Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki ma¬ terialu lignocelulozowego prowadzacy do wytworze¬ nia produktu o strukturze umozliwiajacej oddziele¬ nie ligniny od celulozy i hemicelulozy.Mozliwosc oddzielenia ligniny od celulozy i hemi- •celulozy zawartych w materiale lignocelulozowym oznacza, ze lignina moze byc oddzielona od hemice¬ lulozy i celulozy droga, na przyklad, ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym.Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3212932 znany jest dwuetapowy sposób prowadzenia hydrolizy materialów lignocelulozo* wych, w którym otrzymuje sie cukry pentozowe •oraz heksozowe jako odrebne frakcje, z którym .kazda wykorzystuje sie jako surowiec wyjsciowy lub ewentualnie niezaleznie od siebie wykorzystuje -•ie je w róznorodnych procesach, w których znaj¬ duja zastosowanie cukry heksozowe i pentozowe.W sposobie wedlug cytowanego opisu patentowe¬ go wykorzystuje sie jako materialy lignocelulozo- we te klasy materialów lignóceluzowych, kóre po¬ wstaja w wyniku procesów wzrostu roslin i sa do¬ stepne jako odpadowe produkty uboczne szeregu galezi przemyslu. klasy te obejmuja luski owsa, lodygi kukurydzy I wytloczyny z trzciny cukrowej. W szczególnosci Jednakze, wymienic tu nalezy drewno róznych ga¬ tunków drzew.W omawianym sposobie material lignocelulozo- 10 15 20 25 ,30 wy nie wymaga zadnej obróbki wstepnej oprócz rozdrobnienia na czastki o bardzo malych rozmia¬ rach. v W przypadkach gdy material dostarczony jest w postaci wiekszych kawalków lub w calosci. I.tak korzystnie drewno wykorzystuje sie w postaci tro¬ cin, wiórów, cienkich struzyn i w tym podobnych formach.W pierwszym etapie sposobu wedlug cytowanego opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Amery¬ ki nr 3212932, material lignocelulozowy ogrzewa sie z pierwszym wodnym roztworem o takim cha¬ rakterze chemicznym i w takich warunkach, które umozliwiaja selektywne przeprowadzenie hydroli¬ zy hemicelulozy zawartej w materiale lignocelulo¬ zowym i otrzymanie cukrów pentozowych jaka pozadanego produktu.Wstepnie zmieszany z roztworem wodnym mate¬ rial lignocelulozowy wprowadza sie do odpowied¬ niego zbiornika cisnieniowego. Zbiornikiem takim moze byc reaktor do procesów cisnieniowych pro¬ wadzonych w sposób okresowy lub ciagly, wyposa¬ zony w elementy do ogrzania wsadu do ustalone) wczesniej temperatury przy wczesniej ustalone} wartosci cisnienia. Ogrzanie wsadu osiaga sie przez bezposrednie wprowadzenie pary wodnej.Wewnatrz reaktora cisnienie podwyzsza sie w mozliwie najszybszy sposób do wartosci od 689,76 kPa do 4826,33 kPa, korzystnie od 1723,70 \ 116 6833 do 4136,85 kPa, przy czy równoczesnie nastepuje wzrost temperatury do wartosci odpowiednich dla pary nasyconej. Takie warunki prowadzenia pro¬ cesu utrzymuje sie przez stosunkowo krótki okres czasu, dostateczny jedynie do zasadniczo calkowi¬ tego i selektywnego przeksztalcenia hemicelulozy zawartej w materiale lignocelulozowym w cukry pentozowe. Przecietnie wymaga to okresu 0,3—10 minut; przy czym istnieje odwrotna zaleznosc po¬ miedzy czasem trwania procesu a temperatura, to znaczy im wyzsza temperatura, tym krótszy okres czasu wymagany do zakonczenia procesu i odwrot¬ nie.W wyniku powyzszego procesu otrzymuje sie pierwszy produkt ciekly, którego podstawowym skladnikiem sa cukry pentozowe i który zawiera równiez niewielkie ilosci lotnych kwasów orga¬ nicznych, takich jak kwas octowy, oraz pozosta¬ losci resztkowe kwasu nieorganicznego w przypad¬ kach, kiedy kwas mineralny wchodzil w sklad roztworu wodnego wykorzystywanego w pierw¬ szym etapie procesu. Uzyskuje sie równiez pierw¬ sza stala pozostalosc, zasadniczo wolna od zwiaz¬ ków pentozowyeh, zawierajaca w glównej mierze lignine oraz celuloze w stanie nierozlozonym.Przed oddzieleniem cieklego produktu od stalej pozostalosci obniza sie cisnienie wewnatrz reakto¬ ra. W dotychczasowych sposobach, czas potrzebny na zredukowanie cisnienia byl bardzo dlugi, rze¬ du kilku godzin, podczas gdy w omawianym pro¬ cesie osiagniecie pozadanych rezultatów mozliwe jest przy utrzymaniu bardzo krótkiego czasu ob¬ nizania cisnienia. Redukcja cisnienia nastepuje za¬ sadniczo natychmiastowo, co twórcy opisywanego wynalazku okreslili wyrazeniem „flash blowdown" — „rozprezenie udarowe".W reaktorach przystosowanych do prowadzenia procesu w sposób ; ciagly,czas rozprezenia wynosi jedynie kilka sekund. W duzych reaktorach okre¬ sowych czas ten wynosi jedynie kilka minut.W wyniku takiegoxszybkiego obnizenia cisnienia osiaga sie szereg istotnych efektów.Po pierwsze, nastepuje raptowne zahamowanie reakcji hydrolizy. To z kolei ogranicza do mini¬ mum powstawanie cukrów heksozowych w wyniku degradacji celulozy. Ogranicza to równiez do mi¬ nimum powstawanie produktów degradacji ligniny 1 zabezpiecza przed rozkladem pozadanych cukrów stanowiacych produkt procesu.Po drugie, wwyniku rozprezenia udarowego na¬ stepuje odparowanie czesci wody zawartej w pro¬ dukcie cieklym. Uzyskana w ten sposób para wod¬ na moze byc wykorzystana do ogrzania materialu wprowadzonego do reaktora droga wymiany cie¬ pla.Po drugie, w wyniku rozprezenia udarowego na¬ stepuje odpedzenie kwasu octowego, kwasu mrów¬ kowego oraz innych lotnych zwiazków organicz¬ nych tworzacych sie jako produkty uboczne pro¬ wadzonej reakcji. Stanowi wiec to równoczesnie operacje oddzielania i usuwania niepozadanych zanieczyszczen z uzyskanych produktów reakcji.Po czwarte, w wyniku gwaltownego rozprezenia nastepuje rozrywanie czastek stalej pozostalosci. 16 683 4 Nadaje to czastkom stalej pozostalosci strukture* porowata, o otwartych porach, gwarantujaca wy¬ dajnosc drugiego etapu procesu hydrolizy.W drugim etapie sposobu przedstawionego w 5 omawianym opisie patentowym Stanów Zjednoczo¬ nych Ameryki nr 3212932 warunki reakcji w reak¬ torze sa znacznie surowsze w porównaniu z wa¬ runkami panujacymi w reaktorze do prowadzenia pierwszego etapu procesu. W wyniku utrzymywa¬ lo nia tych warunków nastepuje konwersja celulozy do cukrów heksozowych bez powodowania niepo¬ zadanego rozkladu ligniny.Przy zaladunku reaktora stosunek fazy cieklej do fazy stalej utrzymuje sie w szerokich granicach w od 1 :1—5 :1, korzystnie od 1:1—3 :1. Zawartosc kwasu nieorganicznego w roztworze, którym za¬ daje sie stala pozostalosc z etapu pierwszego,. utrzymuje sie na poziomie 0,3—3,0% wagowych.Reaktor ogrzewa sie posrednio lub korzystnie- 20 bezposrednio przez wprowadzenie pary wodnej do osiagniecia cisnienia od 1034,21 do 6205,28 kPa, ko¬ rzystnie od 2757,90 do 5515,80 kPa i odpowiednich. wartosci temperatury pary nasyconej.Podane warunki utrzymuje sie w reaktorze 25 przez okres czasu którego dlugosc jest zasadniczo odwrotnie proporcjonalna do wartosci temperatu¬ ry, to znaczy im wyzsza temperatura tym krótszy czas reakcji i odwrotnie. Podczas reakcji trwajacej zazwyczaj od 0,3 do 10 minut celuloza zawarta w 30 materiale wprowadzonym do reaktora ulega prze¬ ksztalceniu, zasadniczo selektywnie w cukry hek- sozowe i powstaoje stala pozostalosc zawierajaca w glównej mierze niezhydrolizowana lignine.Podobnie jak w pierwszym etapie, wysoce poza- 33 dane jest gwaltowne zakonczenie reakcji w celu odparowania nadmiaru wody, odpedzenia lotnych zwiazków organicznych, zawartych ewentualnie w mieszaninie reakcyjnej, oraz zmodyfikowania fi¬ zycznej struktury pozostalosci zawierajacej ligni¬ no ne, co ulatwia filtracje i dalsza obróbke.Dla wyzej wskazanych powodów wsad reaktora poddaje sie rozprezeniu udarowemu, przepuszcza¬ jac go wsposób ciagly przez urzadzenie redukcyjne typu cyklonu: