RU2008151904A

RU2008151904A - Способ получения растворителей, установка для его осуществления, продукт, полученный описанным способом

Info

Publication number: RU2008151904A
Application number: RU2008151904/10A
Authority: RU
Inventors: Евгений Рубенович Давидов (RU); Евгений Рубенович Давидов; Петр Сергеевич Каныгин (RU); Петр Сергеевич Каныгин; Олег Анатольевич Фракин (RU); Олег Анатольевич Фракин; Игорь Владимирович Черемнов (RU); Игорь Владимирович Черемнов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФ БИЗНЕС" (RU); Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФ БИЗНЕС"
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2010-07-10
Also published as: WO2010077170A2; RU2405826C2; WO2010077170A3

Abstract

1. Способ получения органических растворителей, включающий подготовку растительного сырья, ферментолиз подготовленного сырья до получения раствора сахаров путем обработки его ферментами, сбраживание раствора сахаров в ферментере на питательной среде с помощью бактерий, продуцирующих бутанол, ацетон и этанол, отгонку органических растворителей и газов, образующихся в процессе сбраживания, подпитку растворами углеводов и минеральных солей во время сбраживания и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что подготовка растительного сырья включает в себя грубый помол сырья и последующий тонкий помол, при ферментолизе используют комплекс ферментов, соответствующий полисахаридному составу используемого сырья, а процесс сбраживания ведут с преимущественным синтезом бутанола посредством периодического понижения давления в ферментере с одновременной отгонкой образующихся растворителей. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что грубый помол растительного сырья осуществляют до размеров частиц 1-2 мм одновременно с сушкой путем продувки воздухом с температурой 120-130°С. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкий помол растительного сырья осуществляют до размеров частиц 1-5 мкм. ! 4. Способ по п.4, отличающийся тем, что тонкий помол растительного сырья осуществляют в вибрационной или струйной, или коллоидной мельнице. ! 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют древесные опилки. ! 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве древесных опилок используют опилки деревьев хвойных пород. ! 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед тонким помолом древесных опилок из них удаляют смолу. ! 8.

Claims

1. Способ получения органических растворителей, включающий подготовку растительного сырья, ферментолиз подготовленного сырья до получения раствора сахаров путем обработки его ферментами, сбраживание раствора сахаров в ферментере на питательной среде с помощью бактерий, продуцирующих бутанол, ацетон и этанол, отгонку органических растворителей и газов, образующихся в процессе сбраживания, подпитку растворами углеводов и минеральных солей во время сбраживания и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что подготовка растительного сырья включает в себя грубый помол сырья и последующий тонкий помол, при ферментолизе используют комплекс ферментов, соответствующий полисахаридному составу используемого сырья, а процесс сбраживания ведут с преимущественным синтезом бутанола посредством периодического понижения давления в ферментере с одновременной отгонкой образующихся растворителей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что грубый помол растительного сырья осуществляют до размеров частиц 1-2 мм одновременно с сушкой путем продувки воздухом с температурой 120-130°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкий помол растительного сырья осуществляют до размеров частиц 1-5 мкм.

4. Способ по п.4, отличающийся тем, что тонкий помол растительного сырья осуществляют в вибрационной или струйной, или коллоидной мельнице.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют древесные опилки.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве древесных опилок используют опилки деревьев хвойных пород.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед тонким помолом древесных опилок из них удаляют смолу.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что удаление смолы осуществляют экстракцией органическими растворителями, предпочтительно ацетоном и/или этанолом с модулем 1:7-1:10.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве комплекса ферментов при получении раствора сахаров используют комплекс ферментов целлюлазы, ксиланазы и целлобиазы, а процесс ведут при рН=4,5-6,0 и Т=50-55°С.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед сбраживанием от раствора сахаров отделяют лигнин.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор сахаров концентрируют до 25-40%.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что понижение давления в процессе сбраживания начинают при достижении уровня концентрации бутанола в ферментере, приближающейся к токсической для продуцирующей культуры.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что понижение давления в ферментере начинают по достижению уровня концентрации бутанола в культуральной среде - 0,6-1,2%.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что понижение давления в ферментере продолжают до достижения уровня концентрации бутанола в культуральной среде - 0,5-0,2%.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление в ферментере во время отгонки поддерживают в интервале 0,90-0,94 кг/см².

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что бактерией, продуцирующей бутанол, ацетон и этанол, является бактерия рода Clostridium acetobutylicum, а в качестве питательной среды используют картофельно-глюкозную среду, имеющую следующий состав: г/л: картофель - 37 г, глюкоза - 0,75 г, СаСО₃- 0,3 г, (NH₄)₂SO₄ - 0,225 г.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение целевых продуктов осуществляют ректификацией.

18. Установка для осуществления способа по п.1, содержащая устройство для грубого помола углеводсодержащего сырья, экстрактор для отделения смолы, устройство для тонкого помола сырья, смеситель для смешивания измельченного сырья с водой, устройство для ферментолиза полученной суспензии, ферментер для сбраживания раствора сахаров, вакуум-насос, дображиватель, концентратор и устройство для разделения целевых продуктов.

19. Установка по п.17, отличающаяся тем, что устройство для грубого помола углеводсодержащего сырья выполнено в виде шаровой мельницы с продувкой воздухом с температурой 120-130°С.

20. Установка по п.17, отличающаяся тем, что устройство для тонкого помола сырья выполнено в виде вибрационной или струйной, или коллоидной мельницы.

21. Установка по п.17, отличающаяся тем, что устройство для разделения целевых продуктов выполнено в виде ректификационной колонны.

22. Продукт, полученный способом по п.1.