[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EA019188B1 - Способ предварительной обработки исходного растительного материала для получения биоэтанола и сахара из сахаросодержащих и лигниноцеллюлозных источников - Google Patents

Способ предварительной обработки исходного растительного материала для получения биоэтанола и сахара из сахаросодержащих и лигниноцеллюлозных источников Download PDF

Info

Publication number
EA019188B1
EA019188B1 EA201170073A EA201170073A EA019188B1 EA 019188 B1 EA019188 B1 EA 019188B1 EA 201170073 A EA201170073 A EA 201170073A EA 201170073 A EA201170073 A EA 201170073A EA 019188 B1 EA019188 B1 EA 019188B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pretreatment
plant material
sugar
plant
chamber
Prior art date
Application number
EA201170073A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201170073A1 (ru
Inventor
Бушра Бенжеллун Млайах
Мишель Дельма
Жерар Левассер
Тьерри Сколастик
Original Assignee
Компани Эндюстриель Де Ля Матьер Вежеталь - Кимв
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Компани Эндюстриель Де Ля Матьер Вежеталь - Кимв filed Critical Компани Эндюстриель Де Ля Матьер Вежеталь - Кимв
Publication of EA201170073A1 publication Critical patent/EA201170073A1/ru
Publication of EA019188B1 publication Critical patent/EA019188B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C13B10/02—Expressing juice from sugar cane or similar material, e.g. sorghum saccharatum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C13B10/08—Extraction of sugar from sugar beet with water
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/003—Pulping cellulose-containing materials with organic compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/20—Pulping cellulose-containing materials with organic solvents or in solvent environment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22—Other features of pulping processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22—Other features of pulping processes
    • D21C3/222—Use of compounds accelerating the pulping processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
    • 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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу предварительной обработки исходного растительного сырьевого материала для получения биоэтанола и/или сахара при использовании единой камеры (12), отличающемуся тем, что во время одного периода растительный материал (MP), поданный в единую камеру для предварительной обработки, представляет собой лигниноцеллюлозный исходный растительный материал, предварительная обработка которого направлена на отделение целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина с получением прошедшего предварительную обработку растительного материала, который может быть гидролизован и ферментирован для получения биоэтанола; во время другого периода растительный материал (MP), поданный в единую камеру для предварительной обработки, представляет собой сахаросодержащий исходный растительный материал, предварительная обработка которого направлена на экстракцию из него диффузией сахарного сиропа для получения сахара и/или биоэтанола.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к использованию биомассы и, в частности, к непищевому использованию сельскохозяйственных продуктов. В частности, настоящее изобретение относится к получению биоэтанола из растительного материала.
Использование сельскохозяйственных культур, иное, чем в форме пищевых продуктов, которые могут быть, по существу, непосредственно потреблены людьми или животными, требует больших промышленных инвестиций, в частности, для получения устройства для преобразования исходного растительного материала.
Следовательно, для получения сахара из сахаросодержащих источников, таких как сахарная свекла или сахарный тростник, необходимо иметь сахарный завод, фактическое годовое использование которого зависит от используемого исходного растительного сырьевого материала, в пределах от 2400 до 3600 ч/год.
Вне этих периодов производства, соответствующих периодам сельскохозяйственного производства исходного растительного сырьевого материала, завод простаивает.
Многие способы производства были оптимизированы с целью, в частности, снижения производственных затрат и увеличения объема производства, например в процессе производства сахара и спирта из сахарного тростника или свеклы.
Независимо от того, идет ли речь об использовании сахарного тростника или свеклы, целью переработки которых является экстрагирование из них диффузией сахарного сиропа (для получения сахара и биоэтанола), требуется циркуляция горячей воды в противотоке с растительным сырьевым материалом.
Таким же образом, во время экстракции сахарного сиропа из сахарного тростника поток горячей воды инжектируют для облегчения экстракции сахарного сиропа.
Пример приведен в документе РК.-Л-2605644, в котором предлагается улучшение экстракции диффузией из ломтиков свеклы, для того чтобы после этой предварительной обработки получить сахарный сироп, подаваемый конвейером на сахарное производство, затем ломтики подвергают второй экстракции диффузией с получением сахарного сиропа, предназначенного для ферментации с последующей его обработкой на дистилляционных установках.
Однако такие оптимизированные способы не решают проблему неполного ежегодного использования сахарного завода и дистилляционных установок.