Obnizenie cisnienia do cisnienia at- 45 mosferycznego osiaga sie w tym urzadzeniu w przeciagu jedynie kilku sekund.Pare z cyklonu odprowadza sie, podczas gdy- produkt staly przemywa sie woda w estraktorze- drugiego stopnia. W ekstraktorze nastepuje oddzie- 50 lenie cieczy zawierajacej cukry heksozowe od ce¬ lulozowej pozostalosci zawierajacej lignine, która^ zawraca sie do obiegu lub odprowadza jako od¬ pad.Do uzyskanej cieczy dodaje sie srodek zobojet¬ niajacy taki jak. weglan wapnia oraz dowolny od¬ powiedni pomocniczy material filtracyjny i po- dodaniu wody, w przypadkach kiedy jest to ko¬ nieczne, mieszanine poddaje sie filtracji. w Chociaz omówiony powyzej proces stanowi duzy wklad do stanu techniki, stwierdzono, ze proces hydrolizy, prowadzacy do oddzielenia cukrów pen- tozowych i heksozowych od ligniny w materialach lignocelulozowych przebiega kosztem utraty przy- 65 datnych substancji hemicelulozowych zawartych116 5 -w materialach lignocelulozowych powstajacych w cyniku procesów wzrostu roslin.Dzialanie kwasu podczas hydrolizy niezbedne do rozlozenia lignocelulozy, niszczy stopniowo wartosc fermentacyjna hemicelulozy, tak ze niepozadanie •duza czesc hemicelulozy staje sie niestrawna dla zwierzat przezuwajacych, w okresie czasu niezbed¬ nym do zhydrolizowania lignocelulozy.... Istnieje potrzeba opracowania sposobu zwieksze^ nia ~ dostepnosci uzysku celulozy z materialów li¬ gnocelulozowych, w której zachowane^ bylyby w ~w znacznym stopniu wartosci fermentacyjne hemi¬ celulozy..Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3667961 znany jest sposób zwiekszania podatnosci paszy dla zwierzat przezuwajacych na "trawienie, zas z opisu patentowego Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki nr 3817786 znane jest urza¬ dzenie do przeksztalcania struktury fizycznej i struktury wiazan czasteczkowych naturalnych pasz dla zwierzat przezuwajacych w inna struktu¬ re o mniejszym stopniu zlozonosci wiazan cza¬ steczkowych.Opisane urzadzenie umozliwia realizacje wyzej cytowanego sposobu polegajacego na poddawaniu paszy dla zwierzat przezuwajacych dzialaniu pary Wodnej pod. wysokim cisnieniem w zbiorniku cis¬ nieniowym a nastepnie uwalnianiu wybuchowym, produktu do atmosfery poprzez centralny zawór spustowy i uzyskiwaniu gabczastego produktu koncowego, w postaci nadajacej sie do przecho¬ wywania, charakteryzujacego sie latwoscia wchla¬ niania wody i soków trawiennych po spozyciu przez zwierzeta przezuwajace.Dla pasz celulozowych, takich jak wszystkie po¬ spolite pasze, do których zalicza sie siano i slome oraz im podobne, jak równiez dla pasz lignocelulo¬ zowych, takich jak luski nasion bawelny, luski ry- ±u, skorupki orzechów, lub fusy od kawy, cisnie¬ nie pary w zbiorniku cisnieniowym zwieksza sie raptownie do wartosci 3447,38—6894,76 kPa, przy ¦czym temperatura wzrasta do wartosci 243^285°C.Proces ten mozna okreslic jako termo-mechaniczny sposób obróbki materialów lignocelulozowych.Sposób ten mozna stosowac równiez do obróbki innych substancji, takich jak pasze ziarniste, dla Jktórych wykorzystuje sie zakres temperatury pary wodnej pomiedzy 177 a 204°C.Chociaz cytowany powyzej sposób stanowi nie¬ watpliwie cenny wklad do stanu techniki, stwier¬ dzono,, ze podwyzszenie zgodnie z tym sposobem temperatury obrabianego materialu do wartosci 243—285°C drastycznie obniza wartosc fermenta¬ cyjna hemicelulozy.Jak juz wzmiankowano powyzej istnieje potrze¬ ba opracowania sposobu obróbki materialu ligno- celulozowego powstajacego w wyniku procesów wzrostu roslin, zwiekszajacego mozliwosc oddzie¬ lenia ligniny od celulozy i hemicelulozy, po zasto¬ sowaniu którego uzyska sie produkt o zachowa¬ nych w wysokim stopniu wartosciach fermenta¬ cyjnych hemicelulozy a równoczesnie o zwiekszo¬ nej podatnosci zawartej w nim alfacelulozy na trawienie enzymatyczne. 683 6 Stosowane w niniejszym opisie okreslenie „ma¬ terial powstajacy w wynijui procesów wzrostu co-s slin oznacza organiczny o miekkich lub-twardych lodygach (pniach), w których substancje organicz* 5 na powstaja w wyniku procesów fotosyntezy. Ma¬ terial taki okreslany jest powszechnie jako bio¬ masa.Materialy lignocelulozowe powstajace w wyniku procesów wzrostu roslin w przyrodzie sa trójwy- io miarowymi zlozonymi strukturami w których poli¬ mery celulozy, hemicelulozy i ligniny sa scisle ze soba powiazane a struktura tych polaczen zmienia sie w .zaleznosci od gatunku roslin oraz od wieku w obrebie tego samego gatunku. 15 Lignina jest trójwymiarowym polimerem bezpo* stadowym, którego makroczasteczki zbudowane sa z kilkuset jednostek fenylopropanu polaczonych ze soba w róznorodny sposób. Lignina prawdopodob^ nie w polaczeniu z hemiceluloza, wypelnia szkielet tzo mikrowlókienek celulozowych w sciankach komó¬ rek oraz w znacznym stopniu wypelnia przestrzen pomiedzy komórkami.Na podstawie danych krystalograficznych uzy¬ skiwanych metoda rentgenowska przypuszcza sie 25 ze poniewaz mikrowlókienka celulozowe stanowia odrebna faze krystaliczna, lignina jest mocniej usieciowana z hemiceluloza niz z alfaceluloza.Sucha celuloza roslinna cechuje sie temperatura miekniecia lub zeszklenia równa 230°C, przy czym 30 ze wzgledu na krystaliczny charakter tej substan-r cji, wartosc temperatury podana powyzej nie ule¬ ga zbyt wielkiemu obnizeniu w przypadku zawil¬ gocenia tego materialu.Natomiast hemiceluloza i lignina pochodzenia 35 roslinnego miekna w temperaturze od 120 do 180°C, przy czym ze wzgledu na niekrystaliczny charakter tych substancji ich temperatury miek¬ niecia zmieniaja sie w szerokim zakresie w zalez¬ nosci od cisnienia i zawartosci wilgoci, 40 Polimery pochodzenia roslinnego maja okreslona strukture morfologiczna i sa wzajemnie polaczone ze soba wiazaniami kowalencyjnymi podobnymi do „spawów punktowych", których obecnosc daje w efekcie owo znane i trwale polaczenie pomiedzy li- 45 gnina i hemiceluloza pochodzenia roslinnego. W tak usieciowanych spawami punktowymi zlozonych makromolekujach pochodzenia roslinnego proces miekniecia pod wplywem temperatury jest zdomi¬ nowany zachowaniem) skladnika celulozowego. 50 Nawet w przypadkach gdy zaadsorbowana wil¬ goc obniza temperature przejscia skladników bez¬ postaciowych, material zachowuje swa sztywnosc az do temperatur rzedu 230°, z powoduj wystepowa¬ nia nadrzednego efektu obecnosci sieciowej struk- 55 tury celulozowej, która nie ulega zmiekczeniu pod wplywem czasteczek wody.Zlozonosc struktury lignocelulozy pochodzenia roslinnego stanowi przeszkode dla enzymów lub mikroflory zwierzat przezuwajacych rozkladaja¬ cych celuloze i hemiceluloze na cukry proste. Ma¬ terialy lignocelulozowe róznia sie stopniem ich usieciowania.W celu zwiekszenia podatnosci na trawienie ta¬ le kich materialów nalezy rozerwac wiazania pomie-116 683 dzy lignina a weglowodanami zarówno chemiczne jak i/lub fizyczne.Przedmiotem niektórych sposobów realizacji wy¬ nalazku jest zapewnienie sposobu termochemicz- nej obróbki materialu lignocelulozowego prowa¬ dzace do uzyskania produktu, z którego wydzielic mozna lignine przez oddzielenie Jej od celulozy i hemicelulozy z niecznaczna Jedynie utrata war¬ tosci fermentacyjnych hemicelulozy.Zgodnie z wynalazkiem sposób obróbki materia¬ lu lignocelulozowego, prowadzacy do wytworzenia produktu o strukturze zapewniajacej mozliwosc oddzielania ligniny od celulozy i hemicelulozy, w którym (a) do zbiornika cisnieniowego o zamknietej wy¬ lotowej dyszy do wytlaczania zaladowuje sie roz¬ drobniony wilgotny material lignocelulozy, a na¬ stepnie (b) zbiornik wypelnia sie para wodna o cisnie¬ niu co