ES2636847T3

ES2636847T3 - Procedimiento para la descomposición de biomasa lignocelulósica

Info

Publication number: ES2636847T3
Application number: ES14717092.2T
Authority: ES
Inventors: Mats KÄLDSTRÖM; Roberto Rinaldi; Niklas Meine; Ferdi SCHÜTH
Original assignee: Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Current assignee: Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2017-10-09
Anticipated expiration: 2034-03-06
Also published as: CA2904425A1; JP2016512467A; DE102014102972A1; EA201500911A1; EP2981626B1; WO2014139515A2; WO2014139515A3; EP2981626A2; US20160024227A1; BR112015022666A2; PL2981626T3; EA030066B1

Abstract

Procedimiento para la descomposición de biomasa lignocelulósica, en el que en una primera etapa se empapan o impregnan materiales de partida que contienen lignocelulosa con un ácido en fase líquida o gaseosa, los materiales de partida cargados con ácido y preferentemente secados, en una segunda etapa, se ponen en contacto bajo la acción de energía mecánica, llevándose a cabo el tratamiento mecánico al menos hasta que los productos de degradación o escisión del material lignocelulósico sean solubles en agua en más del 60 % en peso, con respecto al material lignocelulósico empleado y, en una tercera etapa, el residuo de descomposición se recoge en agua, en un disolvente miscible con agua o mezclas de los mismos, la dispersión/solución obtenida se calienta, preferentemente hasta una temperatura de más de 40 °C, a lo largo de un periodo de tiempo de hasta 24 horas.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para la descomposicion de biomasa lignocelulosica

La presente invencion se refiere a un procedimiento para la descomposicion de biomasa lignocelulosica, en el que se degradan materiales de partida que contienen lignocelulosa en productos de degradacion y a partir de los productos de degradacion, las fracciones solubles en agua, se llevan a disolucion y las fracciones insolubles en agua, que se componen esencialmente de lignina, se separan en forma precipitada.

En el estado de la tecnica, es desde hace tiempo objeto de extensos estudios el uso de biomasa como material de base para combustibles y para materias primas qmmicas. A este respecto, celulosa y lignina como componente principal de biomasa que contiene lignocelulosa se consideran como posible materia prima. Para obtener productos adecuados y procesables, la lignocelulosa tiene que romperse en moleculas mas pequenas.

Un uso de la lignocelulosa tiene lugar desde tiempo inmemoriales al menos en forma de madera como material de construccion y combustible. La fraccion de celulosa se usa para la produccion de papel. La lignina se considera, por regla general una sustancia de desecho e impureza, que debena encontrarse en la menor cantidad posible en la lignocelulosa usada. En el estado de la tecnica se intenta en parte usar lignocelulosa de cereales, paja, junco, madera, papel y residuos que contienen celulosa como materia prima reciclable para diferentes materias primas qmmicas. En particular, los compuestos de tipo fenol en la lignina sirven como posible materia prima para el aprovechamiento de la materia.

En el estado de la tecnica se conoce una pluralidad de documentos que tratan el uso de biomasa. En la mayona de los casos, a este respecto se trata de procedimientos para la hidrolisis catalizada por acido de biomasa que contiene celulosa. Asf, el documento US 2003/199049 divulga la impregnacion de biomasa con un acido diluido, secado e hidrolisis con la alimentacion de vapor de agua.

El documento EP 0 081 678 A1 divulga asf mismo la impregnacion de biomasa con acido sulfurico diluido, drenaje e hidrolisis con la alimentacion de vapor de agua.

El documento DE 33 12 450 A1 divulga la impregnacion de un material que contiene celulosa con acido diluido, secado del material e hidrolisis. El material puede desfibrarse entre la hidrolisis previa y la hidrolisis principal.

Tambien el documento US 2010/126501 divulga la hidrolisis catalizada por acido de biomasa. Por consiguiente, las fibras de celulosa se procesan en heteropoliacidos casi fundidos. La relacion entre material fibroso con respecto a heteropoliacido asciende, de forma superequimolar, a 1:1-1:4, y la reaccion se lleva a cabo a temperaturas de hasta 120 °C. El sustrato atraviesa una hidrolisis tras suspension con fibras de celulosa en los heteropoliacidos pseudofundidos.

El documento WO 03/046227 divulga un procedimiento para el tratamiento de una masa de madera con un acido diluido en solucion, empleandose las fuerzas mecanicas para el tratamiento previo de la madera, para destruir la estructura de madera y prensando a continuacion el sustrato en el molino de discos dentados, para reducirse el contenido en agua en el material y facilitar la absorcion del acido diluido en el interior de la estructura de madera rota. La hidrolisis se lleva a cabo a este respecto despues del contacto de las fibras con vapor a temperaturas de 160 °C.

