FI65786C - FARING EQUIPMENT FOR CELLULOSE AND CELLULOSIC MATERIAL - Google Patents

FARING EQUIPMENT FOR CELLULOSE AND CELLULOSIC MATERIAL Download PDF

Info

Publication number
FI65786C
FI65786C FI824122A FI824122A FI65786C FI 65786 C FI65786 C FI 65786C FI 824122 A FI824122 A FI 824122A FI 824122 A FI824122 A FI 824122A FI 65786 C FI65786 C FI 65786C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cellulose
acid
sulfuric acid
water
dilute
Prior art date
Application number
FI824122A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI824122A0 (en
FI65786B (en
Inventor
George T Tsao
Terry Yu-Chia Chou
Original Assignee
Purdue Research Foundation
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
Priority claimed from FI790791A external-priority patent/FI65801C/en
Application filed by Purdue Research Foundation filed Critical Purdue Research Foundation
Publication of FI824122A0 publication Critical patent/FI824122A0/en
Application granted granted Critical
Publication of FI65786B publication Critical patent/FI65786B/en
Publication of FI65786C publication Critical patent/FI65786C/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

6578665786

Menetelmä selluloosan talteenottamiseksi selluloosapitoi-sista materiaaleistaA method for recovering cellulose from cellulosic materials

Jakamalla erotettu hakemuksesta 790791 5 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään selluloosan talteenottamiseksi selluloosapitoisista materiaaleista, jolloin selluloosapatoinen materiaali hydrolysoidaan laimealla hapolla noin 121°C:ssa ja hemiselluloosa poistetaan.This invention relates to a process for recovering cellulose from cellulosic materials, wherein the cellulosic material is hydrolyzed with a dilute acid at about 121 ° C and the hemicellulose is removed.

10 Selluloosapitoisten jätemateriaalien, kuten mais- sinkorsien, sahajauhon, olkien ja bagassin, hyödyntäminen on viime aikoina ollut suuren mielenkiinnon kohteena, erikoisesti näiden jätemateriaalien hyödyntämiseksi polttoaineiden, ravintoaineiden, kemikaalien ja muiden hyödyllis-15 ten tuotteiden valmistamiseksi.10 The utilization of cellulosic waste materials, such as corn stalks, sawdust, straw and bagasse, has recently been of great interest, especially for the utilization of these waste materials for the production of fuels, nutrients, chemicals and other useful products.

Selluloosapitoiset materiaalit sisältävät 3 pääai-neosaa, nimittäin selluloosaa, hemiselluloosaa ja ligniiniä. Menetelmiä hemiselluloosan uuttamiseksi on ennestään ehdotettu ja/tai käytetty ja tätä tunnettua hemiselluloosaa 20 voidaan käyttää hyödyksi useissa nykyisin käytetyissä menetelmissä, kuten hydrolyysissä, käymisessä ja pyrolyysissä.Cellulosic materials contain 3 main constituents, namely cellulose, hemicellulose and lignin. Methods for extracting hemicellulose have been previously proposed and / or used, and this known hemicellulose 20 can be utilized in a variety of currently used methods, such as hydrolysis, fermentation, and pyrolysis.

Myös ligniiniä on eristetty selluloosapitoisista materiaaleista. Koska ligniinin vety- ja hiilipitoisuus on suurempi ja happipitoisuus on pienempi kuin selluloosan tai 25 hemiselluloosan, on sen polttoainearvo suurin näistä kolmesta. Erotettua ligniiniä voidaan polttaa vesihöyryn ja sähkön muodostamiseksi ja sitä voidaan käyttää myös useiden hyödyllisten tuotteiden valmistukseen, kuten vaniliinin, dimetyyli-sulfoksidin, dimetyylisulfidin, metyylimerkaptaanin ja ka-30 tekoiin valmistukseen.Lignin has also been isolated from cellulosic materials. Because lignin has a higher hydrogen and carbon content and a lower oxygen content than cellulose or hemicellulose, its fuel value is the higher of the three. The separated lignin can be combusted to generate water vapor and electricity and can also be used to make a number of useful products, such as vanillin, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfide, methyl mercaptan, and ka-30.

