RU2013142090A

RU2013142090A - Композиции и способы экстракции выщелачиванием из микроорганизмов

Info

Publication number: RU2013142090A
Application number: RU2013142090/10A
Authority: RU
Inventors: Ричард КРОУЭЛЛ; Марк Т. МАЧАСЕК; Стефен Тодд БАНЧ; Деннис ГЕРТЕНБАХ
Original assignee: Соликс Байосистемз, Инк.
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2015-03-27
Also published as: IL227992A0; US20140096437A1; RU2605328C2; AU2012217646B2; AU2012217646A1; CN103534354A; CA2827447A1; BR112013020737A2; EP2675906A1; MX2013009431A; JP2014505490A; WO2012112773A1

Abstract

1. Способ извлечения целевых соединений из биомассы, включающий:сушку биомассы;измельчение высушенной биомассы для получения мелких фракций;агломерацию мелких фракций для получения агломерированных частиц; иперколяцию растворителя через агломерированные частицы.2. Способ по п.1, в котором перколяция растворителя через агломерированные частицы включает применение растворителя в соответствии с экстракцией в режиме противоточного выщелачивания.3. Способ по п.1, в котором сушка биомассы включает сушку микробной биомассы при температуре 85°C или выше до 148,5°С или ниже.4. Способ по п.1, дополнительно включающий подбор давления окружающей среды при агломерации мелких фракций для ускорения обезвоживания биомассы.5. Способ по п.1, дополнительно включающий воздействие на агломерированные частицы негорючими растворителями для получения негорючей смеси.6. Способ по п.1, дополнительно включающий сушку агломерированных частиц при атмосферном давлении и температуре в диапазоне от 85º по Фаренгейту до 150º по Фаренгейту.7. Способ по п.1, дополнительно включающий сушку агломерированных частиц при давлении ниже атмосферного, где сушка агломерированных частиц при давлении ниже атмосферного включает понижение температуры агломерированных частиц.8. Способ по п.1, в котором биомассу получают из суспензионной культуры, которая включает одно или более из следующего: микробную биомассу водорослей, бактерий, дрожжей, грибов и других микроорганизмов, твердой взвеси в воде и твердых частиц в сточных водах.9. Способ по п.1, дополнительно включающий введение агломерированных частиц в разделительную колонну, имеющую высокое отношение дли�

Claims

1. Способ извлечения целевых соединений из биомассы, включающий:

сушку биомассы;

измельчение высушенной биомассы для получения мелких фракций;

агломерацию мелких фракций для получения агломерированных частиц; и

перколяцию растворителя через агломерированные частицы.

2. Способ по п.1, в котором перколяция растворителя через агломерированные частицы включает применение растворителя в соответствии с экстракцией в режиме противоточного выщелачивания.

3. Способ по п.1, в котором сушка биомассы включает сушку микробной биомассы при температуре 85°C или выше до 148,5°С или ниже.

4. Способ по п.1, дополнительно включающий подбор давления окружающей среды при агломерации мелких фракций для ускорения обезвоживания биомассы.

5. Способ по п.1, дополнительно включающий воздействие на агломерированные частицы негорючими растворителями для получения негорючей смеси.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий сушку агломерированных частиц при атмосферном давлении и температуре в диапазоне от 85º по Фаренгейту до 150º по Фаренгейту.

7. Способ по п.1, дополнительно включающий сушку агломерированных частиц при давлении ниже атмосферного, где сушка агломерированных частиц при давлении ниже атмосферного включает понижение температуры агломерированных частиц.

8. Способ по п.1, в котором биомассу получают из суспензионной культуры, которая включает одно или более из следующего: микробную биомассу водорослей, бактерий, дрожжей, грибов и других микроорганизмов, твердой взвеси в воде и твердых частиц в сточных водах.

9. Способ по п.1, дополнительно включающий введение агломерированных частиц в разделительную колонну, имеющую высокое отношение длины к диаметру, от 5:1 или более до 30:1.

10. Способ по п.1, в котором растворитель представляет собой первый растворитель, который экстрагирует первое целевое соединение, и где способ дополнительно включает введение по меньшей мере второго растворителя в колонну для экстракции второго целевого соединения.

11. Способ по п.1, в котором агломерация мелких фракций для получения агломерированных частиц включает вращение мелких фракций при одновременном введении нерастворимого связующего агента.

12. Способ по п.1, в котором агломерация частиц включает добавление только крупных капель воды для агломерации частиц.

13. Способ по п.1, в котором перколяция растворителя происходит при температуре 35°С или ниже.

14. Гранулярная композиция, образованная из микробной биомассы, содержащая:

множество агломерированных мелких фракций, которые сохраняют большую часть площади своей поверхности и имеют размер менее 300 микрон, и

нейтральную подложку.