El documento GB 376 323 A se refiere a un procedimiento en el que allf la absorcion de un disolvente organico en una relacion en peso del 20-200 % en peso del sustrato, transferencia del sustrato asf impregnado a un tambor giratorio y alimentacion de vapores de cloruro de hidrogeno, para disgregar el sustrato. Los productos obtenidos de acuerdo con este procedimiento son insolubles en disolventes organicos y en agua.

Asf mismo, el documento US 4.292.089 divulga la suspension de paja de trigo en una solucion de acido clortndrico al 40 % en peso en un rotavapor, introduciendose gas cloruro de hidrogeno en la suspension, de modo que la concentracion de cloruro de hidrogeno permanece en la zona de la saturacion. De acuerdo con este tratamiento se solubiliza la paja de trigo en la solucion de cloruro de hidrogeno concentrada y a este respecto no se emplea ninguna fuerza mecanica para la despolimerizacion del sustrato lignocelulosico.

El uso de lignocelulosa como materia prima para biocombustibles se lleva a cabo tambien con la produccion de bioetanol.

De este modo, el documento EP2468875 se refiere a un procedimiento biotecnico integrado que produce biocombustible y/o material de partida para biocombustible y usa un microorganismo que contiene enzimas. A este respecto se cultivan microorganismos y se emplea un sobrenadante o una fraccion enriquecida con protema que comprenden enzima(s) catalfticamente activa(s).

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As^ mismo, el documento EP 2479821 describe un procedimiento para el tratamiento de material de lignocelulosa que comprende las etapas: triturar el sustrato de lignocelulosa, mezclar las partfculas obtenidas con agua y dispersar la mezcla por medio de molino coloidal para dar una suspension, homogeneizar a alta presion la suspension, para obtener partfculas con un diametro de partfcula de 10-40 pm asf como tamponar la suspension con acetato de sodio y solucion tampon de acido acetico, y entonces anadir las enzimas celulasa- y xilanasa-glucosidasa y realizar la enzimolisis durante 36-72 horas.

Los procedimientos conocidos en el estado de la tecnica para el procesamiento de biomasa, inclusive la obtencion de lignina a partir de biomasa lignocelulosica, son sin embargo mejorables en cuanto a la simplicidad de los procedimientos y sus rendimientos. En la mayona de los casos, estos procedimientos con costosos en cuanto a los aparatos y por las condiciones de procedimiento.

La presente invencion se basaba por lo tanto en el objetivo de proporcionar un procedimiento con el que, de manera sencilla y eficiente, pueden obtenerse lignina y productos de degradacion con alto rendimiento, a partir de materiales que contienen lignocelulosa.

Teniendo en cuenta el conocimiento de que debena ser necesario un tratamiento previo para la conversion eficiente de la lignocelulosa, los inventores han descubierto que con una cantidad catalttica de un acido fuerte (por ejemplo, HCl, H2SO4 y otros) mediante un empapado llevado a cabo en fase lfquida o gaseosa de los materiales de partida que contienen lignocelulosa, denominado de acuerdo con la invencion tambien impregnacion, es una etapa muy importante, para obtener productos de descomposicion bajo la accion de fuerzas mecanicas sobre los materiales de partida cargados con acido y preferentemente secados, que pueden separarse de manera sencilla en productos solubles en agua e insolubles en agua.

Por consiguiente, es objeto de la presente invencion un procedimiento para la descomposicion de biomasa lignocelulosica, en el que en una primera etapa se empapan o impregnan materiales de partida que contienen lignocelulosa con un acido en fase Uquida o gaseosa, los materiales de partida impregnados/cargados con acido y preferentemente secados, en una segunda etapa, se ponen en contacto bajo la accion de energfa mecanica, convirtiendose los materiales que contienen lignocelulosa en un residuo de descomposicion soluble en agua, en una tercera etapa el residuo de descomposicion se disuelve en agua o un disolvente miscible con agua y se hidroliza. A este respecto, el residuo de descomposicion se separa en fracciones solubles en agua y fracciones insolubles en agua.

El procedimiento de acuerdo con la invencion se ilustra adicionalmente en el siguiente Esquema 1.

imagen1

Esquema 1. Representacion esquematica del procedimiento para el fraccionamiento de la biomasa vegetal en monosacaridos solubles en agua y ligninas

El procedimiento de acuerdo con la invencion para la descomposicion de biomasa lignocelulosica comprende en una primera etapa el tratamiento de los materiales de partida que contienen lignocelulosa con un acido, que puede encontrarse en fase lfquida o gaseosa y con el que se empapan o impregnan los materiales de partida. Los

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materiales de partida as^ impregnados/cargados con y preferentemente secados, en una segunda etapa, se ponen en contacto bajo la accion de energfa mecanica, llevandose a cabo el tratamiento mecanico al menos hasta que los productos de degradacion o escision del material lignocelulosico son solubles en agua en mas del 60 % en peso, preferentemente mas del 70 % en peso, especialmente mas del 80 % en peso, muy especialmente mas del 90 % en peso, con respecto al material lignocelulosico empleado. En funcion del material de partida y la cantidad, este tratamiento mecanico puede llevarse a cabo hasta varias horas. El residuo de descomposicion formado se recoge en una tercera etapa en agua, en un disolvente miscible con agua o mezclas de los mismos, y la dispersion o solucion obtenida calienta hasta una temperatura de mas de 40 °C, especialmente mas de 60 °C, muy especialmente mas de 80 °C y de manera ventajosa mas de 100 °C, en un reactor que puede hacerse funcionar de manera continua, o un autoclave hasta 200 °C, especialmente entre 100 °C y 140 °C a lo largo de un periodo de tiempo de hasta 24 horas.