Selluloosan talteenotto ja hyödyntäminen, esimerkiksi hydrolysoimalla sitä glukoosiksi, on tähän mennessä ollut hankalaa selluloosan kiteisen rakenteen ja aineen sisältämän ligniinin takia.The recovery and utilization of cellulose, for example by hydrolysis to glucose, has hitherto been difficult due to the crystalline structure of the cellulose and the lignin contained in the substance.

2 657862 65786

On yritetty hydrolysoida selluloosaa happoja ja entsyymejä käyttäen, mutta nämä pyrkimykset eivät ole olleet menestyksellisiä.Attempts have been made to hydrolyze cellulose using acids and enzymes, but these efforts have not been successful.

Happojen, kuten rikkihapon, käyttö selluloosapitois-5 ten materiaalien hydrolyysissä glukoosin muodostamiseksi on ollut tunnettua jo useita vuosikymmeniä. Yleisesti kaikki aikaisemmin esitetyt menetelmät selluloosan hydrolysoimiseksi rikkihappoa käyttäen voidaan jakaa kahteen suureen ryhmään; niihin, joissa käytetään laimeaa rikkihappoa, ja niihin, 10 joissa käytetään väkevää rikkihappoa. Laimeaa happoa käyttävissä menetelmissä rikkihappoliuos sisältää tavallisesti noin 5 - 50 g rikkihappoa/kg vesiliuosta. Lämpötilan ollessa 150 - 350°C selluloosapitoiset materiaalit, kuten puulas-tut, suspendoituina laimeaan happoon hydrolysoituvat muodos-15 taen glukoosia selluloosasta ja 5 hiiliatomia sisältäviä sokereja hemiselluloosasta. Koska reaktiolämpötila on tavallisesti laimean hapon kiehumispisteen yläpuolella, täytyy hyd-rolyysireaktio suorittaa painereaktorissa. Korkeissa lämpötiloissa glukoosi ja 5 hiiliatomia sisältävät sokeri hajoa-20 vat hapon vaikutuksesta muodostaen furfuraalia ja sen johdannaisia, jotka usein reagoivat edelleen muodostaen haitallisia sivutuotteita. Laimeaa happoa käyttävä menetelmä ei täten yleensä ole menestyksellinen glukoosin saamiseksi selluloosasta suurina saantoina vähäisin kustannuksin. Tavalli-25 sesti laimeaa happoa käyttävä menetelmä antaa noin 50-%:isen tai pienemmän saannon käytettävissä olevasta selluloosasta laskettuna ja käyttökelvottomien sivutuotteiden saastuttamana. Laimeaa happoa käyttävät menetelmät ovat hyvin tunnettuja ja useat tutkijat ovat tutkineet niitä perusteellisesti.The use of acids such as sulfuric acid in the hydrolysis of cellulosic materials to form glucose has been known for several decades. In general, all of the previously described methods for hydrolyzing cellulose using sulfuric acid can be divided into two major groups; those using dilute sulfuric acid and those using concentrated sulfuric acid. In dilute acid processes, the sulfuric acid solution usually contains about 5 to 50 g of sulfuric acid / kg of aqueous solution. At temperatures of 150 to 350 ° C, cellulosic materials such as wood chips, when suspended in dilute acid, hydrolyze to form glucose from cellulose and sugars containing 5 carbon atoms from hemicellulose. Since the reaction temperature is usually above the boiling point of the dilute acid, the hydrolysis reaction must be carried out in a pressure reactor. At high temperatures, glucose and sugar containing 5 carbon atoms decompose under the influence of acid to form furfural and its derivatives, which often continue to react to form harmful by-products. Thus, a process using a dilute acid is generally not successful in obtaining glucose from cellulose in high yields at low cost. Usually, the process using 25 dilute acids gives a yield of about 50% or less, based on the available cellulose and contaminated with unusable by-products. Methods using dilute acid are well known and have been extensively studied by several researchers.

