ES2487511T3 - Mejora de tratamiento previo de la biomasa - Google Patents

Abstract

Un método para la preparación de un producto de biomasa pretratada mejorado que comprende: a) proporcionar la biomasa; b) pretratar dicha biomasa al poner en contacto dicha biomasa en condiciones adecuadas a una temperatura de 4 ºC a 200 ºC con una solución acuosa que comprende amoníaco para formar una mezcla de biomasa y amoníaco acuoso, en la que el amoníaco está presente en una concentración por lo menos suficiente para mantener el pH alcalino de la mezcla de biomasa y amoníaco acuoso, pero en la que dicho amoníaco está presente en menos de 12 por ciento en peso con respecto al peso en seco de la biomasa, y además en la que el peso en seco de la biomasa se encuentra en una alta concentración de sólidos de por lo menos 15 por ciento en peso con respecto al peso de la mezcla de biomasa y amoníaco acuoso por medio de lo cual se forma un producto de sólidos de biomasa pretratada y un licor de tratamiento previo de biomasa que comprende uno o más compuestos inhibidores; y c) retirar dicho licor de tratamiento previo de biomasa; en el que el producto de sólidos de biomasa pretratada tiene una cantidad reducida de los compuestos inhibidores de ácido acético y acetamida y una reducción en el contenido de azúcar de no más que el 10%.

Description

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E08836116

30-07-2014

* Los totales pueden no ser 100 debido al nivel de sensibilidad del ensayo

Se analizó la composición de las fases sólida y líquida de la mezcla de biomasa pretratada y mazorca fracturada tal de acuerdo con lo descrito en los Métodos Generales y los resultados se presentan en la Tabla 2. Las cantidades se presentan como % de las cantidades teóricas en la biomasa de inicio, con ácido acético y acetamida juntos correspondiente al acetilo en la biomasa. Al igual que con la biomasa pretratada y mazorca entera, la glucosa y la xilosa permanecieron en gran medida en los sólidos (en celulosa y la hemicelulosa, respectivamente), con sólo pequeñas cantidades de oligómeros solubles medidos en el líquido. También, todo el acetilo de materia prima se halló en la fase líquida, ya sea como ácido acético o acetamida.

Tabla 2. Particionamiento de los diferentes componentes de materia prima para la fase sólida o líquida después de un tratamiento previo a baja temperatura de mazorcas fracturadas.

Componente

Fase sólida: % del valor de la materia prima teórica Fase líquida: % del valor de la materia prima teórica

Azúcares monómeros

Azúcares oligómeros Ácido acético Acetamida

Glucosa

97 2 2 * -

Xilosa

92 1 * -

Acetilo

0 - - 81 9 *

* Los totales pueden no ser 100 debido al nivel de sensibilidad del ensayo

Ejemplo 2

Baja solubilización de azúcares tras el tratamiento previo a alta temperatura

Se cargaron mazorcas de maíz fracturadas (13 kg, en base seca), preparadas de acuerdo con lo descrito en el Ejemplo 1, en el reactor Jaygo. Después de crear un vacío en el reactor, se bombeó una solución de hidróxido de amonio de la fuerza adecuada para dar 2% de amoníaco (peso/peso en seco de la biomasa) y 30% de peso en seco de la concentración de biomasa en el reactor con una mezcla de 32 rpm a temperatura ambiente. El contenido del reactor luego se calentó a 95 ºC por el uso de una camisa de vapor a baja presión. Una vez que el reactor alcanzó 95 ºC, se utilizó la inyección directa de vapor para calentar el contenido del reactor a 145 ºC. Cuando el reactor alcanzó 145 ºC, los contenidos del reactor se mantuvieron a esa temperatura durante 20 minutos por el uso de una camisa de vapor y algo de inyección directa de vapor. Después de 20 minutos, un vacío se arrojó sobre la ventilación en el reactor y el motor de la trituradora se encendió durante 5 minutos. Después de 1 h, se encendió el agua de refrigeración para la camisa. Los contenidos del reactor Jaygo se enfriaron a entre 33 ºC y 37 ºC; a continuación, se utilizó CO2 para presurizar el reactor a 138 kPa. La atmósfera de CO2 presurizado se mantuvo durante 30 min. La temperatura final de los contenidos del reactor fue de entre 27 ºC a 31 ºC. El pH de la biomasa empapada/pretratada fue de aproximadamente 7,5.

Se analizó la composición de las fases sólida y líquida de la mezcla de la biomasa pretratada de acuerdo con lo descrito en los Métodos Generales y los resultados se presentan en la Tabla 3. Las cantidades se presentan como % de las cantidades teóricas en la biomasa de inicio, con ácido acético y acetamida juntos correspondiente al acetilo en la biomasa. Al igual que con la biomasa pretratada a baja temperatura en el Ejemplo 1, la glucosa y la xilosa permanecieron en gran medida en los sólidos (en celulosa y hemicelulosa, respectivamente), con sólo pequeñas cantidades de oligómeros solubles medidos en el líquido. También, todo el acetilo de materia prima se halló en la fase líquida, ya sea como ácido acético o acetamida.

Tabla 3. Particionamiento de diferentes componentes de materia prima para la fase sólida o líquida después del tratamiento previo a alta temperatura de las mazorcas fracturadas.

Componente

Fase sólida: % del valor de la materia prima teórica Fase líquida: % del valor de la materia prima teórica

Azúcares monómeros

Azúcares oligómeros Ácido acético Acetamida

Glucosa

100 0 2 * - -

Xilosa

93 0 2 * - -

Acetilo

0 - - 90 9 *

* Los totales pueden no ser 100 debido al nivel de sensibilidad del ensayo

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Claims (1)

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