En el caso mas sencillo, el residuo de descomposicion se recoge con agua o en un disolvente miscible con agua, tal como metanol, etanol, acetona, que puede encontrarse en mezcla y tambien como mezcla con hasta el 40 % en peso con agua, y se llevan a disolucion las fracciones solubles en agua. Las fracciones que se componen esencialmente de lignina, se precipitan a partir de la solucion de descomposicion como insoluble en agua, preferentemente mediante calentamiento de la solucion de descomposicion, y en forma precipitada.

Las fracciones solubles en agua se componen esencialmente de hidratos de carbono tales como celobiosa, glucosa y xilosa.

A este respecto, el material lignocelulosico no esta limitado a materiales ya purificados, incluso productos naturales no tratados tales como madera tal como madera de pfcea, pueden convertirse con rendimientos de al menos el 75 % o el 87 % despues de 2 horas de molienda, madera de haya o bagazo de cana de azucar, incluso con rendimientos por encima del 99 % en productos solubles en agua despues de 2 horas de molienda.

En la realizacion del procedimiento de acuerdo con la invencion se emplea un acido, seleccionado de acidos inorganicos, acidos organicos o mezclas de los mismos. A este respecto, el acido en el procedimiento de acuerdo con la invencion se emplea en cantidades catalfticas. Preferentemente, el acido se emplea en una cantidad de 0,0001 a 1 mmol, especialmente de 0,001 a 1 mmol, muy especialmente de 0,01 a 1 mmol, en cada caso por g de material lignocelulosico.

El empapado de los sustratos que contienen lignocelulosa con un acido fuerte puede llevarse a cabo con una solucion acida diluida (desde 0,0001 hasta 6 mol/l) del acido en un disolvente con un bajo punto de ebullicion (por ejemplo, dimetil eter, dietil eter, metiletil eter, terc-butilmetil eter, acetona, pentano, hexano, heptano, dioxido de carbono supercntico, acetato de etilo, acetato de metilo, metanol, diclorometano, etc.) o mezclas de los mismos, pudiendo retirarse de forma sencilla el disolvente en una etapa de procedimiento siguiente, por ejemplo mediante aplicacion de una subpresion o suministro de calor.

Para poder evitar una etapa de procedimiento para retirar el disolvente, el sustrato puede tratarse como alternativa con un acido gaseoso. En este caso, el material lignocelulosico puede exponerse a HCl gaseoso, SO3 u otros acidos gaseosos. En caso deseado, puede tener lugar tambien una combinacion de empapado con la impregnacion de formas gaseosas, tambien con distintos acidos.

Se obtienen resultados de conversion especialmente buenos cuando el acido inorganico presenta un valor de pKs < 3, preferentemente, el valor de pKs del acido se encuentra entre -14 y 2. Ejemplos adecuados de acidos inorganicos son acidos minerales tales como acido sulfurico, dioxido de azufre, trioxido de azufre, acido clortndrico, acido fosforico, acido fosfowolframico y acido mtrico, siendo menos preferido el acido mtrico.

Se obtienen tambien resultados de conversion especialmente buenos cuando el acido organico presenta un valor de pKs < 3, preferentemente el valor de pKs del acido se encuentra entre -14 y 2. Ejemplos adecuados de acidos organicos son acidos bencenosulfonicos y sus derivados, acido haloalcanocarboxflico, tal como acido trifluoroacetico, o acido metanosulfonico, acido trifluoroacetico y acido oxalico y derivados de los mismos.

Pueden emplease tambien mezclas de los acidos anteriores. Se prefieren acidos con un valor de pKs inferior a -2.

Para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invencion ha resultado ser significativo que el acido no se ponen directamente en contacto con la lignocelulosa, sino que el material lignocelulosico se impregna en una primera etapa de procedimiento con una solucion del acido en un disolvente adecuado y/o con un acido gaseoso. Si el empapado debe tener lugar en una solucion, son adecuados aquellos disolventes o mezclas de los mismos, que no influyen negativamente en la reaccion, tales como agua y disolventes organicos tales como dietil eter, diclorometano, etanol, metanol, THF, acetona, benceno, hidrocarburos mas ligeros (por ejemplo, hidrocarburos que contienen de cuatro a siete atomos de carbono) y cualquier otro disolvente polar o no polar, en el que es soluble el acido empleado, o que permite un buen mezclado de lignocelulosa y acido en una dispersion, y que tiene un punto de ebullicion de 100 °C e inferior. En esta posible etapa de procedimiento, la solucion o dispersion del acido se mezcla con el material que contiene celulosa y se deja reposar opcionalmente durante un tiempo de hasta algunas horas, especialmente hasta 2 horas.