30 On olemassa myös lukuisia julkaisuja selluloosan hydrolyysimenetelraistä, joissa käytetään väkevää rikkihappoa. Esimerkkeinä mainittakoon verrattain uusi julkaisu,There are also numerous publications on cellulose hydrolysis processes using concentrated sulfuric acid. Examples include a relatively new publication,

Bose et ai., (ks. Bharati Bose, T. R. Ingle ja J. L. Bose, "Saccharification of Groundnut Shell Pulp with Sulfuric Acid", 35 Indian Journal of Technology, Voi. II, syyskuu 1973, ss.Bose et al., (See Bharati Bose, T. R. Ingle, and J. L. Bose, "Saccharification of Groundnut Shell Pulp with Sulfuric Acid," 35 Indian Journal of Technology, Vol. II, September 1973, p.

391 - 393) ja aikaisempi Dunning'in ja Lathropo'in julkaisu 3 65786 (ks. G. W. Dunning ja E. C. Lathrop, "The Saccharification of Agricultural Residues", Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 37, 1945, ss. 24 - 29). Yleensä väkevää rikkihappoa (esimerkiksi 750 g rikkihappoa/kg happoa) lisätään 5 hienojakoiseen selluloosamateriaaliin. Imeytymisen ja huolellisen sekoituksen jälkeen lisätään 8-10 tilavuusosaa vettä hapon laimentamiseksi. Seosta keitetään sitten palautus jäähdyttäen muutamia tunteja normaalipaineessa glukoosin muodostamiseksi. Tyypillisesti voidaan saada 90 - 93 % käy-10 tettävissä olevasta selluloosasta muuttumaan glukoosiksi tämän menetelmän avulla, eikä muodostu merkittäviä sivutuotteita. Tunnettujen menetelmien haittana on kuitenkin se, että on käytettävä suuria määriä happoa. Hydrolyysin päätyttyä, sekä happo että glukoosi liuotetaan samaan vesipitoi-15 seen liuokseen. Yhtä suuri määrä emästä (tavallisesti kalkkia) täytyy käyttää hapon neutraloimiseksi ennen kuin sokereja voidaan käyttää hyödyksi esimerkiksi hiililähteenä hiivakäymisessä. Näissä menetelmissä on vaikeutena suurten kalsiumsulfaattimäärien hävittäminen sivutuotteena sekä 20 suuret sekä hapon että emäksen hankintakustannukset.391-393) and earlier publication 3 65786 by Dunning and Lathropo (see GW Dunning and EC Lathrop, "The Saccharification of Agricultural Residues", Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 37, 1945, pp. 24-29). . Generally, concentrated sulfuric acid (e.g., 750 g sulfuric acid / kg acid) is added to the 5 finely divided cellulosic materials. After absorption and thorough mixing, 8-10 volumes of water are added to dilute the acid. The mixture is then refluxed with cooling for a few hours at normal pressure to form glucose. Typically, 90-93% of the available cellulose can be converted to glucose by this method and no significant by-products are formed. However, the disadvantage of the known methods is that large amounts of acid have to be used. Upon completion of the hydrolysis, both the acid and glucose are dissolved in the same aqueous solution. An equal amount of base (usually lime) must be used to neutralize the acid before sugars can be utilized, for example, as a carbon source for yeast fermentation. These methods have the difficulty of disposing of large amounts of calcium sulfate as a by-product, as well as the high acquisition costs of both acid and base.

