RU2020127163A - Вальцовая мельница для преобразования целлюлозных продуктов в сахар - Google Patents
Вальцовая мельница для преобразования целлюлозных продуктов в сахар Download PDFInfo
- Publication number
- RU2020127163A RU2020127163A RU2020127163A RU2020127163A RU2020127163A RU 2020127163 A RU2020127163 A RU 2020127163A RU 2020127163 A RU2020127163 A RU 2020127163A RU 2020127163 A RU2020127163 A RU 2020127163A RU 2020127163 A RU2020127163 A RU 2020127163A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction chamber
- mixture
- raw material
- sugar
- catalyst
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0033—Optimalisation processes, i.e. processes with adaptive control systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
- C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00177—Controlling or regulating processes controlling the pH
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00182—Controlling or regulating processes controlling the level of reactants in the reactor vessel
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Claims (35)
1. Устройство для преобразования целлюлозы в сахар, содержащее:
реакционную камеру, содержащую множество элементов управления;
блок управления, функционально соединенный с реакционной камерой и с каждым из элементов управления, выполненных с возможностью приема и передачи операционных сигналов;
дробильный блок, выполненный с возможностью приема смеси целлюлозосодержащего сырьевого материала с твердокислотным катализатором, предназначенный для измельчения указанной смеси под давлением с целью индуцирования твердофазного взаимодействия между целлюлозосодержащим сырьевым материалом и твердокислотным катализатором, включающего химическую реакцию с образованием сахара;
выходную воронку с детектором, выполненным с возможностью определения состава размолотой смеси, поступающей из дробильного блока, причем блок управления выполнен с возможностью определения необходимости проведения повторной обработки размолотой смеси, и в случае подтверждения такой необходимости, настройки элементов управления для оптимизации производства сахара;
в котором дробильный блок содержит валки.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее блок датчиков, выполненный с возможностью передачи в блок управления одного или нескольких параметров реакционной камеры, включая данные по водородному показателю, температуре, содержанию кислорода, влажности и давлению.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее клапан впуска пара, выполненный с возможностью регулирования расхода пара, подаваемого в реакционную камеру, и клапан впуска углекислого газа, выполненный с возможностью регулирования расхода углекислого газа, подаваемого в реакционную камеру.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что валки представляют собой пару валков, содержащих несколько слоев, от внутреннего до внешнего, выполненных из разных материалов и имеющих разную твердость.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что валки содержат несколько слоев, в число которых входит внешний слой относительно самой высокой твердости, внутренний слой относительно самой низкой твердости и промежуточный слой, твердость которого является промежуточной между величинами твердости двух вышеуказанных слоев.
6. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее входную воронку с детектором, выполненным с возможностью получения и анализа данных по составу смеси сырьевого материала с катализатором, и смесительное устройство, соединенное с блоком управления, выполненное с возможностью перемешивания сырьевого материала с катализатором.
7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее линию подачи, соединяющую смесительное устройство с входной воронкой для подачи смеси сырьевого материала с катализатором в реакционную камеру.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дробильный блок содержит по меньшей мере одну пару валков.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дробильный блок содержит пары входящих в зацепление друг с другом зубчатых колес или валков.
10. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее узел привода, соединенный с блоком управления, реакционной камерой и смесительным устройством.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью получения данных от элементов управления реакционной камеры и узла привода для определения настроек, которые необходимо выполнить для элементов управления и узла привода с целью оптимизации производства сахара из сырьевого материала.
12. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее насос, выполненный с возможностью создания отрицательного или положительного давления в реакционной камере.
13. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее нагреватель, выполненный с возможностью нагрева реакционной камеры.
14. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее теплоотводящее или охлаждающее устройство, выполненное с возможностью охлаждения реакционной камеры.
15. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее линию возврата, соединяющую выходную воронку с входной воронкой, для подачи размолотой смеси в реакционную камеру для повторной обработки.
16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок датчиков содержит датчик pH, датчик температуры, датчик содержания кислорода, датчик влажности и датчик давления.
17. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее устройство сбора, выполненное с возможностью приема размолотой смеси из выходной воронки.
18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в состав смеси входят белок, целлюлоза, крахмал, мономерный сахар, воду, лигнин, неорганические остатки и минеральные масла.
19. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отношение биомассы к твердой кислоте составляет 1:0.1-10 кг:кг, и в качестве твердых кислот используются каолин, бентонит и монтмориллонит.
20. Способ преобразования целлюлозы в сахар, включающий в себя:
смешивание целлюлозосодержащего сырьевого материала с твердокислотным катализатором в смесительном устройстве;
подачу смеси сырьевого материала с катализатором во входную воронку реакционной камеры, содержащей детектор, причем реакционная камера содержит множество элементов управления, в состав которых входят входная воронка, дробильный блок, выходная воронка, блок датчиков, клапан впуска пара и клапан впуска углекислого газа;
получение и анализ детектором данных о составе смеси сырьевого материала с катализатором;
получение смеси сырьевого материала с катализатором из входной воронки;
измельчение указанной смеси под давлением с целью индуцирования твердофазного взаимодействия между целлюлозосодержащим сырьевым материалом и твердокислотным катализатором для производства сахара, причем: приведение в действие дробильного блока осуществляется узлом привода; дробильный блок выполнен с возможностью измельчения указанной смеси под давлением с целью индуцирования твердофазной химической реакции между целлюлозосодержащим сырьевым материалом и твердокислотным катализатором для производства сахара;
определение данных по составу размолотой смеси, выходящей из дробильного блока;
определение соединенным с реакционной камерой блоком управления, не требуется ли проведение повторной обработки размолотой смеси, причем блок управления выполнен с возможностью получения данных от элементов управления реакционной камеры и узла привода для определения настроек, которые необходимо выполнить для элементов управления и узла привода для оптимизации процесса производства сахара;
подача размолотой смеси в реакционную камеру для повторной обработки по линии подачи в случае обнаружения необходимости проведения повторной обработки; и
поступление сахара, произведенного в ходе повторной обработки, из выходного устройства в устройство сбора.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что дробильный блок содержит пару валков, причем валки представляют собой цельные элементы, содержащие несколько слоев, от внутреннего до внешнего, выполненных из разных материалов и имеющих разную твердость.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201862617900P | 2018-01-16 | 2018-01-16 | |
| US62/617,900 | 2018-01-16 | ||
| PCT/US2019/013869 WO2019143736A1 (en) | 2018-01-16 | 2019-01-16 | System to convert cellulosic materials into sugar and method of using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020127163A true RU2020127163A (ru) | 2022-02-17 |
| RU2804489C2 RU2804489C2 (ru) | 2023-10-02 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7314172B2 (ja) | 2023-07-25 |
| JP2021510546A (ja) | 2021-04-30 |
| WO2019143736A1 (en) | 2019-07-25 |
| KR20200135307A (ko) | 2020-12-02 |
| AU2019209481A1 (en) | 2020-08-20 |
| US20230026152A1 (en) | 2023-01-26 |
| CN111954717A (zh) | 2020-11-17 |
| CA3121695A1 (en) | 2019-07-25 |
| US20210213412A1 (en) | 2021-07-15 |
| CR20200344A (es) | 2021-01-15 |
| PH12020551087A1 (en) | 2021-09-01 |
| EP3740582A4 (en) | 2021-10-06 |
| BR112020014438A2 (pt) | 2020-12-01 |
| EP3740582A1 (en) | 2020-11-25 |
| US10994255B2 (en) | 2021-05-04 |
| US11484858B2 (en) | 2022-11-01 |
| ZA202004946B (en) | 2021-08-25 |
| US20210001301A1 (en) | 2021-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2848935C (en) | Method for heating a feedstock | |
| CN104745642B (zh) | 以生物质为原料的糖化液制造方法及装置和连续式反应器 | |
| US20100056774A1 (en) | Method for low water hydrolysis or pretreatment of polysaccharides in a lignocellulosic feedstock | |
| US10179971B2 (en) | Method for processing a cellulosic feedstock at high consistency | |
| US11484858B2 (en) | System to convert cellulosic materials into sugar and method of using the same | |
| KR20120124486A (ko) | 바이오매스로부터의 회분 제거 방법 | |
| CA3019500A1 (en) | Method of producing hydroxycinnamic acids | |
| EP2048281B1 (en) | Treatment vessel for straw or other light bulky material | |
| WO2023150400A2 (en) | System and method to create a water-soluble mixture of oligosaccharides for facile conversion to fermentable sugars | |
| RU2804489C2 (ru) | Вальцовая мельница для преобразования целлюлозных продуктов в сахар | |
| CN202089917U (zh) | 实验室用小型预糊化淀粉生产设备 | |
| RU2382082C1 (ru) | Способ получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья | |
| CA3226449A1 (en) | System and method to convert cellulosic materials into sugar | |
| Wong et al. | An update on the Mackay Renewable Biocommodities Pilot Plant: preliminary trial results | |
| US20230364577A1 (en) | System to convert cellulosic materials into sugar and method of using the same | |
| CN201351248Y (zh) | 隔离式漂白清洁生产装置 | |
| CN220715780U (zh) | 葡萄糖二酸钙加工用上料结构 | |
| WO2015053026A1 (ja) | スクリュー押出機 | |
| US1311980A (en) | Process of making cellulose | |
| Liao et al. | Intermittent pressurized operation of steam explosion pretreatment system | |
| WO2023039024A1 (en) | System and method for isolating lignan and synthesizing nanocellulose from lignocellulosic materials | |
| CN101429735B (zh) | 隔离式漂白清洁生产装置 | |
| RU101446U1 (ru) | Устройство для гидролиза целлюлозосодержащего сырья | |
| NZ755174B2 (en) | Pressure reduction in high pressure processing system | |
| TH68042B (th) | ระบบการผลิตวัสดุเพาะเมล็ด หรือวัสดุปลูกจากมวลชีวภาพด้วยกระบวนการไบโอไฮโดรคอนเวอร์ชัน |