本發明專利技術方法是用于預處理木質纖維素生物質原料，包括：浸泡木質纖維素生物質原料，其中浸泡的生物質以與游離液體的混合物形式存在，并且其中游離液體包括選自由葡萄糖、木糖以及它們相應的低聚體組成的組中的至少一種溶解的化合物；洗滌浸泡的生物質和游離液體的混合物，其中從浸泡的生物質中分離包含選自由葡萄糖、木糖以及它們相應的低聚體組成的組中的至少一種溶解的化合物的至少一部分游離液體，從而產生浸泡的洗滌生物質和至少一種游離液體流；壓縮浸泡的生物質從而產生釋放液體；從浸泡的生物質中分離釋放液體，并且保存從任何游離液體中分離的至少一部分釋放液體。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
在蒸汽爆破(汽爆，steam explosion)之前木質纖維素生物質(Iignocellulosicbiomass)的單獨的預處理是本領域所熟知的。W02009/108773公開了用于預處理纖維素生物質原料的方法，包括:接收原料的第一加壓反應器，其中所述原料經歷水解；具有與所述第一加壓反應器的原料排出口的第一加壓聯接的封閉裝置，以及與第二加壓反應器的第二加壓聯接；用于包括從所述第一加壓反應器、以及封閉和提取裝置中的至少一個的原料中提取的溶解的半纖維素物質的液體的排出管；在顯著地大于所述第一加壓反應器中壓力的壓力下，接受來自所述封閉裝置的加壓原料的第二加壓反應器組件，其中在第二加壓反應器中將水注入原料單元中；以及在第二加壓反應器組件下游的膨脹裝置，其中所述膨脹裝置快速地釋放由第二加壓反應器中排出的原料的壓力，使得原料經歷蒸汽爆破(汽爆)反應。W02009/108773的圖示和實施方式都公開了在蒸汽爆破反應之前發生的全部液體提取流的結合。由于這些配置和實施方式教導了所有這些流的組合，W02009/108773未公開用于分離這些流的設計，因此需要利用分離流的改進設計。
技術實現思路
本說明書中公開了用于預處理木質纖維素生物質原料的方法，包括:浸泡木質纖維素生物質原料，其中所述浸泡的生物質以與游離液體的混合物存在，并且其中所述游離液體包含選自由葡萄糖、木糖以及它們相應的低聚體組成的組中的至少一種溶解的化合物；洗滌浸泡的生物質和游離液體的混合物，其中從浸泡的生物質中分離包含選自由葡萄糖、木糖以及它們相應的低聚體組成的組中的至少一種溶解的化合物的至少一部分游離液體從而產生浸泡的洗滌生物質和至少一個游離液體流；壓縮浸泡的生物質從而產生釋放液體；從浸泡的生物質中分離釋放液體；并且保存從任何游離液體中分離的至少一部分釋放液體。如本專利技術說明書中使用的，在表述“游離液體(自由液體，free liquid)”中術語“液體”是指能夠以蒸氣和/或液體狀態存在的物質。本專利技術還公開了浸泡是在浸泡反應器中進行的并且至少一部分釋放液體被引入浸泡反應器中。本專利技術還公開了生物質原料中液體的量加上添加的液體的量相對于干物質的量的比率可以在 0.5:1 至 10:1、0.5:1 至 5:1、0.8:1 至 10: 1、1:1 至 10: 1、和 1:1 至 5:1 的范圍內。本專利技術還公開了移出的游尚液體的重量相對于移出的壓縮液體的量的比率可以在1:1至5:1、1.5:1至4:1和2:1至4:1的范圍內。本專利技術還公開了在壓縮步驟之前在多于一個位置處進行從浸泡的生物質中分離所述部分的游離液體，并且可以存在多于一個洗滌步驟。本專利技術還公開了壓縮步驟的壓縮比例在1.5至10的范圍內。本專利技術還公開了在至少1.5巴的壓力下以及在至少110°c的溫度下進行浸泡從而產生浸泡的生物質。附圖說明圖1是本專利技術的一個實施方式的示意圖。具體實施例方式用于這種方法的原料是木質纖維素生物質。木質纖維素材料可以如下描述:除了淀粉，植物生物質中三種主要組分是纖維素、半纖維素和木質素，它們通常通過通稱木質纖維素來提及。含有多糖的生物質作為通稱包含淀粉和木質纖維素生物質兩者。因此，用于預處理的一些類型的原料可以是植物生物質、含有多糖的生物質、和木質纖維素生物質。如果生物質是包含多糖的生物質并且其是木質纖維素類的，常常利用預處理以確保木質纖維素內含物的結構更易接近酶類，并且同時有害的抑制性副產物如乙酸、糠醛和羥甲基糠醛的濃度保持顯著地較低。根據本專利技術含有多糖的生物質包括含有聚合糖的任何物質，例如，以淀粉以及精制淀粉、纖維素與半纖維素的形式。根據本專利技術用于預處理和隨后沉淀的相關類型的生物質可以包括從農作物得到的生物質，像例如:淀粉，例如包含淀粉的谷物和精制淀粉；玉米秸，甘蔗渣，秸桿例如來自水稻、小麥、黑麥、燕麥、大麥、油菜和高粱；軟木材，例如樟子松(Pinus sylvestris),福射松(Pinus radiate);硬木材,例如柳屬(Salix spp.),桉屬(Eucalyptus spp.);根莖類,例如,甜菜,土豆；谷物，來自例如，水稻、小麥、黑麥、、燕麥、大麥、油菜、高粱和玉米；廢紙，來自沼氣處理的纖維碎片，糞便，來自油椰處理的殘余物，市政固體廢料等。