Nyt on keksitty uusi menetelmä selluloosan talteen-ottamiseksi selluloosapitoisista materiaaleista, jossa menetelmässä selluloosapitoinen materiaali hydrolysoidaan laimealla hapolla noin 121°C:ssa ja hemiselluloosa poistetaan. 25 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että lisätään väkevää happoa hydrolyysijäännökseen selluloosan liuottamiseksi siitä huoneen lämpötilassa, sekoitetaan huolellisesti hydrolyysijäännöksen ja väkevän hapon seos ja saostetaan selluloosa laimentamalla mainittua hapan-30 ta seosta valitulla liuottimena.A new method for recovering cellulose from cellulosic materials has now been invented, in which the cellulosic material is hydrolyzed with a dilute acid at about 121 ° C and the hemicellulose is removed. The process according to the invention is characterized in that concentrated acid is added to the hydrolysis residue to dissolve the cellulose therefrom at room temperature, the mixture of the hydrolysis residue and the concentrated acid is thoroughly mixed and the cellulose is precipitated by diluting said acidic mixture as a selected solvent.

Sopiva liuotin on vesi tai orgaaninen liuotin, kuten metanoli. Käytetty happo on edullisesti rikkihappo, joka voidaan helposti ottaa talteen suuressa määrässä, ja talteenotettu selluloosa hydrolysoidaan joko sellulaasi-35 entsyymien tai laimean hapon tai entsyymien ja happojen yh- 4 65786 distelmän avulla glukoosin saamiseksi suurina saantoina.A suitable solvent is water or an organic solvent such as methanol. The acid used is preferably sulfuric acid, which can be easily recovered in large quantities, and the recovered cellulose is hydrolyzed by either cellulase-35 enzymes or a dilute acid or a combination of enzymes and acids to obtain glucose in high yields.

Koska suurin osa haposta otetaan talteen uudelleenkäyttöä varten ovat kemikaalikustannukset pienet. Glukoosin suuri saanto saadaan talteenotetuksi selluloosasta hydroly-5 soimalla selluloosa sellulaasi-entsyymien ja/tai laimeiden happojen avulla.Because most of the acid is recovered for reuse, the chemical cost is low. A high yield of glucose is recovered from the cellulose by hydrolyzing 5 cellulose with cellulase enzymes and / or dilute acids.

Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä selluloosa-pitoinen raakamateriaali, kuten maissinkorret, hydrolysoidaan ensin joko tuoreella tai uudestaan käytettävällä lai-10 mealla rikkihapolla miedoissa olosuhteissa hemiselluloosan poistamiseksi. Tässä vaiheessa käytetään hyvin tunnettuja reaktio-olosuhteita (tyypillisesti 1,9-% rikkihappoa 121°C:ssa 50 minuuttia). Nestemäistä hemiselluloosa-hydroly-saattia voidaan neutraloinnin jälkeen kalkilla käyttää käy-15 misväliaineena. Mainittu ensimmäinen vaihe on tyypillisesti esitetty seuraavassa.In the process of this invention, a cellulosic raw material, such as corn stalks, is first hydrolyzed with either fresh or reusable dilute sulfuric acid under mild conditions to remove hemicellulose. At this stage, well-known reaction conditions are used (typically 1.9% sulfuric acid at 121 ° C for 50 minutes). After neutralization, the liquid hemicellulose hydrolyzate can be used as a fermentation medium with lime. Said first step is typically shown below.

Lignoselluloosan valmistus 10 g maissinjätteitä (mesh-luku suurempi kuin 40) sekoitetaan 500 ml:aan 65 - 70-% rikkihappoa. Seos kuumen-20 netaan 2 l:n jäähdyttäjällä varustetussa keittoastiassa ja sitä keitetään varovaisesti tunnin ajan. Seos suodatetaan ja pestään 1 1:11a kuumaa vettä lasisuodattimessa ja sitten asetonilla kunnes väri on kokonaan hävinnyt. Seos siirretään sitten alumiinikalvolle ja voidaan haluttaessa kuivata 25 ilmassa yön aikana.Preparation of lignocellulose 10 g of maize waste (mesh number greater than 40) are mixed with 500 ml of 65-70% sulfuric acid. The mixture is heated to 20 ° in a cooking vessel equipped with a 2-liter condenser and boiled gently for one hour. The mixture is filtered and washed with 1: 1 hot water in a glass filter and then with acetone until the color has completely disappeared. The mixture is then transferred to an aluminum foil and can be air dried overnight if desired.