Дополнительно, указанные выше способы получения сахарного сиропа из сахарного тростника или свеклы приводят к получению отходов, которые в случае свеклы называются барда или жом, представляющий собой волокнистые отходы, остающиеся после фазы диффузии, которые, как правило, содержат менее чем 10% сухих веществ и сушка которых, в частности, позволяет получить источник корма для крупного рогатого скота, что является главной формой использования этих отходов.
В случае получения сахарного сиропа из сахарного тростника отходы, называемые багасса, представляют собой волокнистые отходы, которые в настоящее время используют в качестве топлива самими компаниями, производящими сахар, или на электростанциях, на которых багассу используют в качестве сырья для сжигания (электростанция, работающая на багассе/на угле). Такое использование в качестве сырья на электростанциях с учетом сезонности уборочных кампаний сахарного тростника означает, что должны быть значительные средства для хранения багассы.
Однако заявитель создал и разработал способ предварительной обработки лигниноцеллюлозного исходного растительного материала для получения прошедшего предварительную обработку материала, который может быть гидролизован и ферментирован для получения биоэтанола.
Этот способ позволяет экономично и эффективно получить в промышленных масштабах биоэтанол из лигниноцеллюлозных источников, состоящих, например, из цельных растений или частей этих растений (стебли, кора и т.п.) или побочных продуктов промышленной обработки, при которой их получают (пшеничная, рисовая, ячменная солома, багасса тростникового сахара, багасса сахарного сорго и т.п.).
Этот способ предварительной обработки описан и представлен во французской патентной заявке № 0850458, поданной 25 января 2008 г.
В контексте научно-технических исследований заявитель выяснил, что в настоящее время не существует решения, позволяющего снизить суммарные промышленные инвестиции для получения сахара и биоэтанола из двух основных категорий исходного растительного материала, включающего сахаросодержащие и лигниноцеллюлозные источники.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу предварительной обработки исходного растительного сырьевого материала для получения биоэтанола и сахара при использовании единой камеры для предварительной обработки растительного материала, включающей по меньшей мере одно впускное отверстие ниже по технологической линии для подачи растительного материала для предварительной обработки в единую камеру для предварительной обработки;
по меньшей мере одно выпускное отверстие ниже по технологической линии для выгрузки прошедшего предварительную обработку растительного материала из единой камеры для предварительной обработки;
- 1 019188 средства для циркуляции растительного материала в направлении сверху вниз по технологической линии;
средства для контактирования растительного материала с жидкостью для предварительной обработки, которая циркулирует повсюду, в направлении сверху вниз по технологической линии, в противоположном направлении направлению циркуляции растительного материала внутри указанной единой камеры для предварительной обработки;
средства для удаления, с одной стороны, твердой фазы и, с другой стороны, жидкой фазы, содержащей, в частности, по меньшей мере часть жидкости для предварительной обработки;
отличающемуся тем, что во время одного периода растительный материал для предварительной обработки, поданный в единую камеру для предварительной обработки, представляет собой лигниноцеллюлозный исходный растительный материал (например, солому), указанная предварительная обработка которого направлена на отделение целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, содержащихся в лигниноцеллюлозном исходном растительном материале, с получением прошедшего предварительную обработку растительного материала, который может быть гидролизован и ферментирован для получения биоэтанола;
во время другого периода растительный материал для предварительной обработки, поданный в единую камеру для предварительной обработки, представляет собой сахаросодержащий исходный растительный материал (например, сахарный тростник или свеклу), указанная предварительная обработка направлена на экстракцию из него диффузией сахарного сиропа для получения сахара и биоэтанола.
Следовательно, при использовании способа по настоящему изобретению возможно использование одной и той же промышленной установки в зависимости от сезонного наличия одной или другой категории исходного растительного материала, т.е. сахаросодержащих источников или лигниноцеллюлозных источников с использованием соответствующей установки в течение всего времени или фактически всего времени, т.е. около 8000 ч/год.
Согласно другим признакам изобретения:
во время одного периода жидкость для предварительной обработки представляет собой смесь, содержащую муравьиную кислоту и воду при температуре в пределах от 95 до 110°С;
во время другого периода жидкость для предварительной обработки представляет собой воду с температурой выше 70°С;
указанную стадию предварительной обработки проводят при атмосферном давлении или немного пониженном давлении;
во время указанного одного периода растительный материал для предварительной обработки представляет собой часть твердой фазы, удаленной по окончании указанного другого периода.
