FI12327U1 - Solid fraction - Google Patents

Solid fraction Download PDF

Info

Publication number
FI12327U1
FI12327U1 FIU20184183U FIU20184183U FI12327U1 FI 12327 U1 FI12327 U1 FI 12327U1 FI U20184183 U FIU20184183 U FI U20184183U FI U20184183 U FIU20184183 U FI U20184183U FI 12327 U1 FI12327 U1 FI 12327U1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fraction
solid
soluble
lignocellulosic material
carbohydrates
Prior art date
Application number
FIU20184183U
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Inventor
Mauno Miettinen
Sami Turunen
Juha Tamper
Original Assignee
Upm Kymmene Corp
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 Upm Kymmene Corp filed Critical Upm Kymmene Corp
Priority to FIU20184183U priority Critical patent/FI12327U1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI12327U1 publication Critical patent/FI12327U1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H8/00Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials

Description

KIINTEÄ FRAKTIOFIXED FRACTION

KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION

Keksintö koskee kiinteää fraktiota, joka käsittää kiintoaineita, jotka muodostuvat lignoselluloo-samateriaalista.The invention relates to a solid fraction comprising solids consisting of lignocellulosic material.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Entuudestaan tunnetaan erilaisia menetelmiä hiilihydraattien muodostamiseksi erilaisista raaka-aineista, kuten biomassasta. Monissa biojalostamopro-sesseissa, esim. hydrolyysissä, muodostetaan ligniiniä ja sokereita biomassan käsittelyn jälkeen.Various methods of forming carbohydrates from various raw materials such as biomass are known in the art. In many biorefinery processes, e.g. hydrolysis, lignin and sugars are formed after biomass treatment.

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uusi menetelmä liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion tuottamiseksi korkeana konsentraationa. Keksinnön toisena tarkoituksena on liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion tuottaminen suurempana konsentraationa ja parannetulla talteenotolla. Keksinnön yhtenä tarkoituksena on biomassan fraktioinnin parantaminen liukoisia hiilihydraatteja käsittävän parannetun, konsentroidun nestemäisen fraktion tuottamiseksi korkealla talteenottoasteella, ja liukoisia materiaaleja sisältämättömän kiinteän fraktion tuottamiseksi.It is an object of the invention to provide a novel process for producing a high concentration of soluble carbohydrate fraction. Another object of the invention is to provide a fraction containing soluble carbohydrates in higher concentration and improved recovery. One object of the invention is to improve the fractionation of biomass to produce an improved concentrated liquid fraction containing soluble carbohydrates in a high recovery rate and to produce a solid fraction free of soluble materials.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Esillä olevan keksinnön mukainen kiinteä fraktio on tunnettu siitä, mitä on esitetty suojavaa-timuksessa 1.The solid fraction of the present invention is characterized by what is disclosed in protective claim 1.

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Oheisissa piirustuksissa, jotka ovat liitteenä keksinnön selventämiseksi ja jotka ovat osa tätä julkaisua, kuvataan keksinnön joitakin suoritusmuotoja, ja niitä käytetään yhdessä selityksen kanssa apuna keksinnön periaatteiden selostamisessa. Piirustuksissa :The accompanying drawings, which are appended to illustrate the invention and which are part of this disclosure, illustrate some embodiments of the invention and are used in conjunction with the description to assist in explaining the principles of the invention. In the drawings:

Kuva 1 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Figure 1 is a flowchart of a method according to an embodiment of the present invention,

Kuva 2 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Figure 2 is a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention,

Kuva 3 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Figure 3 is a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention,

Kuva 4 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Fig. 4 is a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention,

Kuva 5 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Fig. 5 is a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention,

Kuva 6 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Fig. 6 is a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention,

Kuva 7 on vuokaaviokuvaus esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä,Fig. 7 is a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention,

Kuva 8 esittää tuloksia eräästä esimerkistä, joka suoritettiin esillä olevan keksinnön erään mene-telmäsuoritusmuodon mukaisesti,Figure 8 shows the results of an example carried out in accordance with an embodiment of the present invention,

Kuva 9 esittää tuloksia eräästä esimerkistä, joka suoritettiin esillä olevan keksinnön erään mene-telmäsuoritusmuodon mukaisesti, jaFigure 9 shows the results of an example carried out in accordance with an embodiment of the present invention, and

Kuva 10 esittää tuloksia eräästä esimerkistä, joka suoritettiin esillä olevan keksinnön erään mene-telmäsuoritusmuodon mukaisesti.Figure 10 shows the results of an example carried out in accordance with an embodiment of the present invention.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Menetelmässä liukoisia hiilihydraatteja käsittävän nestemäisen fraktion, kuten liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion, konsentraation lisäämiseksi, jossa menetelmässä lignoselluloosamateriaalia (3), joka on muodostettu käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), johdetaan erotusosaan (4,6). Menetelmä käsittää ainakin yhden kiintoaine-neste-erotusosan (4,6) liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion (10) ja/tai pesusuodoksen (12) erottamiseksi lignoselluloosamateriaalista (3) . Erotusosa käsittää yhden tai useamman erotusvaiheen. Ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) ja/tai pesusuodoksesta (12) kierrätetään lignosellu-loosamateriaaliin (3), edullisesti erotusosan (4,6) halutun erotusvaiheen eteen, liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraation lisäämiseksi. Kiintoaineita (11) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) syötetään pois erotusosasta. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta (12) syötetään pois erotusosasta.A method for increasing the concentration of a liquid fraction comprising soluble carbohydrates, such as a fraction containing soluble carbohydrates, wherein the lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) is introduced into a separating section (4,6). The method comprises at least one solid-liquid separator (4.6) for separating the soluble carbohydrate-containing fraction (10) and / or the wash filtrate (12) from the lignocellulosic material (3). The separation section comprises one or more separation steps. At least part of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) and / or the washing filtrate (12) is recycled to the lignocellulosic material (3), preferably prior to the desired separation step of the separating section (4,6), to increase the concentration of soluble carbohydrates. The fraction (10) containing solids (11) and at least a portion of the soluble carbohydrates (10) is fed off from the separator. In one embodiment, at least a portion of the washing filtrate (12) is discharged from the separating portion.

Esillä olevan keksinnön eräs suoritusmuoto on esitetty kuvassa 1. Esillä olevan keksinnön eräs toinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 2. Esillä olevan keksinnön eräs toinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 3. Esillä olevan keksinnön eräs toinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 4. Esillä olevan keksinnön eräs toinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 5. Esillä olevan kek- sinnön eräs toinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 6. Esillä olevan keksinnön eräs toinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 7.An embodiment of the present invention is shown in Figure 1. Another embodiment of the present invention is shown in Figure 2. Another embodiment of the present invention is shown in Figure 3. Another embodiment of the present invention is shown in Figure 4. Another embodiment of the present invention is Figure 5. Another embodiment of the present invention is shown in Figure 6. Another embodiment of the present invention is shown in Figure 7.

Laitteisto käsittää ainakin yhden kiintoaine-neste-erotuslaitteen (4,6), johon johdetaan lignosel-luloosamateriaalia (3), joka on muodostettu käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), ja jossa erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) ja/tai pesusuodos (12) lignoselluloosamateriaa-lista (3) . Lisäksi laitteisto käsittää ainakin yhden syöttölaitteen, kuten pumpun, lignoselluloosamateriaalin (3) syöttämiseksi erotuslaitteeseen (4,6). Lisäksi laitteisto käsittää ainakin yhden kierrätyslaitteen ainakin osan liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) ja/tai pesusuodoksesta (12) kierrättämiseksi lignoselluloosamateriaaliin (3), edullisesti halutun erotuslaitteen tai erotusvaiheen eteen, liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsent-raation lisäämiseksi. Lisäksi laitteisto käsittää välineet, kuten poistovälineet tai ulossyöttövälineet, kiintoaineiden (11) ja ainakin osan liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) syöttämiseksi pois laitteistosta. Erässä suoritusmuodossa laitteisto käsittää välineet ainakin osan pesusuodoksesta (12) syöttämiseksi pois laitteistosta.The apparatus comprises at least one solid-liquid separator (4,6) for introducing lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) and separating the fraction (10) containing soluble carbohydrates and / or the washing filtrate. (12) a list of lignocellulosic materials (3). The apparatus further comprises at least one feed device, such as a pump, for feeding the lignocellulosic material (3) to the separation device (4,6). The apparatus further comprises at least one recycling device for recycling at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) and / or wash filtrate (12) to the lignocellulosic material (3), preferably in front of the desired separator or separation step to increase the concentration of soluble carbohydrate. The apparatus further comprises means, such as a discharge means or a discharge means, for feeding the solids (11) and the fraction (10) containing at least a portion of the soluble carbohydrates out of the apparatus. In one embodiment, the apparatus comprises means for feeding at least a portion of the washing filtrate (12) out of the apparatus.

