейера, установленном на вале 85. Эти несколько сегментов дополнены головкой 98, внутренняя геометрическая форма которой адаптированная к положению оправки 91, вкрученной в конец вала 85. Между витками червяка помещены по крайней мере одно паровое кольцо 88 и фиксатор 89, что крепит паровое кольцо 88 к отрезку всего червяка 86. На стороне входа сырья паровое кольцо 88 конически расширяется. В месте парового кольца 88 внутренняя часть корпуса 94 имеет вкладыш 94, по форме выполненный как тонкое круглое кольцо шириной 3-6 мм. К головке прикреплен выходной фланец 92 с выходным вкладышем 93 с переходником, который ведет к первому гидролизатору 22. Корпус 94 одного из сегментов имеет боковое первое отверстие 87, предназначенное для подачи измельченного сырья, и второе отверстие 97, предназначенное для подачи технологической воды. Кроме того, перед первым витком червяка на вале прикреплена соединительная пластина 96 и находится подшипник 95. Вал соединяется с приводным агрегатом.
Измельченное сырье непрерывно подается во входной бак для червячного напорного загрузочного устройства 13, которое состоит из нескольких конструктивных частей. Червяк транспортирует модифицированное сырье ко второй части, в которую подается технологическая вода. Сырье проходит через фиксатор 89 и паровое кольцо 88, где сырье сжимается и нагревается при переходе из одной части в другую. Нагретое таким образом сырье дальше транспортируется червяком 86 такого же диаметра через
- 6 011136 фиксатор 89 к еще одной части с присоединенным однозаходным червяком 86, что заканчивается последним паровым кольцом 88 и оправкой 91. Давление в последней части, которая ведет к гидролизатору, равняется приблизительно 1,5-3,2 МПа, а температура 80-90°С. Нагретое и частично превращенное в волокно сырье проходит по периметру парового кольца 88 и через выходной вкладыш 93 с переходником к входной части первого гидролизатора 22.
Суспензия, которая прореагировала, подается из последнего гидролизатора 24 по напорному трубопроводу через расширительный золотниковый клапан высокого давления 26 к первому расширителю среднего давления, внутри которого давление равняется 0,8 МПа, а температура 170°С. В верхних частях расширителей предусмотренные второй и третий трубопроводы предназначены для выпуска паровой фазы. Большая часть фурфурола выходит в паровой части, теплота конденсации и скрытая теплота которой используются для предварительного нагревания технологической воды в паровых вторых теплообменниках 34 и 35. Гидролизат переносится из нижней части расширителя среднего давления 27 через расширительный золотниковый клапан среднего давления 28, который подключен к расширителю низкого (атмосферного) давления 29, который через ротационный питатель 30 подключен к баку 53 для продукта гидролиза с мешалкой. Паровая фаза из расширителя низкого (атмосферного) давления переносится через первые теплообменники 31 и 32 по напорному трубопроводу к третьему баку 42, предназначенному для входной смеси фурфурола. Инертная паровая фаза, которая содержит фурфурол, переносится из верхней части гидролизаторов по напорному трубопроводу и через расширительный золотниковый клапан высокого давления 26 к теплообменнику, откуда конденсированная инертная фаза переносится к третьему баку 42 для смеси фурфурола, а также кислот. Смесь фурфурола в третьем баке 42 находится при температуре 30°С и оттуда помпой подается в первую ректификационную колонну 43, из верхних тарелок которой смесь фурфурола переносится по напорному трубопроводу через теплообменник к аппарату для декантации 46, из нижней части которого фурфурол концентрацией 92 мас.% перекачивается для отгрузки как готовой продукции, а верхняя часть которого содержит смесь фурфурола и воды с концентрацией фурфурола 8 мас.%, которая перекачивается по трубопроводу из нержавеющей стали к верхней части первой ректификационной колонны 43. Кубовый остаток из первой ректификационной колонны 43 перекачивается по трубопроводу из нержавеющей стали к баку 51 для раствора смеси кислот и воды.
Из нижней части расширителя низкого (атмосферного) давления 29 раствор подается через ротационый питатель 30 по трубопроводу к смесительному баку 53, откуда гидролизированная смесь направляется по трубопроводу к разделяющему устройству 54 (фильтровального пресса или центрифуги), в котором из фазы превращенной в волокна лигноцеллюлозы прессованием отделяется сахарный раствор. Сахарный раствор собирается в первом баке 61 для раствора сахарного гидролизата. Фаза превращенной в волокна лигноцеллюлозы направляется по трубопроводу к ферментативному гидролизатору 57, к которому подаются все ферменты целлюлозы. Из ферментативного гидролизатора 57 гидролизированная твердая фаза направляется наружу через два ответвления с перепуском к сепаратору 58 раствора глюкозы и лигнина, откуда лигнин направляется к шестому баку 59 для лигнина, а раствор глюкозы подается в седьмой бак 60 для приготавливания ферментативной среды. Альтернативно, второе ответвление подключено к системе гидролиза при повышенной температуре под давлением для завершения гидролиза.