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Antes del tratamiento mecanico del material lignocelulosico, el disolvente debe retirarse preferentemente de nuevo, por ejemplo mediante filtracion y/o evaporacion. En particular, cuando como disolvente se emplea un disolvente de bajo punto de ebullicion con un punto de ebullicion a presion normal de 30 a 80 °C, este puede retirarse de nuevo de manera sencilla, o bien mediante ligero calentamiento y/o mediante aplicacion de una subpresion. El acido, que tiene habitualmente un mayor punto de ebullicion, permanece sobre el material lignocelulosico. A continuacion, puede tener lugar el tratamiento mecanico del material lignocelulosico en presencia del acido. Se establecio que el grado de conversion del material lignocelulosico puede aumentarse esencialmente mediante la impregnacion del material lignocelulosico con acido inorganico y/u organico en presencia de un disolvente.

Tras la retirada del disolvente el material lignocelulosico cargado con acido y preferentemente secado presentara una humedad residual inferior al 20 % en peso, especialmente inferior al 16 % en peso, con respecto al peso total del material lignocelulosico impregnado. Preferentemente, en el procedimiento adicional se usa un material lignocelulosico que presenta una humedad residual del 2 al 10 % en peso, con respecto al peso total del material lignocelulosico impregnado, lo que, en caso necesario, puede conseguirse mediante secado.

El tratamiento mecanico los sustratos lignocelulosicos cargados con acido y secados puede tener lugar por ejemplo mediante molienda, extrusion o amasado o exposicion a ondas mecanicas de alta energfa tales como ultrasonido, por ejemplo con un molino de ultrasonido. Como molinos que no estan limitados en su modo de funcionamiento de acuerdo con la invencion, pueden emplearse tambien aquellos que, con el uso de elementos de molienda, trituran el producto de molienda, tales como, por ejemplo, molinos oscilantes, molinos agitadores, molinos de bolas agitadores, molinos de bolas, etc., molinos de martillos, o aquellos en los que el material que va a triturarse se tritura aprovechando la energfa cinetica de las partfculas, tal como por ejemplo molinos de impacto, trituradora de impacto. Se prefieren especialmente molinos que permiten un uso a escala industrial, tales como molinos de martillos, molinos tubulares, pero tambien molinos de bolas. Como extrusora pueden emplearse todas las extrusoras conocidas por el estado de la tecnica. Si el procedimiento de acuerdo con la invencion se lleva a cabo en un molino de bolas, por ejemplo en un molino de bolas planetario, entonces han resultado adecuadas velocidades de giro de 400 a 1.200, preferentemente de 800 a 1.000 rpm. La velocidad de giro puede ser tambien mas baja en el caso de instalaciones a escala industrial, pero el experto establecera, en funcion del material empleado y del molino usado, la velocidad de giro, de modo que puede conseguirse un resultado optimizado. El tiempo de reaccion, es decir, el tiempo en el que tiene lugar el tratamiento mecanico, asciende habitualmente a de 0,01 a 24 horas, siendo suficientes periodos de tiempo de 1,5 a 12, especialmente de 2 a 6 horas, para generar una mezcla de productos con un peso molecular inferior a 2000 Da, con el objetivo de obtener un rendimiento completo o al menos alto de productos solubles en agua.

El tratamiento mecanico se lleva a cabo de acuerdo con la invencion al menos hasta que los productos de degradacion o escision del material lignocelulosico sean solubles en agua en mas del 60 % en peso, preferentemente mas del 70 % en peso, especialmente mas del 80 % en peso, muy especialmente mas del 90 % en peso, con respecto al material lignocelulosico empleado. Esto se consigue en funcion del dispositivo empleado para el tratamiento mecanico, el catalizador acido y la cantidad del material lignocelulosico empleado, por regla general, con una duracion de tratamiento de 2 a 6 horas, pudiendo determinarse esta duracion de procedimiento por el experto en conocimiento de la instalacion usada y los materiales lignocelulosicos empleados.

Tal como se establecio anteriormente, con el procedimiento de acuerdo con la invencion pueden conseguirse conversiones casi cuantitativas de los materiales de lignocelulosa para dar productos solubles en agua. Se obtienen oligomeros de celulosa solubles en agua, celobiosa y otros productos, pudiendo evitarse en gran medida la formacion de productos secundarios (por ejemplo, 5-hidroximetilfurfural, furfural, acido levulmico, etc.).