najmniej 3447,38 kPa, doprowadzajac mate¬ rial lignocelulozowy do stanu wytlaczalnosci a (c) bezposrednio po osiagnieciu stanu wytlaczal¬ nosci otwiera sie wylot dyszy do wytlaczania i wy¬ tlacza material lignocelulozowy ze zbiornika cis¬ nieniowego poprzez dysze do atmosfery uzyskujac po wytloczeniu produkt w postaci drobnych cza¬ stek, polega na tym, ze zbiornik cisnieniowy wy¬ pelnia sie jak najszybciej para wodna doprowa¬ dzajac za pomoca pary pod cisnieniem zasadniczo caly material lignocelulozowy do temperatury w zakresie 185 do 240°C w jak najkrótszym czasie, krótszym niz 60 sekund, termicznie zmiekczajac material lignocelulozowy i natychmiast po osiag¬ nieciu stanu wytlaczalnosci otwiera sie wylot dy¬ szy, przy czym z dyszy otrzymuje sie material w postaci drobnych czastek, w którym lignina sta¬ nowi czastki o wielkosci 1 do 10 mikrometrów, daje sie oddzielic od celulozy i hemicelulozy, cza¬ stki ligniny i celulozy sa razem w postaci zdezaso- cjowfcnej, maja wyglad ziemi doniczkowej, wiek¬ sza czesc ligniny jest rozpuszczalna w metanolu lub etanolu i Jest termoplastyczna, celuloza jest w postaci mikrowlókienek krystalicznej a-celulozy i nadaje sie do rozlozenia przez mikroorganizmy i enzymy.Korzystnie wytlaczanie materialu lignocelulozo¬ wego prowadzi sie tak, aby wytlaczany produkt uderzal o powierzchnie rozpraszajaca.Korzystnie, zbiornik cisnieniowy wypelnia sie raptownie para wodna aby doprowadzic material lignocelulozowy do temperatury w zakresie od 200 do 23©°C a zwlaszcza 234°C, w czasie krótszym ni* 45 sekund.W niektórych wariantach realizacji procesu we¬ dlug wynalazku wszystkie etapy obróbki powtarza sie. co najmn^j Jeden raz^ utrzymujac material lignocelulozowy w temperaturze nie przekraczaja¬ cej temperatury jaka material ten osiagnal za pierwszym razem po ogrzaniu go para wodna w etapach *v W niektórych wariantach realizacji procesu we¬ dlug wynalazku z rozdrobnionego produktu uzy¬ skanego przez wytloczenie materialu przez dysze, ekstrahuje sie rozpuszczalnikiem lignine, korzyst- 35 nie rozpuszczalnikiem z grupy obejmujacej etanol! i metanol. .Po wyekstrahowaniu ligniny, wilgotne czesci nierozpuszczalne w rozpuszczalniku organicznym s oddziela sie ód rozpuszczalnika ligniny przez fil¬ tracje.Z rozdrobnionego produktu, przed wyekstraho¬ waniem albo po wyekstrahowaniu z niego ligniny rozpuszczalnikiem, estrahuje sie woda czesci roz- io puszczalne w wodzie.Ewentualnie przed zaladowaniem materialu li¬ gnocelulozowego do zbiornika cisnieniowego z ma¬ terialu lignocelulozowego ekstrahuje sie hemicelu- loze przez hydrolize goraca woda. 15 Korzystnie, w przypadkach gdy jako material li¬ gnocelulozowy wykorzystuje sie drewno, zbiornik: cisnieniowy wypelnia sie raptownie para wodna o cisnieniu w zakresie 4136,85 do 4826,33 kPa, w ce¬ lu ograniczenia reakcji hydrolizy do minimum. 20 Scislej, w przypadkach gdy jako material ligno¬ celulozowy wykorzystuje sie drewno, zbiornik ci¬ snieniowy korzystnie, wypelnia sie raptownie para wodna o cisnieniu rzedu 4481,50 kPa.Korzystnie, w przypadkach gdy Jako material U- 25 gnocelulozowy wykorzystuje sie biomase z roslin jednorocznych, zbiornik cisnieniowy wypelnia sie raptownie para wodna o cisnieniu w zakresie- 3447,38 do 4136,85 kPa, a zwlaszcza o cisnieniu rze- ^ du 3792,115 kPa. 30 W niektórych wariantach realizacji procesu we¬ dlug wynalazku, material lignocelulozowy rozdrob¬ niony na czastki o niewielkich rozmiarach, zwil¬ za sie woda, korzystnie w zakresie nasycenia wló¬ kien, w trakcie zaladowywania materialu do zbior¬ nika cisnieniowego.W niektórych wriantach realizacji procesu we¬ dlug wynalazku, gdy jako material lignocelulozo¬ wy wykorzystuje sie biomase z roslin jednorocz- nych, zbiornik cisnieniowy zladowany biomasa wypelnia sie raptownie woda o cisnieniu rzedu 3792,115 kPa i po uplywie okolo 40 sekund cisnie¬ nie pary wodnej raptownie zwieksza sie do wyz¬ szej wartosci i wytlacza sie material bezposrednio 45 po osiagnieciu wyzszej wartosci cisnienia.W innych wariantach realizacji procesu wedlug: wynalazku, — gdy jako material lignocelulozowy wykorzystuje sie drewno, zbiornik cisnieniowy wy¬ pelnia sie raptownie para wodna o cisnieniu rzedu 50 4481,59 kPa i po uplywie okolo 40 sekund cisnienie pary wodnej raptownie zwieksza sie do wyzszej wartosci i wytlacza sie material bezposrednio po* osiagnieciu wyzszej wartosci cisnienia.W innych wariantach realizacji uzyskany roz- 85 drobniony produkt traktuje sie woda aby wyek¬ strahowac hemiceluloze, traktuje sie rozpuszczal¬ nikiem organicznym aby wyekstrahowac Hgnine/ i traktuje sie rozpuszczalnikiem celulozy aby wy¬ ekstrahowac celuloze.Lignina wyodrebniona z produktu przez ekstrak¬ cje rozpuszczalnikiem ma postac czastek o wielko¬ sci zasadniczo w zakresie od 1 do 10 mikrometrów, o czystosci rzi^du 93% wagowych, przy czym jest reaktywna chemicznie, termoplastyczna i charak- §o9 teryzuje sie widmem w podczerwieni bliskim wid¬ mu tak zwanej ligniny rodzimej.Wytwarzany sposobem wedlug, wynalazku pro¬ dukt charakteryzuje sie tym, ie~znaczna czesc al- facelulozy zawartej pierwotnie w materiale ligno- celulozowym wystepuje w produkcie w dostepnej dla trawienia przy uzyciu mikroorganizmów tra¬ wiennych postaci, podczas gdy zawartosc i war¬ tosci fermentacyjne hemicelulozy sa w uzyskiwa¬ nym produkcie jedynie nieznacznie obnizone w po¬ równaniu z wyjsciowym materialem lignocelulozo- wym.Ze wzgledu na te korzystne wlasnosci produkt otrzymywany sposobem wedlug wynalazku znaj¬ duje zastosowanie: jako pasza dla zwierzat prze¬ kuwajacych, do produkcji cukrów droga enzyma¬ tyczna, oraz do wytwarzania alkoholu droga kon¬ wersji przy uzyciu srodków mikrobiologicznych, chemicznych lub lacznie mikrobiologicznych i che¬ micznych.Dalsze korzystne wlasciwosci uzyskiwanego spo¬ sobem wedlug wynalazku produktu przejawiaja sie w tym, ze znaczna czesc cukrów mozna wyodreb¬ nic z hemicelulozy, na przyklad, przy uzyciu go¬ racej wody, oraz ze znaczna czesc ligniny mozna wyodrebnic z uzyskiwanego produktu metoda eks¬ trakcji rozpuszczalnikowej, na przyklad przy uzy¬ ciu etanolu, metanolu lub acetonu, otrzymujac w wyniku takiej operacji material bogaty w celuloze, nadajacy sie do wykorzystania, np. jako pulpa w procesach wytwarzania pochodnych celulozy, lub tezposredniego rozpuszczenia przy uzyciu odpo¬ wiedniego rozpuszczalnika celulozy.W sposobie wedlug wynalazku wykorzystuje sie jako material lignocelulozowy takie produkty wzrostu roslin jak luski owsa, lodygi kukurydzy, wytloczyny z trzciny cukrowej, slome pszeniczna, *lome ryzowa, slome owsiana, slome jeczmienna, drewno róznych gatunków, a zwlaszcza twarde ro¬ dzaje drewna.Na zalaczonych rysunkach fig. 1 przedstawia przekrój podluzny zbiornika cisnieniowego wypo¬ sazonego w dysze wylotowa do wytlaczania, stoso¬ wanego przy realizacji sposobu wedlug wynalaz¬ ku,; fig. 2 — wykres ilustrujacy szybkosc uwalnia¬ nia cukru redukcyjnego w wyniku hydrolizy pro¬ duktu uzyskiwanego w wyniku wytlaczania; fig. 3 — wykres ilustrujacy podatnosc na trawienie en¬ zymatyczne substancji redukcyjnych takich jak gli- Icoza, w zaleznosci od temperatury, w której nasta¬ pilo wytlaczanie materialu lignocelulozowego; fig. 4 — wykres zaleznosci podatnosci na trawienie en¬ zymatyczne cukrów uzyskanych z produktów wy¬ tworzonych przez wytlaczanie materialu lignoce¬ lulozowego w róznych temperaturach; fig. 5—8 przedstawiaja zdjecia mikroskopowe wykonane przy uzyciu mikroskopu elektronowego, produktów uzy¬ skanych sposobem wedlug wynalazku przy uzyciu urzadzenia przedstawionego na fig. 1; fig. 0 przed¬ stawia schemat przeplywowy dla operacji ekstrak¬ cji rozpuszczalnikiem ligniny z drewna osikowego poddanego obróbce sposobem wedlug wynalazku; fig. 10 — schemat przeplywowy dla operacji eks- istrakcji rozpuszczalnikiem ligniny ze slomy jecz- 683 10 miennej poddanej obróbce sposobem wedlug wyna¬ lazku; fig. 11 — schemat przeplywowy dla opera¬ cji ekstrakcji, przy uzyciu acetonu jako rozpusz¬ czalnika, ligniny z drewna osikowego lub slomy 5 jeczmiennej poddanych obróbce sposobem wedlug wynalazku; fig. Iz — schemat przeplywowy dla operacji ekstrakcji acetonem ligniny, np. z drew¬ na lub slomy poddanych obróbce sposobem wedlug wynalazku. 