Также настоящее изобретение относится к устройству для осуществления способа по настоящему изобретению, отличающемуся тем, что оно включает по меньшей мере одну указанную единую камеру для предварительной обработки и средства для обработки исходного растительного материала, позволяющие преобразовать его в указанный растительный материал для предварительной обработки, в частности его измельчением. Для предварительной обработки лигниноцеллюлозного исходного растительного материала используют жидкость для предварительной обработки, содержащую кислоту и воду, настоящее изобретение относится к устройству, отличающемуся тем, что единая камера для предварительной обработки представляет собой герметичную камеру, в которой циркулирует растительный материал для предварительной обработки.
Краткое описание фигуры
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут видны из детального описания, приведенного ниже, со ссылкой на приложенную фигуру для облегчения понимания, на которой схематически представлен приведенный в качестве не ограничивающего примера вариант воплощения устройства для предварительной обработки по настоящему изобретению.
Детальное описание фигуры
В следующем описании все идентичные, подобные или аналогичные элементы и компоненты приведены под теми же ссылками. Используемые здесь термины продольный, вертикальный и поперечный указаны на чертеже фигуры как три координатные оси Ь, V, Т.
Расположение выше по технологическому потоку - ниже по технологическому потоку также используют для продольной циркуляции растительного материала внутри единой камеры, справа налево на фигуре вдоль оси Ь.
Приведенное на чертеже фигуры устройство 10 содержит камеру для предварительной обработки 12, которая имеет обычную форму прямоугольного параллелепипеда, расположенного в продольном направлении и, по существу, горизонтально, например, с небольшим наклоном ниже по технологической линии или выше по технологической линии, как приведено на чертеже фигуры.
Камера для предварительной обработки 12 герметична для предотвращения какого-либо рассеяния паров кислоты в атмосферу при использовании кислоты в способе по настоящему изобретению.
Камера включает выше по технологической линии впускное отверстие 14 для подачи исходного материала и ниже по технологической линии выпускное отверстие 16 для удаления или выгрузки из камеры
- 2 019188 прошедшего предварительную обработку материала. Давление внутри камеры для предварительной обработки - атмосферное.
Внутри камеры 12 расположен конвейер с мотором 18, лента 20 которого в верхней части движется от входа к выходу по технологической линии справа налево и принимает в области ее входного патрубка растительный исходный материал МР для предварительной обработки, поступающий в камеру для предварительной обработки 12 через впускное отверстие 14.
Лента 20 конвейера 18, таким образом, позволяет циркулировать исходному материалу сверху вниз по технологической линии внутри камеры 12 с постоянной скоростью или со скоростью, контролируемой средствами подачи и средствами контроля скорости, с которой движется исходный материал МР, не представленными здесь.
Лента 20 имеет заданную поперечную ширину и сделана, например, из гофрированного листа, полученного из материалов, устойчивых к смеси кислот. Исходный материал МР предпочтительно распределен максимально равномерно по всей ширине ленты 20 конвейера 18 при использовании не представленных здесь средств.
Лента 20 расположена в камере для предварительной обработки 12 таким образом, что жидкость, которая достигает верхней поверхности верхней ленты 20, может стекать, например, латерально по обе стороны продольных краев ленты и/или в качестве альтернативы через ленту 20, которую перфорируют для этих целей.
Устройство 10 включает питатель 24 для подачи в камеру для предварительной обработки 12 исходного материала МР.
Питатель 24 в данном случае соединен с входным отверстием 14 посредством шнека 26 для продвижения исходного материала в трубопровод 28, соединенный с входным отверстием 14.
Как показано на чертеже фигуры, питатель 24 может быть соединен через трубопровод 30 с резервуаром 32, содержащим смесь органических кислот, в зависимости от категории обрабатываемого исходного растительного материала, для выхода в питатель 24 для одной предварительной обработки исходного материала МР предварительной пропиткой. Скорость потока для подачи питателем 24 смеси кислот для предварительной пропитки может контролироваться через соленоидный клапан 34.
Когда исходный материал МР покидает верхнюю ленту 20 конвейера 18, он поступает самотеком в выходное отверстие 16 для удаления через питающий трубопровод 36, это часть, которая извлечена по окончании предварительной обработки, составляющая твердую фазу в контексте настоящего изобретения.
Дополнительно к камере предварительной обработки 12 и средствам подачи сырьевого материала МР в указанную камеру устройство 10 включает последовательно сверху вниз по технологической линии серию η станций предварительной обработки РТ1 с ί между 1 и п.
В примере, приведенном на чертеже, число станций предварительной обработки равно семи.
Следовательно, первая станция предварительной обработки выше по технологической линии представляет собой станцию РТ1, при этом последняя станция ниже по технологической линии представляет собой РТ7.
Все компоненты станции РТ1 приведены под одним и тем же индексом ί.