Los productos obtenidos, en el contexto de la invencion denominados en este caso tambien como productos de escision de lignocelulosa, que, en particular despues de la molienda en un molino de bolas, se encuentran en forma de polvo, se disuelven en agua.

El calentamiento de la solucion acuosa de los productos de degradacion o de escision obtenidos del material que contiene celulosa se lleva a cabo a una temperatura de mas de 80 °C, especialmente entre 100° y 200 °C, en particular de 120° a 160 °C, especialmente entre 130° y 150 °C, a lo largo de un periodo de tiempo de 0,005 a 24 horas, especialmente de 0,25 a 12 horas, en particular de 2 a 6 horas y entonces se separan los residuos solidos generados, esencialmente lignina, mediante filtracion.

Las ligninas obtenidas de acuerdo con la invencion se caracterizan, en comparacion con las ligninas obtenidas en el estado de la tecnica, por ejemplo mediante el procedimiento de Kraft o de sulfito, este ultimo con aproximadamente hasta el 9 % en peso de azufre, por un bajo contenido en azufre inferior al 0,05 % en peso. En principio, las distintas ligninas tecnicas se diferencian en varias propiedades, que pueden influir a este respecto en su utilizacion. La diferencia esencial se encuentran en el tamano molecular: la lignina Kraft tiene una masa molar de 2000 a 3000 g/mol, mientras que los lignosulfonatos alcanzan masas molares de 20.000 a 50.000 g/mol. La lignina Organosolv se encuentra en 1000 a 2000 g/mol. Los lignosulfonatos contienen ademas un porcentaje de azufre del 4% al 8% y pocos grupos hidroxi fenolicos (-OH) con respecto a del 1 % al 1,5% de porcentaje de azufre y muchos

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grupos hidroxi fenolicos en el caso de la lignina Kraft y muchos iones hidroxido fenolicos (OH-) sin porcentaje de azufre en el caso de la lignina Organosolv.

Con respecto a la lignina del procedimiento de Organosolv, la lignina obtenida de acuerdo con la invencion presenta una mayor masa molar. Debido a sus propiedades, en particular el bajo contenido en azufre, la lignina obtenida de acuerdo con la invencion puede usarse para aplicaciones de mayor calidad, por ejemplo, para la produccion de plasticos. Al mismo tiempo, en cambio, a diferencia de en el caso del procedimiento de Organosolv, en el que se obtienen sacaridos polimericos insolubles en agua, se obtienen sacaridos solubles en agua tales como glucosa, xilosa etc.

Asf mismo, teniendo en cuenta el hecho de que los productos generados mediante el procedimiento mecanocatalftico son totalmente solubles en agua, esta ventaja permite que el procesamiento de la mezcla de productos pueda llevarse a cabo en un reactor continuo por medio de un catalizador de cuerpo solido, lo que es muy ventajoso desde el punto de vista de la tecnica de procesos. El procedimiento de acuerdo con la invencion puede llevarse a cabo naturalmente, asf mismo, por lotes.

La presente invencion se explica en detalle en los siguientes Ejemplos, sin limitar la invencion a estos Ejemplos.

Ejemplos

Ejemplo 1

Se procesaron virutas de madera de haya con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm. Se dispersaron las virutas de madera de haya (10 g) en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 2 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio en agua una muestra del polvo obtenido y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo- pardo.

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (1,35 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 40 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vacfo a 60 °C. Se peso el solido seco. Se examino la composicion qrnmica del solido por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo con HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,041 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 47,6 % de carbono, 6,2 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 46,3 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,3 %, el de glucosa al 3,9 %, y el de xilosa al 7,1 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez, el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 2

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 60 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,035 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 52,5 % de carbono, 5,7 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,5 % de azufre y 40,8 % de oxfgeno

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(diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,0 %, el de glucosa al 3,8 %, y el de xilosa al 7,2 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 3

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 70 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,093 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 55,0 % de carbono, 5,4 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,5 % de azufre y 38,5 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,1 %, el de glucosa al 4,3 %, y el de xilosa al 9,2 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 4

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 80 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,163 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 56,3 % de carbono, 5,8 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 37,5 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,1 %, el de glucosa al 4,8 %, y el de xilosa al 10,8 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 5

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El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 90 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vado a 60 °C. Se peso el solido seco. Se examino la composicion qrnmica del solido por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo con HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,220 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 57,4 % de carbono, 5,8 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,5 % de azufre y 35,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,6 %, el de glucosa al 5,9 %, y el de xilosa al 15,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 6

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 100 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,221 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 58,2 % de carbono, 5,9 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 35,1 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 7,9 %, el de glucosa al 8,7 %, y el de xilosa al 25,4 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 7

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 110 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,217 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 58,7 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 34,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 10,7 %, el de glucosa al 15,4 %, y el de xilosa al 51,4 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

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Ejemplo 8

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 120 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,203 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 59,2 % de carbono, 5,8 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 33,9 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 17,4 %, el de glucosa al 34,4 %, y el de xilosa al 87,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 9

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 130 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,197 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 60,6 % de carbono, 5,8 % de hidrogeno, 0,2 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 33,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 12,8 %, el de glucosa al 69,2 %, y el de xilosa al 91,8 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 10

Se procesaron virutas de madera de haya con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm.