Keksintö perustuu kiintoaine-neste-erotukseen. Lisäksi keksintö perustuu edullisesti sokereita sisältävien suodosten, kuten liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion, ja/tai pesusuodoksen kierrätykseen liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraa-tion lisäämiseksi. Keksinnössä liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion sokeripitoisuutta voidaan lisätä suodosten kierrätyksellä eri sovelluksissa. Samanaikaisesti nestemäisen liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion talteenottoa voidaan lisätä ja voidaan muodostaa puhtaampi kiintoaineita käsittävä kiinteä fraktio. Lisäksi hiilihydraattipitoisuutta ja kiintoaineiden puhtautta voidaan lisätä esillä olevan keksinnön avulla. Lisäksi jos pesusuodosta muodostetaan, niin se voidaan hyödyntää prosessissa. Eräässä suoritusmuodossa käytetään pientä määrää pesua, ja näin voidaan lisätä edelleen liukoisten yhdisteiden konsentraatiota. Eräässä suoritusmuodossa käytetään syrjäytyspesua, jolla saadaan aikaan liukoisten yhdisteiden konsentraation lisääntyminen edelleen ja lisätään kiinteän fraktion puhtautta. Tässä yhteydessä pesusuodos tarkoittaa laimeaa suodosta, joka saadaan pesuvaiheesta, jossa ligno-selluloosamateriaalia pestään. Tässä yhteydessä liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio tarkoittaa liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta, edullisesti korkeana konsentraationa, joka on erotettu lignoselluloosamateriaalista. Edullisessa suoritusmuodossa pesusuodos ja liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio sisältävät hiilihydraatteja, edullisesti C5-sokereita (Ο5Η10Ο5 tai (C5(H2O)n). Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voi käsittää hiilihydraatteja, kuten monosakkarideja (C6H12O6 tai Ο5Η10Ο5) , disakka-rideja (Ci2H220n) , oligosakkarideja ja/tai polysakkarideja ((CgHxo05)n tai (CsHgOJn)· Edullisesti liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio käsittää liukoisia C5-hiilihydraatte j a (Ο5Η10Ο5 tai C5(H2O)n) ja muita hiilihydraatteja. Pesusuodos ja liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voivat käsittää myös muita komponentteja. Edullisessa suoritusmuodossa kiintoaineet käsittävät hiilihydraatteja, ja edullisesti kiinteitä C6-hiilihydraatte j a (C6H12O6 tai C6(H2O)n)· Kiintoaineet voivat käsittää myös muita hiilihydraatteja ja muita komponenttej a. Tässä yhteydessä kasvipohjainen raaka-aine tarkoittaa mitä tahansa kasvipohjaista raaka-ainetta, esim. puupohjaista raaka-ainetta. Kasvipohjainen raaka-aine sisältää ligniiniä, selluloosaa ja hemiselluloosaa. Eräässä suoritusmuodossa kasvipohjainen raaka-aine on valittu ryhmästä, joka koostuu puupohjaisesta raaka-aineesta, puusta, lignoselluloosabiomassasta, maatalouden tähteistä, sokeriruokojätepohjaisesta materiaalista, sokeriruokojätteestä, maissipohjaisesta materiaalista, maissijätteestä, vehnän oljesta, riisin ol-jesta, puubiomassasta, monivuotisista puukasveista, putkilokasveista ja vastaavista ja niiden seoksista ja niiden yhdistelmistä. Eräässä suoritusmuodossa kasvipohjainen raaka-aine on puupohjainen raaka-aine tai puupohjaista materiaalia käsittävä seos. Eräässä suoritusmuodossa kasvipohjainen raaka-aine käsittää kasvin kappaleita, esim. puun kappaleita. Tässä yhteydessä lignoselluloosamateriaali tarkoittaa mitä tahansa lignoselluloosamateriaalia, joka on muodostettu käsittelemällä, kuten esikäsitte-lemällä, kasvipohjaisesta raaka-aineesta sopivalla käsittelymenetelmällä yhdessä tai useammassa vaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali sisältää hiilihydraatteja ja ligniiniä. Edullisesti hiilihydraateilla on kaava Cn(H2O)n tai Cn(H2O)n-i· Hiilihydraatit voivat käsittää monosakkaride j a (C6H12O6 tai Ο5Η10Ο5) , disakkaride j a (Ci2H220n) , oligosakkarideja ja/tai polysakkarideja ((C6H10O5)n tai (CsHgOJn)· Edullisesti lignoselluloosamateriaali sisältää hiilihydraatteja, kuten liukoisia C5-hiilihydraatte j a (Ο5Η10Ο5 tai C5(H2O)n) ja kiinteitä C6-hiilihydraatte j a (C6H12O6 tai C6(H2O)n)· Lignoselluloosamateriaali voi sisältää yhden tai useamman lignoselluloosamateriaalikomponen-tin. Edullisesti lignoselluloosamateriaali on nestettä, kuten vettä, sisältävän suspension muodossa. Lignoselluloosamateriaali (3) muodostetaan kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) ja käsitellään yhdessä tai useammassa käsittelyvaiheessa (2,5). Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali muodostetaan tai käsitellään käsittelyllä, edullisesti esikäsittelyllä, joka on valittu ryhmästä, joka koostuu fysikaalisesta käsittelystä, kuten jauhatuksesta, ekstruusiosta, mik-roaaltokäsittelystä, ultraäänikäsittelystä ja pakas-tuskäsittelystä, kemiallisesta käsittelystä, kuten happokäsittelystä, alkalisesta käsittelystä, ionisesta nestekäsittelystä, organosolv-käsittelystä ja ot-sonolyysistä, fysikaalis-kemiallisesta käsittelystä, kuten höyryräjäytyskäsittelystä, ammoniakkiräjäytyskä-sittelystä, CO2-räjäytyskäsittelystä, käsittelystä nestemäisellä kuumalla vedellä ja märkähapetuksesta, biologisesta käsittelystä ja niiden yhdistelmistä. Edullisesti kasvipohjainen raaka-aine käsitellään he-miselluloosan liuottamiseksi. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali muodostetaan tai käsitellään hydrolyysillä, esim. happohydrolyysillä, autohydrolyy-sillä, lämpöhydrolyysillä, entsymaattisella hydrolyysillä, ylikriittisellä hydrolyysillä ja/tai alikriit-tisellä hydrolyysillä, jossa raaka-aineesta erotetaan hydrolyysin yhteydessä ainakin osa ligniinistä. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosa muodostetaan tai käsitellään höyryräjäytyksellä, jossa käsitellään he-miselluloosia ja jossa ainakin osa hemiselluloosien polysakkarideista hajoaa monosakkarideiksi ja oligosakkarideiksi. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali muodostetaan tai käsitellään hydrolyysillä ja höyryräjäytyksellä yhdessä tai useammassa vaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali muodostetaan tai käsitellään katalyyttisellä esikäsittelyllä, esim. käyttämällä happoa tai emästä katalyyttinä. Esikäsittelyprosessissa kasvipohjainen raaka-aine syötetään reaktoriyksikköön, jossa esikäsittely tapahtuu. Lignoselluloosamateriaali voidaan käsitellä yhdellä tai useammalla käsittelyllä. Käsitelty lignoselluloosamateriaali voidaan sen jälkeen puhaltaa puhallussäiliöön. Lisäksi lignoselluloosama- teriaalille voidaan edullisesti tehdä vedenpoisto, esim. vedenpoistopuristimilla kahdessa osassa. Vedenpoisto mahdollistaa sokeripohjaisten virtojen erottamisen. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateri-aali koostuu hienoista kiinteistä partikkeleista. Hienon partikkelikoon ansiosta prosessissa voidaan saavuttaa korkeat saannot ja alhainen hajoamismäärä. Edullisesti hienot kiinteät partikkelit ovat kuitumaisia tai määrittelemättömiä partikkeleita, jotka ovat pienempiä kuin 0,2 mm, tai partikkeleita, jotka ovat riittävän pieniä Bauer McNett 200-silmäkoon seulan läpäisemiseksi. Lignoselluloosamateriaalin partikkelikoko voidaan mitata esim. optisella mittauslaitteella, kuten Metso FS5, tai laserdiffraktiomenetelmällä, kuten Coulter LS230. Partikkelikoon arvot riippuvat menetelmästä, ja siksi Metso FS5 ja Coulter LS230 -laitteista saatuja arvoja ei voi suoraan verrata keskenään. Kiinteiden partikkelien partikkelikoko voidaan määrittää ISO 16065-N tai TAPPI T271 -standardien perusteella. Esikäsittelyprosessissa pienennetään alkuperäisen puukuidun partikkelikokoa ja kuitupituutta, joka voidaan määrittää erottamalla kuituja keittämällä puuta esim. suitaattiprosessissa tai maseroinnissa. Suitaattiprosessin tuloksena kuitupituus on noin 80 % maseroinnin jälkeisestä kuitupituudesta.The invention is based on a solid-liquid separation. Further, the invention is preferably based on the recycling of sugars containing filtrates such as soluble carbohydrate fraction and / or wash filtrate to increase the concentration of soluble carbohydrate fraction. In the invention, the sugar content of the soluble carbohydrate fraction can be increased by recycling the filtrates in various applications. At the same time, the recovery of the liquid soluble carbohydrate fraction can be increased and a more solid solid fraction may be formed. In addition, the carbohydrate content and purity of solids can be increased by the present invention. Furthermore, if the washing filtrate is formed, it can be utilized in the process. In one embodiment, a small amount of washing is used, and thus the concentration of soluble compounds can be further increased. In one embodiment, displacement washes are used to further increase the concentration of soluble compounds and to increase the purity of the solid fraction. In this context, the wash filtrate refers to the dilute filtrate obtained from the washing step in which the ligno-cellulosic material is washed. As used herein, a fraction containing soluble carbohydrates means a filtrate containing soluble carbohydrates, preferably in a high concentration separated from the lignocellulosic material. In a preferred embodiment, the wash filtrate and the soluble carbohydrate fraction contain carbohydrates, preferably C5 sugars (Ο5Η10Ο5 or (C5 (H2O) n). The soluble carbohydrate fraction may comprise carbohydrates such as monosaccharides (C6 H12 and / or polysaccharides ((CgHxo05) or (CsHgOJn) · Preferably, the soluble carbohydrate fraction comprises soluble C5 carbohydrates and (Ο5Η10Ο5 or C5 (H2O) n) and other carbohydrates. In a preferred embodiment, the solids comprise carbohydrates, and preferably C6 carbohydrates and (C6H12O6 or C6 (H2O) n) solids. The solids may also include other carbohydrates and other components. Herein, the plant-based raw material means any plant-based raw material. , e.g., wood-based raw material The plant-based raw material contains lignin, cellulose and hemicellulose. In one embodiment, the vegetable-based raw material is selected from the group consisting of wood-based raw material, wood, lignocellulosic biomass, agricultural residues, sugar-cane-based material, sugar-cane-based, and mixtures thereof and combinations thereof. In one embodiment, the plant-based raw material is a wood-based raw material or a mixture comprising a wood-based material. In one embodiment, the plant-based raw material comprises plant fragments, e.g., wood fragments. As used herein, lignocellulosic material means any lignocellulosic material formed by treatment, such as pre-treatment, of a plant-based raw material with one or more suitable processing methods. In one embodiment, the lignocellulosic material contains carbohydrates and lignin. Preferably, the carbohydrates have the formula Cn (H2O) n or Cn (H2O) ni · The carbohydrates may comprise monosaccharide and (C6H12O6 or Ο5Η10Ο5), disaccharide and (C12H220n), oligosaccharides and / or polysaccharides ((C6H10O5) 10a) or contains carbohydrates such as soluble C5 carbohydrates and (Ο5Η10Ο5 or C5 (H2O) n) and solid C6 carbohydrates and (C6H12O6 or C6 (H2O) n). The lignocellulosic material (3) is formed from a plant-based raw material (1) and subjected to one or more processing steps (2,5) In one embodiment, the lignocellulosic material is formed or treated by a treatment, preferably a pre-treatment selected from the group consisting of physical treatment. , such as flour extrusion, microwave, ultrasonic and freezing, chemical treatment such as acid treatment, alkaline treatment, ionic liquid treatment, organosolv treatment and ozonolysis, physico-chemical treatment such as steam blasting, steam blasting, treatment with liquid hot water and wet oxidation; biological treatment and combinations thereof. Preferably, the plant-based raw material is treated to dissolve hemicellulose. In one embodiment, the lignocellulosic material is formed or treated by hydrolysis, e.g., acid hydrolysis, autohydrolysis, thermal hydrolysis, enzymatic hydrolysis, supercritical hydrolysis, and / or alcritical hydrolysis, wherein at least a portion of the raw material is separated by hydrolysis. In one embodiment, the lignocellulose is formed or treated by steam blasting of hemicellulose and wherein at least some of the polysaccharides of the hemicelluloses are degraded to monosaccharides and oligosaccharides. In one embodiment, the lignocellulosic material is formed or treated by hydrolysis and steam blasting in one or more steps. In one embodiment, the lignocellulosic material is formed or treated by catalytic pretreatment, e.g., using an acid or base as a catalyst. In the pretreatment process, the plant-based feedstock is fed to the reactor unit where the pretreatment takes place. The lignocellulosic material may be treated with one or more treatments. The treated lignocellulosic material can then be blown into a blow tank. Further, the lignocellulosic material can advantageously be dewatered, e.g., by dewatering presses in two parts. Dewatering enables the separation of sugar-based streams. In one embodiment, the lignocellulosic material consists of fine solid particles. Thanks to the fine particle size, high yields and low degradation rates can be achieved in the process. Preferably, the fine solid particles are fibrous or unspecified particles smaller than 0.2 mm, or particles small enough to pass a Bauer McNett 200 mesh screen. The particle size of the lignocellulosic material may be measured, for example, by an optical measuring device such as Metso FS5 or a laser diffraction method such as Coulter LS230. Particle size values depend on the method and therefore the values obtained from Metso FS5 and Coulter LS230 cannot be directly compared with one another. The particle size of the solid particles can be determined according to ISO 16065-N or TAPPI T271. The pretreatment process reduces the particle size and fiber length of the original wood fiber, which can be determined by separating the fibers by boiling the wood, e.g. As a result of the suiting process, the fiber length is about 80% of the post-maceration fiber length.

Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaalin kuiva-ainepitoisuus on 20 - 80 % painosta esikäsittelyn jälkeen. Kuiva-ainepitoisuus määritetään 45 °C:ssa haihduttamalla. Kun kuiva-ainepitoisuuden määritys tehdään 45 °C:n lämpötilassa, niin massaan jää myös pienimolekyylisiä orgaanisia yhdisteitä määrityksen kuivatuksen aikana. Eräässä suoritusmuodossa kuiva-ainepitoisuuden määritys voidaan tehdä niin, että se perustuu ainakin osittain tai soveltuvilta osin NREL:n (National renewable energy laboratory) Laboratory Analytical Procedures -menettelyihin biomassan standardianalyysin suorittamiseksi kuten määritellään teknisessä raportissa NREL/TR-510-48087 (tarkastettu heinäkuussa 2011). Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali laimennetaan nesteellä, edullisesti vedellä, tai vesihöyryllä, niin että saadaan muodostettua lignoselluloosamateriaalisyöttö erotusosaan. Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaalin syöttökonsentraatio kiintoaine-neste-erotusosaan on 2 - 60 paino-%, edullisesti 5-30 paino-%, edullisemmin 10 - 20 paino-%. Jos lignoselluloosamateriaalin syöttökonsentraatio on alhainen, niin silloin laitteen koko kasvaa. Edullisesti pesusuodosta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota, joka kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin, käytetään lignoselluloosamateriaalin laimennuksessa.In one embodiment, the lignocellulosic material has a dry solids content of 20 to 80% by weight after pretreatment. The dry matter content is determined by evaporation at 45 ° C. When the dry matter content is determined at 45 ° C, low molecular weight organic compounds remain in the pulp during drying. In one embodiment, the dry matter determination may be based, at least in part or applicable, on the National Renewable Energy Laboratory (NREL) Laboratory Analytical Procedures to perform standard biomass analysis as defined in Technical Report NREL / TR-510-48087 (July 2011). ). In one embodiment, the lignocellulosic material is diluted with liquid, preferably water, or water vapor to form a feed of lignocellulosic material to the separating portion. In one embodiment, the feed concentration of the lignocellulosic material to the solid-liquid separator is 2 to 60% by weight, preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight. If the feed concentration of the lignocellulosic material is low, then the size of the device increases. Preferably the fraction containing the wash filtrate and / or soluble carbohydrates which is recycled to the lignocellulosic material is used to dilute the lignocellulosic material.

Eräässä suoritusmuodossa lignoselluloosamateriaali syötetään kiintoaine-neste-erotusosaan pumpulla, esim. monopumpulla tai mäntäpumpulla tai muulla sopivalla pumpulla. Pumpun valinta perustuu esim. lignoselluloosamateriaalin syöttökonsentraatioon ja/tai viskositeettiin.In one embodiment, the lignocellulosic material is fed to the solid-liquid separator by a pump, e.g., a mono pump or a piston pump or other suitable pump. The pump selection is based, for example, on the feed concentration and / or viscosity of the lignocellulosic material.

Kiintoaine-neste-erotusosa voi käsittää yhden tai useamman erotusvaiheen. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotus suoritetaan yhdessä tai useammassa erotusvaiheessa erotusosassa. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää useamman kuin yhden peräkkäisen erotusvaiheen. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää eri toimenpiteitä, jotka voidaan tehdä erillisissä erotus-vaiheissa. Vaihtoehtoisesti tehdään useampi kuin yksi toimenpide yhdessä prosessivaiheessa.The solid-liquid separator may comprise one or more separation steps. In one embodiment, the solid-liquid separation is performed in one or more separation steps in the separating section. In one embodiment, the solid-liquid separation section comprises more than one successive separation step. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises various operations that can be performed in separate separation steps. Alternatively, more than one operation is performed in one process step.

Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion ja pesusuodoksen erotus suoritetaan samassa erotusvaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion ja pesusuodoksen erotus suoritetaan erillisissä erotusvaiheissa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio erotetaan yhdessä vaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voidaan erottaa ensimmäisessä vaiheessa kaksivaiheisessa prosessissa tai monivaiheisessa prosessissa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voidaan erottaa viimeisessä vaiheessa kaksivaiheisessa prosessissa tai monivaiheisessa prosessissa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voidaan erottaa ensimmäisen ja viimeisen vaiheen välissä. Vaihtoehtoisesti liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voidaan erottaa useammassa kuin yhdessä vaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa osa liukoisista hiilihydraateista tai osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta voidaan erottaa esikäsittelyprosessin, jossa lignoselluloosamateriaali muodostetaan ja/tai käsitellään, yhteydessä. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodos erotetaan yhdessä vaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodos erotetaan useammassa kuin yhdessä vaiheessa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan jokaisessa erotusvaihees-sa.In one embodiment, separation of the soluble carbohydrate-containing fraction and the washing filtrate is carried out in the same separation step. In one embodiment, separation of the soluble carbohydrate-containing fraction and the washing filtrate is performed in separate separation steps. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is separated in one step. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates can be separated in a first step in a two-step process or a multi-step process. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates can be separated in the final step in a two-step process or a multi-step process. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates can be separated between the first and last step. Alternatively, the fraction containing soluble carbohydrates may be separated in more than one step. In one embodiment, some of the soluble carbohydrates or some of the fraction containing the soluble carbohydrates may be separated during the pretreatment process in which the lignocellulosic material is formed and / or treated. In one embodiment, the wash filtrate is separated in one step. In one embodiment, the wash filtrate is separated in more than one step. In one embodiment, the fraction containing the soluble carbohydrates and / or the washing filtrate is separated at each separation step.

Eräässä suoritusmuodossa ei eroteta pesusuo-dosta lignoselluloosamateriaalista (3). Tällöin lignoselluloosamateriaalista (3) erotetaan vain liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) . Eräässä suoritusmuodossa ei suoriteta pesuvaihetta, ja pesusuo-dosta ei muodostu. Tällöin erotetaan vain liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) lignoselluloosamateriaalista (3) .In one embodiment, the wash filtrate is not separated from the lignocellulosic material (3). In this case, only the fraction (10) containing soluble carbohydrates is separated from the lignocellulosic material (3). In one embodiment, the washing step is not performed, and no washing filtrate is formed. Only the fraction (10) containing soluble carbohydrates is separated from the lignocellulosic material (3).

