FI127778B - Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt - Google Patents

Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt Download PDF

Info

Publication number
FI127778B
FI127778B FI20175293A FI20175293A FI127778B FI 127778 B FI127778 B FI 127778B FI 20175293 A FI20175293 A FI 20175293A FI 20175293 A FI20175293 A FI 20175293A FI 127778 B FI127778 B FI 127778B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
adsorbent
liquid
extraction
lignin
lignocellulosic material
Prior art date
Application number
FI20175293A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20175293L (fi
Inventor
Mari Kallioinen
Mika Mänttäri
Original Assignee
Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto
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 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto filed Critical Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto
Priority to FI20175293A priority Critical patent/FI127778B/fi
Priority to PCT/FI2018/050230 priority patent/WO2018178515A1/en
Priority to CN201880020932.9A priority patent/CN110603094B/zh
Priority to EP18720652.9A priority patent/EP3600650B1/en
Priority to US16/492,623 priority patent/US11278865B2/en
Publication of FI20175293L publication Critical patent/FI20175293L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI127778B publication Critical patent/FI127778B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3483Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/14Hemicellulose; Derivatives thereof

Abstract

Esillä oleva keksintö liittyy nesteiden puhdistamisen alaan. Täsmällisesti keksintö liittyy menetelmään liuenneiden epäpuhtauksien poistamiseksi tai erottamiseksi uutosnesteestä ja menetelmään hemiselluloosaa sisältävän nesteen ja/tai ligniiniä ja/tai muita ainesosia sisältävän adsorbentin valmistamiseksi. Erityisesti keksintö koskee adsorbentin lignoselluloosamateriaalin käyttämistä liuenneiden epäpuhtauksien poistamiseksi nesteestä.

Claims (41)