Se dispersaron estas virutas de madera de haya (10 g) en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 2 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El polvo obtenido (0,9 g, con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 135 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

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El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vado a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qrnmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscop^a de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo por medio de HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,183 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 61,4 % de carbono, 5,6 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,1 % de azufre y 32,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 8,6 %, el de glucosa al 83,2 %, y el de xilosa al 93,7 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 11

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 140 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vacfo a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qrnmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo por medio de HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,190 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 60,6 % de carbono, 5,5 % de hidrogeno, 0,2 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 33,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 3,5 %, el de glucosa al 88,3 %, y el de xilosa al 92,5 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 12

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 145 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,187 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 61,3 % de carbono, 5,7 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 32,9 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 3,2 %, el de glucosa al 91,2 %, y el de xilosa al 92,2 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 13

Se proceso bagazo de cana de azucar con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm.

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El bagazo de cana de azucar clasificado (10 g) se disperso en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio en agua una muestra del polvo obtenido y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El polvo obtenido (0,9 g, con acido) se disolvio en agua (4,5 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 60 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,190 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 46,0 % de carbono, 6,2 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 47,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,1 %, el de glucosa al 4,0 %, y el de xilosa al 13,3 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 14

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (6,75 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 60 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,153 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 46,6 % de carbono, 6,2 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 46,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 4,5 %, el de glucosa al 3,7 %, y el de xilosa al 12,7 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 15

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El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,173 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 48,0 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,3 % de azufre y 44,9 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,3 %, el de glucosa al 3,7 %, y el de xilosa al 12,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 16

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,198 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 50,9 % de carbono, 5,8 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 42,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,3 %, el de glucosa al 4,1 %, y el de xilosa al 12,7 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 17

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,216 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 51,3 % de carbono, 5,6 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 42,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,4 %, el de glucosa al 5,1 %, y el de xilosa al 15,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 18

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El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,250 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 52,0 % de carbono, 5,9 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 41,3 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,5 %, el de glucosa al 5,0 %, y el de xilosa al 20,4 %.

Ejemplo 19

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,242 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 52,4 % de carbono, 5,9 % de hidrogeno, 0,5 % de nitrogeno, 0,1 % de azufre y 41,1 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 7,4 %, el de glucosa al 7,7 %, y el de xilosa al 32,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 20

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El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,229 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 52,9 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,3 % de azufre y 40,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 10,1 %, el de glucosa al 15,3 %, y el de xilosa al 75,4 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 21

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,188 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 53,3 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 39,9 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 18,6 %, el de glucosa al 35,4 %, y el de xilosa al 100 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 22

El bagazo de cana de azucar clasificado (10 g) se disperso en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El polvo obtenido (0,9 g, con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 130 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,149 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 56,3 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,1 % de azufre y 37,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 15,8 %, el de glucosa al 65,6 %, y el de xilosa al 95,4 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 23

El bagazo de cana de azucar clasificado (10 g) se disperso en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado

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(1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vado a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qmmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo por medio de HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,142 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 59,4 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 33,9 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 8,8 %, el de glucosa al 92,0 %, y el de xilosa al 94,8 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original. Ejemplo 24

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vacfo a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qmmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo por medio de HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,163 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 56,6 % de carbono, 5,6 % de hidrogeno, 0,3 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 37,5 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 1,7 %, el de glucosa al 87,4 %, y el de xilosa al 89,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 25

Se procesaron virutas de madera de pino con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm. Se dispersaron virutas de madera de pino (10 g) en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo- pardo.

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (4,5 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 60 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,031 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 46,8 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,5 % de azufre y 46,3 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,0 %, el de glucosa al 4,3 %, y el de xilosa al 9,7 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

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Ejemplo 26

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,005 g. En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 3,1 %, el de glucosa al 2,9 %, y el de xilosa al 8,4 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 27

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,279 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 59,1 % de carbono, 6,1 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,8 % de azufre y 33,9 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,3 %, el de glucosa al 4,6 %, y el de xilosa al 10,7 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 28

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El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,276 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 60,0 % de carbono, 6,2 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,6 % de azufre y 33,2 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 4,9 %, el de glucosa al 4,7 %, y el de xilosa al 15,5 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 29

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,262 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 60,6 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,3 % de azufre y 33,0 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 11,7 %, el de glucosa al 14,7 %, y el de xilosa al 45,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 30

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,262 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 60,9 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 32,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 18,5 %, el de glucosa al 32,7 %, y el de xilosa al 79,1 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 31

