KR850001290A - 셀룰로오스 물질의 연속 가수분해 방법 및 그 장치 - Google Patents

셀룰로오스 물질의 연속 가수분해 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

셀룰로오스 물질의 연속 가수분해 방법 및 그 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 셀룰로오스 물질을 연속적으로 가수분해하는 본 발명의 방법 및 장치의 구체적인 실시상태의 일부 단면도.
제2도는 제1도의 구체적인 실시상태의 제한그레이트(grate)의 상면도.

Claims (48)

  1. 셀룰로오스 물질을 반응기의 제1공급구로 연속적으로 도입시켜서, 이 반응기내에서 이 셀룰로오스 물질로 하나의 상(床)을 형성시키고, 상기 셀룰로오스 물질상의 밀도가 약 10-약 30lb/ft3범위내로 유지되도록 조절하고, 산용액을 역류형태로 상기 셀룰로오스 물질과 접촉되도록 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 유입시켜서 상기 산용액으로 셀룰로오스 물질을 가수분해시켜 당액 및 리그닌을 제조하고, 상기 당액을 상기 반응기의 제1공급구로부터 분리시키고, 상기 리그닌을 상기 반응기의 제2공급구로부터 분리시킴을 특징으로 하는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질을 반응기에 도입시키기 전에 셀룰로오스 물질중 적어도 일부분의 입도를 작게하여서 상의 밀도를 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질중 적어도 일부분의 입도를 다음과 같은 2공정으로 되는 증기 분해법, 즉 셀룰로오스 물질을 약 250-1500psi 사이의 제1압력하의 증기로 약 1-약 30분 동안 가압처리하고, 이 셀룰로오스 물질을 상당히 감압시킨 제2압력으로 처리하여 셀룰로오스 물질중 적어도 일부분의 구조를 분해시킴을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2압력이 대기압 정도인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질을 제1압력이 약 600-약 800psi 범위내인 증기로 약 1-약 15분동안 가압처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상의 밀도를 이 상을 형성하는 셀룰로오스 물질을 압축시켜서 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질을 반응기내에 설치된 그레이트(grate)로 압축시킴을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 반응기내의 온도가 약 170-약 260℃ 범위내인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 산용액의 농도가 약 0.01%-약 10중량% 농도인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 산용액중의 산이 황산인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 셀룰로오스 물질을 반응기의 제1공급구로 연속적으로 도입시키고, 산용액을 역류형태로 상기 셀룰로오스 물질과 접촉되도록 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 유입시켜서, 상기 산용액으로 상기 셀룰로오스 물질을 가수분해시켜 당액 및 리그닌을 제조하고, 상기 산용액의 일부분을 가스로 대치시켜서 반응기내의 산용액의 용적을 조절시키고, 상기 당액을 상기 반응기의 제1공급구로부터 분리시키고, 상기 리그닌을 상기 반응기의 제2공급구로부터 분리시킴을 특징으로 하는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 방법.
  12. 제11항에 있어서, 산용액중에 스파징가스(sparging gas)를 송입시켜서 반응용기내의 산용액중 일부분을 가스로 대치시킴을 특징으로 하는 방법.