10 Przedstawiony na fig. 1 zbiornik cisnieniowy £ ma wylotowa dysze 4 do wytlaczania w ksztalcie gwiazdy, zatyczke 6 zamykajaca dysze do wytla¬ czania, klape 8 zamykajaca otwór do wprowadza¬ nia wsadu, oraz otwory 10—12 umozliwiajacewpro- 15 wadzenie pary wodnej.Zbiornik cisnieniowy 2 ma przewezenie 14 pro¬ wadzace do dyszy 4 oraz otwory 16 i 1$ do wpro¬ wadzenia czujników temperatury (na rysunku po¬ miniete). 20 Przednia czesc zbiornika cisnieniowego 2, w któ¬ rej znajduje sie wylotowa dysza 4 do wytlaczania wyposazona jest w kolnierz 20, do którego szczel¬ nie przytwierdzona jest zagieta kolnierzowa rura 22, o stopniowo zmniejszajacym sie przekroju po¬ przecznym w kierunku od kolnierza do wylotu, da¬ jaca powierzchnie rozpraszajaca. Na zagietej rurze 22 usytuowana jest tuleja 24 sluzaca do wprowa¬ dzenia trzpienia obrotowego, wyposazona w kot- ^ nierz SC Pneumatyczny suwak 28 przytwierdzony jest do kolnierza 26. • Na suwaku 28 zamocowany jest trzpien obrotowy 32 a na trapieniu 32 zamocowana jest zatyczka 30 zamykajaca dysze 4. 35 Tylna czesc 34 zbiornika cisnieniowego 2 jejst z nim polaczona poprzez kolnierz 36 i 38 i jest wy¬ posazona w klape 8 zamykajaca otwór do wpro¬ wadzania wsadu, zamocowana przy pomocy zawia¬ su 40 i zamykana szczelnie przez zacisk 42. 40 Przy realizacji sposobu wedlug wynalazku otwie¬ ra sie klape 8 zamykajaca otwór do wprowadze¬ nia wsadu i do zbiornika cisnieniowego 2 wpro¬ wadza sie rozdrobniony material lignocelulozowy, przy czym zatyczka 30 zamyka wylot dyszy 4. Do 4S upakowania materialu lignocelulozowego w zbior¬ niku cisnieniowym 2 stosuje sie pret (na rysunku nie uwidoczniony).Po calkowitym zaladowaniu pojemnika cisnie¬ niowego 2 materialem lignoceluiozowym zatyczke gt 30 szczelnie dociska sie za pomoca pneumatyczne¬ go suwaka 28 a klape 8 laczy sie szczelnie z tylna czescia 34 pojemnika 2 za pomoca zacisku 42, a na¬ stepnie zbiornik cisnieniowy 2 wypelnia sie para wodna o cisnieniu co najmniej 3447,38 kPa, korzy- w stnie w zakresie 3447,38 do 4826,33 kPa i o tempe¬ raturze dostatecznej aby spowodowac podwyzsze¬ nie temperatury wsadu do wartosci 185 do 240*C, korzystnie do wartosci 200 do 238°C, najkorzyst¬ niej do temperatury 234°C, w okresie czasu nie 50 przekraczajacym 60 sekund (korzystnie nie prze¬ kraczajacym 45 sekund) w celu uplastycznienia he¬ micelulozy i ligniny zawartych w materiale ligno¬ celuiozowym, przy czym pare wodna doprowadza sie do zródla pary (na rysunku nieuwidoczniooe) 65 przez otwory 16—12.116 C 11 W celu okreslenia momentu w którym material Hgnocelulozowy zaladowany do zbiornika cisnienio¬ wego 2 osiaga zalozona temperature stosuje sie czujniki temperatury (nie uwzglednione na rysun¬ ku), umieszczone w otworach 16 i 18, wskazujace 5 temperature materialu lignocelulozowego podda¬ wanego obróbce.Bezposrednio po osiagnieciu przez material Hgno¬ celulozowy w zbiorniku cisnienowym 2 pozadanej temperatury uruchamia sie pneumatyczny suwak l0 28, tak aby usunac zatyczke 30 i mniej wiecej bez¬ posrednio po tym otwiera sde wylot dyszy 4 i wy¬ tlacza sie material Hgnocelulozowy w stanie pla¬ stycznym przy cisnieniu wytlaczania poprzez dy¬ sze 4 i rozpryskuje sie go do atmosfery korzystnie 15 w przeciagu milisekund wzdluz zagietej rury 22 dajacej powierzchnie rozpraszajaca wytlaczany material.W wyniku tego naglego otwarcia zbiornika ci¬ snieniowego nastepuje wytloczenie materialu lig- 20 nocelulozowego w stanie plastycznym pod cisnie¬ niem korzystnie w zakresie 3144(7,38 do 48126,33 kPa i wytworzenie rozdrobnionego produktu o wygla¬ dzie ziemi doniczkowej, barwiacego palce na bra¬ zowo, o ciezarze wlasciwym dostatecznie wysokim, 25 ze zanurzony w wodzie, uzyskany produkt ulega zatopieniu jak kamien.Chociaz zagieta rura 22 stanowi wyposazenie do¬ datkowe i nie jest niezbedna, pozwala ona wyko- 30 rzystac dodatkowo sile wytlaczania* w celu dalsze¬ go rozdrobnienia uzyskiwanego w wyniku wytla¬ czania produktu poza rozdrobnieniem osiaganym w trakcie procesu wytlaczania, tworzac powierz¬ chnie rozpraszajaca, o która uderzaja wytlaczane 35 czastki.Istota wynalazku opiera sie prawdopodobnie na zjawisku polegajacym na tym,' ze w materiale H- gnocelulozowym w stanie plastycznym, lignina, he- miceluloza oraz celuloza sa zmiekczane a przez to 40 struktura ich jest oslabiona, co powoduje, ze pod wiplywem uda czas wytlaczania i rozprezania zmiekczonego ma¬ terialu wiazania sieciujace pomiedzy lignina, hemi- celuloza i celuloza ulegaja rozerwaniu. 45 Oslabiony, o rozerwanych wiazaniach sieciuja¬ cych material Hgnocelulozowy opuszczajacy zbior¬ nik cisnieniowy ulega pod wplywem gwaltownego spadku cisnienia eksplozji, w wyniku której hemi- celuloza ulega degradacji do czasteczek o niskim ciezarze czasteczkowym a podstawowa struktura wlóknista podlega znacznemu rozpadowi, co z ko¬ lei powoduje, ze (w niektórych zastosowaniach pro¬ duktów wytwarzanych sposobem wedlug wynalaz¬ ku) znaczne powierzchnie mikrowlókienek alface- lulozy wystawione sa na atak srodków fermenta¬ cyjnych.Podstawowa struktura krystaliczna mikrowlókie¬ nek celulozy zostaje zachowana. Osiaga sie bardzo M wysoki stopien dysasocjacji ligniny. Przy prowa¬ dzeniu procesu w temperaturze przekraczajacej wartosc 243°C ksylozowy komponent rozklada sie, prawdopodobnie do furfuralu i w ten sposób uzy¬ skuje sie produkt pozbawiony cennej substancji m 12 podatnej na trawienie. Produkty rozkladu sa po¬ nadto toksyczne w stosunku do mikroorganizmów.Jednym z celów obecnego wynalazku jest zapew¬ nienie wytwarzania produktu w którym alfacelu- loza jest wysoce dostepna dla mikroorganizmów trawiennych przy równoczesnym ograniczeniu do minimum hydrolizy hemicelulozy. Z tego wzgledu jest bardzo istotne aby czas doprowadzenia wsadu do pozadanej temperatury me przekraczal jednej minuty, przy czym jeszcze korzystniejsze jest aby zawieral sie w granicach od 30 do 50 sekund. War¬ tosc cisnienia nie jest krytyczna, poza tym, ze ma istotny wplyw na dlugosc okresu osiagania pozada¬ nej temperatury wsadu w granicach 220—230°C.Postepowanie zgodnie ze sposobem wedlug wy¬ nalazku ewentualnie powtarza sie co najmniej je¬ den raz w temperaturze takiej samej lub nizszej osiagajac przez to dalszy wzrost poprawy podat¬ nosci na trawienie wytwarzanego produktu.Doswiadczenia potwierdzajace wynalazek pro¬ wadzono przy zastosowaniu urzadzenia przedsta¬ wionego na fig. 1, posiadajacego nastepujace wy¬ miary: wewnetrzna srednica srodkowej czesci (za¬ sadniczej) zbiornika cisnieniowego 2 wynosila 190,5 mm, najmniejsza wewnetrzna srednica w przewezeniu pojemnika cisnieniowego 2 wynosila 82,5 mm, dlugosc wewnetrzna zbiornika cisnienio¬ wego 2 wynosila 1140 mm, srednica otw£§u 10 i 1% wlotowego pary — 19 mm, srednica otworu 11 wlotowego pary — 50,8 mm.Otwór wylotowy dyszy do wytlaczania mial w przekroju ksztalt gwiazdy piecioramiennej o rów¬ nych ramionach i powierzchni 11,6 mm2.W ponizszych