Se procesaron virutas de madera de pino con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm. Se dispersaron virutas de madera de pino (10 g) en dietil eter (150 ml) y se anadio gota a gota acido sulfurico (0,52 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.). La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se

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molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo- pardo.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,238 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 61,7 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,0 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 31,7 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 14,2 %, el de glucosa al 67,8 %, y el de xilosa al 88,4 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 32

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,241 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 61,9 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 31,5 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,6 %, el de glucosa al 87,5 %, y el de xilosa al 98,8 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 33

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,235 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 62,1 % de carbono, 6,2 % de hidrogeno, 0,0 % de nitrogeno, 0,3 % de azufre y 31,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 4,2 %, el de glucosa al 88,4 %, y el de

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xilosa al 97,2 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 34

Se procesaron virutas de madera de pino con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm. Se dispersaron virutas de madera de pino (10 g) en dietil eter (150 ml) y acido sulfurico (0,78 ml, 95 - 97 %, producto comercial de la empresa J. T. Baker, EE.UU.) se anadio gota a gota. La suspension se agito durante 1 hora, antes de retirarse el disolvente a presion reducida. Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual

3.95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,006 g. En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,3 %, el de glucosa al 4,3 %, y el de xilosa al 9,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 35

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). Las soluciones se calentaron durante 1 hora a 80 °C. El solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,003 g. En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,1 %, el de glucosa al 5,1 %, y el de xilosa al 10,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 36

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El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,311 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 59,7 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,2 % de azufre y 34,0 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 4,2 %, el de glucosa al 4,5 %, y el de xilosa al 14,2 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 37

3.95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal

ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 100 °C. El

solido generado a este respecto (lignina) se separo por filtracion o centrifugacion.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,274 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como

resultado 60,9 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,4 % de azufre y 32,5 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 6,8 %, el de glucosa al 8,3 %, y el de xilosa al 28,1 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 38

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disolvio en agua (9 ml). La solucion se calento durante 1 hora a 110 °C. El

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,246 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como

resultado 61,3 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,1 % de azufre y 32,1 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 14,9 %, el de glucosa al 20,1 %, y el de xilosa al 52,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 39

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60

65

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vado a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qmmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscop^a de infrarrojo. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo por medio de HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,219 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 61,4 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,1 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 32,2 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 21,1 %, el de glucosa al 51,6 %, y el de xilosa al 88,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Ejemplo 40

3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio una muestra del polvo obtenido en agua y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era totalmente soluble en agua y resulto una solucion clara y de color rojo-pardo.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,230 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 62,4 % de carbono, 6,3 % de hidrogeno, 0,0 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 31,3 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 7,8 %, el de glucosa al 86,3 %, y el de xilosa al 99,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

Las ligninas fraccionadas se analizaron por medio de IR y analisis elemental (Figura 5 y 8). Los resultados muestran que una temperatura de hidrolisis creciente, aumenta el porcentaje de carbono del precipitado.

Ejemplo 41

Se procesaron virutas de madera de haya con una batidora de cocina hasta dar un polvo. El polvo se tamizo y las partfculas se reutilizaron por debajo de 250 pm. Se condujo gas cloruro de hidrogeno (99,8 %, Air Liquide) durante 15 min a presion normal a traves de las virutas de madera de haya (5 g). A continuacion se desgasifico el producto a vacfo (0,001 Torr). Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual 3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 2 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio en agua una muestra del polvo obtenido y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era en parte soluble en agua (73 %) y dio como resultado una solucion clara, de color rojo-pardo.

El polvo obtenido (0,9 g con acido) se disperso en agua (9 ml). La dispersion se calento durante 1 hora a 140 °C. El solido se separo por filtracion o centrifugacion.

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vacfo a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qmmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. Estos analisis dieron como resultado que el solido se compone de lignina. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo con HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,207 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 62,7 % de carbono, 6,0 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 30,8 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 7,2 %, el de glucosa al 75,6 %, y el de xilosa al 87,9 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

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Ejemplo 42

Se condujo gas cloruro de hidrogeno (99,8 %, Air Liquide) durante 15 min a presion normal a traves del bagazo de cana de azucar clasificado (5 g). A continuacion se desgasifico el producto a vado (0,001 Torr). Ademas se molio el polvo cargado con acido y secado (1 g) en un vaso de acero con bolas de acero (5 bolas de acero; peso individual

3,95 g) en un aparato Pulverisette P7 de la empresa Fritsch durante 3 horas. La frecuencia de giro del disco principal ascendio a 800 rpm. Se disolvio en agua una muestra del polvo obtenido y se examino por medio de analisis de HPLC. El polvo asf obtenido era en parte (80 %) soluble en agua y dio como resultado una solucion clara, de color rojo-pardo.

El polvo obtenido (0,9 g, con acido) se disperso en agua (9 ml). La dispersion se calento durante 1 hora a 140 °C. El solido se separo por filtracion o centrifugacion.

