JPS6066988A - Method for extraction and apparatus therefor - Google Patents
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- JPS6066988A JPS6066988A JP58172234A JP17223483A JPS6066988A JP S6066988 A JPS6066988 A JP S6066988A JP 58172234 A JP58172234 A JP 58172234A JP 17223483 A JP17223483 A JP 17223483A JP S6066988 A JPS6066988 A JP S6066988A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、発酵生成物から、価値ある低分子m・有機化
合物を抽出する方法及びその装置、更にこれに関連した
該化合物の製造装置又は製造方法に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method and apparatus for extracting valuable low-molecular organic compounds from fermentation products, and a related apparatus or apparatus for producing the compounds. Regarding the method.
従来、発酵法により有価物を製造する場合、その発酵生
成物中には、有価物及び水板外に、菌体とか高分子物質
のような種種雑多なものが含まれておシ、そこから有価
物を効率よく取出すことは非常に困Sなことであった。Conventionally, when producing valuables by fermentation, the fermented product contains various things such as bacterial cells and polymeric substances in addition to the valuables and the water plate. It was extremely difficult to extract valuables efficiently.
また、石油のコストアップと石油資源の有限論よシ近年
、石油エネルギーの代替エネルギーとしてパイ、マスか
らのエタノール製造が注目されている。バイオマスから
のエタノールはりIJ−ンであると共に従来廃棄物とし
て処理されていたオガ屑、稲わら等から生産されること
から石油資源の乏しい我国のエネルギー対策としても将
来的に考えて極めて有望である。In addition, due to the rising cost of oil and the limited availability of oil resources, in recent years, ethanol production from pie and trout has been attracting attention as an alternative energy source to oil. Ethanol is produced from biomass, as well as from sawdust, rice straw, etc., which were previously treated as waste, so it is extremely promising as an energy solution for our country, which is poor in oil resources. .
オガ屑、稲わらなどの−(イオマスからの低級アルコー
ルの製造は材料中のセルロースを酵素糖化した後で発酵
処理するが、材料中のセルロースはリグニンで包まれた
ような状態になっており、このリグニンを除去する必要
がある。このリグニンの除去にはオゾンによる分解処理
などの方法もあるが、より効果的な脱リグニン法のR発
が望まれている。Sawdust, rice straw, etc. (To produce lower alcohols from iomas, the cellulose in the material is enzymatically saccharified and then fermented, but the cellulose in the material is wrapped in lignin. It is necessary to remove this lignin.There are methods to remove this lignin, such as decomposition treatment with ozone, but a more effective delignification method is desired.
次に、発酵過程における主問題点は(a)生成物阻害(
アルコールと炭酸ガス)、(b)反応熱にある。現在、
アルコール発酵に使われる酵母はアルコールに対する耐
性が小さいため、得られる発酵液のアルコール濃度は8
〜12%程度である。したがって、高濃度アルコール而
」性菌の探索が進められている。Next, the main problems in the fermentation process are (a) product inhibition (
(alcohol and carbon dioxide gas), (b) in the heat of reaction. the current,
The yeast used for alcoholic fermentation has a low tolerance to alcohol, so the alcohol concentration of the resulting fermented liquid is 8.
It is about 12%. Therefore, the search for bacteria with high alcohol concentration is underway.
また、アルコール発酵は例えばエタノールの場合、下記
に示す反応によシ進行するとされておシ、
”6 HI2 o6→20.H,OH−1−20o2(
2)エタノールと同モルの炭酸ガスが同時に生成する。Furthermore, in the case of ethanol, for example, alcoholic fermentation is said to proceed according to the reaction shown below.
2) Ethanol and the same mole of carbon dioxide gas are generated at the same time.
一部は溶存し、一部はガスとして系外に出る。炭酸ガス
による酵母機能の低下は周知の通りである。Some of it dissolves, and some of it exits the system as a gas. It is well known that yeast function is reduced by carbon dioxide gas.
反応熱は系の温度を上列し、酵母の性能を低下させる。The heat of reaction raises the temperature of the system and reduces yeast performance.
アルコール中の雑菌を少なくする意味においても、現在
の30℃程度で行っている発酵工程を45〜SOCに高
めても発酵できる微生物を探索することが重要であると
されている。In order to reduce the number of germs in alcohol, it is considered important to search for microorganisms that can ferment even if the fermentation process, which is currently carried out at about 30°C, is raised to 45 to SOC.
そして、濃縮工程では、上述したごとく、発酵液のアル
コール濃度が8〜12俤程度であるため、これを95%
、あるいけ燃料用としては、925%以上までに濃縮す
る必要がある。現状では、蒸留法によっているが、例え
ば、最新鋭のアルコール蒸留プラントでも、発酵原液か
ら1 gapのエタノールを蒸留するのに、20.00
0Btuのエネルギーを使う。これは上記全プロセスに
おける消費エネルギーの60〜80q6であシ、この蒸
留に代る濃縮技術の開発が重要視されている。しかして
、アルコールがエタノールの場合には、エタノール濃度
が95.6係以上になると水とエタノールとの共沸現象
が生じ、95、64以上のエタノールを得るためベンゼ
ン共沸蒸留法などを行い蒸留操作を複雑にしていた。In the concentration step, as mentioned above, the alcohol concentration of the fermented liquid is about 8 to 12 yen, so this is reduced to 95%.
In order to use it as fuel, it is necessary to concentrate it to 925% or more. Currently, the distillation method is used, but for example, even in the most advanced alcohol distillation plant, it takes 20.00 liters to distill 1 gap of ethanol from the fermentation stock solution.
Uses 0 Btu of energy. This accounts for 60 to 80q6 of the energy consumed in the entire process, and emphasis is placed on the development of a concentration technology that can replace distillation. However, when the alcohol is ethanol, when the ethanol concentration exceeds 95.6, an azeotropic phenomenon occurs between water and ethanol, and in order to obtain ethanol with a concentration of 95, 64 or higher, benzene azeotropic distillation is carried out. It made the operation complicated.
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものでらシ、その第1の目的は、発酵生成物から有
価物を効率良く抽出するための抽出溶媒を提供すること
にある。第2の目的は、該抽出溶媒と使用する抽出方法
を効果的に実施するための抽出波Mを提供することKt
)る。The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and its first purpose is to provide an extraction solvent for efficiently extracting valuables from fermentation products. . The second purpose is to provide an extraction wave M for effectively implementing the extraction method used with the extraction solvent Kt
).
また第3の目的は、前記抽出装置を使用して、バイオマ
スカラ発酵法によシ低級アルコール、特にエタノールを
効率良く製造するための装置を提供することにある。そ
して第4の目的は、該抽出を発酵と合せて、効率良く有
価物を製造するための製造方法を提供することYCある
。A third object is to provide an apparatus for efficiently producing lower alcohols, especially ethanol, by the biomascara fermentation method using the extraction apparatus. The fourth objective is to provide a production method for efficiently producing valuable substances by combining the extraction with fermentation.