Eräässä suoritusmuodossa menetelmä käsittää useamman kuin yhden erotusosan. Eräässä suoritusmuodossa menetelmä käsittää useamman kuin yhden peräkkäisen erotusosan.In one embodiment, the method comprises more than one partition. In one embodiment, the method comprises more than one successive separation part.

Eräässä suoritusmuodossa laitteisto käsittää useamman kuin yhden erotuslaitteen. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää ainakin yhden erotuslaitteen. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää useamman kuin yhden erotuslaitteen. Eräässä suoritusmuodossa samassa erotus-laitteessa voidaan suorittaa yksi tai useampi erotus-vaihe. Eräässä suoritusmuodossa erotuslaite käsittää yhden tai useamman erotusvaiheen, esim. erotussegmen-tin.In one embodiment, the apparatus comprises more than one separation device. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises at least one separator. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises more than one separator. In one embodiment, one or more separation steps may be performed in the same separation device. In one embodiment, the separation device comprises one or more separation steps, e.g., a separation segment.

Eräässä suoritusmuodossa erotuslaite perustuu vastavirtapesuun. Eräässä suoritusmuodossa erotuslaite on valittu ryhmästä, joka koostuu suodatuslaitteesta, sentrifugilaitteesta ja niiden yhdistelmistä. Eräässä suoritusmuodossa erotuslaite on valittu ryhmästä, joka koostuu painesuodatuslaitteesta, vakuumisuodatuslait-teesta, alipaineeseen perustuvasta suodatuslaitteesta, ylipaineeseen perustuvasta suodatuslaitteesta, suoda-tinpuristimesta, muusta sopivasta puristimesta, sentrifugilaitteesta ja niiden yhdistelmistä. Eräässä suoritusmuodossa erotuslaite on painesuodatuslaite, vakuumisuodatuslaite, alipaineeseen perustuva suoda-tuslaite tai ylipaineeseen perustuva suodatuslaite. Vaihtoehtoisesti erotuslaite voi olla muu pesulaite, jossa käytetään alhaista määrää pesuvettä ja tehdään pesu korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa. Tällöin voidaan saavuttaa hyvä talteenotto.In one embodiment, the separation device is based on counter current washing. In one embodiment, the separation device is selected from the group consisting of a filtration device, a centrifuge device, and combinations thereof. In one embodiment, the separation device is selected from the group consisting of a pressure filtration device, a vacuum filtration device, a vacuum-based filtration device, an overpressure-based filtration device, a filter press, another suitable press, a centrifuge device, and combinations thereof. In one embodiment, the separation device is a pressure filtration device, a vacuum filtration device, a vacuum-based filtration device, or a pressure-pressure filtration device. Alternatively, the separator may be another washing machine using a low amount of washing water and washing at a high solids content. Good recovery can then be achieved.

Edullisesti kiintoaine-neste-erotusosa käsittää liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion ja/tai pesusuodoksen erotuksen lignoselluloosamateriaalista. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan lignoselluloosamateriaalista suodatuksella, sentri-fugikäsittelyllä tai niiden yhdistelmillä. Eräässä suoritusmuodossa suodatus toteutetaan paineen, alipaineen tai ylipaineen avulla.Preferably, the solid-liquid separator comprises separating the soluble carbohydrate-containing fraction and / or the wash filtrate from the lignocellulosic material. In one embodiment, the fraction containing the soluble carbohydrates and / or the washing filtrate is separated from the lignocellulosic material by filtration, centrifugation or combinations thereof. In one embodiment, the filtration is effected by means of pressure, vacuum or excess pressure.

Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää suodatuksen, jossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio erotetaan nestemäisessä muodossa ja muodostetaan kiinteä kakku. Edullisesti suodatuksessa käytetään painetta. Eräässä suoritusmuodossa erotetaan nestettä paine-erolla, kuten vakuumin tai ylipaineen avulla. Eräässä suoritusmuodossa kiin-toaine-neste-erotusosa käsittää pesun, jossa suoritetaan lignoselluloosamateriaalin syrjäytyspesu pienellä määrällä puhdasta vettä, niin että kiinteästä lignoselluloosamateriaalista saadaan poistettua suurin osa sokereista, inhibiittoreista ja muista liukoisista yhdisteistä ja saadaan aikaan liukoisten yhdisteiden korkea talteenottoaste. Edullisesti pesuveden suhde kiintoaineeseen on alle 6, edullisesti alle 3 ja edullisemmin alle 1,5. Eräässä suoritusmuodossa kiintoai-ne-neste-erotusosa käsittää suodatuksen ja pesun. Eräässä suoritusmuodossa suodatus ja pesu suoritetaan staattisessa kammiossa, edullisesti liikkumattomassa kammiossa. Eräässä suoritusmuodossa suodatus ja pesu suoritetaan yhdessä laitteessa paineen alla ilman sekoitusta suodatuksen ja pesun välissä. Edullisesti mainittu suodatuksen ja pesun käsittävä erotuslaite on vertikaalisessa tai horisontaalisessa tasossa, ei kaltevassa tasossa. Nestemäisessä faasissa olevan liukoisen materiaalin korkea konsentraatio ja talteenottoaste voidaan saavuttaa pienellä määrällä puhdasta vettä ja saada kiinteä fraktio, jossa ei ole liukoisia yhdisteitä .In one embodiment, the solid-liquid separator comprises filtration in which the fraction containing soluble carbohydrates is separated in liquid form and a solid cake is formed. Preferably, pressure is applied to the filtration. In one embodiment, the liquid is separated by a differential pressure such as vacuum or overpressure. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises washing, which is a displacement wash of the lignocellulosic material with a small amount of pure water so as to remove most of the sugars, inhibitors and other soluble compounds from the solid lignocellulosic material and provide a high recovery of soluble compounds. Preferably, the ratio of wash water to solids is less than 6, preferably less than 3, and more preferably less than 1.5. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises filtration and washing. In one embodiment, the filtration and washing is carried out in a static chamber, preferably a stationary chamber. In one embodiment, the filtration and washing is carried out in a single apparatus under pressure without agitation between filtration and washing. Preferably, said separation device comprising filtration and washing is in a vertical or horizontal plane, not in an inclined plane. A high concentration and recovery rate of soluble material in the liquid phase can be achieved with a small amount of pure water and a solid fraction free of soluble compounds can be obtained.

Eräässä suoritusmuodossa erotusosa käsittää uuton, nesteen erotuksen ja pesun.In one embodiment, the separation member comprises extraction, liquid separation, and washing.

Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan lignoselluloosamateriaalista painesuodatuksella. Eräässä suoritusmuodossa laitteisto käsittää ainakin yhden painesuodatuslaitteen kiintoaine-neste- erotuslaitteena. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää yhden painesuodatuslaitteen. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosa käsittää useamman kuin yhden painesuodatuslaitteen. Edullisessa suoritusmuodossa painesuodatuslaitteessa tapahtuva pesu perustuu nesteen syrjäyttämiseen. Eräässä suoritusmuodossa painesuodatus käsittää pump-pausvaiheen, puristamisen, pesuvaiheen, puristamisen ja kakun poiston. Pumppausvaiheessa kiinteä kakku muodostetaan ja puristetaan. Edullisesti pumppausvaiheessa painesuodatuslaitteen kammio täytetään ja suoritetaan esipuristus. Eräässä suoritusmuodossa pumppaus-vaiheen jälkeen tai ensimmäisen puristusvaiheen jälkeen suoritetaan ilmapuhallus nesteen poistamiseksi edelleen kakusta. Edullisesti liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio erotetaan pumppausvaiheen yhteydessä. Pesuvaiheessa kakun läpi puristetaan pesuvettä ja kakkua puristetaan ja edullisesti siitä poistuu vettä. Pesuvaiheessa kakun nestettä voidaan syrjäyttää vedellä. Eräässä suoritusmuodossa pesuvaiheessa suoritetaan ilmapuhallus nesteen poistamiseksi edelleen kakusta. Pesusuodos erotetaan puristamalla pesuvaiheen yhteydessä. Kiinteä kakku, josta on poistettu vettä, poistetaan painesuodatuslaitteesta. Edullisesti kiinteä kakku, josta on poistettu vettä, muodostaa kiinteän fraktion. Painesuodatuksen etuna on se, että kaikki erotusvaiheet voidaan suorittaa yhdellä laitteella.In one embodiment, the fraction containing the soluble carbohydrates and / or the wash filtrate is separated from the lignocellulosic material by pressure filtration. In one embodiment, the apparatus comprises at least one pressure filtration device as a solid-liquid separator. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises a single pressure filtration device. In one embodiment, the solid-liquid separator comprises more than one pressure filtration device. In a preferred embodiment, washing in a pressure filtration device is based on displacing the liquid. In one embodiment, the pressure filtration comprises a pumping step, pressing, washing step, pressing and cake removal. In the pumping step, the solid cake is formed and pressed. Preferably, in the pumping step, the chamber of the pressure filtration device is filled and precompressed. In one embodiment, after the pumping step or after the first pressing step, air blowing is performed to further remove the liquid from the cake. Preferably, the fraction containing soluble carbohydrates is separated during the pumping step. In the washing step, washing water is squeezed through the cake and the cake is squeezed and preferably drains water. During the washing step, the cake liquid can be replaced with water. In one embodiment, the washing step is air blown to further remove liquid from the cake. The wash filtrate is separated by squeezing during the washing step. The dewatered solid cake is removed from the pressure filtration device. Preferably, the dewatered solid cake forms a solid fraction. The advantage of pressure filtration is that all separation steps can be performed on a single device.

Erotus voidaan suorittaa eri erotusosissa samanlaisilla tai erilaisilla erotusmenetelmillä tai erotuslaitteilla.Separation may be carried out in different separation sections by the same or different separation methods or separation devices.

Eräässä suoritusmuodossa pesusuodoksen määrä optimoidaan säätämällä pesuveden suhdetta. Eräässä suoritusmuodossa pesuveden suhde kiinteään koostumukseen on pesussa 1:1 - 6:1, edullisesti 1:1 - 5:1, edullisemmin 1:1 - 4:1, edullisimmin 1:1 - 3:1. Edul- lisesti vesitase optimoidaan esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä.In one embodiment, the amount of wash filtrate is optimized by adjusting the wash water ratio. In one embodiment, the ratio of wash water to solid composition is 1: 1 to 6: 1, preferably 1: 1 to 5: 1, more preferably 1: 1 to 4: 1, most preferably 1: 1 to 3: 1. Preferably, the water balance is optimized in the method of the present invention.

Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin erotusosan eteen. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin erotusosan halutun erotusvaiheen eteen, esim. ensimmäisen erotusvaiheen eteen tai kahden erotusvaiheen väliin. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin, joka syötetään samaan erotusosaan. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin, joka syötetään seuraavaan erotusosaan tai erotusosan seu-raavaan erotusvaiheeseen. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään syöttämällä se puhallussäiliöön, kiintoaine-neste-erotuslaitteen tulopuolelle, syöttölaitteen tulopuolelle tai kiintoaine-neste-erotuslaitteen ensimmäiseen vaiheeseen, esim. painesuodatuslaitteen ensimmäiseen vaiheeseen. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään takaisin erotuslaitteen haluttuun erotusvaiheeseen, esim. segmenttiin. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään takaisin erotuslaitteen aikaisempaan erotusvaiheeseen, esim. segmenttiin. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään takaisin aikaisempaan erotusvaiheeseen, esim. segment- tiin, jokaisesta erotusvaiheesta erotuslaitteessa. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään jatkuvasti. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta ja/tai liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään erotusosan jokaisessa erotusvaiheessa tai jokaisessa erotusosassa. Kierrätyksen avulla voidaan vähentää pesuveden määrää.In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing the soluble carbohydrates is recycled to the lignocellulosic material in front of the separation section. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled to the lignocellulosic material in front of the desired separation step, e.g., the first separation step or between two separation steps. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled to lignocellulosic material which is fed to the same separator. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled to the lignocellulosic material, which is fed to the next separation section or to the next separation section of the separation section. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled by feeding it to a blow tank, the inlet side of the solid-liquid separator, the inlet side of the feeder or the first stage of the solid-liquid separator, e.g. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled to the desired separation step of the separator, e.g., a segment. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or the fraction containing soluble carbohydrates is recycled to an earlier separation step, e.g. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled to an earlier separation step, e.g., a segment, from each separation step in the separation device. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is continuously recycled. In one embodiment, at least a portion of the wash filtrate and / or fraction containing soluble carbohydrates is recycled at each separation step or each separation section. Recycling can reduce the amount of wash water.

Eräässä suoritusmuodossa pesusuodos kierrätetään, edullisesti kokonaan, lignoselluloosamateriaa-liin. Eräässä suoritusmuodossa 80 - 100 p-% pesusuodoksesta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodos sisältää pesuvettä ja hiilihydraatteja, kuten galaktoosia, glukoosia, mannoosia, arabinoosia, ksyloosia, glukuronihappoa ja galakturonihappoa. Lisäksi pesusuodos voi sisältää liukoista ligniiniä.In one embodiment, the wash filtrate is recycled, preferably completely, to the lignocellulosic material. In one embodiment, 80-100% by weight of the wash filtrate is recycled to the lignocellulosic material. In one embodiment, the wash filtrate contains wash water and carbohydrates such as galactose, glucose, mannose, arabinose, xylose, glucuronic acid and galacturonic acid. In addition, the wash filtrate may contain soluble lignin.

Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin. Eräässä suoritusmuodossa alle 80 p-%, eräässä suoritusmuodossa alle 50 p-%, eräässä suoritusmuodossa alle 30 p-%, ja eräässä suoritusmuodossa alle 20 p-%, liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kaikesta nesteestä, jossa on liukoisia hiilihydraatteja ja muita yhdisteitä, kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin.In one embodiment, at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction is recycled to the lignocellulosic material. In one embodiment, less than 80 wt.%, In one embodiment less than 50 wt.%, In one embodiment less than 20 wt.%, And in one embodiment less than 20 wt.%, The soluble carbohydrate fraction of any liquid containing soluble carbohydrates and other compounds is recycled to lignocellulose. .

Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion kierrätysaste ilman pesusuodosta voi olla 0 - 95 %, edullisemmin 60 - 90 %, yksivaiheisessa prosessissa. Kun myös pesusuodosta käytetään laimennusvetenä, liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion kierrätysaste voi olla 0 - 90 %, edullisemmin 35 - 80 %, yksivaiheisessa prosessissa.In one embodiment, the fraction of soluble carbohydrate-containing fraction in the recirculated air filtrate may be 0 to 95%, more preferably 60 to 90%, in a single step process. When the wash filtrate is also used as dilution water, the fraction of soluble carbohydrate-containing fraction can be recycled from 0 to 90%, more preferably from 35 to 80%, in a single step process.

Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta kierräte- tään lignoselluloosamateriaaliin. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodos kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodoksen ja liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion seos kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodos ja liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio sekoitetaan seoksen muodostamiseksi, ja seos kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin.In one embodiment, at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction is recycled to the lignocellulosic material. In one embodiment, the wash filtrate is recycled to the lignocellulosic material. In one embodiment, the mixture of wash filtrate and fraction containing soluble carbohydrates is recycled to the lignocellulosic material. In one embodiment, the wash filtrate and the fraction containing soluble carbohydrates are mixed to form a mixture, and the mixture is recycled to the lignocellulosic material.

Edullisesti lignoselluloosamateriaalin syöt-tökonsentraatio optimoidaan kierrätyskoostumuksen avulla.Preferably, the feed concentration of the lignocellulosic material is optimized by means of a recycling composition.

Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion sokerikonsentraatti optimoidaan. Edullisesti liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio sisältää liukoisia C5-hiilihydraatteja. Kokonaishiilihydraattipitoisuus voidaan mitata HPLC:llä sen jälkeen kun on suoritettu happohydrolyysi standardin SCAN-CM 71:09 mukaisesti. Monomeeristen hiilihydraattien pitoisuus voidaan mitata HPLC:llä nestemäisestä fraktiosta suoraan ilman happohydrolyy-siä. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voi sisältää myös C6-hiilihydraatteja, edullisesti alle 20 p-%. Edullisesti liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voi sisältää muita monosakkarideja, disakkari-deja, oligosakkarideja ja/tai polysakkarideja. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio sisältää galaktoosia, glukoosia, mannoosia, arabinoosia, ksyloosia, glukuronihappoa ja galakturo-nihappoa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio käsittää liukoisia C5-hiilihydraatte j a, kuten Ο5Η10Ο5 tai C5(H2O)n/ ja muita hiilihydraatteja ja joitakin muita yhdisteitä. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion liukoista hiilihydraattikonsentraattia on yli 50 g/1, edullisesti yli 70 g/1, edullisemmin yli 100 g/1 kiintoaine-neste-erotuksen jälkeen. Eräässä suori- tusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion liukoista hiilihydraattikonsentraattia on alle 250 g/1, eräässä suoritusmuodossa alle 200 g/1, eräässä suoritusmuodossa alle 150 g/1 kiintoaine-neste-erotuksen jälkeen. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion liukoista hiilihydraattikonsentraattia on 15 - 280 g/1, edullisesti 30 - 200 g/1, edullisemmin 50 - 165 g/1 kiintoaine-neste-erotuksen jälkeen. Edullisesti liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio on liuoksen muodossa. Eräässä suoritusmuodossa vesiliukoista ainetta on 20 - 425 g/1, edullisesti 45 - 303 g/1, edullisemmin 75 - 250 g/1 kiintoaine-neste-erotuksen jälkeen. Vesiliukoinen aine voidaan määrittää menetelmällä, joka kuvataan jäljempänä "gravimetrisena pesumenetelmänä".In one embodiment, the sugar concentrate of the fraction containing soluble carbohydrates is optimized. Preferably, the fraction containing soluble carbohydrates contains soluble C5 carbohydrates. The total carbohydrate content can be measured by HPLC after acid hydrolysis according to SCAN-CM 71: 9. The concentration of monomeric carbohydrates can be measured by HPLC directly from the liquid fraction without acid hydrolysis. The fraction containing soluble carbohydrates may also contain C6 carbohydrates, preferably less than 20% by weight. Preferably, the fraction containing soluble carbohydrates may contain other monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and / or polysaccharides. In one embodiment, the soluble carbohydrate-containing fraction contains galactose, glucose, mannose, arabinose, xylose, glucuronic acid, and galacturonic acid. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates comprises soluble C5 carbohydrates such as Ο5Ο10Ο5 or C5 (H2O) n / and other carbohydrates and some other compounds. In one embodiment, the soluble carbohydrate-containing fraction has a soluble carbohydrate concentrate of greater than 50 g / l, preferably greater than 70 g / l, more preferably greater than 100 g / l after solids separation. In one embodiment, the soluble carbohydrate fraction has a soluble carbohydrate concentrate of less than 250 g / l, in one embodiment less than 200 g / l, in another embodiment less than 150 g / l of solid-liquid separation. In one embodiment, the soluble carbohydrate-containing fraction has a soluble carbohydrate concentration of 15 to 280 g / l, preferably 30 to 200 g / l, more preferably 50 to 165 g / l after solids separation. Preferably, the fraction containing soluble carbohydrates is in the form of a solution. In one embodiment, the water-soluble substance is present after 20 to 425 g / l, preferably 45 to 303 g / l, more preferably 75 to 250 g / l, after the solid-liquid separation. The water-soluble substance may be determined by the method described hereinafter as the "gravimetric washing method".

Edullisesti ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta syötetään ulos ero-tusosasta. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voidaan syöttää ulos erotusosan minkä tahansa halutun vaiheen jälkeen. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio syötetään ulos erotusosan ensimmäisen vaiheen jälkeen.Preferably, at least a portion of the fraction containing soluble carbohydrates is expelled from the separation portion. The fraction containing soluble carbohydrates may be dispensed after any desired step in the separation section. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is dispensed after the first step of the separation section.

Eräässä suoritusmuodossa voidaan muodostaa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) korkeana konsentraationa. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio muodostetaan lignoselluloosamateriaa-lista (3), joka on muodostettu käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), jossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio on muodostettu erottamalla liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) ja/tai pesusuodos (12) kiinteästä lignoselluloosamate-riaalista (3) yhdessä tai useammassa erotusosassa (4,6) ja kierrättämällä ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta ja/tai pesusuodoksesta lignoselluloosamateriaaliin liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraation lisää- miseksi. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota voidaan käyttää komponenttina lopputuotteen valmistamisessa .In one embodiment, a high concentration of soluble carbohydrate fraction (10) can be formed. The soluble carbohydrate fraction is formed from a lignocellulosic material (3) formed by treating a vegetable-based raw material (1), wherein the soluble carbohydrate fraction is formed by separating the soluble carbohydrate fraction (10) and / or (3) in one or more separating portions (4,6) and recycling at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction and / or wash filtrate to increase the concentration of the soluble carbohydrate-containing fraction in the lignocellulosic material. The fraction containing soluble carbohydrates can be used as a component in the preparation of the final product.

Eräässä suoritusmuodossa osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (14) erotetaan lignoselluloosamateriaalista (3) esikäsittelyvaiheen (2,5), jossa lignoselluloosamateriaali muodostetaan ja/tai käsitellään, yhteydessä. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (14) voidaan erottaa samanlaisella erotusmenetelmällä tai -laitteella, jota käytetään erotusosassa (4,6), tai muulla sopivalla erotusmenetelmällä tai -laitteella.In one embodiment, a portion of the fraction (14) containing soluble carbohydrates is separated from the lignocellulosic material (3) during a pretreatment step (2.5) in which the lignocellulosic material is formed and / or treated. The fraction (14) containing soluble carbohydrates may be separated by a similar separation process or apparatus used in the separation section (4,6) or by any other suitable separation process or apparatus.

Eräässä suoritusmuodossa voidaan muodostaa kaksi liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota (10,14) korkeana konsentraationa ja korkealla liukoisten yhdisteiden talteenottoasteella. Kaksi liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota muodostetaan lignoselluloosamateriaalista (3), joka muodostetaan käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), kahdessa tai useammassa vaiheessa. Ensimmäinen liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (14) muodostetaan erottamalla osa liukoisista yhdisteistä ensimmäisen ja viimeisen esikäsittelyvaiheen (2,5) välissä ja toinen liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) muodostetaan erottamalla suurin osa liukoisista yhdisteistä viimeisen esikäsittelyvaiheen jälkeen. Edullisesti toinen liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) erotetaan erotusosassa (4), niin että liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan kiinteästä lignoselluloosamateriaalista ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta ja/tai pesusuodoksesta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraation lisäämiseksi. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävät fraktiot (14) ja (10) voidaan yhdistää tai käyttää erikseen komponenttina lopputuotteen valmistamisessa. Yhdistetyt tai erilliset liukoisia hiilihydraatteja sisältävät fraktiot voidaan konsentroida jatkokäyttöä varten.In one embodiment, two soluble carbohydrate-containing fractions (10,14) can be formed at a high concentration and with a high degree of recovery of the soluble compounds. The two soluble carbohydrate-containing fractions are formed from the lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) in two or more steps. A first fraction (14) containing soluble carbohydrates is formed by separating some of the soluble compounds between the first and last pretreatment step (2,5) and a second fraction (10) containing soluble carbohydrates is formed by separating most of the soluble compounds after the final pretreatment step. Preferably, the second soluble carbohydrate-containing fraction (10) is separated in the separating portion (4) so that the soluble carbohydrate-containing fraction and / or wash filtrate is separated from the solid lignocellulosic material and at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction and / or wash filtrate Fractions (14) and (10) containing soluble carbohydrates may be combined or used separately as a component in the preparation of the final product. Combined or separate fractions containing soluble carbohydrates may be concentrated for further use.

Eräässä suoritusmuodossa voidaan muodostaa kaksi liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota (10,14) korkeana konsentraationa ja korkealla liukoisten yhdisteiden talteenottoasteella. Kaksi liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota muodostetaan lignoselluloosamateriaalista (3), joka muodostetaan käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), kahdessa tai useammassa vaiheessa. Ensimmäinen liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (14) muodostetaan niin, että lignoselluloosamateriaalin neste-kiintoainesuhde (p/p) on alle 5:1, edullisesti alle 4:1, edullisemmin alle 3:1 ja edullisimmin alle 2:1 ennen kuin osa liukoisista yhdisteistä erotetaan ensimmäisen ja viimeisen esikäsittelyvaiheen (2,5) välissä. Toinen liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) muodostetaan erottamalla suurin osa liukoisista yhdisteistä viimeisen esikäsittelyvaiheen jälkeen. Edullisesti toinen liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) erotetaan erotusosassa (4), niin että liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan kiinteästä lignoselluloosamateriaalista ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta ja/tai pesusuodoksesta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraation lisäämiseksi. Tuoreen pesuveden määrä on pienempi kuin 4:1 (neste:kiintoaine (p/p)), edullisesti pienempi kuin 3:1, edullisemmin pienempi kuin 2:1, edullisimmin lähes 1:1. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion kiintoaineesta poistamisen tehokkuuden on oltava korkea ja korkeampi kuin 60 %, edullisesti suurempi kuin 70 %, edullisemmin suurempi kuin 80 %, edullisimmin suurempi kuin 90 %. Liukoisia hiilihydraatteja si- sältävät fraktiot (10) ja (14) voidaan yhdistää tai käyttää erikseen komponenttina lopputuotteen valmistamisessa. Yhdistetyt tai erilliset liukoisia hiilihydraatteja sisältävät fraktiot voidaan konsentroida jatkokäyttöä varten.In one embodiment, two soluble carbohydrate-containing fractions (10,14) can be formed at a high concentration and with a high degree of recovery of the soluble compounds. The two soluble carbohydrate-containing fractions are formed from the lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) in two or more steps. The first fraction (14) containing soluble carbohydrates is formed such that the liquid to solid ratio (w / w) of the lignocellulosic material is less than 5: 1, preferably less than 4: 1, more preferably less than 3: 1, and most preferably less than 2: 1. between the first and the last pretreatment step (2,5). The second fraction (10) containing soluble carbohydrates is formed by separating most of the soluble compounds after the final pretreatment step. Preferably, the second soluble carbohydrate-containing fraction (10) is separated in the separating portion (4) so that the soluble carbohydrate-containing fraction and / or wash filtrate is separated from the solid lignocellulosic material and at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction and / or wash filtrate The amount of fresh wash water is less than 4: 1 (liquid: solid (w / w)), preferably less than 3: 1, more preferably less than 2: 1, most preferably close to 1: 1. The solids carbohydrate fraction removal efficiency must be high and higher than 60%, preferably greater than 70%, more preferably greater than 80%, most preferably greater than 90%. Fractions (10) and (14) containing soluble carbohydrates may be combined or used separately as a component in the preparation of the final product. Combined or separate fractions containing soluble carbohydrates may be concentrated for further use.

Eräässä suoritusmuodossa voidaan muodostaa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) korkeana konsentraationa ja korkealla liukoisten yhdisteiden talteenottoasteella. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio muodostetaan lignoselluloosamateriaalista (3), joka muodostetaan käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), yhdessä tai useammassa vaiheessa. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio muodostetaan erottamalla suurin osa liukoisista yhdisteistä viimeisen esikäsittelyvaiheen (2,5) jälkeen, niin että liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan kiinteästä lignoselluloosamateriaalista ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta ja/tai pesusuodoksesta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraation lisäämiseksi. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota voidaan käyttää komponenttina lopputuotteen valmistamisessa. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävät fraktiot voidaan konsentroida jatkokäyttöä varten.In one embodiment, a fraction (10) containing soluble carbohydrates can be formed at a high concentration and with a high degree of recovery of the soluble compounds. The fraction containing soluble carbohydrates is formed from the lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) in one or more steps. The fraction containing the soluble carbohydrates is formed by separating most of the soluble compounds after the final pretreatment step (2,5) so that the fraction and / or washings containing the soluble carbohydrates are separated from the solid lignocellulosic material and the at least part of the increase. The fraction containing soluble carbohydrates can be used as a component in the preparation of the final product. Fractions containing soluble carbohydrates may be concentrated for further use.

Eräässä suoritusmuodossa voidaan muodostaa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) korkeana konsentraationa ja korkealla liukoisten yhdisteiden talteenottoasteella. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio muodostetaan lignoselluloosamateriaalista (3), joka muodostetaan käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), yhdessä tai useammassa vaiheessa. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio muodostetaan erottamalla suurin osa liukoisista yhdisteistä viimeisen esikäsittelyvaiheen (2,5) jäi- keen, niin että liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja/tai pesusuodos erotetaan kiinteästä ligno-selluloosamateriaalista ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta ja/tai pesusuodoksesta kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion konsentraation lisäämiseksi. Tuoreen pesuveden määrä on pienempi kuin 4:1 (neste:kiintoaine (p/p)), edullisesti pienempi kuin 3:1, edullisemmin pienempi kuin 2:1, edullisimmin lähes 1:1. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion kiintoaineesta poistamisen tehokkuuden on oltava korkea ja korkeampi kuin 70 %, edullisesti suurempi kuin 80 %, edullisemmin suurempi kuin 90 %, edullisimmin suurempi kuin 95 %. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota voidaan käyttää komponenttina lopputuotteen valmistamisessa. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävät fraktiot voidaan konsentroida jatkokäyttöä varten.In one embodiment, a fraction (10) containing soluble carbohydrates can be formed at a high concentration and with a high degree of recovery of the soluble compounds. The fraction containing soluble carbohydrates is formed from the lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) in one or more steps. The fraction containing the soluble carbohydrates is formed by separating most of the soluble compounds into the residue of the final pretreatment step (2,5) so that the fraction and / or washings containing the soluble carbohydrates are separated from the solid ligno-cellulosic material and at least a portion to increase the concentration of the carbohydrate-containing fraction. The amount of fresh wash water is less than 4: 1 (liquid: solid (w / w)), preferably less than 3: 1, more preferably less than 2: 1, most preferably close to 1: 1. The solids carbohydrate-containing fraction must have a high solids removal efficiency of greater than 70%, preferably greater than 80%, more preferably greater than 90%, most preferably greater than 95%. The fraction containing soluble carbohydrates can be used as a component in the preparation of the final product. Fractions containing soluble carbohydrates may be concentrated for further use.

Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio otetaan talteen. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio syötetään jatkoprosessointiin. Eräässä suoritusmuodossa tehdään liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion monomerisointi ennen jatkoprosessoin-tia. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio syötetään fermentaatioproses-siin. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota käytetään lähtömateriaalina fermentaatiossa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio syötetään hydrolyy-siprosessiin. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota käytetään lähtömateriaalina hydrolyysissä, kuten happohydrolyysissä, entsymaattisessa hydrolyysissä tai vastaavassa. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio syötetään katalyyttiseen käsittelyproses- siin. Eräässä suoritusmuodossa liukoisia hiilihydraatteja sisältävää fraktiota käytetään lähtömateriaalina katalyyttisessä prosessissa. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio voidaan syöttää suoraan fermen-taatioon, hydrolyysiin, katalyyttiseen käsittelyprosessiin tai muuhun sopivaan prosessiin tai vaihtoehtoisesti sopivan käsittelyvaiheen tai lisävaiheen, esim. lisäkonsentrointivaiheen tai puhdistusvaiheen, kautta fermentaatioon, hydrolyysiin, katalyyttiseen käsittelyprosessiin tai muuhun sopivaan prosessiin.In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is recovered. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is fed for further processing. In one embodiment, the fraction containing the soluble carbohydrates is subjected to monomerization before further processing. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is fed to the fermentation process. In one embodiment, the soluble carbohydrate-containing fraction is used as the starting material in the fermentation. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is fed to the hydrolysis process. In one embodiment, the soluble carbohydrate-containing fraction is used as starting material in hydrolysis such as acid hydrolysis, enzymatic hydrolysis, or the like. In one embodiment, the fraction containing soluble carbohydrates is fed to the catalytic treatment process. In one embodiment, the soluble carbohydrate-containing fraction is used as the starting material in the catalytic process. The fraction containing the soluble carbohydrates may be fed directly to the fermentation, hydrolysis, catalytic treatment or other suitable process, or alternatively, via a suitable treatment or further step, e.g., additional concentration or purification step, to fermentation, hydrolysis, catalytic processing.

Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa pesusuodoksesta syötetään toiseen prosessiin tai prosessivaiheeseen. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodosta käytetään laimennusvetenä toisessa prosessissa, esim. esikäsittelyprosessissa. Eräässä suoritusmuodossa pesusuodosta käytetään pesuvetenä toisessa prosessissa.In one embodiment, at least a portion of the washing filtrate is fed to another process or process step. In one embodiment, the wash filtrate is used as dilution water in another process, e.g., a pretreatment process. In one embodiment, the wash filtrate is used as wash water in another process.

Kiintoaine-neste-erotusosasta (4,6) syötetään ulos kiintoaineita (11) . Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosasta syötetään ulos kiinteä fraktio, joka käsittää kiintoaineita. Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio, joka käsittää kiintoaineita (11), muodostuu lignoselluloosamateriaalista (3), joka on muodostettu käsittelemällä kasvipohjaista raaka-ainetta (1), niin että kiinteä fraktio on muodostettu erottamalla liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) ja/tai pesusuodos (12) kiinteästä lignoselluloosamateriaalista ainakin yhdessä kiintoai-ne-neste-erotusosassa (4,6) ja kierrättämällä ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta ja/tai pesusuodoksesta lignoselluloosamateriaaliin (3), ja kiintoaineet (11) on otettu talteen erotus-osasta. Eräässä suoritusmuodossa kiintoaineet käsittävät C6-hiilihydraatte j a, kuten (C6H12O6 tai (C6(H2O)n), muita kiinteitä hiilihydraatteja ja ligniiniä, ja joitakin muita yhdisteitä, kuten jonkin verran jäljelle jäänyttä liukoista materiaalia. Eräässä suoritusmuo- dossa kiinteä fraktio on kakun muodossa. Eräässä suoritusmuodossa kakun kuiva-ainepitoisuus on 40 - 80 paino-%, edullisesti 45 - 70 paino-%, edullisemmin 50 - 60 paino-%, kiintoaine-neste-erotusosan jälkeen. Eräässä suoritusmuodossa kakun kuiva-ainepitoisuus on 7-70 paino-%, edullisesti 15 - 45 paino-%, edullisemmin 25 - 35 paino-%, kiintoaine-neste-erotusosan jälkeen. Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio sisältää liukoisia yhdisteitä alle 15 %, edullisesti alle 6 %, edullisemmin alle 3 % painosta kiintoaine-neste-erotusosan jälkeen. Eräässä suoritusmuodossa vesiliukoinen aine määritetään gravimetrisella pesumenetelmällä. Gravimetrisella pesumenetelmällä tapahtuva määritys voidaan tehdä seuraavasti: raaka-aineen, esim. kiinteän ja liukoisen fraktion, kuiva-ainepitoisuus (DM%) mitataan 60 °C:ssa, kiintoaineiden määrä, joka jää jäljelle sen jälkeen kun näytettä on lämmitetty 60 °C:ssa vakiopai-noon, mitataan, ja lasketaan kuiva-ainepitoisuus märkä-ja kuivapainon perusteella. Pesua varten tutkittavaa märkää materiaalia otetaan noin 10 g absoluuttisen kuivana, se punnitaan (tarkka punnittu määrä) ja sekoitetaan kuuman veden kanssa (50 °C) astiassa niin, että kokonaismäärä on 200 g, seosta sekoitetaan 20 s (Bamix Mono sauvasekoitin, 'C'-terä, nopeus 1 (7000 rpm)), seosta liotetaan 5 min liotusaika, seosta sekoitetaan 10 s (Bamix Mono sauvasekoitin, C'-terä, nopeus 1 (7000 rpm)), mitataan kuivan suodatinpaperin massa, seos suodatetaan käyttämällä Buchner-suodatinta (halkaisija 125 mm) ja suodatinpaperia, suljetaan alipaineventtiili, kun kakku on kokonaan matta (kuiva), otetaan suodos, ja sekoitin ja astia pestään suodoksella ja suodos suodatetaan uudelleen kakun läpi, kakku pestään kolme kertaa kuumalla vedellä, ä 100 g, niin että koko ajan säilytetään imuvaikutus, ja lisätään pesuvettä (100 g), kun kakku on kokonaan matta (kuiva) , punnitaan foliovuoka, kakku ja suodatinpaperi kuivataan foliovuoassa, kuivattu kakku (60 °C) ja suodatinpaperi punnitaan foliovuoassa, ja suodatinpaperin ja foliovuoan massa vähennetään kuivatun kakun, suodatinpaperin ja foliovuoan massasta, ja tämän jälkeen voidaan määrittää tutkittavan märän materiaalin liukoista ainetta sisältämätön kiintoaine, eli veteen liukenemattomat kiintoaineet (WIS). Veteen liukenemattomat kiintoaineet, WIS%, voidaan laskea seuraavasti: WIS% = (pestyn ja kuivatun materiaalin, esim. kakun, paino)/(märän pesulietteen, esim. raaka-aineen, paino). Kuiva-aineen vesiliukoinen aine, WS%, voidaan laskea seuraavasti: WS% = (alkuperäisen lietteen, esim. raaka-aineen, kuiva-aine (DM%)-(veteen liukenemattomat kiintoaineet, WIS%). Eräässä suoritusmuodossa raaka-aineen korkealla liukoisen materiaalin pitoisuudella (25 - 50 % kokonaiskuiva-aineesta liukoista) kiinteä fraktio sisältää liukoisia yhdisteitä alle 15 %, edullisesti alle 9 %, edullisemmin alle 5 % painosta kiintoaine-neste-erotusosan jälkeen mitattuna gravimetrisella pesu-menetelmällä. Eräässä suoritusmuodossa raaka-aineen alhaisemmalla liukoisen materiaalin pitoisuudella (alle 25 % kokonaiskuiva-aineesta liukoista) kiinteä fraktio sisältää liukoisia yhdisteitä alle 9 %, edullisesti alle 6 %, edullisemmin alle 3 % painosta kiintoaine-neste-erotusosan jälkeen mitattuna gravimetrisella pesumenetelmällä .The solids (11) are discharged from the solid-liquid separator (4.6). In one embodiment, a solid fraction comprising solids is discharged from the solid-liquid separator. In one embodiment, the solid fraction comprising solids (11) is formed from a lignocellulosic material (3) formed by treating the plant-based raw material (1) so that the solid fraction is formed by separating the soluble carbohydrate-containing fraction (10) and / or ) from the solid lignocellulosic material in at least one solids-liquid separator (4,6) and recycling at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction and / or washing filtrate to the lignocellulosic material (3), and the solids (11) are recovered from the separator. In one embodiment, the solids comprise C6 carbohydrates and, such as (C6H12O6 or (C6 (H2O) n), other solid carbohydrates and lignin, and some other compounds such as some residual soluble material. In one embodiment, the solid fraction is in the form of a cake. In one embodiment, the cake has a dry solids content of 40 to 80% by weight, preferably 45 to 70% by weight, more preferably 50 to 60% by weight, after a solids-liquid separator. , preferably 15 to 45% by weight, more preferably 25 to 35% by weight, after the solid-liquid separator. In one embodiment, the solid fraction contains soluble compounds less than 15%, preferably less than 6%, more preferably less than 3% by weight of the solid-liquid separator In one embodiment, the water-soluble substance is determined by a gravimetric washing method. The dry matter content (DM%) of the raw material, eg solid and soluble fraction, is measured at 60 ° C, the amount of solids remaining after the sample has been heated at 60 ° C to constant weight, measure and calculate the dry matter content on the basis of wet and dry weight. For washing, take about 10 g of absolute dry material, weigh it (exact weighed amount) and mix with hot water (50 ° C) in a total vessel of 200 g, mix for 20 s (Bamix Mono Hand Mixer, 'C') blade, speed 1 (7000 rpm)), soak mixture for 5 min, blend for 10 s (Bamix Mono rod blender, C'blade, speed 1 (7000 rpm)), measure dry filter paper pulp, filter using Buchner filter (125 mm diameter) and filter paper, close the vacuum valve when the cake is completely matte (dry), remove the filtrate and wash the mixer and container with filtrate and re-filter the filtrate through the cake, wash the cake three times with 100 g of hot water. maintaining the suction effect and adding wash water (100 g) when the cake is completely matt (dry), weighing the foil pan, drying the cake and filter paper in the foil pan, drying the cake (60 ° C), and the filter paper is weighed in the foil flow and the weight of the filter paper and the foil flow is subtracted from the mass of the dried cake, filter paper and foil flow and then the soluble non-soluble solids (WIS) of the test material can be determined. The water insoluble solids, WIS%, can be calculated as follows: WIS% = (weight of washed and dried material, e.g. cake) / (weight of wet wash slurry, e.g. raw material). The water soluble solids content of the solids, WS%, can be calculated as follows: WS% = (Initial slurry, e.g., raw material, solids (DM%) - (water insoluble solids, WIS%). In one embodiment, the high solubility of the raw material at a concentration of material (25-50% soluble in total solids), the solid fraction contains less than 15%, preferably less than 9%, more preferably less than 5% by weight of soluble compounds as measured by the gravimetric washing method. at a concentration of material (less than 25% soluble in total solids), the solid fraction contains less than 9%, preferably less than 6%, more preferably less than 3% by weight of soluble compounds as measured by the gravimetric washing method.

Kiinteiden partikkelien partikkelikoko voidaan määrittää esim. optisella mittauslaitteella, kuten Metso FS5, tai laserdiffraktiomenetelmällä, kuten Coulter LS230. Eräässä suoritusmuodossa kiinteiden partikkelien partikkelikoko voidaan määrittää ISO 16065-N tai TAPPI T271 -standardien perusteella. Kiinteiden partikkelien kuitupituus voidaan märittää ISO 16065-N -standardin perusteella, kun kuidut määritellään materiaaliksi, joka on pidempää kuin 0,2 mm. Kiinteiden partikkelien kuitupituus voidaan määrittää TAPPI T271 -standardin perusteella, kun kuitupituus on 0,01 - 7,60 mm. Metso FS5 -laitteen yhteydessä Le tarkoittaa ääripituutta, eli keskilinjan kuitupituutta, joka on kuitupituus mitattuna kuitujen keskilinjasta yhdestä päästä toiseen. Pituuspainotettu Lc(l) tarkoittaa pituuspainotettua kuitupituutta, joka on keskimääräinen kuitupituus, joka on mitattu kuituja-kaumasta painotettuna TAPPI T271 -standardien mukaisesti. Painopainotettu Le(w) tarkoittaa painopainotet-tua kuitupituutta, joka on myös keskimääräinen kuitu-pituus, joka on mitattu kuitujakaumasta painotettuna TAPPI T271 -standardien mukaisesti. Aritmeettinen Le(n) tarkoittaa aritmeettista keskiarvoa, joka on laskettu kuitupopulaatiojakaumasta. Tämän tuloksena lasketaan pituusjakaumasta keskimääräinen pituus. Fl(l)% on pituuspainotettu jakauma % (leveys > 10 pm, pituus < 0,2 mm). Kuituleveys mitataan integraaliarvo-na kuidun keskeltä suippenevien päiden ottamiseksi huomioon.The particle size of the solid particles can be determined, for example, by an optical measuring device such as Metso FS5 or by a laser diffraction method such as Coulter LS230. In one embodiment, the particle size of the solid particles can be determined based on ISO 16065-N or TAPPI T271 standards. The fiber length of solid particles can be determined by reference to ISO 16065-N, when the fibers are defined as material longer than 0.2 mm. The fiber length of solid particles can be determined by the TAPPI T271 standard for fiber lengths of 0.01 to 7.60 mm. In the case of Metso FS5, Le denotes the extreme length, i.e. the fiber length of the centerline, which is the fiber length measured from one end of the fiber centerline to the other. Length Weighted Lc (1) means Length Weighted Fiber Length, which is the average fiber length measured from fiber distribution weighted according to TAPPI T271 standards. Weighted Le (w) means weighted fiber length, which is also the average fiber length measured from the fiber distribution weighted according to TAPPI T271. Arithmetic Le (n) means the arithmetic mean calculated from the fiber population distribution. As a result, the average length is calculated from the length distribution. F1 (l)% is the length-weighted distribution% (width> 10 µm, length <0.2 mm). Fiber width is measured as an integral value to account for the tapered ends of the fiber.

