JP2011045277A - Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same - Google Patents

Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011045277A
JP2011045277A JP2009195723A JP2009195723A JP2011045277A JP 2011045277 A JP2011045277 A JP 2011045277A JP 2009195723 A JP2009195723 A JP 2009195723A JP 2009195723 A JP2009195723 A JP 2009195723A JP 2011045277 A JP2011045277 A JP 2011045277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ethanol
lignocellulose
production system
saccharification
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009195723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Iwabuchi
一徳 岩渕
Yasuo Takagi
康夫 高木
Katsuya Yamashita
勝也 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2009195723A priority Critical patent/JP2011045277A/en
Publication of JP2011045277A publication Critical patent/JP2011045277A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/12Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/02Means for pre-treatment of biological substances by mechanical forces; Stirring; Trituration; Comminuting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system and method for producing cellulose-based ethanol by using a lignocellulose raw material capable of suppressing the concentration energy of fermented ethanol without reducing the efficiency of saccharification reaction. <P>SOLUTION: This production system for cellulose-based ethanol for producing ethanol by using the lignocellulose as the raw material is characterized by comprising a saccharification means for converting the lignocellulose into saccharides by using an enzyme, a saccharide liquid-concentrating means for concentrating the saccharide liquid obtained by the saccharification means, a fermenting means for ethanol-fermenting the concentrated saccharide liquid by using an yeast, and a means for separating and purifying the ethanol from the ethanol fermentation liquid obtained by the fermenting means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、リグノセルロースを原料としたセルロース系エタノールの生産システムおよび生産方法に関する。   The present invention relates to a production system and a production method for cellulosic ethanol using lignocellulose as a raw material.

近年、地球温暖化対策として世界的に大規模なバイオエタノール生産が進められている。バイオエタノールの生産量においては、トウモロコシやサトウキビなどの可食のバイオマスを原料としたエタノールが多くを占めるが、食糧と競合しない木材や草などのリグノセルロースからのエタノール生産の普及が求められている。このリグノセルロースからのエタノール生産においては、特に、稲わらなどの農業残渣、ストーバー(トウモロコシなどの葉茎)、草本などのリグノセルロースを利用することが望まれている。   In recent years, global bioethanol production has been promoted globally as a countermeasure against global warming. In terms of bioethanol production, ethanol is mainly made from edible biomass such as corn and sugarcane, but there is a demand for the popularization of ethanol production from lignocellulose such as wood and grass that does not compete with food. . In ethanol production from lignocellulose, it is particularly desired to use agricultural residues such as rice straw, lignocellulose such as stovers (leaf stems of corn), herbs, and the like.

木材や草などのバイオマスに由来するリグノセルロース(林業残渣、廃材、農業残渣、水産業残渣など)からエタノールを製造するには、まずリグノセルロース中のセルロースおよびヘミセルロースを糖化酵素を用いて加水分解して遊離糖またはオリゴ糖に変換(糖化)し、その後その遊離糖またはオリゴ糖を発酵させてエタノールに変換し、さらに得られた発酵液からエタノールを回収し、所定の品質まで精製する。   In order to produce ethanol from lignocellulose derived from biomass such as wood and grass (forestry residues, waste materials, agricultural residues, fishery residues, etc.), the cellulose and hemicellulose in lignocellulose are first hydrolyzed using saccharifying enzymes. Then, it is converted to free sugar or oligosaccharide (saccharification), and then the free sugar or oligosaccharide is fermented and converted to ethanol, and ethanol is recovered from the obtained fermentation broth and purified to a predetermined quality.

ここで、リグノセルロースに糖化酵素を作用させるためには前処理が必要であり、このような前処理技術として、酸処理法、蒸煮爆砕法、機械的粉砕法などが知られている。希硫酸など酸を前処理に用いる方法では、酸の中和や回収などに大規模な処理工程を必要とするため、糖化システムとしての効率性は低下する。特許文献1には、リグノセルロースを熱水処理に続き粉砕機処理することで、酵素糖化により効率よく糖類を生成するセルロースの処理方法が提案されている。   Here, a pretreatment is required to cause saccharification enzyme to act on lignocellulose. As such a pretreatment technique, an acid treatment method, a steam explosion method, a mechanical grinding method, and the like are known. In the method using an acid such as dilute sulfuric acid for pretreatment, the efficiency as a saccharification system is lowered because a large-scale treatment step is required for neutralization and recovery of the acid. Patent Document 1 proposes a cellulose treatment method in which lignocellulose is processed by a pulverizer following hot water treatment to efficiently produce saccharides by enzymatic saccharification.

また、発酵エタノールの濃縮・脱水には、一般に蒸留法が用いられてきたが、エタノール分離に要する消費エネルギーがエタノール発熱量のおおよそ半分にもなることが知られており、膜分離などの技術を導入した高効率のエタノール濃縮・脱水法の開発が行われている(例えば、非特許文献1参照)。   In addition, the distillation method has generally been used for concentration and dehydration of fermented ethanol, but it is known that the energy consumed for ethanol separation is about half of the calorific value of ethanol. Development of an introduced high-efficiency ethanol concentration / dehydration method has been carried out (for example, see Non-Patent Document 1).

ところで、リグノセルロースのようなセルロース系原料を用いたエタノール製造では、酵素糖化により得た糖液の濃度は一般に3〜5%程度と低く、これに伴って発酵エタノール濃度も一般に3%以下となり、糖蜜やデンプンを原料としたエタノール生産に比べて発酵エタノールの濃縮プロセスでの消費エネルギーが過大となる。これに対処する方法として、非特許文献2には、酵素糖化プロセスの前のリグノセルロース原液を濃縮するプロセスが導入され糖化・発酵で得られる発酵エタノールの濃度を高める方法が提案されている。ところが、この方法では、酵素糖化プロセスでの糖濃度が高くなることから、糖化反応の進行が遅くなり糖化収率が低下する副作用を生じる可能性もある。   By the way, in ethanol production using a cellulosic raw material such as lignocellulose, the concentration of the sugar solution obtained by enzymatic saccharification is generally as low as 3 to 5%, and accordingly, the concentration of fermented ethanol is generally 3% or less, Compared to ethanol production from molasses and starch, the energy consumed in the concentration process of fermented ethanol is excessive. As a method for coping with this, Non-Patent Document 2 proposes a method for increasing the concentration of fermented ethanol obtained by saccharification / fermentation by introducing a process of concentrating lignocellulose stock solution before the enzymatic saccharification process. However, in this method, since the sugar concentration in the enzymatic saccharification process is high, there is a possibility that the progress of the saccharification reaction is slowed down and a side effect of reducing the saccharification yield may occur.

特開2006−136263号公報JP 2006-136263 A

H. Iwasaki, etc., Improvement of the Refinement Process for Bioethanol, Journal of the Japan Institute of Energy, 84, pp.852-860, 2005H. Iwasaki, etc., Improvement of the Refinement Process for Bioethanol, Journal of the Japan Institute of Energy, 84, pp.852-860, 2005 S. Fujimoto, etc., Bioethanol Production from Lignocellulosic Biomass Requiring No Sulfuric Acid: Mechanochemical Pretreatment and Enzymic Saccharification, Journal of the Japan Petroleum Institute, 51-5, pp.264-273, 2008S. Fujimoto, etc., Bioethanol Production from Lignocellulosic Biomass Requiring No Sulfuric Acid: Mechanochemical Pretreatment and Enzymic Saccharification, Journal of the Japan Petroleum Institute, 51-5, pp.264-273, 2008

そこで本発明は、リグノセルロース原料を用いたセルロース系エタノールの生産において、糖化反応の効率を低下させることなく、発酵エタノールの濃縮プロセスでの消費エネルギーを抑えることが可能なセルロース系エタノールの生産システムおよび生産方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a cellulose-based ethanol production system capable of suppressing energy consumption in a fermentation ethanol concentration process without reducing the efficiency of a saccharification reaction in the production of cellulose-based ethanol using a lignocellulose raw material. The purpose is to provide a production method.

本発明のセルロース系エタノール生産システムは、リグノセルロースを原料としてエタノールを生産するセルロース系エタノール生産システムであって、
酵素を用いてリグノセルロースを糖に変換する糖化手段と、前記糖化手段により得られた糖液を濃縮する糖液濃縮手段と、前記濃縮された糖液を酵母を用いてエタノール発酵させる発酵手段と、前記発酵手段により得られたエタノール発酵液からエタノールを分離精製する手段とを含むことを特徴とする。
また、本発明のセルロース系エタノールの生産方法は、リグノセルロースを原料としてエタノールを生産するセルロース系エタノールの生産方法であって、
酵素を用いてリグノセルロースを糖に変換する糖化工程と、前記糖化工程により得られた糖液を濃縮する糖液濃縮工程と、前記濃縮された糖液を酵母を用いてエタノール発酵させる発酵工程と、前記発酵工程により得られたエタノール発酵液からエタノールを分離精製する工程とを含むことを特徴とする。
The cellulosic ethanol production system of the present invention is a cellulosic ethanol production system for producing ethanol using lignocellulose as a raw material,
A saccharification means for converting lignocellulose into sugar using an enzyme, a sugar liquid concentration means for concentrating the sugar liquid obtained by the saccharification means, and a fermentation means for subjecting the concentrated sugar liquid to ethanol fermentation using yeast. And means for separating and purifying ethanol from the ethanol fermentation liquid obtained by the fermentation means.
The cellulose-based ethanol production method of the present invention is a cellulose-based ethanol production method for producing ethanol using lignocellulose as a raw material,
A saccharification step for converting lignocellulose to sugar using an enzyme, a saccharide solution concentration step for concentrating the saccharide solution obtained by the saccharification step, and a fermentation step for ethanol fermentation of the concentrated saccharide solution using yeast. And a step of separating and purifying ethanol from the ethanol fermentation liquid obtained by the fermentation step.