本発明を概説すれば、本発明の第1の発明け、抽出方法
に関する発明であって、発酵生成物から低分子量有機化
合物を抽出する方法において、その抽出溶媒が液化ガス
であることを特徴とする。To summarize the present invention, the first invention of the present invention relates to an extraction method, and is characterized in that the method for extracting low molecular weight organic compounds from fermentation products is characterized in that the extraction solvent is a liquefied gas. do.
また、本発明の第2の発明は、抽出装置に関する発明て
あって、発酵生成物から低分子15有機化合物を液化ガ
スによって抽出する装置において、それが、該発酵生成
物と液化ガスとの混合器、得られた混合物から該低分子
間有機化合物を含有する液化ガス液を分離する分l!I
槽、分離した液化ガス液から液化ガスをガス化する蒸発
槽、得られたガスを液化する熱交換器、得られた液化ガ
スを該混合器に送入させる循環ポンプ、及びそれらの連
結機器の各設備を包含していることを特徴とする。Further, a second invention of the present invention relates to an extraction device, which is an invention for extracting low-molecular-weight 15 organic compounds from a fermentation product using a liquefied gas. 1, to separate the liquefied gas liquid containing the low-molecular organic compound from the resulting mixture. I
tank, an evaporation tank that gasifies the liquefied gas from the separated liquefied gas liquid, a heat exchanger that liquefies the obtained gas, a circulation pump that sends the obtained liquefied gas to the mixer, and their connecting equipment. It is characterized by including each type of equipment.
そして、本発明の第3の発明は、低級アルコールの製造
装置#に関する発明であって、バイオマスから発酵法に
より低級アルコールを製造する装置において、それが、
バイオマスの脱リグニン処理槽、処理したバイオマスの
糖化発酵槽、得られた発酵生成物と液化ガスとの混合器
、得られた混合物から低級アルコールを含有する液化ガ
ス液を分離する分@槽、分離した液化ガス液から液化ガ
スをガス化する蒸発槽、得られたガスを液化する熱交換
器、得られた液化ガスを該混合器に送入させる循環ポン
プ、該熱交換器に液化燃料ガスを導入する手段、該交換
器からの燃料ガスを酸素含有ガスと混合して燃焼させる
燃焼器、該燃焼器内に水を導入し熱交換にょシ水蒸気を
発生させる手段、得られた水蒸気を該脱リグニン処理槽
に導入する手段、及びそれらの連結機器の各設備を包含
していることを特徴とする。And, the third invention of the present invention is an invention related to a lower alcohol production apparatus #, which is an apparatus for producing lower alcohol from biomass by a fermentation method.
Biomass delignification treatment tank, treated biomass saccharification fermentation tank, mixer for the obtained fermentation product and liquefied gas, separation tank for separating liquefied gas liquid containing lower alcohol from the obtained mixture, separation an evaporator that gasifies the liquefied gas from the liquefied gas liquid; a heat exchanger that liquefies the obtained gas; a circulation pump that sends the obtained liquefied gas to the mixer; a combustor for mixing the fuel gas from the exchanger with oxygen-containing gas and combusting it; a means for introducing water into the combustor to generate water vapor during heat exchange; It is characterized in that it includes means for introducing the lignin into the lignin treatment tank and equipment for connecting them.
最後に、本発明の第4の発明は、偶発刊11機化合物の
製造方法に関する発明であって、二酸化炭素の発生を伴
う発酵法により低分子量有機化合物を製造する方法にお
いて、二酸化炭素が液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスと
なる圧力及び、温度灸件下で発酵2行い、同発酵槽内で
その発酵生成物から核低分子ロー有機化合物を、該液化
炭酸ガス又は招臨界炭酸ガスで抽出、f:%縮して分離
する工程を包含することを特徴とする。Finally, the fourth invention of the present invention is an invention relating to a method for producing a chemical compound, which is a method for producing a low molecular weight organic compound by a fermentation method involving the generation of carbon dioxide, in which carbon dioxide is liquefied carbon dioxide. Perform two fermentations under pressure and temperature moxibustion conditions to produce gas or supercritical carbon dioxide, and extract nuclear low-molecular low organic compounds from the fermentation product in the same fermenter with the liquefied carbon dioxide or induced critical carbon dioxide, f: It is characterized by including a step of shrinking and separating by %.
まず、本発明で使用可能な液化ガスの例としテハ、メタ
ン、エタン、エチレン、アンモニア、フロンの液化ガス
、液化炭酸ガス、・石臨界の炭酸ガス若しくはエタンガ
ス等があるが、無害性、可燃性、腐食性及び化学的安定
性の観点からVま、液化炭酸ガス及び超臨界すなわち臨
界m1冒隻以上、かつ臨界圧力以上の状態にある炭酸ガ
スが/iQ適なものである。したがって、以下の説明を
、これら炭酸ガスを例にして説明する。First, examples of liquefied gases that can be used in the present invention include liquefied gases such as Tetris, methane, ethane, ethylene, ammonia, and chlorofluorocarbons, liquefied carbon dioxide, and stone-critical carbon dioxide or ethane gas, which are harmless and flammable. From the viewpoint of corrosivity and chemical stability, liquefied carbon dioxide gas and supercritical carbon dioxide gas, that is, carbon dioxide gas in a state of more than the critical m1 pressure and more than the critical pressure, are suitable. Therefore, the following explanation will be made using these carbon dioxide gases as examples.
オた、本発明の目的物である低分子量有機化合物として
は、分子量が150程度までの、アルコール、例えばエ
タノール、ブタノール、捷だ2.3−ブチレングリコー
ル及びグリセリンのような多価アルコール、ケトン例え
ばアセトン、アルデヒド例えばアセトアルデヒドがある
。その他糖類、有機酸等もあるが、液化炭酸ガス及び超
臨界炭酸ガス中には、糖類、有機酸、たん白質、塩類等
は不溶性であるので不適当である。In addition, the low molecular weight organic compounds which are the object of the present invention include alcohols such as ethanol, butanol, polyhydric alcohols such as 2,3-butylene glycol and glycerin, and ketones having a molecular weight of up to about 150. Acetone, aldehydes such as acetaldehyde. There are also sugars, organic acids, etc., but these are not suitable because they are insoluble in liquefied carbon dioxide gas and supercritical carbon dioxide gas.