После завершения гидролиза раствор глюкозы направляется из первого бака 61 в нагретый реакционный аппарат 78 под давлением с мешалкой, а потом в ферментативный гидролизатор крахмала 82, где происходит ферментативное осахаривание крахмала в глюкозу. Раствор глюкозы направляется по трубопроводу и через нагнетательную помпу к седьмому баку 60 для приготавливания ферментативной среды, откуда он поступает через нагнетательную помпу и теплообменник к ферментеру 63. Ферментер 63 подключен к сепаратору дрожжевых клеток 66, откуда дрожжевые клетки возвращаются к ферментеру 63, а раствор этанола нагревается в теплообменнике и дальше направляется в перегонное устройство 69, которое подключено к испарителю 72 и второй ректификационной колонне 70, или в конечном итоге в устройство для дегидратации этанола 71. Концентрированный кубовый остаток отводится из испарителя 72. Отработанная вода со стадии ректификации этанола и часть фурфурола возвращаются к циклу для нагревания в нагревательном устройстве для дальнейшего использования в процессе гидролиза и ректификации.
Отработанная вода возвращается в процесс полностью, за исключением воды, которая содержится в смоченных продуктах, и промывной воды. Целесообразным является использование фосфорной кислоты, поскольку ее соли действуют как питательные вещества.
Преимущество предлагаемых способа и устройства состоит особенно в том факте, что в процессе гидролитической ферментативной технологии весь исходный материал перерабатывается в товарную продукцию - фурфурол, лигнин, этанол, уксусную кислоту, муравьиную кислота, диоксид углерода и кубовый остаток с дрожжевыми клетками.
Преимущество решения для производства всех вышеупомянутых продуктов состоит особенно в том факте, что процесс происходит в одной компактной производственной установке, в нем используются лигноцеллюлозные и крахмальные материалы, и он может обеспечить полную переработку сельскохозяйственной продукции без отходов. Единственным отходом является промывная вода.
- 7 011136
Это решение имеет то преимущество, что оно предлагает максимально возможную экономию тепловой энергии, необходимой для отдельных технологических операций.
Технической и технологической сердцевиной предлагаемого устройства является решение загрузочного устройства для гидролитических, декомпрессионных и других устройств, которое обеспечивает транспортирование исходных материалов и суспензий в гидролизаторах с непрерывным перемещением поршнями, при необходимых температурах, под необходимыми давлениями и с необходимым периодом задержки лигноцеллюлозных материалов в гидролитической части с непрерывной конвергенцией к переработке крахмала. Особое преимущество предлагаемых способа и устройства состоит в том, что процесс производства биоэтанола по гидролитической ферментативной технологии технологически решенный в одной компактной производственной установке, и перерабатываются лишь возобновляемые ресурсы. Устройство этого типа может перерабатывать, естественно, всякую биомассу без значительных отходов.
Это устройство является полностью осуществимым в условиях заводов средних размеров в Чешской Республике и не зависит от импорта. Внедрение этой технологии делает возможным (с высоким коэффициентом использования 75-85%) производство из лигноцеллюлозных материалов ресурсов сахаридов низкой стоимости как важнейшего исходного материала для биотехнологических производств с такими дальнейшими преимуществами:
а) оживление сельскохозяйственных сообществ, создание новых рабочих мест;
б) преимущества использования этанола, выработанного по предлагаемой технологии;
в) прибыльность;
г) мировая конкурентоспособность;
г) уменьшение импортированных топливных ресурсов (сырой нефти);
д) универсальность технологии;
е) пренебрежительно небольшое влияние на окружающую среду;
ё) использование возобновляемых внутренних ресурсов;
ж) переменчивость ресурсов;
з) возможность экспорта новых технологий и ноу-хау.
Пример 1.
Этот пример выбран для переработки соломы пшеницы влажностью 7-10%; для промышленной установки со средней производительностью 1100 кг соломы за час, т.е. 7200 т входного сырья за 300 рабочих дней. Устройство на фиг. 1 содержит 8 рабочих комплектов: 01 - подготовка исходного сырья, 02 - нагревательный круг, 03 - часть гидролиза, 04 - отделение фурфурола и кислот, 05 - отделение раствора сахара и твердой фазы, которая не прореагировала, 06 - ферментативный гидролиз целлюлозы, которая не прореагировала. Гидролизирующая и ферментная глюкоза сливается в один сахарный продукт, который (по продажной цене 6-7 чешских крон) является хорошим товарным продуктом, или направляется дальше в бак для приготавливания ферментативной среды комплекта 07 - для производства этанола, комплект 08 предназначен для собирания диоксида углерода.
Комплект 01 - подготовка исходного сырья.
Основным сырьем на этой стадии является солома пшеницы, но может использоваться и любое другое лигноцеллюлозное сырье. Сохранение соломы обеспечивает вместительность хранилища для подготовки измельченной соломы. Измельченная солома транспортируется ленточным конвейером к червячному напорному загрузочному устройству 13.
Нагревательный цикл - 02.
Часть технологической воды нагревается непосредственно в котле 14 и также используется для образования пара. Чистая деминерализированная вода подается в котел, который может быть электрическим, газовым или на твердых топливах. Потек, отделенный из стадии расширения двух фаз, обеспечивает нагревание модифицированной воды для завершения системы и направляется вместе с отработанной водой, которая возвращается из испарителя, через первый теплообменник 32, где он нагревается до температуры 90°С, проходит далее через бак 33 для технологической воды, из которого проходит через теплообменник 31, в котором нагревается до температуры 160°С, из которого направляется в котел 14. Дополнительная вода в котле 41 нагревается со 160 до 240°С. Чистая затрата тепла в комплекте гидролиза и брожения - 850 кВт. Котел непрерывно перекачивает воду с расходом 4500-6500 кг/ч. Мощность котла регулируется соответственно давлению в разделяющем сосуде.Назначение разделяющего сосуда - отделение жидкости от пара. Уровень жидкости поддерживается помпой.