1. Menetelmä liuenneiden epäpuhtauksien erottamiseksi uutosnesteestä, jolloin menetelmä sisältää uutosnesteen laskemisen adsorbentin läpi, joka mainittu adsorbentti sisältää jäähty5 nyttä hienojakoista lignoselluloosamateriaalia, jolle on suoritettu uutto hemiselluloosan ja/tai muiden ainesosien poistamiseksi siitä, ligniinin ja/tai muiden ainesosien saostamiseksi tai sitomiseksi adsorbentilla, jolloin mainittu uutosneste jäähtyy, kun se saatetaan kosketuksiin adsorbentin kanssa.
10
2. Patenttivaatimukseni mukainen menetelmä, jolloin menetelmä sisältää edelleen adsorbentin kanssa kosketuksissa olleen modifioidun uutosnesteen ottamisen talteen.
3. Menetelmä nesteen, joka sisältää hemiselluloosaa, ja/tai adsorbentin, joka sisältää ligniiniä ja/tai muita ainesosia, valmistamiseksi, jolloin menetelmä sisältää
15 nesteen saattamisen kosketuksiin adsorbentin kanssa, joka adsorbentti sisältää hienojakoista lignoselluloosamateriaalia, jolle on tehty uutto hemiselluloosan ja/tai muiden ainesosien poistamiseksi siitä, ligniinin ja/tai muiden ainesosien saostamiseksi tai sitomiseksi adsorbentilla ja valinnaisesti adsorbentin kanssa kosketuksiin saatetun modifioidun nesteen ottamisen talteen,
20 jolloin mainittu neste jäähtyy, kun se saatetaan kosketuksiin adsorbentin kanssa.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1 -3 mukainen menetelmä, jolloin menetelmä sisältää edelleen adsorbentin tai lignoselluloosamateriaalin, jolle on suoritettu uutto, jäähdyttämisen ennen adsorbentin saattamista kosketukseen nesteen kanssa.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1, 2 ja 4 mukainen menetelmä, jossa adsorbentti
25 tai lignoselluloosamateriaali, jolle on suoritettu uutto, jäähdytetään jäädytyslaitteella.
6. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbentin tai lignoselluloosamateriaalin, jolle on suoritettu uutto, lämpötila on matalampi kuin nesteen.
20175293 prh 23 -01- 2019
7. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbentin tai lignoselluloosamateriaalin, jolle on suoritettu uutto, lämpötila on alle 0°C niiden joutuessa kosketukseen nesteen kanssa.
8. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa nes5 teen, jonka on tarkoitus joutua kosketukseen adsorbentin kanssa, lämpötila on valittu ryhmästä joka koostuu 80 - 200 °C.
9. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa lignoselluloosamateriaali, jolle suoritetaan ensimmäinen uutto, jäähdytetään ja sitä käytetään ligniiniainesosan ja/tai muiden ainesosien erottamiseksi toisesta uutosta saa-
10 dusta uuttonesteestä.
10. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbentti saadaan aikaan uuttamalla lignoselluloosamateriaalia vesipitoisella liuoksella, joka sisältää valinnaisesti emäksisen, happo- tai puskurikomponentin merkittävän osan hemiselluloosasta ja/tai muista siinä olevista yhdisteistä poistamiseksi.
15
11. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa lignoselluloosamateriaalin hemiselluloosapitoisuus on ainakin 10 paino-%, edullisesti ainakin 20 paino-%, täsmällisesti 30-95 paino-% pienempi kuin lignoselluloosamateriaalin vastaava pitoisuus ennen uuttoa.
12. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa hieno20 jakoisen lignoselluloosamateriaalin ligniinipitoisuus on ainakin 60 paino-%, edullisesti
70 paino-%, sopivasti 80 paino-% lignoselluloosamateriaalin ligniinipitoisuudesta ennen uuttoa.
13. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbentti saadaan aikaan suorittamalla lignoselluloosamateriaalille kuumavesiuutto, jol-
25 loin kuumavesiuutto suoritetaan edullisesti lämpötilassa 100 °C - 250 °C, erityisesti n.
110-200 °C, edullisesti aikavälillä 10 minuuttia - 7 päivää.
14. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa lignoselluloosamateriaali otetaan talteen uuton jälkeen ja sitä käytetään adsorbenttina ligniinin ja/tai muiden ainesosien saostamiseksi nesteestä olennaisesti ilman mitään
30 ajoittaista lignoselluloosamateriaalin pesemistä.
20175293 prh 23 -01- 2019
15. Jonkin patenttivaatimuksista 1-13 mukainen menetelmä, jossa lignoselluloosamateriaali otetaan talteen uuton jälkeen, pestään ja käytetään adsorbenttina ligniinin ja/tai muiden ainesosien saostamiseksi nesteestä.
16. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa uuton 5 jälkeen talteenotettu lignoselluloosamateriaali kuivataan ennen sen käyttämistä adsorbenttina ligniinin ja/tai nesteen muiden ainesosien saostamiseksi.
17. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa ennen käyttämistään uutettu lignoselluloosamateriaali käsitellään kemiallisella aineella, joka on valittu alkaliyhdisteiden, happoyhdisteiden ja liuottimien tai niiden yhdistelmien jou-
10 kosta sen adsorptio-ominaisuuksien modifioimiseksi.
18. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jolloin menetelmässä tai uutetussa lignoselluloosamateriaalissa ei ole synteettisiä polymeerisiä adsorbentteja.
19. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa ligno15 selluloosamateriaali sisältää puuta, kuten havupuuta, esimerkiksi kuusta, mäntyä tai lehtikuusta, lehtipuuta, kuten koivua, poppelia, haapaa, leppää, eukalyptuspuuta tai trooppisten lehtipuiden sekoitusta tai näiden sekoituksia.
20. Jonkin edellä olevien patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbentti sisältää lignoselluloosamateriaalia, jonka dso hiukkaskoko on 0,05-6,0 mm,
20 edullisesti 0,1 -5,0 mm, sopivasti 0.2 - 3 mm.
21. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa neste saatetaan kosketukseen adsorbentin kanssa lignoselluloosamateriaalin ja nesteen massan suhteen ollessa 0,01:1 - 0,25:1, edullisesti ainakin 0,04:1, sopivasti n. 0,2:1.
22. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsor25 bentti sisältää edelleen synteettistä adsorbenttimateriaalia, joka on edullisesti valittu ryhmästä, joka koostuu aromaattistyyppisistä adsorbenteista, modifioiduista aromaattistyyppisistä adsorbenteista, metakryylisistä adsorbentteista ja näiden sekoituksista.
23. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbenttimateriaali, jonka päälle tai johon ainakin osa nesteen ligniinistä ja/tai muista ai-
30 nesosista on saostunut tai sitoutunut, otetaan talteen ja käytetään uudelleen adsorbenttimateriaalina.
20175293 prh 23 -01- 2019
24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, jossa talteenotettu adsorbenttimateriaali kuivataan, pestään ja kuivataan ennen sen käyttämistä uudelleen adsorbenttimateriaalina.
25. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa se osa
5 ligniiniä ja/tai muita ainesosia, joka on saostunut tai sitoutunut adsorbenttimateriaaliin, on ainakin 20 paino-%, erityisesti ainakin 30 paino-% tai 40 paino-%, täsmällisesti ainakin 50 paino-%, 60 paino-%, 70 paino-%, 80 paino-% tai 90 paino-% ligniinin ja/tai muiden nesteessä olevien ainesosien määrästä.
26. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsor10 benttimateriaalin, jonka päälle ainakin osa nesteen ligniinistä on saostunut tai sitoutunut, ligniini:hiilihydraatti suhde on suurempi kuin adsorbenttimateriaalissa ennen saostamista.
27. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa neste sisältää hemiselluloosaa ja/tai muita orgaanisia yhdisteitä, jotka on valittu ryhmästä
15 fenoliyhdisteitä, kuten ligniiniä, heterogeenisiä polysakkarideja, hartsi- ja rasvahappoja, typpipitoisia yhdisteitä, kuten proteiineja, polymeeriyhdisteitä ja öljyjä ja näiden yhdistelmiä ja/tai epäorgaanisia yhdisteitä.
28. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa neste on vesipitoinen.
20
29. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa neste saadaan aikaan uuttamalla lignoselluloosamateriaalia esimerkiksi kuumavesiuutolla.
30. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbentti on järjestetty adsorptioalueelle ja neste johdetaan tuon alueen läpi ja saatetaan alueella läheiseen kosketukseen adsorbentin kanssa.
25
31. Patenttivaatimuksen 30 mukainen menetelmä, jossa adsorptioalue sisältää adsorbentin muodostaman suodatuspedin.
32. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa modifioitu neste, joka sisältää vähemmän ligniiniä ja/tai muita ainesosia, otetaan talteen adsorptioalueen effluenttina.
30
33. Jonkin patenttivaatimuksista 3-29 mukainen menetelmä, jossa adsorbentti sekoitetaan nesteen kanssa, erityisesti vesipitoisen nesteen kanssa, lietteen
20175293 prh 23 -01- 2019 muodostamiseksi, jossa ligniini ja/tai muut nesteen ainesosat joutuvat kosketuksiin adsorbentin kanssa ja saostuvat tai sitoutuvat adsorbenttiin.
34. Patenttivaatimuksen 33 mukainen menetelmä, jossa lietteen nestefaasi erotetaan dispergoidusta materiaalista ja otetaan talteen modifioituna nesteenä, jonka epäpuh-
5 tauspitoisuutta on pienennetty.
35. Jonkin patenttivaatimuksista 2-34 mukainen menetelmä, jossa modifioitu neste saatetaan uudelleen kosketukseen adsorbenttimateriaalin kanssa, esimerkiksi kierrättämällä.
36. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa neste on 10 valittu ryhmästä, joka koostuu kuumavesiuuton uutteista, puunjalostuslaitosten pro- sessiliuoksista kuten mustalipeästä, jätevesistä, lääketehtaiden jätevesistä, öljyjalostamoiden jätevesistä ja maatalouden päästöistä.
37. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa ligniinin ja/tai muiden ainesosien saostuksella aikaansaatu modifioitu neste johdetaan mole-
15 kyyli- tai membraanisuodatusvaiheeseen hemiselluloosan ottamiseksi talteen.
38. Jonkin patenttivaatimuksista 27-37 mukainen menetelmä, jossa ainakin osa talteenotetusta hemiselluloosasta ohjataan jatkokäsittelyyn käytettäväksi teollisuudessa, esim, substraattina erityisten kemikaalien, kuten sokerien ja alkoholien, valmistamisessa.
20
39. Jonkin patenttivaatimuksista 27-37 mukainen menetelmä, jossa ainakin osa talteenotetusta hemiselluloosasta jalostetaan käytettäväksi esim, pakkaamisessa ja pakkausmateriaalina.
40. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbenttimateriaali, jonka päälle ainakin osa nesteen ligniinistä on saostunut tai sitoutu-
25 nut, johdetaan jatkokäsittelyyn käytettäväksi pellettien tai brikettien valmistuksessa.
41. Jonkin edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, jossa adsorbenttimateriaalia, jonka päälle ainakin osa nesteen ligniinistä on saostunut tai sitoutunut, käytetään energian tuottamisessa.
1/3
FI20175293A 2017-03-29 2017-03-29 Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt FI127778B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175293A FI127778B (fi) 2017-03-29 2017-03-29 Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt
PCT/FI2018/050230 WO2018178515A1 (en) 2017-03-29 2018-03-28 Extracted lignocellulosic material as an adsorbent and uses thereof
CN201880020932.9A CN110603094B (zh) 2017-03-29 2018-03-28 提取的木质纤维素材料作为吸附剂及其用途
EP18720652.9A EP3600650B1 (en) 2017-03-29 2018-03-28 Method of using extracted lignocellulosic material as an adsorbent
US16/492,623 US11278865B2 (en) 2017-03-29 2018-03-28 Extracted lignocellulosic material as an adsorbent and uses thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175293A FI127778B (fi) 2017-03-29 2017-03-29 Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20175293L FI20175293L (fi) 2018-09-30
FI127778B true FI127778B (fi) 2019-02-15