本発明で使用する液化炭酸ガスと水との相互溶解性は非
常に小さく、かつ密度も異なるため、発酵生成液との分
離が容易である。また、酵素及び微生物は液化炭酸ガス
中に不溶性であり、分離(沈降)が可能である点でも、
該抽出溶媒は有用なものである。更に抽出物との沸点差
が大である点でも有利である。Since the mutual solubility of the liquefied carbon dioxide used in the present invention and water is very low and their densities are also different, it is easy to separate them from the fermentation product liquid. In addition, enzymes and microorganisms are insoluble in liquefied carbon dioxide gas and can be separated (sedimented).
The extraction solvent is useful. It is also advantageous in that it has a large boiling point difference with the extract.
次に、本発明の第2の発明である抽出装置について説明
する。Next, the extraction device which is the second invention of the present invention will be explained.
本発明の抽出装置け、前記のJ:うに、その必須の設備
として、混合器、分離槽、蒸発槽、熱交換器、循環ポン
プ及びそれらの連結機器を包含する。The extraction apparatus of the present invention includes, as its essential equipment, a mixer, a separation tank, an evaporation tank, a heat exchanger, a circulation pump, and their connecting equipment.
それ故、本発明の抽出装置itに何:、所望により他の
設備を付加してもよい。例えば、該分離槽から流出する
高圧液を利用して水タービンケ回転はせ、その動力によ
って該循環ポンプを駆1111させる設備を包含させて
もよい。Therefore, other equipment may be added to the extraction apparatus of the present invention as desired. For example, a facility may be included in which the high-pressure liquid flowing out from the separation tank is used to rotate a water turbine, and the circulation pump is driven by the power generated by the water turbine.
なお、上記タービンの動力を昇圧ポンプに伝達する方式
として、タービンとポンプに直結せるブロペランヤフト
、又はタービンで発生した動力?発電機で電力に変換後
、その電力をポンプに接続する電動機に供給l〜てポン
プを回転させる方法等がtりシ、動力の伝達方法は特定
の方法に限定されない。In addition, as a method of transmitting the power of the turbine to the boost pump, is it possible to use a blower run shaft that is directly connected to the turbine and the pump, or to use the power generated by the turbine? The method of transmitting power is not limited to a specific method, such as converting it into electric power with a generator and then supplying the electric power to an electric motor connected to the pump to rotate the pump.
前記したように、本発明の抽出装vll′i、発酵生成
物からエタノールを液化炭酸ガスで抽出する場合に使用
するのが特に好ましい。As mentioned above, the extraction device vll'i of the present invention is particularly preferably used when ethanol is extracted from a fermentation product using liquefied carbon dioxide gas.
次に、本発明の第3の発明である、パイメマスからの発
酵法による低級アルコールの製造装置について説明する
。Next, a third invention of the present invention, an apparatus for producing a lower alcohol by a fermentation method from pimemus, will be explained.
バイオマスからの低級アルコールの製造プロセスは、一
般に(1)厚相→(2)前処理→(3)糖化→(4)発
酵→(5)濃縮→(6)製品の各工程からなる。The process for producing lower alcohols from biomass generally consists of the following steps: (1) thick phase → (2) pretreatment → (3) saccharification → (4) fermentation → (5) concentration → (6) product.
本発明の第3の発明にかかる低級アルコール、例えばエ
タノール又はブタノール、特にエタノールの製造装置は
、前記概説したように、本発明の第2の発明である前述
した抽出装置と、脱リグニン処理槽とを結合した点に特
徴がある。As outlined above, the apparatus for producing lower alcohols, such as ethanol or butanol, particularly ethanol, according to the third aspect of the present invention, comprises the above-mentioned extraction apparatus, which is the second aspect of the present invention, and a delignification treatment tank. It is characterized by the combination of
本発明の製造装置では、抽出溶媒である液化ガスを蒸発
槽でガス化し、それを再び液化するのに液化燃料ガスの
気化熱を利用している。そして気化した燃料ガスを燃料
として500℃前後の水蒸気を発生させ、それを用いて
湿式酸化法により脱リグニン処理2行うものである。こ
の水蒸気の源となる水は、任意の仕方で準備してよい。In the production apparatus of the present invention, the liquefied gas that is the extraction solvent is gasified in the evaporation tank, and the heat of vaporization of the liquefied fuel gas is used to liquefy it again. The vaporized fuel gas is then used as a fuel to generate water vapor at around 500° C., and delignification treatment 2 is carried out using the wet oxidation method. The water source of this steam may be prepared in any manner.
例えば該蒸発槽に内蔵させた加熱部、該加熱部に水を流
過させ、その水を該燃焼器に通入11丁lk iAケを
発生させる手段の各設備を包含させてよく、本発明の装
置では、それが好適である。For example, the evaporator may include a heating section built into the evaporation tank, a means for causing water to flow through the heating section, and passing the water into the combustor to generate 11 kg iA. It is preferred for this device.
液化燃料ガスの例としては、LNG及びLPGがちる。Examples of liquefied fuel gas include LNG and LPG.
最後に、本発明の第4の発明である低分子6゛有機化合
物の製造方法について説明する。Finally, a method for producing a low molecular weight 6'' organic compound, which is the fourth aspect of the present invention, will be explained.
本発明の第4の発明の要点は、前記概説したように、発
酵と、その目的有価物である低分子量有機化合物の発酵
生成物からの液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスによる抽
出を、同−設備内で並行して行う点+ciる。したがっ
て、目的とする低分子量有機化合物は、該液化炭酸ガス
又は超臨界炭酸ガス中に溶解するものでなければならな
い。The main point of the fourth aspect of the present invention is that, as outlined above, fermentation and the extraction of a low molecular weight organic compound, which is a target valuable product, from the fermentation product with liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide gas are performed in the same manner. The point that it is done in parallel within the facility is +ci. Therefore, the target low molecular weight organic compound must be soluble in the liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide gas.
そこで、既述の発酵過T?における問題点についてみる
と、まず(a)の生成物阻害に関して、I))も簡単な
解決方法は、生成しf(阻害物例えばアルコールを系外
に取出し、該阻害物ij3度が増加しないようにすれば
よい。これにより運転の連続化が可能となり、微生物の
機能を最大限Pi−,′J1揮できる。本発明によれば
、阻害物は液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガス中に溶解す
ることによシ系外に取出される。次に、(b)の反応熱
に1ダ1して、炭酸ガスは、発酵過程で生成し、かつ常
温、高圧下で液化することができる。したがって、常温
付近で発酵を行うことができるため、微生物機能に及ば
ず影響は極めて小である。更に圧力に関しては、一般に
、微生物の発酵機能に及tτす圧力の影響は、その反応
系がガスの授受を伴わない限り、少ないと考えられてい
る。本発明による発酵過程でけ炭酸ガスが生成するので
、この濃度が高くなると発酵反応は進行しなくなる。そ
こで、液化炭酸ガスの水に対する溶解性が問題となる。So, the above-mentioned over-fermented T? Regarding the problem of product inhibition in (a), a simple solution to I)) is to remove the generated f (inhibitor, such as alcohol, from the system, and prevent the inhibitor ij3 from increasing). This enables continuous operation and maximizes the functions of microorganisms.According to the present invention, the inhibitors are dissolved in liquefied carbon dioxide or supercritical carbon dioxide. In particular, it is taken out of the system.Next, in addition to the heat of reaction in (b), carbon dioxide gas is produced during the fermentation process and can be liquefied at room temperature and under high pressure. Since fermentation can be carried out at around room temperature, the effect on microbial function is extremely small.Furthermore, regarding pressure, generally speaking, the effect of pressure on the fermentation function of microorganisms is due to the reaction system being exposed to gas. It is thought that the amount is small unless it involves giving and receiving. Carbon dioxide is produced in the fermentation process of the present invention, so if the concentration becomes high, the fermentation reaction will not proceed. Therefore, the solubility of liquefied carbon dioxide in water is It becomes a problem.