Функцией каждой станции предварительной обработки РТ1 является временное размещение вместе или контактирование исходного материала МР и жидкости для предварительной обработки.
На фигуре различные последовательные станции предварительной обработки отмечены комбинированными линиями.
Каждая станция предварительной обработки РТ1 включает указанные вертикальными стрелками выше верхней ленты 20, транспортирующей исходный материал МР, средства для распыления жидкости для предварительной обработки на исходный материал под силой тяжести.
В качестве не ограничивающего примера средства для распыления исходного материала МР на каждой станции представляют собой ковш Οί, который на фигуре приведен в положении покоя и положении заполнения и который способен опрокидываться на нижней горизонтальной оси таким образом, что его содержимое опрокидывается вертикально и, по существу, по всей поперечной ширине ленты 20 на исходный материал МР, расположенный на верхней ленте 20, по существу, перпендикулярно ковшу Οί. В качестве альтернативы, которая здесь не представлена, средства для распыления на исходный материал на каждой станции могут состоять из одной или более наклонной плоскости для распыления на исходный материал самотеком жидкости для предварительной обработки, всегда гарантируя, таким образом, максимально гомогенное ее распределение.
Также каждая станция РТ1 включает средства для удаления жидкости для предварительной обработки после ее прохождения через исходный материал МР, которая затем стекает латерально с обеих сторон конвейерной ленты 20 и/или проходит через ленту, если последняя перфорирована, или имеет для этой цели сетчатую конструкцию с перфорацией достаточно малого размера для того, чтобы удалить только жидкость, проходящую насквозь. Эта часть, которую удаляют по окончании предварительной обработки, составляет жидкую фазу в рамках настоящего изобретения. Средства для сбора жидкой фазы Άί после ее прохождения через исходный материал МР расположены на каждой станции, расположены
- 3 019188 поперечно по всей ширине камеры предварительной обработки 12 и продольно, по существу, по всей длине станции предварительной обработки ΡΤί.
Более полное и более детальное конструктивное описание устройства и рабочие параметры приведены в патентной заявке БВ-А-2885371 того же заявителя, которая относится к устройству для осуществления способа получения целлюлозы, лигнина и сахаров.
Приведенное выше описание устройства для предварительной обработки является только одним из примеров различных возможных конструкций в контексте настоящего изобретения. В соответствии с настоящим изобретением во время одного периода РЬ, или кампании, исходный растительный материал для предварительной обработки, подаваемый в камеру для предварительной обработки 12, представляет собой лигниноцеллюлозный растительный исходный материал, при этом во время другого периода Р8 исходный растительный материал для предварительной обработки, подаваемый в камеру для предварительной обработки 12, представляет собой сахаросодержащий растительный исходный материал.
Следовательно, камера для предварительной обработки 12 представляет собой камеру единую для двух типов обработки, связанной с двумя категориями указанного выше растительного исходного материала. Аналогично, в зависимости от каждого из подвергаемого предварительной обработке исходного растительного материала также может быть сделано полностью единое устройство, если исходные растигельные материалы позволяют это, т.е. сделать средства для подачи и удаления единого исходного материала. При проведении стадии предварительной обработки в единой камере 12 при обработке лигниноцеллюлозного исходного растительного материала жидкость для обработки представляет собой смесь, содержащую одну или более кислоту, по меньшей мере, частично содержащуюся в единой камере 12, которая для этого воздействия представляет собой герметичную камеру для предотвращения любой утечки кислоты наружу.
В случае, когда исходный растительный сырьевой материал представляет собой сахаросодержащие источники, в норме кислоты не используют, и жидкость для предварительной обработки представляет собой нагретую воду, например нагретую до температуры около 70°С или выше.
В случае, когда жидкость для предварительной обработки представляет собой смесь, содержащую кислоту, в частности муравьиную кислоту, и воду, указанную жидкость используют при температуре от 95 до 110°С. Операции предварительной обработки предпочтительно проводят при атмосферном давлении или немного пониженном давлении.
Факт использования единой камеры для обработки означает, что можно очень легко переключить при очень коротком перерыве в работе устройство (например, порядка одного или двух дней) с одного периода обработки на другие периоды обработки, в зависимости от сезонов и/или доступности лигниноцеллюлозных или сахаросодержащих исходных растительных материалов.