本発明のセルロース系エタノール生産システムおよび生産方法によれば、リグノセルロース原料を用いたセルロース系エタノールの生産において、糖化反応の効率を低下させることなく、発酵エタノールの濃縮プロセスでの消費エネルギーを抑えることが可能である。   According to the cellulose-based ethanol production system and production method of the present invention, in the production of cellulose-based ethanol using a lignocellulose raw material, energy consumption in the fermentation ethanol concentration process is suppressed without reducing the efficiency of the saccharification reaction. Is possible.

本発明に係るセルロース系エタノール生産システムの一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the cellulose ethanol production system which concerns on this invention. 本発明に係るセルロース系エタノール生産システムの別の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another embodiment of the cellulosic ethanol production system which concerns on this invention. 残渣分級器による灰分の分離方法を説明する図である。It is a figure explaining the separation method of ash by a residue classifier. 実施例1におけるセルロース系エタノール生産システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cellulosic ethanol production system in Example 1. FIG. 実施例2におけるセルロース系エタノール生産システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cellulose ethanol production system in Example 2. FIG.

以下、本発明に係るセルロース系エタノール生産システムの実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a cellulosic ethanol production system according to the present invention will be described.

本発明のセルロース系エタノール生産システムは、リグノセルロースを原料としてエタノールを生産するセルロース系エタノール生産システムであって、以下の(A)〜(D)の手段を順に有することを特徴とする。   The cellulose-based ethanol production system of the present invention is a cellulose-based ethanol production system that produces ethanol using lignocellulose as a raw material, and has the following means (A) to (D) in order.

(A)酵素によるリグノセルロースの糖化手段
(B)糖液を濃縮する糖液濃縮手段
(C)濃縮糖液の酵母によるエタノール発酵手段
(D)エタノール発酵液からのエタノール分離精製手段
(A) Lignocellulose saccharification means by enzyme (B) Sugar liquid concentration means for concentrating sugar liquid (C) Ethanol fermentation means by yeast of concentrated sugar liquid (D) Separation and purification means from ethanol fermentation liquid

本発明のセルロース系エタノール生産システムにおいては、(A)糖化手段の後に(B)糖液濃縮手段を設け、ここで糖液濃縮を行うことで、(A)糖化手段の糖化反応に影響を与えることなく、その後に設けた(D)エタノール分離精製手段において、エタノールの分離精製に係るエネルギー消費を軽減することを可能としている。これによりセルロース系エタノール生産システム全体におけるエネルギーの省力化が期待できる。   In the cellulosic ethanol production system of the present invention, (B) saccharification means is provided after (A) saccharification means, and the saccharification is performed here, thereby affecting the saccharification reaction of (A) saccharification means. (D) The ethanol separation and purification means provided thereafter can reduce energy consumption related to the separation and purification of ethanol. This can be expected to save energy in the whole cellulosic ethanol production system.

本発明のセルロース系エタノール生産システムが適用されるリグノセルロース原料としては、リグノセルロースを含有する材料であれば、木本系バイオマスであっても草本系バイオマスであっても特に制限なく用いることができる。
リグノセルロースは、植物の細胞壁を構成する成分であり、多糖類のセルロースとヘミセルロースおよび芳香族高分子化合物のリグニンを主成分として構成され、結晶セルロースをヘミセルロースやリグニンが取り囲んだ複雑な構造を呈するものである。このような構造のままでは、セルロースとヘミセルロースの糖化反応を効率的に行えないため、リグノセルロースの糖化に際しては、セルロースとヘミセルロースをリグニンから切り離す前処理が一般的に行われる。ここで、木本系バイオマス由来のリグノセルロースと草本系バイオマス由来のリグノセルロースとでは、木本系のリグノセルロースの方がリグニン含有量が多いため、上記(A)糖化手段の前に設けられる前処理に係る手段に違いがある。なお、それに続く(A)〜(D)の各手段については、木本系、草本系の区別なく同様の手段とすることが可能である。
以下、本発明のセルロース系エタノール生産システムの実施の形態を木本系と草本系に分けて図面を参照しながら説明する。
As a lignocellulose raw material to which the cellulose-based ethanol production system of the present invention is applied, any material containing lignocellulose can be used without particular limitation, whether it is woody biomass or herbaceous biomass. .
Lignocellulose is a component that constitutes the cell wall of plants, and is composed mainly of polysaccharide cellulose and hemicellulose, and aromatic polymer lignin, and has a complex structure in which crystalline cellulose is surrounded by hemicellulose and lignin. It is. In such a structure, the saccharification reaction of cellulose and hemicellulose cannot be performed efficiently. Therefore, when saccharifying lignocellulose, a pretreatment for separating cellulose and hemicellulose from lignin is generally performed. Here, in lignocellulose derived from woody biomass and lignocellulose derived from herbaceous biomass, woodic lignocellulose has a higher lignin content, so before it is provided before the above (A) saccharification means There are differences in the means for processing. The following means (A) to (D) can be the same means regardless of whether they are woody or herbaceous.
Hereinafter, embodiments of the cellulosic ethanol production system of the present invention will be described with reference to the drawings, divided into woody and herbaceous systems.

図1は、本発明に係るセルロース系エタノール生産システムにおける一実施形態を示すフローチャートである。この実施形態は、木本系のリグノセルロース原料を用いた場合に好適な実施形態である。図2は、本発明に係るセルロース系エタノール生産システムの別の実施形態を示すフローチャートである。草本系のリグノセルロース原料を用いた場合に好適な実施形態である。   FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a cellulosic ethanol production system according to the present invention. This embodiment is a preferred embodiment when a woody lignocellulose raw material is used. FIG. 2 is a flowchart showing another embodiment of the cellulosic ethanol production system according to the present invention. This embodiment is suitable when a herbaceous lignocellulose raw material is used.

図1に示す木本系のリグノセルロース原料を用いた場合の本発明に係るセルロース系エタノール生産システムにおける一実施形態を説明する。用いる木本系のリグノセルロース原料としては、木本系のバイオマスであれば特に制限されない。   An embodiment of the cellulosic ethanol production system according to the present invention using the woody lignocellulose raw material shown in FIG. 1 will be described. The woody lignocellulose raw material to be used is not particularly limited as long as it is woody biomass.

(前処理に係る手段)
本発明に係るセルロース系エタノール生産システムにおいて、木本系のリグノセルロース原料を用いる場合は、(A)糖化手段の前に前処理手段として、図1に示すように粗粉砕処理、水熱処理、微粉砕処理の各処理を行うための手段を設けることが好ましい。
粗粉砕処理は、それ以降に行われる各処理の速度を高めるために、リグノセルロース原料をあらかじめ数mmのサイズに粗粉砕する処理である。この粗粉砕処理は、具体的には、ボールミル、振動ミル、カッターミル、ハンマーミル、ウィレーミル、ジェットミルなど各種材料の粗粉砕に通常用いられている機械をその手段として用いて行うことができる。
(Means related to pretreatment)
In the case of using a woody lignocellulose raw material in the cellulose ethanol production system according to the present invention, (A) as a pretreatment means before the saccharification means, as shown in FIG. It is preferable to provide means for performing each of the pulverization processes.
The coarse pulverization process is a process in which the lignocellulose raw material is coarsely pulverized in advance to a size of several mm in order to increase the speed of each process performed thereafter. Specifically, this coarse pulverization treatment can be performed by using a machine usually used for coarse pulverization of various materials such as a ball mill, a vibration mill, a cutter mill, a hammer mill, a wheelie mill, and a jet mill as its means.

水熱処理は、セルロースやヘミセルロースからリグニンを取り外すために、上記得られた粗粉砕物を加圧熱水に曝す処理である。水熱処理における加圧熱水の条件は、圧力は、0.5〜1.5MPaが好ましく、温度については、当該圧力における飽和蒸気温度以下で、かつ140〜200℃が好ましく、とりわけ160〜180℃が好ましい。処理時間は30〜120分が好ましい。粗粉砕物を上記条件で水熱処理することにより、リグニンの一部は分離され、ヘミセルロースの一部は加水分解により低分子化して可溶性となる。なお、一般に上記140〜200℃の温度は、単糖への変換過程で過分解をほとんど生じない温度である。水熱処理は、具体的には、通常の加熱加圧手段により上記好ましい条件となるように温度、圧力が調整された耐圧耐熱容器内で行うことができる。   Hydrothermal treatment is a process in which the coarsely pulverized product obtained above is exposed to pressurized hot water in order to remove lignin from cellulose or hemicellulose. As for the conditions of the pressurized hot water in the hydrothermal treatment, the pressure is preferably 0.5 to 1.5 MPa, and the temperature is equal to or lower than the saturated vapor temperature at the pressure and preferably 140 to 200 ° C, particularly 160 to 180 ° C. Is preferred. The treatment time is preferably 30 to 120 minutes. By subjecting the coarsely pulverized product to hydrothermal treatment under the above conditions, a part of lignin is separated, and a part of hemicellulose is reduced in molecular weight by hydrolysis and becomes soluble. In general, the temperature of 140 to 200 ° C. is a temperature at which excessive decomposition hardly occurs during the conversion to monosaccharide. Specifically, the hydrothermal treatment can be performed in a pressure and heat resistant container whose temperature and pressure are adjusted so as to satisfy the above-mentioned preferable conditions by a normal heating and pressurizing means.