そのため、本発明者等は、水と液化炭酸ガスとの相互溶
解性について測定した。Therefore, the present inventors measured the mutual solubility of water and liquefied carbon dioxide.
SOSパイプ(内径10.8門、長さ400ワ)を用い
、21℃、57 atgで測定を行った。その結果、液
化炭酸ガスに対する水の溶解度(水の9/液化炭酸ガス
の2)は、0.0013であった。他方、水に対する液
化炭酸ガスの溶解度(液化炭酸ガスの2/水の−y)は
、0.00077であった。この0.00077なる値
は、大気圧、25℃における炭酸ガスの溶′M度0.0
01446のほぼA程度で極めて小さい。また流動層方
式のアルフール発酵プラントにおいて、バイオリアクタ
ーで生成する炭酸ガスを411シ内かくけんのために循
環使用しているので、高圧化の影響は小と推定される。Measurements were carried out at 21° C. and 57 atg using an SOS pipe (inner diameter 10.8, length 400 watts). As a result, the solubility of water in liquefied carbon dioxide (9 of water/2 of liquefied carbon dioxide) was 0.0013. On the other hand, the solubility of liquefied carbon dioxide in water (2 of liquefied carbon dioxide/-y of water) was 0.00077. This value of 0.00077 means that the degree of solubility of carbon dioxide at atmospheric pressure and 25°C is 0.0.
01446, which is extremely small. Furthermore, in the fluidized bed type Alfur fermentation plant, the carbon dioxide gas produced in the bioreactor is recycled and used for agitation within the 411 chamber, so the effect of high pressure is estimated to be small.
更に、上記値0.0013’ii極めて小さいので、目
的生成物を高濃度で得ることができる。Furthermore, since the above value of 0.0013'ii is extremely small, the desired product can be obtained at a high concentration.
本発明の第4の発明においては、生成する二酸化炭素の
みで抽出を行ってもよいが、液化炭酸ガス又は超臨界炭
酸ガスを添加して発酵を行ってもよい。更に、該分離し
た低分子昨有イ幾化合物を含有する液から、該液化炭酸
ガス又は超臨界炭酸ガスを々気化して分amする工程を
包含していてもよい。この分離工程は沸点差が大きいた
め容易である。In the fourth aspect of the present invention, extraction may be performed using only the produced carbon dioxide, but fermentation may be performed by adding liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide gas. Furthermore, the method may include a step of gradually vaporizing and separating the liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide from the liquid containing the separated low-molecular compound. This separation step is easy due to the large difference in boiling points.
以下、本発明を実施例により具体的VC説明するが、本
発明はこれら実施例に限定式れない。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
なお、添付図面において、第1図は、本発明の抽出装置
の1例の系統図、第2図は、本発明の低級アルコール製
造装置の1例の系統図、第3図及び第4図は、本発明に
よるエタノール製造方法の1例の工程図である。In the accompanying drawings, FIG. 1 is a system diagram of an example of the extraction device of the present invention, FIG. 2 is a system diagram of an example of the lower alcohol production device of the present invention, and FIGS. , is a process diagram of an example of the ethanol production method according to the present invention.
実施例1
第1図に示した本発明の抽出装置の1例において、符号
2はポンプ、4は混合器、7け分離槽、8け発酵生成液
と、目的物を含有する液化炭酸ガス液との境界面、10
はバルブ、11け蒸発槽、12は加熱部材、13け目的
物液、15けバルブ、17け熱交換器、19はポンプ、
21はバルブ、23は水タービン、その他は管路を意味
する。Example 1 In an example of the extraction apparatus of the present invention shown in FIG. 1, 2 is a pump, 4 is a mixer, 7 separation tanks, 8 fermentation product liquids, and a liquefied carbon dioxide liquid containing the target product. interface with, 10
11 is a valve, 11 is an evaporation tank, 12 is a heating member, 13 is a target liquid, 15 is a valve, 17 is a heat exchanger, 19 is a pump,
21 is a valve, 23 is a water turbine, and the others are pipes.
第1図について説明すると、発酵生成物溶液が管路1か
ら入り、ポンプ2により加圧されて管路3を経て、混合
器4に入る。ここで、溶液は管路5から流入してくる液
化炭酸ガスと混合し、管路6を通って分離槽7に流入す
る。溶液及び液化炭酸ガスが分離槽7に移動する間に混
合器及び管6内で溶液中の有価物質が液化炭酸ガス中に
移行する。分離槽7ではある程度の滞留時間をもたせる
ようにすることによ勺、溶液と液化炭酸ガスとの比重差
により、有価物質を含まない溶液と、それを含有せる液
化炭酸ガスとに分離する。分離槽内の8は両液の境界面
を示す。水などのように液化炭酸ガスの比1F゛より大
きな溶液では溶液は下部に、他方液化炭酸ガスは上部に
なる。分離した液化炭酸ガスは管路9を通り、バルブ1
0によって減圧されて蒸発槽11に151fi人する。Referring to FIG. 1, the fermentation product solution enters through line 1, is pressurized by pump 2, passes through line 3, and enters mixer 4. Here, the solution mixes with the liquefied carbon dioxide gas flowing in from the pipe 5 and flows into the separation tank 7 through the pipe 6. While the solution and liquefied carbon dioxide gas are transferred to the separation tank 7, valuable substances in the solution are transferred to the liquefied carbon dioxide gas in the mixer and tube 6. By allowing a certain amount of residence time in the separation tank 7, the solution and liquefied carbon dioxide gas are separated into a solution that does not contain valuable substances and a liquefied carbon dioxide gas that contains them, due to the difference in specific gravity between the solution and the liquefied carbon dioxide gas. 8 in the separation tank indicates the interface between both liquids. In a solution such as water where the ratio of liquefied carbon dioxide is greater than 1F, the solution is in the lower part, while the liquefied carbon dioxide is in the upper part. The separated liquefied carbon dioxide gas passes through pipe 9 and enters valve 1.