Eräässä suoritusmuodossa pituuspainotettu par-tikkelipituus Lc(l) on alle [(0,4) x (vastaavan käsittelemättömän suitaattimassan kuitupituus)], edullisesti alle [(0,3) x (vastaavan käsittelemättömän sulfaatti-massan kuitupituus)], edullisemmin alle [(0,2) x (vastaavan käsittelemättömän sulfaattimassan kuitupituus)], edullisimmin alle [(0,1) x (vastaavan käsittelemättömän sulfaattimassan kuitupituus)].In one embodiment, the length-weighted particle length Lc (1) is less than [(0.4) x (fiber length of the corresponding crude pulp)], preferably less than [(0.3) x (fiber length of the corresponding crude sulphate pulp)], more preferably less than [( 0.2) x (fiber length of corresponding crude sulphate pulp)], most preferably less than [(0.1) x (fiber length of corresponding crude sulphate pulp)].

Eräässä suoritusmuodossa hienojen partikkelien leveys (0 - 0,2 mm fraktio) on alle [(0,7) x (vastaavan käsittelemättömän sulfaattimassan kuitupituus)] , edullisesti alle [(0,6) x (vastaavan käsittelemättömän sul-faattimassan kuitupituus)], edullisemmin alle [(0,5) x (vastaavan käsittelemättömän sulfaattimassan kuitupituus) ] , edullisimmin alle [(0,4) x (vastaavan käsittelemättömän sulfaattimassan kuitupituus)].In one embodiment, the fine particles have a width (0-0.2 mm fraction) of less than [(0.7) x (fiber length of the corresponding untreated sulphate pulp)], preferably less than [(0.6) x (fiber length of the corresponding untreated sulphate pulp)], more preferably less than [(0.5) x (fiber length of the corresponding crude sulfate pulp)], most preferably less than [(0.4) x (fiber length of the corresponding crude sulfate pulp)].

Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio käsittää hienoja kiinteitä partikkeleita, jotka ovat kuitu- maisia tai määrittelemättömiä partikkeleita, joiden pisin dimensio on lyhyempi kuin 0,2 mm mitattuna optisella Metso FS5 -laitteella (pituuspainotettujen (Lc(l)-mittausten ja -laskujen F1(1)-fraktio). Eräässä suoritusmuodossa lehtipuun kiinteä fraktio käsittää partikkeleita, joiden pisin dimensio on lyhyempi kuin 0,2 mm, yli 70 % (El (1) >70 %), edullisesti yli 80 %, edullisemmin yli 90 % ja edullisimmin yli 98 % painosta määritettynä Metso FS5 -laitteella. Eräässä suoritusmuodossa havupuun kiinteä fraktio käsittää partikkeleita, joiden pisin dimensio on lyhyempi kuin 0,2 mm, yli 50 % (El (1) >50 %), edullisesti yli 60 %, edullisemmin yli 70 % ja edullisimmin yli 80 % painosta määritettynä Metso FS5 -laitteella.In one embodiment, the solid fraction comprises fine solid particles of fibrous or undefined particles having a longest dimension less than 0.2 mm as measured by a Metso FS5 optical fiber (F1 (1) for Length Weighted (Lc (1)) Measurements and Calculations) In one embodiment, the hardwood solid fraction comprises particles having a longest dimension less than 0.2 mm, greater than 70% (E1 (1)> 70%), preferably greater than 80%, more preferably greater than 90%, and most preferably greater than 98%. by weight as determined by Metso FS5 In one embodiment, the softwood solid fraction comprises particles having a longest dimension less than 0.2 mm, greater than 50% (E1 (1)> 50%), preferably greater than 60%, more preferably greater than 70% and most preferably more than 80% by weight as determined by Metso FS5.

Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio käsittää hienoja kiinteitä partikkeleita, jotka ovat kuitumaisia tai määrittelemättömiä partikkeleita. Kiinteän fraktion pituuspainotettu pituus Lc(l) mitattuna TAPPI T271 -standardin perusteella sisältää kaikki havaitut partikkelit, jotka täyttävät mittauksen vaatimukset. TAPPI T271 -standardissa määritetään materiaalin kuitupituus siten, että sen pisin dimensio on 0,01 - 7,60 mm.In one embodiment, the solid fraction comprises fine solid particles which are fibrous or undefined. The length-weighted length Lc (l) of the solid fraction as measured by TAPPI T271 includes all observed particles that meet the measurement requirements. The TAPPI T271 standard specifies the fiber length of a material so that its longest dimension is 0.01 to 7.60 mm.

Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio käsittää hienoja kiinteitä partikkeleita, jotka ovat kuitumaisia tai määrittelemättömiä partikkeleita. Kiinteän fraktion pituuspainotettu pituus Lc(l) mitataan Metso FS5 -laitteella. Pituuspainotettu Le(1)-arvo on 40 % tai vähemmän vastaavan käsittelemättömän sulfaattimas-san kuitupituuden pituudesta, edullisesti 30 % tai vähemmän, edullisemmin 20 % tai vähemmän, edullisimmin 10 % tai vähemmän. Ja pituuspainotettujen partikkelien hienon partikkelitraktion (0 - 0,2 mm Le (1)-fraktio) leveys on 70 % tai vähemmän vastaavan sulfaattimassakuidun leveydestä, edullisesti 60 % tai vähemmän, edullisemmin 50 % tai vähemmän, edullisimmin 40 % tai vähemmän.In one embodiment, the solid fraction comprises fine solid particles which are fibrous or undefined. The length-weighted length Lc (l) of the solid fraction is measured with a Metso FS5. The length-weighted Le (1) value is 40% or less of the fiber length of the corresponding crude sulfate mass, preferably 30% or less, more preferably 20% or less, most preferably 10% or less. And, the length-weighted particles have a fine particle fraction (0-0.2 mm Le (1) fraction) width of 70% or less of the width of the corresponding sulfate pulp fiber, preferably 60% or less, more preferably 50% or less, most preferably 40% or less.

Eräässä suoritusmuodossa lehtipuun kiinteä fraktio käsittää hienoja kiinteitä partikkeleita, jotka ovat kuitumaisia tai määrittelemättömiä partikkeleita. Kiinteän fraktion pituuspainotettu pituus Lc(l) mitataan Metso FS5 -laitteella. Pituuspainotettuja Le (1)-fraktioita yli 0,2 mm kuitupituudella on 50 % tai vähemmän, edullisesti 35 % tai vähemmän, edullisemmin 20 % tai vähemmän, edullisimmin 5 % tai vähemmän.In one embodiment, the solid fraction of hardwood comprises fine solid particles which are fibrous or undefined. The length-weighted length Lc (l) of the solid fraction is measured with a Metso FS5. The length-weighted Le (1) fractions over a fiber length of more than 0.2 mm have 50% or less, preferably 35% or less, more preferably 20% or less, most preferably 5% or less.

Eräässä suoritusmuodossa havupuun kiinteä fraktio käsittää hienoja kiinteitä partikkeleita, jotka ovat kuitumaisia tai määrittelemättömiä partikkeleita. Kiinteän fraktion pituuspainotettu pituus Lc(l) mitataan Metso FS5 -laitteella. Pituuspainotettuja Le (1)-fraktioita yli 0,2 mm kuitupituudella on 60 % tai vähemmän, edullisesti 45 % tai vähemmän, edullisemmin 30 % tai vähemmän, edullisimmin 15 % tai vähemmän.In one embodiment, the solid fraction of softwood comprises fine solid particles which are fibrous or undefined. The length-weighted length Lc (l) of the solid fraction is measured with a Metso FS5. The length-weighted Le (1) fractions over a fiber length of more than 0.2 mm have 60% or less, preferably 45% or less, more preferably 30% or less, most preferably 15% or less.

Eräässä suoritusmuodossa kiintoaine-neste-erotusosasta (4,6) syötetään ulos kiinteä fraktio, joka käsittää kiintoaineita (11) . Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio syötetään ulos viimeisimmän kiintoaine-neste-erotusosan jälkeen. Eräässä suoritusmuodossa ainakin osa kiinteästä fraktiosta syötetään ulos kahden erotusosan välissä tai kahden erotusvaiheen välissä.In one embodiment, a solid fraction comprising solids (11) is discharged from the solid-liquid separator (4,6). In one embodiment, the solid fraction is discharged after the last solid-liquid separator. In one embodiment, at least a portion of the solid fraction is discharged between two separation sections or between two separation steps.

Eräässä suoritusmuodossa kiinteä fraktio syötetään hydrolyysiin, joka voidaan valita ryhmästä, joka koostuu happohydrolyysistä, entsymaattisesta hydro-lyysistä, ylikriittisestä hydrolyysistä ja/tai ali-kriittisestä hydrolyysistä ja niiden yhdistelmistä, tai komposiittimateriaalin valmistukseen tai poltto-prosessiin tai muuhun sopivaan prosessiin tai niiden yhdistelmiin. Kiinteä fraktio voidaan syöttää suoraan hydrolyysiin, komposiittimateriaalin valmistukseen, polttoprosessiin tai muuhun sopivaan prosessiin, tai vaihtoehtoisesti sopivan käsittelyvaiheen tai lisävaiheen, esim. lisäkonsentrointivaiheen tai puhdistusvai- heen, kautta hydrolyysiin, komposiittimateriaalin valmistukseen, polttoprosessiin tai muuhun sopivaan prosessiin.In one embodiment, the solid fraction is fed to hydrolysis, which may be selected from the group consisting of acid hydrolysis, enzymatic hydrolysis, supercritical hydrolysis and / or combinations thereof, or to the preparation of a composite material or to a process or other process. The solid fraction may be fed directly to hydrolysis, to the preparation of the composite material, to the combustion process or other suitable process, or alternatively to the hydrolysis, to the preparation of the composite material or to the process for processing, through a suitable processing or additional step, eg additional concentration or purification step.

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan aikaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio ja kiinteä fraktio korkeana konsentraationa ja hyvälaatuisena. Kiinteässä fraktiossa on erittäin korkea ligniinin ja glukaanin ja sen hydra-toituneiden tuotteiden konsentraatio. Lisäksi kiinteällä fraktiolla on erittäin korkea puhtaus. Esillä olevassa keksinnössä vesitase voidaan optimoida. Tällöin liukoisten hiilihydraattien pitoisuutta voidaan lisätä liukoisia hiilihydraatteja sisältävässä fraktiossa. Esillä olevalla keksinnöllä saadaan aikaan parannettu sokeritalteenotto. Lisäksi esillä olevassa keksinnössä minimoidaan jätevesi ja vähennetään liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion jälkikä-sittelykustannuksia. Korkea konsentraatio saavutetaan matalalla energiankulutuksella.The process of the present invention provides a fraction containing soluble carbohydrates and a solid fraction in high concentration and good quality. The solid fraction has a very high concentration of lignin and glucan and its Hydra-enriched products. In addition, the solid fraction has a very high purity. In the present invention, the water balance can be optimized. The soluble carbohydrate content can then be increased in the soluble carbohydrate fraction. The present invention provides improved sugar recovery. In addition, the present invention minimizes wastewater and reduces the post-treatment cost of the fraction containing soluble carbohydrates. High concentration is achieved with low energy consumption.

Esillä oleva keksintö saa aikaan teollisesti käyttökelpoisen, yksinkertaisen ja edullisen tavan liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion muodostamiseksi korkeana konsentraationa. Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä on helppo ja yksinkertainen toteuttaa tuotantoprosessina. Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä soveltuu käytettäväksi erilaisten sokeripohjaisten fraktioiden ja lopputuotteiden valmistuksessa erilaisista lähtömateriaaleista.The present invention provides an industrially usable, simple and inexpensive way of forming a high concentration of soluble carbohydrate fraction. The process of the present invention is easy and simple to implement as a production process. The process of the present invention is suitable for use in the preparation of various sugar-based fractions and end products from various starting materials.

ESIMERKITEXAMPLES

Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin seu-raavissa esimerkeissä viitaten liitteenä oleviin piirustuksiin .The invention will be described in more detail in the following examples with reference to the accompanying drawings.

Esimerkki 1 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 1 prosessin mukaisesti.Example 1 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the process of Figure 1.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan esikäsittelyn (2) avulla lignoselluloosamateriaalia (3). Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään kiin-toaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvai-heessa lignoselluloosamateriaalista (3) erotetaan pesusuodos (12) . Pesusuodos (12) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin painesuodatuslaitteen eteen. Painesuodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä.From the vegetable-based raw material (1), lignocellulosic material (3) is formed by pretreatment (2). The lignocellulosic material (3) is fed to a solid-liquid separator (4) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material (3). The wash filtrate (12) and at least part of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) are recycled to the lignocellulosic material in front of the pressure filtration device. The pressure filter device removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues.

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 2 prosessin mukaisesti.Example 2 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the process of Figure 2.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan esikäsittelyn (2) avulla lignoselluloosamateriaalia (3). Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään kiin-toaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvai-heessa lignoselluloosamateriaalista (3) erotetaan pesusuodos (12). Pesusuodos (12) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin painesuodatuslaitteen eteen. Liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita, poistetaan painesuodatuslaitteesta. Painesuodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä.From the vegetable-based raw material (1), lignocellulosic material (3) is formed by pretreatment (2). The lignocellulosic material (3) is fed to a solid-liquid separator (4) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material (3). The wash filtrate (12) is recycled to the lignocellulosic material in front of the pressure filtration device. The fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is removed from the pressure filtration apparatus. The pressure filter device removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues.

Esimerkki 3 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 3 prosessin mukaisesti.Example 3 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the process of Figure 3.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan esikäsittelyn (2) avulla lignoselluloosamateriaa-lia (3). Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään kiin-toaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää paine-suodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvai-heessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan pesusuodos (12). Pesusuodos (12) voidaan kierrättää lignoselluloosamateriaalin esikäsittelyyn (2). Vaihtoehtoisesti pesusuodos (12) poistetaan painesuodatuslaitteesta ja kierrätetään toiseen prosessiin. Ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin painesuoda-tuslaitteen eteen. Painesuodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä.From the vegetable-based raw material (1), the lignocellulosic material (3) is formed by pretreatment (2). The lignocellulosic material (3) is fed to a solid-liquid separator (4) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material. The washing filtrate (12) can be recycled to the pretreatment (2) of the lignocellulosic material. Alternatively, the wash filtrate (12) is removed from the pressure filtration device and recycled to another process. At least part of the fraction (10) containing soluble carbohydrates is recycled to the lignocellulosic material in front of the pressure filtration device. The pressure filter device removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues.

