RO126407A2 - Tehnologie de obţinere bioetanol din biomasă lignocelulozică () - Google Patents
Tehnologie de obţinere bioetanol din biomasă lignocelulozică () Download PDFInfo
- Publication number
- RO126407A2 RO126407A2 ROA200901005A RO200901005A RO126407A2 RO 126407 A2 RO126407 A2 RO 126407A2 RO A200901005 A ROA200901005 A RO A200901005A RO 200901005 A RO200901005 A RO 200901005A RO 126407 A2 RO126407 A2 RO 126407A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- fractions
- cellulose
- acid
- hydrolysis
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui combustibil pentru motoare cu aprindere internă. Procedeul conform invenţiei constă din separarea fracţiilor celulozice prin autohidroliză cu abur sub presiune de 50...70 bari, catalizată de acid la pH 2...4, o temperatură 190...220°C, după care faza lichidă, conţinând hemiceluloză, este separată, iar fracţiile zaharoase conţinute în faza solidă sunt hidrolizate prin impregnare, în două etape, cu acid sulfuric diluat 2% şi 15%, fazele glucidice lichide, rezultate după autohidroliză şi cele două etape de hidroliză, sunt fermentate timp de 36...96 h cu Saccharomyces cerevisiae, la un pH 4...6 şi o temperatură 30...40°C, rezultând un combustibil bioetanol.
Description
Invenția se referă la o tehnologie de obținere a unui combustibil pentru motoare cu aprindere interna, din biomasa lignocelulozica (deșeuri lemnoase) prin hidroliza si fermentația fracțiilor zaharoase la bioetanol.
în străinătate există instalații industriale de producere a etanolului din biomasa de generația I (culturi agricole ca porumb, grâu, sfecla de zahar). Alte tehnologii de obținere destinate unor instalații de capacitate mai redusa presupun obținerea etanolului celulozic [1, 2].
Toate metodele descrise se bazeaza pe reacția de hidroliza acida si fermentarea glucozei la bioetanol, fara sa conțină separarea celulozei si hemicelulozei din biomasa lignocelulozica (deseurile lemnoase) si conversia atat a hemicelulozei cat si a celulozei la bioetanol [3 ,4].
în țară, după informațiile noastre, nu s-a elaborat o tehnologie de obținere a bioetanolului prin hidroliza si fermentarea biomasei lignocelulozice (deșeuri lemnoase) și nici nu există instalații industriale sau de capacitate mică care să funcționeze și să producă combustibil pentru motoare cu aprindere interna din deșeuri lemnoase.
Scopul prezentei invenții este obținerea unui combustibil din deseurile lemnoase prin patru etape de conversie a deșeurilor lemnoase la bioetanol: pretratamentul deșeurilor lemnnoase prin autohidroliza in faza de vapori in prezenta unui catalizator acid pentru separarea hemicelulozei si celulozei, hidroliza fracțiilor celulozice pentru eliberarea fracțiunilor glucidice, fermentarea fracțiilor hemicelulozice si a fracțiilor celulozice la bioetanol si distilarea si anhidrificarea etanolul obtinut.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este separarea, in prima faza, prin metoda de pretratment a componentelor celulozice din lemn (celuloza si hemiceluloza) prin autohidroliza in faza de vapori folosind catalizator acid la temperaturi si presiuni ridicate, prin folosirea unui reactor ce poate opera la temperaturi si presiuni mari. In acest sens, presiunea ridicata de vapori, combinata cu decompresia rapida poate rupe legaturile dintre hemiceluloza, celuloza si lignina, mult mai ușor decât prin folosirea unor acizi diluați sau concentrați. Metoda de pretratament cu abur duce la solubilizarea hemicelulozei in faza lichida.