  13. 12항에 있어서, 상기 기체대 산용액의 용적비율이 약 0.1 : 1 내지 약 20:1이 되기에 충분한 량의 가스를 상기 산용액에 송입시킴을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 산용액에 송입시키는 가스가 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 반응기내의 온도가 약 170°-약 260℃ 범위내인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 산용액의 농도가 약 0.01%-약 10중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 산용액중의 산이 황산인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제11항에 있어서, 산용액의 일부분을 분무시켜 증기형태로 형성시켜서 반응기내의 산용액의 일부를 가스로 대치시킴을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 증기대 산용액의 용적비율이 약 0.1 : 1 내지 약 10 : 1인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 셀룰로오스 물질을 반응기의 제1공급구로 연속적으로 도입시켜서 이 반응기내에서 이 셀룰로오스 물질로 하나의 상을 형성시키고, 상기 셀룰로오스 물질상의 밀도가 약 10-약 30lb/ft3범위내로 유지되도록 조절하고, 산용액을 역류형태로 상기 셀룰로오스 물질과 접촉되도록 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 유입시켜서, 상기 산용액으로 셀룰로오스 물질을 가수분해시켜 당액 및 리그닌을 제조하고, 상기 산용액의 일부분을 가스로써 대치시켜서 상기 반응기내의 산용액의 용적을 조절하고, 상기 당액을 상기 반응기의 제1공급구로부터 분리시키고, 상기 리그닌을 상기 반응기의 제2공급구로부터 분리시킴을 특징으로 하는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질을 반응기에 도입시키기 전에 셀룰로오스 물질중 적어도 일부분의 입도를 작게하여서 상의 밀도를 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질중 적어도 일부분의 입도를 다음과 같은 공정으로 되는 증기분해법, 즉 셀룰로오스 물질을 약 250-약 1500psi 사이의 제1압력하의 증기로 약 1-약 30분 동안 가압 처리하고, 이 셀룰로오스 물질을 대기압정도의 제2압력으로 처리하여 셀룰로오스 물질중 적어도 일부분의 구조를 분해시킴을 특징으로 하는 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 밀도를 이 상을 형성하는 셀룰로오스 물질을 압축시켜서 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 반응기내의 온도가 약 220°-약 240℃ 범위내인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제20항에 있어서, 상기 산용액이 약 0.05%-0.32중량% 농도의 황산인 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제20항에 있어서, 산용액중에 스파징가스를 송입시키되 이 가스대 산용액의 용적비율을 약 0.1:1 내지 약 20:1로 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 산용액에 송입시키는 가스가 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제20항에 있어서, 산용액의 일부분을 분무시켜 증기형태로 형성시켜서 반응기내의 산용액의 일부를 가스로 대치시키고, 용기대 산용액의 용적비를 약 0.1:1 내지 약 10:1로 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  29. 반응기를 설치하고, 이 반응기내의 온도를 약 220°-약 240℃로 유지시키고, 셀룰로오스 물질을 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 도입시켜서 이 반응기내에서 이 셀룰로오스 물질로 하나의 상을 형성시키고, 상기 셀룰로오스 물질상의 밀도를 약 10-약 30lb/ft3범위내로 조절시키고, 약 0.05%-약 0.32중량% 황산용액을 역류형태로 셀룰로오스 물질과 접촉되도록 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 유입시켜서 이 황산용액으로 셀룰로오스 물질을 가수분해시켜 당액 및 리그닌을 얻고 가스를 황산 용액중으로 송입시키며 이 가스대 황산용액의 용적비를 약 0.1 : 1 내지 약 20 : 1로 조절하여 반응기대 황산용액의 용적을 조절시키고 상기 반응기의 제1공급구로부터 당액을 연속적으로 분리시키고, 상기 반응기의 제2공급구로부터 리그닌을 연속적으로 분리시킴을 특징으로 하는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 산용액의 일부분을 분무시켜서 증기를 형성시키되 이 증기대 상기 황산용액의 용적비를 약 0.1:1 내지 약 10:1로 조절하여 반응기내에서의 황산용액의 용적을 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  31. 셀룰로오스 물질을 반응기의 제1공급구로 연속적으로 도입시켜서 이 반응기내에서 셀룰로오스 물질로 하나의 상을 형성시키고 상기 셀룰로오스 물질상의 밀도가 약 10-약 30lb/ft3범위내로 유지되도록 조절하고, 산용액을 역류형태로 상기 셀룰로오스 물질과 접촉되도록 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 유입시켜서, 상기 산용액으로 셀룰로오스 물질을 가수분해시켜 당액 및 리그닌을 제조하고, 상기 당액을 상기 반응기의 제1공급구로부터 분리시키고, 상기 리그닌을 상기 반응기의 제2공급구로부터 분리시키고, 상기 당액을 발효기에 넣고, 상기 당액과 효모를 혼합시킨뒤 이 당액을 발효시켜서 알코올을 얻고, 이 알코올을 증류탑에서 증류시켜서 알코올을 정제시킴을 특징으로 하는 알코올의 제조방법.
  32. 셀룰로오스 물질을 반응기의 제1공급구로 연속적으로 도입시키고, 산용액을 역류형태로 상기 셀룰로오스 물질과 접촉되도록 상기 반응기의 제2공급구로 연속적으로 유입시켜서 상기 산용액으로 셀룰로오스 물질을 가수분해시켜 당액 및 리그닌을 제조하고, 상기 산용액의 일부분을 가스로 대치시켜서 상기 반응기내의 산용액의 용적을 조절하고, 상기 당액을 상기 반응기의 제1공급구로부터 분리시키고, 상기 리그닌을 상기 반응기의 제2공급구로부터 분리시키고, 상기 당액을 발효기에 넣고, 상기 당액과 효모를 혼합시킨뒤 이 당액을 발효시켜서 알코올을 얻고, 이 알코올을 증류탑에서 증류시켜서 알코올을 정제시킴을 특징으로 하는 알코올의 제조방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 반응기내의 셀룰로오스 물질의 밀도를 약 10-약 30lb/ft3범위내로 유지되도록 조절시킴을 특징으로 하는 방법.