tabelach 1—j5 temperatura ozna¬ cza temperature materialu lignocelulozowego znaj¬ dujacego sie w zbiorniku cisnieniowym 2 w mo¬ mencie usuniecia zatyczki 30 a cisnienie parjr oznacza cisnienie pary wewnatrz zbiornika cisnie¬ niowego 2 w tym samym momencie. Czas oznacza czas zuzyty na osiagniecie przez material Hgno¬ celulozowy poddawany obróbce wskazanej tempe¬ ratury, w której to Jemperaturze jest on wytla¬ czany ze zbiornika cisnieniowego 2.Tabele zawieraja wyniki prób przeprowadzonych na produktach wytwarzanych sposobem wedlug wynalazku oraz dla porównania na produktach uzyskanych w temperaturach wyzszych niz dopusz¬ cza sie w sposobie wedlug wynalazku. Badania po¬ datnosci produktów na trawienie przeprowadzono in vitro oraz in vivo przy uzyciu mikroflory zwie¬ rzat przezuwajacych oraz z drugiej strony przy uzyciu enzymu celulozy, a wyniki prób podano od¬ powiednio w.tabelach 1^5.We wszystkich tabelach zachowano te same oznakowania badanych produktów lignocelulozo- wych, przykladowo we wszystkich próbach symbol A oznacza taki sam material Hgnocelulozowy i tak samo jest z inymi stosowanymi symbolami Jak wynika z danych przedstawionych w tabeli: 1, ze wzrostem temperatury materialu powyzej wartosci 240°C nastepuje gwaltowny spadek podat¬ nosci alfacelulozy na trawienie, a poniewaz stano¬ wi ona okolo 65 PLThe subject of the invention is a method of treating lignocellulosic material leading to the production of a product with a structure that allows the separation of lignin from cellulose and hemicellulose. The ability to separate lignin from cellulose and hemi-cellulose contained in lignocellulosic material means that lignin can be separated from hemicellulose. ¬ lulose and cellulose by, for example, extraction with an organic solvent. US Pat. No. 3,212,932 discloses a two-stage method of hydrolyzing lignocellulosic materials, in which pentose and hexose sugars are obtained as separate fractions with which each uses. are used as a raw material or possibly independently of each other - they are used in a variety of processes in which hexose and pentose sugars are used. In the method according to the cited patent description, these classes of lignocellulose materials are used as lignocellulose materials, which arise as a result plant growth processes and are available as waste by-products of a number of industries. these classes include oat hulls, maize stalks and sugar cane marc. In particular, however, mention should be made of wood of various species of trees. In the present method, the lignocellulose material, 25, 30, does not require any pretreatment other than fragmentation into very small particles. v In cases where the material is delivered in larger pieces or as a whole. I. So preferably, wood is used in the form of sawdust, shavings, thin shavings and the like. In the first step of the process according to US Patent No. 3,212,932, the lignocellulosic material is heated with a first aqueous solution of this kind. in a chemical manner and under such conditions which enable the selective hydrolysis of the hemicellulose contained in the lignocellulosic material and the preparation of pentose sugars as the desired product. The lignocellulosic material, pre-mixed with the aqueous solution, is introduced into a suitable pressure vessel. Such a vessel may be a reactor for pressure processes carried out in a periodic or continuous manner, equipped with means for heating the charge to a predetermined temperature at predetermined pressure values. The charge is heated by direct introduction of steam. Inside the reactor, the pressure is increased as quickly as possible to a value from 689.76 kPa to 4826.33 kPa, preferably from 1723.70 \ 116 6833 to 4136.85 kPa, with simultaneous temperature rise to values appropriate for saturated steam. Such process conditions are maintained for a relatively short period of time, sufficient only to substantially complete and selectively convert the hemicellulose contained in the lignocellulosic material into pentose sugars. On average, this requires a period of 0.3-10 minutes; there is an inverse relationship between the duration of the process and the temperature, i.e. the higher the temperature, the shorter the time required to complete the process, and vice versa. As a result of the above process, the first liquid product is obtained, the basic component of which is pentose sugars and which also contains small amounts of volatile organic acids, such as acetic acid, and residual mineral acid in cases where the mineral acid was included in the aqueous solution used in the first stage of the process. A first solid residue, substantially free of pentose compounds, is also obtained, mainly consisting of lignin and undegraded cellulose. Before the liquid product is separated from the solid residue, the pressure inside the reactor is lowered. In the prior art methods, the time required to reduce the pressure has been very long, several hours, while in this process it is possible to achieve the desired results while keeping the pressure release time very short. The pressure reduction is essentially instantaneous, as the inventors of the present invention have termed "flash blowdown". In reactors adapted to operate the process in a; continuous, expansion time is only a few seconds. In large batch reactors this time is only a few minutes. As a result of this rapid reduction in pressure, a number of important effects are achieved. First, the hydrolysis reaction is abruptly stopped. This, in turn, minimizes the formation of hexose sugars from cellulose degradation. It also minimizes the formation of lignin degradation products and prevents the decomposition of the desired sugars constituting the product of the process. Secondly, as a result of the impact expansion, part of the water contained in the liquid product evaporates. The resulting steam can be used to heat the material fed to the reactor by heat exchange. Secondly, as a result of the impact expansion, acetic acid, formic acid and other volatile organic compounds formed in the reactor are stripped off. as by-products of the conducted reaction. Thus, it is a simultaneous operation of separating and removing undesirable impurities from the resulting reaction products. Fourthly, as a result of rapid expansion, solid residue particles are broken up. This gives the solid residue particles a porous, open pore structure that guarantees the efficiency of the second stage of the hydrolysis process. In the second stage of the process described in US Patent 3,212,932, the reaction conditions in the reactor are significantly stricter compared to the conditions in the reactor for carrying out the first stage of the process. As a result of these conditions, the cellulose is converted to hexose sugars without causing undesirable decomposition of the lignin. When charging the reactor, the ratio of the liquid phase to the solid phase is kept within wide limits from 1: 1 to 5: 1, preferably from 1: 1-3: 1. The content of inorganic acid in the solution which gives the solid residue from the first stage. is maintained at 0.3-3.0% by weight. The reactor is heated indirectly or preferably directly by introducing steam to a pressure of 1034.21 to 6205.28 kPa, preferably 2757.90 to 5515, 80 kPa and corresponding. values of the saturated vapor temperature. The stated conditions are maintained in the reactor 25 for a period of time the length of which is substantially inversely proportional to the temperature value, ie, the higher the temperature, the shorter the reaction time, and vice versa. During a reaction which usually lasts from 0.3 to 10 minutes, the cellulose contained in the material introduced into the reactor is converted, substantially selectively, to hexose sugars and a solid residue is formed, consisting mainly of unhydrolyzed lignine. The reaction is abruptly terminated in order to evaporate excess water, drive off volatile organic compounds possibly contained in the reaction mixture, and modify the physical structure of the residue containing lignin, which facilitates filtration and further processing. For the above-mentioned reasons, the reactor charge is subjected to impact expansion, passed continuously through a cyclone-type reducing device: Pressure reduction to atmospheric pressure is achieved with this device in only a few seconds. Some of the cyclone is drained, while the solid product is washed with water in the estractor - second degree. The extractor separates the liquid containing hexose sugars from the cellulosic residue containing the lignin, which is recycled or drained as waste. A neutralizing agent such as is added to the resulting liquid. calcium carbonate and any suitable filter aid and the addition of water, where necessary, the mixture is filtered. Although the process discussed above constitutes a major contribution to the prior art, it has been found that the hydrolysis process leading to the separation of pentose and hexose sugars from lignin in lignocellulosic materials comes at the expense of the loss of useful hemicellulosic substances contained in the lignocellulosic materials in the cynic plant growth processes. The action of acid during the hydrolysis necessary to break down the lignocellulose, gradually destroys the fermentation value of the hemicellulose, so that undesirable • a large part of the hemicellulose becomes indigestible to the animals in the digestive system during the period of time necessary to hydrolyze the lignocellulose .... increasing the availability of cellulose yield from lycocellulosic materials, in which the fermentation values of hemi-cellulose would be largely preserved. US Pat. No. 3,667,961 discloses a method of increasing the susceptibility of feed to feeding animals. for digestion, while the United States Patent No. 3,817,786 discloses a device for transforming the physical structure and molecular structure of natural feeds for converting animals into other structures with a lower degree of molecular bonding complexity. implementation of the above-cited method consisting in subjecting feed for transmitting animals to the action of steam under high pressure in the pressure vessel followed by the explosive release of the product into the atmosphere via a central discharge valve and obtaining a spongy end product in a storable form, characterized by an easy absorption of water and digestive juices after ingestion by the animals passing through the stomach. For cellulosic fodder such as all common fodders which include hay and straw and the like, as well as for lignocellulosic fodders such as cotton seed hulls, rice hulls, nut shells, or coffee grounds , the pressure of the steam in the pressure vessel increases rapidly to the value of 3447.38-6894.76 kPa, while the temperature rises to the value of 243-285 ° C. This process can be described as a thermo-mechanical treatment of lignocellulosic materials. can also be used for the treatment of other substances, such as granular fodder, for which a water vapor temperature range between 177 and 204 ° C is used Although the above-cited method is undoubtedly a valuable contribution to the state of the art, it has been found that increasing the temperature of the processed material to a value of 243-285 ° C in this method drastically reduces the fermentation value of hemicellulose. As already mentioned above, there is a need for Or to develop a method of treating the lignocellulosic material resulting from plant growth processes, increasing the possibility of separating lignin from cellulose and hemicellulose, which will result in obtaining a product with highly preserved fermentation values of hemicellulose and at the same time increasing greater susceptibility of alphacellulose contained therein to enzymatic digestion. As used herein, the term "material arising from the growth and growth processes of saline means organic with soft or hard stems (trunks) in which the organic matter is produced by photosynthetic processes. Such material is commonly referred to as biomass. Lignocellulosic materials resulting from the processes of plant growth in nature are three-dimensional and complex structures in which the polymers of cellulose, hemicellulose and lignin are closely related and the structure of these connections changes. depending on the species of plants and on the age within the same species. 15 Lignin is a three-dimensional direct polymer, the macromolecules of which are composed of several hundred phenylpropane units linked together in various ways. Lignin, possibly in combination with hemicellulose, fills the skeleton of cellulose microfibers in the walls of cells and to a large extent fills the space between cells. Based on the X-ray crystallographic data it is assumed that 25 because cellulose microfiber is a discrete phasic line. is more cross-linked with hemicellulose than with alphacellulose. Dry vegetable cellulose is characterized by a softening or glass transition temperature of 230 ° C, but due to the crystalline nature of this substance, the temperature value given above does not decrease too much in the case of moisture of this material, while hemicellulose and lignin of vegetable origin are soft at a temperature of 120 to 180 ° C, and due to the non-crystalline nature of these substances, their softening temperatures vary widely depending on the pressure and content moisture, 40 origin polymers grew They have a defined morphological structure and are interconnected by covalent bonds similar to "spot welds", the presence of which results in the known and permanent connection between plant-derived lignite and hemicellulose. In these complex macromolecules of vegetable origin cross-linked by point welds, the softening process under the influence of temperature is dominated by the behavior of the cellulosic component. Even in cases where the adsorbed moisture lowers the transition temperature of the formless components, the material retains its stiffness up to temperatures in the order of 230 °, giving rise to the overwhelming effect of the presence of a net cellulose structure which does not soften by the particles. The complexity of the structure of plant lignocellulose is an obstacle to the enzymes or microflora of animals that digest cellulose and hemicellulose to simple sugars. Lignocellulosic materials differ in their degree of cross-linking. In order to increase the digestibility of such materials, it is necessary to break the chemical and / or physical bonds between the lignin and the carbohydrates. thermochemical treatment of the lignocellulosic material to obtain a product from which the lignin can be separated by separating it from cellulose and hemicellulose with only a slight loss of hemicellulose fermentation values. According to the invention, the method of treating the lignocellulosic material, leading to the production of a product of a structure that enables the separation of lignin from cellulose and hemicellulose, in which (a) the fine-grained wet lignocellulose material is loaded