Комплект гидролиза 03 для производства фурфурола, органических кислот, лигнина, сахаров гидролизирования.
Рыхлый лигноцеллюлозный материал подается в бак для переработки 12 загрузочного устройства 13. Сырье, которое проходит через фиксатор 89 и паровое кольцо 88, где происходит сжимание, нагревается до температуры 80-90°С. Частично превращенный в волокна материал непрерывно поступает к встречному давлению первого гидролизатора 22 через выходной вкладыш 93 с переходником и проходит по соединительному напорному трубопроводу 23 во второй гидролизатор 24. После прохождения через переходник загрузочного устройства 13 материал медленно распадается в гидролизаторе при температурах 195-235°С. 5000 кг пара при температуре 235°С дозируются в первый гидролизатор 22 с заданной
- 8 011136 массовой долей. Перед первым гидролизатором 22 в впускной трубопровод подают кислоту с массовой долей 0,2-0,85 мас.% относительно к суспензии. Гидролизированная смесь проходит к стадии расширения двух фаз. Пар при температуре 170°С под давлением 0,8 МПа проходит из расширителя среднего давления 27 в первый теплообменник 31, где он предварительно нагревает технологическую воду с 90 до 160°С. Основная цель двойного расширения - улучшить рекуперацию тепла. Для рекуперации используется лишь паровая фаза из теплообменников - не сахарный раствор с твердой фазой. Раствор сливается расширительним золотниковым клапаном среднего давления 28 к циклонному расширителю низкого давления 29. Паровая фаза смешивается с паровой фазой расширителя среднего давления 27 и расширителя низкого давления 29, а их теплота конденсации и скрытая теплота используются в первом теплообменнике 32 для предварительного нагревания технологической воды до температуры 90°С. Нагретая технологическая вода проходит из первого теплообменника 32 в бак 33 для технологической воды. Раствор сахарного гидролизата с остатками твердой фазы, которая не прореагировала, выпускается через ротационный питатель 30 в бак 53 с мешалкой. Раствор гидролизирования помпой подается в другой рабочий комплект 05.
Отделение фурфурола (комплект 04) из паровой фазы расширителей решается благодаря непрерывной связи с комплектом 03 гидролиза. Фурфурол (летучие компоненты) высвобождается из гидролизаторов первым. Конденсат пара и инертной фазы направляется из вторых теплообменников 34 и 35 в третий бак 43 для смеси фурфурола, где смесь охлаждается до температуры 20-30°С и потом подается помпой в первую ректификационную колонну 43, откуда выходят два потока. Из верхних тарелок это преимущественно раствор фурфурола, метанола и воды, из нижней части - это раствор кислот и воды. Поток фурфурола вводится через третьи теплообменники 44 и 45 в аппарат для декантации 46, где охлажденная неоднородная смесь гравитационно разделяется на два пласта. Нижний пласт содержит приблизительно раствор фурфурола в воде концентрацией 92% и частично метанол. Этот пласт перекачивается в четвертый бак 49 для 92% фурфурола для дальнейшего использования как продукта. Верхний пласт аппарата для декантации 46 содержит приблизительно 8% фурфурола, остальное метанол и вода. Этот пласт подается назад в первую ректификационную колонну 43. Нижний поток из первой ректификационной колонны 43, который содержит кислоты и воду, отводится в бак 51 для раствора смеси кислот как продукта или для дальнейшей переработки. Эту азеотропную смесь невозможно непосредственно разделить путем ректификации. Сначала необходимо осуществить экстракцию. Если не используется третий бак 42 для смеси фурфурола, с точки зрения отделения фурфурола предпочтительнее смешивать выход из расширителей среднего и атмосферного давления и направлять каждый из них на разную тарелку первой ректификационной колонны 43.
Комплект 05 - отделение раствора сахара и твердой фазы, которая не прореагировала.
Суспензия смеси, полученная в баке 53 с мешалкой, подается помпой в фильтровальный пресс разделяющее устройство 54, где остатки целлюлозы и лигнина, которые не прореагировали, разделяются и направляются к второму баку 55 для твердой фазы, которая не прореагировала. Раствор сахара направляется к первому баку 61, откуда помпой перекачивается к седьмому баку 60 для приготавливания ферментативной среды.
Комплект 06 решает ферментативный гидролиз фазы, которая не прореагировала.
Комплект 07 решает переработку зерна и крахмала.
Раствор гидролитической глюкозы при температуре приблизительно 80°С попеременно перекачивается к реакционным аппаратам 78 и 79 под давлением. Одновременно к реакционным аппаратам 78 и 79 подается измельченное зерно.
Загрузка нагревается до температуры, необходимой для разрежения крахмала (приблизительно 100110°С), и после соответствующей задержки перекачивается через четвертый расширитель 80 в один из ферментативных гидролизаторов крахмала 82 или 83, где после придания амилаз и корректирования температуры и рН происходит ферментативный гидролиз крахмала в глюкозу. Гидролизированный раствор перекачивается помпой через седьмой бак 60 и через пятый теплообменник 62 к ферментерам 63 и 64.
Комплект 08 решает брожение и отделение этанола, которые происходят после комплекта гидролиза и ферментативного гидролиза крахмала. Раствор глюкозы модифицируется до концентрации 8-9 мас.% и после добавки фосфатов и следовых элементов Мд, Ζη и после стерилизации поддается дальнейшему брожению.