Family

ID=63787087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20175293A FI127778B (fi) 2017-03-29 2017-03-29 Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI127778B (fi)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20175293L (fi) 2018-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malik et al. Removal of heavy metals from emerging cellulosic low-cost adsorbents: a review
Naseer et al. Lignin and lignin based materials for the removal of heavy metals from waste water-an overview
Šoštarić et al. Study of heavy metals biosorption on native and alkali-treated apricot shells and its application in wastewater treatment
Abdelhadi et al. Production of biochar from olive mill solid waste for heavy metal removal
US9862893B2 (en) Process for purifying lignocellulosic feedstocks
EP3600650B1 (en) Method of using extracted lignocellulosic material as an adsorbent
Mulugeta et al. Removal of methylene blue (Mb) dye from aqueous solution by bioadsorption onto untreated Parthenium hystrophorous weed
CA2878519C (en) Method for extracting biomass
Westerberg et al. Separation of galactoglucomannans, lignin, and lignin-carbohydrate complexes from hot-water-extracted Norway spruce by cross-flow filtration and adsorption chromatography
Šoštarić et al. Application of apricot stone waste from fruit processing industry in environmental cleanup: copper biosorption study
CN109153822B (zh) 生产半纤维素提取物的方法
CN111655663B (zh) 从蔗渣制造多酚组合物的方法
Zhao et al. Adsorption of congo red onto lignocellulose/montmorillonite nanocomposite
CN109046264B (zh) 一种季铵盐改性甜菜粕生物吸附剂及制备与应用
FI127778B (fi) Uutettu lignoselluloosamateriaali ja sen käytöt
del Rosario Moreno-Virgen et al. Applications of activated carbons obtained from lignocellulosic materials for the wastewater treatment
FI127777B (fi) Uutettu lignoselluloosamateriaali adsorbenttina
CN106676206B (zh) 有机溶剂-水联合处理从木质纤维素中分离高纯度纤维素、木素和糖的方法
Aliyah Adsorption of lead using rice husk
ES2928768T3 (es) Purificación de ácido levulínico
WO2011150436A1 (de) Verfahren zur verbesserten verarbeitbarkeit von hydrothermolysaten von lignozellulosischem material
Kumari et al. Lignocellulosic biopolymers as potential biosorbents
Allam et al. Modified waste materials for removal of cationic dye from liquid Effluents and their kinetic studies
Salim et al. Removal of Methylene Blue and Neutral Red Dyes from Spiked Waste-Water Using Edtad Modified Cellulose Obtained from Pennisetum purpureum
US20240084409A1 (en) A wood-derived carbohydrate composition

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 127778

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B