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 4 prosessin mukaisesti.Example 4 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the process of Figure 4.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan esikäsittelyn (2) avulla lignoselluloosamateriaa- lia (3). Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään kiintoaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää suodatus-laitteen. Lignoselluloosamateriaalista erotetaan suodatuksessa liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin suodatuslait-teen eteen. Suodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä.From the vegetable-based raw material (1), the lignocellulosic material (3) is formed by pretreatment (2). The lignocellulosic material (3) is fed to a solid-liquid separator (4) comprising a filtration device. The fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material by filtration. At least part of the fraction (10) containing soluble carbohydrates is recycled to the lignocellulosic material in front of the filtration device. The filter cake removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues.

Esimerkki 5 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 5 kaksivaiheisen prosessin mukaisesti.Example 5 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the two-step process of Figure 5.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan esikäsittelyn (2) avulla, esim. jauhamalla, lig-noselluloosamateriaalia (3) . Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään ensimmäiseen kiintoaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvaiheessa lignoselluloosamateriaalista (3) erotetaan pesusuodos (12). Pesusuodos (12) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin ensimmäisen painesuodatuslaitteen eteen. Osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) voidaan poistaa prosessista ennen toista erotusvaihetta.The plant-based raw material (1) is formed by the pre-treatment (2), e.g. by grinding, of the lignocellulosic material (3). The lignocellulosic material (3) is fed to a first solid-liquid separator (4) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material (3). The wash filtrate (12) and at least part of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) are recycled to the lignocellulosic material in front of the first pressure filtration device. Part of the soluble carbohydrate fraction (10) may be removed from the process prior to the second separation step.

Toisessa vaiheessa lignoselluloosamateriaali (3) käsitellään käsittelyosan (5) avulla, esim. fysikaalisella, kemiallisella tai fysikaalis-kemiallisella käsittelyllä kuten mikroaalto- tai ultraäänikäsitte- lyllä, tai höyryräjäytyksellä. Lignoselluloosamateriaali syötetään toiseen kiintoaine-neste-erotusosaan (6), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan pesusuodos (12) . Pesusuodos (12) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin ensimmäisen ja/tai toisen painesuodatuslaitteen eteen. Ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) poistetaan prosessista.In a second step, the lignocellulosic material (3) is treated by means of a treatment part (5), e.g., by physical, chemical or physico-chemical treatment such as microwave or ultrasonic treatment, or by steam blasting. The lignocellulosic material is fed to a second solid-liquid separator (6) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material. The wash filtrate (12) and at least part of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) are recycled to the lignocellulosic material in front of the first and / or second pressure filtration apparatus. At least part of the fraction (10) containing soluble carbohydrates is removed from the process.

Painesuodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä.The pressure filter device removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues.

Esimerkki 6 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 6 kaksivaiheisen prosessin mukaisesti.Example 6 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the two step process of Figure 6.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan esikäsittelyn (2) avulla, esim. jauhamalla, lignoselluloosamateriaalia (3) . Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään ensimmäiseen kiintoaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvaiheessa lignoselluloosamateriaalista (3) erotetaan pesusuodos (12). Pesusuodos (12) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin toisen erotuslaitteen eteen. Osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) voidaan poistaa prosessista ennen toista erotus-vaihetta .The lignocellulosic material (3) is formed from the vegetable-based raw material (1) by pretreatment (2), e.g. The lignocellulosic material (3) is fed to a first solid-liquid separator (4) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material (3). The washing filtrate (12) and at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) are recycled to the lignocellulosic material in front of the second separation device. Part of the soluble carbohydrate fraction (10) may be removed from the process prior to the second separation step.

Toisessa vaiheessa lignoselluloosamateriaali (3) käsitellään käsittelyosan (5) avulla, esim. fysikaalisella, kemiallisella tai fysikaalis-kemiallisella käsittelyllä kuten mikroaalto- tai ultraäänikäsitte-lyllä, tai höyryräjäytyksellä. Lignoselluloosamateriaali syötetään toiseen kiintoaine-neste-erotusosaan (6), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10), joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan pesusuodos (12) . Pesusuodos (12) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin toisen painesuodatuslaitteen eteen. Ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) poistetaan prosessista.In the second step, the lignocellulosic material (3) is treated by means of a treatment part (5), e.g., by physical, chemical or physico-chemical treatment such as microwave or ultrasonic treatment, or by steam blasting. The lignocellulosic material is fed to a second solid-liquid separator (6) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material. The wash filtrate (12) and at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) are recycled to the lignocellulosic material in front of the second pressure filtration device. At least part of the fraction (10) containing soluble carbohydrates is removed from the process.

Painesuodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä.The pressure filter device removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues.

Esimerkki 7 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio kuvan 7 prosessin mukaisesti.Example 7 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced according to the process of Figure 7.

Kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1) muodostetaan ensimmäisen esikäsittelyn (2) avulla, esim. hyd-rolyysillä, lignoselluloosamateriaalia (3) . Esikäsittelyn jälkeen osa liukoisista hiilihydraateista (14) erotetaan (13) ensimmäisen esikäsittelyvaiheen (2) yhteydessä. Lignoselluloosamateriaali (3) syötetään toiseen esikäsittelyvaiheeseen (5), jossa lignoselluloosamateriaali käsitellään esim. höyryräjäytyksellä. Tä- män jälkeen lignoselluloosamateriaali (3) syötetään kiintoaine-neste-erotusosaan (4), joka käsittää painesuodatuslaitteen. Painesuodatuksen pumppaus- ja puristusvaiheessa lignoselluloosamateriaalista erotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) , joka sisältää C5-sokereita. Painesuodatuksen pesuvaiheessa lignoselluloosamateriaalista (3) erotetaan pesusuodos (12) . Pesusuodos (12) ja ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) kierrätetään lignoselluloosamateriaaliin painesuodatuslaitteen eteen. Painesuodatuslaitteesta poistetaan kiinteä kakku (11), joka sisältää esim. kiintoaineita, kiinteitä hiilihydraatteja, ligniiniä ja jonkin verran liukoista sokeri-, oligomeeri- ja polymeerijäännöstä. Ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävistä fraktioista (10,14) poistetaan prosessista.The lignocellulosic material (3) is formed from the plant-based raw material (1) by a first pretreatment (2), e.g. by hydrolysis. After pretreatment, a portion of the soluble carbohydrates (14) is separated (13) during the first pretreatment step (2). The lignocellulosic material (3) is fed to a second pretreatment step (5) where the lignocellulosic material is treated, for example, by steam blasting. Thereafter, the lignocellulosic material (3) is fed to a solid-liquid separator (4) comprising a pressure filtration device. During the pumping and compression step of pressure filtration, a fraction (10) containing soluble carbohydrates containing C5 sugars is separated from the lignocellulosic material. During the pressure filtration washing step, the washing filtrate (12) is separated from the lignocellulosic material (3). The wash filtrate (12) and at least part of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) are recycled to the lignocellulosic material in front of the pressure filtration device. The pressure filter device removes the solid cake (11) containing e.g. solids, solid carbohydrates, lignin and some soluble sugar, oligomer and polymer residues. At least some of the fractions containing soluble carbohydrates (10,14) are removed from the process.

Esimerkki 8 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio.Example 8 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced.

Koivupuuhake esikäsiteltiin yksivaiheisessa autohydrolyysi- ja höyryräjäytysprosessissa hemisellu-loosan liuottamiseksi. Muodostettu esikäsitelty lignoselluloosamateriaali sekoitettiin yhteen kuuman veden kanssa ja sitä hämmennettiin muutamia tunteja. Tämän jälkeen suoritettiin kiintoaine-neste-erotus kaksisuuntaisella Outotec Larox FP 0.3 -painesuodattimella taulukon 1 kuvauksen mukaisesti. Suodatusala oli 0,27 m2. Konsentraation lisääntymisen simuloimiseksi ensimmäisestä puristuksesta saatua liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta (10) käytettiin seuraavan kierroksen laimennusvetenä, ja toisen suodatuksen jälkeen puristuksesta saatua liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta käytettiin taas kolmannen suodatuksen laimennuksessa. Lopulta toteutettiin 5 suoda- tuskierrosta. Suodatusolosuhteet on esitetty taulukossa 1.Birch chips were pre-treated in a one-step autohydrolysis and steam blasting process to dissolve hemicellulose. The formed pretreated lignocellulosic material was mixed with hot water and stirred for a few hours. Subsequently, a solid-liquid separation was performed on a two-way Outotec Larox FP 0.3 pressure filter as described in Table 1. The filtration area was 0.27 m2. To simulate the increase in concentration, the soluble carbohydrate filtrate obtained from the first press (10) was used as dilution water for the next round, and after the second filtration, the soluble carbohydrate filtrate obtained from the press was used again for the third filtration dilution. Finally, 5 filtration rounds were performed. The filtration conditions are shown in Table 1.

Taulukko 1table 1

Kokonaishiilihydraattipitoisuus mitattiin SCAN-CM 71 -standardin mukaisesti: käytettiin hap-pohydrolyysiä ja HPLC:tä. Kuvasta 8 nähdään, että hii-lihydraattipitoisuus lisääntyy hyvin samassa linjassa simuloidun konsentraatiokäyrän kanssa.Total carbohydrate content was measured according to SCAN-CM 71 standard: acid hydrolysis and HPLC were used. Figure 8 shows that the concentration of carbohydrate increases well in line with the simulated concentration curve.

Esimerkin simulaatio tehtiin oletuksella, että esikäsitellyn lignoselluloosamateriaalin liukenevien hiilihydraattien pitoisuus on 15,7 %, mikä oli myös lignoselluloosamateriaalin mitattu arvo esimer-The simulation of the example was made with the assumption that the soluble carbohydrate content of the pretreated lignocellulosic material is 15.7%, which was also the measured value of the lignocellulosic material, e.g.

kissa 8. Kuvasta 9 nähdään, että prosessista tulevan liukoisia hiilihydraatteja sisältävän suodoksen kon-sentraatio saavuttaa tason 104 g/1 jatkuvassa prosessissa.cat 8. Figure 9 shows that the concentration of soluble carbohydrate filtrate from the process reaches 104 g / L in a continuous process.

Esimerkki 9 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio.Example 9 In this example, a fraction containing soluble carbohydrates is produced.

Koivupuuhake esikäsiteltiin yksivaiheisessa autohydrolyysi- ja höyryräjäytysprosessissa hemisellu-loosan liuottamiseksi. Muodostettu lignoselluloosamateriaali sekoitettiin yhteen kuuman veden kanssa ja sitä hämmennettiin muutamia tunteja. Tämän jälkeen suoritettiin kiintoaine-neste-erotus kaksisuuntaisella Outotec Larox FP 0.3 -painesuodattimella taulukon 1 kuvauksen mukaisesti. Suodatusala oli 0,27 m2. Pesuveden määrä oli 2:1 (vesi:veteen liukenemattomat kiintoaineet) .Birch chips were pre-treated in a one-step autohydrolysis and steam blasting process to dissolve hemicellulose. The lignocellulosic material formed was mixed with hot water and stirred for a few hours. Subsequently, a solid-liquid separation was performed on a two-way Outotec Larox FP 0.3 pressure filter as described in Table 1. The filtration area was 0.27 m2. The wash water was 2: 1 (water: water-insoluble solids).

Konsentraation lisääntymistä simuloitiin niin, että koko prosessin pesusuodos (12) ja jonkin verran ensimmäisestä puristuksesta saatua liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta (10) laskettiin käytettäväksi seuraavan kierroksen laimennusvetenä, ja toisen suodatuksen jälkeen pesusuodos ja jonkin verran puristuksesta saatua liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta käytettiin taas kolmannen suodatuksen laimennuksessa. Tässä tapauksessa noin 77 % laimennusnesteestä oli liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta. Kierrätetty liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio oli 70 % koko liukoisia yhdisteitä sisältävästä nesteestä. Pesutehokkuudeksi arvioitiin 90 %. Lopulta toteutettiin enemmän kuin 70 toistokierros-ta. Esimerkin simulaatio tehtiin oletuksella, että esikäsitellyn lignoselluloosamateriaalin liukenevien hiilihydraattien pitoisuus oli 15,7 %, mikä oli myös lignoselluloosamateriaalin mitattu arvo esimerkissä 8.The increase in concentration was simulated so that the whole process wash filtrate (12) and some of the first compression soluble carbohydrate filtrate (10) were counted for use as the next round dilution water, and after the second filtration, the wash filtrate and some compression soluble carbohydrate filtrate . In this case, about 77% of the diluent was a soluble carbohydrate-containing filtrate. The recycled fraction containing soluble carbohydrates was 70% of the total soluble compound containing liquid. The washing efficiency was estimated to be 90%. Eventually, more than 70 iterations were performed. The simulation of the example was made with the assumption that the soluble carbohydrate content of the pretreated lignocellulosic material was 15.7%, which was also the measured value of the lignocellulosic material in Example 8.

Kuvasta 10 nähdään, että prosessista tulevan liukoisia hiilihydraatteja sisältävän suodoksen konsentraatio saavuttaa tason 102 g/1 jatkuvassa prosessissa.Figure 10 shows that the concentration of soluble carbohydrate filtrate from the process reaches 102 g / L in a continuous process.

Esimerkki 10 Tässä esimerkissä tuotetaan nestemäinen ja kiinteä fraktio.Example 10 In this example, a liquid and solid fraction is produced.

Koivupuuhake esikäsiteltiin kaksivaiheisessa laimea happo - höyryräjäytysprosessissa hemiselluloo-san liuottamiseksi ja liukoisia hiilihydraatteja sisältävän fraktion aikaansaamiseksi. Osa tästä liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta poistetaan ennen lignoselluloosamateriaalin nopeaa paineen vapautusta höyryräjäytyksessä. Muodostettu lignoselluloosamateriaali sekoitettiin yhteen kuuman veden kanssa ja sitä hämmennettiin hetki. Tämän jälkeen suoritettiin kiintoaine-neste-erotus Outotec Larox PF 0.1 -painesuodattimella taulukon 2 kuvauksen mukaisesti. Suodatusala oli 0,1 m2. Pesuveden määrä oli 1:1 (vesi: kakun kuiva-aine) ja 3:1. Tulokset on esitetty taulukossa 3. Kuiva-aineen vesiliukoinen aine on mitattu gravimetrisella pesumenetelmällä.Birch wood chips were pre-treated in a two-step dilute acid-steam blasting process to dissolve hemicellulose and obtain a fraction containing soluble carbohydrates. Part of this fraction containing soluble carbohydrates is removed prior to rapid release of the lignocellulosic material by steam blasting. The lignocellulosic material formed was mixed with hot water and stirred for a while. Subsequently, solid-liquid separation was performed on an Outotec Larox PF 0.1 pressure filter as described in Table 2. The filtration area was 0.1 m2. The amount of wash water was 1: 1 (water: dry cake) and 3: 1. The results are shown in Table 3. The water soluble solids of the dry matter were measured by gravimetric washing.