Комплект 09 обеспечивает собирание СО2 (этот комплект на фигурах не показан) с выходом приблизительно 100-150 кг/ч в блочном устройстве среднего давления, которое обеспечивает отделение пены, очистку и сушку СО2 после предварительного сжатия в компрессорах, которые работают без смазочного масла, и дальнейшую принудительную подачу газообразной фазы СО2 для бака 65 для жидкого СО2, в котором происходит конденсация охлаждением. Жидкий СО2 можно извлекать из бака или жидким СО2 можно заправлять баллоны. В случае необходимости большего выхода количество блоков можно увеличить - другие компоненты при этом значительно не изменятся.
Комплект 10 обеспечивает удаление отделенных дрожжевых клеток в восьмом баке 67 и переносит эти побочные продукты вместе с кубовым остатком к девятому баку 73. Кубовый остаток и дрожжи
- 9 011136 можно использовать как корм для скота.
В условиях промышленного производства весь процесс имеет высокую эффективность. Эффективность перегонки составляет приблизительно 99,5%. При использовании технологического тепла, образованного гидролизом, и при постоянной рекуперации тепла этот процесс не так уж и далек от параметров большинства современных способов с использованием нескольких давлений. Кроме того, устройство является простым и не требует значительных капиталовложений.
Увязка и относительная простота способов брожения, перегонки и ректификации делают возможную полную автоматизацию и компьютеризацию процесса.
Сравнение результатов экономической эффективности отдельных продуктов при переработке лишь лигноцеллюлозного материала (I) и вместе с крахмальным сырьем (II):
Исходное сырье I солома 1000 кг/ч
Исходное сырье II солома 1000 кг/ч + 500 кг/ч крахмального зерна
Состав потоков на выходе:
Основные продукты раствора гидролизирования, вместе И II
000 кг/ч 5 000 кг/ч из него после модификации:
смесь фурфурола 92% 76 76
смесь уксусной кислоты и муравьиной кислоты 30 30
вода 944 944
твердая фаза (лигнин с целлюлозой, которая не прореагировала) 320 320 раствор гидролитического сахара и сахара из ферментативного гидролиза амилолитический гидролиз крахмала в глюкозу всего глюкозы
Продукты процесса брожения и перегонки биоэтанол, лигры диоксид углерода СО2 кубовый остаток не концентрированный
382382
-270
382652
И II
254 442
190 210
960 1 100
Затраты на производство биоэтанола стандартным способом в 2,5-3,0 раза выше, чем при производстве обычных моторных топлив. На экономическую эффективность производства биоэтанола оказывают влияние стоимость сырья, размер и конструктивное выполнение устройства, стоимость удаления и утилизаци отходов и, главным образом, стоимость энергоносителей. Побочные продукты, получаемые способом переработки лигноцеллюлозного и крахмального материала, изготовленного разработанным устройством, повышают экономическую эффективность устройства и уменьшают затраты на производство биоэтанола.
Промышленные применения
Этанол концентрацией выше 98 мас.% представляет собой основной продукт этого непрерывного процесса. Есть несколько возможных применений для использования продукта: его можно использовать как добавку к моторных топливам и для процессов зажигания вообще для повышения КПД топлива.
Часть производства можно использовать в лакокрасочной промышленности как растворитель, а также в химической и пищевой промышленности.
- 10 011136
Кроме того, важнейшими продуктами являются фурфурол, лигнин, уксусная кислота, муравьиная кислота, метанол в ограниченном количестве, а также диоксид углерода, кубовый остаток и дрожжевые клетки.
Лигнин - это товарный материал большого спроса, в особенности распространенный как наполнитель в резинотехнической промышленности, поскольку он оказывает очень положительное влияние на качество изготовленного материала (в особенности в производстве шин).
Фурфурол, уксусная и муравьиная кислоты представляют собой товар, который имеет достаточно высокий спрос на рынке химической продукции. Подобно лигнину они представляют собой товарную продукцию большого спроса, которая вырабатывается в необходимом количестве и которая значительно уменьшает общие затраты производства.
Метанол реализуется на рынке химической продукции и может также использоваться в промышленности производства моторных топлив.
Диоксид углерода высвобождается в относительно значительных количествах и имеет очень высокое качество (практически чистый выход биологических процессов отвечает требованиям пищевой промышленности).
Кубовый остаток и дрожжи можно использовать в агроиндустрии.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ комплексной переработки лигноцеллюлозных и крахмальных материалов, которым путем непрерывного гидролиза под давлением, дальнейшего двухстадийного расширения, разделения гидролизата на газообразную фазу и раствор сахаров получают фурфурол, уксусную кислоту и лигнин, отличающийся тем, что измельченное лигноцеллюлозное сырье непрерывно гидролизируют, гидролизированный материал расширяют в две стадии; когда получают паровую фазу и раствор гидролизата, паровая фаза содержит фурфурол, метанол и уксусную кислоту, а раствор гидролизата содержит сахара, лигнин с остаточной целлюлозой и воду; раствор гидролизата прессованием разделяют на раствор сахара и твердую фазу, которая не прореагировала; твердую фазу поддают действию целлюлозных ферментов, в процессе которого получают растворимую целлюлозу и нерастворимый лигнин; лигнин отделяют; к раствору сахаров после гидролиза добавляют раствор глюкозы; к раствору сахаров непрерывно добавляют крахмальный материал и все поддают амилолитическому гидролизу, после которого твердые частицы отделяют и возвращают к гидролизу при повышенной температуре под давлением, раствор глюкозы перекачивают на сбраживание, при котором глюкоза сбраживается в этанол, дрожжевые клетки отделяют и отгоняют этанол.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельченное лигноцеллюлозное сырье смачивают в соотношении 0,1-0,3 мас.%, во время транспортирования этот материал непрерывно механически нагревают до температуры 80-90°С, потом гидролизируют при одновременной подаче пара, который содержит 0,2-0,85 мас.% неорганической кислоты относительно массы суспензии, при температуре 190-235°С под давлением 1,5-3,2 МПа, при соотношении воды под давлением и твердой основы 1:3,5-1:4,5 на протяжении 9-12 мин; гидролиз осуществляют при одновременном перемещении и сбалансированном смешивании и продвижении твердой и жидкой фаз.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первое расширение осуществляют при температуре 150175°С под давлением 0,6-0,9 МПа, большую часть фурфурола отводят как паровую часть, теплоту конденсации и скрытую теплоту которой используют в теплообменнике для предварительного нагревания технологической воды до температуры 160°С, а второе расширение осуществляют при температуре 105110°С под давлением 0,12-0,15 МПа, когда остаточный фурфурол отделяют от жидкой фазы.
