RU2010144741A

RU2010144741A - Способ обработки биомасс

Info

Publication number: RU2010144741A
Application number: RU2010144741/12A
Authority: RU
Inventors: Ханну ИЛВЕСНИЕМИ (FI); Ханну ИЛВЕСНИЕМИ; Бьярне ХОЛМБОМ (FI); Бьярне ХОЛМБОМ; Вейкко КИТУНЕН (FI); Вейкко КИТУНЕН; Кайсу ЛЕППАНЕН (FI); Кайсу ЛЕППАНЕН; Андрей ПРАНОВИЧ (FI); Андрей ПРАНОВИЧ; Петер СПЕЦ (FI); Петер СПЕЦ; Лари ВАХАСАЛО (FI); Лари ВАХАСАЛО
Original assignee: Ханну ИЛВЕСНИЕМИ (FI); Ханну ИЛВЕСНИЕМИ; Бьярне ХОЛМБОМ (FI); Бьярне ХОЛМБОМ; Вейкко КИТУНЕН (FI); Вейкко КИТУНЕН; Кайсу ЛЕППАНЕН (FI); Кайсу ЛЕППАНЕН; Андрей ПРАНОВИЧ (FI); Андрей ПРАНОВИЧ; Петер СПЕЦ (FI); Петер СПЕЦ; Лари ВАХАСАЛО (FI); Лари ВАХАСАЛО
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2012-05-10
Also published as: FI20085275A7; FI20085275A0; US20110263004A1; CN102084055A; WO2009122018A2; JP2011523349A; EP2286023A2; FI20085275L; WO2009122018A3; CN102084055B; CA2729443A1; BRPI0911077A2

Abstract

1. Способ обработки биомассы, содержащей волокнистую структуру и полисахариды, включающий ! - экстрактивную обработку биомассы, при которой биомассу нагревают в водной фазе при давлении свыше 5 бар и температуре свыше 160°С для отделения полисахаридов от указанной массы, при этом ! - рН биомассы, подвергаемой экстрактивной обработке, не понижают искусственно во время экстрактивной обработки; ! - после обработки давление понижают контролируемым образом, чтобы не допустить значительного разложения волокнистой структуры биомассы; ! - полисахариды, отделенные от массы, извлекают в виде первой фракции; ! - волокнистую структуру биомассы извлекают в виде второй фракции; и ! - по меньшей мере одну их указанных фракций подвергают дополнительной обработке. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обе фракции подвергают дополнительной обработке отдельно друг от друга. ! 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после дополнительной обработки фракции объединяют. ! 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что полисахариды отделяют по существу в форме олигомеров и полимеров. ! 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что полисахариды гидролизуют до мономеров с получением гидролизата, и полученный гидролизат применяют в качестве топлива или сырья для получения химических продуктов. ! 6. Способ по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что после дополнительной обработки волокнистую матрицу применяют для производства волокнистых продуктов. ! 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что волокнистую матрицу применяют для производства бумаги или картона. ! 8. Способ по любому из пп.1-3, 5 или 7, отличающийся тем, что биомасса представляет собой торфя

Claims

1. Способ обработки биомассы, содержащей волокнистую структуру и полисахариды, включающий

- экстрактивную обработку биомассы, при которой биомассу нагревают в водной фазе при давлении свыше 5 бар и температуре свыше 160°С для отделения полисахаридов от указанной массы, при этом

- рН биомассы, подвергаемой экстрактивной обработке, не понижают искусственно во время экстрактивной обработки;

- после обработки давление понижают контролируемым образом, чтобы не допустить значительного разложения волокнистой структуры биомассы;

- полисахариды, отделенные от массы, извлекают в виде первой фракции;

- волокнистую структуру биомассы извлекают в виде второй фракции; и

- по меньшей мере одну их указанных фракций подвергают дополнительной обработке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обе фракции подвергают дополнительной обработке отдельно друг от друга.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после дополнительной обработки фракции объединяют.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что полисахариды отделяют по существу в форме олигомеров и полимеров.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что полисахариды гидролизуют до мономеров с получением гидролизата, и полученный гидролизат применяют в качестве топлива или сырья для получения химических продуктов.

6. Способ по любому из пп.1-3 или 5, отличающийся тем, что после дополнительной обработки волокнистую матрицу применяют для производства волокнистых продуктов.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что волокнистую матрицу применяют для производства бумаги или картона.

8. Способ по любому из пп.1-3, 5 или 7, отличающийся тем, что биомасса представляет собой торфяной мох или торф.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что полисахаридную фракцию отделяют от торфяного мха или торфа, а затем из лигноцеллюлозного материала, образованного волокнистой матрицей, изготавливают топливные брикеты, или указанную фракцию применяют в качестве сырья для получения топлива, например, биодизельного топлива.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что торфяной мох или торф подвергают экстракции для отделения фракции, содержащей полисахариды и другие экстрагируемые соединения, подходящие для применения в качестве сырья для получения продуктов химической или фармацевтической промышленности.

11. Способ по любому из пп.1-3, 5 или 7, отличающийся тем, что указанная биомасса представляет собой биомассу на основе древесины, в частности стружки или опилки из твердой или мягкой древесины, при этом полисахаридную фракцию отделяют и применяют для производства энергии или в качестве сырья для химической или пищевой промышленности.

12. Способ по любому из пп.1-3, 5 или 7, отличающийся тем, что указанная биомасса представляет собой биомассу на основе древесины, в частности стружки или опилки из твердой или мягкой древесины, при этом полисахаридную фракцию отделяют перед варкой целлюлозы для облегчения пропитки реагентами, применяемыми при варке, уменьшения потребления реагентов и энергии, применяемых при варке, и увеличения выхода продукта.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что полисахаридную фракцию отделяют от биомассы перед варкой целлюлозы, при этом указанную фракцию повторно используют и вводят в массу после варки.

14. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7 или 13, отличающийся тем, что указанная биомасса представляет собой биомассу на основе древесины, в частности стружек или опилок твердой или мягкой древесины, при этом полисахаридную фракцию отделяют и объединяют с механической волокнистой массой.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что фракцию на основе полисахаридов отделяют от биомассы перед варкой целлюлозы для предотвращения разложения гемицеллюлоз.

16. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13 или 15, отличающийся тем, что вода сохраняется в водной фазе в течение всей экстрактивной обработки для предотвращения разложения волокнистой структуры.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что температура экстрагирования составляет примерно от 160 до 240°С, в частности примерно от 170 до 240°С, предпочтительно примерно от 190 до 240°С и давление соответственно составляет от 0.5 до 10 МПа.

18. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что экстрагирование осуществляют непрерывно.

19. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что экстрагирование осуществляют партиями.

20. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что по меньшей мере примерно 10% по массе, в частности, примерно 30-95% по массе, гемицеллюлоз в волокнистой структуре удаляют с помощью экстрагирования.

21. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что рН экстрактного раствора составляет после экстрагирования примерно от 4,5 до 3,5.

22. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что рН биомассы, подвергаемой экстрактивной обработке, не понижают искусственно перед экстрактивной обработкой.

23. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что фракции, полученные после экстрагирования, обрабатывают соединениями, регулирующими рН этих фракций, или другими добавками.

24. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, 13, 15 или 17, отличающийся тем, что перед экстрагированием в массу вводят добавки, модифицирующие ее свойства, такие как вспомогательные вещества, стимулирующие экстрагирование, и, например, термостойкие ферменты, выступающие в качестве катализаторов, или их комбинации.