糖化手段の前に設けられる前処理手段としては、さらに、上記粗粉砕処理、水熱処理に次いで行う微粉砕処理のための手段が挙げられる。微粉砕処理は、上記で得られた水熱処理物を微粉砕して、セルロースの結晶化度や重合度を低下させるとともに、メカノケミカル的に活性化して、(A)糖化手段における酵素反応を容易に受けやすくする処理である。この微粉砕は、水が残存したままの状態で行うのが好ましい。微粉砕処理は、例えば、振動ボールミル、回転ボールミル、遊星型ボールミル、ロールミル、デイスクミル、高速回転羽根型ミキサー、ホモミキサーなど一般的な微粉砕機をその手段として用いて行うことができる。微粉砕処理は、得られる処理物の平均粒径が数10μmオーダーになるまで行うことが好ましい。   Examples of the pretreatment means provided before the saccharification means further include means for fine pulverization treatment performed after the coarse pulverization treatment and hydrothermal treatment. In the pulverization treatment, the hydrothermally-treated product obtained above is pulverized to reduce the crystallinity and polymerization degree of cellulose and activate mechanochemically. (A) Easy enzymatic reaction in saccharification means It is a process that makes it easier to receive. This pulverization is preferably performed in a state where water remains. The fine pulverization treatment can be performed using, for example, a general fine pulverizer such as a vibration ball mill, a rotating ball mill, a planetary ball mill, a roll mill, a disk mill, a high-speed rotary blade mixer, and a homomixer as its means. The pulverization process is preferably performed until the average particle diameter of the processed product is on the order of several tens of micrometers.

(A)糖化手段
上記前処理手段による前処理によって、木本系リグノセルロース原料からスラリー状の処理物(以下、「リグノセルローススラリー」という)が得られる。(A)糖化手段とは、このリグノセルローススラリー中のセルロースおよびヘミセルロースに糖化酵素、例えば、セルラーゼやヘミセルラーゼを作用させ加水分解させて、これらを糖に変換(糖化)する手段である。ここで、本明細書においてリグノセルロースを糖に変換(糖化)するとは、リグノセルロースに含まれる多糖類を糖に変換(糖化)することを意味する。
(A) Saccharification means By the pretreatment by the pretreatment means, a slurry-like processed product (hereinafter referred to as “lignocellulose slurry”) is obtained from the woody lignocellulose raw material. (A) The saccharification means is means for converting (saccharifying) saccharification enzymes such as cellulase or hemicellulase to act on saccharification enzymes such as cellulase or hemicellulase to hydrolyze them. Here, conversion of lignocellulose into sugar (saccharification) in the present specification means conversion of polysaccharide contained in lignocellulose into sugar (saccharification).

セルラーゼはセルロースを加水分解する酵素の総称であり、具体的には、結晶セルロースの末端からセロビオースを遊離するエキソ型のセロビオハイドロラーゼ、結晶セルロースを分解でないが、非結晶セルロース鎖をランダムに切断するエンド型のエンドグルカナーゼ、およびセロビオースや短い鎖(セロオリゴ糖)の末端からグルコースを生成するエキソ型のβ−グルコシダーゼの3種を含む混合酵素からなるセルラーゼが一般的である。   Cellulase is a general term for enzymes that hydrolyze cellulose. Specifically, exo-type cellobiohydrolase that releases cellobiose from the end of crystalline cellulose, which does not decompose crystalline cellulose, but randomly breaks amorphous cellulose chains Cellulases comprising a mixed enzyme containing three types of endo-type endoglucanases and exo-type β-glucosidases that generate glucose from the ends of cellobiose and short chains (cellooligosaccharides) are generally used.

また、ヘミセルロースを加水分解するヘミセルラーゼは、ヘミセルロースにおける複数種類の糖の結合を分解する、例えば、エンドキシラナーゼ、エキソキシロシダーゼ、アセチル−キシランエステラーゼ、フェルラ酸エステラーゼ等の混合酵素である。
これら糖化酵素は、由来微生物により活性や各酵素の混合の割合も異なり様々な種類があるが、本発明においては、セルラーゼやヘミセルラーゼとして市販されている一般的な酵素を使用することができる。
The hemicellulase that hydrolyzes hemicellulose is a mixed enzyme such as, for example, endoxylanase, exoxylosidase, acetyl-xylanesterase, ferulic acid esterase, or the like, which degrades the binding of a plurality of sugars in hemicellulose.
These saccharifying enzymes vary in activity and mixing ratio of each enzyme depending on the source microorganism, and in the present invention, general enzymes commercially available as cellulase or hemicellulase can be used.

(A)糖化手段における糖化反応は、リグノセルローススラリーをセルラーゼやヘミセルラーゼを用いて糖化反応させる際に通常用いられている方法、条件と同様の方法、条件で行うことができる。糖化酵素は、上記のように複数酵素の混合物であるため、用いる糖化酵素により若干異なるが、用いる酵素の至適pH範囲になるように緩衝液を用いてリグノセルローススラリーを希釈し、酵素の至適温度範囲で糖化反応を行う。一般的な糖化酵素によれば、pHは3.5〜5.5程度、温度は40〜50℃程度であり、時間は48〜72時間程度である。この糖化処理は、回分式で行ってもよいし、また固定化酵素を含むバイオリアクターを用いる連続式で行ってもよい。   (A) The saccharification reaction in the saccharification means can be carried out by the same method and conditions as those usually used when saccharifying the lignocellulose slurry using cellulase or hemicellulase. Since the saccharifying enzyme is a mixture of a plurality of enzymes as described above, it slightly differs depending on the saccharifying enzyme to be used. However, the lignocellulose slurry is diluted with a buffer solution so that the optimum pH range of the enzyme to be used is obtained. The saccharification reaction is carried out at an appropriate temperature range. According to a general saccharifying enzyme, the pH is about 3.5 to 5.5, the temperature is about 40 to 50 ° C., and the time is about 48 to 72 hours. This saccharification treatment may be performed batchwise or continuously using a bioreactor containing an immobilized enzyme.

上記(A)糖化手段により糖化処理を行うことによって、糖分の殆どを占めるセルロース由来のグルコース、ヘミセルロース由来のフルクトース、マンノース等のへキソースやヘミセルロース由来のキシロース、アラビノース等のペントース等の単糖類、あるいは少量のエタノール発酵が可能なオリゴ糖を含む糖分濃度が数%の糖液が得られる。   By performing saccharification treatment by the saccharification means (A), glucose derived from cellulose occupying most of the sugar, fructose derived from hemicellulose, hexose such as mannose, monosaccharide such as pentose such as xylose derived from hemicellulose, arabinose, or A sugar solution having an oligosaccharide capable of a small amount of ethanol fermentation and having a sugar concentration of several percent is obtained.

次に、(B)糖濃縮手段によって、上記得られた糖分濃度数%の糖液を濃縮する糖濃縮が行われるが、(B)糖濃縮手段の前、すなわち(A)糖化手段の後に、糖液から糖化手段により糖化されなかったリグノセルロース残渣を分離する手段を設けることが好ましい。なお、ここで糖液から分離除去されたリグノセルロース残渣は、後述する方法でエネルギー源として使用される。
(A)糖化手段に供した後の反応液である糖液から分離除去されるリグノセルロース残渣は、主としてリグニンで構成される固形成分であり、これを分離除去する手段としては、液体から固体を除去する一般的な手段、例えば、濾過のような手段を特に制限なく適用できる。濾過による分離を行う場合、加圧濾過が好適な手段として用いられる。
Next, (B) sugar concentration is performed by concentrating the sugar solution having a sugar content concentration of several percent obtained by the sugar concentration means. (B) Before the sugar concentration means, that is, after (A) the saccharification means, It is preferable to provide means for separating the lignocellulose residue that has not been saccharified by the saccharification means from the sugar solution. Here, the lignocellulose residue separated and removed from the sugar solution is used as an energy source by the method described later.
(A) The lignocellulose residue separated and removed from the sugar solution, which is the reaction solution after being subjected to the saccharification means, is a solid component mainly composed of lignin. General means for removal, such as filtration, can be applied without particular limitation. When performing separation by filtration, pressure filtration is used as a suitable means.

(B)糖液濃縮手段
(B)糖液濃縮手段は、上記(A)糖化手段で得られた数%濃度の糖液を、次の(C)エタノール発酵手段で好適な糖濃度にまで濃縮するための手段である。糖液の濃縮をどの程度まで行うかは、エタノール発酵に用いる酵母による。つまり用いる酵母の最適な発酵条件における糖濃度にあわせてこの手段により糖液濃縮を行う。このような糖液の好ましい糖濃度として、次の(C)エタノール発酵手段で好適に用いられる酵母のエタノール発酵能に合わせて、10〜22質量%の糖濃度を挙げることができる。また、同様の観点からより好ましい糖液濃度は14〜17質量%である。
(B) Sugar solution concentrating means (B) The sugar solution concentrating means concentrates the sugar solution of several percent concentration obtained by the above (A) saccharification means to a suitable sugar concentration by the following (C) ethanol fermentation means. It is a means to do. The extent to which the sugar solution is concentrated depends on the yeast used for ethanol fermentation. In other words, the sugar solution is concentrated by this means in accordance with the sugar concentration in the optimum fermentation conditions of the yeast to be used. As a preferable sugar concentration of such a sugar solution, a sugar concentration of 10 to 22% by mass can be mentioned in accordance with the ethanol fermentation ability of yeast suitably used in the following (C) ethanol fermentation means. Further, from the same viewpoint, the more preferable concentration of the sugar solution is 14 to 17% by mass.