into a pressure vessel with a closed outlet nozzle for extrusion, and (b) the vessel is filled with steam under pressure. not less than 3447.38 kPa, feeding ma Lignocellulosic material to extrudable state a (c) as soon as it reaches the extrudable state, the outlet of the extrusion nozzle opens and the lignocellulosic material is expelled from the pressure vessel through nozzles into the atmosphere, resulting in a product in the form of fine particles after extrusion, consists in the fact that the pressure vessel fills up as quickly as possible with steam, bringing substantially all of the lignocellulosic material to a temperature in the range 185 to 240 ° C by means of steam under pressure in the shortest possible time, less than 60 seconds, thermally softening the lignocellulosic material and immediately after reaching the extrudable state, the outlet of the nozzle opens, the nozzle yielding a fine particle material in which lignin is particles 1 to 10 microns in size, separable from cellulose and hemicellulose, Lignin and cellulose are together in a disassociative form, they have the appearance of potting soil, most of the lignin is soluble in methanol or ethanol and is thermoplastic, the cellulose is in the form of crystalline? -cellulose microfiber and is breakable by microorganisms and enzymes. Preferably the extrusion of the lignocellulose material is carried out so that the extruded product hits the surface of the diffusing, pressure vessel. steam fills up abruptly to bring the lignocellulosic material to a temperature in the range of 200 to 23 ° C, and in particular 234 ° C, in less than 45 seconds. In some embodiments of the invention, all processing steps are repeated. at least once, keeping the lignocellulosic material at a temperature not exceeding the temperature that the material reached the first time it was heated by steam in steps. In some embodiments of the process according to the invention, the comminuted product obtained by extrusion material through nozzles, is extracted with a lignine solvent, preferably a solvent from the group consisting of ethanol! and methanol. After the lignin has been extracted, the wet parts insoluble in the organic solvent are separated from the lignin solvent by filtration. From the comminuted product, before or after the lignin is extracted from it with a solvent, water is extracted from the water-soluble parts. Before loading the lignocellulosic material into a pressure vessel of the lignocellulosic material, the hemicellulose is extracted by hot water hydrolysis. Preferably, when wood is used as the cellulosic material, the pressure vessel fills suddenly with steam in the range 4,136.85 to 4,826.33 kPa to minimize the hydrolysis reaction. More specifically, in cases where wood is used as the lignocellulosic material, the pressure vessel preferably fills abruptly with steam of 4,481.50 kPa. Preferably, plant biomass is used as the U-gnocellulose material. At one year old, the pressure vessel fills abruptly with water vapor with a pressure in the range of 3447.38 to 4136.85 kPa, and especially with a pressure of 3792.115 kPa. In some embodiments of the invention, the lignocellulosic material, reduced to a small particle size, is wetted with water, preferably within the fiber saturation range, as the material is loaded into the pressure vessel. process according to the invention, when biomass from annual plants is used as lignocellulose material, the pressure tank loaded with biomass fills abruptly with water with a pressure of 3792.115 kPa and after about 40 seconds the pressure of water vapor increases rapidly to a higher value and the material is extruded immediately after reaching the higher pressure value. In other variants of the process implementation according to the invention, - when wood is used as a lignocellulose material, the pressure vessel fills abruptly with steam with a pressure of 50 4481, 59 kPa and after about 40 seconds the steam pressure increases rapidly to a higher value and the material is extruded as soon as the higher pressure is reached. In other embodiments, the resulting crushed product is treated with water to extract the hemicellulose, treated with an organic solvent to extract the Hgnine, and treated with a cellulose solvent to extract the cellulose. The lignin isolated from the product by solvent extraction has the form of particles generally ranging in size from 1 to 10 micrometers, with a purity of 93% by weight, being chemically reactive, thermoplastic and characterized by the spectrum near the infrared spectrum of the so-called native lignin. The product produced according to the invention is characterized by the fact that a significant proportion of the al-facelulose originally contained in the lignocellulose material is present in the product in the digestive pathway with digestive microorganisms. form, while the content and fermentation values of hemicellulose are in the obtained p The product is only slightly reduced compared to the starting lignocellulosic material. Due to these favorable properties, the product obtained by the method according to the invention can be used: as a feed for feeding animals, for the production of sugars by an enzymatic route, and for the production of alcohol is converted by means of microbiological, chemical or both microbiological and chemical agents. Further advantageous properties of the product obtained according to the invention are manifested in the fact that a significant part of the sugars can be extracted from hemicellulose, for example, using fresh water, and that a significant proportion of the lignin can be extracted from the product obtained by solvent extraction, for example with the use of ethanol, methanol or acetone, to obtain a cellulose-rich material suitable for use, e.g. as pulp in cellulose derivative processes, or as direct dissolution by use The method of the invention uses plant growth products such as oat husks, corn stalks, sugarcane mash, wheat straw, rice straw, oat straw, barley straw, wood of various species, and other plant growth products as lignocellulosic material. in particular, hard types of wood. In the accompanying drawings, Figure 1 shows a longitudinal section of a pressure vessel provided with extrusion outlet nozzles used in carrying out the process according to the invention; FIG. 2 is a graph showing the rate of release of reducing sugar as a result of hydrolysis of the extrusion product; Fig. 3 is a graph illustrating the enzymatic digestibility of reducing substances such as glycosose as a function of the temperature at which the extrusion of the lignocellulosic material took place; Fig. 4 is a diagram of the enzymatic digestibility of sugars obtained from products produced by extrusion of lignocellulosic material at different temperatures; Figures 5 to 8 show microscopic photographs taken with an electron microscope of the products obtained by the method according to the invention using the apparatus shown in Figure 1; FIG. 0 is a flow diagram for the solvent extraction operation of the aspen wood treated according to the invention; FIG. 10 is a flow diagram for a solvent extraction operation of lignin from a steamed straw treated according to the invention; Fig. 11 is a flow diagram for an extraction operation using acetone as a solvent, aspen lignin or barley straw treated according to the invention; Fig. Iz is a flow diagram for the operation of extracting lignin with acetone, for example from wood or straw treated according to the invention. The pressure vessel 1 shown in FIG. 1 has a star-shaped extrusion nozzle 4, a plug 6 closing the extrusion nozzles, a flap 8 closing the batch opening, and openings 10-12 for introducing steam. The pressure vessel 2 has a recess 14 leading to the nozzle 4 and openings 16 and 1 for the insertion of temperature sensors (omitted in the figure). The front part of the pressure vessel 2, in which the outlet extrusion nozzle 4 is located, is provided with a flange 20 to which a bent flange tube 22 is sealed, with a gradually decreasing cross-section from the flange to the outlet providing a diffusing surface. On the bent pipe 22 there is a sleeve 24 for the insertion of the spindle, provided with an SC bolt. A pneumatic slider 28 is attached to the flange 26. The slider 28 is mounted on the spindle 32 and on the trapezoid 32 is a closing plug 30 nozzles 4. 