Taulukko 2Table 2

Taulukko 3Table 3

Esimerkki 11 Tässä esimerkissä tuotetaan nestemäinen ja kiinteä fraktio.Example 11 In this example, a liquid and solid fraction is produced.

Koivupuuhake esikäsiteltiin kaksivaiheisessa laimea happo - höyryräjäytysprosessissa hemiselluloo-san liuottamiseksi. Muodostettu lignoselluloosamateriaali sekoitettiin yhteen kuuman veden kanssa ja sitä hämmennettiin hetki. Tämän jälkeen suoritettiin kiin-toaine-neste-erotus vakuumisuodatussuodattimella taulukon 4 kuvauksen mukaisesti (vakuumisuodatus laboratoriossa) . Suodatusala oli 0,1 m2. Pesuveden määrä vaihteli alueella 0 - 8,6 (vesi:kakun kuiva-aine).Birch wood chips were pretreated in a two-step dilute acid-steam blasting process to dissolve the hemicellulose. The lignocellulosic material formed was mixed with hot water and stirred for a while. Subsequently, a solid-liquid separation was performed on a vacuum filtration filter as described in Table 4 (vacuum filtration in the laboratory). The filtration area was 0.1 m2. The amount of wash water ranged from 0 to 8.6 (water: cake dry).

Taulukko 4Table 4

Esimerkki 12 Tässä esimerkissä tuotetaan konsentroitu nestemäinen ja puhdistettu kiinteä fraktio esimerkin 10 perusteella.Example 12 In this example, a concentrated liquid and purified solid fraction is produced based on Example 10.

Koivupuuhake esikäsiteltiin kaksivaiheisessa laimea happo - höyryräjäytysprosessissa hemiselluloo-san liuottamiseksi. Muodostettu lignoselluloosamateriaali sekoitettiin yhteen kuuman veden kanssa ja sitä hämmennettiin hetki. Tämän jälkeen suoritettiin kiintoaine-neste-erotus Outotec Larox PF 0.1 -painesuodattimella taulukon 2 kuvauksen mukaisesti. Suodatusala oli 0,1 m2. Pesuveden määrä oli 1:1 (vesi: kakun veteen liukenemattomat kiintoaineet) ja 3:1. Alkuperäisessä esikäsitellyssä biomassassa oli kuiva-ainetta 65 %, ensimmäisessä suodatuksessa kuiva-ainetta oli 16 %, ja veteen liukenemattomien kiintoaineiden pitoisuus oli 13 %. Veteen liukenemattomien kiintoaineiden pitoisuus pidettiin vakiona suodatinpu-ristimessa, kun taas lietteen kuiva-aine lisääntyi lietteessä lisääntyneen liukoisen materiaalin vuoksi. Pestyssä kakussa oli kuiva-ainetta noin 50 %. Kiinteän fraktion, joka lisäksi pestiin laboratoriossa samalla tavoin kuin gravimetrisessa pesumenetelmässä kaiken vesiliukoisen materiaalin poistamiseksi, koostumus on esitetty taulukossa 5. Kiinteä fraktio pestiin vedellä jäljelle jääneiden liukoisten yhdisteiden poistamiseksi, ja ominaisuudet määritettiin sen jälkeen.Birch wood chips were pretreated in a two-step dilute acid-steam blasting process to dissolve the hemicellulose. The lignocellulosic material formed was mixed with hot water and stirred for a while. Subsequently, solid-liquid separation was performed on an Outotec Larox PF 0.1 pressure filter as described in Table 2. The filtration area was 0.1 m2. The wash water was 1: 1 (water: cake insoluble solids) and 3: 1. The original pre-treated biomass had a dry solids content of 65%, a first filtration solids content of 16%, and a water-insoluble solids content of 13%. The water-insoluble solids content was kept constant in the filter press while the slurry solids increased due to the increased soluble material in the slurry. The washed cake contained about 50% dry matter. The composition of the solid fraction, which was additionally washed in the laboratory in the same manner as in the gravimetric washing method to remove any water soluble material, is shown in Table 5. The solid fraction was washed with water to remove residual soluble compounds, and properties were then determined.

Konsentraation lisääntymistä simuloitiin niin, että koko prosessin pesusuodos (12) ja jonkin verran ensimmäisestä puristuksesta saatua liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta (10) laskettiin käytettäväksi seuraavan kierroksen laimennusvetenä, ja toisen suodatuksen jälkeen pesusuodos ja jonkin verran puristuksesta saatua liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta käytettiin taas kolmannen suodatuksen laimennuksessa. l:l-pesun tapauksessa noin 83 % laimennusnesteestä oli liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta ja 3:l-pesun tapauksessa 48 % laimennusnesteestä oli liukoisia hiilihydraatteja sisältävää suodosta. Pesutehokkuudeksi laskettiin 83 % (1:1) ja 88 % (3:1) . Lopulta toteutettiin enemmän kuin 70 tois-tokierrosta. Esimerkin simulaatio tehtiin esikäsitellyn lignoselluloosamateriaalin mitatulla liukoisen aineen pitoisuudella 18,4 %. Prosessista tulevan liukoista ainetta sisältävän suodoksen konsentraatio saavuttaa tason 135 g/1 jatkuvassa prosessissa 1:1-pesussa ja 99 g/1 3:l-pesussa.The increase in concentration was simulated so that the whole process wash filtrate (12) and some of the first pressurized soluble carbohydrate filtrate (10) were counted for use as the next round dilution water, and after the second filtration, the wash filtrate and . For 1: 1 wash, about 83% of the diluent was soluble carbohydrate filtrate, and for 3: 1 wash, 48% of the diluent was soluble carbohydrate filtrate. The washing efficiency was calculated to be 83% (1: 1) and 88% (3: 1). In the end, more than 70 iterations were performed. The simulation of the example was performed with a measured solubility of 18.4% in the pretreated lignocellulosic material. The concentration of soluble filtrate from the process reaches a level of 135 g / l in continuous 1: 1 wash and 99 g / 1 in 3: 1 wash.

Taulukko 5Table 5

Esimerkki 13 Tässä esimerkissä tuotetaan liukoisten hiilihydraattien fraktio ja kiinteä fraktio.Example 13 In this example, a fraction of soluble carbohydrates and a solid fraction are produced.

Eukalyptuspuuhake esikäsiteltiin yksivaiheisessa autohydrolyysi- ja höyryräjäytysprosessissa kaksissa eri prosessiolosuhteissa hemiselluloosan liuottamiseksi. Muodostetut esikäsitellyt lignoselluloosa-materiaalit pestiin kuumalla vedellä laboratoriossa suurimman osan vesiliukoisista yhdisteistä poistamiseksi. Nämä jäljelle jääneet, vesiliukoisia yhdisteitä sisältämättömät kiintoaineet mitattiin kahdella eri partikkelikokoanalysaattorilla. Metso FS5 ja Coulter LS230 -laitteiden tulokset on esitetty taulukossa 6 'esikäsiteltyjen eukalyptuspohjaisten ligno-selluloosamateriaalien kahdet veteen liukenemattomat kiintoaineet'.Eucalyptus wood chips were pretreated in a one-step autohydrolysis and steam blasting process under two different process conditions to dissolve hemicellulose. The formed pretreated lignocellulosic materials were washed with hot water in a laboratory to remove most of the water-soluble compounds. These remaining water-soluble non-solids solids were measured on two different particle size analyzers. The results of Metso FS5 and Coulter LS230 are shown in Table 6 'Two water-insoluble solids of pre-treated eucalyptus-based ligno-cellulosic materials'.

Taulukko 6Table 6

Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erilaisina suoritusmuotoina käytettäväksi mitä erilaisimpien sokeripohjaisten fraktioiden tuottamiseen erilaisista raaka-aineista.The process of the present invention is applicable in various embodiments for use in the production of a wide variety of sugar-based fractions from a variety of raw materials.

Keksintöä ei rajoiteta pelkästään edellä kuvattuun esimerkkiin, vaan monet muunnelmat ovat mahdollisia suojavaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the example described above, but many variations are possible within the scope of the inventive idea defined in the claims.

Claims (8)

SUO JAVAATIMUKSE TSUGGESTIONS T 1. Kiinteä fraktio, joka käsittää kiintoaineita (11), jotka muodostuvat lignoselluloosamateriaalista (3), joka on muodostettu kasvipohjaisesta raaka-aineesta (1), jossa kiinteä fraktio käsittää kiinteitä C6-hiilihydraatteja, muita kiinteitä hiilihydraatteja ja ligniiniä.A solid fraction comprising solids (11) consisting of a lignocellulosic material (3) formed from a plant-based raw material (1), wherein the solid fraction comprises C 6 solid carbohydrates, other solid carbohydrates and lignin. 2. Suojavaatimuksen 1 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio käsittää kiinteitä C6-hiilihydraatte j a, jotka ovat C6H12O6 ja/tai C6(H2O)n.The solid fraction according to claim 1, wherein the solid fraction comprises C6 carbohydrates which are C6H12O6 and / or C6 (H2O) n. 3. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio sisältää liukoisia yhdisteitä alle 15 paino-% kiintoaine-neste-erotusosan (4,6) j älkeen.The solid fraction according to claim 1 or 2, wherein the solid fraction contains less than 15% by weight of soluble compounds after the solid-liquid separator (4.6). 4. Jonkin suojavaatimuksista 1-3 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio sisältää liukoisia yhdisteitä alle 6 paino-% kiintoaine-neste-erotusosan (4,6) jälkeen.The solid fraction according to any one of claims 1-3, wherein the solid fraction contains soluble compounds after less than 6% by weight of the solid-liquid separator (4.6). 5. Jonkin suojavaatimuksista 1-4 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio sisältää liukoisia yhdisteitä alle 3 paino-% kiintoaine-neste-erotusosan (4,6) jälkeen.The solid fraction according to any one of claims 1-4, wherein the solid fraction contains less than 3% by weight of soluble compounds after the solid-liquid separator (4.6). 6. Jonkin suojavaatimuksista 1-5 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio käsittää hienoja kiinteitä partikkeleita, joiden pisin dimensio on lyhyempi kuin 0,2 mm.The solid fraction according to any one of claims 1-5, wherein the solid fraction comprises fine solid particles having a longest dimension less than 0.2 mm. 7. Jonkin suojavaatimuksista 1-6 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio on saatavissa menetelmällä, joka käsittää seuraavat vaiheet: - erotetaan lignoselluloosamateriaalista (3) liukoisia hiilihydraatteja sisältävä fraktio (10) ja/tai pesusuodos (12) ainakin yhden kiintoaine-neste-erotusosan (4,6) avulla ja kierrätetään ainakin osa liukoisia hiilihydraatteja sisältävästä fraktiosta (10) ja/tai pesusuodoksesta (12) lig-noselluloosamateriaaliin (3), ja - otetaan kiintoaineet (11) talteen erotusosasta.The solid fraction according to any one of claims 1-6, wherein the solid fraction is obtainable by a process comprising the steps of: separating from the lignocellulosic material (3) the soluble carbohydrate fraction (10) and / or the washing filtrate (12) by at least one solid-liquid separator (4,6) and recycling at least a portion of the soluble carbohydrate-containing fraction (10) and / or wash filtrate (12) to the lignocellulosic material (3), and recovering the solids (11) from the separating portion. 8. Jonkin suojavaatimuksista 1-7 mukainen kiinteä fraktio, jossa kiinteä fraktio on hydrolyysin lähtömateriaali, komposiittimateriaalin valmistuksen lähtömateriaali tai polttoprosessin lähtömateriaali.The solid fraction according to any one of claims 1-7, wherein the solid fraction is the starting material for hydrolysis, the starting material for the composite material, or the starting material for the combustion process.
FIU20184183U 2015-02-06 2015-02-06 Solid fraction FI12327U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FIU20184183U FI12327U1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Solid fraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FIU20184183U FI12327U1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Solid fraction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI12327U1 true FI12327U1 (en) 2019-04-15

Family

ID=66087656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FIU20184183U FI12327U1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Solid fraction

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI12327U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI12359U1 (en) Fraction containing soluble carbohyrates
CA2701854C (en) Production methods for solubilized lignin, saccharide raw material and monosaccharide raw material, and solubilized lignin
Testova et al. Autohydrolysis of birch wood: 11th ewlp, hamburg, germany, august 16–19, 2010
Song et al. Hot-water extraction of ground spruce wood of different particle size
Li et al. Fractionation and characterization of lignin-carbohydrate complexes (LCCs) from eucalyptus fibers
EP2513150A1 (en) A process for the extraction of sugars and lignin from lignocellulose-comprising solid biomass
Gabov et al. Sugarcane bagasse valorization by fractionation using a water-based hydrotropic process
Moreira et al. New insights in the fractionation of Pinus pinaster wood: Sequential autohydrolysis, soda ethanol organosolv and acidic precipitation
Nayeem et al. High purity dissolving pulp from jute
FI12327U1 (en) Solid fraction
RU2745988C2 (en) Method and apparatus for enzymatic hydrolysis
CN107667111B (en) Method and apparatus for washing crude lignin, soluble carbohydrate containing fraction, solid fraction and use thereof
Joubert et al. Effect of integrating xylan extraction from E. grandis into the Kraft pulping process on pulp yield and chemical balance
FI20185854A1 (en) A method and an apparatus for increasing concentration of soluble carbohyrate containing fraction, a soluble carbohyrate containing fraction, a solid fraction and their use
FI20195378A1 (en) A method and an apparatus for washing a crude lignin, a soluble carbohyrate containing fraction, a solid fraction and their use
Weiwei et al. ALKALINE SOLVENT COOKING TREATMENT OF CORK AND COMPONENT ANALYSIS OF FILTRATES
Sablayrolles et al. Comparison of different twin-screw extraction conditions for the production of arabinoxylans
Qi et al. Study on the Purification of Lignincellose Fiber from Eucalyptus camaldulensis Wood

Legal Events

Date Code Title Description
FGU Utility model registered

Ref document number: 12327

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: U1