糖液を濃縮する具体的な手段としては、一般的に食品産業で使用される糖液濃縮の手段を特に制限なく用いることが可能である。より、具体的には、真空蒸発濃縮、凍結濃縮、膜濃縮等の各濃縮手段が挙げられるが、これらのなかでも、濃縮に係るエネルギー消費量が抑えられる観点から膜濃縮が好ましい。糖液の膜濃縮に用いる膜の種類は、上記条件すなわち数%の濃度から好ましくは22質量%の濃度までの糖液の濃縮が行えるものであれば特に限定されない。このような膜濃縮用の膜として、具体的には、逆浸透膜、限外濾過膜、ナノフィルトレーション膜等が挙げられる。また、このような膜としては、例えば、日東電工株式会社製:NTR−7250等の市販品を用いることが可能である。膜を用いて糖液濃縮を行う際には、各膜ごとに適性な条件を適宜選択して操作を行うことが可能である。   As a specific means for concentrating the sugar solution, a means for concentrating the sugar solution generally used in the food industry can be used without any particular limitation. More specifically, each concentration means such as vacuum evaporation concentration, freeze concentration, membrane concentration and the like can be mentioned, and among these, membrane concentration is preferable from the viewpoint of suppressing energy consumption related to concentration. The type of membrane used for membrane concentration of the sugar solution is not particularly limited as long as the sugar solution can be concentrated under the above conditions, that is, a concentration of several percent to preferably a concentration of 22% by mass. Specific examples of such membrane concentration membranes include reverse osmosis membranes, ultrafiltration membranes, and nanofiltration membranes. In addition, as such a film, for example, a commercial product such as NTR-7250 manufactured by Nitto Denko Corporation can be used. When concentrating a sugar solution using a membrane, it is possible to perform operations by appropriately selecting appropriate conditions for each membrane.

(C)エタノール発酵手段
(C)エタノール発酵手段は、エタノール発酵能を有する酵母を用いて、上記(B)糖液濃縮手段により濃縮された糖液中の糖をエタノール発酵によりエタノールに変換させる手段である。用いる酵母としては、従来から、グルコースを主体とする糖のエタノール発酵に用いられてきた酵母を特に制限なく用いることが可能である。また、様々な用途に遺伝子工学的改質が行われ高機能性が付加された酵母も多く存在するので、これらから本発明の効果を高める機能を有する酵母を選択して、この(C)エタノール発酵手段に用いることも可能であり、好ましい。例えば、ペントース発酵能を付与した遺伝子組換え酵母を用いれば、セルロース由来のグルコースのみでなく、ヘミセルロース由来のキシロースやアラビノース等もエタノールに変換することが可能となり、エタノール発酵の効率を上げることが可能となる。
(C) Ethanol fermentation means (C) The ethanol fermentation means uses yeast having ethanol fermentation ability to convert sugar in the sugar liquid concentrated by the sugar liquid concentration means to ethanol by ethanol fermentation. It is. As the yeast to be used, it is possible to use yeast that has been conventionally used for ethanol fermentation of sugars mainly composed of glucose without any particular limitation. In addition, there are many yeasts that have been genetically modified for various uses and added high functionality. From these, yeast having a function to enhance the effect of the present invention is selected, and this (C) ethanol It can also be used as a fermentation means, and is preferable. For example, if genetically modified yeast with pentose fermentation ability is used, not only cellulose-derived glucose but also hemicellulose-derived xylose and arabinose can be converted to ethanol, which can increase the efficiency of ethanol fermentation. It becomes.

(C)エタノール発酵手段におけるエタノール発酵の条件については、使用する酵母に合わせて適宜設定される。通常、発酵槽を用いて、発酵温度を30〜32℃程度として、時間にして48〜96時間程度の発酵を行う。   (C) About the conditions of ethanol fermentation in an ethanol fermentation means, it sets suitably according to the yeast to be used. Usually, using a fermenter, fermentation is carried out at a fermentation temperature of about 30 to 32 ° C. for about 48 to 96 hours.

(D)エタノール分離精製手段
(D)エタノール分離精製手段は、上記(C)エタノール発酵手段により得られたエタノール発酵液からエタノールを、好ましくは概ね99.5質量%以上の純度に、分離精製する手段である。通常、エタノール発酵液は主に水とエタノールから構成され、その他微少に含まれる成分として未発酵の糖分や酢酸、フルフラールなどの不純物等を含有する。このようなエタノール発酵液からエタノールを分離精製する具体的な手段として、(D)エタノール分離精製手段においては、従来公知の手段、具体的には、蒸留法あるいは蒸留法と膜分離法や吸着分離法とを組合わせた分離精製手段を用いることができる。エタノールと水の混合物は、エタノール濃度95質量%に共沸点を有するため、蒸留法でエタノールを高純度に精製するためには共沸蒸留を行うことが必要とされるが、この共沸蒸留には多くのエネルギーが必要とされるため好ましくない。そこで、まず蒸留法でエタノール濃度95質量%近くまでエタノール発酵液を精製し、次いで膜分離、吸着分離により高純度のエタノールに精製する手段が好ましく用いられる。なお、エタノール発酵液に微少に含まれる上記不純物は蒸留の段階で分離除去される。
(D) Ethanol separation and purification means (D) The ethanol separation and purification means separates and purifies ethanol from the ethanol fermentation solution obtained by the above (C) ethanol fermentation means, preferably to a purity of approximately 99.5% by mass or more. Means. Usually, the ethanol fermentation broth is mainly composed of water and ethanol, and contains other components such as unfermented sugar, acetic acid, furfural and the like as other minute components. As a specific means for separating and purifying ethanol from such ethanol fermentation broth, (D) ethanol separation and purification means is a conventionally known means, specifically, a distillation method or a distillation method and a membrane separation method or adsorption separation. Separation and purification means combined with a method can be used. Since a mixture of ethanol and water has an azeotropic point at an ethanol concentration of 95% by mass, it is necessary to perform azeotropic distillation in order to purify ethanol with a high purity by a distillation method. Is not preferable because it requires a lot of energy. In view of this, it is preferable to use a means in which the ethanol fermentation liquid is first purified to about 95 mass% by distillation and then purified to high purity ethanol by membrane separation and adsorption separation. The impurities contained in the ethanol fermentation liquid are separated and removed at the distillation stage.

本発明のセルロース系エタノール生産システムにおいては、上記(B)糖液濃縮手段により糖液濃縮が行われていることから、(C)エタノール発酵手段によるエタノール発酵で得られたエタノール発酵液におけるエタノール濃度が従来法で得られたものより高く、したがって(D)エタノール分離精製手段においてエタノールを分離精製するために必要とされるエネルギー量は従来法より低く抑えることが可能となる。なお、同程度の濃縮を行うために要するエネルギー量は、(D)エタノール分離精製手段のエタノール発酵液における蒸留を主体とする濃縮よりも(B)糖液濃縮手段の糖液濃縮における濃縮操作の方が小さいため、本発明によれば、セルロース系エタノール生産システム全体を通しての消費エネルギーが低減されていると言える。なお、エタノール発酵液と糖液で同程度の濃縮を行うために要するエネルギー量の差については、糖の分子構造がエタノールより大きいことにもよるが、糖液濃縮の濃縮操作自体にかかる消費エネルギーが小さいことによる要因の方が大きい。   In the cellulose-based ethanol production system of the present invention, since the sugar solution is concentrated by the (B) sugar solution concentrating means, (C) the ethanol concentration in the ethanol fermentation solution obtained by ethanol fermentation by the ethanol fermentation means Therefore, the amount of energy required to separate and purify ethanol in (D) ethanol separation and purification means can be kept lower than that of the conventional method. In addition, the amount of energy required to perform the same level of concentration is higher than that of (D) concentration mainly in distillation in ethanol fermentation liquid of ethanol separation and purification means, and (B) concentration operation in concentration of sugar liquid in sugar liquid concentration means. Therefore, according to the present invention, it can be said that the energy consumption throughout the cellulosic ethanol production system is reduced. The difference in the amount of energy required to perform the same level of concentration between the ethanol fermentation liquor and the sugar liquor depends on the sugar molecular structure being larger than ethanol, but the energy consumed by the concentration operation of the sugar liquor concentration itself. The factor due to the small is greater.

また、上記(B)糖液濃縮手段により糖液中の水の一部が除去されていることから、(C)エタノール発酵手段で処理する糖液と、(D)エタノール分離精製手段で処理するエタノール発酵液の体積はともに小さくなり、(C)エタノール発酵手段および(D)エタノール分離精製手段における装置の容量を小さく抑えることが可能である。   Moreover, since a part of the water in the sugar solution has been removed by the (B) sugar solution concentrating means, (C) the sugar solution to be treated by the ethanol fermentation means and (D) the ethanol separation and purification means. Both volumes of the ethanol fermentation liquor are reduced, and the capacity of the apparatus in (C) ethanol fermentation means and (D) ethanol separation and purification means can be kept small.