The pressure is reduced by 0, and 151 fi people enter the evaporation tank 11.
蒸発構内には加熱部材12があり、バルブ10による減
圧と加熱部Hによる加熱によシ、液化炭酸ガスは気化し
、液化炭酸ガス中に溶解していた有価物13は蒸発槽の
下部に液状となって分離される。この有価物13は管路
14、バルブ15を経て糸外に出る。There is a heating member 12 in the evaporation tank, and due to pressure reduction by the valve 10 and heating by the heating part H, the liquefied carbon dioxide gas is vaporized, and the valuables 13 dissolved in the liquefied carbon dioxide gas are liquefied in the lower part of the evaporation tank. and are separated. This valuable material 13 exits the yarn through a pipe 14 and a valve 15.
有価物は製品として使用される。他方、蒸発槽で気化し
た炭酸ガスは管路16fr:通り、熱交換器17に流入
し、ここで冷やきれて液化炭酸ガスとなって管路18、
ポンプ19、管路20、バルブ21を経て、管路5から
混合器4に流入する。Valuables are used as products. On the other hand, the carbon dioxide gas vaporized in the evaporation tank flows through the pipe 16fr: into the heat exchanger 17, where it is completely cooled down and becomes liquefied carbon dioxide gas, which is then passed through the pipe 18,
It flows into the mixer 4 from the pipe 5 via the pump 19, the pipe 20, and the valve 21.
また、分離槽で有価物質を除去した高圧の液は管路22
を通シ、水タービン23に入シ、ここでタービンを回転
させた後に管路24を経て系外に出る。タービン23で
の動力はポンプ19を回転させる動力となる。更に、蒸
発槽内に装着せる加熱部材12には管路25よシ水道水
などの加熱媒体が流入し、加熱部材12を流通する間に
管路9より流出せる液化炭酸ガスと熱交換して温度が下
がシ、管路26よシ流出する。熱交換器17には管路2
7より冷却水が流入し、ここで炭酸ガスと間接的に熱交
換し、炭酸ガスを液化させて管路28よシ流出する。管
路27からの冷却水は菅t!828から流出するときけ
炭酸ガスの液化熱量に相当する温度上昇となって流出す
る。In addition, the high-pressure liquid from which valuable substances have been removed in the separation tank is transferred to the pipe 22.
The water passes through the water, enters the water turbine 23, rotates the turbine, and then exits the system through the pipe 24. The power from the turbine 23 becomes the power for rotating the pump 19. Furthermore, a heating medium such as tap water flows into the heating member 12 installed in the evaporation tank through the pipe 25, and while flowing through the heating member 12, it exchanges heat with the liquefied carbon dioxide flowing out from the pipe 9. When the temperature drops, it flows out through the pipe 26. Heat exchanger 17 has pipe line 2
Cooling water flows in from 7, where it indirectly exchanges heat with carbon dioxide gas, liquefies the carbon dioxide gas, and flows out through pipe 28. The cooling water from pipe 27 is piped! When it flows out from 828, the temperature rises corresponding to the liquefaction heat amount of the carbon dioxide gas, and it flows out.
なお、溶液の比重が液化炭酸ガスの比重より小さい場合
は分離槽内の境界面8よシ上部は浴液で、下部は液化炭
酸ガス相であシ、その際には管路9け液化炭酸ガス相に
設けられ、t7路22は境界面8よシ上部に設ける必要
がある。In addition, if the specific gravity of the solution is smaller than the specific gravity of liquefied carbon dioxide, the upper part of the boundary surface 8 in the separation tank is the bath liquid, and the lower part is the liquefied carbon dioxide gas phase. It is provided in the gas phase, and the t7 passage 22 needs to be provided above the interface 8.
実施例2
第2図に、バイオマスからのエタノール製造装置を例示
する。第2図において、符号2.4.5.7.8.10
〜14.16〜19.23〜26け第1図と同義であり
、31はバイオマス材料、32は粉砕機、33&i脱リ
グニン処理槽、34は糖化発酵槽、57は燃焼、器、3
9け伝熱管、その他は管路を意味する。Example 2 FIG. 2 illustrates an apparatus for producing ethanol from biomass. In Figure 2, the symbol 2.4.5.7.8.10
~14.16~19.23~26 are the same as in Figure 1, 31 is biomass material, 32 is a crusher, 33&i delignification treatment tank, 34 is a saccharification fermentation tank, 57 is a combustion vessel, 3
9 Heat exchanger tubes, others mean pipes.
311d−才力M、Webら等のセルロース系バイオマ
ス材料で、32は稲わら等のごとく粉砕を要する材料に
対して行う粉砕工程であシ、33け脱リグニンを行う湿
式酸化プロセスである。311d - A cellulosic biomass material such as Saiki M, Web et al., 32 is a crushing process performed on materials that require crushing, such as rice straw, and 33 is a wet oxidation process that performs delignification.
ここでセルロースの糖化分解を阻害するリグニンを除去
する。34は糖化発酵プロセスでここでセルロースが酵
素の働きによって糖化し、唄に糖からエタノールに変る
。ここでのエタノールの濃度は発酵工学的な特性がら1
0%杵度である。約10チ濃度のエタノール溶液はポン
プ2によって昇圧され、混合器4に入る。ここで循環ポ
ンプ19によって圧入されてきた液化炭酸ガスと接触し
、エタノール成分は液化炭酸ガス中に移行し、分離槽7
で液化炭酸ガスとエタノールを含有しない液とに分離す
る。分離槽7内の線8#−i:液化炭酸ガスとエタノー
ルを含まない液との境界線を示すもので、上部は液化炭
酸ガス相である。分@槽7からバルブ1oを通って蒸発
槽11に入った液化炭酸ガスはバルブ10による減圧と
蒸発槽11に内蔵せる加熱部材12によって熱を与えら
れて気化し、液化炭酸ガスはガスとなシ、液化炭酸ガス
中に溶は込んでいたエタノール13は液体のまま気化し
た炭酸ガスと分離する。この分離したエタノールは、管
路14t−経て系外に出て製品となる。なお、このエタ
ノールは約99チの高純度でルシ、直ちに製品として使
用される。気化した炭酸ガスは管路16を通り、熱交換
器17に入シ、ここで管路35から供給されるLNG
(液化天然ガス)によって冷やされて液化し、管路18
、ポンプ19、管路5を通って混合器4に入る。熱交換
器17で気化した天然ガス(は管路36がら燃焼器37
に入シ、ここでは管路38からの空気と混合して燃焼し
、燃焼器に内蔵した伝熱管39内を流れる水を加熱し、
水蒸気とする。この水蒸気は管路4oを経て湿式酸化工
程33に供給される。他方燃焼室で伝熱管39Fj熱?