Pääasiassa selluloosaa ja ligniiniä sisältävä kiinteä jäännös suodatetaan tai lingotaan hemiselluloosa-hydro-lysaatin poistamiseksi.The solid residue containing mainly cellulose and lignin is filtered or centrifuged to remove hemicellulose hydrolyzate.

Tämän jälkeen lisätään väkevää rikkihappoa hapon 30 voimakkuuden ollessa edullisesti 60 - 90 % (60-% happo sisältää 600 g rikkihappoa/kg happoa). Tällä hapon voimakkuudella voidaan selluloosa liuottaa happoliuokseen. Tämä vaihe on esitetty esimerkeissä 1-3.Concentrated sulfuric acid is then added, the strength of the acid 30 being preferably 60 to 90% (60% acid contains 600 g sulfuric acid / kg acid). At this acid strength, the cellulose can be dissolved in an acid solution. This step is shown in Examples 1-3.

Kosteaa seosta sekoitetaan sitten väkevän rikkihapon 35 kanssa (tämän sekoituksen aikana suurin osa selluloosasta liukenee väkevään rikkihappoon), jolloin valvotaan huolelli- 5 65786 sesti reaktio-olosuhteita, lämpötila, aika, hapon vahvuus ja hapon suhde kiinteään aineeseen mukaanluettuina. Selluloosa saostetaan sitten uudelleen laimentamalla happo sekoituksen päätyttyä 2-5 tilavuusosalla vettä tai orgaanista 5 liuotinta, kuten metanolia.The moist mixture is then mixed with concentrated sulfuric acid 35 (during this mixing, most of the cellulose dissolves in concentrated sulfuric acid), whereby the reaction conditions, temperature, time, acid strength, and acid to solid ratio are carefully monitored. The cellulose is then reprecipitated by diluting the acid at the end of the mixing with 2-5 volumes of water or an organic solvent such as methanol.

Reaktio-olosuhteiden huolellinen valvonta on tärkeää ja avainkohtana on rikkihapon menestyksellinen talteenotto ja uudelleen saostetun selluloosan tehokas hydrolyysi glukoosin saamiseksi. Jos esimerkiksi reaktioaika on liian 10 pitkä, saattaa selluloosa hydrolysoitua liian pitkälle ja suuri osa siitä liukenee, koska sellodekstriinit, joiden polymeroitumisaste on pienempi kuin 7, liukenevat veteen. Tämän tapahtuessa se osa hiilihydraateista menetetään, koska ei ole mitään halpaa tapaa liuenneiden sokerien erottami-15 seksi rikkihaposta. Oletetaan tämän olevan pääsyy tekemään tunnetut väkevää rikkihappoa käyttävät menetelmät käyttökelvottomiksi hapon ja sen neutralointiin tarvittavan emäksen suurten kustannusten vuoksi liuenneiden sokerien käyttämiseksi hyödyksi.Careful control of the reaction conditions is important and the key is the successful recovery of sulfuric acid and the efficient hydrolysis of the reprecipitated cellulose to obtain glucose. For example, if the reaction time is too long, the cellulose may be too hydrolyzed and much of it soluble because cellodextrins having a degree of polymerization of less than 7 are soluble in water. When this happens, that part of the carbohydrates is lost because there is no cheap way to separate the dissolved sugars from the sulfuric acid. It is assumed that this is the main reason for rendering known methods using concentrated sulfuric acid unusable due to the high cost of the acid and the base required to neutralize it in order to utilize dissolved sugars.