ここで、上記(A)糖化手段の後に糖液から分離された主にリグニンで構成されるリグノセルロース残渣は、エネルギー源・燃料として用いることが可能である。リグノセルロース残渣を燃料として使用する好ましい態様としては、図1に示すように、上記で得られたリグノセルロース残渣を必要に応じて乾燥手段により乾燥して、火力発電プラントの燃料の一部または全部として用いるとともに、火力発電プラントが発生する中低圧の過熱蒸気または排ガスを、上記説明したセルロース系エタノール生産システム内の手段のいずれか、具体的には、エタノールの分離精製手段やリグノセルロース原料の水熱処理、リグノセルロース残渣の乾燥手段等に熱源として用いる態様が挙げられる。
また、上記(D)エタノール分離精製手段により、エタノールの分離精製の際に得られる蒸留残渣も必要に応じて乾燥し、火力発電プラントに燃料として使用することが可能である。
Here, the lignocellulose residue mainly composed of lignin separated from the sugar solution after the saccharification means (A) can be used as an energy source / fuel. As a preferred embodiment in which the lignocellulose residue is used as a fuel, as shown in FIG. 1, the lignocellulose residue obtained as described above is dried by a drying means as necessary, and a part or all of the fuel of the thermal power plant is obtained. The medium-low pressure superheated steam or exhaust gas generated by the thermal power plant is used as one of the means in the cellulose-based ethanol production system described above, specifically, ethanol separation / purification means or lignocellulose raw water. The aspect used as a heat source for heat processing, the drying means of a lignocellulose residue, etc. is mentioned.
Further, the distillation residue obtained during the separation and purification of ethanol can be dried as necessary by the ethanol separation and purification means (D) and used as a fuel in a thermal power plant.

このようにして、本発明のセルロース系エタノール生産システムにおいては、併設された火力発電プラントへのセルロース系エタノール生産システムからの発電用燃料の供給と、火力発電プラントの排熱のセルロース系エタノール生産システムでの利用を行うことで、エネルギー効率に優れたセルロース系エタノール生産システムを提供することができる。   Thus, in the cellulosic ethanol production system of the present invention, the supply of fuel for power generation from the cellulosic ethanol production system to the installed thermal power plant, and the cellulosic ethanol production system for exhaust heat of the thermal power plant By using the above, it is possible to provide a cellulosic ethanol production system excellent in energy efficiency.

次に、図2に示す草本系のリグノセルロース原料を用いた場合の本発明に係るセルロース系エタノール生産システムにおける一実施形態を説明する。用いる、草本系のリグノセルロース原料としては、草本系であれば特に限定されないが、具体的には、イネ科植物、マメ科植物、およびこれらの作物残渣から選ばれるバイオマスが挙げられる。   Next, an embodiment of the cellulosic ethanol production system according to the present invention using the herbaceous lignocellulose raw material shown in FIG. 2 will be described. The herbaceous lignocellulose raw material to be used is not particularly limited as long as it is a herbaceous material. Specific examples include grasses, legumes, and biomass selected from these crop residues.

(前処理に係る手段)
本発明に係るセルロース系エタノール生産システムにおいて、草本系のリグノセルロース原料を用いる場合は、(A)糖化手段の前に前処理手段として、図2に示すように粗粉砕処理、水を加えた微粉砕処理の各処理を行うための手段を設けることが好ましい。草本系のリグノセルロース原料に含まれるリグノセルロースは、木本系に比べてリグニン含有量が少ないため、上記のような水熱処理を施さなくとも、セルロースやヘミセルロースを糖化できる状態にしやすい。粗粉砕処理、水を加えた微粉砕処理は、上記木本系のリグノセルロース原料を用いる場合の粗粉砕処理、および微粉砕処理と同様の手段により行うことができる。
(Means related to pretreatment)
In the cellulosic ethanol production system according to the present invention, when a herbaceous lignocellulose raw material is used, (A) coarse pulverization treatment and water added as shown in FIG. It is preferable to provide means for performing each of the pulverization processes. Since lignocellulose contained in the herbaceous lignocellulose raw material has a lower lignin content than woody ones, it is easy to saccharify cellulose and hemicellulose without performing hydrothermal treatment as described above. The coarse pulverization process and the fine pulverization process with water added can be performed by the same means as the coarse pulverization process and the fine pulverization process in the case of using the above woody lignocellulose raw material.

その後の(A)糖化手段、(B)糖液濃縮手段、(C)エタノール発酵手段、(D)エタノール分離精製手段は上記木本系のリグノセルロース原料を用いる場合と同様である。   Subsequent (A) saccharification means, (B) sugar liquid concentration means, (C) ethanol fermentation means, and (D) ethanol separation and purification means are the same as in the case of using the above-mentioned woody lignocellulose raw material.

ここで、草本系のリグノセルロース原料を用いる場合のセルロース系エタノール生産システムにおいても、(B)糖濃縮手段の前、すなわち(A)糖化手段の後に、糖液から糖化手段により糖化されなかったリグノセルロース残渣を適当な分離手段により糖液から分離し、および/または、(D)エタノール分離精製手段でエタノールの分離精製の際に得られる蒸留残渣を適当な分離手段により発酵エタノールから分離し、これらを燃料として用いることができる。
ただし、草本系のバイオマスでは、一般に灰分(無機物)が多く含まれるため、それ自体を乾燥させた場合の灰分が10%を超えるものも多い。そのため、草本系バイオマスからのエタノール生産において、糖化手段に供した後の糖液から分離して得られるリグノセルロース残渣や発酵・蒸留手段に供した後のエタノール発酵液から蒸留分離して得られる蒸留残渣には30〜40%以上もの灰分が含まれる場合もあり、これらの残渣を燃料とする場合には、残渣から灰分を取り除くことが必要となる。
Here, also in the cellulosic ethanol production system using the herbaceous lignocellulose raw material, ligno that has not been saccharified from the sugar solution by the saccharification means before (B) the sugar concentration means, that is, after (A) the saccharification means. The cellulose residue is separated from the sugar solution by a suitable separation means, and / or (D) the distillation residue obtained during the separation and purification of ethanol by the ethanol separation and purification means is separated from the fermented ethanol by a suitable separation means. Can be used as fuel.
However, since herbaceous biomass generally contains a large amount of ash (inorganic matter), many ash content exceeds 10% when dried per se. Therefore, in ethanol production from herbaceous biomass, distillation obtained by distilling and separating from lignocellulose residue obtained by separation from sugar liquid after being subjected to saccharification means and ethanol fermentation liquid after being subjected to fermentation / distillation means The residue may contain as much as 30 to 40% ash, and when these residues are used as fuel, it is necessary to remove the ash from the residue.

そこで、図2に示す上記草本系のリグノセルロース原料を用いる場合の実施形態においては、糖液からのリグノセルロース残渣を分離する分離手段の後に、さらに、分離されたリグノセルロース残渣を無機物(灰分)を主体とする成分と有機物を主体とする成分に分級する手段を設けている。リグノセルロース残渣の分級に用いる手段としては、リグノセルロース残渣を無機物主体の成分と有機物主体の成分とに効果的に分離できる手段であれば特に限定されないが、具体的には、遠心分級器を用いて行うことができる。ここで得られたリグノセルロース残渣の有機物、主にリグニンを主体とする成分が燃料として使用される。リグノセルロース残渣の有機物主体成分を燃料として用いる場合、通常は乾燥手段により乾燥して用いられるが、この乾燥は上記分級の前に行ってもよく、図2に示すように分級の後に行ってもよい。乾燥を分級の前に行う場合は、遠心分級器は乾式のものを使用する。乾燥を分級の後に行う場合は、遠心分級器は湿式のものを使用する。   Therefore, in the embodiment in which the herbaceous lignocellulose raw material shown in FIG. 2 is used, after the separation means for separating the lignocellulose residue from the sugar solution, the separated lignocellulose residue is further converted into an inorganic substance (ash). A means for classifying into a component mainly composed of organic substances and a component mainly composed of organic substances is provided. The means used for classification of lignocellulose residue is not particularly limited as long as it can effectively separate the lignocellulose residue into inorganic-based components and organic-based components. Specifically, a centrifugal classifier is used. Can be done. The organic matter of the lignocellulose residue obtained here, mainly a component mainly composed of lignin, is used as the fuel. When the organic main component of the lignocellulose residue is used as a fuel, it is usually used after being dried by a drying means, but this drying may be performed before the above classification, or may be performed after the classification as shown in FIG. Good. When drying is performed before classification, a centrifugal classifier is used. When drying is performed after classification, a centrifugal classifier is used.

リグノセルロース残渣において有機物と無機物は、それぞれに特有の密度分布をもって存在し、それらが重なり合っていることから、密度差を利用した分離法を用いて、両者を完全に分離することは不可能であるが、図3に示すように、有機物と無機物との密度分布の差を利用することである程度までの分級は可能である。例えば、図3に示す破線の密度で分級することで斜線部の無機物を分離除去することができる。分離除去する無機物の割合は処理残渣の利用目的に合わせて決めるが、図2に示すように火力発電用のボイラ燃料とする場合には灰分が8%程度以下となるように分離することが望ましい。   In the lignocellulose residue, organic substances and inorganic substances exist with their own density distributions, and since they overlap each other, it is impossible to completely separate them using a separation method utilizing density differences. However, as shown in FIG. 3, classification to a certain extent is possible by utilizing the difference in density distribution between the organic substance and the inorganic substance. For example, it is possible to separate and remove the shaded portion of the inorganic substance by classification with the density of the broken line shown in FIG. The ratio of the inorganic substance to be separated and removed is determined according to the purpose of use of the treatment residue. However, as shown in FIG. 2, when the boiler fuel is used for thermal power generation, it is desirable to separate the ash to be about 8% or less. .