奪われた燃焼後のガスは管路41よシ系外に排出される
。蒸発槽11に内蔵された加熱部月12には管路25よ
り加熱源となる水道水が供給され、管路26より流出し
、熱交換器57に入る。Here, lignin, which inhibits the saccharification and decomposition of cellulose, is removed. 34 is a saccharification and fermentation process in which cellulose is saccharified by the action of enzymes, turning sugar into ethanol. The concentration of ethanol here is 1 due to the characteristics of fermentation engineering.
The punch size is 0%. The ethanol solution having a concentration of about 10% is pressurized by the pump 2 and enters the mixer 4. Here, it comes into contact with the liquefied carbon dioxide gas that has been pressurized by the circulation pump 19, and the ethanol component moves into the liquefied carbon dioxide gas, and the ethanol component is transferred to the separation tank 7.
The liquid is separated into liquefied carbon dioxide gas and a liquid that does not contain ethanol. Line 8#-i in separation tank 7: indicates the boundary line between liquefied carbon dioxide gas and a liquid not containing ethanol, and the upper part is the liquefied carbon dioxide phase. The liquefied carbon dioxide gas that enters the evaporation tank 11 from the tank 7 through the valve 1o is vaporized by being depressurized by the valve 10 and heated by the heating member 12 built into the evaporation tank 11, and the liquefied carbon dioxide gas becomes gas. The ethanol 13 dissolved in the liquefied carbon dioxide gas is separated from the vaporized carbon dioxide gas while remaining as a liquid. This separated ethanol exits the system through a pipe 14t and becomes a product. This ethanol has a purity of approximately 99% and is immediately used as a product. The vaporized carbon dioxide gas passes through the pipe 16 and enters the heat exchanger 17, where it is converted into LNG supplied from the pipe 35.
(liquefied natural gas) is cooled and liquefied,
, pump 19 and enters mixer 4 through line 5. The natural gas vaporized in the heat exchanger 17 (is transferred from the pipe 36 to the combustor 37
In this step, the water is mixed with air from the pipe 38 and combusted, and the water flowing through the heat transfer pipe 39 built into the combustor is heated.
Water vapor. This water vapor is supplied to the wet oxidation process 33 via the pipe 4o. On the other hand, heat transfer tube 39Fj heat in the combustion chamber?
The stolen combustion gas is discharged out of the system through the pipe 41. Tap water, which serves as a heating source, is supplied from a pipe 25 to a heating unit 12 built in the evaporation tank 11, flows out from a pipe 26, and enters a heat exchanger 57.
炭酸ガスの性質から蒸発槽内のガス温度は約10℃であ
り、圧力は約42 atm 8度である。Due to the nature of carbon dioxide gas, the gas temperature in the evaporator is approximately 10°C, and the pressure is approximately 42 atm and 8°C.
また、分離槽で液化炭酸ガスと分離した高圧(約45〜
s Oatm )の液は水タービン23で動力を発生さ
せた後、管路24を経て系外に流出する。水タービン2
3で発生した動力はポンプ19の動力源として利用され
る。In addition, high pressure (approximately 45 to
After the liquid (s Oatm ) generates power in the water turbine 23, it flows out of the system through the pipe 24. water turbine 2
The power generated in step 3 is used as a power source for the pump 19.
実施例3
第3図に、本発明の第4の発明の1実施例であるエタノ
ールの発酵、抽出プロセスの工程を図示する。本実施例
のプロセスは、原液貯槽51、原液供給ポンプ52、発
酵液循環ポンプ53、発酵タンク54、液化炭酸ガスの
ガス化タンク55及び凝縮器56等からなる。糖質系、
デンプン系、セルロース系原料よシ得られる発酵原液は
ポンプ52により、連続的に発酵タンク54に供給され
る。発酵タンクは固定化微生物54′ヲ充てんした形式
を例に示したが、これに限るものではない。発酵タンク
54tj:例えば常温、70気圧程度に調整され、上記
発酵原液は発酵タンク54上部よシ導入され、充てん層
54′を通過時に、エタノール発酵が行われ、エタノー
ルと炭酸ガスが生成する。この際、炭酸ガスは液化する
。エタノールと炭酸ガスの牛或は同じポイントで起るた
め、エタノールの液化炭酸ガスへの溶解は効率良く行い
得る。液化炭酸ガスの密度は約0.8、発酵液の密度は
10チエタノール水溶液と考えれば0.98であるため
、生成した液化炭酸ガスはエタノールを溶解しながら上
昇する。他方、発酵液は下降する。発酵が一過で不十分
である場合には、発酵液の一部あるいは全部全ポンプ5
3によシ循項する。発酵タンク54上部にたまった液化
炭酸ガスは、液化炭酸ガスのガス化タンク55に移送さ
れ、ここで加温されて、ガス化する。液化炭酸ガス中に
溶解していたエタノールは液化炭酸ガスのガス化タンク
55下部にたまシ、これよシ取出される。他方、炭酸ガ
スは凝縮器56に移送され、適当な温度の液化炭酸ガス
とし、必要に応じて、その一部あるいけ全部が発酵タン
ク54下部より導入される。これは、生成液化炭酸ガス
によシ溶解しきれなかったエタノール発酵解するためと
、反応熱による昇温を防止し、発酵タンク内温度を所定
値に保つためである。Example 3 FIG. 3 illustrates the steps of an ethanol fermentation and extraction process which is an example of the fourth invention of the present invention. The process of this embodiment includes a stock solution storage tank 51, a stock solution supply pump 52, a fermentation solution circulation pump 53, a fermentation tank 54, a liquefied carbon dioxide gasification tank 55, a condenser 56, and the like. carbohydrate system,
A fermentation stock solution obtained from starch-based and cellulose-based raw materials is continuously supplied to a fermentation tank 54 by a pump 52. Although the fermentation tank is exemplified as being filled with immobilized microorganisms 54', the present invention is not limited thereto. Fermentation tank 54tj: For example, the temperature is adjusted to room temperature and about 70 atmospheres, and the fermentation stock solution is introduced from the upper part of the fermentation tank 54, and when it passes through the packed layer 54', ethanol fermentation is performed to produce ethanol and carbon dioxide gas. At this time, carbon dioxide gas is liquefied. Since ethanol and carbon dioxide gas occur at the same point, ethanol can be efficiently dissolved into liquefied carbon dioxide gas. The density of liquefied carbon dioxide gas is about 0.8, and the density of the fermentation liquid is 0.98 considering that it is a 10% ethanol aqueous solution, so the generated liquefied carbon dioxide gas rises while dissolving ethanol. On the other hand, the fermentation liquid descends. If the fermentation is temporary and insufficient, some or all of the fermentation liquid should be removed from the pump 5.