В случае, когда прошедший предварительную обработку исходный растительный материал относится к сахаросодержащему типу, твердую фазу удаляют по окончании предварительной обработки для получения сиропа из сахарного тростника полностью или частично, и, в частности, в зависимости от используемого устройства он может быть использован повторно в качестве исходного лигниноцеллюлозного растительного материала внутри единой камеры 12, таким образом, при проведении стадии предварительной обработки получают прошедший предварительную обработку растительный материал, который может быть гидролизован и ферментирован для получения биоэтанола.
Следовательно, при использовании того же самого устройства и, например, в случае использования сахарного тростника, багассу - вместо того, чтобы ее хранить для использования в качестве топлива используют повторно в качестве лигниноцеллюлозного исходного растительного материала.
Такое дополнительное использование твердой фазы, полученной при предварительной обработке сахаросодержащего исходного материала, возможно вне зависимости от используемого устройства, и его выход зависит от содержания лигниноцеллюлозы в полученной твердой фазе. Конечно, например, в случае сахарного тростника часть багассы может быть использована известным способом непосредственно в устройства, в частности в качестве топлива для нагревания жидкостей.

Claims (5)

1. Способ предварительной обработки исходного растительного сырьевого материала для получения биоэтанола и сахара, отличающийся тем, что способ включает стадии, на которых:
a) используют единую камеру (12) для предварительной обработки растительного материала, причём указанная единая камера содержит по меньшей мере одно впускное отверстие (14) выше по технологической линии для подачи растительного материала (МР) для предварительной обработки в единую камеру для предварительной обработки;
по меньшей мере одно выпускное отверстие (16) ниже по технологической линии для выгрузки прошедшего предварительную обработку растительного материала из единой камеры для предварительной обработки (12);
средства (20) для циркуляции растительного материала в направлении сверху вниз по технологической линии;
средства (Οΐ) для контактирования растительного материала с жидкостью для предварительной обработки, которая циркулирует повсюду, в направлении снизу вверх по технологической линии, в противоположном направлении направлению циркуляции растительного материала внутри указанной единой камеры для предварительной обработки;
средства для удаления, с одной стороны, твердой фазы и, с другой стороны, жидкой фазы, содержащей, в частности, по меньшей мере часть жидкости для предварительной обработки;
b) во время одного периода (РБ) подают лигноцеллюлозный растительный материал (МР) в единую камеру для предварительной обработки (12) и проводят предварительную обработку для отделения целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, содержащихся в указанном лигниноцеллюлозном исходном растительном материале, с получением прошедшего предварительную обработку растительного материала, который может быть гидролизован и ферментирован для получения биоэтанола;
c) во время другого периода (Р8) подают сахаросодержащий исходный растительный материал (МР) в единую камеру для предварительной обработки (12) и проводят предварительную обработку для экстракции из него диффузией сахарного сиропа для получения сахара и биоэтанола.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время указанного одного периода (РБ) жидкость для предварительной обработки представляет собой смесь, содержащую муравьиную кислоту и воду при температуре от 95 до 110°С.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что во время другого указанного периода (Р8) жидкость для предварительной обработки представляет собой воду с температурой выше 70°С.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанную стадию предварительной обработки проводят при атмосферном давлении или немного пониженном давлении.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что во время указанного одного периода (РБ) растительный материал для предварительной обработки представляет собой часть твердой фазы, удаленной по окончании указанного другого периода.
EA201170073A 2008-06-23 2009-06-03 Способ предварительной обработки исходного растительного материала для получения биоэтанола и сахара из сахаросодержащих и лигниноцеллюлозных источников EA019188B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0854121A FR2932815B1 (fr) 2008-06-23 2008-06-23 Procede de pretraitement de la matiere premiere vegetale pour la production, a partir de ressources sacchariferes et lignocellulosiques, de bioethanol et/ou de sucre, et installation.