  4. 4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что для ускорения гидролиза при повышенной температуре под давлением добавляют кислоту или кислотообразующее вещество, выбранные из группы, которая состоит из фосфорной кислоты, хлористо-водородной кислоты, серной кислоты или суперфосфата, в концентрации 0,3-0,85 мас.%; эту кислоту смешивают с паром в трубопроводе перед входом в гидролизатор.
  5. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что крахмальный материал, например отходы, диспергируют в растворе глюкозы, рН которого регулируют в переделах 4-7, а температуру в пределах 30-90°С.
  6. 6. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что сырье нагревают технологической водой под давлением, при этом твердую фазу, которая не прореагировала, возвращают к процессу гидролиза.
  7. 7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что тепловую энергию гидролизата используют для нагревания и разрежения крахмала в суспензии крахмальных материалов в растворе глюкозы и для нагревания технологической воды или пара.
  8. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что тепловую энергию, которую получают из раствора глюкозы и концентрированием кубового остатка, используют для нагревания затора.
  9. 9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что тепловую энергию отработанной воды используют путем смешивания отработанной воды с технологической водой.
  10. 10. Устройство для осуществления способа по пп.1-9, которое состоит из дробилки, загрузочного
    - 11 011136 устройства и нескольких гидролизаторов, последний из которых подключен через расширитель среднего давления и расширитель низкого давления к баку гидролитического продукта с мешалкой, и верхние части расширителей среднего давления и низкого давления подключены к верхней части ректификационной колонны фурфурола и к баку для фурфурола, отличающееся тем, что червячное напорное загрузочное устройство непрерывного действия 13 состоит из сегментов, образованных корпусом 94 с однозаходным червяком 86 конвейера, установленном на вале 85, эти несколько сегментов заканчиваются головкой 98, внутренняя геометрическая форма которой адаптирована к положению оправки 91, вкрученной в конец вала 85, между витками червяка помещено по крайней мере одно паровое кольцо 88 и фиксатор 89, на стороне входа сырья паровое кольцо 88 конически расширяется; в месте парового кольца 88 внутренняя часть корпуса 94 имеет вкладыш 94, по форме выполненный как тонкое круглое кольцо шириной 3-6 мм, к головке 98 прикреплен выходной фланец 92 и этот фланец имеет выходной вкладыш 93 с переходником, который ведет к первому гидролизатору 22, корпус 94 одного из сегментов имеет боковое первое отверстие 87, предназначенное для подачи измельченного сырья, и второе отверстие 97, предназначенное для подачи технологической воды; кроме того, перед первым витком червяка на вале прикреплена соединительная пластина 96 и находятся подшипники 95; вал 85 соединяется с приводным агрегатом; первый гидролизатор 22 имеет также источник подачи пара с кислотой низкой концентрации; первый гидролизатор 22 подключен по крайней мере к одному другому гидролизатору; последний гидролизатор 24 подключен через золотниковый клапан высокого давления 26 к расширителю среднего давления 27, нижняя часть которого подключена через золотниковый клапан среднего давления 28 к верхней части расширителя низкого давления 29; нижняя часть расширителя низкого давления 29 подключена через ротационный питатель 30 к баку 53 продукта гидролиза с мешалкой, который подключен посредством разделяющего устройства 54 к первому баку 61 для раствора сахарного гидролизата и к второму баку 55 для твердых остатков лигноцеллюлозы, которая не прореагировала; верхняя часть расширителя среднего давления 27 и расширителя низкого давления 29 подключена к первым теплообменникам 31 и 21, вторым теплообменникам 34 и 35 и через третий бак 42 к верхней части первой ректификационной колонны 43; верхняя часть первой ректификационной колонны 43 подключена через третьи теплообменники 44 и 45 и нижнюю часть аппарата 46 для декантации к четвертому баку 49 для фурфурола; верхняя часть аппарата 46 для декантации подключена через пятый бак 47 для смеси фурфурола низкой концентрации назад к третьему баку 42; второй бак 55 для твердых остатков лигноцеллюлозы, которая не прореагировала, подключен к ферментативному гидролизатору 57, который подключен к устройству 56 для приготавливания ферментов и сепаратора 58, предназначенного для отделения глюкозы от лигнина; сепаратор 58 подключен к шестому баку 59 для лигнина и седьмому баку 60 для приготавливания ферментативной среды; первый бак 61 для раствора сахарного гидролизата подключен трубопроводом к реакционным аппаратам под давлением 78 и 79 для разрежения крахмала, которые оснащены системой подачи измельченного крахмального сырья; реакционные аппараты 78 и 79 подключены к ферментативным гидролизаторам крахмала 82 и 83, которые далее подключены через четвертый теплообменник 80 и пятый теплообменник 62 к ферментерам 63 и 64; оба ферментера подключена через сепаратор 66 дрожжевых клеток к четвертому теплообменнику 80, который подключен к перегонному устройству 69, подключенному к испарителю 72 и второй ректификационной колонне 70 этанола; перегонное устройство 69, испаритель 72 и вторая ректификационная колонна 70 подключены к нагревательному устройству; вторая ректификационная колонна 70 в зоне отработанной воды подключена к шестому баку 52 для накопления воды для нагревания технологической воды в первых теплообменниках 31 и 32 для котла 14 нагревательного устройства.