Circulate by 3. The liquefied carbon dioxide gas accumulated in the upper part of the fermentation tank 54 is transferred to a liquefied carbon dioxide gasification tank 55, where it is heated and gasified. The ethanol dissolved in the liquefied carbon dioxide gas is collected at the bottom of the liquefied carbon dioxide gasification tank 55 and then taken out. On the other hand, the carbon dioxide gas is transferred to the condenser 56 to become liquefied carbon dioxide gas at an appropriate temperature, and part or all of it is introduced from the lower part of the fermentation tank 54 as required. This is to ferment and decompose the ethanol that could not be completely dissolved by the produced liquefied carbon dioxide gas, and to prevent the temperature from rising due to reaction heat and maintain the temperature inside the fermentation tank at a predetermined value.
なお、固定化微生物は、ゼラチン状の物り1VC微生物
を固定したものであるため、上記、発酵タンク54内へ
の充てん率全増大できる。In addition, since the immobilized microorganism is one in which 1 VC microorganism is immobilized in a gelatinous material, the above-mentioned filling rate into the fermentation tank 54 can be completely increased.
以上、固定化微生物を発r1イタンク内に充τんする方
式について述べてきたが、発酵タンク内で通常の流動層
方式で発酵を行わせても良いことは言うまでもない。So far, the method of filling the fermentation tank with immobilized microorganisms has been described, but it goes without saying that fermentation may be carried out in the fermentation tank using a normal fluidized bed method.
実施例4
実施例3における液化炭酸ガスの代シに超臨界炭酸ガス
を使用してエタノール発酵を行った。Example 4 Ethanol fermentation was carried out using supercritical carbon dioxide instead of liquefied carbon dioxide in Example 3.
第4図にその工程図を示す。第4図において、51〜5
4′は第3図と同義であシ、5711−]:超臨界炭酸
ガスのガス化タンク、58は圧縮機、59は温度調整器
を意味する。Figure 4 shows the process diagram. In Figure 4, 51-5
4' has the same meaning as in FIG. 3, 5711-]: supercritical carbon dioxide gasification tank, 58 means a compressor, and 59 means a temperature regulator.
本例において、発酵タンク54け、常温、73気圧程度
に調整した。また、超臨界炭酸ガスの密度は、操作圧力
及び温度により異なるが、いずれにしても10チエタノ
ール水溶液の密度より小さいので、液化炭酸ガスの場合
と同じく54の上方よシ取出しうる。そして、ガス化タ
ンク57で減圧されてガス化する。ガス化した炭酸ガス
は圧縮機58に移送され、次に温度調整器59で、適当
な温度の超臨界炭酸ガスとする。他の工程は実施例3と
同様である。In this example, 54 fermentation tanks were used, and the temperature was adjusted to about 73 atm at room temperature. Further, the density of supercritical carbon dioxide varies depending on the operating pressure and temperature, but in any case, it is lower than the density of a 10-thiethanol aqueous solution, so it can be taken out from above 54 as in the case of liquefied carbon dioxide. Then, the pressure is reduced in a gasification tank 57 and the gas is gasified. The gasified carbon dioxide gas is transferred to a compressor 58, and then converted into supercritical carbon dioxide gas at an appropriate temperature by a temperature regulator 59. Other steps are the same as in Example 3.
以上詳細に説明したように、本発明によれば、発酵生成
物から効率良く低分子量化合物を抽出することができる
。そして、それ?特にエタノールの発酵法による製造に
適用すれば、従来はとんど蒸留に必要としたエネルギー
を大幅に減少することができる。例えば、エタノールの
1を当シ、発酵と濃縮(抽出)に要する熱晴と動力から
必要エネルギーを試算すると、通常の蒸留法で9500
、最新鋭の蒸留法で5500mJ程度のものが、本発明
方法により発酵時に液化炭酸ガスを用いた場合1500
m、T秤取と大幅な省エネとなる。しかも発酵液との
相互溶解出が(夕めで小さく、またエタノールと液化ガ
スとの分離も容易であるという顕著な効果が奏せられる
。As described above in detail, according to the present invention, low molecular weight compounds can be efficiently extracted from fermentation products. And that? In particular, if applied to the production of ethanol by fermentation, the energy conventionally required for distillation can be significantly reduced. For example, if you calculate the energy required for fermentation and concentration (extraction) from the heat and power required for fermentation and concentration (extraction), it is 9,500 yen using the normal distillation method.
, about 5,500 mJ using the latest distillation method, but 1,500 mJ when using liquefied carbon dioxide gas during fermentation using the method of the present invention.
m, T weighing results in significant energy savings. In addition, the remarkable effects of mutual dissolution with the fermentation liquor (in the evening) are small, and separation of ethanol and liquefied gas is easy.