20 Kun keksinnön mukaisesti valvotaan reaktio-olosuh teita sekoitettaessa selluloosa-ligniini-seosta väkevän rikkihapon kanssa, suunnilleen 97 paino-% alkuperäisestä selluloosasta on kiinteässä muodossa sen jälkeen kun on lisätty 2-5 tilavuusosaa vettä seokseen sekoituksen päätyt-25 tyä. Jos veden asemasta lisätään orgaanista liuotinta, kuten metanolia, vielä suurempi osa (s.o. yli 97 %) alkuperäisestä selluloosasta saostuu uudestaan. Suodattamalla tai linkoamalla seos välittömästi sen jälkeen kun on lisätty vettä tai orgaanista liuotinta, kuten metanolia, saadaan talteen 30 noin 90 % rikkihaposta, joka laimea rikkihappo voidaan väke-vöidä haihduttimessa ylimääräisen veden tai lisätyn metano-lin poistamiseksi ennen palauttamista takaisin prosessiin. Suodattamalla tai linkoamalla saatu selluloosa pestään sitten vedellä laimean hapon muodostamiseksi, joka voidaan pa-35 lauttaa prosessin alkuvaiheeseen hemiselluloosan hydrolysoi-miseksi.When the reaction conditions are monitored according to the invention when mixing the cellulose-lignin mixture with concentrated sulfuric acid, approximately 97% by weight of the original cellulose is in solid form after the addition of 2-5 volumes of water to the mixture at the end of the mixing. If an organic solvent such as methanol is added instead of water, an even larger portion (i.e., more than 97%) of the original cellulose is reprecipitated. By filtering or centrifuging the mixture immediately after the addition of water or an organic solvent such as methanol, about 90% of the sulfuric acid is recovered, which dilute sulfuric acid can be concentrated in an evaporator to remove excess water or added methanol before being returned to the process. The cellulose obtained by filtration or centrifugation is then washed with water to form a dilute acid which can be returned to the initial stage of the process to hydrolyze the hemicellulose.

6 657866 65786

Saatu kiinteässä muodossa oleva selluloosa on osittain hydrolysoitunut alkuperäistä pienempään polymeroitu-misasteeseen ja sen sisäinen rakenne ja ligniinisaumat ovat täydellisesti rikkoutuneet, ja se voidaan siten helposti 5 ja täydellisesti hydrolysoida glukoosiksi laimealla hapolla ja/tai sellulaasi-entsyymeillä pH-arvon säätämisen jälkeen.The resulting cellulose in solid form is partially hydrolyzed to a lower degree of polymerization than the original, and its internal structure and lignin seams are completely broken, and can thus be easily and completely hydrolyzed to glucose by dilute acid and / or cellulase enzymes after pH adjustment.

Kuten edellä esitetystä voidaan havaita, tämän keksinnön mukainen menetelmä käyttää hyödyksi sitä seikkaa, 10 että ennen liukenevaksi tekevää hydrolysointia selluloosa voidaan saostaa väkevästä rikkihappoliuoksesta laimentamalla sitä vedellä tai orgaanisella liuottimena, kuten meta-nolilla. Näin saostettu selluloosa voidaan helposti ja täydellisesti hydrolysoida entsyymien ja/tai laimeiden happo-15 jen avulla glukoosiksi. Saostaminen mahdollistaa hapon erottamisen ja talteenoton, eli hapon tehokkaan kierrättämisen, mikä alentaa merkittävästi kemikaalikustannuksia.As can be seen from the above, the process of the present invention takes advantage of the fact that prior to solubilizing hydrolysis, cellulose can be precipitated from a concentrated sulfuric acid solution by diluting it with water or an organic solvent such as methanol. The cellulose thus precipitated can be easily and completely hydrolyzed to glucose by enzymes and / or dilute acids. Precipitation allows the separation and recovery of the acid, i.e. the efficient recycling of the acid, which significantly reduces chemical costs.