このようにして、リグノセルロース原料として灰分の多い草本系のバイオマスを用いたエタノール生産の糖化手段後のリグノセルロース残渣からも、発電用に適した燃料の回収が可能となる。図2には示されていないが、これと同様の処理は、発酵・蒸留手段後の蒸留残渣にも行うことが可能である。   In this way, it is possible to recover fuel suitable for power generation from lignocellulose residue after saccharification means for ethanol production using herbaceous biomass with high ash content as lignocellulose raw material. Although not shown in FIG. 2, the same treatment can be performed on the distillation residue after the fermentation / distillation means.

上記分級により得られたリグノセルロース残渣の有機物主体成分は、図2に示すように、必要に応じて乾燥手段により乾燥(乾燥はまたはリグノセルロース残渣の状態で分級の前に行われることもある)され、併設された火力発電プラントの燃料の一部または全部として用いることができる。また、この火力発電プラントが発生する中低圧の過熱蒸気または排ガスを、上記説明したセルロース系エタノール生産システム内の手段のいずれか、具体的には、エタノールの分離精製手段あるいは上記リグノセルロース残渣やその有機物主体成分の乾燥手段等に熱源として用いることで、このセルロース系エタノール生産システムにおけるエネルギー効率を上げることが可能である。   As shown in FIG. 2, the organic substance main component of the lignocellulose residue obtained by the classification is dried by a drying means as necessary (the drying may be performed before classification in the state of lignocellulose residue). In addition, it can be used as a part or all of the fuel of the thermal power plant installed. Further, the medium- and low-pressure superheated steam or exhaust gas generated by this thermal power plant is converted into any one of the means in the cellulose-based ethanol production system described above, specifically, ethanol separation / purification means or the lignocellulose residue and its By using it as a heat source for drying means for organic components, the energy efficiency of this cellulose-based ethanol production system can be increased.

ここで、従来のセルロース系エタノール生産システム、すなわち、(B)糖液濃縮手段を有さないセルロース系エタノール生産システムにおいても、併設した火力発電プラントにセルロース系エタノール生産システムから糖化手段後のリグノセルロース残渣を必要に応じて乾燥して発電用燃料として供給し、火力発電プラントの排熱をセルロース系エタノール生産システムで利用することで、エネルギー効率に優れたセルロース系エタノール生産システムを提供することができる。   Here, even in the conventional cellulose-based ethanol production system, that is, (B) the cellulose-based ethanol production system that does not have the sugar liquid concentration means, the lignocellulose after the saccharification means from the cellulose-based ethanol production system to the thermal power plant provided therewith The residue is dried as needed and supplied as a fuel for power generation, and the waste heat from the thermal power plant is used in the cellulosic ethanol production system, thereby providing a cellulosic ethanol production system with excellent energy efficiency. .

さらに、(B)糖液濃縮手段を有さない従来のセルロース系エタノール生産システムにより、リグノセルロース原料として灰分の多い草本系のバイオマスを用いたエタノール生産を行う場合においても、上記のようにして(B)糖化手段後のリグノセルロース残渣から灰分を除いた発電用に適したリグニン主体の有機物を主とする燃料を回収して利用すれば、火力発電プラントとセルロース系エタノール生産システムを組み合わせたエネルギー効率のよいセルロース系エタノールの生産が可能となる。   Furthermore, even when (B) ethanol production using herbaceous biomass with a large amount of ash as a lignocellulose raw material is performed by a conventional cellulose-based ethanol production system that does not have a sugar liquid concentration means, B) Energy efficiency combining a thermal power plant and a cellulosic ethanol production system by recovering and using lignin-based organic matter suitable for power generation by removing ash from lignocellulose residue after saccharification means Production of cellulosic ethanol with good quality.

また、本発明のリグノセルロースを原料としたセルロース系エタノールの生産方法は、酵素を用いてリグノセルロースを糖に変換する糖化工程と、前記糖化工程により得られた糖液を濃縮する糖液濃縮工程と、前記濃縮された糖液を酵母を用いてエタノール発酵させる発酵工程と、前記発酵工程により得られたエタノール発酵液からエタノールを分離精製する工程とを含むことを特徴とする。
本発明のセルロース系エタノール生産方法における糖化工程は、具体的には、上記本発明のセルロース系エタノール生産システムにおける(A)糖化手段により行うことが可能である。同様に糖液濃縮工程は上記(B)糖液濃縮手段により、エタノール発酵工程は上記(C)エタノール発酵手段により、エタノール分離精製工程は上記(D)エタノール分離精製手段により実行することが可能である。
このように本発明のエタノール生産方法は、具体的には、上記本発明のエタノール生産システムを用いて行うことが可能であり、本発明のエタノール生産システムにより実行されることが好ましいが、これに限定されるものではない。
In addition, the method for producing cellulosic ethanol using the lignocellulose of the present invention as a raw material includes a saccharification step of converting lignocellulose into sugar using an enzyme, and a saccharide solution concentration step of concentrating the saccharide solution obtained by the saccharification step. And a fermentation step of fermenting the concentrated sugar solution with ethanol using yeast, and a step of separating and purifying ethanol from the ethanol fermentation solution obtained by the fermentation step.
Specifically, the saccharification step in the cellulose-based ethanol production method of the present invention can be performed by (A) saccharification means in the cellulose-based ethanol production system of the present invention. Similarly, the sugar liquid concentration step can be executed by the above (B) sugar liquid concentration means, the ethanol fermentation step by the above (C) ethanol fermentation means, and the ethanol separation and purification step by the above (D) ethanol separation and purification means. is there.
Thus, specifically, the ethanol production method of the present invention can be performed using the ethanol production system of the present invention, and is preferably executed by the ethanol production system of the present invention. It is not limited.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
図4を用いて実施例1を説明する。本実施例は、特に稲わらなどのイネ科植物あるいはマメ科植物を原料とする場合に適するセルロース系エタノール生産システムについて示している。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1
Example 1 will be described with reference to FIG. This example shows a cellulosic ethanol production system that is particularly suitable when using grasses or legumes such as rice straw as raw materials.

セルロース系エタノール生産の原料となるリグノセルロース系バイオマスは、原料ホッパ10から供給されて、粗粉砕機12で数mm程度まで乾式で粗粉砕される。粗粉砕機12には、多数の刃を高速回転させることで植物繊維の破砕を可能とする剪断式のミルを用いる。   Lignocellulosic biomass, which is a raw material for cellulosic ethanol production, is supplied from the raw material hopper 10 and coarsely pulverized by a coarse pulverizer 12 to a few millimeters in a dry manner. The coarse pulverizer 12 uses a shearing mill that enables the pulverization of plant fibers by rotating a large number of blades at high speed.

粗粉砕機12で粗粉砕処理されたリグノセルロースは、約80〜90℃に予熱された高温給水と攪拌混合器14で混合されてスラリー化される(以下、リグノセルローススラリーと呼ぶ)。ここで給水量は、供給したリグノセルロースの乾燥重量に対して重量比で6〜8倍程度にする。適切な給水量はセルロース原料によって異なるが、主に微粉砕機19における粉砕の効率を考慮して決める。   The lignocellulose coarsely pulverized by the coarse pulverizer 12 is mixed with a high-temperature feed water preheated to about 80 to 90 ° C. and a stirring mixer 14 to be slurried (hereinafter referred to as lignocellulose slurry). Here, the amount of water supply is about 6 to 8 times by weight with respect to the dry weight of the supplied lignocellulose. The appropriate amount of water supply varies depending on the cellulose raw material, but is determined mainly in consideration of the efficiency of pulverization in the fine pulverizer 19.

次にリグノセルローススラリーは、供給ポンプ15で微粉砕機19に送られ、微粉砕機19で数10μmオーダーまで湿式で粉砕される。微粉砕機19には、被粉砕物に強い剪断力を作用させる石臼型のミルが適する。   Next, the lignocellulose slurry is sent to the fine pulverizer 19 by the supply pump 15, and is pulverized wet by the fine pulverizer 19 to the order of several tens of micrometers. A mortar-type mill that applies a strong shearing force to the object to be crushed is suitable for the pulverizer 19.

微粉砕処理したリグノセルローススラリーは、酵素反応槽22に送られる。酵素反応槽22では、セルラーゼまたは、セルラーゼとヘミセルラーゼの混合酵素を投入し、酵素反応槽22内を攪拌しながら約40〜50℃で未分解のセルロースやヘミセルロースを酵素糖化反応させる。これによってグルコースなどのヘキソースやキシロースなどペントースを含む糖分濃度が数%の糖液と未反応の糖化残渣(リグノセルロース残渣)の混合スラリーを得る。   The finely pulverized lignocellulose slurry is sent to the enzyme reaction tank 22. In the enzyme reaction tank 22, cellulase or a mixed enzyme of cellulase and hemicellulase is charged, and undegraded cellulose or hemicellulose is subjected to an enzymatic saccharification reaction at about 40 to 50 ° C. while stirring the inside of the enzyme reaction tank 22. As a result, a mixed slurry of a sugar solution having a sugar concentration of several percent containing hexose such as glucose and pentose such as xylose and an unreacted saccharification residue (lignocellulose residue) is obtained.