所述木質纖維素生物質原料優選地來自通常稱作禾本植物(grasses)的科。固有名稱是在開花植物的單子葉植物綱(百合綱，Class Liliopsida)(單子葉植物)中稱作禾本科(Poaceae)或禾本科(Gramineae)的科。該科的植物通常稱作禾本植物(grasses),或為了與其他禾草類植物(graminoid)區分,稱作真禾本植物(true grasses)。也包括竹子。存在約600個屬和9，000-10，000或更多個種的禾本植物(世界禾本科植物種的Kew索引(KewIndex of World Grass Species))。禾本科包括在全球生長的主糧和谷物、草坪草和牧草、和竹子。禾本科通稱具有稱作桿(culm)的空心莖，它們在稱作節(node)(沿著葉子長出的桿的多個點)的間隔處被閉塞(實體)。禾本植物的葉子通常是交替的、二分的(在一個平面中)或極少地螺旋的，以及平行脈的。每片葉子分化成環繞該莖持續一段距離的下部葉鞘，以及邊緣通常完整的葉片。許多禾本植物的葉片由二氧化娃植物巖(silica phytoliths)硬化,這有助于阻礙食草動物。在一些禾本植物中(例如劍狀葉草(sword grass)),這使得禾本植物葉片的邊緣很銳利足以割傷人類皮膚。膜質的附屬物或毛狀物的邊緣(fringe of hairs),稱為葉舌,位于葉鞘和葉片之間的連接處，以防止水或昆蟲深入葉鞘。禾本科的葉片在葉片的基底長出而不是來自延長莖的頂端。這種低生長點涉及對食草動物做出反應并且允許禾本植物被有規律地吃掉或割掉而不嚴重地損害植物。禾本科植物的花特征性地以小穗狀花序排列，每個小穗具有一個或多個小花(小穗狀花序進一步分成圓錐花序或穗狀花序)。小穗由在稱為穎片(glume)的基底的兩個(或有時更少的)荀葉(bract),緊接著一個或多個小花構成。小花由被稱為外稃(le_a)(夕卜面部分)和內稃(palea)(內部部分)的兩片苞葉(bract)包圍的花組成。這些花通常是兩性的(玉蜀黍，雌雄同株的，是例外)并且傳粉通常總是風媒性的。將蒴苞(perianth)減少至兩個鱗片(scale)，稱為鱗片(lodicule)，這些鱗片伸展和收縮以展開外稃和內稃；這些通常解釋為改變的萼片(modified sepal)。禾本科植物的果實是穎果(caryopsis)，其中種皮融合在果皮上并且因此，不可與其分離(如在玉蜀黍核心中)。禾本植物中存在三種一般性的生長習性分類:叢生型(bunch-type)(也稱為叢生型(caespitose))、匍匍莖型(sto1niferous)和地下莖型(rhizomatous)。禾本植物的興旺(success)部分地在于它們的形態和生長過程，并且一部分地在于它們的生理學多樣性。使用用于碳固定的C3和C4光合途徑，將大部分禾本植物分成兩個生理學組。C4禾本植物使光合途徑與專門的克蘭茲葉解剖學(Kranz le本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.29 IT TO2010A0007921.一種用于預處理木質纖維素生物質原料的方法，其中所述方法包括 A)浸泡所述木質纖維素生物質原料，其中所述浸泡的生物質以與能夠以蒸氣和液體狀態物質存在的游離液體的混合物存在，并且其中所述游離液體包括選自由葡萄糖、木糖以及它們相應的低聚體組成的組中的至少一種溶解的化合物， B)洗滌所述浸泡的生物質和所述游離液體的混合物，其中從所述浸泡的生物質中分離包含選自由葡萄糖、木糖以及它們相應的低聚體組成的組中的至少一種溶解的化合物的至少一部分所述游離液體，從而產生浸泡的洗滌生物質和至少一種游離液體流， C)以一定的壓縮比壓縮所述浸泡的生物質從而產生釋放液體， D)從所述浸泡的生物質中分離所述釋放液體，并且 E)保存從任何游離液體中分離的至少一部分所述釋放液體。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述浸泡是在浸泡反應器中進行的并且至少一部分所述釋放液體被引入所述浸泡反應器中。3.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中所述生物質原料中的液體量加上添加的液體量相對于干物質的量的比率在0.5:1至10:1的范圍內。4.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中所述生物質原料中的液體量加上添加的液體量相對于干物質的量的比率在0.5:1至5:1的范圍內。5.根據權利要求1至2中任一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：皮耶羅·奧托內洛，西莫內·費雷羅，保羅·托雷，弗朗西斯科·凱爾基，達尼洛·德法韋里，
申請(專利權)人：可再生能源試用股份公司，
類型：
國別省市：
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