Esimerkki 1 1 ml 70-* rikkihappoa sekoitetaan aika ajoin 0,4 g:n 20 kanssa Avicel'ia (mikrokiteinen selluloosa, valmistaja FMC Corporation, tyyppi PH101) puoli tuntia huoneen lämpötilassa ja laimennetaan sitten 3 ml:11a metanolia (99-%, reagens-silaatu). Seos suodatetaan, jolloin sokerihäviö suodoksessa on 0,3 % (määritettynä Anthrone-menetelmän avulla). Seos 25 pestään sitten vedellä, kunnes se on vain hieman hapan.Example 1 1 ml of 70- * sulfuric acid is periodically mixed with 0.4 g of Avicel (microcrystalline cellulose, manufactured by FMC Corporation, type PH101) for half an hour at room temperature and then diluted with 3 ml of methanol (99%, reagent-tartrate AR). The mixture is filtered to give a sugar loss in the filtrate of 0.3% (determined by the Anthrone method). The mixture 25 is then washed with water until it is only slightly acidic.

3,6 mg tätä esikäsiteltyä amorfista selluloosaa lisätään 0. 4 ml:aan natriumasetaatti-puskuriliuosta, jonka pH on 5, ja lisätään 0,04 ml sellulaasi-entsyymiä, jolloin saavutetaan 90-% selluloosan muutos glukoosiksi 3 tunnissa.3.6 mg of this pretreated amorphous cellulose are added to 0.4 ml of sodium acetate buffer solution, pH 5, and 0.04 ml of cellulase enzyme is added, achieving a 90% conversion of cellulose to glucose in 3 hours.

30 Esimerkki 230 Example 2

Menettely ja reagenssit ovat samat kuin esimerkissä 1, paitsi että 4 ml vettä käytetään happoseoksen laimentamiseen 3 ml:n asemasta metanolia. Sokerihäviö suodoksessa on 7,8 % ja entsyymin vaikutus kiinteään jäännökseen on sa- 35 ma kuin esimerkissä 1.The procedure and reagents are the same as in Example 1, except that 4 ml of water is used to dilute the acid mixture instead of 3 ml of methanol. The sugar loss in the filtrate is 7.8% and the effect of the enzyme on the solid residue is the same as in Example 1.

65786 765786 7

Esimerkki 3 0,6 ml 65-% rikkihappoa sekoitetaan 0,1 g:n kanssa lignoselluloosaa (valmistettu edellä esitetyn esikäsittelyn mukaisesti) ja seokselle suoritetaan esimerkin 1 mukainen 5 käsittely, paitsi että laimennus tehdään 2 ml:lla metanolia, jolloin sokerihäviö suodoksessa on 1,3 %, ja saavutetaan 90-% selluloosan muutos 10 tunnissa.Example 3 0.6 ml of 65% sulfuric acid is mixed with 0.1 g of lignocellulose (prepared according to the above pretreatment) and the mixture is subjected to the treatment of Example 1, except that the dilution is made with 2 ml of methanol, whereby the sugar loss in the filtrate is 1 .3%, and a 90% cellulose change is achieved in 10 hours.

Claims (5)