第1図は本発明の抽出装置の1例の系統図、第2図はバ
イオマスから低級アルコールを製1り督するための本発
明による装置の系統図、第6図及び第4図は本発明によ
るエタノール製造方法の1例の工程図である。
4:混合器、7:分離槽、11:蒸発槽、17:熱交換
器、23:水タービン、33:脱リグニン処理槽、34
:糖化発酵槽、67:燃焼器、54:発酵タンク、54
′:充てん層(固定化微生物)、55:液化炭酸ガスの
ガス化タンク、56:凝縮器、57:超臨界炭酸ガスの
ガス化タンク、58:圧縮機、59:温度調整器%打出
願人 株式会社 日立製作所
代理人 中 本 宏
第 / 図
第3図
第η図FIG. 1 is a system diagram of an example of the extraction apparatus of the present invention, FIG. 2 is a system diagram of an apparatus according to the present invention for producing and directing lower alcohols from biomass, and FIGS. 6 and 4 are the system diagrams of the present invention. It is a process diagram of an example of the ethanol manufacturing method by. 4: Mixer, 7: Separation tank, 11: Evaporation tank, 17: Heat exchanger, 23: Water turbine, 33: Delignification tank, 34
: Saccharification fermentation tank, 67: Combustor, 54: Fermentation tank, 54
': Filled layer (immobilized microorganisms), 55: Liquefied carbon dioxide gasification tank, 56: Condenser, 57: Supercritical carbon dioxide gasification tank, 58: Compressor, 59: Temperature regulator% Applicant Hitachi, Ltd. Agent Hiroki Nakamoto / Figure 3 Figure η
Claims (1)
法において、その抽出溶媒が液化ガスであることを特徴
とする抽出方法。 λ 該液化ガスが、液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスで
ある特許請求の範囲第1項記載の抽出方法。 五 該低分子量有機化合物が、低分子量のアルコールで
ある特許請求の範囲第1−項又は第2項記載の抽出方法
。 4、 発酵生成物から低分子量有機化合物を液化ガスに
よって抽出する装置において、それが、該発酵生成物と
液化ガスとの混合器、得られた混合物から該低分子量有
機化合物を含有する液化ガス液を分離する分離槽、分離
した液化ガス液から液化ガスをガス化する蒸発槽、得ら
れたガスを液化する熱交換器、得られた475 液化ガスを該混合器に送入させる循環ポンプ、及びそれ
らの連結機器の各設備を包含していることを特徴とする
抽出装置。 5、 該分離槽から流出する高圧液を利用して水タービ
ンを回転させ、その動力によって該循環ポンプを駆動さ
せる設備を包含する特許請求の範囲第4項記載の抽出装
置。 & バイオマスから発酵法によシ低級アルコールを製造
する装置において、それが、バイオマスの脱リグニン処
理槽、処理したバイオマスの糖化発酵槽、得られた発酵
生成物と液化ガスとの混合器、得られた混合物から低級
アルコールを含有する液化ガス液を分離する分離槽、分
離した液化ガス液から液化ガスをガス化する蒸発槽、得
られたガスを液化する熱交換器、得られた液化ガスを該
混合器に送入させる循環ポンプ、該熱交換器に液化燃料
ガスを導入する手段、該交換器からの燃料ガスを酸素含
有ガスと混合して燃焼させる燃焼器、該燃焼器内に水を
導入し熱交換によシ水蒸気を発生させる手段、得られた
水蒸気を該脱リグニン処理槽に導入する手段、及びそれ
らの連結機器の各設備を包含していることを特徴とする
低級アルコール製造装置。 7、 該分離槽から流出する高圧液を利用して水タービ
ン全回伝させ、その動力によって該循環ポンプを駆動さ
せる設備を包含する特許請求の範囲第6項記載の低級ア
ルコール製造装置。 a 該蒸発槽に内蔵させた加熱部、該加熱部に水を流過
させ、その水を該燃焼器に導入して水蒸気を発生させる
手段の各設備を包含する特glr請求の範囲第6項又は
第7項記載の低級アルコール製造装置。 9 二酸化炭素の発生と伴う発酵法によシ低分子量有機
化合物を製造する方法において、二酸化炭素が液化炭酸
ガス又は超臨界炭酸ガスとなる圧力及び温度条件下で発
酵を行い、同発酵槽内でその発酵生成物から該低分子量
有機化合物を、該液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスで抽
出、濃縮して分離する工程を包含することを特徴とする
低分子量有機化合物の製造方法。 ゛ 10、液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスを添加して発酵
を行う特許請求の範囲第9項記載の低分子量有機化合物
の製造方法。 11、該分離した低分子量有機化合物を含有する液から
、該液化炭酸ガス又は超臨界炭酸ガスをガス化して分離
する工程を含む特iT’l請求の範囲第9項又は第10
項記載の低分子量有機化合物の製造方法。[Scope of Claims] 1. A method for extracting low molecular weight organic compounds from fermentation products, characterized in that the extraction solvent is a liquefied gas. λ The extraction method according to claim 1, wherein the liquefied gas is liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide gas. 5. The extraction method according to claim 1 or 2, wherein the low molecular weight organic compound is a low molecular weight alcohol. 4. An apparatus for extracting a low molecular weight organic compound from a fermentation product using a liquefied gas, which includes a mixer for the fermentation product and the liquefied gas, and a liquefied gas liquid containing the low molecular weight organic compound from the resulting mixture. a separation tank that separates the 475 liquefied gas, an evaporation tank that gasifies the liquefied gas from the separated liquefied gas liquid, a heat exchanger that liquefies the obtained gas, a circulation pump that sends the obtained 475 liquefied gas to the mixer, and An extraction device characterized by including each of the facilities of those connected devices. 5. The extraction device according to claim 4, which includes equipment for rotating a water turbine using the high-pressure liquid flowing out from the separation tank, and driving the circulation pump using the power generated by the water turbine. & An apparatus for producing lower alcohol from biomass by a fermentation method, which includes a biomass delignification treatment tank, a saccharification fermentation tank for the treated biomass, a mixer for the obtained fermentation product and liquefied gas, and a a separation tank that separates a liquefied gas liquid containing lower alcohol from a mixture of alcohols, an evaporation tank that gasifies the liquefied gas from the separated liquefied gas liquid, a heat exchanger that liquefies the obtained gas, and a heat exchanger that liquefies the obtained liquefied gas. A circulation pump for feeding the liquefied fuel gas into the mixer, a means for introducing the liquefied fuel gas into the heat exchanger, a combustor that mixes the fuel gas from the exchanger with oxygen-containing gas and combusts it, and introduces water into the combustor. An apparatus for producing lower alcohols, comprising means for generating steam by heat exchange, means for introducing the obtained steam into the delignification treatment tank, and equipment for connecting these. 7. The lower alcohol production apparatus according to claim 6, which includes equipment that uses the high pressure liquid flowing out of the separation tank to drive a water turbine all the time, and drives the circulation pump with the power thereof. a. Claim 6, which includes equipment such as a heating section built into the evaporator, and means for causing water to flow through the heating section and introducing the water into the combustor to generate steam. Or the lower alcohol production apparatus according to item 7. 9. In a method for producing low molecular weight organic compounds by a fermentation method accompanied by the generation of carbon dioxide, fermentation is carried out under pressure and temperature conditions where carbon dioxide becomes liquefied carbon dioxide or supercritical carbon dioxide, and fermentation is carried out in the same fermenter. A method for producing a low molecular weight organic compound, which comprises a step of extracting, concentrating and separating the low molecular weight organic compound from the fermentation product using the liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide gas. 10. The method for producing a low molecular weight organic compound according to claim 9, wherein the fermentation is carried out by adding liquefied carbon dioxide gas or supercritical carbon dioxide gas. 11. Claim 9 or 10, which includes the step of gasifying and separating the liquefied carbon dioxide or supercritical carbon dioxide from the separated liquid containing the low molecular weight organic compound.
A method for producing a low molecular weight organic compound as described in Section 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58172234A JPS6066988A (en) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | Method for extraction and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58172234A JPS6066988A (en) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | Method for extraction and apparatus therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6066988A true JPS6066988A (en) | 1985-04-17 |
JPH0419833B2 JPH0419833B2 (en) | 1992-03-31 |
Family
ID=15938092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58172234A Granted JPS6066988A (en) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | Method for extraction and apparatus therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6066988A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6225982A (en) * | 1985-07-29 | 1987-02-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of concentrating and purifying alcohol |
Citations (1)
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JPS5656201A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-18 | Little Inc A | Method and device for separating organic liquid solute from mixture with solvent of said solute |
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1983
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0419833B2 (en) | 1992-03-31 |
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