酵素糖化処理された混合スラリーは、残渣分離器25で、主にリグニンなどの有機物や灰分(無機物)を含む糖化残渣(固形成分)と、グルコースやキシロースなどの糖液(液体成分)とに固液分離する。残渣分離器25はフィルタプレス式の分離器であり、混合スラリーは加圧ポンプ24で加圧して供給される。残渣成分の性状によりケーキ濾過性が低い場合は、ベルトプレス式の分離器の適用も有効である。   The mixed slurry subjected to the enzymatic saccharification treatment is solidified into a saccharification residue (solid component) mainly containing organic matter such as lignin and ash (inorganic matter) and a sugar solution (liquid component) such as glucose and xylose by the residue separator 25. Separate the liquid. The residue separator 25 is a filter press type separator, and the mixed slurry is supplied by being pressurized by a pressure pump 24. In the case where cake filterability is low due to the properties of the residual components, it is also effective to apply a belt press type separator.

残渣分離器25で分離された糖液は減圧することなく糖液濃縮膜32に送り、糖液濃縮膜32で膜分離により水分の一部を脱水し、糖液濃度が好ましくは10〜22重量%となるように、より好ましくは、14〜17重量%となるように濃縮する。   The sugar liquid separated by the residue separator 25 is sent to the sugar liquid concentration membrane 32 without reducing the pressure, and a part of water is dehydrated by membrane separation at the sugar liquid concentration membrane 32, and the concentration of the sugar liquid is preferably 10 to 22 weights. %, More preferably, it is concentrated so as to be 14 to 17% by weight.

次に、酵母発酵槽34において酵母の働きによって糖液のエタノール発酵が行われる。酵母発酵槽34は使用する酵母の適温を維持するよう必要により冷却する。近年ペントースのエタノール発酵を可能とする特殊な酵母も開発されており、このような酵母を用いることで糖液中のキシロースなどのペントースのエタノール発酵も可能である。   Next, ethanol fermentation of the sugar solution is performed in the yeast fermenter 34 by the action of the yeast. The yeast fermenter 34 is cooled as necessary to maintain an appropriate temperature of the yeast to be used. In recent years, special yeast capable of ethanol fermentation of pentose has been developed, and ethanol fermentation of pentose such as xylose in a sugar solution is also possible by using such yeast.

発酵エタノールは、もろみ蒸留塔42、濃縮蒸留塔44に送られて、蒸留により濃縮される。ここで、脱水のほか、発酵エタノールに微少に含まれる未発酵の糖分やフルフラールなどの不純物も分離除去される。もろみ蒸留塔42、濃縮蒸留塔44を経て、発酵エタノールは90〜94重量%まで濃縮される。さらに脱水膜46にて蒸気透過分離膜で脱水されて99.5重量%以上の無水エタノールが精製される。   The fermented ethanol is sent to the mash distillation column 42 and the concentration distillation column 44 and concentrated by distillation. Here, in addition to dehydration, impurities such as unfermented sugar and furfural contained in the fermented ethanol are separated and removed. Through the moromi distillation tower 42 and the concentration distillation tower 44, the fermented ethanol is concentrated to 90 to 94% by weight. Further, 99.5% by weight or more of absolute ethanol is purified by dehydration in the vapor permeable separation membrane in the dehydration membrane 46.

一方、残渣分離器25で分離された糖化残渣は、遠心分級器52に送られる。遠心分級器52では、糖化残渣に含まれるリグニンなどの有機物と灰分(無機分)とを湿式で分離する。   On the other hand, the saccharification residue separated by the residue separator 25 is sent to the centrifugal classifier 52. In the centrifugal classifier 52, organic substances such as lignin contained in the saccharification residue and ash (inorganic content) are separated by a wet process.

次にリグニンを含む有機物を残渣乾燥器54で乾燥することによって、発電用燃料として利用可能な糖化残渣の乾燥処理物を得る。   Next, the organic matter containing lignin is dried by the residue drier 54 to obtain a dried product of the saccharification residue that can be used as a fuel for power generation.

さらに、図2に示すように、セルロース系エタノール生産システムは、残渣乾燥器54からの発電用燃料を、併設された火力発電プラントの燃料として供給する。火力発電プラントの150℃以下の低圧過熱蒸気を、もろみ蒸留塔42、濃縮蒸留塔44に供給して蒸留の加熱源に用いる。また、火力発電プラントの排熱を残渣乾燥器54に供給して、残渣乾燥の熱源に有効利用する。   Further, as shown in FIG. 2, the cellulosic ethanol production system supplies the power generation fuel from the residue dryer 54 as the fuel for the thermal power plant provided therewith. Low-pressure superheated steam at 150 ° C. or lower from a thermal power plant is supplied to the mash distillation column 42 and the concentrated distillation column 44 and used as a heating source for distillation. In addition, the exhaust heat of the thermal power plant is supplied to the residue dryer 54 and effectively used as a heat source for residue drying.

(実施例2)
次に、図5を用いて実施例2を説明する。本実施例は、特に灰分が少なく、リグニン含有量の多い木本系のリグノセルロースを原料とする場合に適するセルロース系エタノール生産システムについて示したものである。なお実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described with reference to FIG. This example shows a cellulosic ethanol production system suitable particularly when woody lignocellulose having a low ash content and a high lignin content is used as a raw material. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Example 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

粗粉砕機12には、ハンマーやブレードを高速回転させて衝撃や剪断力で粉砕する衝撃式ミルを用いる。これによって数mm程度の粒径まで乾式で粗粉砕する。   The coarse pulverizer 12 uses an impact mill that pulverizes with impact or shear force by rotating a hammer or blade at high speed. By this, it is coarsely pulverized by a dry method to a particle size of about several mm.

得られたリグノセルローススラリーは、加圧供給ポンプ16で0.5〜1.5MPaまで加圧され、水熱反応器17に送られる。水熱反応器17において周囲から過熱蒸気で加熱することにより、水熱反応器17の出口付近でセルローススラリーは加圧水の飽和蒸気温度以下である約140〜200℃まで昇温される。とりわけ160〜180℃が適当である。水熱反応器17の内部の水スラリーは加圧熱水の状態となる。   The obtained lignocellulose slurry is pressurized to 0.5 to 1.5 MPa by the pressure supply pump 16 and sent to the hydrothermal reactor 17. By heating with superheated steam from the surroundings in the hydrothermal reactor 17, the cellulose slurry is heated to about 140 to 200 ° C. which is lower than the saturated steam temperature of pressurized water near the outlet of the hydrothermal reactor 17. In particular, 160 to 180 ° C. is appropriate. The water slurry inside the hydrothermal reactor 17 is in the state of pressurized hot water.

残渣分離器25で分離された糖化残渣(リグノセルロース残渣)は、残渣乾燥器54で直接乾燥することによって、発電用燃料として利用可能な糖化残渣の乾燥処理物を得る。   The saccharification residue (lignocellulose residue) separated by the residue separator 25 is directly dried by the residue dryer 54 to obtain a dried product of the saccharification residue that can be used as a power generation fuel.

さらに、図1に示すように、セルロース系エタノール生産システムは、併設された火力発電プラントの200℃以下の低中圧過熱蒸気を、水熱反応器17の加熱源として用いる。   Furthermore, as shown in FIG. 1, the cellulosic ethanol production system uses a low-medium pressure superheated steam of 200 ° C. or less of a thermal power plant provided as a heating source of the hydrothermal reactor 17.

本発明のセルロース系エタノール生産システムは、リグノセルロースを原料としてエタノールをエネルギー効率よく生産するセルロース系エタノール生産システムとして有効に利用できる。   The cellulosic ethanol production system of the present invention can be effectively used as a cellulosic ethanol production system that efficiently produces ethanol from lignocellulose as a raw material.

10:原料ホッパ
12:粗粉砕機
13:給水弁
14:攪拌混合器
15:供給ポンプ
16:加圧供給ポンプ
17:水熱反応器
18:圧力調整弁
19:微粉砕機
22:酵素反応槽
24:加圧ポンプ
25:残渣分離器
32:糖液濃縮膜
32:酵母発酵槽
42:もろみ蒸留塔
44:濃縮蒸留塔
46:脱水膜
52:遠心分級器
54:残渣乾燥器
10: raw material hopper 12: coarse pulverizer 13: water supply valve 14: stirring mixer 15: supply pump 16: pressure supply pump 17: hydrothermal reactor 18: pressure regulating valve 19: fine pulverizer 22: enzyme reaction tank 24 : Pressure pump 25: residue separator 32: sugar liquid concentration membrane 32: yeast fermentation tank 42: moromi distillation column 44: concentration distillation column 46: dehydration membrane 52: centrifugal classifier 54: residue dryer

Claims (10)