8 657868 65786 1. Menetelmä selluloosan talteenottamiseksi sellu-loosapitoisista materiaaleista, jolloin selluloosapitoinen 5 materiaali hydrolysoidaan laimealla hapolla noin 121°C:ssa ja hemiselluloosa poistetaan, tunnettu siitä, että lisätään väkevää happoa hydrolyysijäännökseen selluloosan liuottamiseksi siitä huoneen lämpötilassa, sekoitetaan huolellisesti hydrolyysijäännöksen ja väkevän hapon seos ja 10 seostetaan selluloosa laimentamalla mainittua hapanta seosta vedellä tai metanolilla.A process for recovering cellulose from cellulosic materials, wherein the cellulosic material is hydrolyzed with a dilute acid at about 121 ° C and the hemicellulose is removed, characterized in that concentrated acid is added to the hydrolysis residue to dissolve the cellulose at room temperature. mixing the cellulose by diluting said acidic mixture with water or methanol. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu laimea happo ja mainittu väkevä happo ovat rikkihappoa.A method according to claim 1, characterized in that said dilute acid and said concentrated acid are sulfuric acid. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että mainitun väkevän rikkihapon väkevyys on noin 60 - 90 %.Process according to claim 2, characterized in that the concentration of said concentrated sulfuric acid is about 60 to 90%. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on vesi ja että noin 2-5 20 tilavuusosaa vettä lisätään hydrolyysijäännöksen ja rikkihapon seokseen selluloosan saostamiseksi.Process according to Claim 2, characterized in that the solvent is water and in that about 2 to 5 parts by volume of water are added to the mixture of hydrolysis residue and sulfuric acid to precipitate cellulose. 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu väkevä happo otetaan talteen mainitun liuottimen lisäämisen 25 jälkeen ja väkevöidään uudestaan.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that said concentrated acid is recovered after the addition of said solvent and reconcentrated.
FI824122A 1978-03-08 1982-11-30 FARING EQUIPMENT FOR CELLULOSE AND CELLULOSIC MATERIAL FI65786C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88448078A 1978-03-08 1978-03-08
US88448078 1978-03-08
FI790791 1979-03-07
FI790791A FI65801C (en) 1978-03-08 1979-03-07 PROTECTION OF CELLULOSE WITHOUT CELLULOSE

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI824122A0 FI824122A0 (en) 1982-11-30
FI65786B FI65786B (en) 1984-03-30
FI65786C true FI65786C (en) 1984-07-10

Family

ID=26157020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI824122A FI65786C (en) 1978-03-08 1982-11-30 FARING EQUIPMENT FOR CELLULOSE AND CELLULOSIC MATERIAL

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI65786C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI824122A0 (en) 1982-11-30
FI65786B (en) 1984-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4266981A (en) Process for recovering and utilizing cellulose using sulfuric acid
US4281063A (en) Process for treating cellulosic materials and obtaining glucose therefrom
CA1087122A (en) Process for the production of glucose from cellulose- containing vegetable raw materials
CA2065548C (en) Two-stage dilute acid prehydrolysis of biomass
JP5551091B2 (en) Method and apparatus for lignocellulose pretreatment using supercellulose solvent and highly volatile solvent
JP5520822B2 (en) Biomass component separation process
CA1230592A (en) Organosolv process for hydrolytic decomposition of lignocellulosic and starch materials
US5188673A (en) Concentrated sulfuric acid process for converting lignocellulosic materials to sugars
US4409032A (en) Organosolv delignification and saccharification process for lignocellulosic plant materials
JP5209597B2 (en) Lignocellulose fractionation and reagent recycle based on cellulose solvent under mild reaction conditions
CA1110233A (en) Acid hydrolysis of cellulose to yield glucose
US20140170713A1 (en) Biomass fractionation processes, apparatus, and products produced therefrom
US20170190682A1 (en) Processes and apparatus for producing furfural, levulinic acid, and other sugar-derived products from biomass
JPS6214280B2 (en)
US20140186901A1 (en) Processes and apparatus for producing fermentable sugars, cellulose solids, and lignin from lignocellulosic biomass
US20180273695A1 (en) Processes for producing lignin-based enzymatic hydrolysis enhancers, and compositions produced therefrom
FI65801C (en) PROTECTION OF CELLULOSE WITHOUT CELLULOSE
FI65786C (en) FARING EQUIPMENT FOR CELLULOSE AND CELLULOSIC MATERIAL
WO2014105610A1 (en) Methods for recovering and recycling salt byproducts in biorefinery processes
US4235968A (en) Saccharification of cellulose
CA1118381A (en) Nontoxic cellulose solvent and process for forming and utilizing the same
SU273647A1 (en) METHOD OF PROCESSING OF CELLULIGN

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: PURDUE RESEARCH FOUNDATION