35 The rear part 34 of the pressure vessel 2 is connected to it by a flange 36 and 38 and is provided with a flap 8 closing the feed opening, fastened by a hinge 40 and closed tightly by a clip 42. 40 In carrying out the method according to the invention, a flap 8 is opened, closing the opening for introducing the charge, and the particulate lignocellulosic material is introduced into the pressure vessel 2, the stopper 30 closing the outlet of the nozzle 4. For 4S packing the lignocellulosic material in the pressure vessel 2 a rod is used (not shown in the figure). After the pressure container 2 is completely loaded with lignocellular material, the plug gt 30 is sealed that is pressed by means of a pneumatic slider 28 and the flap 8 is tightly connected to the rear part 34 of the container 2 by means of a clamp 42, and then the pressure vessel 2 is filled with steam with a pressure of at least 3447.38 kPa, preferably in the range 3447.38 to 4826.33 kPa and at a temperature sufficient to cause the batch temperature to rise to 185 to 240 ° C, preferably 200 to 238 ° C, most preferably 234 ° C, for a period of time not exceeding 60 seconds (preferably not exceeding 45 seconds) for plasticizing the hectellulose and lignin contained in the lignocellulose material, water vapor being fed to the vapor source (not shown in the figure) through the openings 16- 12.116 C 11 In order to determine the moment at which the Hgnocellulose material loaded into the pressure vessel 2 reaches the assumed temperature, temperature sensors (not included in the figure) are used, placed in the holes 16 and 18, indicating the mperature of the lignocellulosic material to be treated. As soon as the Hgncellulosic material in the pressure vessel 2 has reached the desired temperature, the pneumatic slide 10 28 is actuated to remove the plug 30 and more or less immediately after that it opens the outlet of the nozzle 4 and off. The Hgnocellulose material is compressed in a plastic state at the extrusion pressure through the nozzles 4 and is sprayed into the atmosphere preferably 15 milliseconds along a bent tube 22 providing a surface dispersing the extruded material. As a result of this sudden opening of the pressure vessel, the material is extruded. Ligocellulose in a malleable state under a pressure preferably in the range of 3144 (7.38 to 48126.33 kPa and to produce a particulate product with the appearance of potting earth, coloring fingers brown, with a specific gravity sufficiently high that immersed in water, the product obtained sinks like stone. Even though the bent pipe 22 stands and additional equipment and is not required, it allows the additional extrusion force * to be used to further refine the product obtained by extrusion beyond the refinement achieved during the extrusion process, creating a diffusive surface which they strike. the extruded particles. The essence of the invention is probably based on the phenomenon that in the H-gnocellulose material in a plastic state, lignin, he-micellulose and cellulose are softened, and thus their structure is weakened, which causes The time of extrusion and expansion of the softened material is successful, the cross-linking bonds between lignin, hemicellulose and cellulose are broken. 45 The weakened, broken crosslinks of the Hgocellulose material leaving the pressure vessel are subjected to a sharp drop in explosion pressure, as a result of which the hemicellulose degrades into low molecular weight molecules and the basic fibrous structure undergoes a significant breakdown. lei causes (in some applications of the inventive products) substantial surfaces of the alphthalulose microfibers to be exposed to attack by the fermentation agents. The basic crystal structure of the cellulose microfibrils is retained. A very high degree of lignin dissociation is achieved. When the process is carried out at a temperature exceeding 243 ° C., the xylose component decomposes, possibly to furfural, and thus a product is obtained devoid of a valuable digestible substance. The decomposition products are also toxic to microorganisms. One of the aims of the present invention is to provide a product in which alphacellulose is highly available to digestive microorganisms while minimizing hemicellulose hydrolysis. For this reason, it is very important that the time of bringing the charge to the desired temperature does not exceed one minute, and it is even more preferred that it be within the range of 30 to 50 seconds. The pressure value is not critical, except that it has a significant effect on the length of time to reach the desired batch temperature in the range of 220-230 ° C. The process according to the invention is possibly repeated at least once a time. at the same or lower temperature, thereby achieving a further increase in the improvement of the digestibility of the manufactured product. Experiments in support of the invention were carried out using the apparatus shown in Fig. 1, having the following dimensions: inner diameter of the central part (essential ) of the pressure vessel 2 was 190.5 mm, the smallest internal diameter in the passage of the pressure vessel 2 was 82.5 mm, the internal length of the pressure vessel 2 was 1140 mm, the opening diameter of 10 and 1% of the steam inlet was 19 mm, Diameter of the steam inlet opening 11 - 50.8 mm. The outlet of the extrusion nozzle had the shape of a five-pointed star in cross-section with equal arms and an area of 11.6 mm. 2. In the following Tables 1-5, the temperature is the temperature of the lignocellulosic material in the pressure vessel 2 at the time the plug 30 is removed and the parjr pressure is the vapor pressure inside the pressure vessel 2 at the same time. Time is the time taken by the treated Hgncellulosic material to reach the indicated temperature at which it is extruded from the pressure vessel. 2 The tables contain the results of tests carried out on the products according to the invention and for comparisons on products obtained in higher temperatures than are allowed in the process of the invention. The digestive susceptibility of the products was tested in vitro and in vivo with the microflora of predatory animals and, on the other hand, with the use of a cellulose enzyme, and the results of the tests are given in Tables 1-5, respectively. All tables have the same markings. of tested lignocellulosic products, for example in all tests the symbol A stands for the same Hgnocellulosic material and the same is true for other symbols used As it results from the data presented in the table: alphacellulose for digestion, since it is about 65 PL