El solido se lavo 6 veces con 25 ml de agua en cada caso. Despues se seco el solido durante 24 horas a vado a 60 °C. Se peso el solido seco. La composicion qrnmica del solido se examino por medio de analisis elemental y espectroscopfa de infrarrojo. Estos analisis dieron como resultado que el solido se compone de lignina. El filtrado de las preparaciones combinadas se analizo con HPLC.

El rendimiento del residuo solido ascendio a 0,150 g. El analisis elemental de los residuos solidos dio como resultado 61,6 % de carbono, 5,6 % de hidrogeno, 0,4 % de nitrogeno, 0,0 % de azufre y 32,4 % de oxfgeno (diferencia). En la solucion acuosa el rendimiento de celobiosa ascendio al 5,0 %, el de glucosa al 86,6 %, y el de xilosa al 97,6 %. Los rendimientos de glucosa y celobiosa son respecto a la fraccion de hexosa en la biomasa original. A su vez el rendimiento de xilosa es respecto a la fraccion de pentosa en la biomasa original.

La presente invencion se explica adicionalmente mediante las figuras adjuntas. En este caso muestran:

La Figura 1 los rendimientos de celobiosa, glucosa y xilosa despues de la hidrolisis a distintas temperaturas de madera de haya impregnada con acido, tratada mecanicamente.

La Figura 2 los rendimientos de celobiosa, glucosa y xilosa despues de la hidrolisis a distintas temperaturas de bagazo de cana de azucar impregnado con acido tratado mecanicamente.

La Figura 3 los rendimientos de celobiosa, glucosa y xilosa despues de la hidrolisis a distintas temperaturas de madera de pino impregnada con acido, tratada mecanicamente.

La Figura 4 el analisis de IR de los precipitados de la hidrolisis de una hora de madera de haya impregnada con acido, tratada mecanicamente.

La Figura 5 el porcentaje de carbono de los precipitados despues de hidrolisis de una hora a diferentes temperaturas.

La Figura 6 los precipitados despues de hidrolisis de una hora a diferentes temperaturas.

La Figura 7 el analisis de IR de los precipitados de la hidrolisis de una hora de lignocelulosas molidas, impregnadas con acido, asf como lignina Organosolv de madera de haya y a-celulosa no tratada.

La Figura 8 el analisis de IR de los precipitados de la hidrolisis de una hora de bagazo de cana de azucar impregnado con acido, tratado mecanicamente.

La Figura 9 el analisis de IR de los precipitados de la hidrolisis de una hora de madera de pino impregnada con acido, tratada mecanicamente.

Claims

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10

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20

25

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40

45

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la descomposicion de biomasa lignocelulosica, en el que en una primera etapa se empapan o impregnan materiales de partida que contienen lignocelulosa con un acido en fase lfquida o gaseosa, los materiales de partida cargados con acido y preferentemente secados, en una segunda etapa, se ponen en contacto bajo la accion de energfa mecanica, llevandose a cabo el tratamiento mecanico al menos hasta que los productos de degradacion o escision del material lignocelulosico sean solubles en agua en mas del 60 % en peso, con respecto al material lignocelulosico empleado y, en una tercera etapa, el residuo de descomposicion se recoge en agua, en un disolvente miscible con agua o mezclas de los mismos, la dispersion/solucion obtenida se calienta, preferentemente hasta una temperatura de mas de 40 °C, a lo largo de un periodo de tiempo de hasta 24 horas.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que comprende la etapa adicional en la que la dispersion/solucion, tras el calentamiento, se separa en fracciones solubles en agua y fracciones insolubles en agua.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el acido tiene un valor de pKs de -14 a 2.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el empapado se lleva a cabo con una solucion de un acido en una fase lfquida y tras un tiempo de accion se separa el disolvente.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el empapado con un acido se lleva a cabo en la fase gaseosa.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el acido se emplea en una cantidad catalttica, preferentemente una cantidad de 0,0001 a 1 mmol, especialmente de 0,001 a 1 mmol, muy especialmente de 0,01 a 1 mmol por g de material lignocelulosico.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el tratamiento mecanico comprende una trituracion del producto de molienda mediante molienda, extrusion, amasado y/o una exposicion a ondas mecanicas de alta energfa.
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que el producto de molienda se tritura en un molino, preferentemente con el uso de elementos de molienda o ultrasonido.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material obtenido tras el tratamiento mecanico se somete a una etapa de procedimiento para la neutralizacion del acido.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el residuo de descomposicion se recoge en agua o en un disolvente miscible con agua, la solucion que contiene agua obtenida se calienta, y el residuo insoluble precipitado se separa.
11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que la solucion que contiene agua obtenida se calienta hasta una temperatura de mas de 60 °C, especialmente mas de 80 °C, muy especialmente mas de 100 °C y hasta 200 °C a lo largo de un periodo de tiempo de 0,005 a 24 horas.