  11. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что расширители 27 и 29 выполнены в форме циклонных сепараторов и расширительный золотниковый клапан среднего давления 28 входит в расширитель среднего давления 27 по касательной.
EA200700523A 2004-08-31 2004-08-31 Способ и устройство для непрерывной переработки возобновляемого сырья EA011136B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CZ2004/000054 WO2006024242A1 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Method and devices for the continuous processing of renewable raw materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200700523A1 EA200700523A1 (ru) 2007-10-26
EA011136B1 true EA011136B1 (ru) 2008-12-30

Family

ID=34958666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200700523A EA011136B1 (ru) 2004-08-31 2004-08-31 Способ и устройство для непрерывной переработки возобновляемого сырья

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20070298477A1 (ru)
EP (1) EP1836181B1 (ru)
AT (1) ATE425155T1 (ru)
AU (1) AU2004322928A1 (ru)
BR (1) BRPI0419060A (ru)
CA (1) CA2578139A1 (ru)
DE (1) DE602004019993D1 (ru)
EA (1) EA011136B1 (ru)
WO (1) WO2006024242A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508929C1 (ru) * 2009-12-11 2014-03-10 БЕТА РЕНЬЮЭБЛС С.п.А. Регенеративная очистка предварительно обработанного потока биомассы
RU2550264C2 (ru) * 2009-03-31 2015-05-10 БЕТА РЕНЬЮЭБЛС С.п.А. Усовершенствованный способ быстрого гидролиза биомассы с высоким содержанием твердых веществ
RU2551320C2 (ru) * 2009-03-31 2015-05-20 БЕТА РЕНЬЮЭБЛС С.п.А. Улучшенный способ предварительной обработки биомассы

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080103217A1 (en) 2006-10-31 2008-05-01 Hari Babu Sunkara Polyether ester elastomer composition
ATE448882T1 (de) 2004-02-26 2009-12-15 Pursuit Dynamics Plc Verbesserungen eines verfahrens und einer vorrichtung zur erzeugung eines nebels
US9010663B2 (en) 2004-02-26 2015-04-21 Tyco Fire & Security Gmbh Method and apparatus for generating a mist
US8419378B2 (en) 2004-07-29 2013-04-16 Pursuit Dynamics Plc Jet pump
CZ17066U1 (cs) * 2006-07-24 2006-12-12 Coramexport S. R. O. Zařízení pro diskontinuální nebo kontinuální hydrolýzu organické hmoty
NO20063872A (no) 2006-08-30 2008-01-14 Cambi As Fremgangsmåte for termisk enzymatisk hydrolyse av lignocellulose
GB0618196D0 (en) 2006-09-15 2006-10-25 Pursuit Dynamics Plc An improved mist generating apparatus and method
US9499635B2 (en) 2006-10-13 2016-11-22 Sweetwater Energy, Inc. Integrated wood processing and sugar production
DE102007017184A1 (de) * 2007-04-12 2008-10-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur integrierten Verwertung der Energie- und Stoffinhalte von Hydrolysaten
BRPI0812427A2 (pt) * 2007-06-08 2014-12-30 Novozymes North America Inc Método para paroduzir um produto de fermentação de material contendo lignocelulose, e, processo para produzir um produto de fermentação de uma combinação de material contendo amido e material contendo lignocelulose.
ATE553208T1 (de) * 2007-07-30 2012-04-15 Kmps Financial Group S R O Verfahren und einrichtung zur herstellung von glucose, ethanol, furfural, furan und lignin aus erneuerbaren rohstoffen
US8980599B2 (en) * 2007-08-02 2015-03-17 Iogen Energy Corporation Method for the production of alcohol from a pretreated lignocellulosic feedstock
BRPI0820498A2 (pt) * 2007-11-05 2015-07-14 Energy Enzymes Inc Processo de produzir etanol usando amido com enzimas geradas através de cultura no estado líquido.
DE102008004971A1 (de) * 2008-01-17 2009-07-30 Desmet Ballestra Ethanol Gmbh Stofflich und energetisch optimierter Bioethanolherstellungsprozess
US8057639B2 (en) * 2008-02-28 2011-11-15 Andritz Inc. System and method for preextraction of hemicellulose through using a continuous prehydrolysis and steam explosion pretreatment process
DE102008046615A1 (de) * 2008-03-18 2009-09-24 APFELBÖCK, Markus Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Biogas sowie Hydrolyseeinrichtung
US8546560B2 (en) 2008-07-16 2013-10-01 Renmatix, Inc. Solvo-thermal hydrolysis of cellulose
CN102239184B (zh) 2008-07-16 2014-07-23 瑞恩麦特克斯股份有限公司 使用一种或多种超临界流体从生物质萃取糠醛和葡萄糖的方法
AU2009313950B2 (en) 2008-11-17 2014-10-02 Xyleco, Inc. Processing biomass
MX2011006888A (es) * 2009-01-13 2011-09-06 Biogasol Ipr Aps Metodo y aparato para inyeccion interna de materia en un reactor de proceso.