リグノセルロースを原料としてエタノールを生産するセルロース系エタノール生産システムであって、
酵素を用いてリグノセルロースを糖に変換する糖化手段と、前記糖化手段により得られた糖液を濃縮する糖液濃縮手段と、前記濃縮された糖液を酵母を用いてエタノール発酵させる発酵手段と、前記発酵手段により得られたエタノール発酵液からエタノールを分離精製する手段とを含むことを特徴とするセルロース系エタノール生産システム。
A cellulosic ethanol production system for producing ethanol from lignocellulose,
A saccharification means for converting lignocellulose into sugar using an enzyme, a sugar liquid concentration means for concentrating the sugar liquid obtained by the saccharification means, and a fermentation means for subjecting the concentrated sugar liquid to ethanol fermentation using yeast. And a means for separating and purifying ethanol from the ethanol fermentation broth obtained by the fermentation means.
前記糖液濃縮手段における濃縮が、前記糖液の糖濃度を10〜22重量%とする濃縮であることを特徴とする請求項1記載のセルロース系エタノール生産システム。   2. The cellulose-based ethanol production system according to claim 1, wherein the concentration in the sugar liquid concentrating means is concentration in which the sugar concentration of the sugar liquid is 10 to 22% by weight. 前記糖液濃縮手段における濃縮が、膜濃縮である請求項1または2に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The cellulosic ethanol production system according to claim 1 or 2, wherein the concentration in the sugar liquid concentration means is membrane concentration. 前記糖化手段の次に、前記糖液から前記糖化手段により糖化されなかったリグノセルロース残渣を分離する手段を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The cellulosic ethanol production system according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for separating lignocellulose residue that has not been saccharified by the saccharification means from the sugar solution after the saccharification means. 前記リグノセルロース残渣の分離手段の次に、さらに、分離されたリグノセルロース残渣を無機物(灰分)を主体とする成分と有機物を主体とする成分に分級する手段を含む請求項4に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The cellulosic system according to claim 4, further comprising means for classifying the separated lignocellulose residue into a component mainly composed of an inorganic substance (ash) and a component mainly composed of an organic substance, following the means for separating the lignocellulose residue. Ethanol production system. 前記リグノセルロース残渣の分級手段として、湿式または乾式の遠心分級器を用いることを特徴とする請求項5に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The cellulose-based ethanol production system according to claim 5, wherein a wet or dry centrifugal classifier is used as a means for classifying the lignocellulose residue. 前記リグノセルロースがイネ科植物、マメ科植物、およびこれらの作物残渣から選ばれるバイオマス由来のリグノセルロースであることを特徴とする請求項5または6に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The cellulosic ethanol production system according to claim 5 or 6, wherein the lignocellulose is a lignocellulose derived from a biomass selected from a gramineous plant, a leguminous plant, and a crop residue thereof. 前記分離されたリグノセルロース残渣または前記分級されたリグノセルロース残渣の有機物主体成分を併設された火力発電プラントの燃料の一部または全部として用いるとともに、前記火力発電プラントが発生する中低圧の過熱蒸気または排ガスを前記エタノール生産システム内の手段のいずれかに用いることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The separated lignocellulose residue or the classified lignocellulose residue is used as a part or all of the fuel of the thermal power plant provided with the organic component, and the medium-low pressure superheated steam generated by the thermal power plant or The cellulosic ethanol production system according to any one of claims 4 to 7, wherein the exhaust gas is used for any of the means in the ethanol production system. さらに前記分離されたリグノセルロース残渣または前記分級されたリグノセルロース残渣の有機物主体成分を乾燥する手段を含み、前記火力発電プラントが発生する中低圧の過熱蒸気または排ガスを、前記エタノールの分離精製手段および/または前記乾燥手段に用いることを特徴とする請求項8に記載のセルロース系エタノール生産システム。   The method further comprises means for drying the separated lignocellulose residue or the organic component of the classified lignocellulose residue, and the medium-low pressure superheated steam or exhaust gas generated by the thermal power plant is separated and purified by ethanol. 9. The cellulosic ethanol production system according to claim 8, wherein the system is used for the drying means. リグノセルロースを原料としてエタノールを生産するセルロース系エタノールの生産方法であって、
酵素を用いてリグノセルロースを糖に変換する糖化工程と、前記糖化工程により得られた糖液を濃縮する糖液濃縮工程と、前記濃縮された糖液を酵母を用いてエタノール発酵させる発酵工程と、前記発酵工程により得られたエタノール発酵液からエタノールを分離精製する工程とを含むことを特徴とするセルロース系エタノールの生産方法。
A method for producing cellulosic ethanol that produces ethanol using lignocellulose as a raw material,
A saccharification step for converting lignocellulose to sugar using an enzyme, a saccharide solution concentration step for concentrating the saccharide solution obtained by the saccharification step, and a fermentation step for ethanol fermentation of the concentrated saccharide solution using yeast. And a step of separating and purifying ethanol from the ethanol fermentation liquid obtained by the fermentation step.
JP2009195723A 2009-08-26 2009-08-26 Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same Withdrawn JP2011045277A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009195723A JP2011045277A (en) 2009-08-26 2009-08-26 Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009195723A JP2011045277A (en) 2009-08-26 2009-08-26 Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011045277A true JP2011045277A (en) 2011-03-10

Family

ID=43832252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009195723A Withdrawn JP2011045277A (en) 2009-08-26 2009-08-26 Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011045277A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013077432A1 (en) * 2011-11-25 2013-05-30 三井化学株式会社 Mutant xylanase, manufacturing method and use therefor, and method for manufacturing saccharified lignocellulose
JP2013126395A (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method for producing ethanol by using lignocellulosic biomass as raw material, and device for producing ethanol
JP2014033666A (en) * 2012-08-10 2014-02-24 Equos Research Co Ltd Cellulose-based biomass raw material
JP2015142594A (en) * 2015-05-12 2015-08-06 株式会社エクォス・リサーチ Saccharification method and saccharification apparatus for cellulose-solubilized liquid
JP2015163079A (en) * 2015-05-12 2015-09-10 株式会社エクォス・リサーチ Cellulose solubilized liquid saccharification method
JP5909598B2 (en) * 2013-05-28 2016-04-26 アサヒグループホールディングス株式会社 Method for producing crude sugar and ethanol by selective fermentation method
WO2019124143A1 (en) 2017-12-19 2019-06-27 川崎重工業株式会社 Method for enzymatically producing bioethanol using cellulosic biomass as starting material
WO2022202069A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 本田技研工業株式会社 Method for culturing microalgae

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013077432A1 (en) * 2011-11-25 2013-05-30 三井化学株式会社 Mutant xylanase, manufacturing method and use therefor, and method for manufacturing saccharified lignocellulose
US9394554B2 (en) 2011-11-25 2016-07-19 Mitsui Chemicals, Inc. Mutant xylanase, manufacturing method and use therefor, and method for manufacturing saccharified lignocellulose
US9567617B2 (en) 2011-11-25 2017-02-14 Mitsui Chemicals, Inc. Mutant xylanase, manufacturing method and use therefor, and method for manufacturing saccharified lignocellulose
US10017756B2 (en) 2011-11-25 2018-07-10 Mitsui Chemicals, Inc. Mutant xylanase, manufacturing method and use therefor, and method for manufacturing saccharified lignocellulose
JP2013126395A (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method for producing ethanol by using lignocellulosic biomass as raw material, and device for producing ethanol
JP2014033666A (en) * 2012-08-10 2014-02-24 Equos Research Co Ltd Cellulose-based biomass raw material
JP5909598B2 (en) * 2013-05-28 2016-04-26 アサヒグループホールディングス株式会社 Method for producing crude sugar and ethanol by selective fermentation method
JP2015142594A (en) * 2015-05-12 2015-08-06 株式会社エクォス・リサーチ Saccharification method and saccharification apparatus for cellulose-solubilized liquid
JP2015163079A (en) * 2015-05-12 2015-09-10 株式会社エクォス・リサーチ Cellulose solubilized liquid saccharification method
WO2019124143A1 (en) 2017-12-19 2019-06-27 川崎重工業株式会社 Method for enzymatically producing bioethanol using cellulosic biomass as starting material
WO2022202069A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 本田技研工業株式会社 Method for culturing microalgae

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10072380B2 (en) Detoxifying and recycling of washing solution used in pretreatment of lignocellulose-containing materials
CA2694875C (en) Cellulase enzyme based method for the production of alcohol and glucose from pretreated lignocellulosic feedstock
AU2005289333B2 (en) Continuous flowing pre-treatment system with steam recovery
US8367378B2 (en) Process for producing sugars and ethanol using corn stillage
US8728770B2 (en) Method for enzymatic saccharification treatment of lignocellulose-containing biomass, and method for producing ethanol from lignocellulose-containing biomass
CN101186943B (en) Method for producing ethanol from crop straw
CA2731350C (en) A process for production of ethanol from lignocellulosic material
JP2011045277A (en) Production system for cellulose-based ethanol, and method for producing the same
US11345935B2 (en) Low temperature pretreatment with sulfur dioxide
US10087476B2 (en) Process for hydrolyzing a pretreated feedstock and recovering lignin
WO2015083285A1 (en) Method for manufacturing fermentation starting material sugar solution, and method for manufacturing chemical product obtained by fermenting said fermentation starting material sugar solution
JP2009284867A (en) Cellulose saccharification system, ethanol production system and method thereof
CA3108308A1 (en) Acid bisulfite pretreatment
JP5278991B2 (en) Method for producing ethanol raw material and ethanol from lignocellulosic biomass
WO2015100444A1 (en) Processes and apparatus for producing fermentable sugars from biomass by hot-water extraction and enzymatic hydrolysis
JP5910427B2 (en) Method for producing ethanol from lignocellulose-containing biomass
JP6331490B2 (en) Method for producing ethanol from lignocellulose-containing biomass
JP6123504B2 (en) Ethanol production method
WO2013103086A1 (en) Method and device for producing monosaccharide and method and device for producing ethanol
JP6343967B2 (en) Method for producing ferulic acid
JP5910367B2 (en) Method for producing ethanol from lignocellulose-containing biomass
WO2012096236A1 (en) Method for producing starting material for enzymatic saccharification, method for producing sugar, and method for producing ethanol

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120614

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20121106