Pentru favorizarea separării mai ușoare se folosește catalizator acid care mărește viteza de separare. In general, cantitate de catalizator acid este introdus (acidul sulfuric sau acidul clorhidric) in sistem prin ajustarea pH-ului la 2. La acesta cantitate se adauga cantitatea de apa necesara producerii aburului. Pentru hidroliza
Director ICIA,
CS II Mircea Chintoanu ^-2 0 0 9 - 0 1 0 05 0 2 -12- 2009 Π
Descrierea invenției >
celulozei s-a folosit metoda de hidroliza in doua etape de impregnare cu acid sulfuric diluat. In prima etapa s-a folosit o concentrație scăzută de acid pentru hidroliza urmelor de hemiceluloza din fracția solida, urmata de creșterea concentrației de acid pentru hidroliza celulozei.
In figura 1 este prezentata tehnologia de obținere a combustibilului de bioetanol din deseurile lemnoase.
Pretratamentul deșeurilor lemnoase consta in autohidroliza a „m” g lemn (rumeguș), 350 ml apa, catalizator H2SO4 pH 2...4, încălzit la 19O...22O°C, presiunea de 50...70 bari pentru un timp de rezidenta de 10...15 minute.
Se formează doua faze: faza lichida si faza solida.
In faza lichida se solubilizeaza hemiceluloza, in faza solida ramane celuloza. Metoda de hidroliza acida cu acid diluat se aplica pentru hidroliza celulozei. La g faza solida uscata se adauga V ml acid sulfuric 2%, temperatura de 100...130. Se agita timp de 30...60 min. A doua etapa de impregnare cu acid are loc cu V ml acid sulfuric 15%, temperatura de 100... 130°C, timp de agitare de 60...90 min.
Fermentarea alcoolica a fazei lichide (conține fracțiuni pentozice si hexozice), precum si fermentarea fracțiunilor glucidice are loc cu Saccharomyces cerevisiae.
La V ml lichid fermetscibil se adauga nutrienti si inoculum (suspensia apoasa a drojdiei). Se ajusteaza pH-ul la 4...6, temperatura de 30...40°C, timp de fermentație de 36...96 ore.
Randamentul de bieotanol se calculează,avand in vedere următoarele: 1 kg de glucoza produce 0,511 kg etanol.
Randament etanol din celuloza si hemiceluloza (L ha'1) = conținut de celuloza si hemiceluloza (%) din substanța uscata x biomasa uscata (t.ha-1) xl,11 (factorul de conversie al celulozei si hemicelulozei) xo,85 (eficienta procesului de etanol din zahar) x 1000/0,79 (gravitație specifica a etanolului, g.ml·1).
1. Barbara Elvers, Handbook of Fuels: Energy Sources for Transportation, 2008, WileyVCH Verlag GmbH. ÂCo.KGaA, Weinheim, ISBN: 978-3-527-30740-1, pag. 97-175.
2. Birgit Kamm, Patrick R. Gruber, Michael Kamm, Biorefineries-lndustrial Processes and Products: Status Quo and Future direction, Vol.1, 2006, Wiley-VCH Verlag GmbH. &Co.KGaA, Weinheim, ISBN: 3-527-31027-4, pag. 4-33.
3. Birgit Kamm, Patrick R. Gruber, Michael Kamm, Biorefineries-lndustrial Processes and Products: Status Quo and Future direction, Vol.2, 2006, Wiley-VCH Verlag GmbH. SCo.KGaA, Weinheim, ISBN: 3-527-31027-4, pag. 115-129.
4. Ashok Pandy, Handbook of plant - based biofuels, 2009, CRC Press, Taylor ĂFrancis Group, Broken Sound Parkway NW, ISBN: 978-1-56022-175-3, pag.57159.