WO2010093835A2 (en) * 2009-02-11 2010-08-19 Xyleco, Inc. Processing biomass
JP2012517243A (ja) 2009-02-11 2012-08-02 キシレコ インコーポレイテッド バイオマスの糖化方法
US8728320B2 (en) 2009-06-25 2014-05-20 Bp Corporation North America Inc. Lignin sorbent, lignin removal unit, biorefinery, process for removing lignin, process for binding lignin and renewable material
US8488951B2 (en) * 2009-07-09 2013-07-16 Nvidia Corporation Multimedia framework to provide ultra-low power multimedia playback
US8496787B2 (en) * 2009-07-26 2013-07-30 Michael John Lord Method and apparatus for effluent free sea water desalination
EP2336344A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Sekab E-Technology AB Pre-treatment of cellulosic material
CA2769746C (en) 2010-01-19 2013-10-15 Renmatix, Inc. Production of fermentable sugars and lignin from biomass using supercritical fluids
DK2548966T3 (en) * 2010-03-15 2018-10-22 Toray Industries Process for preparing a sugar solution
CN101914434B (zh) * 2010-09-02 2015-01-07 东华大学 动态制备异型空腔细菌纤维素材料的装置及方法
WO2012088208A2 (en) 2010-12-21 2012-06-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Methods for furfural production from branched non-fermentable sugars in stillage or syrup
AU2012250575B2 (en) 2011-05-04 2015-03-26 Renmatix, Inc. Lignin production from lignocellulosic biomass
US8801859B2 (en) 2011-05-04 2014-08-12 Renmatix, Inc. Self-cleaning apparatus and method for thick slurry pressure control
WO2013025564A2 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Furfural production from biomass
US9181210B2 (en) 2011-12-28 2015-11-10 E I Du Pont De Nemours And Company Processes for making furfurals
US9181209B2 (en) 2011-12-28 2015-11-10 E I Du Pont De Nemours And Company Process for the production of furfural
US9181211B2 (en) 2011-12-28 2015-11-10 E I Du Pont De Nemours And Company Process for the production of furfural
AU2012362300A1 (en) 2011-12-28 2014-06-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the production of furfural
US8759498B2 (en) 2011-12-30 2014-06-24 Renmatix, Inc. Compositions comprising lignin
US8765430B2 (en) 2012-02-10 2014-07-01 Sweetwater Energy, Inc. Enhancing fermentation of starch- and sugar-based feedstocks
US8563277B1 (en) 2012-04-13 2013-10-22 Sweetwater Energy, Inc. Methods and systems for saccharification of biomass
DE102012020166A1 (de) * 2012-10-13 2014-04-30 Green Sugar Gmbh Produktinnovationen Aus Biomasse Verfahren zur Hydrolyse von pelletierfähigen Biomassen mittels Halogenwasserstoffsäuren
WO2014143753A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Sweetwater Energy, Inc. Carbon purification of concentrated sugar streams derived from pretreated biomass
US9328963B2 (en) 2013-07-10 2016-05-03 Renmatix, Inc. Energy recovery when processing materials with reactive fluids
US9102885B2 (en) 2013-07-26 2015-08-11 Renmatix, Inc. Method of transporting viscous slurries
US9487840B2 (en) * 2013-09-16 2016-11-08 Api Intellectual Property Holdings, Llc Processes and apparatus for refining sugarcane to produce sugars, biofuels, and/or biochemicals
US9194012B2 (en) 2014-02-02 2015-11-24 Edward Brian HAMRICK Methods and systems for producing sugars from carbohydrate-rich substrates
AT516103B1 (de) * 2014-07-29 2018-05-15 Gaw Tech Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur insbesondere kontinuierlichen thermischen Behandlung einer Stärkesuspension
EP2982703A1 (en) 2014-08-06 2016-02-10 Clariant International Ltd. Energy-efficient and environmentally friendly process for the production of target chemical compounds from cellulosic material
DE102014011447A1 (de) 2014-08-07 2016-02-11 S+B Service Und Betrieb Gmbh Kombinierter Hydrolyse-Fermentations-Apparat
AU2014406463B2 (en) 2014-09-19 2020-04-02 Xyleco, Inc. Saccharides and saccharide compositions and mixtures
WO2016049569A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Renmatix, Inc. Adhesive compositions comprising type-ii cellulose
BR112017007039B8 (pt) * 2014-10-07 2022-09-13 N & U As Reator para hidrólise enzimática de um material.