PCT/EP2009/056806 WO2010006840A2 (en) 2008-06-23 2009-06-03 Method for pretreating plant starting material for the production, from sacchariferous and lignocellulosic resources, of bioethanol and/or of sugar, and plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201170073A1 EA201170073A1 (ru) 2011-08-30
EA019188B1 true EA019188B1 (ru) 2014-01-30

Family

ID=40456468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201170073A EA019188B1 (ru) 2008-06-23 2009-06-03 Способ предварительной обработки исходного растительного материала для получения биоэтанола и сахара из сахаросодержащих и лигниноцеллюлозных источников

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20110105737A1 (ru)
EP (1) EP2294228B1 (ru)
CN (1) CN102066581A (ru)
AR (1) AR072221A1 (ru)
AU (1) AU2009272961A1 (ru)
BR (1) BRPI0915121B1 (ru)
CA (1) CA2725816C (ru)
DK (1) DK2294228T3 (ru)
EA (1) EA019188B1 (ru)
ES (1) ES2791473T3 (ru)
FR (1) FR2932815B1 (ru)
HU (1) HUE049758T2 (ru)
LT (1) LT2294228T (ru)
MX (1) MX2010013213A (ru)
PL (1) PL2294228T3 (ru)
PT (1) PT2294228T (ru)
SI (1) SI2294228T1 (ru)
WO (1) WO2010006840A2 (ru)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2638160C (en) 2008-07-24 2015-02-17 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2650913C (en) 2009-01-23 2013-10-15 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638152C (en) 2008-07-24 2013-07-16 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
US9127325B2 (en) 2008-07-24 2015-09-08 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
US8915644B2 (en) 2008-07-24 2014-12-23 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2650919C (en) 2009-01-23 2014-04-22 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638150C (en) 2008-07-24 2012-03-27 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638157C (en) 2008-07-24 2013-05-28 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638159C (en) 2008-07-24 2012-09-11 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
CA2673134A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-17 Murray J. Burke Method and apparatus for the heat treatment of a cellulosic feedstock upstream of hydrolysis
BR112012032999B1 (pt) 2010-06-26 2022-11-29 Virdia, Llc Hidrolisado lignocelulósico e métodos de hidrólise ácida e desacidificação para gerar misturas de açúcar a partir de lignocelulose
IL206678A0 (en) 2010-06-28 2010-12-30 Hcl Cleantech Ltd A method for the production of fermentable sugars
IL207329A0 (en) 2010-08-01 2010-12-30 Robert Jansen A method for refining a recycle extractant and for processing a lignocellulosic material and for the production of a carbohydrate composition
IL207945A0 (en) 2010-09-02 2010-12-30 Robert Jansen Method for the production of carbohydrates
FR2966154B1 (fr) 2010-10-13 2014-05-16 Cie Ind De La Matiere Vegetale Cimv Procede perfectionne d'hydrolyse enzymatique de la cellulose
PT106039A (pt) 2010-12-09 2012-10-26 Hcl Cleantech Ltd Processos e sistemas para o processamento de materiais lenhocelulósicos e composições relacionadas
EP2694594A4 (en) 2011-04-07 2015-11-11 Virdia Ltd METHODS AND PRODUCTS FOR LIGNOCELLULOSE CONVERSION
US9617608B2 (en) 2011-10-10 2017-04-11 Virdia, Inc. Sugar compositions
BR112014013816A2 (pt) * 2011-12-06 2017-06-13 Bp Corp North America Inc tecnologia difusora contra-corrente para pré-tratamento de substratos lignocelulósicos
FR3021975B1 (fr) 2014-06-05 2018-03-30 Compagnie Industrielle De La Matiere Vegetale - Cimv Procede de production, notamment d'ethanol, par hydrolyse enzymatique sequencee de la cellulose et des hemicelluloses d'une matiere premiere lignocellulosique
US11078548B2 (en) 2015-01-07 2021-08-03 Virdia, Llc Method for producing xylitol by fermentation
CN112513367B (zh) * 2018-05-28 2022-12-13 皮尔森生物工程技术(北京)有限公司 用于从植物材料的有机酸预处理回收产物的有效方法和组合物
CN110923267B (zh) * 2018-09-19 2023-08-18 南京理工大学 乙醇蒸馏和纤维素预处理集成的乙醇制备工艺
CN112873933A (zh) * 2020-12-30 2021-06-01 安徽博润纺织品有限公司 一种聚酯纤维筛网的余料回收再利用装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3266933A (en) * 1964-12-03 1966-08-16 Allied Chem Process for the extraction of aqueous sugar solution resulting from the hydrolysis of lignocellulosic material