Claims (1)
- Tehnologie de obținere a unui combustibil pentru motoare cu aprindere interna din biomasa lignocelulozica (deșeuri lemnoase) caracterizată prin aceea că are la bază reacția de separare a fracțiunilor celulozice prin autohidroliza in faza de abur catalizata de acid (pH 2...4, temperatura 19O...22O°C, presiunea 50...70 bari, timp de rezidenta de 10...15 minute), urmata de hidroliza fracțiilor zaharoase cu acid sulfuric diluat in doua etape de impregnare cu acid (2% si 15%), in final fermentarea fracțiilor glucidice cu Saccharomyces cerevisiae la bioetanol (pH-ul la 4...6, temperatura de 3O...4O°C, timp de fermentație de 36...96 ore).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA200901005A RO126407B1 (ro) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Procedeu de obţinere a unui combustibil pentru motoare cu aprindere internă |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA200901005A RO126407B1 (ro) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Procedeu de obţinere a unui combustibil pentru motoare cu aprindere internă |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO126407A2 true RO126407A2 (ro) | 2011-06-30 |
| RO126407B1 RO126407B1 (ro) | 2012-02-28 |
Family
ID=44502367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA200901005A RO126407B1 (ro) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Procedeu de obţinere a unui combustibil pentru motoare cu aprindere internă |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO126407B1 (ro) |
-
2009
- 2009-12-02 RO ROA200901005A patent/RO126407B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO126407B1 (ro) | 2012-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dwivedi et al. | Cellulosic ethanol production in the United States: Conversion technologies, current production status, economics, and emerging developments | |
| Kaur et al. | A sustainable biorefinery approach for efficient conversion of aquatic weeds into bioethanol and biomethane | |
| Soltaninejad et al. | Sustainable bioconversion of potato peel wastes into ethanol and biogas using organosolv pretreatment | |
| CN102261007B (zh) | 一种农林纤维素生物质全组份的分级分离方法及利用分离后组份制备燃料酒精和低聚木糖 | |
| Ojeda et al. | Evaluation of technological alternatives for process integration of sugarcane bagasse for sustainable biofuels production—Part 1 | |
| CN101538597B (zh) | 三氧化硫气体处理秸秆的方法 | |
| Yuan et al. | Comparison of alkaline and acid-catalyzed steam pretreatments for ethanol production from tobacco stalk | |
| CN102154381B (zh) | 一种以木质纤维素为原料联产乙醇和微生物油脂的方法 | |
| CN104004582B (zh) | 木质纤维素生物质制备生物油反应物及生物油的方法 | |
| JP2010510800A (ja) | リグニンを除去するために、アルカリ溶液で固体リグノセルロース材料を処理するステップを含む、固体リグノセルロース材料からのエタノールの発酵生産のための方法 | |
| CN104031946A (zh) | 一种免脱毒处理的纤维素乙醇生产方法 | |
| BR102014004553B1 (pt) | processo de produção de alcool e/ou de solvente a partir de uma carga de biomassa | |
| Keshav et al. | Sequential acid and enzymatic saccharification of steam exploded cotton stalk and subsequent ethanol production using Scheffersomyces stipitis NCIM 3498 | |
| CN102766703B (zh) | 木质纤维素中半纤维素的水解方法 | |
| US9605282B2 (en) | Method for producing alcohols and/or solvents from lignocellulosic biomass with washing of the solid residue obtained after fermentation | |
| CN101413017A (zh) | 一种糠醛渣制备无水乙醇的方法 | |
| CN101899475A (zh) | 一种综合利用文冠果果壳的方法 | |
| Romero et al. | Ethanol production from rape straw by a two-stage pretreatment under mild conditions | |
| CN105861592A (zh) | 一种预处理木质纤维素类生物质的方法 | |
| CN104630287B (zh) | 一种木质纤维素原料预处理的方法及应用 | |
| EP3087191A1 (en) | Production of fermentable c5 and c6 sugars from lignocellulosic biomass | |
| BR112013026401B1 (pt) | Processo para a produção de etanol a partir de uma biomassa celulósica ou lignocelulósica | |
| RO126407A2 (ro) | Tehnologie de obţinere bioetanol din biomasă lignocelulozică () | |
| CN102181510B (zh) | 一种汽爆杨树树干和树枝及发酵产乙醇的工艺方法 | |
| Fayemiwo et al. | Potential use of jatropha curcas stem for ethanol production |