  34. 반응기, 셀룰로오스 물질을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1흡입구, 상기 셀룰로오스 물질을 약 10-약 30lb/ft3범위내의 밀도로 압축시키기 위한 장치, 산용액을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2흡입구 당액을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1유출구 및 리그닌을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2유출구로 되는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 압축장치가 상기 제1흡입구와 제2유출구 사이에 있는 반응기내에 설치된 그레이트(grate)로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 압축장치가 상기 셀룰로오스 물질을 더욱 압축시키기 위한 상기 반응기내에 설치된 제2그레이트로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  37. 제34항에 있어서, 상기 압축장치가 셀룰로오스 물질을 반응기에 도입시키기 전에 셀룰로오스 물질중의 적어도 일부분의 입도를 작게하는 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  38. 반응기, 셀룰로오스 물질을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기 제1단부에 설치된 제1흡입구, 산용액을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2흡입구, 당액을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 상기 제1단부에 설치된 제1유출구, 리그닌을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 상기 제2단부에 설치된 제2유출구 및 상기 산용액의 용적을 조절하기 위하여 상기 반응기내의 산용액의 일부분을 대치시키는 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 대치장치가 가스를 상기 반응기내로 송입시키기 위한 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  40. 제38항에 있어서, 상기 대치장치가 상기 반응기내의 산용액의 일부분을 분무시켜 상기 반응기내의 증기를 생성시키는 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  41. 제38항에 있어서, 상기 대치장치가 상기 반응기내의 셀룰로오스 물질을 압축시키기 위한 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 압축장치가 상기 제1흡입구와 상기 제2흡입구 사이에 있는 반응기내에 설치된 그레이트로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  43. 반응기 셀룰로오스 물질을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1흡입구, 산용액을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2흡입구, 상기 반응기내의 셀룰로오스 물질을 기계적으로 압축시키는 장치(이 압축장치는 상기 제1흡입구와 상기 제2흡입구 사이의 반응기내에 설치된 그레이트로 이루어짐), 상기 반응기내의 산용액의 용적을 조절시키기 위하여 상기 반응기내에 가스를 송입시키는 장치, 당액을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1유출구 및 리그닌을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2유출구로 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰로오스 물질의 연속적 가수분해 장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 반응기내의 산용액의 용적을 더욱 조절시키기 위하여 상기 반응기내의 산용액의 일부분을 분무시키는 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 산용액의 분무량을 조절시키기 위하여 상기 반응기내의 압력을 조절시키는 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 장치.
  46. 반응기, 셀룰로오스 물질을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1흡입구, 상기 셀룰로오스 물질을 약 10-약 30lb/ft3범위내의 밀도로 압축시키기 위한 장치, 산용액을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2유출구, 당액을 상기 반응기로부터분리시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1유출구, 리그닌을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2유출구, 상기 반응기의 제1유출로부터 유츌된 상기 당액을 수납하는 발효기(상기 당액은 이 발효기내에서 발효되어 알코올을 생성시킴) 및 상기 발효기로부터 유출된 알코올을 정제시키기 위한 증류탑으로 이루어짐을 특징으로 하는 알코올의 제조장치.
  47. 반응기, 셀룰로오스 물질을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1흡입구, 산용액을 상기 반응기내에 수납시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2흡입구, 당액을 상기 반응기로부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제1단부에 설치된 제1유출구, 리그닌을 상기 반응기로 부터 분리시키기 위한 상기 반응기의 제2단부에 설치된 제2유출구, 상기 반응기내의 산용액의 용적을 조절시키기 위하여 상기 반응기내의 산용액의 일부분을 대치시키는 장치, 상기 반응기의 제1유출구로부터 유출된 상기 당액을 수납하는 발효기(상기 당액은 이 발효기내에서 발효되어 알코올을 생성시킴) 및 상기 발효기로부터 유출된 알코올을 정제시키기 위한 증류탑으로 이루어짐을 특징으로 하는 알코올의 제조장치.
  48. 제47항에 있어서, 상기 반응기내의 셀룰로오스 물질을 약 10-30lb/ft3범위내의 밀도로 압축시키는 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 알코올의 제조장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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