PT3230463T (pt) 2014-12-09 2022-08-30 Sweetwater Energy Inc Pré-tratamento rápido
CN106222314B (zh) * 2016-08-31 2020-04-03 中国科学院广州能源研究所 一种利用碳基固体酸催化剂两步水解生物质的方法
FI129729B (en) 2016-12-30 2022-08-15 Upm Kymmene Corp Method and apparatus for recovering furfural
FI129405B (en) 2016-12-30 2022-01-31 Upm Kymmene Corp Method and apparatus for separating furfural
CN106588835B (zh) * 2017-01-05 2019-03-05 大连理工大学 一种低消耗连续式水解反应装置及方法
AU2018222746C1 (en) 2017-02-16 2024-02-22 Apalta Patents OÜ High pressure zone formation for pretreatment
CN110184185A (zh) * 2019-05-10 2019-08-30 孟州市厚源生物科技有限公司 淀粉质原料生产酒精的二次液化设备及液化工艺
CN112941112A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 国投生物科技投资有限公司 利用淀粉质原料和纤维素原料制备乙醇的方法
CA3165573A1 (en) 2019-12-22 2021-07-01 Sweetwater Energy, Inc. Methods of making specialized lignin and lignin products from biomass

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564595A (en) * 1980-10-20 1986-01-14 Biomass International Inc. Alcohol manufacturing process
WO1996025553A1 (en) * 1995-02-08 1996-08-22 F + S Market, Spol. S.R.O. Method of processing of lignocellulose materials by continuous pressure hydrolysis and corresponding equipment
EP1130085A1 (en) * 2000-02-24 2001-09-05 Centro De Investigaciones Energeticas Medioambientales Y Tecnologicas (C.I.E.M.A.T.) Procedure for the production of ethanol from lignocellulosic biomass using a heat-tolerant yeast
US20020197686A1 (en) * 2001-06-25 2002-12-26 Lightner Gene E. Water soluble carbhydrates derived from lignocellulose by enzyme hydrolysis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564595A (en) * 1980-10-20 1986-01-14 Biomass International Inc. Alcohol manufacturing process
WO1996025553A1 (en) * 1995-02-08 1996-08-22 F + S Market, Spol. S.R.O. Method of processing of lignocellulose materials by continuous pressure hydrolysis and corresponding equipment
EP1130085A1 (en) * 2000-02-24 2001-09-05 Centro De Investigaciones Energeticas Medioambientales Y Tecnologicas (C.I.E.M.A.T.) Procedure for the production of ethanol from lignocellulosic biomass using a heat-tolerant yeast
US20020197686A1 (en) * 2001-06-25 2002-12-26 Lightner Gene E. Water soluble carbhydrates derived from lignocellulose by enzyme hydrolysis

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550264C2 (ru) * 2009-03-31 2015-05-10 БЕТА РЕНЬЮЭБЛС С.п.А. Усовершенствованный способ быстрого гидролиза биомассы с высоким содержанием твердых веществ
RU2551320C2 (ru) * 2009-03-31 2015-05-20 БЕТА РЕНЬЮЭБЛС С.п.А. Улучшенный способ предварительной обработки биомассы
RU2508929C1 (ru) * 2009-12-11 2014-03-10 БЕТА РЕНЬЮЭБЛС С.п.А. Регенеративная очистка предварительно обработанного потока биомассы

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004019993D1 (de) 2009-04-23
ATE425155T1 (de) 2009-03-15
US20070298477A1 (en) 2007-12-27
EP1836181A1 (en) 2007-09-26
AU2004322928A1 (en) 2006-03-09
WO2006024242A1 (en) 2006-03-09
EP1836181B1 (en) 2009-03-11
CA2578139A1 (en) 2006-03-09
BRPI0419060A (pt) 2007-12-26
EA200700523A1 (ru) 2007-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011136B1 (ru) Способ и устройство для непрерывной переработки возобновляемого сырья
EP2198035B1 (en) Method and equipment for production of glucose, ethanol, furfural, furane and lignin from renewable raw materials
US10450386B2 (en) Method for processing a biomass containing lignocellulose
CN101035632B (zh) 一种预处理木质纤维素原料的连续方法
JP6291138B2 (ja) バイオマスおよび有機性廃棄物を処理する方法および装置
CN103210090B (zh) 改进纤维素在高稠度系统中的水解的方法
CN101268121B (zh) 将纤维素材料转化成乙醇的方法和设备
CN102131940B (zh) 木质纤维原料中的多糖的低水水解或预处理的方法
CA2998414C (en) Wet oxidation of biomass
AU2011355013B2 (en) Device for producing sugar solution, fermentation system, method for producing sugar solution and fermentation method
WO2012065943A1 (en) Process for the hydrothermal carbonization of biological material and use of the obtained water for fermentation
CN104321435A (zh) 用于第一代和第二代乙醇的整合生产的系统和方法以及用于所述生产的整合点的使用
CZ300865B6 (cs) Zpusob výroby glukózy, etanolu, furfuralu, furanu, ligninu, kyseliny octové a mravencí z obnovitelných surovin a zarízení k jeho provádení
CN102605003B (zh) 薯类原料酒精生产方法
Moonsamy Techno-economic analysis and benchmarking of integrated first and second generation biorefinery scenarios annexed to a typical sugar mill for bioethanol production
CZ294398B6 (cs) Způsob a zařízení komplexního zpracování obnovitelných surovin
CZ283872B6 (cs) Způsob a zařízení pro komplexní výrobu bioetanolu z obnovitelných zdrojů
CZ20004328A3 (cs) Komplexní výtěžnost hydrolýzních cukrů z lignocelulózových materiálů pro biotechnologické výroby
CZ2012595A3 (cs) Zpusob a zarízení pro výrobu bio-etanolu a elektrické energie z lignocelulózových materiálu
SK50722007A3 (sk) Spôsob a zariadenie na výrobu glukózy, etanolu, furfuralu, furanu a lignínu z obnoviteľných surovín

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