FR2605644A1 (fr) * 1986-10-24 1988-04-29 Fives Cail Babcock Procede de production de sucre et d'alcool a partir de betteraves
US6139683A (en) * 1992-08-25 2000-10-31 Gebruder Kammerer Projekt Agentur Gmbh Wood pulping with acetic acid with the addition of formic acid
WO2000068494A1 (fr) * 1999-05-06 2000-11-16 Compagnie Industrielle Des Matieres Vegetales Procede de production de pate a papier, lignines, sucres et acide acetique par fractionnement de matiere vegetale lignocellulosique en milieu acide formique/acide acetique
US6258175B1 (en) * 1999-11-03 2001-07-10 Gene E. Lightner Method to produce fermentable sugars from a lignocellulose material
FR2885371A1 (fr) * 2005-05-03 2006-11-10 Cie Ind De La Matiere Vegetale Installation pour la mise en oeuvre d'un procede de production de pate a papier, de lignines et de sucres et procede de production au moyen d'une telle installation
WO2008028183A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of making medium density fiberboard
WO2008029163A2 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Nasamax Limited Processing of sweet sorghum for bioethanol production

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737118A1 (de) * 1977-08-17 1979-03-01 Projektierung Chem Verfahrenst Verfahren zur gewinnung von zuckern, gegebenenfalls cellulose und gegebenenfalls lignin aus lignocellulosischen pflanzlichen rohstoffen
DE3161585D1 (en) * 1980-06-20 1984-01-12 Battelle Memorial Institute A method for the delignification of wood and other ligno-cellulosic products
US4451566A (en) * 1981-12-04 1984-05-29 Spencer Donald B Methods and apparatus for enzymatically producing ethanol
FR2593182B1 (fr) * 1986-01-17 1990-03-16 Toulouse Inst Nat Polytech Procede de traitement de jus sucre aqueux en vue de separer et selectionner les saccharides a fonction cetonique
US5177008A (en) * 1987-12-22 1993-01-05 Kampen Willem H Process for manufacturing ethanol and for recovering glycerol, succinic acid, lactic acid, betaine, potassium sulfate, and free flowing distiller's dry grain and solubles or a solid fertilizer therefrom
US5424417A (en) * 1993-09-24 1995-06-13 Midwest Research Institute Prehydrolysis of lignocellulose
US5627269A (en) * 1994-06-22 1997-05-06 Hercules Incorporated Process for the extraction of soluble polysaccharides
US6248208B1 (en) * 1995-06-02 2001-06-19 Andritz-Ahlstrom Inc. Pretreatment of chips before cooking
EP1419278B1 (en) * 2001-08-24 2008-01-16 Danisco Sugar A/S A process for the preparation of white and brown sugar from sugar beets
JP3769734B2 (ja) * 2003-04-07 2006-04-26 アサヒビール株式会社 砂糖及び有用物質を製造する方法
US7709042B2 (en) * 2004-09-10 2010-05-04 Iogen Energy Corporation Process for producing a pretreated feedstock
WO2006096884A2 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Cargill, Incorporated Process for obtaining pectin
US20070014895A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Holtzapple Mark T System and Method for Converting Biomass
CN101268121B (zh) * 2005-07-19 2011-11-30 因比肯公司 将纤维素材料转化成乙醇的方法和设备
US7666637B2 (en) * 2006-09-05 2010-02-23 Xuan Nghinh Nguyen Integrated process for separation of lignocellulosic components to fermentable sugars for production of ethanol and chemicals
CN101139618A (zh) * 2006-09-08 2008-03-12 王孟杰 甜高粱茎秆糖汁发酵制取乙醇工艺
US7842161B2 (en) * 2006-12-18 2010-11-30 The University Of Maine System Board Of Trustees Pre-extraction and solvent pulping of lignocellulosic material
US9260818B2 (en) * 2007-05-23 2016-02-16 Andritz Inc. Single vessel reactor system for hydrolysis and digestion of wood chips with chemical enhanced wash method
WO2009029344A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Endicott Biofuels Ii, Llc Production of ester-based fuels such as biodiesel from renewable starting materials
BRPI0820498A2 (pt) * 2007-11-05 2015-07-14 Energy Enzymes Inc Processo de produzir etanol usando amido com enzimas geradas através de cultura no estado líquido.
FR2926824A1 (fr) * 2008-01-25 2009-07-31 Cie Ind De La Matiere Vegetale Procede de pretraitement d'une matiere vegetale lignocellulosique en vue de la production de bioethanol.