15. Гранулярная композиция по п.14, в которой агломерированные мелкие фракции включают нерастворимый связующий агент.

16. Гранулярная композиция по п.14, в которой множество агломерированных мелких фракций образует агломерированные частицы, каждая из которых размером примерно 300 микрон или больше, при этом агломерированные частицы содержат 50 или более процентов гранул.

17. Гранулярная композиция по п.14, в которой множество агломерированных мелких фракций образует агломерированные частицы, каждая из которых размером примерно 300 микрон или больше, при этом агломерированные частицы содержат 80 или более процентов гранул.

18. Способ формирования гранул, включающий:

получение микробной биомассы из суспензионной культуры;

сушку микробной биомассы до достижения по меньшей мере 90% сухой массы;

измельчение сухой микробной биомассы для получения частиц; и

агломерацию частиц для получения агломерированных частиц размером 300 микрон или более с сохранением большей части площади поверхности частиц для образования микробных гранул.

19. Гранулы по п.18, где стадию агломерации частиц проводят при давлении ниже атмосферного.

20. Гранулы по п.8, где стадия агломерации частиц включает использование полимерного связующего агента.

21. Способ агломерации высушенной и измельченной биомассы из суспензионной культуры, включающий вращение по меньшей мере частично высушенной биомассы в устройстве с нейтральным носителем, необязательно с введением нейтрального носителя в биомассу по каплям и формирование комка или скопления частиц биомассы и, таким образом, агломерации биомассы для образования агломерированных частиц.

22. Способ по п.21, дополнительно включающий воздействие на по меньшей мере частично высушенную и измельченную биомассу до, во время или после агломерации, по меньшей мере одного из следующего: источника тепла, воздуха, света, микроволнового излучения, видимого света, инфракрасного, другого электромагнитного излучения или источника другой энергии, при котором по меньшей мере частично высушенную и измельченную биомассу дополнительно обезвоживают по меньшей мере одним из источников.

23. Способ по п.21, дополнительно включающий регулирование давления окружающей среды в процессе агломерации высушенной и измельченной биомассы для ускорения обезвоживания биомассы.

24. Способ по п.21, в котором на культуры воздействуют газом, и необязательно в котором газ представляет собой негорючий газ, и в котором агломерированные частицы образуют негорючие смеси с этим газом.

25. Способ по п.21, в котором на агломерированные частицы дополнительно воздействуют растворителем и извлекают продукты агломерированных частиц.

26. Способ по п.25, в котором продукт представляет собой липиды.

27. Способ по п.25, в котором продукт представляет собой топливо или сырье для получения топлива.

28. Способ по п.22, в котором давление является атмосферным, и температура составляет 85º по Фаренгейту или более, но менее 150º по Фаренгейту.

29. Способ по п.22, в котором культуры сушат распылительной сушкой.

30. Способ по п.21, в котором суспензионная культура включает водоросли, бактерии, дрожжи, грибы, твердую взвесь в воде или твердые частицы в сточных водах.

31. Способ по п.21, дополнительно включающий связующий агент.

32. Способ по п.31, в котором связывающие агенты включают кукурузный крахмал, альгинаты, глюкозу, сахарозу, фруктозу или другие сахара, лигнины и углеводы.

33. Способ по п.21, в котором агломерированные частицы вводят в разделительную колонну, имеющую высокое отношение длины к диаметру.

34. Способ экстракции одного или более целевых соединений из биомассы из суспензионной культуры, включающий введение агломерированных частиц в устройство разделения и экстракцию целевых соединений из агломерированных суспензионных культур.

35. Способ по п.34, в котором первый агент или растворитель вводят в колонну для экстракции целевого соединения, и через некоторое время в колонну вводят по меньшей мере второй агент или растворитель для извлечения второго целевого соединения.

36. Способ по п.35, в котором агенты содержат гексан, этанол, хлороформ или другие растворители или полярные агенты.

37. Устройство для агломерации суспензионной культуры, включающее емкость, обеспечивающую возможность приема воды или другого агента, при этом емкость выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере в одном направлении, и поддерживающее устройство или кожух, прикрепленный к емкости, обеспечивающий возможность перемещения из одного местоположения в другое.

37. Устройство для оценки сопротивления сжатию гранулы водорослей, включающее устройство для тестирования агломерата, как изображено на фиг.6А-6Е, имеющее по меньшей мере один слой удерживающего экрана и слив, где устройство выполнено с возможностью оценки сопротивления сжатию гранулы.

38. Набор, содержащий:

гранулярную композицию микробной биомассы, содержащую:

множество агломерированных частиц микробной биомассы, в которой примерно 50% или более агломерированных частиц имеют размер 300 микрон или больше, и

нейтральную подложку.

39. Набор по п.38, дополнительно содержащий один или более растворителей.