US20100330638A1 (en) * 2008-02-12 2010-12-30 Aita Giovanna M Thermochemical Treatment of Lignocellulosics for the Production of Ethanol
EP2274472B1 (en) * 2008-04-01 2014-04-16 Biomass Conversions LLC Simplified method for digestion of cellulosic biomass
US8212087B2 (en) * 2008-04-30 2012-07-03 Xyleco, Inc. Processing biomass
WO2010071805A2 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Mascoma Corporation Two-stage process for biomass pretreatment
US8618280B2 (en) * 2009-11-30 2013-12-31 Applied Biorefinery Sciences Llc Biorefinery process for extraction, separation, and recovery of fermentable saccharides, other useful compounds, and yield of improved lignocellulosic material from plant biomass

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3266933A (en) * 1964-12-03 1966-08-16 Allied Chem Process for the extraction of aqueous sugar solution resulting from the hydrolysis of lignocellulosic material
FR2605644A1 (fr) * 1986-10-24 1988-04-29 Fives Cail Babcock Procede de production de sucre et d'alcool a partir de betteraves
US6139683A (en) * 1992-08-25 2000-10-31 Gebruder Kammerer Projekt Agentur Gmbh Wood pulping with acetic acid with the addition of formic acid
WO2000068494A1 (fr) * 1999-05-06 2000-11-16 Compagnie Industrielle Des Matieres Vegetales Procede de production de pate a papier, lignines, sucres et acide acetique par fractionnement de matiere vegetale lignocellulosique en milieu acide formique/acide acetique
US6258175B1 (en) * 1999-11-03 2001-07-10 Gene E. Lightner Method to produce fermentable sugars from a lignocellulose material
FR2885371A1 (fr) * 2005-05-03 2006-11-10 Cie Ind De La Matiere Vegetale Installation pour la mise en oeuvre d'un procede de production de pate a papier, de lignines et de sucres et procede de production au moyen d'une telle installation
WO2008028183A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of making medium density fiberboard
WO2008029163A2 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Nasamax Limited Processing of sweet sorghum for bioethanol production

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010006840A2 (en) 2010-01-21
FR2932815B1 (fr) 2015-10-30
CN102066581A (zh) 2011-05-18
EP2294228A2 (en) 2011-03-16
US20110105737A1 (en) 2011-05-05
BRPI0915121A2 (pt) 2015-06-16
FR2932815A1 (fr) 2009-12-25
PL2294228T3 (pl) 2020-11-02
WO2010006840A3 (en) 2010-05-06
CA2725816C (en) 2018-04-03
ES2791473T3 (es) 2020-11-04
LT2294228T (lt) 2020-07-27
HUE049758T2 (hu) 2020-10-28
DK2294228T3 (da) 2020-05-18
MX2010013213A (es) 2010-12-21
PT2294228T (pt) 2020-05-18
EP2294228B1 (en) 2020-02-12
SI2294228T1 (sl) 2020-10-30
CA2725816A1 (en) 2010-01-21
BRPI0915121B1 (pt) 2016-06-14
EA201170073A1 (ru) 2011-08-30
AU2009272961A1 (en) 2010-01-21
AR072221A1 (es) 2010-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA019188B1 (ru) Способ предварительной обработки исходного растительного материала для получения биоэтанола и сахара из сахаросодержащих и лигниноцеллюлозных источников
DK3293267T3 (en) Process for treating a biomass with a lignocellulose content
US8911557B2 (en) Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
KR101868303B1 (ko) 바이오매스 및 유기 폐기물을 처리하기 위한 방법 및 장치
US8900370B2 (en) Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
US20110281298A1 (en) Method and apparatus to extracted and reduce dissolved hemi-cellulosic solids in biomass following pre-hydrolysis
EP2177280B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur diskontinuierlichen Hydrolyse von organischen Substraten
CN105779064A (zh) 植物性生物燃料的改性方法、系统及生产方法
US20140273140A1 (en) Simultaneous Food And Fuel Corn Refining
US4025356A (en) Method for continuous hydrolysis of pentose containing material and apparatus for implementing the method
CA3047963A1 (fr) Procede de traitement de biomasse ligno-cellulosique
FR3075201A1 (fr) Procede de traitement de biomasse ligno-cellulosique
US20110258918A1 (en) Systems, methods, and compositions relating to combustible biomaterials
JP6165287B1 (ja) バイオマス改質システムおよび方法
CN107849588A (zh) 水热‑机械处理木质纤维素生物质生产发酵产物
CN104109695A (zh) 一种含纤维素物质混合废糖蜜固态发酵生产酒精的方法
AU2015203453B2 (en) Method For Pretreating Plant Starting Material For The Production, From Sacchariferous And Lignocellulosic Resources, Of Bioethanol And Of Sugar, And Plant
US8915644B2 (en) Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
US20190153373A1 (en) Biofuel generation
WO2018194139A1 (ja) 搾汁方法及び搾汁装置
CZ2011492A3 (cs) Zpusob úpravy rostlinné biomasy pro bioplynové stanice a zarízení k provádení tohoto zpusobu
RU2281322C2 (ru) Линия для обезвоживания послеспиртовой барды и способ обезвоживания послеспиртовой барды
AU2003255227A1 (en) Method for producing a cellulous fibre by-product using roll pressure infusion
De Leo et al. Modern technologies for the recycling of agro-food industry by-products into new commodities

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM