UA96165C2 - Method of changing a molecular structure of a biomass feedstock - Google Patents
Method of changing a molecular structure of a biomass feedstock Download PDFInfo
- Publication number
- UA96165C2 UA96165C2 UAA200905227A UAA200905227A UA96165C2 UA 96165 C2 UA96165 C2 UA 96165C2 UA A200905227 A UAA200905227 A UA A200905227A UA A200905227 A UAA200905227 A UA A200905227A UA 96165 C2 UA96165 C2 UA 96165C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- biomass
- molecular weight
- pyrolysis
- materials
- cellulose
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 328
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 215
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 82
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 72
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 39
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 39
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 26
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 26
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 8
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 550
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 265
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 170
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 147
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 147
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 146
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 84
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 77
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 71
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 52
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 43
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 41
- -1 sawdust Substances 0.000 claims description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 25
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 claims description 23
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 23
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 17
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 13
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 12
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 12
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 12
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 12
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 12
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 12
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 11
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 11
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 9
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 9
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 9
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 9
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 claims description 8
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 8
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 8
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 claims description 8
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 claims description 8
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 claims description 8
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 claims description 8
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims description 8
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 8
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims description 8
- 241001474374 Blennius Species 0.000 claims description 6
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 claims description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 4
- 238000004438 BET method Methods 0.000 claims description 3
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 claims description 3
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 claims description 2
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004460 silage Substances 0.000 claims description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 241
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 175
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 153
- 230000008569 process Effects 0.000 description 149
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical class O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 149
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 145
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 143
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 143
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 122
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 95
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 93
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 90
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 89
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 81
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 70
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 67
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 64
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 63
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 56
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 55
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 54
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 53
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 52
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 51
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 48
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 42
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 42
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 41
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 41
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 41
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 37
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 37
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 35
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 35
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 35
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 35
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 33
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 33
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 32
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 30
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 29
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 28
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 24
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 24
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 21
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 21
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 20
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 20
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 16
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 16
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 16
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 16
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 16
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 15
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 15
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 15
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 15
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 14
- 239000002585 base Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 14
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 14
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 14
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 13
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 11
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 10
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 10
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 10
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 9
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 9
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 9
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 9
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 9
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 6
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 6
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 6
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 6
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 6
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 6
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 6
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 5
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 5
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 5
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 5
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N Uracil Chemical compound O=C1C=CNC(=O)N1 ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 238000001722 flash pyrolysis Methods 0.000 description 4
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 4
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 4
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 4
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 4
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010008885 Cellulose 1,4-beta-Cellobiosidase Proteins 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101710112457 Exoglucanase Proteins 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical group 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 3
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 3
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000012681 fiber drawing Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 3
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007353 oxidative pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 239000008104 plant cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 3
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000886818 Homo sapiens PDZ domain-containing protein GIPC1 Proteins 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100039983 PDZ domain-containing protein GIPC1 Human genes 0.000 description 2
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 2
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000005255 beta decay Effects 0.000 description 2
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 2
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 229920006237 degradable polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 238000002356 laser light scattering Methods 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000001507 sample dispersion Methods 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N technetium atom Chemical compound [Tc] GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 229940035893 uracil Drugs 0.000 description 2
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 2
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 241001290610 Abildgaardia Species 0.000 description 1
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004251 Ammonium lactate Substances 0.000 description 1
- 101100327837 Arabidopsis thaliana CHLH gene Proteins 0.000 description 1
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Natural products OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 1
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 1
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000188595 Brassica sinapistrum Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052686 Californium Inorganic materials 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052685 Curium Inorganic materials 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N D-Erythrose Natural products OCC(O)C(O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N D-erythrose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 235000019745 Digestible lysine Nutrition 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010056474 Erythrosis Diseases 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100040684 Fermitin family homolog 2 Human genes 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 101000892677 Homo sapiens Fermitin family homolog 2 Proteins 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001467460 Myxogastria Species 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001611408 Nebo Species 0.000 description 1
- 229910052781 Neptunium Inorganic materials 0.000 description 1
- CVRALZAYCYJELZ-UHFFFAOYSA-N O-(4-bromo-2,5-dichlorophenyl) O-methyl phenylphosphonothioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(=S)(OC)OC1=CC(Cl)=C(Br)C=C1Cl CVRALZAYCYJELZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007182 Ochroma pyramidale Species 0.000 description 1
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical class CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 229920001273 Polyhydroxy acid Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219492 Quercus Species 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 1
- 235000003976 Ruta Nutrition 0.000 description 1
- 240000005746 Ruta graveolens Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- NGFMICBWJRZIBI-JZRPKSSGSA-N Salicin Natural products O([C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1)c1c(CO)cccc1 NGFMICBWJRZIBI-JZRPKSSGSA-N 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052767 actinium Inorganic materials 0.000 description 1
- QQINRWTZWGJFDB-UHFFFAOYSA-N actinium atom Chemical compound [Ac] QQINRWTZWGJFDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000005262 alpha decay Effects 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGFMICBWJRZIBI-UHFFFAOYSA-N alpha-salicin Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1=CC=CC=C1CO NGFMICBWJRZIBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium atom Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229940059265 ammonium lactate Drugs 0.000 description 1
- 235000019286 ammonium lactate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 description 1
- RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N astatine atom Chemical compound [At] RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004774 atomic orbital Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPNZKPRONVOMLL-UHFFFAOYSA-N azane;octadecanoic acid Chemical class [NH4+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O JPNZKPRONVOMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- AOIIZSJDYSLFOI-UHFFFAOYSA-L benzyl(trimethyl)azanium;sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1.C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 AOIIZSJDYSLFOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000037118 bone strength Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N californium atom Chemical compound [Cf] HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 229940078916 carbamide peroxide Drugs 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000007073 chemical hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- UOCIZHQMWNPGEN-UHFFFAOYSA-N dialuminum;oxygen(2-);trihydrate Chemical compound O.O.O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] UOCIZHQMWNPGEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical compound ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000020930 dietary requirements Nutrition 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- WQABCVAJNWAXTE-UHFFFAOYSA-N dimercaprol Chemical compound OCC(S)CS WQABCVAJNWAXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001051 dimercaprol Drugs 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007907 direct compression Methods 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021186 dishes Nutrition 0.000 description 1
- 238000011549 displacement method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000002706 dry binder Substances 0.000 description 1
- 229920001198 elastomeric copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000105 evaporative light scattering detection Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 238000009950 felting Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N francium atom Chemical compound [Fr] KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000010800 human waste Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N l-ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(O)=C(O)C1=O TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- 239000002650 laminated plastic Substances 0.000 description 1
- 238000001725 laser pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N neptunium atom Chemical compound [Np] LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000012285 osmium tetroxide Substances 0.000 description 1
- 229910000489 osmium tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 description 1
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920001464 poly(sodium 4-styrenesulfonate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920002717 polyvinylpyridine Polymers 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 235000005806 ruta Nutrition 0.000 description 1
- NGFMICBWJRZIBI-UJPOAAIJSA-N salicin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC=CC=C1CO NGFMICBWJRZIBI-UJPOAAIJSA-N 0.000 description 1
- 229940120668 salicin Drugs 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001122 sequential pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000001370 static light scattering Methods 0.000 description 1
- UIUJIQZEACWQSV-UHFFFAOYSA-N succinic semialdehyde Chemical compound OC(=O)CCC=O UIUJIQZEACWQSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 229940035289 tobi Drugs 0.000 description 1
- NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N tobramycin Chemical compound N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N urea hydrogen peroxide Chemical compound OO.NC(N)=O AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
- 239000010925 yard waste Substances 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Дана заявка заявляє пріоритет попередньої заявки США Ме 60/859911, поданої 17 листопада 2006 року, попередньої заявки США Мо 60/875144, поданої 15 грудня 2006 року, і попередньої заявки США Ме 60/881891, поданої 23 січня 2007 року, при цьому зміст кожної з зазначених заявок включено в даний опис як посилання.This application claims priority to US Patent No. 60/859911, filed Nov. 17, 2006, US Patent No. 60/875144, filed Dec. 15, 2006, and US Patent No. 60/881891, filed Jan. 23, 2007, the contents of which of each of these applications is incorporated herein by reference.
Даний винахід стосується переробки біомаси і одержаних з неї продуктів.This invention relates to the processing of biomass and products obtained from it.
Целюлозні і лігноцелюлозні матеріали, наприклад, у волокнистій формі, одержують, переробляють і використовують у великих кількостях у ряді застосувань. Часто такі матеріали використовують один раз і потім викидають у вигляді відходів або просто вважають відходами переробки, або вони є, наприклад, стічними водами, багасою, тирсою і сухим кормом для худоби.Cellulosic and lignocellulosic materials, for example in fibrous form, are obtained, processed and used in large quantities in a number of applications. Often, such materials are used once and then discarded as waste or simply considered as processing waste, or they are, for example, sewage, bagasse, sawdust and dry animal feed.
Різні целюлозні і лігноцелюлозні матеріали, їх використання і застосування розкриті в патентах США МоМо 7074918,6448307,6258876,6207729,5973035 і 5952105; і в різних заявках на патент, що включають "Волокнисті матеріали і композити", описані в РСТ/О52006/010648, поданій 23 березня 2006 року, і "Волокнисті матеріали і композити", описані в заявці на патент США Ме 2007/0045456.Various cellulosic and lignocellulosic materials, their use and applications are disclosed in US MoMo patents 7074918, 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 and 5952105; and in various patent applications including "Fibrous materials and composites" described in PCT/O52006/010648, filed March 23, 2006, and "Fibrous materials and composites" described in US patent application Me 2007/0045456.
Даний винахід загалом стосується вуглеводовмісних матеріалів (наприклад, матеріалів біомаси або матеріалів, одержаних з біомаси), способів одержання й обробки таких матеріалів для зміни їх структури і продуктів, одержаних зі структурнозмінених матеріалів. Багато які зі способів, розкритих у даному описі, можуть надати, наприклад, целюлозні і/або лігноцелюлозні матеріали, які мають знижену молекулярну масу і/або кристалічність відносно природного матеріалу. Багато які зі способів надають матеріали, які можуть бути більш легко використані множиною мікроорганізмів для одержання корисних продуктів, таких як водень, спирти (наприклад, етанол або бутанол), органічні кислоти (наприклад, оцтова кислота), вуглеводні, побічні продукти (наприклад, білки), або сумішей будь-якого з зазначених продуктів.The present invention generally relates to hydrocarbon-containing materials (for example, biomass materials or materials obtained from biomass), methods of obtaining and processing such materials to change their structure, and products obtained from structurally modified materials. Many of the methods disclosed herein can provide, for example, cellulosic and/or lignocellulosic materials that have a reduced molecular weight and/or crystallinity relative to the natural material. Many of the methods provide materials that can be more easily used by a variety of microorganisms to produce useful products such as hydrogen, alcohols (e.g. ethanol or butanol), organic acids (e.g. acetic acid), hydrocarbons, by-products (e.g. proteins ), or mixtures of any of the specified products.
Відповідно до одного аспекту даний винахід характеризується способами зміни молекулярної структури сировини біомаси, які включають підготовку сировини біомаси зменшенням одного або більше розмірів окремих шматків біомаси; попередню обробку сировини біомаси з використанням двох або більше різних методів попередньої обробки, кожний з яких змінює молекулярну структуру, при цьому різні методи попередньої обробки вибрані з опромінення, ультразвукової обробки, піролізу й окислювання; і переробку підготовленої і попередньо обробленої сировини біомаси з одержанням продукту.According to one aspect, the present invention is characterized by methods of changing the molecular structure of biomass raw materials, which include the preparation of biomass raw materials by reducing one or more sizes of individual pieces of biomass; pre-treating the biomass feedstock using two or more different pre-treatment methods, each of which alters the molecular structure, wherein the different pre-treatment methods are selected from irradiation, ultrasonic treatment, pyrolysis and oxidation; and processing of prepared and pre-processed biomass raw materials to obtain a product.
У деяких варіантах сировину біомаси підготовляють і потім попередньо обробляють. Сировина біомаси може бути також попередньо оброблена і потім підготовлена.In some embodiments, the biomass feedstock is prepared and then pre-treated. Biomass feedstock can also be pre-treated and then prepared.
Зменшення одного або більше розмірів окремих шматків біомаси може включати, наприклад, використання зсувного зусилля, різання або розмелювання.Reducing one or more sizes of individual pieces of biomass can include, for example, the use of shearing, cutting, or grinding.
У деяких варіантах сировину біомаси піддають двом або більше методам попередньої обробки в той самий або майже в той самий час.In some embodiments, the biomass feedstock is subjected to two or more pretreatment methods at the same or nearly the same time.
Два або більше методів попередньої обробки можуть включати, наприклад, опромінення й ультразвукову обробку. Опромінення може бути, наприклад, у формі електронного пучка. В окремих варіантах опромінення електронним пучком здійснюють при рівні загальної дози 10 Мрад і ультразвукову обробку здійснюють при рівні загальної енергії більше 5 МДж/м3. Опромінення може передувати ультразвуковій обробці або ультразвукова обробка може передувати опроміненню, або опромінення й ультразвукова обробка можуть бути здійснені в той самий або майже в той самий час.Two or more pretreatment methods may include, for example, irradiation and ultrasonic treatment. Irradiation can be, for example, in the form of an electron beam. In certain variants, electron beam irradiation is carried out at a total dose level of 10 Mrad and ultrasonic treatment is carried out at a total energy level of more than 5 MJ/m3. Irradiation may precede sonication, or sonication may precede irradiation, or irradiation and sonication may occur at or near the same time.
Зміна молекулярної структури сировини біомаси може включати, наприклад, зміну будь-якої однієї або більше характеристик, вибраних із середньої молекулярної маси, середньої кристалічності, питомої поверхні, ступеня полімеризації, пористості, розгалуження, прищеплення і розміру домену біомаси. У деяких варіантах зміна молекулярної структури сировини біомаси включає зменшення будь-якої однієї або обох характеристик, вибраних із середньої молекулярної маси і середньої кристалічності біомаси, або збільшення будь-якої однієї або обох характеристик, вибраних з питомої поверхні і пористості біомаси.Changing the molecular structure of the biomass feedstock may include, for example, changing any one or more characteristics selected from average molecular weight, average crystallinity, specific surface area, degree of polymerization, porosity, branching, grafting, and domain size of the biomass. In some embodiments, changing the molecular structure of the biomass feedstock includes decreasing any one or both characteristics selected from the average molecular weight and average crystallinity of the biomass, or increasing any one or both characteristics selected from the specific surface area and porosity of the biomass.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання продуктів, таких як займисті палива, які включають забезпечення матеріалу, що включає вуглевод, одержаного способом, який включає попередню обробку сировини біомаси будь-якими двома або більше методами, вибраними з опромінення, ультразвукової обробки, піролізу й окислювання; і контактування матеріалу з мікроорганізмом, який має здатність перетворювати щонайменше частину, наприклад, щонайменше 1 мас.9о, матеріалу в продукт, такий як займисте паливо.According to another aspect, the invention is characterized by methods of producing products, such as combustible fuels, which include providing a material comprising a carbohydrate obtained by a method which includes pre-treating a biomass feedstock by any two or more methods selected from irradiation, ultrasonication, pyrolysis and oxidation; and contacting the material with a microorganism that has the ability to convert at least a portion, for example, at least 1 wt.9o, of the material into a product, such as a flammable fuel.
У деяких варіантах два або більше різних методів попередньої обробки включають опромінення й ультразвукову обробку, опромінення й окислювання, опромінення і піроліз, ультразвукову обробку й окислювання, ультразвукову обробку і піроліз або окислювання і піроліз.In some embodiments, two or more different pretreatment methods include irradiation and sonication, irradiation and oxidation, irradiation and pyrolysis, sonication and oxidation, sonication and pyrolysis, or oxidation and pyrolysis.
Будь-який розкритий у даному описі метод може додатково включати, наприклад, попередню обробку сировини біомаси паровим вибухом.Any method disclosed herein may additionally include, for example, pretreatment of biomass feedstock with steam explosion.
У деяких варіантах спосіб не включає, наприклад, гідроліз біомаси кислотою або основою.In some embodiments, the method does not include, for example, acid or base hydrolysis of the biomass.
У деяких варіантах не гідролізовано щонайменше приблизно 70 мас.9о біомаси, наприклад, щонайменше 95 мас.9о маси. В окремих варіантах біомаса по суті зовсім не гідролізована.In some embodiments, at least about 70 wt.90% of the biomass is not hydrolyzed, such as at least 95 wt.90% of the biomass. In some embodiments, the biomass is essentially not hydrolyzed at all.
У деяких варіантах щонайменше один метод попередньої обробки застосовують, наприклад, для біомаси, у якій менше приблизно 25 мас.95 біомаси змочено рідиною, такою як вода. У деяких варіантах щонайменше один метод попередньої обробки застосовують для біомаси, яка по суті зовсім не змочена рідиною, такою як вода.In some embodiments, at least one pretreatment method is applied, for example, to biomass in which less than about 25 wt.95 of the biomass is wetted with a liquid, such as water. In some embodiments, at least one pretreatment method is applied to biomass that is substantially not wetted by a liquid such as water.
Біомаса може мати, наприклад, менше приблизно 5 мас.9о утриманої води, як виміряно при 25 2С і відносній вологості п'ятдесят відсотків.Biomass may have, for example, less than about 5 wt.9o of retained water as measured at 25 2C and fifty percent relative humidity.
У деяких варіантах щонайменше один метод попередньої обробки може бути застосований для біомаси, у якій менше приблизно 25 мас.бо біомаси знаходиться в набухлому стані, причому набухлий стан характеризується присутністю об'єму, що приблизно на 2,5 95 вище об'єму в ненабухлому стані. В інших варіантах біомасу змішують з агентом, який викликає набухання, або вона включає такий агент.In some embodiments, at least one pretreatment method may be applied to biomass in which less than about 25 wt.% of the biomass is in a swollen state, wherein the swollen state is characterized by the presence of a volume that is approximately 2.5 95 greater than the volume in the non-swollen state condition In other embodiments, the biomass is mixed with or includes a swelling agent.
У будь-якому розкритому в даному описі методі біомаса може бути змішана, наприклад, з агентом, який викликає набухання, або включає такий агент, і біомаса може одержувати дозу менше приблизно 10 Мрад.In any method disclosed herein, the biomass may be mixed with, for example, a swelling agent or include such an agent, and the biomass may receive a dose of less than about 10 Mrad.
У деяких варіантах один з методів попередньої обробки є опроміненням або включає опромінення.In some embodiments, one of the pretreatment methods is or includes irradiation.
У деяких варіантах щонайменше один з методів попередньої обробки, наприклад, опромінення, застосовують для сировини біомаси в той час, коли сировина біомаси піддається впливу повітря.In some embodiments, at least one of the pretreatment methods, such as irradiation, is applied to the biomass feedstock while the biomass feedstock is exposed to air.
Може бути використаний тиск. Щонайменше один з методів попередньої обробки, наприклад, опромінення, може бути використаний, наприклад, для біомаси під тиском більше приблизно 2,5 атмосфер, наприклад, більше або 10 атмосфер.Pressure may be used. At least one of the pretreatment methods, such as irradiation, can be used, for example, for biomass under pressure greater than about 2.5 atmospheres, such as greater than or 10 atmospheres.
Спосіб може додатково включати окислювання, піроліз або паровий вибух біомаси.The method may additionally include oxidation, pyrolysis or steam explosion of biomass.
Приклади сировини біомаси включають папір, паперові продукти, паперові відходи, деревину, деревностружкові плити, тирсу, сільськогосподарські відходи, стічні води, силос, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі, рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, кукурудзяну солому, просо прутоподібне, люцерну, сіно, волосся кокосового горіха, синтетичну целюлозу, морські водорості, водорості або їх суміші.Examples of biomass feedstocks include paper, paper products, waste paper, wood, particleboard, sawdust, agricultural waste, sewage, silage, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp, cellulose plant fiber, bamboo, sisal, abaca , straw, corn cobs, corn straw, millet, alfalfa, hay, coconut hair, synthetic cellulose, seaweed, algae or mixtures thereof.
Біомаса може являти собою природний або синтетичний матеріал.Biomass can be a natural or synthetic material.
Приклади палив включають одне або кілька палив, вибраних з водню, спиртів і вуглеводнів. Спирти можуть включати, наприклад, етанол, н-пропанол, ізопропанол, н-бутанол або їх суміші.Examples of fuels include one or more fuels selected from hydrogen, alcohols, and hydrocarbons. Alcohols may include, for example, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, or mixtures thereof.
Мікроорганізм може являти собою, наприклад, бактерію або дріжджі.A microorganism can be, for example, a bacterium or yeast.
Переробка може включати ферментацію матеріалу в продукт, такий як займисте паливо.Processing may include fermentation of the material into a product such as combustible fuel.
Опромінення може бути здійснено, наприклад, з використанням іонізуючого випромінювання, такого як гамма- випромінювання, електронного пучка або ультрафіолетового С-випромінювання, що має довжину хвилі від приблизно 100 до приблизно 280 нм.Irradiation can be performed, for example, using ionizing radiation such as gamma radiation, an electron beam, or ultraviolet C radiation having a wavelength of about 100 to about 280 nm.
Іонізуюче випромінювання може включати опромінення електронним пучком.Ionizing radiation can include electron beam irradiation.
Опромінення може бути здійснено, наприклад, при рівні загальної дози від приблизно 10 до приблизно 150Irradiation may be administered, for example, at a total dose level of from about 10 to about 150
Мрад, наприклад, при потужності дози від приблизно 0,5 до приблизно 10 Мрад/день або від 1 до приблизно 10Mrad, for example, at a dose rate of from about 0.5 to about 10 Mrad/day or from 1 to about 10
Мраді/с.Mradi/c.
У деяких варіантах опромінення включає використання двох або більше джерел опромінення, таких як гамма- випромінювання і пучок електронів.In some embodiments, the irradiation includes the use of two or more sources of irradiation, such as gamma radiation and an electron beam.
Ультразвукова обробка може бути здійснена, наприклад, при частоті від приблизно 15 до приблизно 25 кГц, наприклад, при частоті від 18 до 22 кГц.Ultrasonic treatment can be performed, for example, at a frequency of about 15 to about 25 kHz, for example, at a frequency of 18 to 22 kHz.
У деяких варіантах біомаса включає першу целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, і вуглеводний матеріал включає другу целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, що нижче першої середньочислової молекулярної маси. Друга середньочислова молекулярна маса нижче першої середньочислової молекулярної маси, наприклад, більше ніж приблизно в один раз. У деяких варіантах перша целюлоза має першу кристалічність і друга целюлоза має другу кристалічність, яка нижче першої кристалічності.In some embodiments, the biomass includes a first cellulose having a first number average molecular weight, and the carbohydrate material includes a second cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight. The second number average molecular weight is lower than the first number average molecular weight, for example by more than about a factor. In some embodiments, the first cellulose has a first crystallinity and the second cellulose has a second crystallinity that is lower than the first crystallinity.
Друга кристалічність може бути нижче першої кристалічності більше ніж на приблизно 10 95.The second crystallinity may be below the first crystallinity by more than about 10 95 .
У деяких варіантах перша целюлоза може мати перший ступінь окислювання і друга целюлоза має другий ступінь окислювання, який вище першого ступеня окислювання.In some embodiments, the first cellulose may have a first oxidation state and the second cellulose may have a second oxidation state that is higher than the first oxidation state.
Сировина біомаси може бути одержана, наприклад, зрушенням волокна джерела біомаси з одержанням волокнистого матеріалу. Зрушення може бути здійснене, наприклад, дисковим ножем. Волокна волокнистого матеріалу можуть мати, наприклад, середнє відношення довжини до діаметра більше 5/1. Волокнистий матеріал може мати, наприклад, питому поверхню за методом БЕТ більше 0,25 ме/г.Biomass raw material can be obtained, for example, by shifting the fiber of the biomass source to obtain fibrous material. Shifting can be done, for example, with a disk knife. The fibers of the fibrous material may have, for example, an average ratio of length to diameter greater than 5/1. Fibrous material can have, for example, a specific surface according to the BET method of more than 0.25 me/g.
У деяких варіантах вуглевод може включати один або більше р-1,4-зв'язків і мати середньочислову молекулярну масу від приблизно 3000 до 50000.In some embodiments, the carbohydrate may include one or more p-1,4 linkages and have a number average molecular weight of about 3,000 to about 50,000.
Попередньо оброблений матеріал біомаси може додатково включати, наприклад, буфер, такий як бікарбонат натрію або хлорид амонію, електроліт, такий як хлорид калію або хлорид натрію, фактор росту, такий як біотин, і/або парну основу, таку як урацил, поверхнево-активна речовина, мінерал або хелатуючий агент.The pretreated biomass material may further include, for example, a buffer such as sodium bicarbonate or ammonium chloride, an electrolyte such as potassium chloride or sodium chloride, a growth factor such as biotin, and/or a base pair such as uracil, a surfactant substance, mineral or chelating agent.
У деяких варіантах сировину біомаси попередньо обробляють з використанням будь-яких трьох або більше методів, вибраних з опромінення, ультразвукової обробки, піролізу й окислювання в будь-якому порядку або приблизно в той самий час.In some embodiments, the biomass feedstock is pretreated using any three or more methods selected from irradiation, sonication, pyrolysis, and oxidation in any order or at about the same time.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання продукту, такого як займисте паливо, які включають забезпечення матеріалу, що включає вуглевод, одержаного попередньою обробкою сировини біомаси будь-яким одним або більше методами, вибраними з опромінення, ультразвукової обробки, окислювання, піролізу і парового вибуху, у якому менше приблизно 25 мас. 90 біомаси знаходиться в набухлому стані, причому набухлий стан характеризується присутністю об'єму, що приблизно на 2,5 96 вище номінального об'єму в ненабухлому стані; і контактування матеріалу з мікроорганізмом, який має здатність перетворювати щонайменше частину, наприклад, щонайменше 1 мас. 95, матеріалу в продукт, такий як займисте паливо.According to another aspect, the invention is characterized by methods of producing a product, such as a combustible fuel, which include providing a material comprising a carbohydrate obtained by pre-treating a biomass feedstock by any one or more methods selected from irradiation, sonication, oxidation, pyrolysis and steam explosion , in which less than approximately 25 wt. 90 of the biomass is in a swollen state, and the swollen state is characterized by the presence of a volume that is approximately 2.5 96 higher than the nominal volume in a non-swollen state; and contacting the material with a microorganism that has the ability to convert at least part, for example, at least 1 wt. 95, material into a product such as flammable fuel.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання продукту, такого як займисте паливо, які включають забезпечення матеріалу, що включає вуглевод, одержаного попередньою обробкою сировини біомаси, вибраною з будь-якої однієї або більше обробок, що включають опромінення, ультразвукову обробку, окислювання, піроліз і паровий вибух, у якому менше приблизно 25 мас. 9о біомаси гідролізується після попередньої обробки; і контактування матеріалу з мікроорганізмом, який має здатність перетворювати щонайменше частину матеріалу, наприклад, щонайменше приблизно 1 мас. 95, у продукт, такий як займисте паливо.According to another aspect, the invention is characterized by methods of obtaining a product, such as a combustible fuel, which include providing a material comprising a carbohydrate obtained by pre-treating a biomass feedstock selected from any one or more treatments including irradiation, ultrasonic treatment, oxidation, pyrolysis and a steam explosion in which less than about 25 wt. 90% of biomass is hydrolyzed after pretreatment; and contacting the material with a microorganism that has the ability to convert at least a portion of the material, for example, at least about 1 wt. 95, into a product such as flammable fuel.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання продукту, такого як займисте паливо, які включають забезпечення матеріалу, що включає вуглевод, одержаного попередньою обробкою сировини біомаси, вибраною з будь-якої однієї або більше обробок, що включають опромінення, ультразвукову обробку, окислювання, піроліз і паровий вибух, у якому менше приблизно 25 мас. 95 біомаси знаходиться в контакті з рідиною, такою як вода; і контактування матеріалу з мікроорганізмом, який має здатність перетворювати щонайменше частину, наприклад, щонайменше приблизно 1 мас. 95, матеріалу в продукт, такий як займисте паливо.According to another aspect, the invention is characterized by methods of obtaining a product, such as a combustible fuel, which include providing a material comprising a carbohydrate obtained by pre-treating a biomass feedstock selected from any one or more treatments including irradiation, ultrasonic treatment, oxidation, pyrolysis and a steam explosion in which less than about 25 wt. 95% of the biomass is in contact with a liquid such as water; and contacting the material with a microorganism that has the ability to convert at least a portion, for example, at least about 1 wt. 95, material into a product such as flammable fuel.
У деяких варіантах способи включають вибір двох або більше різних методів попередньої обробки. Два або більше різних методів попередньої обробки можуть включати, наприклад, опромінення й ультразвукову обробку, опромінення й окислювання, опромінення і піроліз, ультразвукову обробку й окислювання, ультразвукову обробку і піроліз або окислювання і піроліз. Попередня обробка біомаси необов'язково може включати паровий вибух.In some embodiments, the methods include selecting two or more different preprocessing methods. Two or more different pretreatment methods may include, for example, irradiation and sonication, irradiation and oxidation, irradiation and pyrolysis, sonication and oxidation, sonication and pyrolysis, or oxidation and pyrolysis. Pretreatment of biomass may optionally include steam explosion.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання продукту, такого як займисте паливо, які включають забезпечення матеріалу, що включає вуглевод, одержаного попередньою обробкою підданої зрушенню сировини біомаси, вибраною з будь-якої однієї або більше обробок, що включають опромінення, ультразвукову обробку, окислювання, піроліз і паровий вибух; і контактування матеріалу з мікроорганізмом, який має здатність перетворювати щонайменше частину, наприклад, щонайменше приблизно 1 мас. 9о, матеріалу в продукт, такий як займисте паливо.According to another aspect, the invention features methods of producing a product, such as a combustible fuel, which include providing a material comprising a carbohydrate obtained by pre-treating a sheared biomass feedstock selected from any one or more treatments including irradiation, sonication, oxidation , pyrolysis and steam explosion; and contacting the material with a microorganism that has the ability to convert at least a portion, for example, at least about 1 wt. 9o, material into a product such as flammable fuel.
Піддана зрушенню біомаса може включати, наприклад, дискретні волокна, що мають відношення довжини до діаметра (Д/Д, Г/0) більше приблизно 5/1. Біомаса може мати, наприклад, внутрішні волокна, і біомаса піддається зрушенню до ступеня, при якому суттєво піддаються зрушенню її внутрішні волокна. Наприклад, біомаса піддається зрушенню до ступеня, при якому вона має об'ємну вагу менше приблизно 0,35 г/см3.The sheared biomass may include, for example, discrete fibers having a length-to-diameter ratio (L/L, L/0) greater than about 5/1. The biomass may have, for example, internal fibers, and the biomass can be sheared to the extent that its internal fibers are substantially sheared. For example, biomass is sheared to the extent that it has a bulk density of less than about 0.35 g/cm3.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується системами для обробки сировини біомаси, які включають модуль підготовки сировини біомаси, призначений для зменшення розміру шматків біомаси; два або більше з наступних модулів попередньої обробки: модуль опромінення, розміщений для опромінення біомаси; модуль ультразвукової обробки, розміщений для впливу ультразвукової енергії на біомасу; модуль окислювання, розміщений для окислювання біомаси; модуль піролізу, розміщений для нагрівання біомаси; і підсистему для транспортування біомаси, призначену для переміщення біомаси до модулів і між модулями в межах системи для обробки. Два або більше модулів попередньої обробки встановлюють послідовно і/або пристосовують для обробки частини біомаси приблизно в той самий час. Будь-яка система може додатково включати, наприклад, реактор.According to another aspect, the invention is characterized by systems for the processing of biomass raw materials, which include a biomass raw material preparation module designed to reduce the size of biomass pieces; two or more of the following pretreatment modules: an irradiation module positioned to irradiate the biomass; an ultrasonic treatment module placed for the effect of ultrasonic energy on biomass; oxidation module placed for biomass oxidation; pyrolysis module placed for biomass heating; and a biomass transport subsystem designed to move biomass to and between modules within the system for processing. Two or more pretreatment modules are installed sequentially and/or adapted to process a portion of the biomass at approximately the same time. Any system may additionally include, for example, a reactor.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується системами, що включають реактор, який містить попередньо оброблений матеріал біомаси, що включає вуглевод. Попередньо оброблений матеріал біомаси одержують будь-яким розкритим у даному описі способом.According to another aspect, the invention is characterized by systems comprising a reactor containing pre-treated biomass material comprising a carbohydrate. Pre-treated biomass material is obtained by any method disclosed in this description.
Реактор може також містити, наприклад, мікроорганізм у контакті з матеріалом, причому мікроорганізм має здатність перетворювати щонайменше частину матеріалу в продукт, такий як займисте паливо. Реактор може мати, наприклад, загальний об'єм більше приблизно 1000 л, наприклад, більше 5000 л.The reactor may also contain, for example, a microorganism in contact with the material, and the microorganism has the ability to convert at least part of the material into a product, such as a flammable fuel. The reactor can have, for example, a total volume greater than about 1000 L, for example greater than 5000 L.
Будь-яка система може включати, наприклад, модуль опромінення і модуль ультразвукової обробки.Any system can include, for example, an irradiation module and an ultrasonic processing module.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується вуглеводними матеріалами, одержаними способом, який включає попередню обробку підданої зрушенню сировини біомаси, вибрану з будь-якої однієї або більше обробок, що включають опромінення, ультразвукову обробку, окислювання, піроліз і паровий вибух. Попередня обробка може бути здійснена, наприклад, будь-якими двома або більше обробками, вибраними з опромінення, ультразвукової обробки, окислювання, піролізу і парового вибуху.According to another aspect, the invention is characterized by hydrocarbon materials obtained by a method that includes a pretreatment of the sheared biomass feedstock selected from any one or more treatments including irradiation, ultrasonic treatment, oxidation, pyrolysis, and steam explosion. The pre-treatment can be carried out, for example, by any two or more treatments selected from irradiation, ultrasonic treatment, oxidation, pyrolysis and steam explosion.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується вуглеводними матеріалами, одержаними способом, який включає попередню обробку сировини біомаси, вибрану з будь-яких двох або більше обробок, що включають опромінення, ультразвукову обробку, окислювання, піроліз і паровий вибух.According to another aspect, the invention is characterized by hydrocarbon materials obtained by a method that includes pre-treatment of biomass feedstock selected from any two or more treatments including irradiation, ultrasonic treatment, oxidation, pyrolysis and steam explosion.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується композиціями, які містять целюлозний або лігноцелюлозний матеріал, що має пік максимальної молекулярної маси менше приблизно 25000 і кристалічність менше приблизно 55 95. Целюлозний або лігноцелюлозний матеріал може, наприклад, мати пористість більше приблизно 72 95, питому поверхню за методом БЕТ більше приблизно 0,75 мг/г або об'ємну вагу менше приблизно 0,5 г/см3. Композиція може додатково включати, наприклад, фермент і/або мікроб.According to another aspect, the invention features compositions that contain a cellulosic or lignocellulosic material having a peak maximum molecular weight of less than about 25,000 and a crystallinity of less than about 55 95. The cellulosic or lignocellulosic material may, for example, have a porosity greater than about 72 95, a specific surface area by BET is greater than about 0.75 mg/g or a bulk density of less than about 0.5 g/cm3. The composition may additionally include, for example, an enzyme and/or a microbe.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується композиціями, які містять целюлозний або лігноцелюлозний матеріал, що включає волокна. Целюлозний або лігноцелюлозний матеріал має пік максимальної молекулярної маси приблизно 25000 і об'ємну вагу менше приблизно 0,5 г/см3.According to another aspect, the invention is characterized by compositions that contain cellulosic or lignocellulosic material including fibers. Cellulosic or lignocellulosic material has a peak maximum molecular weight of about 25,000 and a bulk density of less than about 0.5 g/cm3.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання композиційних матеріалів, таких як композиційні матеріали на основі волокна і полімерної матриці, які включають опромінення волокнистого матеріалу, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, з одержанням другого целюлозного і/або лігпоцелюлозного матеріалу, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси; і об'єднання другого целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу з матеріалом, таким як смола.According to another aspect, the invention is characterized by methods of obtaining composite materials, such as composite materials based on fiber and a polymer matrix, which include irradiating a fibrous material that includes a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight to obtain a second cellulosic and/or lignocellulosic material or ligocellulosic material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight; and combining the second cellulosic and/or lignocellulosic material with a material such as resin.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання композиційних матеріалів, таких як композиційні матеріали на основі волокна і полімерної матриці, які включають об'єднання матеріалу, такого як смола, з волокнистим матеріалом, який включає целюлозний і/або ліг ноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, з одержанням композиційного матеріалу, що включає волокнистий матеріал і матрицю; і опромінення композиційного матеріалу для збільшення молекулярної маси першого целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу в матриці, такій як стверджуване сполучне.According to another aspect, the invention is characterized by methods of obtaining composite materials, such as composite materials based on fiber and polymer matrix, which include combining a material such as a resin with a fibrous material that includes cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight, with the production of a composite material, including a fibrous material and a matrix; and irradiating the composite material to increase the molecular weight of the first cellulosic and/or lignocellulosic material in the matrix, such as the cured binder.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання композиційних матеріалів, таких як композиційні матеріали на основі волокна і полімерної матриці, які включають опромінення волокнистого матеріалу, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, з одержанням другого целюлозного і/або лігпоцелюлозного матеріалу, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси; об'єднання другого целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу з матеріалом, таким як смола, з одержанням композиційного матеріалу; і опромінення композиційного матеріалу.According to another aspect, the invention is characterized by methods of obtaining composite materials, such as composite materials based on fiber and a polymer matrix, which include irradiating a fibrous material that includes a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight to obtain a second cellulosic and/or lignocellulosic material or ligocellulosic material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight; combining the second cellulosic and/or lignocellulosic material with a material such as a resin to obtain a composite material; and irradiation of the composite material.
Відповідно до іншого аспекту винахід характеризується способами одержання опромінених деревних продуктів, які включають забезпечення деревного продукту, який включає перший вуглеводовмісний матеріал, що має першу молекулярну масу; і опромінення деревного продукту з одержанням опроміненого деревного продукту, який включає другий вуглеводовмісний матеріал, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси. Способи можуть додатково включати, наприклад, ультразвукову обробку, проведену, наприклад, перед опроміненням, після опромінення або одночасно з опроміненням.According to another aspect, the invention is characterized by methods of obtaining irradiated wood products, which include providing a wood product that includes a first carbohydrate-containing material having a first molecular weight; and irradiating the wood product to produce an irradiated wood product that includes a second carbohydrate-containing material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight. The methods may additionally include, for example, ultrasonic treatment carried out, for example, before irradiation, after irradiation or simultaneously with irradiation.
Розкриті способи, які включають забезпечення першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу; опромінення першого матеріалу з одержанням другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси; і об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом. Мікроорганізм використовує, наприклад, ферменти або іншим способом перетворює другий матеріал і в деяких випадках перший матеріал з одержанням корисного продукту, такого як займисте паливо. Займисте паливо може включати, наприклад, один або більше продуктів, вибраних з водню, спирту, органічної кислоти, вуглеводню або суміші зазначених продуктів.Disclosed are methods that include providing a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight; irradiating the first material to produce a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight; and combining the second material with the microorganism. The microorganism uses, for example, enzymes or otherwise converts the second material and in some cases the first material into a useful product, such as a combustible fuel. Flammable fuel may include, for example, one or more products selected from hydrogen, alcohol, organic acid, hydrocarbon, or a mixture of these products.
Переважний продукт є етанолом або бутанолом, наприклад, н-, втор- або трет-бутанолом.The preferred product is ethanol or butanol, for example, n-, sec-, or tert-butanol.
У деяких варіантах перший матеріал включає целюлозний або лігноцелюлозний матеріал. Наприклад, перший матеріал може являти собою або може включати папір, паперові продукти, деревину, деревиноподібні матеріали, деревностружкові плити, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі, рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, водорості, морські водорості, волосся кокосового горіха, синтетичну целюлозу або суміші будь-якого з зазначених матеріалів.In some embodiments, the first material includes cellulosic or lignocellulosic material. For example, the first material may be or may include paper, paper products, wood, wood-like materials, particle board, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp, plant cellulose fiber, bamboo, sisal, abaca, straw, rods corncobs, algae, seaweed, coconut hair, synthetic cellulose or a mixture of any of these materials.
У переважних варіантах перший матеріал знаходиться у формі волокнистого матеріалу, який включає волокна, одержані зрушенням джерела волокна. Тільки зрушення може зменшити кристалічність волокнистого матеріалу і може працювати синергічно з будь-якою методикою способу, яка може також зменшувати кристалічність і/або молекулярну масу. Зрушення може бути здійснене, наприклад, дисковим ножем. У деяких варіантах волокнистий матеріал має середнє відношення довжини до діаметра більше 5/1.In preferred embodiments, the first material is in the form of a fibrous material that includes fibers obtained by displacement of the fiber source. Displacement alone can reduce the crystallinity of the fibrous material and can work synergistically with any method technique that can also reduce crystallinity and/or molecular weight. Shifting can be done, for example, with a disk knife. In some embodiments, the fibrous material has an average length to diameter ratio greater than 5/1.
Перший і/або другий матеріал можуть мати, наприклад, питому поверхню за методом БЕТ більше 0,25 мг/г і/або пористість більше приблизно 25 95.The first and/or second material may have, for example, a BET surface area greater than 0.25 mg/g and/or a porosity greater than about 25 95.
У деяких варіантах опромінення здійснюють іонізуючим випромінюванням, таким як гамма-промені або пучок електронів.In some embodiments, irradiation is performed with ionizing radiation, such as gamma rays or an electron beam.
У переважних варіантах мікроорганізм є бактерією або грибом, таким як дріжджі.In preferred embodiments, the microorganism is a bacterium or a fungus, such as yeast.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса щонайменше приблизно на 25 95 нижче першої середньочислової молекулярної маси, наприклад, нижче на 50 95.In some embodiments, the second number average molecular weight is at least about 25 95 below the first number average molecular weight, e.g., 50 95 below.
Розкриті способи, які включають зрушення джерела волокна з одержанням першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу; і опромінення першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси. Зрушення може працювати синергічно з опроміненням для зменшення кристалічності і/або молекулярної маси.Disclosed are methods that include shifting a fiber source to produce a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight; and irradiating the first fibrous material, which includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight. Displacement can work synergistically with irradiation to reduce crystallinity and/or molecular weight.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the second material with the microorganism.
Розкриті способи, які включають опромінення джерела волокна, наприклад, паперу, яке включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням опроміненого джерела волокна, яке включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка менше першої середньочислової молекулярної маси; і зрушення опроміненого джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу. Стосовно попередньо опроміненого матеріалу слід зазначити, що опромінений матеріал може бути крихким і більш сприйнятливим до "розкриття" під час зрушення.Disclosed are methods that include irradiating a fiber source, such as paper, that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce an irradiated fiber source that includes cellulose having a second number average molecular weight that is less than the first number average molecular weight; and displacement of the irradiated fiber source to produce fibrous material. With respect to pre-irradiated material, it should be noted that the irradiated material may be brittle and more susceptible to "opening" during displacement.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання волокнистого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining fibrous material with a microorganism.
Розкриті способи, які включають забезпечення першого лігноцелюлозного матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу; і опромінення першого лігноцелюлозного матеріалу з одержанням другого лігноцелюлозного матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси.Disclosed are methods that include providing a first lignocellulosic material that includes cellulose having a first number average molecular weight; and irradiating the first lignocellulosic material to produce a second lignocellulosic material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого лігноцелюлозного матеріалу з мікроорганізмом або видалення лігніну з другого лігноцелюлозного матеріалу з одержанням делігніфікованого матеріалу і наступне об'єднання делігніфікованого матеріалу з мікроорганізмом. Видалений лігнін може бути використаний, наприклад, як речовина, що поліпшує технологічні властивості пластиків, або він може бути спалений з одержанням енергії.These methods may additionally include combining the second lignocellulosic material with a microorganism or removing lignin from the second lignocellulosic material to obtain delignified material and subsequent combining the delignified material with a microorganism. The removed lignin can be used, for example, as a substance that improves the technological properties of plastics, or it can be burned to obtain energy.
Розкриті способи, які включають забезпечення першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу; ущільнення першого волокнистого матеріалу з одержанням ущільненого першого волокнистого матеріалу; і опромінення ущільненого першого волокнистого матеріалу з одержанням ущільненого другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу яка нижче першої середньочислової молекулярної маси. Ущільнення може працювати синергічно з опроміненням для зниження молекулярної маси і може також підвищити продуктивність на будь-якій стадії обробки, розкритої в даному описі.Disclosed are methods that include providing a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight; densification of the first fibrous material to obtain a densified first fibrous material; and irradiating the compacted first fibrous material to produce a compacted second material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight. Densification can work synergistically with irradiation to reduce molecular weight and can also increase productivity in any processing step disclosed herein.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого ущільненого волокнистого матеріалу з мікроорганізмом або фібрування другого ущільненого волокнистого матеріалу з одержанням другого волокнистого матеріалу і наступне об'єднання другого волокнистого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the second compacted fibrous material with a microorganism or fibrating the second compacted fibrous material to obtain the second fibrous material and then combining the second fibrous material with the microorganism.
Для додаткового сприяння зниженню молекулярної маси целюлози в будь-якому представленому в даному описі способі може бути використаний фермент, наприклад, фермент, який розкладає клітковину, і/або агент, який викликає набухання.An enzyme, such as a fiber-degrading enzyme and/or a swelling agent, may be used to further assist in reducing the molecular weight of the cellulose in any of the methods described herein.
Розкриті способи, які включають ультразвукову обробку першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси; і об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом. Мікроорганізм використовує, наприклад, ферменти або іншим способом перетворює другий матеріал і в деяких випадках перший матеріал з одержанням корисного продукту, наприклад, займистого палива. Займисте паливо, наприклад, може являти собою або може включати водень, спирт, органічну кислоту, вуглеводень або суміш зазначених продуктів. Переважний продукт є етанолом або бутанолом, наприклад, н-, втор- або трет-бутанолом.Disclosed methods that include ultrasonic treatment of a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight to obtain a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight; and combining the second material with the microorganism. The microorganism uses, for example, enzymes or otherwise transforms the second material and, in some cases, the first material into a useful product, for example, a combustible fuel. Combustible fuel, for example, may be or may include hydrogen, alcohol, organic acid, hydrocarbon, or a mixture of these products. The preferred product is ethanol or butanol, for example, n-, sec-, or tert-butanol.
У деяких варіантах перший матеріал включає целюлозний або лігноцелюлозний матеріал. Наприклад, перший матеріал може являти собою або може включати папір, паперові продукти, деревину, деревиноподібні матеріали, деревностружкові плити, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі, рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, водорості, морські водорості, волосся кокосового горіха, синтетичну целюлозу або суміші будь-якого з зазначених матеріалів.In some embodiments, the first material includes cellulosic or lignocellulosic material. For example, the first material may be or may include paper, paper products, wood, wood-like materials, particle board, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp, plant cellulose fiber, bamboo, sisal, abaca, straw, rods corncobs, algae, seaweed, coconut hair, synthetic cellulose or a mixture of any of these materials.
У переважних варіантах перший матеріал знаходиться у формі волокнистого матеріалу, який включає волокна, одержані зрушенням джерела волокна. Зрушення може працювати, наприклад, синергічно з ультразвуковою обробкою для зменшення молекулярної маси і/або кристалічності. Зрушення може бути здійснене, наприклад, дисковим ножем. У деяких варіантах волокнистий матеріал має середнє відношення довжини до діаметра більше 5/1.In preferred embodiments, the first material is in the form of a fibrous material that includes fibers obtained by displacement of the fiber source. Displacement can work, for example, synergistically with sonication to reduce molecular weight and/or crystallinity. Shifting can be done, for example, with a disk knife. In some embodiments, the fibrous material has an average length to diameter ratio greater than 5/1.
Перший і/або другий матеріал можуть мати, наприклад, питому поверхню за методом БЕТ більше 0,25 мг/г і/або пористість більше приблизно 25 905.The first and/or second material may have, for example, a BET surface area greater than 0.25 mg/g and/or a porosity greater than about 25,905.
У деяких варіантах ультразвукову обробку здійснюють звуком, який має частоту від приблизно 16 до приблизно 100 кГц і/або інтенсивність від приблизно 30 до приблизно 600 Вт/см?.In some embodiments, the ultrasonic treatment is performed with sound having a frequency of about 16 to about 100 kHz and/or an intensity of about 30 to about 600 W/cm?.
У переважних варіантах мікроорганізм є бактерією або грибом, таким як дріжджі.In preferred embodiments, the microorganism is a bacterium or a fungus, such as yeast.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса щонайменше приблизно на 25 956 нижче першої середньочислової молекулярної маси, наприклад, нижче на 50 95.In some embodiments, the second number average molecular weight is at least about 25,956 below the first number average molecular weight, e.g., below 50,95.
Розкриті способи, які включають зрушення джерела волокна з одержанням першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу; і ультразвукову обробку першого волокнистого матеріалу з одержанням другого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси.Disclosed are methods that include shifting a fiber source to produce a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight; and sonicating the first fibrous material to obtain a second fibrous material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the second material with the microorganism.
Розкриті способи, які включають ультразвукову обробку джерела волокна, наприклад, паперу, яке включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням обробленого ультразвуком джерела волокна, яке включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка менше першої середньочислової молекулярної маси; і зрушення обробленого ультразвуком джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу. Стосовно попередньо обробленого ультразвуком матеріалу слід зазначити, що оброблений ультразвуком матеріал може бути крихким і більш сприйнятливим до "розкриття" під час зрушення.Disclosed are methods that include sonicating a fiber source, such as paper, that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce an sonicated fiber source that includes cellulose having a second number average molecular weight that is less than the first number average molecular weight; and displacement of the sonicated fiber source to produce a fibrous material. Regarding the pre-sonicated material, it should be noted that the sonicated material may be brittle and more susceptible to "opening" during shearing.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання волокнистого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining fibrous material with a microorganism.
Розкриті способи, які включають ультразвукову обробку першого лігноцелюлозного матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням другого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси.Disclosed are methods that include sonicating a first lignocellulosic material that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce a second fibrous material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого лігноцелюлозного матеріалу з мікроорганізмом або видалення лігніну з другого лігноцелюлозного матеріалу з одержанням делігніфікованого матеріалу і наступне об'єднання делігніфікованого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the second lignocellulosic material with a microorganism or removing lignin from the second lignocellulosic material to obtain delignified material and subsequent combining the delignified material with a microorganism.
Розкриті способи, які включають ультразвукову обробку першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням другого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси; і ущільнення другого волокнистого матеріалу з одержанням ущільненого волокнистого матеріалу.Disclosed methods that include ultrasonic treatment of a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce a second fibrous material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight; and densifying the second fibrous material to obtain a densified fibrous material.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання ущільненого волокнистого матеріалу з мікроорганізмом або фібрування ущільненого волокнистого матеріалу з одержанням третього волокнистого матеріалу і наступне об'єднання третього волокнистого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the compacted fibrous material with a microorganism or fibrating the compacted fibrous material to obtain a third fibrous material and then combining the third fibrous material with a microorganism.
Для додаткового сприяння зниженню молекулярної маси целюлози в будь-якому представленому в даному описі способі може бути використаний фермент, наприклад, фермент, що розкладає клітковину, або хімічна речовина, наприклад, гіпохлорит натрію, кислота, основа або агент, що викликає набухання. Обробку ферментом і/або хімічною речовиною можна здійснювати перед ультразвуковою обробкою, під час або після неї.An enzyme, such as a fiber-degrading enzyme, or a chemical, such as sodium hypochlorite, an acid, a base, or a swelling agent, may be used in any of the methods described herein to further assist in reducing the molecular weight of the cellulose. Enzyme and/or chemical treatment can be performed before, during, or after sonication.
Розкриті способи, які включають піроліз першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси; і об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом. Мікроорганізм використовує, наприклад, ферменти або іншим способом перетворює другий матеріал і в деяких випадках перший матеріал з одержанням корисного продукту, наприклад, займистого палива. Займисте паливо може включати, наприклад, один або більше продуктів, вибраних з водню, спирту, органічної кислоти, вуглеводню або суміші зазначених продуктів. Переважний продукт є етанолом або бутанолом.Disclosed are methods that include pyrolyzing a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight; and combining the second material with the microorganism. The microorganism uses, for example, enzymes or otherwise transforms the second material and, in some cases, the first material into a useful product, for example, a combustible fuel. Flammable fuel may include, for example, one or more products selected from hydrogen, alcohol, organic acid, hydrocarbon, or a mixture of these products. The preferred product is ethanol or butanol.
У деяких варіантах перший матеріал включає целюлозний або лігноцелюлозний матеріал. Наприклад, перший матеріал може являти собою або може включати папір, паперові продукти, деревину, деревиноподібні матеріали, деревностружкові плити, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі, рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, водорості, морські водорості, волосся кокосового горіха, синтетичну целюлозу або суміші будь-якого з зазначених матеріалів.In some embodiments, the first material includes cellulosic or lignocellulosic material. For example, the first material may be or may include paper, paper products, wood, wood-like materials, particle board, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp, plant cellulose fiber, bamboo, sisal, abaca, straw, rods corncobs, algae, seaweed, coconut hair, synthetic cellulose or a mixture of any of these materials.
У переважних варіантах перший матеріал знаходиться у формі волокнистого матеріалу, який включає волокна, одержані зрушенням джерела волокна. Відносно малий поперечний переріз може бути часто піролізований з великим контролем і ефективністю. Наприклад, зрушення може бути здійснене дисковим ножем.In preferred embodiments, the first material is in the form of a fibrous material that includes fibers obtained by displacement of the fiber source. A relatively small cross-section can often be pyrolyzed with great control and efficiency. For example, the shift can be made with a disk knife.
У деяких варіантах волокнистий матеріал має середнє відношення довжини до діаметра більш 5/1.In some embodiments, the fibrous material has an average length to diameter ratio greater than 5/1.
Перший або другий матеріал може мати питому поверхню за методом БЕТ більше 0,25 мг/г і/або пористість більше приблизно 25 95. Високі питомі поверхні і/або пористості можуть підвищити швидкості реакції, що робить способи більш ефективними.The first or second material can have a BET surface area greater than 0.25 mg/g and/or a porosity greater than about 25 95. High surface areas and/or porosities can increase reaction rates, making the methods more efficient.
У переважних варіантах мікроорганізм є бактерією або грибом, таким як дріжджі.In preferred embodiments, the microorganism is a bacterium or a fungus, such as yeast.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса щонайменше приблизно на 25 95 нижче першої середньочислової молекулярної маси, наприклад, нижче на 50 905.In some embodiments, the second number average molecular weight is at least about 25,95 below the first number average molecular weight, e.g., below 50,905.
Розкриті способи, які включають зрушення джерела волокна з одержанням першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу; і піроліз першого волокнистого матеріалу з одержанням другого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси.Disclosed are methods that include shifting a fiber source to produce a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight; and pyrolyzing the first fibrous material to produce a second fibrous material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the second material with the microorganism.
Розкриті способи, які включають піроліз джерела волокна, наприклад, паперу, яке включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням піролізованого джерела волокна, яке включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка менше першої середньочислової молекулярної маси; і зрушення піролізованого джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу. Стосовно попередньо піролізованого матеріалу слід зазначити, що піролізований матеріал може бути крихким і більш сприйнятливим до "розкриття" під час зрушення. Зрушення піролізованого матеріалу може потребувати менших витрат енергії і може бути більш ефективним.Disclosed are methods that include pyrolyzing a fiber source, such as paper, that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce a pyrolyzed fiber source that includes cellulose having a second number average molecular weight that is less than the first number average molecular weight; and displacement of the pyrolyzed fiber source to form a fibrous material. With respect to pre-pyrolyzed material, it should be noted that the pyrolyzed material may be brittle and more susceptible to "opening" during shearing. Displacement of the pyrolyzed material may require less energy and may be more efficient.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання волокнистого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining fibrous material with a microorganism.
Розкриті способи, які включають піроліз першого лігноцелюлозного матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням другого лігноцелюлозного матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси.Methods are disclosed that include pyrolyzing a first lignocellulosic material that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce a second lignocellulosic material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання другого лігноцелюлозного матеріалу з мікроорганізмом або видалення лігніну з другого лігноцелюлозного матеріалу з одержанням делігніфікованого матеріалу і наступне об'єднання делігніфікованого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the second lignocellulosic material with a microorganism or removing lignin from the second lignocellulosic material to obtain delignified material and subsequent combining the delignified material with a microorganism.
Розкриті способи, які включають піроліз першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, з одержанням другого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси; і ущільнення другого волокнистого матеріалу з одержанням ущільненого волокнистого матеріалу.Methods are disclosed that include pyrolyzing a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight to produce a second fibrous material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight; and densifying the second fibrous material to obtain a densified fibrous material.
Зазначені способи можуть додатково включати об'єднання ущільненого волокнистого матеріалу з мікроорганізмом або фібрування ущільненого волокнистого матеріалу з одержанням третього волокнистого матеріалу і наступне об'єднання третього волокнистого матеріалу з мікроорганізмом.These methods may additionally include combining the compacted fibrous material with a microorganism or fibrating the compacted fibrous material to obtain a third fibrous material and then combining the third fibrous material with a microorganism.
Для додаткового сприяння зниженню молекулярної маси целюлози в будь-якому представленому в даному описі способі може бути використаний фермент, наприклад, фермент, що розкладає клітковину, або хімічна речовина, наприклад, гіпохлорит натрію або кислота або основа. Обробку ферментом і/або хімічну обробку можна здійснювати перед піролізом, під час або після нього.An enzyme, such as a fiber-degrading enzyme, or a chemical, such as sodium hypochlorite or an acid or base, may be used to further assist in reducing the molecular weight of the cellulose in any of the methods described herein. Enzyme treatment and/or chemical treatment can be carried out before, during or after pyrolysis.
У будь-якому аспекті або варіанті, розкритому в даному описі, піроліз може включати одну або більше наступних особливостей. Піроліз може включати нагрівання першого матеріалу з використанням стійкого нагрівального елемента, такого як металева нитка або металева стрічка. Нагрівання можна проводити прямим контактуванням стійкого нагрівального елемента і першого матеріалу. Піроліз може включати нагрівання першого матеріалу індукцією, наприклад, з використанням піролізу Ситівє-Роїіпі. Піроліз може включати нагрівання першого матеріалу опроміненням, таким як інфрачервоне випромінювання. Випромінювання може бути генероване лазером, таким як інфрачервоний лазер. Піроліз може включати нагрівання першого матеріалу конвективним теплом. Конвективне тепло може бути генероване потоком нагрітого газу. Нагрітий газ можна підтримувати при температурі менше приблизно 12002С, наприклад, менше 1000, менше 750, менше 600, менше 400 або навіть менше 3002С. Нагрітий газ можна підтримувати при температурі більше приблизно 2502С. Конвективне тепло може бути генероване гарячим тілом, що оточує перший матеріал, наприклад, у печі. Піроліз може включати нагрівання першого матеріалу водяною парою при температурі вище приблизно 25026.In any aspect or embodiment disclosed herein, pyrolysis may include one or more of the following features. Pyrolysis can include heating the first material using a stable heating element, such as a metal thread or metal tape. Heating can be carried out by direct contact between the stable heating element and the first material. Pyrolysis may include heating the first material by induction, for example, using Sitivier-Roiip pyrolysis. Pyrolysis may include heating the first material with radiation, such as infrared radiation. The radiation may be generated by a laser, such as an infrared laser. Pyrolysis may include heating the first material with convective heat. Convective heat can be generated by a flow of heated gas. The heated gas can be maintained at a temperature less than about 12002C, for example, less than 1000, less than 750, less than 600, less than 400, or even less than 3002C. The heated gas can be maintained at a temperature greater than about 2502C. Convective heat can be generated by a hot body surrounding the first material, for example in a furnace. Pyrolysis may include heating the first material with steam at a temperature above about 25,026.
Розкриті способи, які включають окислювання першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню, з одержанням другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню. Другий матеріал може бути об'єднаний зі смолою, наприклад, з розплавленою термопластичною смолою, з одержанням композиційного матеріалу. Більш високий рівень окислювання з одночасним збереженням молекулярної маси може забезпечити одержання композиційних матеріалів з винятковими механічними властивостями, такими як підвищені опір стиранню, міцність на стиск, опір зламу, ударна в'язкість, опір вигину, модуль пружності при розтягненні, модуль пружності при вигині і відносне подовження при розриві. Другий матеріал може бути також об'єднаний з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у даному описі, або з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у будь-якій заявці на патент, патенті або публікації, включених у даний опис як посилання.Disclosed are methods that include oxidizing a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content to produce a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight and having a second oxygen content that is higher than the first content oxygen The second material can be combined with a resin, for example, with a molten thermoplastic resin, to obtain a composite material. A higher level of oxidation while maintaining molecular weight can provide composite materials with exceptional mechanical properties such as increased abrasion resistance, compressive strength, fracture resistance, impact strength, flexural strength, tensile modulus, flexural modulus, and relative elongation at break. The second material may also be combined with any solid and/or liquid substance disclosed herein, or with any solid and/or liquid substance disclosed in any patent application, patent, or publication included into this description by reference.
Для додаткового поліпшення диспергованості смола може включати компонент, який включає групи, здатні до утворення водневого зв'язку, такі як одна або декілька ангідридних груп, карбоксильних груп, гідроксильних груп, амідних груп, аміногруп або суміші будь-яких із зазначених груп. У деяких переважних варіантах компонент включає полімер, що співполімеризується з малеїновим ангідридом і/або прищеплений до малеїнового ангідриду.To further improve dispersibility, the resin may include a component that includes groups capable of forming a hydrogen bond, such as one or more anhydride groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, amide groups, amino groups, or a mixture of any of these groups. In some preferred embodiments, the component includes a polymer copolymerized with maleic anhydride and/or grafted to maleic anhydride.
Такі матеріали доступні від фірми Юиропі під маркою ЕОЗБАВОМОФ.Such materials are available from Yuiropi under the brand name EOZBAVOMOF.
Перший матеріал може являти собою або може включати, наприклад, папір, паперові продукти, деревину, деревиноподібні матеріали, деревностружкові плити, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі,The first material may be or may include, for example, paper, paper products, wood, wood-like materials, chipboard, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp,
рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, волосся кокосового горіха, синтетичну целюлозу або суміші будь-якого з зазначених матеріалів. У даному описі розкриті інші матеріали, які включають целюлозу. Додаткові матеріали, які включають целюлозу, розкриті в патентах, заявках на патент і публікаціях, включених у даний опис як посилання.vegetable fiber of cellulose, bamboo, sisal, abaca, straw, corn cobs, coconut hair, synthetic cellulose or mixtures of any of these materials. Other materials that include cellulose are disclosed herein. Additional materials that include cellulose are disclosed in patents, patent applications, and publications incorporated herein by reference.
У деяких бажаних варіантах перший матеріал знаходиться у формі волокнистого матеріалу, що включає волокна. Такі волокнисті матеріали можуть бути, наприклад, забезпечені зрушенням джерела волокна, наприклад, зрушенням джерела волокна з використанням дискового ножа. Для максимального поліпшення механічних властивостей часто бажано, наприклад, щоб волокна волокнистого матеріалу мали середнє відношення довжини до діаметра більше 5/1. Наприклад, для максимального поліпшення диспергованості часто бажано, щоб перший і/або другий матеріал мав питому поверхню за методом БЕТ більше 0,25 мг/г і/або пористість більше приблизно 25 95.In some preferred embodiments, the first material is in the form of a fibrous material comprising fibers. Such fibrous materials can, for example, be provided by displacement of the fiber source, for example, displacement of the fiber source using a disk knife. To maximize mechanical properties, it is often desirable, for example, that the fibers of a fibrous material have an average length-to-diameter ratio greater than 5/1. For example, to maximize dispersibility, it is often desirable for the first and/or second material to have a BET surface area greater than 0.25 mg/g and/or a porosity greater than about 25 95.
Окислюванню матеріалів, розкритих у даному описі, може сприяти ряд методів, які включають піроліз.Oxidation of the materials disclosed herein can be facilitated by a number of methods, including pyrolysis.
Наприклад, окислювання може включати пірол із першого матеріалу нагріванням першого матеріалу з використанням стійкого нагрівального елемента, такого як металева нитка або металева стрічка, в окисному середовищі, наприклад, у присутності повітря, збагаченого киснем інертного газу (наприклад, аргону) або в присутності самого кисню. У деяких переважних способах нагрівання проводять прямим контактом стійкого нагрівального елемента і першого матеріалу. В інших способах окислювання включає піроліз першого матеріалу нагріванням першого матеріалу індукцією, наприклад, з використанням піролізера Сипіє-Роїпі, в окисному середовищі. В інших способах окислювання включає піроліз першого матеріалу нагріванням першого матеріалу опроміненням, таким як інфрачервоне випромінювання, в окисному середовищі. В одному способі випромінювання генерується інфрачервоним лазером. У додаткових способах окислювання включає піроліз першого матеріалу нагріванням першого матеріалу конвективним теплом в окисному середовищі. Конвективне тепло може бути генероване, наприклад, потоком нагрітого газу. Нагрітий газ можна підтримувати, наприклад, при температурі менше приблизно 12002С, наприклад, менше 1000, менше 750, менше 600, менше 400 або навіть менше 3002С. В інших способах конвективне тепло генерують гарячим тілом, що оточує перший матеріал.For example, the oxidation may involve pyrrole from the first material by heating the first material using a stable heating element, such as a metal filament or metal tape, in an oxidizing environment, such as in the presence of air, an oxygen-enriched inert gas (eg, argon), or in the presence of oxygen itself. . In some preferred methods, heating is carried out by direct contact of a stable heating element and the first material. In other methods, oxidation includes pyrolysis of the first material by heating the first material by induction, for example, using a Sipier-Roipi pyrolyzer, in an oxidizing environment. In other methods, the oxidation includes pyrolysis of the first material by heating the first material with radiation, such as infrared radiation, in an oxidizing environment. In one method, the radiation is generated by an infrared laser. In additional methods, oxidation includes pyrolysis of the first material by heating the first material with convective heat in an oxidizing environment. Convective heat can be generated, for example, by a flow of heated gas. The heated gas can be maintained, for example, at a temperature of less than about 12002C, such as less than 1000, less than 750, less than 600, less than 400, or even less than 3002C. In other methods, convective heat is generated by a hot body surrounding the first material.
У додаткових способах окислювання включає піроліз першого матеріалу нагріванням першого матеріалу водяною парою при температурі вище приблизно 25026.In additional methods, the oxidation includes pyrolyzing the first material by heating the first material with steam at a temperature above about 25,026.
Окислюванню матеріалів можуть сприяти також і інші методи, які включають ультразвукову обробку.Other methods, which include ultrasonic treatment, can also contribute to the oxidation of materials.
Окислювання може включати, наприклад, ультразвукову обробку першого матеріалу в окисній атмосфері.Oxidation may include, for example, ultrasonic treatment of the first material in an oxidizing atmosphere.
Ультразвукова обробка може бути здійснена, наприклад, під час диспергування першого матеріалу у водному середовищі. У деяких бажаних варіантах ультразвукову обробку здійснюють з використанням звуку, що має частоту від приблизно 12 до приблизно 25 кГц.Ultrasonic treatment can be carried out, for example, during the dispersion of the first material in an aqueous medium. In some preferred embodiments, the ultrasonic treatment is performed using sound having a frequency of about 12 to about 25 kHz.
Окислювання матеріалів може бути здійснене ще іншими методами, які включають іонізуюче і/або неіонізуюче випромінювання. Окислювання може включати, наприклад, опромінення першого матеріалу гамма- променями в окисному середовищі і/або опромінення першого матеріалу пучком електронів в окисному середовищі.Oxidation of materials can be carried out by other methods, which include ionizing and/or non-ionizing radiation. Oxidation may include, for example, irradiating the first material with gamma rays in an oxidizing environment and/or irradiating the first material with an electron beam in an oxidizing environment.
Для одержання композиційних матеріалів у деяких бажаних варіантах друга середньочислова молекулярна маса не більше ніж на п'ятнадцять відсотків нижче першої середньочислової молекулярної маси. Для одержання композиційних матеріалів у деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса по суті є такою ж, як перша середньочислова молекулярна маса.To obtain composite materials in some preferred variants, the second number average molecular weight is no more than fifteen percent below the first number average molecular weight. For composite materials, in some embodiments, the second number average molecular weight is substantially the same as the first number average molecular weight.
У деяких бажаних варіантах другий вміст кисню щонайменше приблизно на п'ять відсотків вище першого вмісту кисню або ще більш переважно на двадцять відсотків вище першого вмісту кисню.In some preferred embodiments, the second oxygen content is at least about five percent higher than the first oxygen content, or even more preferably twenty percent higher than the first oxygen content.
Розкриті способи, які включають зрушення джерела волокна з одержанням першого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню. Перший волокнистий матеріал окисляють для одержання другого волокнистого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню. Другий волокнистий матеріал може бути використаний для виготовлення композиційних матеріалів або він може бути використаний для інших застосувань. Другий матеріал може бути об'єднаний, наприклад, з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у даному описі, або з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у будь-якій заявці на патент, патенті або публікації, включених у даний опис як посилання.Disclosed are methods that include shifting a fiber source to produce a first fibrous material that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content. The first fibrous material is oxidized to produce a second fibrous material that includes cellulose having a second number average molecular weight and having a second oxygen content that is higher than the first oxygen content. The second fibrous material can be used to make composite materials or it can be used for other applications. The second material may be combined, for example, with any solid and/or liquid substance disclosed herein, or with any solid and/or liquid substance disclosed in any patent application, patent or publication , incorporated herein by reference.
У разі потреби і при одержанні композиційних матеріалів способи можуть додатково включати об'єднання другого волокнистого матеріалу зі смолою, такою як термопластична або термореактивна смола.If necessary and when obtaining composite materials, the methods may additionally include combining the second fibrous material with a resin, such as a thermoplastic or thermoset resin.
Розкриті способи, які включають окислювання джерела волокна, яке включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню, з одержанням окисленого джерела волокна, яке включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню. Окислене джерело волокна потім піддають зрушенню з одержанням окисленого волокнистого матеріалу, який включає волокна. Окислений волокнистий матеріал може бути використаний для виготовлення композиційних матеріалів або він може бути використаний для інших застосувань. Другий матеріал може бути об'єднаний, наприклад, з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у даному описі, або з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у будь-якій заявці на патент, патенті або публікації, включених у даний опис як посилання.Disclosed are methods that include oxidizing a fiber source that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content to produce an oxidized fiber source that includes cellulose having a second number average molecular weight and having a second oxygen content that is higher than the first oxygen content. The oxidized fiber source is then sheared to produce an oxidized fibrous material that includes fibers. The oxidized fibrous material can be used to make composite materials or it can be used for other applications. The second material may be combined, for example, with any solid and/or liquid substance disclosed herein, or with any solid and/or liquid substance disclosed in any patent application, patent or publication , incorporated herein by reference.
Розкриті способи, які включають окислювання першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню, з одержанням другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню. Другий волокнистий матеріал ущільнюють з одержанням ущільненого волокнистого матеріалу.Disclosed are methods that include oxidizing a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content to produce a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight and having a second oxygen content that is higher than the first content oxygen The second fibrous material is compacted to obtain compacted fibrous material.
У разі потреби зазначені способи можуть додатково включати об'єднання ущільненого волокнистого матеріалу зі смолою. У переважному варіанті способи додатково включають фібрування ущільненого волокнистого матеріалу з одержанням третього волокнистого матеріалу і наступне об'єднання третього волокнистого матеріалу зі смолою, такою як термопластична смола. Ущільнений або третій волокнистий матеріал може бути також об'єднаний з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у даному описі, або з будь- якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у будь-якій заявці на патент, патенті або публікації, включених у даний опис як посилання.If necessary, these methods may additionally include combining compacted fibrous material with resin. In a preferred embodiment, the methods additionally include fibrating the densified fibrous material to form a third fibrous material and then combining the third fibrous material with a resin, such as a thermoplastic resin. The densified or third fibrous material may also be combined with any solid and/or liquid substance disclosed herein or with any solid and/or liquid substance disclosed in any patent application, patent or publications incorporated herein by reference.
Розкриті способи, які включають перетворення першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню, у другий матеріал, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню; і об'єднання другого матеріалу зі смолою з одержанням композиційного матеріалу. Перший і/або другий матеріал може бути об'єднаний, наприклад, з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у даному описі, або з будь-якою твердою і/або рідкою речовиною, розкритою у будь-якій заявці на патент, патенті або публікації, включених у даний опис як посилання.Methods are disclosed that include converting a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content into a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight and having a second oxygen content that is higher than the first oxygen content ; and combining the second material with resin to form a composite material. The first and/or second material may be combined, for example, with any solid and/or liquid substance disclosed herein, or with any solid and/or liquid substance disclosed in any patent application , patent or publication incorporated herein by reference.
Розкриті способи, які включають окислювання першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню, з одержанням другого матеріалу, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси, і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню; і об'єднання другого матеріалу з мікроорганізмом. Мікроорганізм може використовувати другий матеріал, наприклад, ферментацію, з одержанням палива, такого як водень, спирти, органічні кислоти і вуглеводні або суміші будь-якого з зазначених палив. У деяких варіантах об'єднують також перший матеріал.Disclosed are methods that include oxidizing a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content to produce a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight and has a second oxygen content that is higher than the first oxygen content; and combining the second material with the microorganism. The microorganism can use the second material, for example fermentation, to produce fuels such as hydrogen, alcohols, organic acids and hydrocarbons or mixtures of any of these fuels. In some variants, the first material is also combined.
Розкриті способи, які включають перетворення першого матеріалу, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу і має перший вміст кисню, у другий матеріал, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси, і має другий вміст кисню, який вище першого вмісту кисню; і об'єднання другого матеріалу з твердою і/або рідкою речовиною, наприклад, з рідиною, яка включає мікроорганізм і/або фермент. У деяких випадках об'єднують також перший матеріал. У деяких випадках мікроорганізм використовує другий матеріал з одержанням палива, такого як водень, спирти, органічні кислоти і вуглеводні або суміші будь-якого з зазначених палив. У деяких варіантах для одержання палива може бути також використаний мікроорганізмом перший матеріал.Methods are disclosed that include converting a first material that includes cellulose having a first number average molecular weight and having a first oxygen content into a second material that includes cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight and having a second an oxygen content that is higher than the first oxygen content; and combining the second material with a solid and/or liquid substance, for example, with a liquid that includes a microorganism and/or an enzyme. In some cases, the first material is also combined. In some cases, the microorganism uses a second material to produce fuel, such as hydrogen, alcohols, organic acids, and hydrocarbons, or mixtures of any of these fuels. In some variants, the first material can also be used by the microorganism to obtain fuel.
Коли використовується мікроорганізм, він може бути природним мікроорганізмом або штучно створеним мікроорганізмом. Мікроорганізм може являти собою, наприклад, бактерію, наприклад, бактерію, що розкладає целюлозу, гриби, наприклад, дріжджі, рослину або одноклітинний організм, наприклад, водорості, найпростіші або грибоподібний одноклітинний організм, наприклад, слизисті гриби. Коли організми сумісні, можуть бути використані суміші. Звичайно різні мікроорганізми можуть продукувати ряд корисних продуктів, таких як паливо, дією на матеріали, наприклад, ферментацію матеріалів. Ферментацією або іншими способами можуть бути одержані, наприклад, спирти, органічні кислоти, вуглеводні, водень, білки або суміші будь-якого з зазначених матеріалів.When a microorganism is used, it can be a natural microorganism or an artificially created microorganism. The microorganism can be, for example, a bacterium, such as a cellulose-degrading bacterium, a fungus, such as a yeast, a plant, or a single-celled organism, such as an algae, a protozoa, or a fungus-like single-celled organism, such as a slime mold. When the organisms are compatible, mixtures may be used. Naturally, various microorganisms can produce a number of useful products, such as fuel, by acting on materials, for example, by fermenting materials. For example, alcohols, organic acids, hydrocarbons, hydrogen, proteins or mixtures of any of these materials can be obtained by fermentation or other methods.
Розкриті способи, які включають зрушення і паровий вибух джерела волокна з утворенням волокнистого матеріалу; і контактування волокнистого матеріалу з мікроорганізмом з одержання продукту. Приклади корисних продуктів включають водень, спирти, органічні кислоти, вуглеводні, білки і їх комбінації. Приклади застосовних джерел волокна включають целюлозний матеріал, лігноцелюлозний матеріал і їх комбінації.Methods are disclosed that include displacement and steam explosion of a fiber source to form a fibrous material; and contacting the fibrous material with the microorganism to produce the product. Examples of useful products include hydrogen, alcohols, organic acids, hydrocarbons, proteins, and combinations thereof. Examples of applicable fiber sources include cellulosic material, lignocellulosic material, and combinations thereof.
Зрушення і паровий вибух джерела волокна для утворення волокнистого матеріалу можуть бути здійснені у будь-якому порядку. Крім того, у будь-якому порядку можуть бути здійснені численні операції зрушення і/або парового вибуху. Зрушення може бути здійснене, наприклад, з використанням дискового ножа. Перед зрушенням і/або паровим вибухом джерело волокна може бути розрізане.Displacement and steam explosion of the fiber source to form the fibrous material can be done in any order. In addition, multiple displacement and/or steam explosion operations can be performed in any order. Shifting can be done, for example, using a disk knife. The fiber source may be cut prior to displacement and/or steam explosion.
У деяких варіантах спосіб включає, наприклад, зрушення джерела волокна для утворення підданого зрушенню джерела волокна і наступний паровий вибух підданого зрушенню джерела волокна з утворенням волокнистого матеріалу. Волокнистий матеріал можна також одержати додатковим зрушенням джерела волокна, підданого зрушенню і паровому вибуху. Можна також піддати зрушенню джерело волокна другий раз для одержання другого джерела волокна, підданого зрушенню, яке потім піддають паровому вибуху з одержанням волокнистого матеріалу.In some embodiments, the method includes, for example, shearing the fiber source to form a sheared fiber source and subsequent steam explosion of the sheared fiber source to form a fibrous material. Fibrous material can also be obtained by additional displacement of the fiber source subjected to displacement and steam explosion. It is also possible to shear the fiber source a second time to produce a second sheared fiber source which is then steam exploded to form a fibrous material.
Розкриті способи, які включають паровий вибух джерела волокна з утворенням джерела волокна, підданого паровому вибуху, і наступне зрушення підданого паровому вибуху джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу. Волокнистий матеріал можна також одержати додатковим паровим вибухом джерела волокна, підданого зрушенню і паровому вибуху.Disclosed are methods that include steam explosion of a fiber source to form a steam-exploded fiber source and subsequent displacement of a steam-exploded fiber source to form a fibrous material. Fibrous material can also be obtained by additional steam explosion of a fiber source subjected to displacement and steam explosion.
Розкриті способи, які включають одночасне зрушення і паровий вибух джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу.Disclosed are methods that include simultaneous displacement and steam explosion of a fiber source to produce a fibrous material.
У деяких варіантах спосіб може включати пропускання підданого зрушенню матеріалу через одне або більше сит, наприклад, через сито, що має середній розмір отворів 1,59 мм або менше (0,0625 дюйма). Просіювання розділяє матеріал відповідно до розміру. В одному варіанті спосіб включає, наприклад: зрушення джерела волокна з одержанням підданого зрушенню джерела волокна; пропускання підданого зрушенню джерела волокна через перше сито з одержанням просіяного джерела волокна; зрушення просіяного джерела волокна з одержанням другого підданого зрушенню джерела волокна; пропускання другого підданого зрушенню джерела волокна через друге сито, що має середній розмір отворів менше ніж у першому ситі, з одержанням другого просіяного джерела волокна; і паровий вибух другого просіяного джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу. Спосіб може додатково включати зрушення другого просіяного джерела волокна з одержанням третього підданого зрушенню джерела волокна і наступний паровий вибух третього підданого зрушенню джерела волокна з одержанням волокнистого матеріалу.In some embodiments, the method may include passing the sheared material through one or more sieves, for example, a sieve having an average pore size of 1.59 mm or less (0.0625 inch). Sieving separates material according to size. In one embodiment, the method includes, for example: displacement of the fiber source to obtain a displaced fiber source; passing the displaced fiber source through the first sieve to obtain a screened fiber source; displacement of the screened fiber source to obtain a second displaced fiber source; passing the second biased fiber source through a second sieve having an average pore size smaller than that of the first sieve to obtain a second sieved fiber source; and steam explosion of the second screened fiber source to form a fibrous material. The method may additionally include displacement of the second screened fiber source to obtain a third displaced fiber source and subsequent steam explosion of the third displaced fiber source to obtain a fibrous material.
Можна також піддати зрушенню джерело волокна й одночасно пропустити його через сито.It is also possible to shear the fiber source and pass it through the sieve at the same time.
Способи можуть також додатково включати поміщення волокнистого матеріалу у по суті газонепроникний матеріал для видалення захопленого газу й ущільнення волокнистого матеріалу. По суті газонепроникний матеріал може бути розчинним у воді і може мати форму мішка.The methods may also further include placing the fibrous material in a substantially gas-impermeable material to remove entrapped gas and compact the fibrous material. The essentially gas-tight material may be soluble in water and may take the form of a bag.
Приклади мікроорганізмів, які можуть бути використані для одержання корисних продуктів, включають бактерії, дріжджі або їх комбінації. Мікроорганізм може являти собою, наприклад, бактерію, наприклад, бактерію, що розкладає целюлозу, гриб, наприклад, дріжджі, рослину або одноклітинний організм, наприклад, водорості, найпростіші або грибоподібний одноклітинний організм, наприклад, слизисті гриби.Examples of microorganisms that can be used to produce useful products include bacteria, yeast, or combinations thereof. The microorganism can be, for example, a bacterium, such as a cellulose-degrading bacterium, a fungus, such as yeast, a plant, or a single-celled organism, such as algae, protozoa, or a fungus-like single-celled organism, such as slime molds.
Приклади продуктів, які можуть бути одержані, включають одно- і багатоатомні Сі-Св-алкилові спирти, одноосновні і багатоосновні карбонові кислоти, С1і-Св-вуглеводні і їх комбінації. Конкретні приклади придатних спиртів включають метанол, етанол, пропанол, ізопропанол, бутанол, етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,4- бутандіол, гліцерин і їх комбінації. Конкретні приклади придатних карбонових кислот включають мурашину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, валеріанову кислоту, капронову кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавлеву кислоту, малонову кислоту, бурштинову кислоту, глутарову кислоту, олеїнову кислоту, лінолеву кислоту, гліколеву кислоту, молочну кислоту, у-гідроксимасляну кислоту і їх комбінації. Приклади придатних вуглеводнів включають метан, етан, пропан, пентан, н-гексан і їх комбінації.Examples of products that can be obtained include mono- and polyhydric C-Cv-alkyl alcohols, monobasic and polybasic carboxylic acids, C1i-Cv-hydrocarbons and their combinations. Specific examples of suitable alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, and combinations thereof. Specific examples of suitable carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, palmitic acid, stearic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, oleic acid, linoleic acid, glycolic acid. , lactic acid, y-hydroxybutyric acid and their combinations. Examples of suitable hydrocarbons include methane, ethane, propane, pentane, n-hexane and combinations thereof.
Багато які з зазначених продуктів можуть бути використані як палива.Many of these products can be used as fuel.
Використовуваний у даному описі термін "волокнистий матеріал" означає матеріал, який включає численні розпушені роздільні і розділювані волокна. Волокнистий матеріал може бути одержаний, наприклад, із джерела волокна, яке являє собою вибілений крафт-папір, зрушенням, наприклад, за допомогою дискового ножа.As used in this description, the term "fibrous material" means a material that includes numerous loose separated and separated fibers. The fibrous material can be obtained, for example, from a source of fiber, which is bleached kraft paper, by shearing, for example, using a disk knife.
Використовуваний у даному описі термін "сито" означає елемент, здатний просіювати матеріал відповідно до розміру. Приклади сит включають перфоровану пластину, циліндр або подібний елемент або дротяну сітку, або сукняну тканину.As used herein, the term "sieve" means an element capable of screening material according to size. Examples of sieves include a perforated plate, a cylinder or similar element, or a wire mesh, or cloth fabric.
Використовуваний у даному описі термін "піроліз" означає розрив зв'язків у матеріалі з використанням теплової енергії. Піроліз може відбуватися в той час, коли матеріал знаходиться у вакуумі або занурений у газоподібний матеріал, такий як окисний газ, наприклад, повітря або кисень, або відновний газ, такий як водень.As used in this description, the term "pyrolysis" means the breaking of bonds in the material using thermal energy. Pyrolysis can occur while the material is in a vacuum or immersed in a gaseous material such as an oxidizing gas such as air or oxygen or a reducing gas such as hydrogen.
Вміст кисню вимірюється елементним аналізом зразка, підданого піролізу в печі, яка працює при температурі 13002С або вище.Oxygen content is measured by elemental analysis of a sample subjected to pyrolysis in a furnace operating at a temperature of 13002C or higher.
Термін "біомаса" стосується нескам'янілої, тобто відроджуваної, органічної речовини. Різні типи біомаси включають рослинну біомасу (визначену нижче), тваринну біомасу (будь-який тваринний побічний продукт, тваринні відходи і т. д.) і біомасу з міських відходів (відходи постійно проживаючого населення і легкі комерційні відходи з рецикловими продуктами, наприклад, такими, з яких видалені метал і скло).The term "biomass" refers to non-fossilized, i.e. regenerated, organic matter. Different types of biomass include plant biomass (defined below), animal biomass (any animal by-product, animal waste, etc.) and biomass from municipal waste (residential waste and light commercial waste with recycled products such as , from which metal and glass have been removed).
Терміни "рослинна біомаса" і "лігноцелюлозна біомаса" стосуються фактично будь-якої органічної речовини рослинного походження (деревної або недеревної), придатної для підтримання енергії. Рослинна біомаса може включати, але без обмеження, відходи і залишки сільськогосподарського врожаю, такі як кукурудзяна солома, пшенична солома, рисова солома, очеретяно-цукрова багаса і подібні. Рослинна біомаса додатково включає, але без обмеження, дерева, деревні паливні культури, відходи і залишки деревини, такі як залишки деревини хвойних порід, корові відходи, тирсу, потоки відходів паперової і целюлозної промисловості, деревне волокно і т. д. Як інше джерело рослинної біомаси можуть бути додатково використані для переробки у великому масштабі кормові посівні трави, такі як просо прутоподібне. На міських територіях найкраща потенційна сировина для рослинної біомаси включає дворові відходи (наприклад, трав'янисті зрізи, листя, зрізи дерев і чагарники) і відходи переробки овочевих культур. "Лігпоцелюлозна сировина" являє собою будь-який тип рослинної біомаси, такий як, але без обмеження, недеревна рослинна біомаса, оброблювані культури, такі як, але без обмеження, трави, наприклад, але без обмеження, С4-трави, такі як просо прутоподібне, сога дгаз5, плевел, тізсапіпих, двокитичник очеретоподібний або їх комбінації, або залишки цукрового виробництва, такі як багаса або бурячний гніт, залишки сільськогосподарського виробництва, наприклад, солому сої, кукурудзяну солому, рисову солому, рисове лушпиння, ячмінну солому, стрижні кукурудзяних качанів, пшеничну солому, солому каноли, рисову солому, вівсяну солому, вівсяне лушпиння, кукурудзяне волокно, волокно рециркульованої деревної маси, тирсу, тверду деревину листяних порід, наприклад, осикову деревину й тирсу, деревину хвойних порід або їх комбінацію.The terms "vegetable biomass" and "lignocellulosic biomass" refer to virtually any organic matter of plant origin (woody or non-woody) suitable for supporting energy. Plant biomass can include, but is not limited to, agricultural crop wastes and residues, such as corn straw, wheat straw, rice straw, sugar cane bagasse, and the like. Plant biomass additionally includes, but is not limited to, trees, woody fuel crops, wood waste and residues, such as softwood residues, cow waste, sawdust, pulp and paper industry waste streams, wood fiber, etc. As another source of plant biomass biomass can be further used for large-scale processing of forage grasses such as millet. In urban areas, the best potential feedstocks for plant biomass include yard waste (eg grass clippings, leaves, tree clippings and brush) and vegetable processing waste. "Ligpocellulosic feedstock" is any type of plant biomass such as, but not limited to, non-woody plant biomass, cultivated crops such as, but not limited to, grasses such as, but not limited to, C4 grasses such as millet , sorghum dgaz5, chaff, tizzapih, reed sedge or combinations thereof, or residues from sugar production, such as bagasse or beet pulp, residues from agricultural production, for example, soybean straw, corn straw, rice straw, rice husk, barley straw, corn cobs , wheat straw, canola straw, rice straw, oat straw, oat hulls, corn fiber, recycled wood pulp fiber, sawdust, hardwoods such as aspen and sawdust, softwood, or a combination thereof.
Лігпоцелюлозна сировина може додатково включати відходи целюлозної промисловості, такі як, але без обмеження, газетний папір, картон, тирса і т. п.The ligocellulosic feedstock may additionally include pulp industry waste such as, but not limited to, newsprint, paperboard, sawdust, and the like.
Лігпоцелюлозна сировина може включати один вид волокна, або, альтернативно, лігноцелюлозна сировина може включати суміш волокон, що походять від різної лігноцелюлозної сировини. Крім того, лігноцелюлозна сировина може включати свіжу лігноцелюлозну сировина, частково висушену лігноцелюлозну сировину або їх комбінацію.The lignocellulosic feedstock may include a single type of fiber, or, alternatively, the lignocellulosic feedstock may include a mixture of fibers derived from different lignocellulosic feedstocks. In addition, the lignocellulosic feedstock may include fresh lignocellulosic feedstock, partially dried lignocellulosic feedstock, or a combination thereof.
Для цілей даного опису вуглеводи являють собою матеріали, які повністю складаються з однієї або більше сахаридних ланок, або матеріали, які включають одну або більше сахаридних ланок. Вуглеводи можуть бути полімерними (наприклад, число ланок дорівнює або більше 10,100,1000,10000 або 100000), олігомерними (наприклад, число ланок дорівнює або більше 4,5, 6,7, 8,9 або 10), тримерними, димерними або мономерними.For the purposes of this description, carbohydrates are materials that consist entirely of one or more saccharide units, or materials that include one or more saccharide units. Carbohydrates can be polymeric (for example, the number of units is equal to or greater than 10, 100, 1000, 10000, or 100000), oligomeric (for example, the number of units is equal to or greater than 4.5, 6.7, 8.9, or 10), trimeric, dimeric, or monomeric .
Коли вуглеводи утворені з більше однієї повторюваної ланки, повторювані ланки можуть бути однаковими або різними.When carbohydrates are formed from more than one repeating unit, the repeating units may be the same or different.
Приклади полімерних вуглеводів включають целюлозу, ксилан, пектин і крохмаль, тоді як целюлоза і лактоза є прикладами димерних вуглеводів. Приклади мономерних вуглеводів включають глюкозу і ксилозу.Examples of polymeric carbohydrates include cellulose, xylan, pectin, and starch, while cellulose and lactose are examples of dimeric carbohydrates. Examples of monomeric carbohydrates include glucose and xylose.
Вуглеводи можуть бути частиною надмолекулярної структури, наприклад, ковалентно зв'язані в структурі.Carbohydrates can be part of a supramolecular structure, for example, covalently linked in the structure.
Приклади таких матеріалів включають лігноцелюлозні матеріали, такі як ті, котрі знайдені в деревині.Examples of such materials include lignocellulosic materials such as those found in wood.
Займисте паливо є продуктом, здатним до горіння в присутності кисню. Приклади займистих палив включають етанол, н-пропанол, н-бутанол, водень і суміші будь-яких двох або більше зазначених речовин.Flammable fuel is a product capable of burning in the presence of oxygen. Examples of flammable fuels include ethanol, n-propanol, n-butanol, hydrogen, and mixtures of any two or more of these substances.
Використовуваний у даному описі термін "агенти, що викликають набухання" означає матеріали, які викликають видиме набухання, наприклад, збільшення об'єму целюлозних і/або лігноцелюлозних матеріалів на 2,5 9о у порівнянні з ненабухлим станом при використанні таких матеріалів у вигляді розчину, наприклад, водного розчину. Приклади включають лужні речовини, такі як гідроксид натрію, гідроксид калію, гідроксид літію і гідроксид амонію, підкислювальні агенти, такі як мінеральні кислоти (наприклад, сірчана кислота, хлористоводнева кислота і фосфорна кислота), солі, такі як хлорид цинку, карбонат кальцію, карбонат натрію, сульфат бензилтриметиламонію, і основні органічні аміни, такі як етилендіамін.As used in this description, the term "swelling agents" means materials that cause visible swelling, for example, an increase in the volume of cellulosic and/or lignocellulosic materials by 2.5 9o compared to the non-swelling state when using such materials in the form of a solution, for example, an aqueous solution. Examples include alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and ammonium hydroxide, acidifying agents such as mineral acids (e.g. sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid), salts such as zinc chloride, calcium carbonate, sodium, benzyltrimethylammonium sulfate, and basic organic amines such as ethylenediamine.
Використовуваний у даному описі термін "підданий зрушенню матеріал» означає матеріал, що включає окремі волокна, у якому щонайменше 50 90 окремих волокон мають відношення довжина/діаметр (Д/Д) щонайменше приблизно 5 і мають у неущільненому вигляді об'ємну вагу менше приблизно 0,6 г/см3. Підданий зрушенню матеріал, тому, відрізняється від матеріалу, що розрізаний, розрубаний або подрібнений.As used herein, the term "sheared material" refers to a material comprising individual fibers in which at least 50 90 of the individual fibers have a length/diameter (L/D) ratio of at least about 5 and have an uncompacted bulk density of less than about 0 ,6 g/cm 3. Displaced material is therefore different from material that is cut, chopped or crushed.
Використовуваний в даному описі вираз "зміна молекулярної структури сировини біомаси" означає зміну розташування утворення хімічного зв'язку або конформації структури. Зміна молекулярної структури може включати, наприклад, зміну надмолекулярної структури матеріалу, окислювання матеріалу, зміну середньої молекулярної маси, зміну середньої кристалічності, зміну питомої поверхні, зміну ступеня полімеризації, зміну пористості, зміну ступеня розгалуження, прищеплення до інших матеріалів, зміну розміру кристалічного домену або зміну загального розміру домену.The expression "change in the molecular structure of the biomass raw material" used in this description means a change in the location of the formation of a chemical bond or the conformation of the structure. A change in the molecular structure may include, for example, a change in the supramolecular structure of the material, oxidation of the material, a change in the average molecular weight, a change in the average crystallinity, a change in the specific surface, a change in the degree of polymerization, a change in the porosity, a change in the degree of branching, grafting to other materials, a change in the crystal domain size, or changing the total size of the domain.
Якщо не зазначено інакше, усі технічні і наукові терміни, використовувані в даному описі, мають таке ж значення, що є загальноприйнятим для фахівців в галузі, до якої належить даний винахід. Хоча в практиці або випробуваннях дійсного винаходу можуть бути використані методи і матеріали, подібні або еквівалентні розкритим у даному описі, придатні методи і матеріали розкриті нижче. Усі публікації, заявки на патент, патенти й інші згадані в даному описі посилання включені у всій їх повноті як посилання. У випадку конфлікту даний опис, включаючи визначення, буде контролюватися. Крім того, матеріали, способи і приклади є тільки пояснювальними і не призначені для обмеження.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in this description have the same meaning as is generally accepted by those skilled in the art to which the present invention belongs. Although similar or equivalent methods and materials to those disclosed herein may be used in the practice or testing of the actual invention, suitable methods and materials are disclosed below. All publications, patent applications, patents and other references mentioned in this description are incorporated by reference in their entirety. In the event of a conflict, this description, including definitions, will control. In addition, the materials, methods and examples are illustrative only and are not intended to be limiting.
Інші характерні відмінності і переваги даного винаходу стануть очевидними з наступного докладного опису і формули винаходу.Other characteristic differences and advantages of this invention will become apparent from the following detailed description and claims.
Фіг.1 є блок-схемою, яка ілюструє перетворення біомаси в продукти і побічні продукти.Figure 1 is a block diagram illustrating the conversion of biomass into products and by-products.
Фіг.2 є блок-схемою, яка ілюструє перетворення джерела волокна в перший і другий волокнисті матеріали.Figure 2 is a block diagram illustrating the conversion of a fiber source into first and second fiber materials.
Фіг.3 являє собою вигляд у розрізі дискового ножа.Fig. 3 is a sectional view of a disk knife.
Фіг.4 є блок-схемою, яка ілюструє перетворення джерела волокна в перший, другий і третій волокнисті матеріали.Fig.4 is a block diagram illustrating the transformation of a fiber source into first, second and third fibrous materials.
Фіг.5 є блок-схемою, яка ілюструє ущільнення матеріалу.Fig.5 is a block diagram illustrating the compaction of the material.
Фіг.б6 є перспективним виглядом гранулятора.Fig. b6 is a perspective view of the granulator.
Фіг.7А представляє ущільнений волокнистий матеріал у формі гранул.Fig. 7A represents compacted fibrous material in the form of granules.
Фіг.7В є поперечним розрізом порожньої гранули, центр порожнини якої знаходиться на лінії центра гранули.Fig. 7B is a cross-section of an empty pellet, the center of the cavity of which is located on the line of the center of the pellet.
Фіг.7С є поперечним розрізом порожньої гранули, центр порожнини якої знаходиться поза лінією центра гранули.Fig. 7C is a cross-section of an empty pellet, the center of the cavity of which is outside the line of the center of the pellet.
Фіг.7О є поперечним розрізом трилопатевої гранули.Fig. 7O is a cross-section of a three-lobed granule.
Фіг.8 є блок-схемою, яка ілюструє послідовність обробки для переробки сировини.Fig.8 is a block diagram illustrating the sequence of processing for the processing of raw materials.
Фіг.9 є перспективним зображенням з вирізом гамма-опромінювача.Fig. 9 is a perspective view with a cutout of the gamma irradiator.
Фіг.10 є збільшеним перспективним зображенням області А Фіг.9.Fig. 10 is an enlarged perspective view of area A of Fig. 9.
Фіг.11 є блок-схемою, яка ілюструє послідовність попередньої обробки сировини опроміненням пучком електронів.Fig. 11 is a block diagram illustrating the sequence of pre-treatment of raw materials by electron beam irradiation.
Фіг.12 є схематичним зображенням системи для ультразвукової обробки технологічного потоку целюлозного матеріалу в рідкому середовищі.Fig. 12 is a schematic representation of the system for ultrasonic treatment of the technological flow of cellulosic material in a liquid medium.
Фіг.13 є схематичним зображенням ультразвукової установки, що має два перетворювачі, з'єднаних в один рупор.Fig. 13 is a schematic representation of an ultrasonic installation having two transducers connected in one horn.
Фіг.14 є блок-схемою, яка ілюструє систему для піролітичної попередньої обробки сировини.Fig.14 is a block diagram illustrating a system for pyrolytic pretreatment of raw materials.
Фіг.15 є виглядом збоку в розрізі камери піролізу.Fig. 15 is a side view in section of the pyrolysis chamber.
Фіг.16 є виглядом збоку в розрізі камери піролізу.Fig. 16 is a side view in section of the pyrolysis chamber.
Фіг.17 є виглядом збоку в розрізі камери піролізера, що включає нагріту нитку. фіг.18 є схематичним виглядом збоку в розрізі піролізера Сипе-Роїпі.Fig. 17 is a side view in section of the pyrolyzer chamber, which includes a heated filament. Fig. 18 is a schematic side view in section of the Sipe-Roipi pyrolyzer.
Фіг.19 є схематичним виглядом збоку в розрізі печі піролізера.Fig. 19 is a schematic side view in section of the pyrolyzer furnace.
Фіг.20 є схематичним виглядом зверху в розрізі апаратури для піролізу лазером.Fig. 20 is a schematic top view in section of the apparatus for laser pyrolysis.
Фіг.21 є схематичним виглядом зверху в розрізі флеш-піролізера з вольфрамовою ниткою.Fig. 21 is a schematic top view in section of a flash pyrolyzer with a tungsten filament.
Фіг.22 є блок-схемою, яка ілюструє систему для попередньої обробки сировини окислюванням.Fig.22 is a block diagram illustrating a system for pre-treatment of raw materials by oxidation.
Фіг23 є блок-схемою, яка ілюструє загальну схему способу перетворення джерела волокна в продукт, наприклад, етанол.Figure 23 is a block diagram illustrating a general scheme of a method for converting a fiber source into a product, for example ethanol.
Фіг.24 є виглядом у поперечному розрізі апаратури для парового вибуху.Fig. 24 is a cross-sectional view of the steam explosion apparatus.
Фіг25 є схематичним виглядом збоку в розрізі гібридного пристрою, що забезпечує обробку сировини опроміненням пучком електронів і ультразвуком.Fig. 25 is a schematic side view in section of a hybrid device that provides processing of raw materials by irradiation with an electron beam and ultrasound.
Фіг.26 є сканованим електронним мікрознімком зображення волокнистого матеріалу, одержаного з паперу з багатошаровим покриттям, при 25-кратному збільшенні. Волокнистий матеріал одержували з використанням дискового ножа і сита з отворами розміром 1/8 дюйма (3,175 мм).Fig. 26 is a scanned electron micrograph of an image of a fibrous material obtained from paper with a multilayer coating, at 25 times magnification. The fibrous material was obtained using a disk knife and a 1/8 inch (3.175 mm) screen.
Фіг.27 є сканованим електронним мікрознімком зображення волокнистого матеріалу, одержаного з вибіленого паперового крафт-картону, при 25-кратному збільшенні. Волокнистий матеріал одержували з використанням дискового ножа і сита з отворами розміром 1/8 дюйма (3,175 мм).Fig. 27 is a scanned electron micrograph of an image of a fibrous material obtained from bleached paper kraft board, at 25 times magnification. The fibrous material was obtained using a disk knife and a 1/8 inch (3.175 mm) screen.
Ффіг.28 є сканованим електронним мікрознімком зображення волокнистого матеріалу, одержаного з вибіленого паперового крафт-картону, при 25-кратному збільшенні. Волокнистий матеріал двічі піддавали зрушенню з використанням дискового ножа і сита з отворами розміром 1/16 дюйма (1,588 мм) під час кожного зрушення.Figure 28 is a scanned electron micrograph of a fibrous material obtained from bleached kraft paperboard at 25x magnification. The fibrous material was sheared twice using a disc knife and a screen with 1/16 inch (1.588 mm) openings during each shear.
Ффіг.29 є сканованим електронним мікрознімком зображення волокнистого матеріалу, одержаного з вибіленого паперового крафт-картону, при 25-кратному збільшенні. Волокнистий матеріал тричі піддавали зрушенню з використанням дискового ножа. Під час першого зрушення використовували сито з отворами розміром 1/3 дюйма (3,175 мм); під час другого зрушення використовували сито з отворами розміром 1/16 дюйма (1,588 мм), і під час третього зрушення використовували сито з отворами розміром 1/32 дюйма (0,794 мм).Figure 29 is a scanned electron micrograph of a fibrous material obtained from bleached kraft paperboard at 25x magnification. The fibrous material was sheared three times using a disk knife. A sieve with 1/3 inch (3.175 mm) openings was used during the first shift; the second shift used a 1/16 inch (1.588 mm) screen, and the third shift used a 1/32 inch (0.794 mm) screen.
Фіг.30 є схематичним виглядом збоку апаратури для ультразвукової обробки, тоді як Фіг.31 є виглядом у поперечному розрізі пристрою Фіг.30.Fig. 30 is a schematic side view of the apparatus for ultrasonic treatment, while Fig. 31 is a cross-sectional view of the device of Fig. 30.
Фіг.32 є сканованим електронним мікрознімком, при 1000-кратному збільшенні зображення, волокнистого матеріалу, одержаного зрушенням проса прутоподібного з використанням дискового ножа і наступним пропусканням підданого зрушенню матеріалу через сито з отворами розміром 1/32 дюйма (0,794 мм).Fig. 32 is a scanned electron micrograph, at 1000x magnification, of fibrous material obtained by shearing rod millet using a disk knife and then passing the sheared material through a 1/32 inch (0.794 mm) sieve.
Фіг.33 і 34 є сканованими електронними мікрознімками, при 1000-кратному збільшенні зображення, волокнистого матеріалу Фіг.32 після опромінення гамма-променями дозами 10 і 100 Мрад, відповідно.Figures 33 and 34 are scanned electron micrographs, at a 1000-fold magnification of the image, of the fibrous material of Figure 32 after irradiation with gamma rays at doses of 10 and 100 Mrad, respectively.
Фіг.35 є сканованими електронними мікрознімками, при 1000-кратному збільшенні зображення, волокнистого матеріалу фіг.32 після опромінення дозою 10 Мрад і ультразвукової обробки.Fig. 35 are scanned electron micrographs, at a 1000-fold magnification of the image, of the fibrous material of Fig. 32 after irradiation with a dose of 10 Mrad and ultrasonic treatment.
Фіг.36 є сканованим електронним мікрознімком, при 1000-кратному збільшенні зображення, волокнистого матеріалу фіг.32 після опромінення дозою 100 Мрад і ультразвукової обробки.Fig. 36 is a scanned electron micrograph, at a 1000-fold magnification of the image, of the fibrous material of Fig. 32 after irradiation with a dose of 100 Mrad and ultrasonic treatment.
Фіг.37 є інфрачервоним спектром паперового крафт-карто ну, підданого зрушенню дисковим ножем.Fig. 37 is an infrared spectrum of paper kraft board subjected to displacement with a disk knife.
Фіг.38 є інфрачервоним спектром крафт-паперу Фіг.37 після опромінення гамма-випромінюванням дозою 100Fig. 38 is the infrared spectrum of kraft paper Fig. 37 after irradiation with gamma radiation at a dose of 100
Мрад.Mrad.
Фіг.39 є схематичним зображенням способу перетворення біомаси.Fig. 39 is a schematic representation of the biomass conversion method.
Фіг.40 є схематичним зображенням іншого способу перетворення біомаси.Fig. 40 is a schematic representation of another method of biomass conversion.
Біомаса (наприклад, рослинна біомаса, тваринна біомаса і біомаса з міських відходів) може бути перероблена з одержанням корисних продуктів, таких як палива. Нижче описані системи і способи, у яких можуть бути використані, наприклад, як вихідна сировина, целюлозні і/або лігноцелюлозні матеріали, які легкодоступні, але які може бути важко обробляти, наприклад, ферментацією. Вихідні матеріали спочатку фізично підготовляють для обробки, часто зменшенням розміру матеріалів для вихідної сировини. Фізично підготовлена сировина може бути попередньо оброблена або перероблена з використанням однієї або декількох обробок, вибраних з опромінення, ультразвукової обробки, окислювання, піролізу і парового вибуху. Різні системи і методи попередньої обробки можуть бути використані в комбінаціях, які включають дві, три або навіть чотири технології.Biomass (eg plant biomass, animal biomass and biomass from municipal waste) can be processed into useful products such as fuel. Described below are systems and methods in which cellulosic and/or lignocellulosic materials that are readily available but may be difficult to process, for example by fermentation, can be used, for example, as raw materials. Raw materials are first physically prepared for processing, often by reducing the size of the raw materials. Physically prepared raw materials may be pretreated or processed using one or more treatments selected from irradiation, ultrasonication, oxidation, pyrolysis, and steam explosion. Different pretreatment systems and methods can be used in combinations that include two, three or even four technologies.
У деяких випадках для забезпечення матеріалів, що включають вуглевод, такий як целюлоза, що може бути перетворений мікроорганізмом у ряд бажаних продуктів, таких як займисті палива (наприклад, етанол, бутанол або водень), вихідна сировина, яка може включати одну або більше сахаридних ланок, може бути оброблена одним або декількома розкритими в даному описі способами. Інші продукти і побічні продукти, які можуть бути одержані, включають, наприклад, їжу людини, тваринний корм, фармацевтичні засоби і живильні речовини.In some cases, to provide materials comprising a carbohydrate, such as cellulose, that can be converted by a microorganism into a number of desired products, such as combustible fuels (eg, ethanol, butanol, or hydrogen), a feedstock that may include one or more saccharide units , can be processed in one or more ways disclosed in this description. Other products and by-products that may be produced include, for example, human food, animal feed, pharmaceuticals and nutrients.
Представлений ряд прикладів, діапазон устаткування в яких коливається від експериментальної установки в методах окремої попередньої обробки до великомасштабних установок з переробки біомаси.A number of examples are presented, the range of equipment in which ranges from an experimental installation in separate pretreatment methods to large-scale installations for biomass processing.
У більшості випадків будь-який матеріал біомаси, що являє собою вуглеводи або включає вуглеводи, які повністю складаються з однієї або більше сахаридних ланок або які включають одну або більше сахаридних ланок, може бути оброблений будь-яким з розкритих у даному описі способом. Матеріал біомаси може бути, наприклад, целюлозним або лігнпоцелюлозним матеріалом.In most cases, any biomass material that is carbohydrates or includes carbohydrates that consist entirely of one or more saccharide units or that include one or more saccharide units can be processed by any of the methods disclosed herein. The biomass material can be, for example, cellulosic or lignocellulosic material.
Зазначені матеріали можуть включати, наприклад, папір, паперові продукти, деревину, деревиноподібні матеріали, пресовану деревину, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі, рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, волосся кокосового горіха, водорості, морські водорості, синтетичну целюлозу або їх суміші.Said materials may include, for example, paper, paper products, wood, wood-like materials, pressed wood, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp, vegetable cellulose fiber, bamboo, sisal, abaca, straw, corn cobs, coconut hair, algae, seaweed, synthetic cellulose or mixtures thereof.
Джерела волокна включають джерела целюлозного волокна, що включають папір і паперові продукти (наприклад, папір з багатошаровим покриттям і крафт-папір), і джерела лігпоцелюлозного волокна, що включають деревину і деревиноподібні матеріали, наприклад, пресовану деревину. Інші придатні джерела волокна включають джерела натурального волокна, наприклад, трави, рисове лушпиння, багасу, бавовну, джут, коноплі, рослинне волокно з целюлози, бамбук, сизаль, абаку, солому, стрижні кукурудзяних качанів, волосся кокосового горіха; джерела волокна з високим вмістом о-целюлози, наприклад, бавовну; і джерела синтетичного волокна, наприклад, екструдовану пряжу (орієнтовану пряжу або неорієнтовану пряжу). Джерела натурального або синтетичного волокна можуть бути одержані з обрізків текстильних матеріалів, що не були у використанні, наприклад, з залишків або відрізків, або вони можуть являти собою відходи, що були у використанні, наприклад, шматки (ганчір'я). Коли як джерела волокна використовуються паперові продукти, вони можуть бути матеріалами, які не були у використанні, наприклад, обрізками матеріалів, які не були у використанні, або вони можуть бути відходом, який був у використанні. За винятком сировини, яка не була у використанні, сировини, яка була у використанні, як джерела волокна можуть бути також використані промислові відходи (наприклад, відходи виробництв) і відходи обробки (наприклад, стічні води від переробки паперу). Джерело волокна може бути також одержане або витягнуте з непридатних відходів людей (наприклад, стічні води), тваринних або рослинних відходів. Додаткові джерела волокна описані в патентах США МоМо 6448307,6258876,6207729,5973035 і 5952105.Fiber sources include cellulosic fiber sources, including paper and paper products (eg, laminated paper and kraft paper), and ligocellulosic fiber sources, including wood and wood-like materials, such as pressed wood. Other suitable sources of fiber include natural fiber sources such as grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, hemp, vegetable cellulose fiber, bamboo, sisal, abaca, straw, corn cobs, coconut hair; fiber sources with a high content of o-cellulose, for example, cotton; and synthetic fiber sources, such as extruded yarn (oriented yarn or non-oriented yarn). Sources of natural or synthetic fibers can be obtained from scraps of textile materials that have not been used, for example, from residues or scraps, or they can be waste that has been used, for example, pieces (rags). When paper products are used as fiber sources, they may be materials that have not been used, such as scraps of materials that have not been used, or they may be waste that has been used. Apart from raw materials that were not used, raw materials that were used, industrial wastes (e.g. waste from factories) and processing wastes (e.g. waste water from paper recycling) can also be used as fiber sources. The fiber source may also be obtained or extracted from unsuitable human waste (eg sewage), animal or plant waste. Additional sources of fiber are described in MoMo US Pat.
У деяких варіантах вуглевод є матеріалом або включає матеріал, який має один або більше р-1,4-зв'язків і має середньочислову молекулярну масу від 3000 до 50000. Такий вуглевод є целюлозою або включає целюлозу (І), яка вироблена з (р-глюкози 1) конденсацією р(1--4)-глікозидних зв'язків. Такий зв'язок сам по собі протилежний о(1-54)-глікозидним зв'язкам, присутнім у крохмалі й інших вуглеводах.In some embodiments, the carbohydrate is a material or includes a material that has one or more p-1,4 linkages and has a number average molecular weight of 3,000 to 50,000. Such a carbohydrate is cellulose or includes cellulose (I) that is produced from (p -glucose 1) by condensation of p(1--4)-glycosidic bonds. This bond itself is opposite to o(1-54)-glycosidic bonds present in starch and other carbohydrates.
ноbut
Мн но. тI don't know. t
ОН 1 «Ї ще -0 | | д-,ОН 1 «І still -0 | | d-,
Іо) б о бінIo) b o bin
Можуть бути також використані суміші будь-якого з вищевказаних матеріалів.Mixtures of any of the above materials may also be used.
Фіг.1 показує систему 100 для перетворення біомаси, особливо біомаси зі значним вмістом целюлозних і лігноцелюлозних компонентів, у корисні продукти і побічні продукти. Система 100 включає підсистему 110 для підготовки сировини, підсистему 114 для попередньої переробки, підсистему 118 для первинного процесу і підсистему 122 для наступної обробки. Підсистема 110 для підготовки сировини одержує біомасу в її сирій формі, фізично підготовляє біомасу для використання як сировини в наступних процесах (наприклад, зменшує розмір біомаси і гомогенізує її) і зберігає біомасу як у її сирій формі, так і у формі вихідної сировини. Сировина біомаси зі значним вмістом целюлозних і лігноцелюлозних компонентів може мати високу середньочислову молекулярну масу і кристалічність, які можуть зробити переробку вихідної сировини в корисні продукти (наприклад, ферментація вихідної сировини для одержання етанолу) важкою.Fig. 1 shows a system 100 for converting biomass, especially biomass with a significant content of cellulosic and lignocellulosic components, into useful products and by-products. The system 100 includes a subsystem 110 for the preparation of raw materials, a subsystem 114 for preliminary processing, a subsystem 118 for the primary process and a subsystem 122 for further processing. The feedstock preparation subsystem 110 receives the biomass in its raw form, physically prepares the biomass for use as feedstock in subsequent processes (eg, reduces the size of the biomass and homogenizes it), and stores the biomass both in its raw form and in the form of the raw material. Biomass feedstock with a significant content of cellulosic and lignocellulosic components can have a high number average molecular weight and crystallinity, which can make processing the feedstock into useful products (for example, fermentation of the feedstock to produce ethanol) difficult.
Підсистема 114 для попередньої обробки одержує вихідну сировину з підсистеми 110 для підготовки сировини і підготовляє сировину для використання в первинних процесах виробництва, наприклад, зменшенням середньочислової молекулярної маси і кристалічності сировини. Підсистема 118 для первинного процесу одержує попередньо оброблену сировину з підсистеми 114 для попередньої обробки і виробляє корисні продукти (наприклад, етанол, інші спирти, фармацевтичні засоби і/або харчові продукти). У деяких випадках продукція з підсистеми 113 для первинного процесу є безпосередньо застосовною, але в інших випадках вона вимагає додаткової обробки, яку надає підсистема 122 для наступної обробки. Підсистема 122 для наступної обробки забезпечує подальшу обробку потоків продукту з підсистеми 118 для первинного процесу, яким вона необхідна (наприклад, дистиляція або денатурація етанолу), а також обробку потоків відходів з інших підсистем. У деяких випадках побічні продукти підсистем 114, 118, 122 можуть бути також безпосередньо або побічно застосовні як вторинні продукти і/або в підвищенні загальної ефективності системи 100. Підсистема 122 для наступної обробки може виробляти оброблену воду, що підлягає рециркуляції для використання як технологічної води в інших підсистемах і/або може виробляти здатний до горіння відхід, який може бути використаний як паливо для парових котлів, що виробляють водяну пару і/або електрику.Subsystem 114 for preliminary processing receives raw materials from subsystem 110 for preparation of raw materials and prepares raw materials for use in primary production processes, for example, by reducing the average molecular weight and crystallinity of raw materials. Primary process subsystem 118 receives pre-treated raw materials from pre-processing subsystem 114 and produces useful products (eg, ethanol, other alcohols, pharmaceuticals, and/or food products). In some cases, the output from subsystem 113 for the primary process is directly applicable, but in other cases it requires additional processing provided by subsystem 122 for further processing. Subsystem 122 for further processing provides further processing of product streams from subsystem 118 for the primary process that requires it (for example, distillation or denaturation of ethanol), as well as processing of waste streams from other subsystems. In some cases, the by-products of the subsystems 114, 118, 122 may also be directly or indirectly applicable as secondary products and/or in increasing the overall efficiency of the system 100. The downstream subsystem 122 may produce treated water to be recycled for use as process water in other subsystems and/or can produce combustible waste that can be used as fuel for steam boilers producing steam and/or electricity.
На оптимальний розмір установок перетворення біомаси впливають фактори, які включають економічні міркування стосовно масштабу виробництва і тип і доступність біомаси, використовуваної як вихідна сировина.The optimal size of biomass conversion plants is influenced by factors that include economic considerations regarding the scale of production and the type and availability of biomass used as feedstock.
Збільшення розмірів установки приводить до підвищення економії, пов'язаної з процесами, що відбуваються в установці. Однак, збільшення розмірів установки приводить також до підвищення витрат (наприклад, транспортних витрат) на одиницю вихідної сировини. Вивчення аналізу даних факторів указує на те, що придатний розмір установок для перетворення біомаси може змінюватися від 2000 до 10000 сухих тонн сировини на день залежно щонайменше частково від типу використовуваної вихідної сировини. Тип вихідної сировини може також впливати на вимоги до збереження установок, оскільки установки, призначені, головним чином, для переробки сировини, доступність якої змінюється залежно від пори року (наприклад, кукурудзяна солома), вимагають більше сховищ для вихідної сировини на місці або поза місцем, ніж установки, призначені для переробки сировини, приступність якої є відносно стійкою (наприклад, паперові відходи).An increase in the size of the installation leads to an increase in the savings associated with the processes taking place in the installation. However, increasing the size of the plant also leads to higher costs (for example, transport costs) per unit of raw materials. A study of the analysis of these factors indicates that a suitable biomass conversion plant size can vary from 2000 to 10000 dry tons of feedstock per day depending at least in part on the type of feedstock used. The type of feedstock can also affect facility storage requirements, as facilities designed primarily to process feedstocks whose availability varies seasonally (such as corn straw) require more on-site or off-site feedstock storage. than installations designed for the processing of raw materials, the availability of which is relatively stable (for example, paper waste).
У деяких випадках способи переробки починаються з фізичної підготовки вихідної сировини, наприклад, зі зменшення розмірів матеріалів, використовуваних як вихідна сировина, наприклад, різанням, подрібнюванням, зрушенням або рубанням. У деяких випадках приготовляють розпушену сировину (наприклад, рециркуьований папір або просо прутоподібне) зрушенням або подрібнюванням. Для видалення матеріалу, який не пройшов через сито, або небажаних предметів, таких як, наприклад, камінчики або нігті, з потоку сировини, можуть бути використані сита і/або магніти.In some cases, the processing methods begin with the physical preparation of the raw material, for example, by reducing the size of the materials used as the raw material, for example, by cutting, grinding, shearing or chopping. In some cases, fluffed raw materials (for example, recycled paper or millet millet) are prepared by displacement or grinding. Sieves and/or magnets may be used to remove material that has not passed through the sieve or unwanted objects such as, for example, pebbles or nails from the feed stream.
Системи для підготовки сировини можуть мати конфігурацію, призначену для одержання потоків сировини зі спеціальними властивостями, такими як, наприклад, визначені максимальні розміри, визначене відношення довжини до ширини або визначені питомі поверхні. Як частину одержання сировини, можна контролювати (наприклад, підвищувати) об'ємну вагу вихідної сировини.Feedstock preparation systems can be configured to produce feedstock streams with specific properties, such as, for example, defined maximum dimensions, defined length-to-width ratios, or defined specific surface areas. As part of obtaining raw materials, it is possible to control (for example, increase) the volumetric weight of the raw materials.
У деяких варіантах матеріал, що підлягає переробці, знаходиться у формі волокнистого матеріалу, який включає волокна, одержані зрушенням джерела волокна. Зрушення може бути здійснене, наприклад, дисковим ножем.In some embodiments, the material to be processed is in the form of a fibrous material that includes fibers obtained by displacement of the fiber source. Shifting can be done, for example, with a disk knife.
Як випливає, наприклад, з Фіг.2, джерело 210 волокна піддають зрушенню, наприклад, дисковим ножем з одержанням першого волокнистого матеріалу 212. Перший волокнистий матеріал 212 пропускають через перше сито 214, що має середній розмір отворів 1,59 мм або менше (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), з одержанням другого волокнистого матеріалу 216. У випадку потреби джерело волокна перед зрушенням може бути розрізане, наприклад, подрібнювачем. Коли як джерело сировини використовується, наприклад, папір, він може бути спочатку розрізаний на смуги шириною, наприклад, від 1/4 до 1/2 дюйма (від 6,35 мм до 1,27 см) з використанням подрібнювача, наприклад, протитечійно обертового гвинтового подрібнювача, такого як ті, котрі виготовляються фірмою Мипзоп (Шіса, М.У.). Як альтернатива подрібнюванню, розмір паперу може бути зменшений різанням до бажаного розміру з використанням гільйотинного ножа. Гільйотинний ніж може бути використаний, наприклад, для розрізування паперу на аркуші, наприклад, з розмірами 10 дюймів (25,40 см) шириною на 12 дюймів (30,48 см) довжиною.As can be seen, for example, from Fig. 2, the fiber source 210 is sheared, for example, by a disk knife to obtain a first fibrous material 212. The first fibrous material 212 is passed through a first sieve 214 having an average hole size of 1.59 mm or less (1 /16 in., 0.0625 in.), to produce a second fibrous material 216. If desired, the fiber source may be cut prior to shearing, for example by a shredder. When, for example, paper is used as a feedstock, it may first be cut into strips of, for example, 1/4 to 1/2 inch (6.35 mm to 1.27 cm) wide using a shredder, such as a counter-rotating shredder. screw grinder, such as those manufactured by Mypsop (Shisa, M.U.). As an alternative to shredding, the size of the paper can be reduced by cutting it to the desired size using a guillotine knife. A guillotine knife can be used, for example, to cut paper into a sheet, for example, measuring 10 inches (25.40 cm) wide by 12 inches (30.48 cm) long.
У деяких варіантах зрушення джерела волокна і пропускання утвореного першого волокнистого матеріалу через сито здійснюють одночасно. Зрушення і пропускання через сито можуть бути також здійснені періодичним шляхом.In some variants, displacement of the fiber source and passage of the formed first fibrous material through the sieve are carried out simultaneously. Displacement and passing through the sieve can also be carried out periodically.
Дисковий ніж може бути використаний, наприклад, для одночасного зрушення джерела волокна і просіювання першого волокнистого матеріалу. Як випливає з Ффіг.3, дисковий ніж 220 включає сировинний бункер 222, який може бути завантажений подрібненим джерелом 224 волокна, одержаним подрібнюванням джерела волокна.A disc knife can be used, for example, to simultaneously shift the fiber source and sift the first fibrous material. As can be seen from Fig.3, the disc knife 220 includes a raw material hopper 222, which can be loaded with a crushed fiber source 224 obtained by grinding the fiber source.
Подрібнене джерело волокна піддають зрушенню між стаціонарними лезами 230 і обертовими лезами 232 з одержанням першого волокнистого матеріалу 240. Перший волокнистий матеріал 240 проходить через сито 242 і одержаний другий волокнистий матеріал 244 захоплюється в бункер 250. Для сприяння збиранню другого волокнистого матеріалу бункер може мати тиск нижче номінального атмосферного тиску, наприклад, щонайменше на 10 95 нижче номінального атмосферного тиску, наприклад, щонайменше на 25 95 нижче номінального атмосферного тиску, щонайменше на 50 95 нижче номінального атмосферного тиску або щонайменше на 75 95 нижче номінального атмосферного тиску. У деяких варіантах використовують джерело 252 вакууму для підтримання бункера нижче номінального атмосферного тиску.The chopped fiber source is sheared between stationary blades 230 and rotating blades 232 to produce a first fibrous material 240. The first fibrous material 240 passes through a screen 242 and the resulting second fibrous material 244 is captured in a hopper 250. To aid in the collection of the second fibrous material, the hopper may be pressurized below nominal atmospheric pressure, for example, at least 10 95 below nominal atmospheric pressure, for example, at least 25 95 below nominal atmospheric pressure, at least 50 95 below nominal atmospheric pressure, or at least 75 95 below nominal atmospheric pressure. In some embodiments, a vacuum source 252 is used to maintain the hopper below nominal atmospheric pressure.
Зрушення може бути вигідним для "розкриття" і "прикладання тиску" на волокнисті матеріали, що робить целюлозу матеріалів більш сприйнятливою до розриву ланцюга і/або зменшенню кристалічності. Розкриті матеріали можуть бути також більш сприйнятливі до окислювання при опроміненні.Displacement can be beneficial for "unfolding" and "squeezing" the fibrous materials, making the cellulose of the materials more susceptible to chain breakage and/or reduced crystallinity. Exposed materials may also be more susceptible to oxidation when exposed to radiation.
Джерело волокна може бути піддане зрушенню в сухому стані, гідратованому стані (наприклад, воно може мати до 10 мас. 95 абсорбційної води) або у вологому стані, наприклад, воно може мати від приблизно 10 до приблизно 75 мас. 95 води. Джерело волокна може бути навіть піддане зрушенню під час часткового або повного занурення в рідину, таку як вода, етанол, ізопропанол.The fiber source can be sheared in a dry state, a hydrated state (for example, it can have up to 10 wt. 95 absorption water), or a wet state, for example, it can have from about 10 to about 75 wt. 95 water. The fiber source can even be subjected to displacement during partial or full immersion in a liquid such as water, ethanol, isopropanol.
Джерело волокна може бути також піддане зрушенню в атмосфері газу (наприклад, потік або атмосфера газу іншого, ніж повітря), наприклад, кисню або азоту або водяної пари.The fiber source may also be subjected to displacement in a gas atmosphere (eg, a flow or atmosphere of a gas other than air), such as oxygen or nitrogen or water vapor.
Інші способи одержання волокнистих матеріалів включають, наприклад, подрібнювання точильним каменем, механічний розрив або роздирання, штирове подрібнювання або атриторне подрібнювання в повітряній атмосфері.Other methods of obtaining fibrous materials include, for example, grinding with a grinding stone, mechanical breaking or tearing, pin grinding or attritor grinding in an air atmosphere.
У разі потреби волокнистий матеріал може бути розділений, наприклад, безперервно або порціями, на фракції відповідно до їх довжини, ширини, щільності, типу матеріалу або комбінації зазначених ознак. Наприклад, для утворення композиційних матеріалів часто бажано мати відносно вузький розподіл довжин волокон.If necessary, the fibrous material can be divided, for example, continuously or in portions, into fractions according to their length, width, density, type of material or a combination of these characteristics. For example, for the formation of composite materials, it is often desirable to have a relatively narrow distribution of fiber lengths.
Залізовмісні матеріали можуть бути, наприклад, відділені від будь-якого з волокнистих матеріалів пропусканням волокнистого матеріалу, що включає залізовмісний матеріал, повз магніт, наприклад, електромагніт, і наступним пропусканням одержаного волокнистого матеріалу через ряд сит, кожне з який має отвори різних розмірів.The ferrous materials may, for example, be separated from any of the fibrous materials by passing the fibrous material including the ferrous material past a magnet, such as an electromagnet, and then passing the resulting fibrous material through a series of sieves, each of which has holes of different sizes.
Волокнисті матеріали можуть бути також розділені, наприклад, з використанням високошвидкісного газу, наприклад, повітря. При такому підході волокнисті матеріали розділяють витягуванням різних фракцій, які, у випадку потреби, можуть бути охарактеризовані фотонно. Апаратура для такого розділення обговорена в патентіFibrous materials can also be separated, for example, using a high-velocity gas, such as air. With this approach, fibrous materials are separated by pulling out different fractions, which, if necessary, can be characterized photonically. Apparatus for such separation is discussed in the patent
США Мо 6883667, авторами якого є І іпазеу еї аї.US Mo 6883667, authored by I ipazeu ei ai.
Волокнисті матеріали відразу ж після їх одержання можуть бути опромінені або вони можуть бути висушені, наприклад, при температурі приблизно 10522 протягом 4-18 годин, щоб вміст вологи перед використанням складав менше приблизно 0,5 95.The fibrous materials may be irradiated immediately after receiving them or they may be dried, for example, at a temperature of about 10522 for 4-18 hours to a moisture content of less than about 0.5 95 before use.
У разі потреби лігнін може бути видалений з будь-якого з волокнистих матеріалів, що включають лігнін. Для сприяння розриву матеріалів, що включають целюлозу, матеріал може бути оброблений перед опроміненням нагріванням, хімічною речовиною (наприклад, мінеральною кислотою, основою або сильним окислювачем, таким як гіпохлорит натрію) і/або ферментом.If necessary, lignin can be removed from any of the fibrous materials that include lignin. To promote the breakdown of materials comprising cellulose, the material may be treated prior to irradiation with heat, a chemical (eg, a mineral acid, a base, or a strong oxidizing agent such as sodium hypochlorite), and/or an enzyme.
У деяких варіантах середній розмір отворів першого сита складає менше 0,79 мм (1/32 дюйма, 0,03125 дюйма), наприклад, менше 0,51 мм (1/50 дюйма, 0,02000 дюйма), менше 0,40 мм (1/64 дюйма, 0,015625 дюйма), менше 0,23 мм (0,009 дюйма), менше 0,20 мм (1/128 дюйма, 0,0078125 дюйма), менше 0,18 мм (0,007 дюйма), менше 0,13 мм (0,005 дюйма) або навіть менше 0,10 мм (1/256 дюйма, 0,00390625 дюйма). Сито підготовляють звалюванням моноволокон, що мають відповідний діаметр, з одержанням необхідного розміру отворів.In some embodiments, the average opening size of the first screen is less than 0.79 mm (1/32 inch, 0.03125 inch), e.g., less than 0.51 mm (1/50 inch, 0.02000 inch), less than 0.40 mm (1/64 in, 0.015625 in), less than 0.23 mm (0.009 in), less than 0.20 mm (1/128 in, 0.0078125 in), less than 0.18 mm (0.007 in), less 0.13 mm (0.005 in) or even less than 0.10 mm (1/256 in, 0.00390625 in). The sieve is prepared by stacking monofilaments of the appropriate diameter, obtaining the required size of holes.
Моноволокна можуть бути виготовлені, наприклад, з металу, наприклад, нержавіючої сталі. Оскільки розміри отворів стають менше, вимоги до структури моноволокон можуть зрости. Для розмірів отворів менше 0,40 мм може бути вигідним, наприклад, виготовлення сит з моноволокон, одержаних з матеріалу іншого, ніж нержавіюча сталь, наприклад, з титану, титанових сплавів, аморфних металів, нікелю, вольфраму, родію, ренію, кераміки або скла. У деяких варіантах сито виготовляють з листа, наприклад, металевого листа, що має отвори, наприклад, різанням у пластину з використанням лазера. У деяких варіантах відкрита поверхня отворів сита складає менше 52 9о, наприклад, менше 41 95, менше 36 95, менше 31 95, менше 30 905.Monofilaments can be made, for example, of metal, such as stainless steel. As the hole sizes become smaller, the requirements for monofilament structure may increase. For aperture sizes less than 0.40 mm, it may be advantageous to, for example, fabricate monofilament screens made from a material other than stainless steel, such as titanium, titanium alloys, amorphous metals, nickel, tungsten, rhodium, rhenium, ceramics or glass . In some embodiments, the sieve is made from a sheet, for example, a metal sheet, having holes, for example, by cutting into a plate using a laser. In some embodiments, the open surface of the sieve openings is less than 52 90, for example, less than 41 95, less than 36 95, less than 31 95, less than 30 905.
У деяких варіантах другий волокнистий матеріал піддають зрушенню і пропускають через перше сито або через сито з різними розмірами отворів.In some embodiments, the second fibrous material is sheared and passed through a first screen or through a screen with different hole sizes.
У деяких варіантах другий волокнистий матеріал пропускають через друге сито, що має середній розмір отворів, який дорівнює розміру першого сита або менше нього.In some embodiments, the second fibrous material is passed through a second sieve having an average pore size equal to or smaller than the size of the first sieve.
Як випливає з фіг.4, третій волокнистий матеріал 220 може бути одержаний із другого волокнистого матеріалу 216 зрушенням другого волокнистого матеріалу 216 і пропусканням одержаного матеріалу через друге сито 222, що має середній розмір отворів менше розміру першого сита 214.As can be seen from Fig. 4, the third fibrous material 220 can be obtained from the second fibrous material 216 by shifting the second fibrous material 216 and passing the resulting material through the second sieve 222, which has an average hole size smaller than the size of the first sieve 214.
Звичайно волокна волокнистого матеріалу можуть мати відносно високе середнє відношення довжини до діаметра (наприклад, більше 20 до 1), навіть якщо вони були піддані зрушенню більше одного разу. Крім того, волокна волокнистого матеріалу, розкриті в даному описі, можуть мати відносно вузький розподіл довжини і/або відношення довжини до діаметра.Typically, fibers of a fibrous material may have a relatively high average length to diameter ratio (eg, greater than 20 to 1) even if they have been sheared more than once. In addition, the fibers of the fibrous material disclosed herein may have a relatively narrow length distribution and/or length-to-diameter ratio.
Зазначену в даному описі "середню ширину волокон" (тобто діаметр) визначають оптично неупорядкованим вибором приблизно 5000 волокон. Середні довжини волокон являють собою скоректовані середньомасові довжини. Питомі поверхні за методом БЕТ (Брунауєра, Еммета і Теллера) являють собою багатоточкові питомі поверхні, і пористості є такими, котрі визначені ртутною порометрією.The "average fiber width" (i.e. diameter) specified in this description is determined by an optically unordered selection of approximately 5000 fibers. The average fiber lengths are the corrected average mass lengths. BET (Brunauer, Emmett and Teller) specific surfaces are multipoint specific surfaces, and porosities are those determined by mercury porometry.
Середнє відношення довжини до діаметра другого волокнистого матеріалу 216 може складати, наприклад, більше 8/1, наприклад, більше 10/1, більше 15/1, більше 20/1, більше 25/1 або більше 50/1. Середня довжина другого волокнистого матеріалу 216 може складати, наприклад, від приблизно 0,5 до 2,5 мм, наприклад, від приблизно 0,75 до 1,0 мм, і середня ширина (тобто діаметр) другого волокнистого матеріалу 216 може складати, наприклад, від приблизно 5 до 50 мкм, наприклад, від приблизно 10 до 30 мкм.The average length-to-diameter ratio of the second fibrous material 216 may be, for example, greater than 8/1, for example, greater than 10/1, greater than 15/1, greater than 20/1, greater than 25/1, or greater than 50/1. The average length of the second fibrous material 216 may be, for example, from about 0.5 to 2.5 mm, for example, from about 0.75 to 1.0 mm, and the average width (ie, diameter) of the second fibrous material 216 may be, for example , from about 5 to 50 μm, for example, from about 10 to 30 μm.
У деяких варіантах стандартне відхилення довжини другого волокнистого матеріалу 216 складає менше 60 905 від середньої довжини другого волокнистого матеріалу 216, наприклад, менше 50 95 від середньої довжини, менше 40 95 від середньої довжини, менше 25 95 від середньої довжини, менше 10 95 від середньої довжини, менше 5 95 від середньої довжини або навіть менше 1 95 від середньої довжини.In some embodiments, the standard deviation of the length of the second fibrous material 216 is less than 60 905 from the average length of the second fibrous material 216, for example, less than 50 95 from the average length, less than 40 95 from the average length, less than 25 95 from the average length, less than 10 95 from the average length, less than 5 95 of the average length or even less than 1 95 of the average length.
У деяких варіантах питома поверхня другого волокнистого матеріалу за методом БЕТ складає більше 0,1 мг/г, наприклад, більше 0,25, більше 0,5, більше 1,0, більше 1,5, більше 1,75, більше 5,0, більше 10, більше 25, більше 35, більше 50, більше 60, більше 75, більше 100, більше 150, більше 200 або навіть більше 250 м /г.In some embodiments, the BET surface area of the second fibrous material is greater than 0.1 mg/g, for example, greater than 0.25, greater than 0.5, greater than 1.0, greater than 1.5, greater than 1.75, greater than 5, 0, more than 10, more than 25, more than 35, more than 50, more than 60, more than 75, more than 100, more than 150, more than 200 or even more than 250 m/h.
Пористість другого волокнистого матеріалу 216 може бути, наприклад, більше 20 95, більше 25, більше 35, більше 50, більше 60, більше 70, наприклад, більше 80, більше 85, більше 90, більше 92, більше 94, більше 95, більше 97,5, більше 99 або навіть більше 99,5 965,The porosity of the second fibrous material 216 may be, for example, greater than 20 95, greater than 25, greater than 35, greater than 50, greater than 60, greater than 70, for example, greater than 80, greater than 85, greater than 90, greater than 92, greater than 94, greater than 95, greater 97.5, more than 99 or even more than 99.5 965,
У деяких варіантах відношення середнього відношення довжини до діаметра першого волокнистого матеріалу до середнього відношення довжини до діаметра другого волокнистого матеріалу складає, наприклад, менше 1,5, наприклад, менше 1,4, менше 1,25, менше 1,1, менше 1,075, менше 1,05, менше 1,025 або навіть по суті дорівнює 1.In some embodiments, the ratio of the average length-to-diameter ratio of the first fibrous material to the average length-to-diameter ratio of the second fibrous material is, for example, less than 1.5, for example, less than 1.4, less than 1.25, less than 1.1, less than 1.075, less than 1.05, less than 1.025, or even essentially equal to 1.
В окремих варіантах волокнистий матеріал знову піддають зрушенню й одержаний волокнистий матеріал пропускають через друге сито, що має середній розмір отворів менше розміру першого сита, з одержанням третього волокнистого матеріалу. У таких випадках відношення середнього відношення довжини до діаметра другого волокнистого матеріалу до середнього відношення довжини до діаметра третього волокнистого матеріалу може складати, наприклад, менше 1,5, наприклад, менше 1,4, менше 1,25 або навіть менше 1,1.In some embodiments, the fibrous material is again sheared and the resulting fibrous material is passed through a second sieve having an average pore size smaller than the size of the first sieve to produce a third fibrous material. In such cases, the ratio of the average length-to-diameter ratio of the second fibrous material to the average length-to-diameter ratio of the third fibrous material may be, for example, less than 1.5, for example, less than 1.4, less than 1.25, or even less than 1.1.
У деяких варіантах третій волокнистий матеріал пропускають через третє сито з одержанням четвертого волокнистого матеріалу. Четвертий волокнистий матеріал може бути пропущений, наприклад, через четверте сито з одержанням п'ятого матеріалу. Подібні способи просіювання можна повторювати стільки разів, скільки це є необхідним, з одержанням необхідного волокнистого матеріалу, який має бажані властивості.In some embodiments, the third fibrous material is passed through a third sieve to produce a fourth fibrous material. The fourth fibrous material can be passed, for example, through the fourth sieve to obtain the fifth material. Such sieving methods can be repeated as many times as necessary to obtain the necessary fibrous material that has the desired properties.
Ущільнений матеріал може бути оброблений будь-яким зі способів, розкритих у даному описі.The compacted material may be processed in any of the ways disclosed herein.
Матеріал, наприклад, волокнистий матеріал, що має низьку об'ємну вагу, може бути ущільнений до продукту, що має більш високу об'ємну вагу. Наприклад, композиція матеріалу, що має об'ємну вагу 0,05 г/см3, може бути ущільнена герметизацією волокнистого матеріалу у відносно газонепроникній структурі, наприклад, в оболонковій, виготовленій з поліетилену, або в оболонковій, виготовленій із шарів поліетилену і найлону, що чергуються, і наступним відкачуванням захопленого газу, наприклад, повітря, зі структури. Після відкачування повітря зі структури волокнистий матеріал може мати, наприклад, об'ємну вагу більше 0,3 г/см3, наприклад, 0,5, 0,6, 0,7 або більше, наприклад, 0,85 г/см3. Після ущільнення продукт може бути оброблений будь-яким зі способів, розкритих у даному описі, наприклад, опроміненням, наприклад, гамма-випромінюванням. Така обробка може бути вигідною, коли бажано транспортувати матеріал в інше місцезнаходження, наприклад, у віддалену промислову установку, у якій композицію волокнистого матеріалу можна додати до розчину, наприклад, для одержання етанолу. Після "проколювання" по суті газонепроникної структури ущільнений волокнистий матеріал може повернутися до приблизно його первісної об'ємної ваги, наприклад, до об'ємної ваги, що складає більше 60A material, for example, a fibrous material having a low bulk weight, can be compacted to a product having a higher bulk weight. For example, a composition of material having a bulk density of 0.05 g/cm3 can be compacted by encapsulating the fibrous material in a relatively gas-tight structure, such as a shell made of polyethylene or a shell made of layers of polyethylene and nylon, which alternating, and subsequent pumping of entrapped gas, for example, air, from the structure. After the air is pumped out of the structure, the fibrous material may have, for example, a bulk density of more than 0.3 g/cm3, for example, 0.5, 0.6, 0.7 or more, for example, 0.85 g/cm3. After compaction, the product may be treated by any of the methods disclosed herein, for example, by irradiation, such as gamma radiation. Such processing can be advantageous when it is desirable to transport the material to another location, for example, to a remote industrial plant, in which the composition of the fibrous material can be added to a solution, for example, to produce ethanol. After "piercing" the substantially gas-tight structure, the densified fibrous material may return to approximately its original bulk density, for example, a bulk density greater than 60
Фо від його первісної об'ємної ваги, наприклад, 70,80,85 або більше, наприклад, 95 95 від його первісної об'ємної ваги. Для зменшення статичної електрики у волокнистому матеріалі до матеріалу може бути доданий антистатик.Fo of its original bulk weight, for example, 70,80,85 or more, for example, 95 95 of its original bulk weight. To reduce static electricity in the fibrous material, an antistatic agent may be added to the material.
У деяких варіантах структуру, наприклад, оболонкову, утворюють з матеріалу, що розчиняється в рідині, такій як вода. Наприклад, структура може бути утворена з полівінілового спирту, щоб він розчинився при контакті з системою на основі води. Такі варіанти забезпечують можливість безпосереднього додавання ущільнених структур до розчинів, які включають мікроорганізм, без першого вивільнення вмісту структури, наприклад, різанням.In some variants, the structure, for example, a shell, is formed from a material that dissolves in a liquid, such as water. For example, the structure can be formed from polyvinyl alcohol so that it dissolves when in contact with a water-based system. Such options provide the possibility of directly adding compacted structures to solutions that include a microorganism without first releasing the contents of the structure, for example, by cutting.
Як випливає з фіг.5, матеріал біомаси може бути об'єднаний з будь-якими бажаними добавками і сполучним і потім ущільнений прикладанням тиску, наприклад, пропусканням матеріалу через зазор, позначений між протитечійно обертовими натискними роликами, або пропусканням матеріалу через гранулятор. Для сприяння ущільненню волокнистого матеріалу під час прикладання тиску необов'язково може бути використане нагрівання.As shown in Figure 5, the biomass material can be combined with any desired additives and binder and then compacted by applying pressure, for example by passing the material through a gap marked between counter-currently rotating pressure rollers, or by passing the material through a granulator. Heating may optionally be used to promote densification of the fibrous material during the application of pressure.
Ущільнений матеріал може бути потім опромінений.The compacted material can then be irradiated.
У деяких варіантах матеріал перед ущільненням має об'ємну вагу менше 0,25 г/см3, наприклад, 0,20, 0,15, 0,10, 0,05 або менше, наприклад, 0,025 г/см3. Об'ємна вага визначена з використанням А5ТМ 018958. Спосіб включає, коротко, заповнення мірного циліндра відомого об'єму зразком і одержання маси зразка. Об'ємну вагу обчислюють діленням маси зразка в грамах на відомий об'єм циліндра в кубічних сантиметрах.In some embodiments, the material prior to compaction has a bulk density of less than 0.25 g/cm3, such as 0.20, 0.15, 0.10, 0.05, or less, such as 0.025 g/cm3. The volumetric weight is determined using A5TM 018958. The method includes, briefly, filling a measuring cylinder of known volume with a sample and obtaining the mass of the sample. The volumetric weight is calculated by dividing the mass of the sample in grams by the known volume of the cylinder in cubic centimeters.
Переважні сполучні включають сполучні, розчинні у воді, які набухають водою або такі, котрі мають температуру склування менше 252С, визначену диференціальною сканувальною калориметрією. Автори вважають водорозчинними сполучними такі сполучні, котрі мають розчинність у воді щонайменше 0,05 мас. 95.Preferred binders include water-soluble binders that swell with water or those that have a glass transition temperature of less than 252°C as determined by differential scanning calorimetry. The authors consider water-soluble binders to be binders that have a solubility in water of at least 0.05 wt. 95.
Автори вважають сполучними, що набухають водою, такі сполучні, котрі при піддаванні впливу води збільшують об'єм більше, ніж на 0,5 95.The authors consider water-swellable binders to be binders that, when exposed to water, increase in volume by more than 0.5 95.
У деяких варіантах сполучні, які є розчинними у воді або набухають водою, включають функціональну групу, здатну до утворення зв'язку, наприклад, водневого зв'язку, з волокнами волокнистого матеріалу, наприклад, целюлозного волокнистого матеріалу. Функціональна група може являти собою, наприклад, карбоксильну групу, карбоксилатну групу, карбонільну групу, наприклад, альдегіду або кетону, сульфоновокислотну групу, сульфонатну групу, фосфорнокислотну групу, фосфатну групу, амідну групу, аміногрупу, гідроксильну групу, наприклад, спирту, і комбінації з зазначених груп, наприклад, карбоксильну групу і гідроксильну групу. Придатні приклади мономерів включають гліцерин, гліоксаль, аскорбінову кислоту, сечовину, гліцин, пентаеритрит, моносахарид або дисахарид, лимонну кислоту і винну кислоту. Придатні сахариди включають глюкозу, сахарозу, лактозу, рибозу, фруктозу, манозу, арабінозу і еритрозу. Приклади полімерів включають полігліколі, поліетиленоксид, полікарбонові кислоти, поліаміди, поліаміни і полісульфонати полісульфонових кислот. Окремі приклади полімерів включають поліпропіленгліколь (ППГ, РРО), поліетиленгліколь (ПЕГ, РЕС), поліетиленоксид, наприклад, РОЇ МОХФ, співполімери етиленоксиду і пропіленоксиду, поліакрилову кислоту (ПАК, РАА), поліакриламід, поліпептиди, поліетиленімін, полівінілпіридин, полі(натрій-4-стиролсульфонат) і полі(2- акриламідометил-1-пропансульфонову кислоту).In some embodiments, binders that are water-soluble or water-swellable include a functional group capable of forming a bond, for example, a hydrogen bond, with fibers of a fibrous material, for example, a cellulose fibrous material. The functional group can be, for example, a carboxyl group, a carboxylate group, a carbonyl group, for example, an aldehyde or a ketone, a sulfonic acid group, a sulfonate group, a phosphoric acid group, a phosphate group, an amide group, an amino group, a hydroxyl group, for example, an alcohol, and combinations of of these groups, for example, a carboxyl group and a hydroxyl group. Suitable examples of monomers include glycerol, glyoxal, ascorbic acid, urea, glycine, pentaerythritol, monosaccharide or disaccharide, citric acid and tartaric acid. Suitable saccharides include glucose, sucrose, lactose, ribose, fructose, mannose, arabinose and erythrose. Examples of polymers include polyglycols, polyethylene oxide, polycarboxylic acids, polyamides, polyamines, and polysulfonates of polysulfonic acids. Some examples of polymers include polypropylene glycol (PPG, PPO), polyethylene glycol (PEG, RES), polyethylene oxide, for example, ROI MOHF, copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, polyacrylic acid (PAK, RAA), polyacrylamide, polypeptides, polyethyleneimine, polyvinylpyridine, poly(sodium- 4-styrenesulfonate) and poly(2-acrylamidomethyl-1-propanesulfonic acid).
У деяких варіантах сполучне включає полімер, що має температуру склування менше 2520. Приклади таких полімерів включають термопластичні еластомери (ТПЕ, ТРЕ). Приклади ТПЕ включають блок-співполімери амідів і простого поліефірного еластомеру, наприклад, такі, котрі доступні під торговою назвою РЕВАХФ, складні поліефірні еластомери, наприклад, такі, котрі доступні під торговою назвою НУТАЕЇІФ, і блок-співполімери стиролу, наприклад, такі, котрі доступні під торговою назвою КААТОМФ. Інші придатні полімери, що мають температуру склування менше 252С, включають співполімер етилену і вінілацетату. (СЕВ, ЕМА), поліолефіни, наприклад, поліетилен, поліпропілен, співполімери етилену і пропілену і співполімери етилену і с-олефінів, наприклад, 1-октену, наприклад, такі, котрі доступні під торговою назвою ЕМОСАСЕФ. У деяких варіантах, наприклад, коли матеріал є фіброваним папером з багатошаровим покриттям, матеріал ущільнюють без додавання окремого полімеру, який має низьку температуру склування.In some embodiments, the binder includes a polymer having a glass transition temperature of less than 2520. Examples of such polymers include thermoplastic elastomers (TPE, TPE). Examples of TPEs include block copolymers of amides and a simple polyester elastomer, such as those available under the trade name REVAHF, complex polyester elastomers, such as those available under the trade name NUTAEIF, and block copolymers of styrene, such as those available under the trade name KAATOMF. Other suitable polymers having a glass transition temperature of less than 252C include a copolymer of ethylene and vinyl acetate. (SEV, EMA), polyolefins, for example, polyethylene, polypropylene, copolymers of ethylene and propylene and copolymers of ethylene and c-olefins, for example, 1-octene, for example, those available under the trade name EMOSACEF. In some embodiments, for example, when the material is fibrous paper with a multilayer coating, the material is compacted without adding a separate polymer that has a low glass transition temperature.
В окремому варіанті сполучне є лігніном, наприклад, природним або синтетично модифікованим лігніном.In a separate embodiment, the binder is lignin, for example, natural or synthetically modified lignin.
Придатна кількість доданого до матеріалу сполучного, обчислена в перерахуванні на суху речовину, складає, наприклад, від приблизно 0,01 до приблизно 50 95, наприклад, 0,03, 0,05, 0,1, 0,25, 0,5, 1,0, 5, 10 або більше, наприклад, 25 95 у перерахунку на загальну масу ущільненого матеріалу. Сполучне може бути додане до матеріалу у вигляді бездомішкової чистої рідини, у вигляді рідини, що має розчинене в ній сполучне, у вигляді сухого порошку сполучного або у вигляді гранул сполучного.A suitable amount of binder added to the material, calculated on a dry matter basis, is, for example, from about 0.01 to about 50 95, for example, 0.03, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0, 5, 10 or more, for example, 25 95 in terms of the total weight of the compacted material. The binder can be added to the material in the form of an unadulterated pure liquid, in the form of a liquid with a binder dissolved in it, in the form of a dry binder powder, or in the form of binder granules.
Ущільнений волокнистий матеріал може бути одержаний у грануляторі. Як випливає з Фіг.б6, гранулятор 300 має сировинний бункер 301 для поміщення неущільненого матеріалу 310, який включає вуглеводовмісні матеріали, такі як целюлоза. Сировинний бункер зв'язаний зі шнеком 312, що приводиться в рух двигуном 314 з регульованою швидкістю, щоб неущільнений матеріал можна було транспортувати в кондиціонер 320, який розмішує неущільнений матеріал лопатками 322, що обертаються за допомогою двигуна 330 кондиціонера. У впускний отвір 332 можуть бути додані інші інгредієнти, наприклад, будь-яка з добавок і/або наповнювачів, представлених у даному описі. У разі потреби, під час присутності волокнистого матеріалу в кондиціонері може бути додане нагрівання. Після кондиціонування матеріал надходить з кондиціонера в розвантажувальний жолоб 340 і в інший шнек 342. Розвантажувальний жолоб, що регулюється приводом 344, забезпечує можливість безперешкодного проходження матеріалу з кондиціонера в шнек. Шнек обертається двигуном 346 і регулює подачу волокнистого матеріалу в головку і вальці 350. Матеріал вводять у порожню циліндричну головку 352, що обертається навколо горизонтальної осі і має радіально витягнуті отвори головки 350. Головка 352 обертається навколо осі двигуном 360, який включає вимірювач потужності, що показує загальну потужність, витрачену двигуном. Ущільнений матеріал 370, наприклад, у формі гранул, падає з жолоба 372 і захоплюється й обробляється, наприклад, опроміненням.Compacted fibrous material can be obtained in a granulator. As can be seen from Fig. b6, the granulator 300 has a raw material hopper 301 for placing uncompacted material 310, which includes carbohydrate-containing materials such as cellulose. The raw material hopper is connected to an auger 312 driven by a variable speed motor 314 so that the uncompacted material can be transported to the conditioner 320, which mixes the uncompacted material with blades 322 rotated by the conditioner motor 330. Other ingredients may be added to inlet 332, such as any of the additives and/or fillers described herein. If necessary, heating may be added when the fibrous material is present in the conditioner. After conditioning, the material flows from the conditioner into the discharge chute 340 and into another auger 342. The discharge chute, which is controlled by the drive 344, ensures the unhindered passage of material from the conditioner to the auger. The screw is rotated by a motor 346 and regulates the supply of fibrous material to the head and rollers 350. The material is fed into a hollow cylindrical head 352, which rotates about a horizontal axis and has radially elongated holes in the head 350. The head 352 is rotated about an axis by a motor 360, which includes a power meter that shows the total power consumed by the engine. Compacted material 370, for example in the form of pellets, falls from chute 372 and is captured and processed, for example by irradiation.
Матеріал після ущільнення може придатно знаходитися у формі гранул або чипсів, що мають множину форм.The material after compaction may conveniently be in the form of granules or chips having a plurality of forms.
Потім гранули можуть бути опромінені. У деяких варіантах гранули або чипси мають циліндричну форму і мають, наприклад, максимальний поперечний розмір 1 мм або більше, наприклад, 2 мм, З мм, 5 мм, 8 мм, 10 мм, 15 мм або більше, наприклад, 25 мм. Інша придатна форма для виготовлення композиційних матеріалів включає гранули або чипси, що мають пластиноподібну форму, яка має, наприклад, товщину 1 мм або більше, наприклад, 2, 3, 5, 8, 10 або більше, наприклад, 25 мм; ширину, наприклад, 5 мм або більше, наприклад, 10, 15, 25, 30 або більше, наприклад, 50 мм; і довжину 5 мм або більше, наприклад, 10, 15, 25, 30 або більше, наприклад, 50 мм.The pellets can then be irradiated. In some embodiments, the granules or chips are cylindrical in shape and have, for example, a maximum cross-sectional dimension of 1 mm or more, such as 2 mm, 3 mm, 5 mm, 8 mm, 10 mm, 15 mm or more, such as 25 mm. Another suitable form for the manufacture of composite materials includes pellets or chips having a plate-like shape, which has, for example, a thickness of 1 mm or more, for example 2, 3, 5, 8, 10 or more, for example 25 mm; width, for example, 5 mm or more, for example, 10, 15, 25, 30 or more, for example, 50 mm; and a length of 5 mm or more, such as 10, 15, 25, 30 or more, such as 50 mm.
Як випливає з Фіг.7А-70, гранули можуть бути виготовлені таким чином, щоб вони мали всередині порожнину.As can be seen from Fig. 7A-70, the granules can be made in such a way that they have a cavity inside.
Як показано, порожнина звичайно може бути на лінії з центром гранули (Фіг.7В) або поза лінією з центром гранули (Фіг.7С). Виготовлення гранули порожнистою всередині може підвищити швидкість розчинення в рідині після опромінення.As shown, the cavity can usually be in line with the center of the pellet (Fig. 7B) or out of line with the center of the pellet (Fig. 7C). Making the pellet hollow inside can increase the dissolution rate in the liquid after irradiation.
Як випливає тепер з Фіг.7О, гранула може мати, наприклад, поперечну форму, що є багатолопатевою, наприклад, трилопатевою, котра показана, п'ятилопатевою, шестилопатевою або десятилопатевою.As can now be seen from Fig. 7O, the granule can have, for example, a cross-sectional shape that is multilobed, for example, three-lobed, which is shown, five-lobed, six-lobed or ten-lobed.
Виготовлення гранул у таких поперечних формах може також підвищити швидкість розчинення в розчині після опромінення.Making the granules in such transverse shapes can also increase the dissolution rate in the solution after irradiation.
В одному прикладі як вихідна сировина можуть бути використані картонні коробки з-під соку об'ємом половина галона (1,89 л), виготовлені з недрукованого білого крафт-картону, що має об'ємну вагу 20 фунт/фут (320,37 кг/м). Картон може бути зігнутий і сплющений і потім поданий у подрібнювач з одержанням конфетіподібного матеріалу, що має ширину від 0,1 до 0,5 дюйма (від 0,254 до 1,27 см), довжину від 0,25 до 1 дюйма (від 0,635 до 2,54 см) і товщину, еквівалентну товщині вихідного матеріалу (приблизно 0,075 дюйма (приблизно 0,190 см)). Конфетіподібний матеріал може бути поданий до дискового ножа, який піддає зрушенню конфетіподібні шматочки, роздирає їх на частини і вивільняє волокнистий матеріал.In one example, half-gallon (1.89 L) juice cartons made from unprinted white kraft paperboard having a bulk weight of 20 lb/ft (320.37 kg /m). The cardboard can be bent and flattened and then fed into a shredder to produce confetti-like material that is 0.1 to 0.5 inches (0.254 to 1.27 cm) wide, 0.25 to 1 inch (0.635 to 2.54 cm) and a thickness equivalent to the thickness of the parent material (approximately 0.075 inch (approximately 0.190 cm)). The confetti-like material can be fed to a disk cutter, which shears the confetti-like pieces, tearing them apart and releasing the fibrous material.
У деяких випадках може бути встановлена послідовно множина складених рядів подрібнювач-різальна машина з виходом продукту. В одному варіанті може бути встановлено послідовно два складених ряди подрібнювач-різальна машина з виходом продукту з першої різальної машини, подаваного як продукт, що вводиться, у другий подрібнювач. В іншому варіанті може бути встановлено послідовно три складених ряди подрібнювач-різальна машина з виходом продукту з першої різальної машини, подаваного як продукт, що вводиться, у другий подрібнювач, і з виходом продукту з другої різальної машини, подаваного як продукт, що вводиться, у третій подрібнювач. Множина проходів через ряди подрібнювач-різальна машина попереджує збільшення зменшеного розміру частинок і збільшення загальної питомої поверхні в потоці матеріалу, що надходить.In some cases, multiple stacked rows of shredder-slicing machines with product output can be installed in series. In one variant, two stacked rows of shredder-slicing machine can be installed in series with the output of the product from the first cutting machine being fed as input product to the second shredder. In another variant, three stacked rows of chopper-slicing machines can be installed in series with the product output from the first cutting machine, supplied as input product, to the second chopper, and with the product output from the second cutting machine, supplied as input product, to the third chopper. The multiple passes through the shredder-slicing machine rows prevent an increase in reduced particle size and an increase in total surface area in the incoming material stream.
В іншому прикладі волокнистий матеріал, одержаний з підданого подрібнюванню і зрушенню картону з-під соку, може бути оброблений для збільшення його об'ємної ваги. У деяких випадках волокнистий матеріал може бути сприснутий водою або розведеним маточним розчином РОЇ МОХ "М М/5А М10 (поліетиленоксид), одержаним у воді. Зволожений волокнистий матеріал може бути потім оброблений у грануляторі, який працює при кімнатній температурі. Гранулятор може підвищити об'ємну вагу потоку матеріалу, що надходить, на величину більшого порядку.In another example, the fibrous material obtained from pulped and sheared pulp paperboard can be processed to increase its bulk density. In some cases, the fibrous material can be sprayed with water or a diluted mother solution of ROI MOH "M M/5A M10 (polyethylene oxide) obtained in water. The moistened fibrous material can then be processed in a granulator that operates at room temperature. The granulator can increase the volume of capacity weight of the incoming material flow by an order of magnitude.
Фізично підготовлена сировина може бути попередньо оброблена для використання в первинних процесах виробництва, наприклад, зменшенням середньої молекулярної маси і кристалічності вихідної сировини і/або збільшенням питомої поверхні і/або пористості вихідної сировини. Методи попередньої обробки можуть включати одну або декілька обробок, вибраних з опромінення, ультразвукової обробки, окислювання, піролізу і парового вибуху. Різні системи і методи попередньої обробки можуть бути використані в комбінаціях, які включають дві, три або навіть чотири зазначені технології.Physically prepared raw materials can be pre-treated for use in primary production processes, for example, by reducing the average molecular weight and crystallinity of the raw material and/or increasing the specific surface area and/or porosity of the raw material. Pretreatment methods may include one or more treatments selected from irradiation, ultrasonication, oxidation, pyrolysis, and steam explosion. Different pretreatment systems and methods can be used in combinations that include two, three or even four of the above technologies.
У деяких варіантах біомаса може бути оброблена з використанням двох або більше будь-яких способів, розкритих у даному описі, таких як дві або декілька обробок, вибраних з опромінення, ультразвукової обробки, окислювання, піролізу і парового вибуху, або з попередньою, проміжною або подальшою підготовкою вихідної сировини, що розкрита в даному описі, або без такої. Обробки біомаси, наприклад, целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, можуть бути здійснені в будь-якому порядку (або одночасно). В інших варіантах матеріали, що включають вуглевод, підготовляють з використанням трьох, чотирьох або більше способів, розкритих у даному описі (у будь-якому порядку або одночасно). Вуглевод може бути підготовлений, наприклад, з використанням опромінення, ультразвукової обробки, окислювання, піролізу і необов'язково парового вибуху для целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу (у будь-якому порядку або одночасно). Одержаний вуглеводовмісний матеріал може бути потім перетворений одним або декількома мікроорганізмами, такими як бактерії, дріжджі або суміші дріжджів і бактерій, у ряд бажаних продуктів, представлених у даному описі. Численні методи обробки можуть забезпечити матеріали, які можуть бути більш легко використані рядом мікроорганізмів унаслідок їх зниженої молекулярної маси, зменшеної кристалічності і/або підвищеної розчинності. Численні методи обробки можуть забезпечити синергічний ефект і можуть знизити загальне введення необхідної енергії в порівнянні з одним методом обробки.In some embodiments, the biomass may be treated using two or more of any of the methods disclosed herein, such as two or more treatments selected from irradiation, sonication, oxidation, pyrolysis, and steam explosion, or with prior, intermediate, or subsequent preparation of raw materials disclosed in this description, or without such. Processing of biomass, for example, cellulosic and/or lignocellulosic material, can be carried out in any order (or simultaneously). In other embodiments, the carbohydrate-containing materials are prepared using three, four, or more of the methods disclosed herein (in any order or simultaneously). The carbohydrate can be prepared, for example, using irradiation, ultrasonication, oxidation, pyrolysis and optionally steam explosion for cellulosic and/or lignocellulosic material (in any order or simultaneously). The resulting carbohydrate-containing material can then be converted by one or more microorganisms, such as bacteria, yeasts, or mixtures of yeasts and bacteria, into a number of desired products presented herein. Numerous processing methods can provide materials that can be more easily used by a number of microorganisms due to their reduced molecular weight, reduced crystallinity and/or increased solubility. Multiple processing methods can provide a synergistic effect and can reduce the overall energy input required compared to a single processing method.
У деяких варіантах, наприклад, одержують вихідну сировину, що містить вуглевод, одержану способом, який включає опромінення й ультразвукову обробку (у будь-якому порядку або одночасно) целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, способом, який включає опромінення й окислювання (у будь-якому порядку або одночасно) целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, способом, який включає опромінення і піроліз (у будь- якому порядку або одночасно) целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, або способом, який включає опромінення і паровий вибух (у будь-якому порядку або одночасно) целюлозного і/або лігпоцелюлозного матеріалу. Одержана сировина може потім контактувати з мікроорганізмом, що має здатність перетворювати щонайменше частину, наприклад, щонайменше 1 мас. 9юо, сировини в продукт, такий як займисте паливо, як розкрито в даному описі.In some embodiments, for example, a carbohydrate-containing feedstock obtained by a method that includes irradiation and ultrasonic treatment (in any order or simultaneously) of cellulosic and/or lignocellulosic material is obtained by a method that includes irradiation and oxidation (in any in which order or simultaneously) cellulosic and/or lignocellulosic material, by a method that includes irradiation and pyrolysis (in any order or simultaneously) of cellulosic and/or lignocellulosic material, or by a method that includes irradiation and steam explosion (in any order or simultaneously) of cellulosic and/or ligpocellulosic material. The resulting raw material can then be contacted with a microorganism capable of converting at least part, for example, at least 1 wt. 9juo, raw materials into a product, such as combustible fuel, as disclosed herein.
У деяких варіантах спосіб не включає гідроліз целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, наприклад, кислотою або основою, наприклад, мінеральною кислотою, такою як хлористоводнева або сірчана кислота.In some embodiments, the method does not include hydrolysis of the cellulosic and/or lignocellulosic material, for example, with an acid or a base, for example, a mineral acid such as hydrochloric or sulfuric acid.
У разі потреби деяка частина сировини може включати гідролізований матеріал або ніяка сировина не включає такий матеріал. У деяких варіантах, наприклад, щонайменше 70 мас. 9о сировини є негідролізованим матеріалом, наприклад, щонайменше 95 мас. 95 сировини є негідролізованим матеріалом. У деяких варіантах по суті вся вихідна сировина є негідролізованим матеріалом.If desired, some of the feedstock may include hydrolyzed material or none of the feedstock may include such material. In some embodiments, for example, at least 70 wt. 90% of the raw material is unhydrolyzed material, for example, at least 95 wt. 95 raw materials are non-hydrolyzed material. In some embodiments, substantially all of the starting material is unhydrolyzed material.
Будь-яка сировина або будь-який реактор або ферментер, завантажений сировиною, може включати буфер, такий як бікарбонат натрію, хлорид амонію або Тріс; електроліт, такий як хлорид калію, хлорид натрію або хлорид кальцію; фактор росту, такий як біотин, і/або парну основу, таку як урацил, або її еквівалент; поверхнево -активну речовину, таку як ТмеєпФ або полієтиленгліколь; мінерал, такий як кальцієвий, хромовий, мідний, йодистий, залізний, селеновий або цинковий; або хелатуючий агент, такий як етилендіамін, етилендіамінтетраоцтова кислота (ЕДТА) (або її сольова форма, наприклад, натрієва або калієва сіль ЕДТА), або димеркапрол.Any feed or any reactor or fermenter loaded with the feed may include a buffer such as sodium bicarbonate, ammonium chloride or Tris; an electrolyte such as potassium chloride, sodium chloride or calcium chloride; a growth factor such as biotin and/or a base pair such as uracil or its equivalent; surfactant, such as TmeepF or polyethylene glycol; a mineral such as calcium, chromium, copper, iodide, iron, selenium or zinc; or a chelating agent such as ethylenediamine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) (or a salt form thereof, such as the sodium or potassium salt of EDTA), or dimercaprol.
У випадку використання опромінення, воно може бути застосоване для будь-якого зразка, який є сухим або вологим або навіть диспергованим у рідині, такій як вода. Може бути здійснено, наприклад, опромінення целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, в якому щонайменше приблизно 25 мас. 95 целюлозного і/або лігпоцелюлозного матеріалу має поверхні, зволожені рідиною, такою як вода. У деяких варіантах здійснюють опромінення целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, в якому по суті ніяку кількість целюлозного і/або лігпоцелюлозного матеріалу не зволожено рідиною, такою як вода.If irradiation is used, it can be applied to any sample that is dry or moist or even dispersed in a liquid such as water. It can be carried out, for example, irradiation of cellulosic and/or lignocellulosic material, in which at least approximately 25 wt. 95 cellulosic and/or ligpocellulosic material has surfaces wetted by a liquid such as water. In some embodiments, cellulosic and/or lignocellulosic material is irradiated in which essentially no amount of cellulosic and/or lignocellulosic material is moistened with a liquid such as water.
У деяких варіантах будь-яка обробка, розкрита в даному описі, відбувається після того, як целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал висихає або його сушать, наприклад, з використанням нагрівання і/або зниженого тиску. У деяких варіантах целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал має, наприклад, менше приблизно 5 мас. до утриманої води, як виміряно при 252С і відносній вологості 50295.In some embodiments, any processing disclosed herein occurs after the cellulosic and/or lignocellulosic material is dried or is dried, for example, using heat and/or reduced pressure. In some embodiments, the cellulosic and/or lignocellulosic material has, for example, less than about 5 wt. to retained water as measured at 252C and a relative humidity of 50295.
У разі потреби, у будь-якому способі, розкритому в даному описі, може бути використаний визначений агент, що викликає набухання. У деяких варіантах при обробці целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу з використанням опромінення менше приблизно 25 мас. 90 целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу знаходиться в набухлому стані, при цьому набухлий стан характеризується наявністю об'єму, що приблизно на 2,5 95 вище об'єму в ненабухлому стані, наприклад, на 5,0, 7,5, 10 або 15 95 вище об'єму в ненабухлому стані. У деяких варіантах при використанні опромінення для целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу по суті ніякий з целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу не знаходиться в набухлому стані.If desired, a specific swelling agent may be used in any method disclosed herein. In some variants, when processing cellulosic and/or lignocellulosic material using irradiation, less than approximately 25 wt. 90 cellulosic and/or lignocellulosic material is in a swollen state, and the swollen state is characterized by the presence of a volume that is approximately 2.5 95 higher than the volume in an unswollen state, for example, by 5.0, 7.5, 10 or 15 95 above the volume in an unswollen state. In some embodiments, when irradiation is used for cellulosic and/or lignocellulosic material, essentially none of the cellulosic and/or lignocellulosic material is in a swollen state.
В окремих варіантах при використанні опромінення целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал включає агент, що викликає набухання, і набухлий целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал одержує дозу менше приблизно 10 Мрад.In some embodiments, when using irradiation, the cellulosic and/or lignocellulosic material includes a swelling agent, and the swollen cellulosic and/or lignocellulosic material receives a dose of less than about 10 Mrad.
При використанні опромінення в будь-якому способі, воно може бути застосоване в той час, коли целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал підданий впливу повітря, повітря, збагаченого киснем, або навіть самого кисню, або покритий інертним газом, таким як азот, аргон або гелій. Коли бажане максимальне окислювання, використовується окисне середовище, таке як повітря або кисень.When irradiation is used in any method, it can be applied while the cellulosic and/or lignocellulosic material is exposed to air, oxygen-enriched air, or even oxygen itself, or blanketed with an inert gas such as nitrogen, argon, or helium. . When maximum oxidation is desired, an oxidizing medium such as air or oxygen is used.
При використанні опромінення, воно може бути застосоване для біомаси, такої як целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, при тиску більше приблизно 2,5 атм., наприклад, більше 5, 10, 15, 20 або навіть більше приблизно 50 атм.When irradiation is used, it can be applied to biomass, such as cellulosic and/or lignocellulosic material, at pressures greater than about 2.5 atm, for example, greater than 5, 10, 15, 20, or even greater than about 50 atm.
В окремих варіантах спосіб включає опромінення й ультразвукову обробку, і опромінення передує ультразвуковій обробці В інших окремих варіантах ультразвукова обробка передує опроміненню або опромінення й ультразвукова обробка відбуваються одночасно.In certain embodiments, the method includes irradiation and sonication, and the irradiation precedes the sonication In other certain embodiments, the sonication precedes the irradiation, or the irradiation and sonication occur simultaneously.
У деяких варіантах спосіб включає опромінення й ультразвукову обробку (у будь-якому порядку або одночасно) і додатково включає окислювання, піроліз або паровий вибух.In some embodiments, the method includes irradiation and sonication (in any order or simultaneously) and further includes oxidation, pyrolysis, or steam explosion.
Коли спосіб включає опромінення, воно може бути здійснене з використанням іонізуючого випромінювання, такого як гамма-промені, рентгенівські промені, ультрафіолетове випромінювання високої енергії, таке як рентгенівське С-випромінювання, що має довжину хвилі від приблизно 100 до приблизно 280 нм, пучок частинок, наприклад, пучок електронів, повільних нейтронів або альфа-частинок. У деяких варіантах опромінення включає два або більше джерел опромінення, такі як гамма-промені і пучок електронів, які можуть бути використані в будь- якому порядку або одночасно.When the method includes irradiation, it may be performed using ionizing radiation such as gamma rays, X-rays, high-energy ultraviolet radiation such as X-ray C radiation having a wavelength of from about 100 to about 280 nm, a particle beam, for example, a beam of electrons, slow neutrons or alpha particles. In some embodiments, the exposure includes two or more sources of exposure, such as gamma rays and an electron beam, which may be used in any order or simultaneously.
В окремих варіантах ультразвукова обробка може бути здійснена при частоті від приблизно 15 до приблизно кГц, наприклад, від приблизно 18 до 22 кГц, з використанням рупора потужністю 1 кВт або більше, наприклад, 2, 3, 4, 5 або навіть 10 кВт.In certain embodiments, the ultrasonic treatment can be performed at a frequency of about 15 to about kHz, for example, from about 18 to 22 kHz, using a horn with a power of 1 kW or more, for example, 2, 3, 4, 5, or even 10 kW.
У деяких варіантах целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал включає першу целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу, і одержаний вуглевод включає другу целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу, яка нижче першої середньочислової молекулярної маси. Друга середньочислова молекулярна маса нижче першої середньочислової молекулярної маси, наприклад, більше ніж приблизно на 25 95, наприклад, менше в 2, 3, 5, 7, 10, 25 або навіть 100 разів.In some embodiments, the cellulosic and/or lignocellulosic material includes a first cellulose having a first number average molecular weight, and the resulting carbohydrate includes a second cellulose having a second number average molecular weight that is lower than the first number average molecular weight. The second number average molecular weight is lower than the first number average molecular weight, for example, more than about 25 95, for example, less than 2, 3, 5, 7, 10, 25 or even 100 times.
У деяких варіантах перша целюлоза має першу кристалічність і друга целюлоза має другу кристалічність, яка нижче першої кристалічності, наприклад, нижче приблизно на два, три, п'ять, десять, п'ятнадцять або двадцять п'ять відсотків.In some embodiments, the first cellulose has a first crystallinity and the second cellulose has a second crystallinity that is lower than the first crystallinity, for example, lower by about two, three, five, ten, fifteen, or twenty-five percent.
У деяких варіантах перша целюлоза має перший ступінь окислювання і друга целюлоза має другий ступінь окислювання, який вище першого ступеня окислювання, наприклад, вище на два, три, чотири, п'ять, десять або навіть двадцять п'ять відсотків.In some embodiments, the first cellulose has a first oxidation state and the second cellulose has a second oxidation state that is higher than the first oxidation state, such as two, three, four, five, ten, or even twenty-five percent higher.
В одному прикладі використання як попередньої обробки опромінення з окислюванням як вихідна сировина використовуються картонні коробки з-під соку об'ємом половина галона (1,89 л), виготовлені з недрукованого білого крафт-картону з багатошаровим покриттям, що має об'ємну вагу 20 фунт/фут? (320,37 кг/м3). Картон згинають і сплющують і потім подають у послідовно встановлені три складених ряди подрібнювач-дисковий ніж з виходом продукту з першого дискового ножа, подаваного як продукт, що вводиться, у другий подрібнювач, і з виходом продукту з другого дискового ножа, подаваного як продукт, що вводиться, у третій подрібнювач.One example of the use of oxidative irradiation pretreatment uses half-gallon (1.89 L) juice cartons made from unprinted white laminated kraft paperboard having a bulk weight of 20 as the starting material. lb/ft? (320.37 kg/m3). The carton is bent and flattened and then fed into three successive stacked rows of disc shredders with product output from the first disc knife fed as input product to the second shredder and product output from the second disc knife fed as product is introduced into the third shredder.
Одержаний волокнистий матеріал може бути сприснутий водою й оброблений у грануляторі, який працює при кімнатній температурі. Ущільнені гранули можуть бути поміщені в скляну ємність, яку закупорюють в атмосфері повітря. Гранули в ємності опромінюють гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при потужності дози випромінювання 1 Мрад/година з одержанням опроміненого матеріалу, у якому целюлоза має більш низьку молекулярну масу, ніж вихідний матеріал, яким є волокнистий крафт-картон.The resulting fibrous material can be sprayed with water and processed in a granulator that operates at room temperature. Compacted granules can be placed in a glass container, which is sealed in an air atmosphere. The pellets in the container are irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a radiation dose rate of 1 Mrad/hour to produce an irradiated material in which the cellulose has a lower molecular weight than the source material, which is fibrous kraft paperboard.
Для переробки вихідної сировини із широкої множини різних джерел, призначеної для витягання корисних речовин з вихідної сировини і для забезпечення частково підданого деструкції органічного матеріалу, який функціонує як матеріал, що вводиться на наступні стадії і/або послідовності обробки, можуть бути використані одна або декілька послідовних обробок опроміненням. Опромінення може зменшити молекулярну масу і/або кристалічність сировини. У деяких варіантах для опромінення матеріалів використовують енергію, осаджену в матеріал, яка вивільняє електрони з їх атомних орбіталей. Опромінення може бути забезпечене: 1) важкими зарядженими частинками, такими як альфа-частинки, 2) електронами, одержаними, наприклад, у прискорювачах бета-розпаду або електронного пучка, або 3) електромагнітним опроміненням, наприклад, гамма-променями, рентгенівськими променями або ультрафіолетовими променями. В одному варіанті для опромінення вихідної сировини може бути використане випромінювання, генероване радіоактивними речовинами. В іншому варіанті для опромінення вихідної сировини може бути використане електромагнітне випромінювання, одержане, наприклад, з використанням випромінювачів електронного пучка. Використовувані дози залежать від необхідного ефекту й особливостей сировини. Високі дози випромінювання можуть, наприклад, розірвати хімічні зв'язки в компонентах сировини, і низькі дози випромінювання можуть підвищити міцність хімічного зв'язку (наприклад, за рахунок зшивання) у компонентах сировини.One or more sequential processes may be used to process raw materials from a wide variety of sources to extract useful substances from the raw materials and to provide partially degradable organic material that functions as input to subsequent stages and/or processing sequences. irradiation treatments. Irradiation can reduce the molecular weight and/or crystallinity of the raw material. In some embodiments, materials are irradiated using energy deposited in the material, which releases electrons from their atomic orbitals. Irradiation can be provided by: 1) heavy charged particles such as alpha particles, 2) electrons produced, for example, in beta decay or electron beam accelerators, or 3) electromagnetic radiation, such as gamma rays, X-rays, or ultraviolet rays In one variant, radiation generated by radioactive substances can be used to irradiate raw materials. In another variant, electromagnetic radiation obtained, for example, using electron beam emitters, can be used to irradiate raw materials. The doses used depend on the required effect and characteristics of the raw material. High doses of radiation can, for example, break chemical bonds in the components of the raw material, and low doses of radiation can increase the strength of the chemical bond (for example, due to crosslinking) in the components of the raw material.
Як випливає з фіг.8, в одному способі перший матеріал 2, який є целюлозою або включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Мм1і), опромінюють, наприклад, обробкою іонізуючим випромінюванням (наприклад, у формі гамма-випромінювання, рентгенівського випромінювання, ультрафіолетового випромінювання (УФ) з довжиною хвилі від 100 до 280 нм, пучка електронів або інших заряджених частинок) з одержанням другого матеріалу 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Мкг), яка нижче першої середньочислової молекулярні маси. Другий матеріал (або перший і другий матеріали) може бути об'єднаний з мікроорганізмом (наприклад, з бактерією або дріжджами), який може використовувати другий і/або перший матеріал, з одержанням палива 5, що є воднем, спиртом (наприклад, етанолом або бутанолом, таким як н-, втор- або трет-бутанол), органічною кислотою, вуглеводнем або сумішами будь-якої з зазначених речовин або яке їх включає.As can be seen from Fig. 8, in one method the first material 2, which is cellulose or includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mm1i"), is irradiated, for example, by treatment with ionizing radiation (for example, in the form of gamma radiation, X-ray , ultraviolet radiation (UV) with a wavelength from 100 to 280 nm, a beam of electrons or other charged particles) to obtain a second material 3, which includes cellulose having a second average molecular weight ("Mkg"), which is lower than the first average molecular weight. The second material (or the first and second materials) may be combined with a microorganism (e.g., a bacterium or yeast) that may utilize the second and/or first material to produce a fuel 5 that is hydrogen, an alcohol (e.g., ethanol or butanol, such as n-, sec- or tert-butanol), an organic acid, a hydrocarbon or mixtures of any of these substances or which includes them.
Оскільки другий матеріал З включає целюлозу, що має зменшену молекулярну масу відносно молекулярної маси першого матеріалу і, у деяких випадках, також зменшену кристалічність, другий матеріал звичайно є таким, що більше диспергується, набухає і/або розчиняється у розчині, який містить мікроорганізм. Дані властивості роблять другий матеріал З більш сприйнятливим до хімічного ферментативного і/або біологічного впливу відносно першого матеріалу 2, що може підвищити продуктивність і/або рівень виробництва необхідного продукту, наприклад, етанолу. Опромінення може також стерилізувати матеріали.Since the second material C includes cellulose having a reduced molecular weight relative to the molecular weight of the first material and, in some cases, also reduced crystallinity, the second material is usually one that is more dispersible, swellable and/or soluble in the solution containing the microorganism. These properties make the second material Z more susceptible to chemical, enzymatic and/or biological action relative to the first material 2, which can increase the productivity and/or level of production of the required product, for example, ethanol. Irradiation can also sterilize materials.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса ("Ммг) нижче першої середньочислової молекулярні маси ("Ммі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад, нижче на 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 або навіть більше ніж приблизно на 75 95.In some embodiments, the second number average molecular weight ("Mmg") is below the first number average molecular weight ("Mmi) by more than about 10 95, e.g., below by 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, or even more than by about 75 95.
У деяких випадках другий матеріал включає целюлозу, що має кристалічність (Сг), яка нижче кристалічності (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (2) може бути нижче (Сі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад, нижче на 15, 20, 25, 30 90, 35, 40 або навіть більше ніж приблизно на 50 95.In some cases, the second material includes cellulose having a crystallinity (Cg) that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (2) may be below (Ci) by more than about 10 95 , such as below by 15, 20, 25, 30 90, 35, 40, or even more than about 50 95 .
У деяких варіантах вихідний показник кристалічності (перед опроміненням) складає від приблизно 40 до приблизно 87,5 9о, наприклад, від приблизно 50 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 до приблизно 70 95, і показник кристалічності після опромінення складає від приблизно 10 до приблизно 50 905, наприклад, від приблизно 15 до приблизно 45 95 або від приблизно 20 до приблизно 40 95. Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивного опромінення, можна мати показник кристалічності нижче 5 90. У деяких варіантах матеріал після опромінення є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity (before irradiation) is from about 40 to about 87.5 9o, for example, from about 50 to about 75 95 or from about 60 to about 70 95, and the crystallinity after irradiation is from about 10 to about 50 905, e.g., from about 15 to about 45 95 or from about 20 to about 40 95. However, in some embodiments, such as after intense irradiation, it is possible to have a crystallinity index below 5 90. In some embodiments, the material after irradiation is substantially amorphous
У деяких варіантах вихідна середньочислова молекулярна маса (перед опроміненням) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад, від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000 і середньочислова молекулярна маса після опромінення складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад, від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивного опромінення, можна мати середньочислову молекулярну масу менше приблизно 10000 або навіть менше приблизно 5000.In some embodiments, the starting number average molecular weight (before irradiation) is from about 200,000 to about 3,200,000, e.g., from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000 and the number average molecular weight after irradiation is from about 50,000 to about 200,000, e.g. from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after extensive irradiation, it is possible to have a number average molecular weight of less than about 10,000 or even less than about 5,000.
У деяких варіантах другий матеріал може мати ступінь окислювання (72), який вище ступеня окислювання (0) першого матеріалу. Більш високий ступінь окислювання матеріалу може сприяти його диспергованості, набуханню і/або розчинності, які додатково підвищують сприйнятливість матеріалів до хімічного, ферментативного або біологічного впливу. У деяких варіантах для підвищення ступеня окислювання другого матеріалу відносно першого матеріалу здійснюють опромінення в окисному середовищі, наприклад, під покривом повітря або кисню, в результаті чого одержують другий матеріал, який є більш окисленим, ніж перший матеріал.In some embodiments, the second material may have an oxidation state (72) that is higher than the oxidation state (0) of the first material. A higher degree of oxidation of a material can contribute to its dispersibility, swelling and/or solubility, which further increase the susceptibility of materials to chemical, enzymatic or biological effects. In some variants, to increase the degree of oxidation of the second material relative to the first material, irradiation is carried out in an oxidizing environment, for example, under a blanket of air or oxygen, resulting in a second material that is more oxidized than the first material.
Другий матеріал може мати, наприклад, більше число гідроксильних груп, альдегідних груп, кетонових груп, складноефірних груп або карбоксильних груп, які можуть підвищити його гідрофільність.The second material can have, for example, a larger number of hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ester groups or carboxyl groups, which can increase its hydrophilicity.
Будь-яка форма випромінювання іонізує біомасу за допомогою особливих взаємодій, визначених енергією випромінювання. Важкі заряджені частинки іонізують первісно речовину кулонівським розсіюванням; потім зазначені взаємодії генерують електрони високої енергії що можуть додатково іонізувати речовину. Альфа- частинки ідентичні ядру атома гелію і генеруються альфа-розпадом різних радіоактивних ядер, таких як ізотопи вісмуту, полонію, астатину, радону, францію, радію, декількох актинідів, таких як актиній, торій, уран, нептуній, кюрій, каліфорній, америцій і плутоній.Any form of radiation ionizes biomass through special interactions determined by the energy of the radiation. Heavy charged particles initially ionize matter by Coulomb scattering; then these interactions generate high-energy electrons that can additionally ionize the substance. Alpha particles are identical to the nucleus of a helium atom and are generated by the alpha decay of various radioactive nuclei such as isotopes of bismuth, polonium, astatine, radon, francium, radium, several actinides such as actinium, thorium, uranium, neptunium, curium, californium, americium and plutonium.
Електрони взаємодіють за допомогою кулонівського розсіювання і гальмового випромінювання, генерованого змінами швидкості електронів. Електрони можуть бути генеровані радіоактивними ядрами, які піддаються бета- розпаду, такими як ізотопи йоду, цезію, технецію й іридію. Альтернативно, як джерело електронів за допомогою термоелектронної емісії може бути використана електронна гармата.Electrons interact by means of Coulomb scattering and bremsstrahlung generated by changes in the speed of electrons. Electrons can be generated by radioactive nuclei that undergo beta decay, such as isotopes of iodine, cesium, technetium, and iridium. Alternatively, an electron gun can be used as a source of electrons using thermionic emission.
Електромагнітне випромінювання взаємодіє за допомогою трьох процесів: фотоелектричне поглинання, комптонівське розсіювання і народження пар. Переважна взаємодія визначається енергією падаючого випромінювання й атомним номером матеріалу. Підсумовування взаємодій, що сприяють поглиненому випромінюванню в целюлозному матеріалі, може бути виражене масовим коефіцієнтом поглинання, графічно зображеним нижче у вигляді функції енергії падаючого випромінювання.Electromagnetic radiation interacts through three processes: photoelectric absorption, Compton scattering, and vapor generation. The predominant interaction is determined by the energy of the incident radiation and the atomic number of the material. A summary of the interactions contributing to the absorbed radiation in the cellulosic material can be expressed by the mass absorption coefficient, graphically depicted below as a function of the energy of the incident radiation.
Но Массовий казферициент поспощения цеплюптозмі г нь . 3 що у ! дів ; ї в: | У 1 / ! вт Й и « І тв Її Ше шннаьи ; 19 то БІ їв ЩЕ чаBut the mass casfericient of the improvement of tseplyuptosm. 3 what in ! maidens; and in: | In 1 / ! вт Ю и « и тв Я Ше шнная ; 19 then I would have eaten MORE cha
Енергія падаючого випромінювання (МеВ)Energy of incident radiation (MeV)
Електромагнітне випромінювання підрозділяється на гамма-промені, рентгенівські промені, ультрафіолетові промені, інфрачервоні промені, мікрохвилі або радіохвилі, залежно від їх довжини.Electromagnetic radiation is divided into gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, infrared rays, microwaves or radio waves, depending on their length.
Для опромінення матеріалів може бути використане гамма-випромінювання. Як випливає з Ффіг.9 ії 10 (збільшене зображення області В), гамма-випромінювач 10 включає джерела 408 гамма-випромінювання, наприклад, гранули Со, робочий стіл 14 для утримання матеріалів, що підлягають опроміненню, і сховище 16, виготовлене, наприклад, з множини залізних пластин, всі з який поміщені в бетонну герметичну камеру 20, яка включає лабіринтовий шлях до входу 22 за облицьованими свинцем дверима 26. Сховище 16 включає множину каналів 30, наприклад, шістнадцять або більше каналів, які забезпечують можливість проходження джерел гамма-випромінювання через сховище на їх шляху поблизу робочого столу.Gamma radiation can be used to irradiate materials. As can be seen from Figures 9 and 10 (enlarged image of area B), the gamma emitter 10 includes sources 408 of gamma radiation, for example, CO pellets, a work table 14 for holding materials to be irradiated, and a storage 16, made, for example, of a plurality of iron plates, all of which are placed in a concrete sealed chamber 20, which includes a labyrinthine path to an entrance 22 behind a lead-lined door 26. The vault 16 includes a plurality of channels 30, for example sixteen or more channels, which allow the passage of gamma radiation sources through storage on their way near the desktop.
У дії зразок, що підлягає опроміненню, поміщають на робочий стіл. Опромінювач має конфігурацію, яка забезпечує доставку необхідної потужності випромінювання, і з експериментальним блоком 31 зв'язана апаратура автоматичного регулювання. Потім оператор залишає герметичну камеру, проходячи через лабіринтовий шлях і через облицьовані свинцем двері. Оператор керує контрольною панеллю 32, доручаючи комп'ютеру 33 просування джерел 12 опромінення в робоче положення з використанням циліндра 36, приєднаного до гідравлічного насоса 40.In action, the sample to be irradiated is placed on the work table. The irradiator has a configuration that ensures the delivery of the necessary radiation power, and the experimental unit 31 is connected to the automatic adjustment equipment. The operator then leaves the sealed chamber, passing through a labyrinthine path and through a lead-lined door. The operator controls the control panel 32, instructing the computer 33 to move the radiation sources 12 into the working position using the cylinder 36 connected to the hydraulic pump 40.
Гамма-випромінювання має перевагу, яка полягає в значній глибині проникнення в ряд матеріалів у зразку.Gamma radiation has the advantage of a significant depth of penetration into a number of materials in the sample.
Джерела гамма-променів включають радіоактивні ядра, такі як ізотопи кобальту, кальцію, технецію, хрому, галію, індію, йоду, заліза, криптону, самарію, селену, натрію, талію і ксенону.Sources of gamma rays include radioactive nuclei such as isotopes of cobalt, calcium, technetium, chromium, gallium, indium, iodine, iron, krypton, samarium, selenium, sodium, thallium, and xenon.
Джерела гамма-променів включають зіткнення електронного пучка з металевими мішенями, такими як вольфрам або молібден, або сплави, або компактні джерела світла, такі як ті, котрі виготовляються комерційноGamma-ray sources include electron beam collisions with metallic targets such as tungsten or molybdenum or alloys, or compact light sources such as those produced commercially
Ї упсеап.She upseap.
Джерела ультрафіолетового випромінювання включають дейтерієві або кадмієві лампи.Sources of ultraviolet radiation include deuterium or cadmium lamps.
Джерела інфрачервоного випромінювання включають керамічні лампи із сапфіровим, цинковим або селенідним вікном.Infrared sources include ceramic lamps with a sapphire, zinc, or selenide window.
Джерела мікрохвиль включають клістрони, високочастотні джерела типу Слевіна або джерела атомного пучка, які використовують водневий, кисневий або азотний газ.Microwave sources include klystrons, Slevin-type high-frequency sources, or atomic beam sources that use hydrogen, oxygen, or nitrogen gas.
У деяких варіантах як джерело опромінення використовують пучок електронів. Пучок електронів дає переваги, які включають можливість використання високих потужностей випромінювання (наприклад, 1,5 або навіть 10 Мрад/;с), високу продуктивність, менший об'єм і менше обмеження для устаткування. Електрони можуть бути також більш ефективними у викликанні розриву ланцюга. Крім того, електрони, що мають енергії 4-10 МеВ, можуть мати глибину проникнення від 5 до 30 мм або більше, наприклад, 40 мм.In some variants, an electron beam is used as a source of irradiation. The electron beam offers advantages that include the ability to use high radiation powers (eg, 1.5 or even 10 Mrad/;s), high performance, smaller volume, and less equipment constraints. Electrons may also be more effective in causing chain breakage. In addition, electrons having energies of 4-10 MeV can have a penetration depth of 5 to 30 mm or more, for example 40 mm.
Електронні пучки можуть бути генеровані, наприклад, електростатичними генераторами, каскадними генераторами, генераторами трансформації прискорювачами на низькі енергії зі сканувальною системою, прискорювачами на низькі енергії з лінійним катодом, лінійними прискорювачами й імпульсними прискорювачами.Electron beams can be generated, for example, by electrostatic generators, cascade generators, transformation generators, low energy accelerators with a scanning system, low energy accelerators with a linear cathode, linear accelerators and pulse accelerators.
Як джерело іонізуючого випромінювання можуть бути застосовні електрони, наприклад, для відносно тонких стоп матеріалів, наприклад, менше 0,5 дюйма (1,27 см), наприклад, менше 0,4 дюйма (1,016 см), 0,3 дюйма (0,762 см), 0,2 дюйма (0,508 см) або менше 0,1 дюйма (0,254 см). У деяких варіантах енергія кожного електрона електронного пучка складає від приблизно 0,3 до приблизно 2,0 МевВ (мільйон електрон-вольт), наприклад, від приблизно 0,5 до приблизно 1,5 МеВ або від приблизно 0,7 до приблизно 1,25 МеВ.As a source of ionizing radiation, electrons may be applicable, e.g., for relatively thin layers of material, e.g., less than 0.5 in. (1.27 cm), e.g., less than 0.4 in. (1.016 cm), 0.3 in. (0.762 cm ), 0.2 inches (0.508 cm) or less than 0.1 inches (0.254 cm). In some embodiments, the energy of each electron in the electron beam is from about 0.3 to about 2.0 MeV (million electron volts), such as from about 0.5 to about 1.5 MeV or from about 0.7 to about 1, 25 MeV.
Фіг.11 показує технологічну схему способу 3000, яка включає різні стадії в послідовності попередньої обробки вихідної сировини опроміненням електронним пучком. На першій стадії 3010 із джерела сировини одержують завантаження сухої сировини. Як обговорювалося вище, суха сировина з джерела сировини може бути попередньо оброблена перед доставкою в пристрої для опромінення електронним пучком. Наприклад, якщо вихідна сировина вироблена з рослинних джерел, перед збиранням рослинного матеріалу і/або перед доставкою рослинного матеріалу транспортним засобом для вихідної сировини деякі частини рослинного матеріалу можуть бути видалені. Альтернативно, або на доповнення, вихідна сировина біомаси на необов'язковій стадії 3020 може бути піддана механічній обробці (наприклад, для зменшення середньої довжини волокон у вихідній сировині) перед доставкою в пристрої для опромінення електронним пучком.Fig. 11 shows a technological diagram of the method 3000, which includes various stages in the sequence of pre-treatment of raw materials by irradiation with an electron beam. In the first stage 3010, a load of dry raw materials is received from the raw material source. As discussed above, the dry raw material from the raw material source may be pretreated prior to delivery to the electron beam irradiation device. For example, if the raw material is produced from plant sources, some parts of the plant material may be removed before harvesting the plant material and/or before delivering the plant material by the raw material vehicle. Alternatively, or additionally, the biomass feedstock in optional step 3020 may be subjected to mechanical processing (eg, to reduce the average length of fibers in the feedstock) prior to delivery to the device for electron beam irradiation.
На стадії 3030 суху сировину переносять у транспортний засіб для сировини (наприклад, стрічковий транспортер) і розподіляють по ширині поперечного перерізу транспортного засобу для сировини приблизно рівномірно по об'єму. Розподіл може бути здійснений, наприклад, вручну або індукуванням локалізованого вібраційного руху в деякій точці транспортного засобу для сировини перед обробкою опроміненням електронним пучком.In step 3030, the dry raw material is transferred to a raw material vehicle (eg, a belt conveyor) and distributed across the cross-sectional width of the raw material vehicle approximately uniformly by volume. The distribution can be carried out, for example, manually or by inducing a localized vibrational movement at some point of the vehicle for the raw material before treatment with electron beam irradiation.
У деяких варіантах система змішування вводить у сировину реагент 3045 у необов'язковому процесі 3040, який приготовляє суспензію. Об'єднання води з обробленою сировиною на стадії 3040 змішування створює водяну суспензію вихідної сировини, яка може бути транспортована, наприклад, переважніше перекачуванням по трубопроводу, ніж використанням, наприклад, стрічкового транспортера.In some embodiments, the mixing system introduces a reagent 3045 into the raw material in an optional process 3040 that prepares a slurry. The combination of water with the processed raw material in stage 3040 of mixing creates an aqueous suspension of the raw material, which can be transported, for example, preferably by pumping through a pipeline, rather than using, for example, a belt conveyor.
Наступна стадія 3050 є контуром, який закінчує піддавання сировини (у сухій формі або у формі суспензії) опроміненню електронним пучком одним або декількома (тобто М) пристроями для опромінення електронним пучком. Суспензія сировини переміщується через М "потоків" електронних пучків на стадії 3052. Рух може здійснюватися при постійній швидкості через "потоки", і між "потоками" або під час переміщення через кожний "потік" може бути пауза, після якої іде стрімкий рух до наступного "потоку". Невелика частина суспензії сировини піддається впливу кожного потоку протягом заданого часу впливу на стадії 3053.The next stage 3050 is a loop that finishes subjecting the raw material (in dry form or in suspension form) to electron beam irradiation with one or more (i.e., M) electron beam irradiation devices. A suspension of feedstock is moved through M "streams" of electron beams at stage 3052. The movement may be carried out at a constant speed through the "streams" and there may be a pause between the "streams" or during movement through each "stream", followed by rapid movement to the next "flow". A small portion of the feed slurry is exposed to each stream for a predetermined exposure time in step 3053 .
Пристрої для опромінення електронним пучком можуть бути комерційно придбані від оп Веат Арріїсайопв,Devices for electron beam irradiation can be purchased commercially from op Veat Arriisaiopv,
Ї оимаїп-Іа-Мейме, ВеїЇдішт, або від Тіап Согрогайоп, Зап Оієдо, СА. Типові енергії руху електронів можуть складати 1, 2, 4, 5, 7, 5 або 10 МеВ. Типова потужність пристрою для опромінення електронним пучком може складати 1, 5, 10, 20, 50, 100 кВт, 250 або 500 кВт. Ефективності деполімеризації суспензії сировини залежать від використовуваної енергії електронів і використовуваної дози, тоді як тривалість впливу залежить від потужності і дози. Типові дози можуть мати значення 1, 5, 10, 20, 50, 100 або 200 кКСу.Yi oimaip-Ia-Meime, VeiYidisht, or from Tiap Sogrogayop, Zap Oiedo, SA. Typical energies of electron motion can be 1, 2, 4, 5, 7, 5 or 10 MeV. A typical power of an electron beam irradiation device can be 1, 5, 10, 20, 50, 100 kW, 250 or 500 kW. The efficiency of depolymerization of the suspension of raw materials depends on the used electron energy and the used dose, while the duration of exposure depends on the power and dose. Typical doses can be 1, 5, 10, 20, 50, 100 or 200 kCSU.
Загальні витрати при прийнятті до уваги специфікацій потужності пристрою для опромінення електронним пучком включають виробничі витрати, капітальні витрати, амортизацію і слід установки. Загальні витрати з урахуванням рівнів доз опромінення електронним пучком включають енергетичні витрати і навколишнє середовище, безпеку і санітарні інтереси. Загальні витрати з урахуванням енергії руху електронів включають енергетичні витрати; у даному випадку для підтримання деполімеризації суспензії визначеної сировини може бути вигідна знижена енергія руху електронів (дивіться, наприклад, Воиспага, еї аї, СеПшозе (2006) 13:601-610).Total costs when considering the power specifications of an electron beam device include manufacturing costs, capital costs, depreciation, and installation footprint. Total costs, taking into account dose levels of electron beam exposure, include energy costs and environmental, safety and health concerns. Total costs, taking into account the energy of electron movement, include energy costs; in this case, to maintain the depolymerization of the suspension of the specified raw material, the reduced energy of electron movement can be beneficial (see, for example, Voyspaga, ei ai, SePshose (2006) 13:601-610).
Для забезпечення більш ефективного процесу деполімеризації може бути вигідним проведення опромінення електронним пучком з подвійним проходом. Транспортний засіб для вихідної сировини може направити, наприклад, вихідну сировину (у сухому вигляді або у формі суспензії) вниз і в напрямку, протилежному її первісному напрямку руху. Системи подвійного проходу можуть забезпечити переробку більш густих суспензій сировини і можуть надати більш однорідну деполімеризацію в товщі суспензії сировини.To ensure a more efficient depolymerization process, it may be beneficial to perform double-pass electron beam irradiation. A feedstock vehicle may direct, for example, the feedstock (in dry or slurry form) down and in a direction opposite to its original direction of travel. Double-pass systems can provide processing of thicker feedstock suspensions and can provide more uniform depolymerization throughout the feedstock suspension.
Пристрій для опромінення електронним пучком може генерувати або фіксований промінь, або сканувальний промінь. Сканувальний промінь може бути вигідним при великій довжині розгортки і високих швидкостях сканування, при цьому він буде ефективною заміною фіксованого променя з великою шириною. Крім того, придатні доступні ширини розгорнення 0,5, 1, 2 м або більше.An electron beam irradiation device can generate either a fixed beam or a scanning beam. A scanning beam can be advantageous at long sweep lengths and high scan speeds, and is an effective replacement for a fixed beam with a large width. In addition, available deployment widths of 0.5, 1, 2 m or more are suitable.
Для механічного розділення рідких і твердих компонентів суспензії вихідної сировини в деяких варіантах, як, наприклад, на стадії 3060, може бути необхідним переміщення однієї частини суспензії вихідної сировини через пристрої для опромінення з М-числом електронних пучків. У таких варіантах фільтрують рідку частину суспензії вихідної сировини для видалення твердих частинок, що залишилися, і рециркулюють назад на стадію підготовки суспензії 3040. Потім тверду частину суспензії вихідної сировини направляють на наступну стадію обробки 3070 за допомогою транспортного засобу для вихідної сировини. В інших варіантах вихідну сировину зберігають у формі суспензії для подальшої обробки.To mechanically separate the liquid and solid components of the feedstock slurry in some embodiments, such as at step 3060, it may be necessary to move a portion of the feedstock slurry through an M-number electron beam irradiation device. In such embodiments, the liquid portion of the feedstock slurry is filtered to remove remaining solids and recycled back to the slurry preparation stage 3040. The solid portion of the feedstock slurry is then sent to the next processing stage 3070 via a feedstock vehicle. In other variants, the raw material is stored in the form of a suspension for further processing.
У таких варіантах, де опромінення проводять електромагнітним випромінюванням, електромагнітне випромінювання може мати, наприклад, енергію фотона (в електрон-вольтах) більше 102 еВ, наприклад, більше 103, 104, 105, 106 або навіть більше 107 еВ. У деяких варіантах електромагнітне випромінювання має енергію фотона від 107 до 107 еВ, наприклад, від 105 до 102 еВ. Електромагнітне випромінювання може мати, наприклад, частоту більше 1015 Гц, більше 1017, 1018, 1019, 1029 або навіть більше 102! Гц. У деяких варіантах електромагнітне випромінювання має частоту від 1018 до 1072 Гц, наприклад, від 10'Ядо102!Гц.In such embodiments, where exposure is conducted by electromagnetic radiation, the electromagnetic radiation may have, for example, a photon energy (in electron volts) greater than 102 eV, such as greater than 103, 104, 105, 106, or even greater than 107 eV. In some embodiments, the electromagnetic radiation has a photon energy of 107 to 107 eV, such as 105 to 102 eV. Electromagnetic radiation can have, for example, a frequency greater than 1015 Hz, greater than 1017, 1018, 1019, 1029 or even greater than 102! Hz. In some embodiments, the electromagnetic radiation has a frequency from 1018 to 1072 Hz, for example, from 10'Yado102!Hz.
У деяких варіантах опромінення (будь-яким джерелом опромінення або комбінацією джерел опромінення) здійснюють доти, поки матеріал не одержить дозу щонайменше 0,25 Мрад, наприклад, щонайменше 1,0, щонайменше 2,5, щонайменше 5,0 або щонайменше 10,0 Мрад. У деяких варіантах опромінення здійснюють доти, поки матеріал не одержить дозу від 1,0 до 6,0 Мрад, наприклад, від 1,5 до 4,0 Мрад.In some embodiments, irradiation (by any radiation source or combination of radiation sources) is carried out until the material receives a dose of at least 0.25 Mrad, for example, at least 1.0, at least 2.5, at least 5.0, or at least 10.0 Mrad. In some embodiments, irradiation is carried out until the material receives a dose of from 1.0 to 6.0 Mrad, for example, from 1.5 to 4.0 Mrad.
У деяких варіантах опромінення здійснюють при потужності дози від 5,0 до 1500,0 кілорад/година, наприклад, від 10,0 до 750,0 кілорад/година або від 50,0 до 350,0 кілорад/година.In some variants, irradiation is carried out at a dose rate of 5.0 to 1500.0 kilorads/hour, for example, from 10.0 to 750.0 kilorads/hour or from 50.0 to 350.0 kilorads/hour.
У деяких варіантах використовують два або більше джерел опромінення, наприклад, два або декілька іонізуючих випромінювань. Зразки можуть бути оброблені, наприклад, у будь-якому порядку пучком електронів, подальшим гамма-випромінюванням і УФ-світлом, що має довжини хвиль від приблизно 100 до приблизно 280 нм. У деяких варіантах зразки обробляють трьома джерелами опромінення, такими як електронний пучок, гамма- випромінювання й енергетичне УФ-випромінювання.In some embodiments, two or more sources of radiation are used, for example, two or more ionizing radiations. The samples may be treated, for example, with an electron beam, subsequent gamma radiation, and UV light having wavelengths from about 100 to about 280 nm in any order. In some embodiments, the samples are treated with three sources of radiation, such as an electron beam, gamma radiation, and energetic UV radiation.
У деяких варіантах відносно низькі дози опромінення можуть зшити, прищепити або іншим способом збільшити молекулярну масу вуглеводовмісного матеріалу, такого як целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал (наприклад, целюлоза). Такий матеріал, що має підвищену молекулярну масу, може бути застосований,In some embodiments, relatively low doses of radiation can crosslink, graft, or otherwise increase the molecular weight of a carbohydrate-containing material such as cellulosic and/or lignocellulosic material (eg, cellulose). Such a material having an increased molecular weight can be used,
наприклад, у виготовленні композиційного матеріалу, який має, наприклад, удосконалені механічні властивості, такі як опір стиранню, міцність на стиск, опір зламу, ударна в'язкість, опір вигину, модуль пружності при розтягненні, модуль пружності при вигині і відносне подовження при розриві. Такий матеріал, що має підвищену молекулярну масу, може бути застосований в одержанні композиції.for example, in the manufacture of a composite material that has, for example, improved mechanical properties such as abrasion resistance, compressive strength, fracture resistance, impact strength, flexural strength, tensile modulus, flexural modulus and elongation at break . Such material, which has an increased molecular weight, can be used in the preparation of the composition.
Наприклад, волокнистий матеріал, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, може бути опромінений таким способом, щоб одержати другий целюлозний і/або лігпоцелюлозний матеріал, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси. Якщо як джерело опромінення використовується, наприклад, гамма-випромінювання, може бути застосована доза від приблизно 1 до приблизно 10 Мрад, наприклад, від приблизно 1,5 до приблизно 7,5 Мрад або від приблизно 2,0 до приблизно 5,0 Мрад. Після застосування низької дози опромінення другий целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал може бути об'єднаний зі смолою і перетворений у композиційний матеріал, наприклад, прямим пресуванням, литтьовим формуванням або екструзією. Утворення композиційних матеріалів описане в У 2006/102543 і в попередніх заявках на патент МоМо 60/664832, поданій 24 березня 2005 року, 60/688002, поданій 7 червня 2005 року, 60/711057, поданій 24 серпня 2005 року, 60/715822, поданій 9 вересня 2005 року, 60/725674, поданій 12 жовтня 2005 року, 60/726102, поданій 12 жовтня 2005 року і 60/750205, поданій 13 грудня 2005 року.For example, a fibrous material that includes a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight can be irradiated in such a way as to produce a second cellulosic and/or lignocellulosic material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight. If, for example, gamma radiation is used as the source of radiation, a dose of from about 1 to about 10 Mrad, for example from about 1.5 to about 7.5 Mrad or from about 2.0 to about 5.0 Mrad, can be applied. After applying a low dose of radiation, the second cellulosic and/or lignocellulosic material can be combined with the resin and transformed into a composite material, for example, by direct pressing, molding or extrusion. The formation of composite materials is described in U 2006/102543 and in previous MoMo patent applications 60/664832, filed on March 24, 2005, 60/688002, filed on June 7, 2005, 60/711057, filed on August 24, 2005, 60/715822, filed September 9, 2005, 60/725674 filed October 12, 2005, 60/726102 filed October 12, 2005 and 60/750205 filed December 13, 2005.
Альтернативно, волокнистий матеріал, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, може бути об'єднаний зі смолою з одержанням композиційного матеріалу, і потім композиційний матеріал може бути опромінений випромінюванням відносно низької дози з одержанням другого целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси. Якщо як джерело опромінення використовується, наприклад, гамма-випромінювання, може бути застосована доза від приблизно 1 до приблизно 10 Мрад. Використання такого підходу підвищує молекулярну масу матеріалу в той час, коли він знаходиться в стверджуваному сполучному. У деяких варіантах смола є смолою, здатною до зшивання, і вона зшивається як така, оскільки збільшується молекулярна маса вуглеводовмісного матеріалу, в результаті чого може бути одержаний синергічний ефект, який забезпечує максимально удосконалені механічні властивості композиційного матеріалу. Такі композиційні матеріали можуть мати, наприклад, чудові низькотемпературні характеристики, наприклад, зменшену схильність до розриву і/або розтріскування при низьких температурах, наприклад, при температурах нижче 02С, наприклад, нижче -10, -20, - 40, -50, -60 або навіть нижче -1002С, і/або чудові характеристики при високих температурах, наприклад, здатність до збереження їх вигідних механічних властивостей при відносно високій температурі, наприклад, при температурах вище 1002С, наприклад, вище 125, 150, 200, 250, 300, 400 або навіть 5002С. Крім того, такі композиційні матеріали можуть мати чудову хімічну стійкість, наприклад, стійкість до набухання в розчиннику, наприклад, в вуглеводневому розчиннику, стійкість до агресивної дії, наприклад, сильних кислот, сильних основ, сильних окислювачів (наприклад, хлору або відбілювачів) або відновників (наприклад, активних металів, таких як натрій і калій).Alternatively, a fibrous material comprising a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight may be combined with a resin to form a composite material, and then the composite material may be irradiated with relatively low dose radiation to form a second cellulosic and/or lignocellulosic material. or lignocellulosic material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight. If the source of radiation is used, for example, gamma radiation, a dose of about 1 to about 10 Mrad can be applied. Using this approach increases the molecular weight of the material while it is in the curing binder. In some embodiments, the resin is a crosslinkable resin and crosslinks as such as the molecular weight of the hydrocarbon-containing material increases, resulting in a synergistic effect that maximizes the mechanical properties of the composite material. Such composite materials can have, for example, excellent low-temperature characteristics, for example, a reduced tendency to break and/or crack at low temperatures, for example, at temperatures below 02C, for example, below -10, -20, -40, -50, -60 or even below -1002C, and/or excellent high temperature performance, e.g., the ability to retain their favorable mechanical properties at relatively high temperature, e.g., at temperatures above 1002C, e.g., above 125, 150, 200, 250, 300, 400 or even 5002C. In addition, such composite materials can have excellent chemical resistance, such as resistance to swelling in a solvent such as a hydrocarbon solvent, resistance to aggressive action such as strong acids, strong bases, strong oxidizing agents (such as chlorine or bleaches) or reducing agents (eg active metals such as sodium and potassium).
Альтернативно, в іншому прикладі волокнистий матеріал, що включає целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, опромінюють і необов'язково обробляють акустичною енергією, наприклад, ультразвуком.Alternatively, in another example, the fibrous material, including cellulosic and/or lignocellulosic material, is irradiated and optionally treated with acoustic energy, for example, ultrasound.
В одному прикладі використання як попередньої обробки опромінення як вихідна сировина використовуються картонні коробки з-під соку об'ємом половина галона (1,89 л), виготовлені з недрукованого білого крафт-картону з багатошаровим покриттям, що має об'ємну вагу 20 фунт/фут? (320,37 кг/м3). Картон згинають і сплющують і потім подають у послідовно встановлені три складених ряди подрібнювач-дисковий ніж з виходом продукту з першого дискового ножа, подаваного як продукт, що вводиться, у другий подрібнювач, і з виходом продукту з другого дискового ножа, подаваного як продукт, що вводиться, у третій подрібнювач. Одержаний волокнистий матеріал може бути потім сприснутий водою й оброблений у грануляторі, який працює при кімнатній температурі.One example of irradiation pretreatment uses half-gallon (1.89 L) juice cartons made from unprinted white laminated kraft paperboard having a bulk weight of 20 lb/ foot? (320.37 kg/m3). The carton is bent and flattened and then fed into three successive stacked rows of disc shredders with product output from the first disc knife fed as input product to the second shredder and product output from the second disc knife fed as product is introduced into the third shredder. The resulting fibrous material can then be dewatered and processed in a granulator that operates at room temperature.
Ущільнені гранули можуть бути поміщені в скляну ємність, з якої у високому вакуумі відкачують повітря і потім заповнюють газоподібним аргоном. Ємність закупорюють в атмосфері аргону. Гранули в ємності опромінюють гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при потужності дози випромінювання 1 Мрад/година з одержанням опроміненого матеріалу, у якому целюлоза має більш низьку молекулярну масу, ніж вихідний матеріал.Compacted granules can be placed in a glass container, from which the air is pumped out in a high vacuum and then filled with argon gas. The container is sealed in an argon atmosphere. Granules in the tank are irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a radiation dose rate of 1 Mrad/hour to produce irradiated material in which cellulose has a lower molecular weight than the original material.
Для переробки вихідної сировини із широкої множини різних джерел, призначеної для витягання корисних речовин з вихідної сировини і для забезпечення частково підданого деструкції органічного матеріалу, який функціонує як матеріал, що вводиться на наступні стадії і/або послідовності обробки, можуть бути використані одна або декілька послідовних ультразвукових обробок. Ультразвукова обробка може зменшити молекулярну масу і/або кристалічність сировини.One or more sequential processes may be used to process raw materials from a wide variety of different sources to extract useful substances from the raw materials and to provide partially degradable organic material that functions as input to subsequent stages and/or processing sequences. ultrasonic treatments. Ultrasonic treatment can reduce the molecular weight and/or crystallinity of raw materials.
Як випливає з фіг, в одному способі перший матеріал 2, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Мкм:), диспергують у середовищі, такому як вода, і обробляють ультразвуком і/або іншим способом кавітують з одержанням другого матеріалу 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Мнмг), яка нижче першої середньочислової молекулярні маси. Другий матеріал (або перший і другий матеріали в деяких варіантах) може бути об'єднаний з мікроорганізмом (наприклад, з бактерією або дріжджами), який може використовувати другий і/або перший матеріал, з одержанням палива 5, яке є воднем, спиртом, органічною кислотою, вуглеводнем або сумішами будь-якої з зазначених речовин або яке їх включає.As can be seen from the figure, in one method, a first material 2, which includes cellulose having a first number average molecular weight ("µm"), is dispersed in a medium such as water and sonicated and/or otherwise cavitated to produce a second material 3 , which includes cellulose having a second number average molecular weight ("Mnmg") that is lower than the first number average molecular weight. The second material (or first and second materials in some embodiments) can be combined with a microorganism (eg, a bacterium or yeast) that can use the second and/or first material to produce a fuel 5 that is hydrogen, alcohol, organic acid, hydrocarbon or mixtures of any of the specified substances or which includes them.
Оскільки другий матеріал включає целюлозу, що має зменшену молекулярну масу відносно молекулярної маси першого матеріалу і, у деяких випадках, також зменшену кристалічність, другий матеріал звичайно є таким, що більше диспергується, набухає і/або розчиняється у розчині, який містить мікроорганізм, наприклад, при концентрації більше 105 мікроорганізмів/мл. Дані властивості роблять другий матеріал З більш сприйнятливим до хімічного, ферментативного і/або біологічного впливу відносно першого матеріалу 2, що може значно підвищити продуктивність і/або рівень виробництва необхідного продукту, наприклад, етанолу. Ультразвукова обробка може також стерилізувати матеріали, але її не слід використовувати в той час, коли передбачається, що мікроорганізми є живими.Since the second material includes cellulose having a reduced molecular weight relative to the molecular weight of the first material and, in some cases, also reduced crystallinity, the second material is typically one that is more dispersible, swellable and/or soluble in the solution containing the microorganism, e.g. at a concentration of more than 105 microorganisms/ml. These properties make the second material Z more susceptible to chemical, enzymatic and/or biological effects relative to the first material 2, which can significantly increase the productivity and/or level of production of the required product, for example, ethanol. Ultrasonication can also sterilize materials, but should not be used when microorganisms are expected to be alive.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса ("Ммг) нижче першої середньочислової молекулярні маси ("Ммі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад, нижче на 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 або навіть більше ніж приблизно на 75 95.In some embodiments, the second number average molecular weight ("Mmg") is below the first number average molecular weight ("Mmi) by more than about 10 95, e.g., below by 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, or even more than by about 75 95.
У деяких випадках другий матеріал включає целюлозу, що має кристалічність (Сг), яка нижче кристалічності (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (/С2) може бути нижче (7С1) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад, нижче на 15, 20, 25, 30, 35, 40 або навіть більше ніж приблизно на 50 95.In some cases, the second material includes cellulose having a crystallinity (Cg) that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (/C2) may be below (7C1) by more than about 10 95 , such as 15, 20, 25, 30, 35, 40, or even more than about 50 95 .
У деяких варіантах вихідний показник кристалічності (перед ультразвуковою обробкою) складає від приблизно 40 до приблизно 87,5 90, наприклад, від приблизно 50 до приблизно 75 9о або від приблизно 60 до приблизно 70 95, і показник кристалічності після ультразвукової обробки складає від приблизно 10 до приблизно 9о, наприклад, від приблизно 15 до приблизно 45 95 або від приблизно 20 до приблизно 40 95. Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивної ультразвукової обробки, можна мати показник кристалічності нижче 5 905.In some embodiments, the initial crystallinity (before sonication) is from about 40 to about 87.5 90, such as from about 50 to about 75 90 or from about 60 to about 70 95, and the crystallinity after sonication is from about 10 to about 9o, e.g., from about 15 to about 45 95 or from about 20 to about 40 95. However, in some embodiments, such as after intensive sonication, it is possible to have a crystallinity index below 5,905.
У деяких варіантах матеріал після ультразвукової обробки є по суті аморфним.In some embodiments, the material is essentially amorphous after sonication.
У деяких варіантах вихідна середньочислова молекулярна маса (перед ультразвуковою обробкою) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад, від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після ультразвукової обробки складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад, від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивної ультразвукової обробки, можна мати середньочислову молекулярну масу менше приблизно 10000 або навіть менше приблизно 5000.In some embodiments, the starting number average molecular weight (before sonication) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after sonication is from about 50,000 to about 200,000 , for example, from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after intensive sonication, a number average molecular weight of less than about 10,000 or even less than about 5,000 can be achieved.
У деяких варіантах другий матеріал може мати ступінь окислювання (72), який вище ступеня окислювання (0) першого матеріалу. Більш високий ступінь окислювання матеріалу може сприяти його диспергованості, набуханню і/або розчинності, які додатково підвищують сприйнятливість матеріалів до хімічного, ферментативного або біологічного впливу. У деяких варіантах для підвищення ступеня окислювання другого матеріалу відносно першого матеріалу здійснюють ультразвукову обробку в окисному середовищі, в результаті чого одержують другий матеріал, який є більше окисленим ніж перший матеріал. Другий матеріал може мати, наприклад, більше число гідроксильних груп, альдегідних груп, кетонових груп, складноефірних груп або карбоксильних груп, які можуть підвищити його гідрофільність.In some embodiments, the second material may have an oxidation state (72) that is higher than the oxidation state (0) of the first material. A higher degree of oxidation of a material can contribute to its dispersibility, swelling and/or solubility, which further increase the susceptibility of materials to chemical, enzymatic or biological effects. In some variants, to increase the degree of oxidation of the second material relative to the first material, ultrasonic treatment is performed in an oxidizing environment, resulting in a second material that is more oxidized than the first material. The second material can have, for example, a larger number of hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ester groups or carboxyl groups, which can increase its hydrophilicity.
У деяких варіантах середовище для ультразвукової обробки є водним середовищем. У разі потреби середовище може включати окислювач, такий як пероксид (наприклад, пероксид водню), диспергатор і/або буфер. Приклади диспергаторів включають іонні диспергатори, наприклад, лаурилсульфат натрію, і неїіонні диспергатори, наприклад, полі(етиленгліколь).In some embodiments, the sonication medium is an aqueous medium. If necessary, the medium may include an oxidizing agent such as a peroxide (eg, hydrogen peroxide), a dispersant, and/or a buffer. Examples of dispersants include ionic dispersants, for example, sodium lauryl sulfate, and nonionic dispersants, for example, poly(ethylene glycol).
В інших варіантах середовище для ультразвукової обробки є неводним. Ультразвукова обробка може бути, наприклад, здійснена у вуглеводні, наприклад, толуолі або гептані, у простому ефірі, наприклад, діетиловому ефірі або тетрагідрофурані, або навіть у зрідженому газі, такому як аргон, ксенон або азот.In other embodiments, the sonication medium is non-aqueous. Ultrasonic treatment can, for example, be carried out in a hydrocarbon such as toluene or heptane, in an ether such as diethyl ether or tetrahydrofuran, or even in a liquefied gas such as argon, xenon or nitrogen.
Без бажання бути пов'язаними з якою-небудь визначеною теорією автори припускають, що ультразвукова обробка руйнує зв'язки в целюлозі створенням пузирчиків у середовищі, що містить целюлозу, які ростуть і потім швидко вибухають. Під час вибуху пузирчиків, який може відбуватися протягом менше однієї наносекунди, сила спрямованого усередину вибуху піднімає локальну температуру усередині пузирчиків до приблизно 5100 К (у деяких випадках навіть вище; дивіться, наприклад, ЗизвіїсК еї аї., Майшге434,52-54) і генерує тиски від декількох сотень атмосфер до понад 1000 атмосфер або більше. Саме зазначені високі температури і тиски розривають зв'язки. Крім того, без бажання бути пов'язаними з якою-небудь визначеною теорією автори припускають, що зменшена кристалічність зростає щонайменше частково в результаті надзвичайно високих швидкостей охолодження під час вибуху пузирчиків, що можуть складати більше приблизно 10! К/с. Високі швидкості охолодження звичайно не дають можливість целюлозі організуватися і кристалізуватися, що приводить до одержання матеріалів, які мають знижену кристалічність. Ультразвукові системи й ультразвукова хімія обговорені, наприклад, у ОЇ єї аї., 0О.5.Раїепі Мо.5766764;Норетгів, 0.5.Раїепі Мо.5828156;Мазоп, Спетівігу м/ййп Шгавошпа,Without wishing to be bound by any particular theory, the authors suggest that sonication disrupts the bonds in the cellulose by creating bubbles in the medium containing the cellulose, which grow and then rapidly explode. During a bubble explosion, which can occur for less than one nanosecond, the force of the inwardly directed explosion raises the local temperature inside the bubbles to about 5100 K (in some cases even higher; see, for example, ZyzwiisK ei ai., Maishge 434,52-54) and generates pressures from a few hundred atmospheres to over 1000 atmospheres or more. It is these high temperatures and pressures that break bonds. Furthermore, without wishing to be bound by any particular theory, the authors suggest that the reduced crystallinity increases at least in part as a result of extremely high cooling rates during bubble bursting, which can be greater than about 10! K/s. High cooling rates usually do not allow cellulose to organize and crystallize, resulting in materials with reduced crystallinity. Ultrasonic systems and ultrasonic chemistry are discussed, for example, in ОЙ ей яй., 0О.5.Raiepi Mo.5766764; Noretgiv, 0.5.Raiepi Mo.5828156; Mazop, Spetivigu m/yp Shgavoshpa,
ЕіІвемієг, Охіога, (1990); Бивіїск (еайог), ОпКгазойпа:йв Спетісаї, Рпузіса! апа Віоіодіса! ЕМПесів, МСН, М/єїпНнеїт, (1988); Ргісе, "Сцтепі Тгепав іп бБопосПпетівігу" Воуа! Босієїу ої Спетівігу, Сатбгідде, (1992); Бивіїск еї аї.,Eiwemieg, Ohio, (1990); Biviisk (eaiog), OpKgazoypa:iv Spetisai, Rpuzisa! apa Viioodisa! EMPesiv, MSN, M/eipNneit, (1988); Rgise, "Sctepi Tgepav ip bBoposPpetivighu" Wow! Bosieiu oi Spetivigu, Satbgidde, (1992); Biviisk ei ai.,
Апп.Нем.Маїег.5сі.29,295, (1999); Бивіїск еї аЇ.Майшге353,414 (1991); НіМПег єї аї., Рпуз.Нем.І ей.69,1182 (1992);App. Nem. Maieg. 5si. 29,295, (1999); Biviisk ei aYi. Maishge 353,414 (1991); NiMPeg eyi ai., Rpuz.Nem.I ei. 69,1182 (1992);
Ватег еї аі.Майште, 352,414 (1991); ЗизіїсК еї аі, У. Ат.Спет.зос, 108,5641 (1986); Тапо еї аі, Спет.Сотт, 2119 (2000); УУапд еї аІ.Адмапсей Маїег, 12,1137 (2000); Іапдац єї аї, 9У. ої Саїйаіувії, 201,22 (2001); Реїкав еї аї,Vateg ei ai. Maishte, 352,414 (1991); ZiziisK ei ai, U. At.Spet.zos, 108,5641 (1986); Tapo ei ai, Spet.Sott, 2119 (2000); UUapd ei aI.Admapsey Maieg, 12,1137 (2000); Iapdats yei ai, 9U. oi Saiyaiuvii, 201.22 (2001); Reikiav ei ai,
Спет.Сотт, 988 (2001); Мікіепко еї аіІ, Апдеж.СНет.Іпіег.Ед. (грудень 2001 року); Зпаїї єї аї, У. Рпуз.Спет В 103,3358 (1999); Амімі єї аї, У. Атег.Спет.5ос.121,4196 (1999); і Амімі єї аї, У. Атег.Спет.5бос.122,4331 (2000).Spet.Sott, 988 (2001); Mikiepko ei AII, Apdezh.SNet.Ipieg.Ed. (December 2001); Zpayii eyii ai, U. Rpuz.Spet B 103,3358 (1999); Amimi yei ai, U. Ateg. Spet. 5os. 121, 4196 (1999); and Amimi eyi ai, U. Ateg.Spet.5bos.122,4331 (2000).
Фіг.12 показує загальну систему, у якій потік 1210 целюлозного матеріалу змішують з водяним потоком 1212 у резервуарі 1214 з утворенням технологічного потоку 1216. Перший насос 1218 протягує технологічний потік 1216 з резервуара 1214 і направляє в проточну комірку 1224. Ультразвуковий перетворювач 1226 передає ультразвукову енергію в технологічний потік 1216, що протікає в проточну комірку 1224. Другий насос 1230 протягує технологічний потік 1216 із проточної комірки 1224 на наступну обробку.Figure 12 shows a general system in which a cellulosic material stream 1210 is mixed with a water stream 1212 in a tank 1214 to form a process stream 1216. A first pump 1218 draws the process stream 1216 from the tank 1214 and into a flow cell 1224. An ultrasonic transducer 1226 transmits ultrasonic energy into the process flow 1216 flowing into the flow cell 1224. The second pump 1230 draws the process flow 1216 from the flow cell 1224 for further processing.
Резервуар 1214 включає перший вхід 1232 і другий вхід 1234 для зв'язку текучого середовища з об'ємом 1236. Конвеєр (не показаний) доставляє потік целюлозного матеріалу 1210 у резервуар 1214 через перший вхід 1232. Водяний потік 1212 надходить у резервуар 1214 через другий вхід 1234. У деяких варіантах водяний потік 1212 надходить в об'єм 1236 по дотичній лінії створюючи потік, що закручується, в об'ємі 1236. У деяких варіантах потік целюлозного матеріалу 1210 і водяний потік 1 Фіг.39 є схематичним зображенням способу перетворення біомаси. 1212 вводять в об'єм 1236 уздовж протилежних осей для посилення змішування в об'ємі.Reservoir 1214 includes a first inlet 1232 and a second inlet 1234 for fluid communication with volume 1236. A conveyor (not shown) delivers a stream of cellulosic material 1210 to reservoir 1214 through first inlet 1232. Water stream 1212 enters reservoir 1214 through second inlet 1234. In some embodiments, the water flow 1212 enters the volume 1236 along a tangent line creating a swirling flow in the volume 1236. In some embodiments, the cellulosic material flow 1210 and the water flow 1 Fig.39 is a schematic representation of the biomass conversion method. 1212 are introduced into the volume 1236 along opposite axes to enhance mixing in the volume.
Клапан 1238 регулює плин водяного потоку 1212 через другий вхід 1232 для одержання необхідного відношення целюлозного матеріалу до води (наприклад, приблизно 10 об. 95 целюлозного матеріалу). Може бути,The valve 1238 regulates the flow of the water stream 1212 through the second inlet 1232 to obtain the desired ratio of cellulosic material to water (eg, approximately 10 vol. 95 cellulosic material). May be,
наприклад, об'єднано 2000 тонн/день целюлозного матеріалу з водою, узятою в кількості від 1 мільйона до 1,5 мільйонів галонів/день (від 3,785 мільйона до 5,6775 мільйона л/день), наприклад, у кількості 1,25 мільйона галонів/день (4,73 мільйона л/день).for example, 2000 tons/day of cellulosic material is combined with water taken at 1 million to 1.5 million gallons/day (3.785 million to 5.6775 million L/day), for example 1.25 million gallons/day (4.73 million L/day).
Змішування целюлозного матеріалу і води в резервуарі 1214 регулюється розміром об'єму 1236 і швидкостями потоку целюлозного матеріалу і води в об'єм. У деяких варіантах об'єм 1236 доводять до необхідного розміру для забезпечення мінімального часу змішування целюлозного матеріалу і води. Наприклад, коли через резервуар 1214 протікає 2000 тонн/день целюлозного матеріалу і 1,25 мільйона галонів/день (4,73 мільйона л/день) води, для одержання мінімального часу змішування, що дорівнює приблизно 15 хвилин, об'єм 1236 може складати приблизно 32000 галонів (приблизно 121120 л).The mixing of the cellulosic material and water in the tank 1214 is regulated by the size of the volume 1236 and the flow rates of the cellulosic material and water into the volume. In some embodiments, the volume 1236 is adjusted to the required size to ensure a minimum mixing time of the cellulosic material and water. For example, when 2,000 tons/day of cellulosic material and 1.25 million gallons/day (4.73 million L/day) of water flow through tank 1214, to obtain a minimum mixing time of approximately 15 minutes, volume 1236 may be approximately 32,000 gallons (approximately 121,120 L).
Резервуар 1214 включає змішувач 1240 для зв'язку текучого середовища з об'ємом 1236. Змішувач 1240 перемішує вміст об'єму 1236 з диспергуванням целюлозного матеріалу по всьому об'єму води. Змішувач 1240 може бути, наприклад, обертовою лопаттю, розміщеною в резервуарі 1214. У деяких варіантах змішувач 1240 по суті однорідно диспергує целюлозний матеріал у воді.The tank 1214 includes a mixer 1240 for fluid communication with the volume 1236. The mixer 1240 mixes the contents of the volume 1236 with the dispersion of cellulosic material throughout the volume of water. The mixer 1240 may be, for example, a rotating blade placed in the tank 1214. In some embodiments, the mixer 1240 substantially uniformly disperses the cellulosic material in the water.
Резервуар 1214 додатково включає вихід 1242 для зв'язку текучого середовища з об'ємом 1236 і технологічним потоком 1216. Суміш целюлозного матеріалу і води в об'ємі 1236 витікає з резервуара 1214 через вихід 1242. Вихід 1242 розташований поруч із дном резервуара 1214, що дає можливість суміші целюлозного матеріалу і води витікати з резервуара 1214 самопливом під дією сили тяжіння і надходити в технологічний потік 1216.Reservoir 1214 further includes an outlet 1242 for fluid communication with volume 1236 and process stream 1216. A mixture of cellulosic material and water in volume 1236 flows out of reservoir 1214 through outlet 1242. Outlet 1242 is located near the bottom of tank 1214, which enables the mixture of cellulosic material and water to flow out of the tank 1214 by gravity under the influence of gravity and enter the process flow 1216.
Перший насос 1218 (наприклад, будь-який з декількох заглиблених відцентрових вихрових насосів, виготовлених фірмою Ев5со Ритрз 4 Сопігоії5, Лос-Анжелес, Каліфорнія) переміщає вміст технологічного потоку 1216 у напрямку до проточної комірки 1224. У деяких варіантах перший насос 1218 перемішує вміст технологічного потоку 1216, щоб на вході 1220 проточної комірки 1224 суміш целюлозного матеріалу і води була по суті однорідною. Перший насос 1218 перемішує, наприклад, технологічний потік 1216, створюючи турбулентний потік, який продовжує існувати разом з технологічним потоком між першим насосом і входом 1220 проточної комірки 1224.A first pump 1218 (e.g., any of several submersible centrifugal vortex pumps manufactured by Ev5so Richards 4 Sopigoii5, Los Angeles, CA) moves the contents of the process stream 1216 toward the flow cell 1224. In some embodiments, the first pump 1218 agitates the contents of the process flow 1216 so that at the entrance 1220 of the flow cell 1224 the mixture of cellulosic material and water is essentially homogeneous. The first pump 1218 mixes, for example, the process stream 1216 , creating a turbulent flow that continues to exist with the process stream between the first pump and the inlet 1220 of the flow cell 1224 .
Проточна комірка 1224 включає реакційний об'єм 1244 для зв'язку текучого середовища з входом 1220 і виходом 1222. У деяких варіантах реакційний об'єм 1244 є трубою з нержавіючої сталі, здатною протистояти підвищеним тискам (наприклад, 10 бар). На доповнення або альтернативно, реакційний об'єм 1244 включає прямокутний поперечний переріз.Flow cell 1224 includes a reaction volume 1244 for fluid communication with inlet 1220 and outlet 1222. In some embodiments, reaction volume 1244 is a stainless steel tube capable of withstanding elevated pressures (eg, 10 bar). Additionally or alternatively, the reaction volume 1244 includes a rectangular cross-section.
Проточна комірка 1224 додатково включає теплообмінник 1246, який зв'язаний з щонайменше частиною реакційного об'єму 1244. Охолодна рідина 1248 (наприклад, вода) надходить у теплообмінник 1246 і поглинає тепло, генероване під час ультразвукової обробки технологічного потоку 1216 у реакційному об'ємі 1244. У деяких варіантах регулюють швидкість протікання охолоджувальної рідини 1248 у теплообмінник 1246 для підтримання приблизно постійної температури в реакційному об'ємі 1244. На доповнення або альтернативно, температуру охолоджувальної рідини 1248, що протікає в теплообмінник 1246, регулюють для підтримання в реакційному об'ємі 1244 приблизно постійної температури. У деяких варіантах температуру реакційного об'єму 1244 підтримують при значенні від 20 до 502С, наприклад, при значенні 25, 30, 35, 40 або 4520. Додатково або альтернативно, тепло, перенесене з реакційного об'єму 1244 в охолоджувальну рідину 1248, може бути використане в інших частинах способу.The flow cell 1224 further includes a heat exchanger 1246 that is connected to at least a portion of the reaction volume 1244. A cooling fluid 1248 (eg, water) enters the heat exchanger 1246 and absorbs the heat generated during the sonication of the process stream 1216 in the reaction volume 1244. In some embodiments, the flow rate of the coolant 1248 into the heat exchanger 1246 is regulated to maintain an approximately constant temperature in the reaction volume 1244. Additionally or alternatively, the temperature of the coolant 1248 flowing into the heat exchanger 1246 is regulated to maintain the reaction volume 1244 of approximately constant temperature. In some embodiments, the temperature of the reaction volume 1244 is maintained at a value between 20 and 50°C, for example, at a value of 25, 30, 35, 40, or 4520. Additionally or alternatively, heat transferred from the reaction volume 1244 to the coolant 1248 may to be used in other parts of the method.
Секція адаптера 1226 створює зв'язок текучого середовища між реакційним об'ємом 1244 і бустером 1250, з'єднаним (наприклад, механічно з'єднаним з використанням фланця) з ультразвуковим перетворювачем 1226.Adapter section 1226 creates fluid communication between reaction volume 1244 and booster 1250 connected (eg, mechanically connected using a flange) to ultrasonic transducer 1226 .
Секція 1226 адаптера може включати, наприклад, фланець і О-кільцевий вузол, установлений для створення герметичного зв'язку між реакційним об'ємом 1244 і бустером 1250. У деяких варіантах ультразвуковий перетворювач 1226 являє собою високопотужний ультразвуковий перетворювач, виготовлений фірмою НіеІ5спегThe adapter section 1226 may include, for example, a flange and an O-ring assembly installed to create a sealed connection between the reaction volume 1244 and the booster 1250. In some embodiments, the ultrasonic transducer 1226 is a high-power ultrasonic transducer manufactured by the company NieI5speg
ШПпгазопісз ої Тейом, Німеччина.Shppgasopisz oi Teyom, Germany.
В роботі генератор 1252 подає електрику в ультразвуковий перетворювач 1252. Ультразвуковий перетворювач 1226 включає п'єзоелектричний елемент, який перетворює електричну енергію в звук в ультразвуковому діапазоні. У деяких варіантах матеріали обробляють ультразвуком з використанням звуку, який має частоту від приблизно 16 до приблизно 110 кГц, наприклад, від приблизно 18 до приблизно 75 кГц або від приблизно 20 до приблизно 40 кГц (наприклад, звуку, який має частоту від 20 до 40 кГц).In operation, generator 1252 supplies electricity to ultrasonic transducer 1252. Ultrasonic transducer 1226 includes a piezoelectric element that converts electrical energy into sound in the ultrasonic range. In some embodiments, the materials are sonicated using sound that has a frequency of about 16 to about 110 kHz, such as about 18 to about 75 kHz or about 20 to about 40 kHz (e.g., sound that has a frequency of about 20 to about 40 kHz).
Потім ультразвукову енергію підводять до робочого середовища через бустер 1248.Then the ultrasonic energy is fed to the working medium through the booster 1248.
Ультразвукова енергія, що надходить через бустер 1248 у реакційний об'єм 1244, створює ряд тисків і розрізнень у технологічному потоці 1216 з інтенсивністю, достатньою для створення кавітації в технологічному потоці 1216. Кавітація дезагрегує целюлозний матеріал, диспергований у технологічному потоці 1216. Кавітація генерує також вільні радикали у воді технологічного потоку 1216. Такі вільні радикали сприяють додатковому розриву целюлозного матеріалу в технологічному потоці 1216.Ultrasonic energy entering through the booster 1248 into the reaction volume 1244 creates a series of pressures and differences in the process stream 1216 with an intensity sufficient to create cavitation in the process stream 1216. The cavitation disaggregates the cellulosic material dispersed in the process stream 1216. The cavitation also generates free radicals in the water of process stream 1216. Such free radicals contribute to the additional breakdown of cellulosic material in process stream 1216.
Для технологічного потоку 1216, що протікає зі швидкістю приблизно 0,2 м3/с (приблизно 3200 галонів/хв.), звичайно використовують ультразвукову енергію від 5 до 4000 МДж/м3, наприклад, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 або 3000 МДж/м3. Після впливу ультразвукової енергії в реакційному об'ємі 1244 технологічний потік 1216 витікає з проточної комірки 1224 через вихід 1222. Другий насос 1230 переміщує технологічний потік 1216 на наступну переробку (наприклад, будь-який з декількох заглиблених відцентрових вихрових насосів, виготовлених фірмою Еззсо Ритрзх 4 Сопігоів5, Лос-Анжелес, Каліфорнія).For a process stream 1216 flowing at a rate of about 0.2 m3/s (about 3200 gal/min), ultrasonic energies between 5 and 4000 MJ/m3 are typically used, for example 10, 25, 50, 100, 250, 500 , 750, 1000, 2000 or 3000 MJ/m3. After exposure to ultrasonic energy in the reaction volume 1244, the process stream 1216 flows out of the flow cell 1224 through the outlet 1222. A second pump 1230 moves the process stream 1216 to the next processing (for example, any of several submerged centrifugal vortex pumps manufactured by Ezzso Rytrzh 4 Sopigoiv5, Los Angeles, California).
Хоча описані деякі варіанти, можливі також і інші варіанти.Although some options are described, other options are also possible.
Хоча технологічний потік 1216 описаний у вигляді потоку з одним шляхом, як приклад, можливі також інші варіанти. У деяких варіантах, наприклад, технологічний потік 1216 включає потоки з множиною паралельних шляхів (які протікають, наприклад, зі швидкістю 10 галонів/хв. (37,85 л/хв.)). На доповнення або альтернативно, потоки з множиною паралельних шляхів технологічного потоку 1216 протікають в окремі проточні комірки і паралельно піддаються ультразвуковій обробці (наприклад, з використанням множини ультразвукових перетворювачів потужністю 16 кВт).Although process flow 1216 is described as a single-path flow, by way of example, other variations are possible. In some embodiments, for example, process stream 1216 includes streams with multiple parallel paths (flowing, for example, at a rate of 10 gallons/min (37.85 L/min)). Additionally or alternatively, streams with a plurality of parallel process flow paths 1216 flow into separate flow cells and are sonicated in parallel (eg, using a plurality of 16 kW ultrasonic transducers).
Хоча як ультразвуковий перетворювач, з'єднаний з проточною коміркою 1224, описаний один ультразвуковий перетворювач 1226, як інший приклад можливі також інші варіанти. У деяких варіантах у проточній комірці 1224 розміщена множина ультразвукових перетворювачів 1226 (наприклад, десять ультразвукових перетворювачів). У деяких варіантах визначають час звукових хвиль, генерованих кожним з множини ультразвукових перетворювачів 1226 (наприклад, синхронізованих один з одним поза фазою), для посилення кавітації, яка діє на технологічний потік 1216.Although one ultrasonic transducer 1226 is described as the ultrasonic transducer connected to the flow cell 1224, as another example, other options are also possible. In some embodiments, a plurality of ultrasonic transducers 1226 (eg, ten ultrasonic transducers) are placed in the flow cell 1224 . In some embodiments, the sound waves generated by each of the plurality of ultrasonic transducers 1226 (eg, synchronized with each other out of phase) are timed to enhance cavitation acting on the process flow 1216 .
Хоча описана одна проточна комірка 1224, як інший приклад можливі інші варіанти. У деяких варіантах другий насос 1230 переміщає технологічний потік у другу проточну комірку, у якій другий бустер і ультразвуковий перетворювач додатково сприяють ультразвуковій обробці технологічного потоку 1216.Although one flow cell 1224 is described, other variations are possible as another example. In some embodiments, the second pump 1230 moves the process stream into a second flow cell in which the second booster and ultrasonic transducer further assist in the sonication of the process stream 1216 .
Хоча реакційний об'єм 1244 описаний як закритий об'єм, як ще один інший приклад реакційний об'єм 1244 у деяких варіантах є відкритим для навколишнього середовища. У таких варіантах попередня ультразвукова обробка може бути здійснена по суті одночасно з іншими методами попередньої обробки. Наприклад, ультразвукова енергія може бути використана для технологічного потоку 1216 у реакційному об'ємі 1244 у той час, коли в технологічний потік 1216 одночасно вводять електронні пучки.Although the reaction volume 1244 is described as a closed volume, as yet another example, the reaction volume 1244 in some embodiments is open to the environment. In such embodiments, pre-sonication can be performed essentially simultaneously with other pre-treatment methods. For example, ultrasonic energy can be used for the process stream 1216 in the reaction volume 1244 at the time when electron beams are simultaneously introduced into the process stream 1216.
Хоча описаний потік у безупинному процесі, як інший приклад можливі інші варіанти. У деяких варіантах ультразвукова обробка може бути здійснена періодично. Об'єм може бути заповнений, наприклад, 10 об. 95 суміші целюлозного матеріалу у воді і підданий впливу звуку з інтенсивністю від приблизно 50 до приблизно 600Although the described flow is in a continuous process, as another example, other options are possible. In some embodiments, ultrasonic treatment may be performed periodically. The volume can be filled, for example, 10 volumes. 95 mixture of cellulosic material in water and exposed to sound at an intensity of about 50 to about 600
Вт/см?, наприклад, від приблизно 75 до приблизно 300 Вт/см2 або від приблизно 95 до приблизно 200 Вт/см".W/cm?, for example from about 75 to about 300 W/cm2 or from about 95 to about 200 W/cm".
Додатково або альтернативно, суміш в об'ємі може бути оброблена ультразвуком протягом часу від приблизно 1 до приблизно 24 годин, наприклад, від приблизно 1,5 до приблизно 12 годин або від приблизно 2 до приблизно 10 годин. У деяких варіантах матеріал обробляють ультразвуком протягом заданого часу і потім дають можливість стояти протягом другого заданого часу перед повторною ультразвуковою обробкою.Additionally or alternatively, the mixture in the volume may be sonicated for a time of from about 1 to about 24 hours, for example, from about 1.5 to about 12 hours or from about 2 to about 10 hours. In some embodiments, the material is sonicated for a predetermined time and then allowed to stand for a second predetermined time before re-sonication.
Як випливає з Фіг.13, у деяких варіантах два електроакустичних перетворювачі механічно з'єднані в один рупор. Як показано, пара п'єзоелектричних перетворювачів 60 і 62 з'єднана з рупором 64 із прямокутними отворами відповідними проміжними з'єднувальними рупорами 70 і 72, останні з який відомі як бустерні рупори.As can be seen from Fig. 13, in some versions, two electroacoustic transducers are mechanically connected into one horn. As shown, a pair of piezoelectric transducers 60 and 62 are connected to horn 64 with rectangular openings by respective intermediate connecting horns 70 and 72, the latter of which are known as booster horns.
Механічні вібрації, забезпечені перетворювачами, чутливими до високочастотної електричної енергії, передаються відповідним з'єднувальним рупорам, які можуть бути споруджені з забезпеченням механічного збільшення, такого як відношення 1 до 1,2. Рупори оснащені відповідними монтованими фланцями 74 і 76 для підтримання вузла перетворювач і рупор у стаціонарному корпусі.The mechanical vibrations provided by transducers sensitive to high-frequency electrical energy are transmitted to appropriate coupling horns, which may be constructed to provide a mechanical magnification such as a ratio of 1 to 1.2. Horns are equipped with matching mounting flanges 74 and 76 to support the transducer and horn assembly in the stationary housing.
Вібрації, пропущені з перетворювачів через з'єднувальні або бустерні рупори, зв'язані з вхідною поверхнею 78 входу рупора, передаються через рупор на протилежну вихідну поверхню 80, яка під час роботи знаходиться в примусовому зачепленні з оброблюваним об'єктом (не показаний), до якого прикладаються вібрації.Vibrations transmitted from the transducers through connecting or booster horns connected to the input surface 78 of the horn inlet are transmitted through the horn to the opposite output surface 80, which during operation is in forced engagement with the workpiece (not shown). to which vibrations are applied.
Високочастотну електричну енергію, надану джерелом 82 живлення, подають у кожний з перетворювачів, електрично з'єднаних паралельно, через симетруючий трансформатор 84 і відповідні послідовно з'єднані конденсатори 86 і 90, причому один конденсатор з'єднаний послідовно електричним зв'язком з кожним з перетворювачів. Симетруючий трансформатор відомий також як "Браійшп", що означає "зрівноважувальний елемент". Симетруючий трансформатор включає магнітний сердечник 92 і пару ідентичних обмоток 94 і 96, названих також первинною і вторинною обмотками, відповідно.The high-frequency electrical energy provided by the power source 82 is supplied to each of the converters electrically connected in parallel through a balancing transformer 84 and corresponding series-connected capacitors 86 and 90, one capacitor being electrically connected in series to each of converters. Balancing transformer is also known as "Braishp", which means "balancing element". Balancing transformer includes a magnetic core 92 and a pair of identical windings 94 and 96, also called primary and secondary windings, respectively.
У деяких варіантах перетворювачі включають комерційно доступні п'єзоелектричні перетворювачі, такі як перетворювачі фірми Вгапзоп Опгавзопіся Согрогайоп моделей 105 або 502, кожна з який призначена для роботи при 20 кГц і максимальній номінальній потужності З кКВт. Посилююча напруга для забезпечення максимального динамічного відхилення на вихідній поверхні перетворювача складає 930 вольт (середньоквадратичне значення).In some embodiments, the transducers include commercially available piezoelectric transducers, such as Vgapzop Opgavzopisia Sogrogayop model 105 or 502 transducers, each designed to operate at 20 kHz and a maximum power rating of 3 kW. The boosting voltage to ensure the maximum dynamic deviation on the output surface of the converter is 930 volts (rms).
Проходження струму через перетворювач може змінюватися в діапазоні від 0 до 3,5 ампер залежно від повного опору навантаження. При середньоквадратичній напрузі 930 вольт рух на виході складає приблизно 20 мікрон.The current flow through the converter can vary between 0 and 3.5 amps depending on the total load resistance. At an rms voltage of 930 volts, the movement at the output is approximately 20 microns.
Максимальна різниця напруг на затискачах для однієї і тієї ж динамічної амплітуди, отже, може складати 186 вольт. Така різниця напруг може викликати значні циркулюючі струми, що протікають між перетворювачами.The maximum voltage difference across the terminals for the same dynamic amplitude can therefore be 186 volts. Such a voltage difference can cause significant circulating currents flowing between the converters.
Зрівноважувальний елемент 430 гарантує зрівноважений стан забезпеченням проходження однакового струму через перетворювачі, отже, при цьому усувається можливість появи циркулюючих струмів. Розмір дроту обмоток повинен бути вибраний для зазначеного вище струму повного навантаження, і максимальна напруга, що виникає паралельно входу обмотки, складає 93 вольта.Balancing element 430 guarantees a balanced state by ensuring that the same current flows through the converters, thus eliminating the possibility of circulating currents. The wire size of the windings should be selected for the full load current specified above, and the maximum voltage appearing in parallel with the input of the winding is 93 volts.
Як альтернатива використанню ультразвукової енергії можуть бути використані високочастотні роторно- статорні пристрої. Такий тип пристрою дає високозрупгувальні сили мікрокавітації, що можуть дезінтегрувати біомасу при контакті з такими силами. Два комерційно доступних високочастотних роторно-статорних диспергувальних пристрої являють собою пристрої Зиргаюп "М, виготовлені Кгирр Іпаивіпесесппік Сіть і продаваніAs an alternative to the use of ultrasonic energy, high-frequency rotor-stator devices can be used. This type of device provides high shear forces of microcavitation, which can disintegrate biomass upon contact with such forces. Two commercially available high-frequency rotor-stator dispersion devices are Zyrgayup "M" devices, manufactured by Kgyrr Ipaivipespecpic Sith and sold
Боїт-Оїїмег Оецізспіапа Стр ої Соппесіїйсиї, і пристрої Оізрах "М, виготовлені і продавані ІКка-УМогкв, Іпс.ої Сіпсіппаїї,Boit-Oiimeg Oetsizspiapa Str oi Soppesiisii, and Oizrah "M devices, manufactured and sold by IKka-UMogkv, Ips.oi Sipsippaiii,
ОпПіо. Робота зазначеного мікрокавітаційного пристрою обговорена в 5щаїї, патент США Мо 5370999.OpPio. The operation of the specified microcavitation device is discussed in Section 5, US Patent No. 5370999.
Хоча ультразвуковий перетворювач 1226 описаний як такий, що включає один або більше п'єзоелектричних активних елементів, які генерують ультразвукову енергію, можливі також інші варіанти. У деяких варіантах ультразвуковий перетворювач 1226 включає активні елементи, виготовлені з інших типів магнітострикційних матеріалів (наприклад, чорних металів). Дизайн і робота такого високопотужного ультразвукового перетворювача обговорена в Напзеп еї а!І., патент США Мо 6624539. У деяких варіантах ультразвукову енергію переносять у технологічний потік 1216 через електрогідравлічну систему.Although the ultrasonic transducer 1226 is described as including one or more piezoelectric active elements that generate ultrasonic energy, other options are also possible. In some embodiments, the ultrasonic transducer 1226 includes active elements made of other types of magnetostrictive materials (eg, ferrous metals). The design and operation of such a high-power ultrasonic transducer is discussed in Napzep et al., US Pat. No. 6,624,539. In some embodiments, the ultrasonic energy is transferred to the process stream 1216 through an electro-hydraulic system.
Хоча ультразвуковий перетворювач 1226 описаний як такий, що використовує електромагнітну властивість магнітострикційного матеріалу генерувати ультразвукову енергію, можливі також інші варіанти. У деяких варіантах акустична енергія у формі інтенсивної ударної хвилі може бути безпосередньо використана для технологічного потоку 1216 із застосуванням підвідної іскри. У деяких варіантах ультразвукову енергію переносять у технологічний потік 1216 через термогідравлічну систему. Наприклад, акустичні хвилі з високою густиною енергії можуть бути одержані накладанням сили поперек закритого об'єму електроліту, унаслідок чого збільшується нагрівання закритого об'єму і створюється тиск, що надалі переноситься в середовище поширення звуку (наприклад, технологічний потік 1216). Дизайн і робота такого термогідравлічного перетворювача обговорені в Наїтаптп єї а!., патент США Мо 6383152.Although the ultrasonic transducer 1226 is described as using the electromagnetic property of the magnetostrictive material to generate ultrasonic energy, other options are also possible. In some embodiments, the acoustic energy in the form of an intense shock wave can be directly used for the process flow 1216 using a submerged spark. In some embodiments, ultrasonic energy is transferred to process stream 1216 via a thermohydraulic system. For example, acoustic waves with a high energy density can be produced by applying a force across a closed volume of electrolyte, resulting in increased heating of the closed volume and pressure, which is further transferred to the sound propagation medium (eg, process flow 1216). The design and operation of such a thermo-hydraulic converter is discussed in Naitapatp et al., US Pat. No. 6,383,152.
Для переробки вихідної сировини із широкої множини різних джерел, призначеної для витягання корисних речовин з вихідної сировини і для забезпечення частково підданого деструкції органічного матеріалу, який функціонує як матеріал, що вводиться на наступні стадії і/або послідовності обробки, можуть бути використані одна або декілька послідовних обробок піролізом.One or more sequential processes may be used to process raw materials from a wide variety of different sources to extract useful substances from the raw materials and to provide partially degradable organic material that functions as input to subsequent stages and/or processing sequences. pyrolysis treatment.
Як випливає з загальної схеми на Фіг.8, перший матеріал 2, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Ммі), піролізують, наприклад, нагріванням першого матеріалу в трубчастій печі, з одержанням другого матеріалу 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу (Ммг), яка нижче першої середньочислової молекулярні маси. Другий матеріал (або перший і другий матеріали в деяких варіантах) об'єднують з мікроорганізмом (наприклад, з бактерією або дріжджами), який може використовувати другий і/або перший матеріал, з одержанням палива 5, яке є воднем, спиртом (наприклад, етанолом або бутанолом, таким як н-, втор- або трет-бутанол), органічною кислотою, вуглеводнем або сумішами будь-якої з зазначених речовин або яке їх включає.As follows from the general diagram in Fig. 8, the first material 2, which includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mmi"), is pyrolyzed, for example, by heating the first material in a tube furnace, to obtain the second material 3, which includes cellulose, having a second number average molecular weight (Mmg) that is lower than the first number average molecular weight.The second material (or the first and second materials in some embodiments) is combined with a microorganism (eg, a bacterium or yeast) that can utilize the second and/or the first material, with the production of fuel 5, which is or includes hydrogen, an alcohol (for example, ethanol or butanol, such as n-, sec- or tert-butanol), an organic acid, a hydrocarbon, or mixtures of any of these substances.
Оскільки другий матеріал включає целюлозу, що має зменшену молекулярну масу відносно такої першого матеріалу і, у деяких випадках, також зменшену кристалічність, другий матеріал звичайно є таким, що більше диспергується, набухає і/або розчиняється у розчині, який містить мікроорганізм, наприклад, при концентрації більше 109 мікроорганізмів/мл. Дані властивості роблять другий матеріал З більш сприйнятливим до хімічного, ферментативний і/або біологічного впливу відносно першого матеріалу 2, що може значно підвищити продуктивність і/або рівень виробництва необхідного продукту, наприклад, етанолу. Піроліз може також стерилізувати перший і другий матеріали.Since the second material includes cellulose having a reduced molecular weight relative to such first material and, in some cases, also reduced crystallinity, the second material is usually one that is more dispersible, swellable and/or soluble in the solution containing the microorganism, for example when concentration of more than 109 microorganisms/ml. These properties make the second material Z more susceptible to chemical, enzymatic and/or biological effects relative to the first material 2, which can significantly increase the productivity and/or level of production of the required product, for example, ethanol. Pyrolysis can also sterilize the first and second materials.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса ("Ммг) нижче першої середньочислової молекулярні маси ("Ммі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад, нижче на 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 або навіть більше ніж приблизно на 75 95.In some embodiments, the second number average molecular weight ("Mmg") is below the first number average molecular weight ("Mmi) by more than about 10 95, e.g., below by 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, or even more than by about 75 95.
У деяких випадках другий матеріал включає целюлозу, що має кристалічність (Сг), яка нижче кристалічності (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (С2) може бути нижче ("Сі) більше ніж приблизно на 10 95, наприклад, нижче на 15, 20, 25, 30, 35, 40 або навіть більше ніж приблизно на 50 95.In some cases, the second material includes cellulose having a crystallinity (Cg) that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (C2) may be lower (Ci) by more than about 10 95 , for example, lower by 15, 20, 25, 30, 35, 40, or even more than about 50 95 .
У деяких варіантах вихідний показник кристалічності (перед піролізом) складає від приблизно 40 до приблизно 87,5 9о, наприклад, від приблизно 50 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 до приблизно 70 95, і показник кристалічності після піролізу складає від приблизно 10 до приблизно 50 95, наприклад, від приблизно 15 до приблизно 45 95 або від приблизно 20 до приблизно 40 95. Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивного піролізу, можна мати показник кристалічності нижче 5 95. У деяких варіантах матеріал після піролізу є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity (prior to pyrolysis) is from about 40 to about 87.5 9o, such as from about 50 to about 75 95 or from about 60 to about 70 95, and the crystallinity after pyrolysis is from about 10 to about 50 95, for example, from about 15 to about 45 95 or from about 20 to about 40 95. However, in some embodiments, such as after extensive pyrolysis, it is possible to have a crystallinity index below 5 95. In some embodiments, the material after pyrolysis is essentially amorphous
У деяких варіантах вихідна середньочислова молекулярна маса (перед піролізом) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад, від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після піролізу складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад, від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивного піролізу, можна мати середньочислову молекулярну масу менше приблизно 10000 або навіть менше приблизно 5000.In some embodiments, the starting number average molecular weight (before pyrolysis) is from about 200,000 to about 3,200,000, e.g., from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after pyrolysis is from about 50,000 to about 200,000, e.g. , from about 60,000 to about 150,000, or from about 70,000 to about 125,000. However, in some embodiments, such as after extensive pyrolysis, it is possible to have a number average molecular weight of less than about 10,000 or even less than about 5,000.
У деяких варіантах другий матеріал може мати ступінь окислювання (702), який вище ступеня окислювання (ТО) першого матеріалу. Більш високий ступінь окислювання матеріалу може сприяти його дисперговано сті, набуханню і/або розчинності, які додатково підвищують сприйнятливість матеріалів до хімічного, ферментативного або біологічного впливу. У деяких варіантах для підвищення ступеня окислювання другого матеріалу відносно першого матеріалу здійснюють піроліз в окисному середовищі, в результаті чого одержують другий матеріал, який є більш окисленим, ніж перший матеріал. Другий матеріал може мати, наприклад, більше число гідроксильних груп, альдегідних груп, кетонових груп, складноефірних груп або карбоксильних груп, які можуть підвищити його гідрофільність.In some embodiments, the second material can have an oxidation state (702) that is higher than the oxidation state (TO) of the first material. A higher degree of oxidation of the material can contribute to its dispersibility, swelling and/or solubility, which further increase the susceptibility of the materials to chemical, enzymatic or biological effects. In some variants, to increase the degree of oxidation of the second material relative to the first material, pyrolysis is carried out in an oxidizing environment, resulting in a second material that is more oxidized than the first material. The second material can have, for example, a larger number of hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ester groups or carboxyl groups, which can increase its hydrophilicity.
У деяких варіантах піроліз матеріалів є безупинним. В інших варіантах матеріал піролізують протягом заданого часу і потім дають можливість охолоджуватися протягом другого заданого часу перед наступним піролізом.In some embodiments, pyrolysis of materials is continuous. In other embodiments, the material is pyrolyzed for a predetermined time and then allowed to cool for a second predetermined time prior to subsequent pyrolysis.
Фіг.14 показує технологічну схему 6000 способу, який включає різні стадії в піролітичній системі попередньої обробки вихідної сировини.Fig.14 shows a technological diagram 6000 of the method, which includes various stages in the pyrolytic system of pre-treatment of raw materials.
Як вказувалося вище, суха вихідна сировина з джерела сировини перед доставкою в камеру піролізу може бути піддана попередній обробці. Наприклад, якщо вихідна сировина вироблена з рослинного матеріалу, перед збиранням рослинного матеріалу і/або перед доставкою рослинного матеріалу транспортним засобом для вихідної сировини можуть бути видалені деякі частини рослинного матеріалу. Альтернативно або на доповнення, вихідна сировина біомаси може бути піддана механічній обробці 6020 (наприклад, для зменшення середньої довжини волокон у вихідній сировині) перед доставкою в камеру піролізу.As indicated above, the dry feedstock from the feedstock source may be pretreated prior to delivery to the pyrolysis chamber. For example, if the raw material is produced from plant material, some parts of the plant material may be removed before the plant material is harvested and/or before the plant material is delivered by the raw material vehicle. Alternatively or additionally, the biomass feedstock may be subjected to mechanical processing 6020 (eg, to reduce the average fiber length in the feedstock) prior to delivery to the pyrolysis chamber.
Після механічної обробки сировина піддається стадії 6030 коректування вологовмісту. Природа стадії коректування вологовмісту залежить від вологовмісту механічно обробленої вихідної сировини. Звичайно піроліз сировини відбувається найбільш ефективно, коли вологовміст вихідної сировини складає від приблизно 10 до приблизно 30 мас. 905 (наприклад, від 15 до 25 мас. 95). Якщо вологовміст вихідної сировини складає більше 40 мас. 9о, додаткове термічне наднавантаження, яке присутнє за рахунок вмісту води в сировині, підвищить витрата енергії на наступних стадіях піролізу.After mechanical processing, the raw material is subjected to stage 6030 of moisture content correction. The nature of the moisture content adjustment stage depends on the moisture content of the mechanically processed raw material. Usually, the pyrolysis of raw materials occurs most efficiently when the moisture content of the raw materials is from about 10 to about 30 wt. 905 (for example, from 15 to 25 wt. 95). If the moisture content of the raw material is more than 40 wt. 9o, the additional thermal overload, which is present due to the water content in the raw material, will increase the energy consumption in the subsequent stages of pyrolysis.
Якщо в деяких варіантах сировина має вологовміст більше приблизно 30 мас. 95, може бути вмішаний сухий вихідний матеріал 6220, що має низький вологовміст, з одержанням суміші вихідної сировини на стадії 6030, яка має середнє значення вологовмісту, що знаходиться у вищевказаних межах. У деяких варіантах вихідна сировина з високим вологовмістом може бути просто висушена диспергуванням матеріалу вихідної сировини на транспортер, що рухається, який безперервно переміщає вихідну сировину в нагрівальний пристрій на лінії.If in some versions the raw material has a moisture content greater than approximately 30 wt. 95, a dry feedstock 6220 having a low moisture content may be mixed to produce a feedstock mixture at stage 6030 having an average moisture content within the above range. In some embodiments, feedstock with a high moisture content can simply be dried by dispersing the feedstock material onto a moving conveyor that continuously moves the feedstock into an in-line heating device.
Нагрівальний пристрій випарює частину води, присутню у вихідній сировині.The heating device evaporates part of the water present in the raw material.
Якщо в деяких варіантах сировина зі стадії 6020 має вологовміст, що є занадто низьким (наприклад, нижче приблизно 10 мас. 95), механічно оброблена вихідна сировина може бути об'єднана зі зволоженим матеріалом 6230 вихідної сировини, що має підвищений вологовміст, таким як шлам стічних вод. Альтернативно або на доповнення, до сухої сировини зі стадії 6020 для підвищення її вологовмісту може бути додана вода 6240.If, in some embodiments, the feedstock from stage 6020 has a moisture content that is too low (eg, below about 10 wt. 95), the mechanically treated feedstock may be combined with wetted feedstock material 6230 that has an increased moisture content, such as slurry waste water Alternatively or additionally, water 6240 may be added to the dry feedstock from stage 6020 to increase its moisture content.
На стадії 6040 сировина - тепер уже з її вологовмістом, що знаходиться в придатних межах, - може бути попередньо нагріта на необов'язковій стадії 6040 попереднього нагрівання. Стадія 6040 попереднього нагрівання може бути використана для підвищення температури сировини до значень від 75 до 1502С у підготовці сировини для наступного піролізу сировини. Залежно від походження вихідної сировини й особливостей конструкції камери піролізу, попереднє нагрівання сировини може забезпечити наявність більш рівномірного розподілу тепла в сировину під час піролізу і може зменшити термічне навантаження на камеру піролізу.At step 6040, the raw material - now with its moisture content within acceptable limits - can be preheated in an optional preheat step 6040. The preheating stage 6040 can be used to increase the temperature of the raw material to values from 75 to 1502C in preparation of the raw material for subsequent pyrolysis of the raw material. Depending on the origin of the raw material and the features of the design of the pyrolysis chamber, preheating the raw material can ensure that there is a more even distribution of heat in the raw material during pyrolysis and can reduce the thermal load on the pyrolysis chamber.
Потім сировину транспортують у камеру піролізу для піддавання її піролізу на стадії 6050. У деяких варіантах транспортуванню сировини сприяє додавання до потоку сировини одного або більше стиснених газів 6210. Гази створюють градієнт тиску в транспортному трубопроводі для вихідної сировини, просування сировини в камеру піролізу (і навіть через камеру піролізу). У деяких варіантах переміщення сировини відбувається механічно; тобто транспортний засіб, що включає конвеєр, такий як шнековий конвеєр, переміщає сировину в камеру піролізу.The feedstock is then transported to the pyrolysis chamber to be pyrolyzed in step 6050. In some embodiments, feedstock transport is aided by the addition of one or more compressed gases to the feedstock stream 6210. The gases create a pressure gradient in the transport conduit for the feedstock, advancing the feedstock into the pyrolysis chamber (and even through the pyrolysis chamber). In some versions, the movement of raw materials occurs mechanically; that is, a vehicle including a conveyor, such as a screw conveyor, moves the raw material into the pyrolysis chamber.
Перед подачею в камеру піролізу до сировини можуть бути також додані інші гази 6210. У деяких варіантах до сировини можуть бути додані, наприклад, один або декілька каталітичних газів для сприяння розкладанню сировини під час піролізу. У деяких варіантах до сировини можуть бути додані один або декілька поглиначів для уловлювання летких компонентів, виділених під час піролізу. Наприклад, під час піролізу можуть бути вивільнені різні сірковмісні сполуки, такі як сульфіди, і до сировини для викликання десульфуризації продуктів піролізу може бути доданий реагент, такий як водневий газ. Водень з'єднується із сульфідами з утворенням сірководневого газу, який може бути видалений з піролізованої сировини.Other gases 6210 may also be added to the feedstock prior to being fed into the pyrolysis chamber. In some embodiments, one or more catalytic gases may be added to the feedstock to aid decomposition of the feedstock during pyrolysis, for example. In some embodiments, one or more absorbers may be added to the feedstock to trap volatile components released during pyrolysis. For example, various sulfur-containing compounds such as sulfides may be released during pyrolysis, and a reagent such as hydrogen gas may be added to the feedstock to cause desulfurization of the pyrolysis products. Hydrogen combines with sulfides to form hydrogen sulfide gas, which can be removed from pyrolyzed raw materials.
Піроліз сировини в камері може включати нагрівання сировини до відносно високих температур для викликання часткового розкладання сировини. Звичайно сировину нагрівають до температури в діапазоні від 150 до 11102С. Температура, до якої нагрівають сировину, залежить від ряду факторів, що включають склад сировини, середній розмір частинок сировини, вологовміст і необхідні продукти піролізу. Для багатьох типів вихідної сировини біомаси використовують, наприклад, температури піролізу від 300 до 55020.Pyrolysis of the feedstock in the chamber may include heating the feedstock to relatively high temperatures to cause partial decomposition of the feedstock. Usually, the raw material is heated to a temperature in the range from 150 to 11102С. The temperature to which the raw material is heated depends on a number of factors, including the composition of the raw material, the average size of the raw material particles, the moisture content and the required pyrolysis products. For many types of biomass raw materials, for example, pyrolysis temperatures from 300 to 55020 are used.
Час знаходження сировини в камері піролізу звичайно залежить від ряду факторів, що включають температуру піролізу, склад вихідної сировини, середній розмір частинок сировини, вологовміст і необхідні продукти піролізу. У деяких варіантах матеріали сировини піролізують при температурі трохи вище температури розкладання матеріалу в інертній атмосфері, наприклад, від вище приблизно на 2 до вище приблизно на 1026 температури розкладання або від вище приблизно на З до вище приблизно на 72С температури розкладання. У таких варіантах матеріал звичайно підтримують при зазначеній температурі протягом більше 0,5 години, наприклад, більше 1,0 або більше приблизно 2 годин. В інших варіантах матеріали піролізують при температурі значно вище температури розкладання матеріалу в інертній атмосфері, наприклад, від вище приблизно на 75 до вище приблизно на 1752С температури розкладання або від вище приблизно на 85 до вище приблизно на 15020 температури розкладання. У таких варіантах матеріал звичайно підтримують при зазначеній температурі протягом менше 0,5 години, наприклад, менше 20, менше 10, менше 5 або менше 2 хвилин. У додаткових варіантах матеріали піролізують при надзвичайно високій температурі, наприклад, від вище приблизно на 200 до вище приблизно на 5002С температури розкладання матеріалу в інертній атмосфері або від вище приблизно на 250 до вище приблизно на 4002С температури розкладання. У таких варіантах матеріал звичайно підтримують при зазначеній температурі протягом менше 1 хвилини, наприклад, менше 30, менше 15, менше 10, менше 5, менше 1 секунди або менше 500 мсек. Такі варіанти звичайно відносять до флеш-піролізу.The residence time of the raw material in the pyrolysis chamber usually depends on a number of factors, including the pyrolysis temperature, the composition of the raw material, the average size of the raw material particles, the moisture content and the required pyrolysis products. In some embodiments, the feed materials are pyrolyzed at a temperature slightly above the decomposition temperature of the material in an inert atmosphere, for example, from about 2 above to about 1026 above the decomposition temperature or from about 3° above to about 72° above the decomposition temperature. In such embodiments, the material is usually maintained at the specified temperature for more than 0.5 hours, for example, more than 1.0 or more than about 2 hours. In other embodiments, the materials are pyrolyzed at a temperature significantly above the decomposition temperature of the material in an inert atmosphere, for example, from about 75°C to about 175°C above the decomposition temperature, or from about 85°C to about 1502°C above the decomposition temperature. In such embodiments, the material is usually maintained at the specified temperature for less than 0.5 hour, for example, less than 20, less than 10, less than 5, or less than 2 minutes. In additional embodiments, the materials are pyrolyzed at an extremely high temperature, such as from about 200 to about 500°C above the decomposition temperature of the material in an inert atmosphere or from about 250 to about 4002°C above the decomposition temperature. In such embodiments, the material is typically maintained at the specified temperature for less than 1 minute, for example, less than 30, less than 15, less than 10, less than 5, less than 1 second, or less than 500 msec. Such options are usually classified as flash pyrolysis.
У деяких варіантах вихідну сировину нагрівають відносно швидко до вибраної температури піролізу в камері.In some embodiments, the feedstock is heated relatively quickly to the selected pyrolysis temperature in the chamber.
Наприклад, камера може мати конструкцію, призначену для нагрівання вихідної сировини зі швидкістю від 500 до 110002С/с. Типові швидкості нагрівання матеріалу вихідної сировини, одержаної з біомаси, складають, наприклад, від 500 до 110002С/с.For example, the chamber may have a design designed to heat the raw material at a rate of 500 to 110002C/s. Typical heating rates of the raw materials obtained from biomass are, for example, from 500 to 110002C/s.
У камері піролізу звичайно вигідний турбулентний потік матеріалу вихідної сировини, оскільки він гарантує відносно ефективне теплоперенесення до матеріалу вихідної сировини з підсистеми нагрівання. Турбулентний потік може бути досягнутий продуванням матеріалу вихідної сировини через камеру з використанням, наприклад, одного або більше інжектованих газів-носіїв 6210. Гази-носії звичайно є відносно інертними відносно матеріалу вихідної сировини, навіть при високих температурах у камері піролізу. Типові гази-носії включають, наприклад, азот, аргон, метан, монооксид вуглецю і діоксид вуглецю. Альтернативно або на доповнення, механічні транспортні системи, такі як шнекові конвеєри, можуть транспортувати і циркулювати вихідну сировину в камеру піролізу для створення турбулентного потоку вихідної сировини.In a pyrolysis chamber, a turbulent flow of feedstock material is usually advantageous, as it ensures relatively efficient heat transfer to the feedstock material from the heating subsystem. Turbulent flow can be achieved by blowing the feed material through the chamber using, for example, one or more injected carrier gases 6210. The carrier gases are typically relatively inert to the feed material, even at high temperatures in the pyrolysis chamber. Typical carrier gases include, for example, nitrogen, argon, methane, carbon monoxide and carbon dioxide. Alternatively or additionally, mechanical transport systems, such as screw conveyors, can transport and circulate the feedstock into the pyrolysis chamber to create a turbulent flow of the feedstock.
У деяких варіантах піроліз вихідної сировини відбувається по суті за відсутності кисню й інших хімічно активних газів. Кисень може бути видалений з камери піролізу періодичним продуванням камери азотом високого тиску (наприклад, при тисках азоту 2 бари або більше). Після продування камери присутня в камері піролізу газова суміш (наприклад, під час піролізу вихідної сировини) може включати менше 4 моль. 9о кисню (наприклад, менше 1 і навіть менше 0,5 моль. 90 кисню). Відсутність кисню забезпечує відсутність запалення вихідної сировини при підвищених температурах піролізу.In some variants, the pyrolysis of the raw material takes place essentially in the absence of oxygen and other chemically active gases. Oxygen can be removed from the pyrolysis chamber by periodically blowing the chamber with high-pressure nitrogen (for example, at nitrogen pressures of 2 bar or more). After purging the chamber, the gas mixture present in the pyrolysis chamber (for example, during the pyrolysis of the raw material) may include less than 4 moles. 9o oxygen (for example, less than 1 and even less than 0.5 mol. 90 oxygen). The absence of oxygen ensures the absence of ignition of the raw material at elevated pyrolysis temperatures.
У деяких варіантах можуть бути введені у вихідну сировину і присутні під час піролізу відносно невеликі кількості кисню. Даний метод стосується окисного піролізу. Звичайно окисний піроліз відбувається на численних стадіях нагрівання. Наприклад, на першій стадії нагрівання вихідну сировину нагрівають у присутності кисню для викликання часткового окислювання вихідної сировини. На даній стадії витрачається доступний кисень у камері піролізу. Потім на наступних стадіях нагрівання додатково підвищують температуру сировини. Однак після витрачання всього кисню, наявного в камері, згоряння сировини не відбувається, і відбувається піролітичне розкладання сировини (наприклад, з генеруванням вуглеводневих продуктів) без горіння. Процес нагрівання вихідної сировини в камері піролізу з ініціюванням розкладання звичайно є ендотермічним. Однак, в окисному піролізі утворення діоксиду вуглецю окислюванням вихідної сировини є екзотермічним процесом. Тепло, виділене з процесу утворення діоксиду вуглецю, може сприяти додатковим стадіям нагрівання піролізу, внаслідок чого зменшується теплове навантаження на вихідну сировину.In some variants, relatively small amounts of oxygen may be introduced into the feedstock and present during pyrolysis. This method refers to oxidative pyrolysis. Oxidative pyrolysis usually occurs in numerous stages of heating. For example, in the first stage of heating, the raw material is heated in the presence of oxygen to cause partial oxidation of the raw material. At this stage, the available oxygen in the pyrolysis chamber is consumed. Then, in the following stages of heating, the temperature of the raw material is additionally increased. However, after the consumption of all the oxygen available in the chamber, combustion of the raw material does not occur, and pyrolytic decomposition of the raw material (for example, with the generation of hydrocarbon products) occurs without combustion. The process of heating the raw materials in the pyrolysis chamber with the initiation of decomposition is usually endothermic. However, in oxidative pyrolysis, the formation of carbon dioxide by the oxidation of raw materials is an exothermic process. The heat released from the process of carbon dioxide formation can contribute to additional heating stages of pyrolysis, as a result of which the heat load on the raw material is reduced.
У деяких варіантах піроліз відбувається в інертному середовищі, наприклад, під час обробки матеріалів вихідної сировини в атмосфері газоподібного аргону або азоту. У деяких варіантах піроліз може відбуватися в окисному середовищі, наприклад, у повітрі або повітрі, збагаченому аргоном. У деяких варіантах піроліз може відбуватися у відновному середовищі, наприклад, під час обробки матеріалів вихідної сировини у водневому газі.In some embodiments, pyrolysis occurs in an inert environment, for example, during processing of raw materials in an atmosphere of gaseous argon or nitrogen. In some embodiments, pyrolysis may occur in an oxidizing environment, such as air or argon-enriched air. In some embodiments, pyrolysis may occur in a reducing environment, for example, during the treatment of feedstock materials in hydrogen gas.
Для сприяння піролізу, до піролізу або під час піролізу до матеріалу можуть бути додані різні хімічні реагенти, такі як окислювачі, відновники, кислоти або основи. Можуть бути додані, наприклад, сірчана кислота або пероксид (наприклад, бензоїлпероксид).Various chemical reagents such as oxidizing agents, reducing agents, acids, or bases may be added to the material to promote pyrolysis, prior to, or during pyrolysis. For example, sulfuric acid or a peroxide (eg, benzoyl peroxide) may be added.
Як зазначалося вище, залежно від факторів, таких як склад вихідної сировини і необхідні продукти піролізу, може бути використана множина різних умов обробки. Наприклад, для матеріалу целюлозовмісної сировини можуть бути використані відносно м'які умови піролізу, які включають температури флеш-піролізу від 375 до 45020 і час знаходження в камері менше 1 секунди. Як інший приклад, для матеріалів органічних твердих відходів, таких як шлам стічних вод, звичайно використовують температури флеш-піролізу від 500 до 6502 і час знаходження в камері складає від 0,5 до З секунд. Багато які з параметрів процесу піролізу, що включають час знаходження в камері піролізу, температуру піролізу, турбулентність вихідної сировини, вологовміст, склад вихідної сировини, склад продуктів піролізу і склад адитивних газів, можуть бути регульовані автоматично системою регуляторів і автоматичною системою контролю.As noted above, depending on factors such as the composition of the raw material and the desired pyrolysis products, a variety of different processing conditions can be used. For example, relatively mild pyrolysis conditions can be used for cellulosic feedstock material, which include flash pyrolysis temperatures of 375 to 45020 and chamber residence times of less than 1 second. As another example, for organic solid waste materials such as sewage sludge, flash pyrolysis temperatures of 500 to 6502 and chamber residence times of 0.5 to 3 seconds are commonly used. Many of the parameters of the pyrolysis process, including the residence time in the pyrolysis chamber, pyrolysis temperature, turbulence of the raw material, moisture content, composition of the raw material, composition of pyrolysis products, and composition of additive gases, can be regulated automatically by a system of regulators and an automatic control system.
Після стадії 6050 піролізу продукти піролізу піддаються стадії 6250 загартування для зниження температури продуктів перед подальшою обробкою. Звичайно стадія 6250 загартування включає зрошення продуктів піролізу потоками охолоджувальної води 6260. Охолоджувальна вода утворює також суспензію, яка включає твердий нерозчинений матеріал продукту і різні розчинені продукти. У потоці продукту присутня також суміш, що містить різні гази, які включають газоподібні продукти, гази-носії й інші типи технологічних газів.After the pyrolysis stage 6050, the pyrolysis products are subjected to a quenching stage 6250 to reduce the temperature of the products before further processing. Typically, quenching stage 6250 includes irrigation of the pyrolysis products with streams of cooling water 6260. The cooling water also forms a slurry that includes solid undissolved product material and various dissolved products. The product stream also contains a mixture containing various gases, which include gaseous products, carrier gases, and other types of process gases.
Потік продукту транспортують через трубопровід на лінії в газовіддільник, за допомогою якого здійснюють стадію 6060 відділення газу, на якій газоподібні продукти й інші гази виділяють із суспензії, утвореної загартуванням продуктів піролізу. Відділену газову суміш необов'язково направляють у газодувку 6130, яка підвищує тиск газу продуванням повітря в суміш. Газова суміш може бути піддана стадії 6140 фільтрації, на якій газова суміш проходить через один або декілька фільтрів (наприклад, через фільтри з активованого вугілля) для видалення макрочастинок і інших домішок. На наступній стадії 6150 відфільтрований газ можна стиснути і зберігати для подальшого використання. Альтернативно, відфільтрований газ може бути підданий стадіям 6160 подальшої обробки. Наприклад, у деяких варіантах відфільтрований газ може бути конденсований для розділення різних газоподібних сполук у газовій суміші. Різні сполуки можуть включати, наприклад, різні вуглеводневі продукти (наприклад, спирти, алкани, алкени, алкіни, прості ефіри), одержані під час піролізу. У визначених варіантах відфільтрований газ, що містить суміш вуглеводневих компонентів, може бути об'єднаний з перегрітою парою 6170 (наприклад, із сумішшю водяної пари і кисню) і підданий процесу крекінгу для зменшення молекулярної маси вуглеводневих компонентів.The product stream is transported through a pipeline on the line to a gas separator, which performs gas separation stage 6060, in which gaseous products and other gases are separated from the suspension formed by quenching pyrolysis products. The separated gas mixture is optionally sent to the gas blower 6130, which increases the gas pressure by blowing air into the mixture. The gas mixture may be subjected to a filtration stage 6140 in which the gas mixture passes through one or more filters (eg, through activated carbon filters) to remove macro particles and other impurities. In the next stage 6150, the filtered gas can be compressed and stored for later use. Alternatively, the filtered gas may be subjected to further processing steps 6160. For example, in some embodiments, the filtered gas may be condensed to separate the various gaseous compounds in the gas mixture. Different compounds may include, for example, different hydrocarbon products (eg, alcohols, alkanes, alkenes, alkynes, ethers) obtained during pyrolysis. In certain embodiments, filtered gas containing a mixture of hydrocarbon components may be combined with superheated steam 6170 (eg, a mixture of water vapor and oxygen) and subjected to a cracking process to reduce the molecular weight of the hydrocarbon components.
У деяких варіантах камера піролізу включає джерела нагрівання, які спалюють вуглеводневі гази, такі як метан, пропан і/або бутан, для нагрівання вихідної сировини. Частина 6270 відділених газів може бути рециркульована в камеру піролізу для спалювання з генерацією технологічного тепла для підтримання процесу піролізу.In some embodiments, the pyrolysis chamber includes heating sources that burn hydrocarbon gases such as methane, propane, and/or butane to heat the feedstock. Part 6270 of the separated gases can be recirculated to the pyrolysis chamber for combustion with the generation of process heat to support the pyrolysis process.
У деяких варіантах камера піролізу може одержувати технологічне тепло, яке може бути використане для підвищення температури матеріалів сировини. Наприклад, опромінення сировини випромінюванням (наприклад, гамма-випромінюванням, випромінюванням електронним пучком або іншими видами випромінювання) може нагріти матеріали сировини до відносно високих температур. Нагріті матеріали сировини можуть бути охолоджені системою теплообміну, яка видаляє надлишкове тепло з опроміненої сировини. Система теплообміну може мати конфігурацію, яка забезпечує перенесення деякої частини теплової енергії в камеру піролізу для нагрівання (або попереднього нагрівання) матеріалу вихідної сировини, внаслідок чого знижуються енергетичні витрати для процесу піролізу.In some embodiments, the pyrolysis chamber can receive process heat that can be used to increase the temperature of the raw materials. For example, irradiating raw materials with radiation (eg, gamma radiation, electron beam radiation, or other types of radiation) can heat the raw materials to relatively high temperatures. Heated raw materials can be cooled by a heat exchange system that removes excess heat from irradiated raw materials. The heat exchange system can have a configuration that ensures the transfer of some part of the thermal energy to the pyrolysis chamber for heating (or preheating) the raw material, as a result of which the energy costs for the pyrolysis process are reduced.
Суспензія, що містить рідкі і тверді продукти піролізу, може піддаватися необов'язковій стадії 6070 зневоднювання, на якій із суспензії може бути видалений надлишок води процесами, які включають, наприклад, механічне пресування і випарювання. Надлишок води 6280 може бути відфільтрований і потім рециркульований для подальшого використання в загартуванні продуктів, одержаних під час розкладання піролізом на стадії 6250.A suspension containing liquid and solid pyrolysis products may be subjected to an optional dehydration step 6070, in which excess water may be removed from the suspension by processes that include, for example, mechanical pressing and evaporation. Excess water 6280 can be filtered off and then recycled for further use in tempering the pyrolysis decomposition products in step 6250.
Потім збезводнена суспензія піддається стадії 6080 механічного розділення, на якій матеріал 6110 твердого продукту відокремлюють від матеріалу 6090 рідкого продукту групою фільтрів тонкого очищення. На стадії 6100 матеріал 6090 рідкого продукту може бути потім конденсований (наприклад, випарюванням) для видалення стічних вод 6190 і очищений способами, такими як екстрагування. Екстрагування може включати додавання одного або більше органічних розчинників 6180, наприклад, для відділення продуктів, таких як олії, від продуктів, таких як спирти. Придатні органічні розчинники включають, наприклад, різні вуглеводні і галогензаміщені вуглеводні. Очищені рідкі продукти 6200 можуть бути потім піддані стадіям додаткової обробки. Стічні води 6190 можуть бути, у разі потреби, піддані фільтрації і рециркульовані для подальшого використання в загартуванні продуктів, одержаних під час розкладання піролізом на стадії 6250.The dewatered slurry is then subjected to a mechanical separation stage 6080 in which the solid product material 6110 is separated from the liquid product material 6090 by a group of fine filters. In step 6100, the liquid product material 6090 may then be condensed (eg, by evaporation) to remove wastewater 6190 and purified by methods such as extraction. Extraction may include the addition of one or more organic solvents 6180 , for example, to separate products such as oils from products such as alcohols. Suitable organic solvents include, for example, various hydrocarbons and halogenated hydrocarbons. Purified liquid products 6200 may then be subjected to further processing steps. Effluent 6190 may, if necessary, be filtered and recirculated for further use in tempering the pyrolysis products of stage 6250.
Після розділення на стадії 6080, матеріал 6110 твердого продукту необов'язково піддають стадії 6120 сушіння, яка може включати випарювання води. Твердий матеріал 6110 можна потім зберігати для наступного використання або піддати стадіям додаткової придатної обробки.After separation in step 6080, the solid product material 6110 is optionally subjected to a drying step 6120, which may include evaporation of water. The solid material 6110 can then be stored for subsequent use or subjected to further suitable processing steps.
Зазначені вище параметри процесу є ілюстративними. Значення зазначених параметрів можуть широко змінюватися відповідно до природи вихідної сировини і необхідних продуктів. Крім того, може бути використана широка множина різних методів піролізу, які включають використання джерел нагрівання, таких як вуглеводневе полум'я і/або печі, інфрачервоні лазери, мікрохвильові нагрівачі, індукційні нагрівачі, резистивні нагрівачі й інші нагрівальні пристрої і конфігурації.The above process parameters are illustrative. The values of the specified parameters can vary widely depending on the nature of the raw materials and required products. In addition, a wide variety of different pyrolysis methods can be used, which include the use of heating sources such as hydrocarbon flames and/or furnaces, infrared lasers, microwave heaters, induction heaters, resistive heaters, and other heating devices and configurations.
Для розкладання вихідної сировини може бути використана широка множина різних камер піролізу. У деяких варіантах піроліз вихідної сировини може включати, наприклад, нагрівання матеріалу з використанням резистивного нагрівального елемента, такого як металева нитка або металева стрічка. Нагрівання може бути здійснене прямим контактом між резистивним нагрівальним елементом і матеріалом.A wide variety of different pyrolysis chambers can be used to decompose raw materials. In some embodiments, pyrolysis of the feedstock may include, for example, heating the material using a resistive heating element, such as a metal filament or metal tape. Heating can be done by direct contact between the resistive heating element and the material.
У деяких варіантах піроліз може включати нагрівання матеріалу індукцією, наприклад, з використанням піролізера Сипіє-Роїпі. У деяких варіантах піроліз може включати нагрівання матеріалу з використанням випромінювання, такого як інфрачервоне випромінювання. Випромінювання може бути генероване лазером, таким як інфрачервоний лазер.In some embodiments, pyrolysis may include heating the material by induction, for example, using a Sipier-Roipi pyrolyzer. In some embodiments, pyrolysis may include heating the material using radiation, such as infrared radiation. The radiation may be generated by a laser, such as an infrared laser.
У деяких варіантах піроліз може включати нагрівання матеріалу конвективним теплом. Конвективне тепло може бути генероване потоком нагрітого газу. Нагрітий газ можна підтримувати при температурі менше приблизно 12002С, наприклад, менше 1000, менше 750, менше 600, менше 400 або навіть менше 3002С. Нагрітий газ можна підтримувати при температурі більше приблизно 25020. Конвективне тепло може бути генероване гарячим тілом, яке оточує перший матеріал, таким як піч.In some embodiments, pyrolysis may include heating the material with convective heat. Convective heat can be generated by a flow of heated gas. The heated gas can be maintained at a temperature of less than about 12002C, for example, less than 1000, less than 750, less than 600, less than 400, or even less than 3002C. The heated gas can be maintained at a temperature greater than about 250 20. Convective heat can be generated by a hot body that surrounds the first material, such as a furnace.
У деяких варіантах піроліз може включати нагрівання матеріалу водяною парою при температурі вище приблизно 25026.In some embodiments, pyrolysis may include heating the material with steam at a temperature above about 25,026.
Варіант камери піролізу показаний на Фіг.15. Камера 6500 включає стінки 6510 ізольованої камери з отвором 6600 для відхідних газів, множину пальників 6520, що генерують тепло для процесу піролізу, транспортний трубопровід 6530 для транспортування вихідної сировини в камеру 6500, шнекові конвеєри 6590 для просування вихідної сировини через трубопровід 6530 у турбулентному потоці і систему 6540 загартування, яка включає шнековий конвеєр 6610 для просування продуктів піролізу, водні ежектори 6550 для зрошення продуктів піролізу охолоджувальною водою і газовіддільник для виділення газоподібних продуктів 6580 із суспензії 6570, яка містить тверді і рідкі продукти.A variant of the pyrolysis chamber is shown in Fig. 15. Chamber 6500 includes walls 6510 of an insulated chamber with an outlet 6600 for waste gases, a plurality of burners 6520 that generate heat for the pyrolysis process, a transport pipeline 6530 for transporting feedstock into chamber 6500, screw conveyors 6590 for advancing feedstock through pipeline 6530 in turbulent flow, and hardening system 6540, which includes a screw conveyor 6610 for advancing pyrolysis products, water ejectors 6550 for irrigation of pyrolysis products with cooling water, and a gas separator for separating gaseous products 6580 from suspension 6570, which contains solid and liquid products.
Інший варіант камери піролізу показаний на Ффіг.16. Камера 6700 включає стінки 6710 ізольованої камери, трубопровід для підведення 6720 вихідної сировини, похилу внутрішню стінку 6730 камери, пальники 6740, що генерують тепло для процесу піролізу, отвір 6750 для відхідних газів і газовіддільник 6760 для відділення газоподібних продуктів 6770 від рідких і твердих продуктів 6780. Камера 6700 має конфігурацію, призначену для обертання в напрямку, показаному стрілкою, який забезпечує адекватне змішування і турбулентний потік вихідної сировини в камері.Another version of the pyrolysis chamber is shown in Fig. 16. The chamber 6700 includes the walls 6710 of the insulated chamber, a pipeline for supplying raw materials 6720, an inclined inner wall 6730 of the chamber, burners 6740 that generate heat for the pyrolysis process, an opening 6750 for waste gases, and a gas separator 6760 for separating gaseous products 6770 from liquid and solid products 6780 .Chamber 6700 has a configuration designed to rotate in the direction shown by the arrow, which provides adequate mixing and turbulent flow of feedstock in the chamber.
Додатковий варіант камери піролізу показаний на Фіг.17. Піролізер 1712 з волоском розжарення включає тримач 1713 зразка з резистивним нагрівальним елементом 1714 у формі дротової обмотки у відкритому просторі, позначеному тримачем 1713 зразка. Нагрівальний елемент необов'язково може крутитися навколо осі 1715 (як показано стрілкою 1716) для галтування матеріалу, що включає целюлозний матеріал у тримачі 1713 зразка. Простір 1718, позначений огородженням 1719, підтримують при температурі вище кімнатної температури, наприклад, від 200 до 2502С. У типовому використанні газ-носій, наприклад, інертний газ або окисний або відновний газ перетинає тримач 1713 зразка в той час, коли резистивний нагрівальний елемент обертається і нагрівається до необхідної температури, наприклад, 3252С. Через відповідний час, наприклад, через період часу від 5 до 10 хвилин, піролізований матеріал висипається з тримача зразка. Показана на Фіг.17 система може бути зведена до визначеного масштабу і виконана безупинною. Більш переважне використання як нагрівального елемента замість дроту шнекового гвинта. Матеріал може безперервно падати у тримач зразка, вдаряючись об нагрітий гвинт, що піролізує матеріал. У той же час гвинт може виштовхувати піролізований матеріал із тримача зразка, що забезпечує можливість надходження свіжого непіролізованого матеріалу.An additional version of the pyrolysis chamber is shown in Fig. 17. The filament pyrolyzer 1712 includes a sample holder 1713 with a resistive heating element 1714 in the form of a wire coil in an open space designated by the sample holder 1713 . The heating element may optionally rotate about the axis 1715 (as shown by the arrow 1716) for felting the material, including cellulosic material in the holder 1713 of the sample. The space 1718, marked by the enclosure 1719, is maintained at a temperature above room temperature, for example, from 200 to 2502C. In a typical use, a carrier gas, such as an inert gas or an oxidizing or reducing gas, crosses the sample holder 1713 while the resistive heating element rotates and heats to a desired temperature, such as 3252C. After an appropriate time, for example, after a period of 5 to 10 minutes, the pyrolyzed material is poured from the sample holder. The system shown in Fig. 17 can be reduced to a certain scale and made continuous. More preferred use as a heating element instead of a screw wire. The material can continuously fall into the sample holder, hitting the heated screw, which pyrolyzes the material. At the same time, the screw can push the pyrolyzed material out of the sample holder, allowing fresh non-pyrolyzed material to enter.
Інший варіант камери піролізу показаний на Ффіг.18, яка відрізняється піролізером 1820 Сипе-Роїпі, що включає камеру 1821 для зразка, яка вміщує феромагнітну фольгу 1822. Оточення камери 1821 для зразка є індуктором 1823 для нагрівання струмом високої частоти. Простір 1824, позначений огородженням 1825, підтримують при температурі вище кімнатної температури, наприклад, від 200 до 25020. У типовому використанні газ-носій перетинає камеру 1821 для зразка в той час, коли фольга 1822 індуктивно нагрівається прикладеним високочастотним електромагнітним полем для піролізу матеріалу при необхідній температурі.Another variant of the pyrolysis chamber is shown in Fig. 18, which is characterized by a Sipe-Roipi pyrolyzer 1820, which includes a sample chamber 1821 containing a ferromagnetic foil 1822. Surrounding the sample chamber 1821 is an inductor 1823 for heating with a high frequency current. Space 1824, defined by enclosure 1825, is maintained at a temperature above room temperature, e.g., 200 to 250 20. In typical use, a carrier gas traverses sample chamber 1821 while foil 1822 is inductively heated by an applied high-frequency electromagnetic field to pyrolyze the material at the required temperature
Додатковий варіант камери піролізу показаний на Фіг.19. Піч 130 для піролізу включає рухомий тримач 131 зразка і піч 132. У типовому використанні зразок опускають (як показано стрілкою 137) у гарячу зону 135 печі 132 у той час, коли газ-носій заповнює кожух 136 і перетинає тримач 131 зразка. Зразок нагрівають до необхідної температури протягом бажаного часу з одержанням піролізованого продукту. Піролізований продукт видаляють з піролізера підняттям тримача зразка (як показано стрілкою 134).An additional version of the pyrolysis chamber is shown in Fig. 19. The pyrolysis furnace 130 includes a movable sample holder 131 and a furnace 132. In typical use, the sample is lowered (as shown by arrow 137) into the hot zone 135 of the furnace 132 as the carrier gas fills the jacket 136 and crosses the sample holder 131. The sample is heated to the required temperature for the desired time to obtain a pyrolyzed product. The pyrolyzed product is removed from the pyrolyzer by lifting the sample holder (as shown by arrow 134).
У деяких варіантах, що показані на Фіг.20, целюлозна мішень 140 може бути піролізована обробкою мішені, яку поміщають у вакуумну камеру 141, лазерним світлом, наприклад, світлом, що має довжину хвилі від приблизно 225 до приблизно 1500 нм. Мішень може бути, наприклад, зруйнована при 266 нм із використанням четвертої гармоніки лазера Ма-жАсС;і (Зресіга РНувзісх, 24СА170,Зап Цдовзе, Каліфорнія). Показана оптична конфігурація забезпечує можливість направляння майже монохроматичного світла 143, генерованого лазером 142, з використанням дзеркал 144 і 145 на мішень у вакуумну камеру 141 після проходження через лінзи 146.In some embodiments shown in FIG. 20, the cellulose target 140 may be pyrolyzed by treating the target, which is placed in the vacuum chamber 141, with laser light, for example, light having a wavelength of about 225 to about 1500 nm. The target can be, for example, destroyed at 266 nm using the fourth harmonic of the Ma-zhAsS;i laser (Zresiga RNuvziskh, 24СА170, Zap Tsdovze, California). The optical configuration shown provides the ability to direct nearly monochromatic light 143 generated by laser 142 using mirrors 144 and 145 onto a target in vacuum chamber 141 after passing through lenses 146 .
Звичайний тиск у вакуумній камері підтримують при значенні менше приблизно 1092 мм На. У деяких варіантах використовують інфрачервоне випромінювання, наприклад, випромінювання 1,06 мікрон від лазера Ма-ЖАаС. У таких варіантах інфрачервоний чутливий барвник може бути об'єднаний з целюлозним матеріалом з одержанням целюлозної мішені. Інфрачервоний барвник може підсилити нагрівання целюлозного матеріалу. Лазерне руйнування описане в Ріпснег" єї аі!., патент США Мо 5942649.The normal pressure in the vacuum chamber is maintained at a value less than approximately 1092 mm Na. In some variants, infrared radiation is used, for example, radiation of 1.06 microns from a Ma-ZhaaS laser. In such variants, the infrared sensitive dye can be combined with cellulosic material to form a cellulosic target. The infrared dye can enhance the heating of the cellulosic material. Laser destruction is described in Ripsnig et al., US Patent No. 5,942,649.
Як випливає з Ффіг.21, у деяких варіантах целюлозний матеріал може бути підданий флеш-піролізу покриванням целюлозного матеріалу вольфрамовою ниткою 150, такою як вольфрамова нитка розміром від 5 до міл, у той час, коли матеріал поміщений у вакуумну камеру 151. Для впливу на піроліз через нитку пропускають струм, який викликає швидке нагрівання нитки протягом необхідного часу. Звичайно нагрівання продовжують протягом секунд, після чого нитці дають можливість охолоджуватися. У деяких варіантах нагрівання здійснюють кілька разів для одержання необхідного ступеня піролізу.As shown in FIG. 21, in some embodiments, the cellulosic material may be subjected to flash pyrolysis by coating the cellulosic material with a tungsten filament 150, such as a 5 to mil tungsten filament, while the material is placed in the vacuum chamber 151. To affect the pyrolysis, a current is passed through the filament, which causes rapid heating of the filament for the required time. Usually, the heating is continued for seconds, after which the thread is given the opportunity to cool down. In some variants, heating is carried out several times to obtain the required degree of pyrolysis.
У деяких варіантах матеріал вуглеводовмісної біомаси може бути нагрітий за відсутності кисню в реакторі з псевдозрідженим шаром. У разі потреби, вуглеводовмісна біомаса може мати відносно тонкі поперечні перерізи і може включати будь-який з волокнистих матеріалів, розкритих у даному описі, для ефективного теплоперенесення. Матеріал може бути нагрітий перенесенням тепла від гарячого металу або кераміки, наприклад, від скляного дробу або піску в реакторі і одержана рідина або олія піролізу може бути транспортована на рафінувальний завод для одержання займистих палив або інших корисних продуктів.In some embodiments, the hydrocarbon-containing biomass material may be heated in the absence of oxygen in a fluidized bed reactor. If desired, the carbohydrate-containing biomass may have relatively thin cross-sections and may include any of the fibrous materials disclosed herein for efficient heat transfer. The material can be heated by the transfer of heat from hot metal or ceramics, for example, from glass chips or sand in the reactor and the resulting pyrolysis liquid or oil can be transported to a refinery to produce combustible fuels or other useful products.
Для одержання вихідної сировини із широкої множини різних джерел з метою витягання з вихідної сировини корисних речовин і для одержання частково підданого деструкції органічного матеріалу, який функціонує як матеріал, що вводиться на наступні стадії і/або послідовності обробок, можуть бути використані одна або декілька послідовних окисних обробок.One or more sequential oxidation processes can be used to obtain raw materials from a wide variety of different sources in order to extract useful substances from the raw materials and to obtain partially degraded organic material that functions as input material for subsequent stages and/or processing sequences. processing
Як випливає з Фіг, перший матеріал 2, який включає целюлозу, що має першу середньочислову молекулярну масу ("Ммі) і має перший вміст кисню (701), окисляють, наприклад, нагріванням першого матеріалу в трубчастій печі в потоці повітря або повітря, збагаченого киснем, з одержанням другого матеріалу 3, який включає целюлозу, що має другу середньочислову молекулярну масу ("Мкиг) і має другий вміст кисню (7Ог), який вище першого вмісту кисню (701). Другий матеріал (або перший і другий матеріали у визначених варіантах) може бути об'єднаний, наприклад, зі смолою, такою як розплавлена термопластична смола, або мікроорганізмом з одержанням композиційного матеріалу 4, який має необхідні механічні властивості, або палива 5. Забезпечення більш високого рівня окислювання може поліпшити диспергованість окисленого матеріалу в смолі і може також зміцнити зв'язок на границі розподілу окисленого матеріалу і смоли. Поліпшена диспергованість і/або зв'язок на границі розподілу фаз (у деяких випадках у комбінації зі збереженням молекулярної маси) можуть забезпечити композиційні матеріали з винятковими механічними властивостями, такими як удосконалені опір стиранню, міцність на стиск, опір зламу, ударна в'язкість, опір вигину, модуль пружності при розтягненні, модуль пружності при вигині і відносне подовження при розриві.As can be seen from the figure, the first material 2, which includes cellulose having a first number average molecular weight ("Mmi") and having a first oxygen content (701), is oxidized, for example, by heating the first material in a tubular furnace in a stream of air or air enriched with oxygen , to obtain the second material 3, which includes cellulose having a second average molecular weight ("Mkig") and having a second oxygen content (7Og) that is higher than the first oxygen content (701). The second material (or the first and second materials in defined variants) can be combined, for example, with a resin, such as a molten thermoplastic resin, or a microorganism to obtain a composite material 4 that has the required mechanical properties, or a fuel 5. Providing a higher oxidation level can improve the dispersibility of the oxidized material in the resin and can also strengthen the bond at the interface between the oxidized material and the resin. Improved dispersibility and/or interface bonding (in some cases in combination with molecular weight retention) can provide composite materials with exceptional mechanical properties such as improved abrasion resistance, compressive strength, fracture resistance, impact toughness, bending resistance, tensile modulus, flexural modulus and elongation at break.
Такі матеріали можуть бути об'єднані також з твердою речовиною і/або рідиною. Рідина може бути, наприклад, у формі розчину і тверда речовина може бути, наприклад, у формі макрочастинок. Рідина і/або тверда речовина можуть включати мікроорганізм, наприклад, бактерію і/або фермент. Бактерія і/або фермент можуть діяти, наприклад, на целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал з одержанням палива, такого як етанол, або побічного продукту, такого як білок. Палива і побічні продукти описані в РІВВОШО МАТЕНВІА! 5 АМОSuch materials can also be combined with a solid and/or liquid. The liquid can be, for example, in the form of a solution, and the solid can be, for example, in the form of macroparticles. The liquid and/or solid may include a microorganism, for example, a bacterium and/or an enzyme. The bacterium and/or enzyme can act, for example, on cellulosic and/or lignocellulosic material to produce a fuel such as ethanol or a by-product such as protein. Fuel and by-products are described in RIVVOSHO MATENVIA! 5 AMO
СОМРОБІТЕ5, О55М11/453951, поданій 15 червня 2006 року. Повний зміст кожної з вищевказаних заявок включено в даний опис як посилання.SOMROBITE5, О55М11/453951, submitted on June 15, 2006. The entire content of each of the above applications is incorporated herein by reference.
У деяких варіантах друга середньочислова молекулярна маса не більше ніж на 97 95 нижче першої середньочислової молекулярної маси, наприклад, не більше ніж на 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 30, 20, 12,5, 10,0, 7,5, 5,0, 4,0, 3,0, 2,5, 2,0 або не більше ніж на 1,0 95 нижче першої середньочислової молекулярної маси. Кількість зменшення молекулярної маси буде залежати від застосування. У деяких переважних варіантах, що забезпечують композиційні матеріали, друга середньочислова молекулярна маса є, наприклад, по суті такою ж, як перша середньочислова молекулярна маса. В інших застосуваннях, наприклад, в одержанні етанолу або іншого палива або побічного продукту, звичайно переважна більш висока кількість зменшення молекулярної маси.In some embodiments, the second number average molecular weight is no more than 97 95 below the first number average molecular weight, e.g., no more than 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 30 , 20, 12.5, 10.0, 7.5, 5.0, 4.0, 3.0, 2.5, 2.0 or not more than 1.0 95 below the first number average molecular weight. The amount of molecular weight reduction will depend on the application. In some preferred embodiments providing composite materials, the second number average molecular weight is, for example, substantially the same as the first number average molecular weight. In other applications, for example in the production of ethanol or other fuel or by-product, a higher amount of molecular weight reduction is usually preferred.
Наприклад, у деяких варіантах, що забезпечують композиційний матеріал, первісна середньочислова молекулярна маса (перед окислюванням) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад, від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після окислювання складає від приблизно 175000 до приблизно 3000000, наприклад, від приблизно 200000 до приблизно 750000 або від приблизно 225000 до приблизно 600000.For example, in some embodiments providing a composite material, the initial number average molecular weight (before oxidation) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after oxidation is from about 175,000 to about 3,000,000, such as from about 200,000 to about 750,000 or from about 225,000 to about 600,000.
Використовувані смоли можуть бути термоотверджуваними смолами або термопластами. Приклади термопластичних смол включають тверді і еластомерні термопласти. Тверді термопласти включають поліолефіни (наприклад, співполімери поліетилену, поліпропілену або поліолефіну), складні поліефіри (наприклад, поліетилентерефталат), поліаміди (наприклад, найлон б, 6/12 або 66/10) і поліетиленіміни. Приклади еластомерних термопластичних смол включають еластомерні співполімери стиролу (наприклад, співполімери стиролу, етилену і бутилену), поліамідні еластомери (наприклад, співполімери простого поліефіру і поліаміду) і співполімер етилену і вінілацетату.The resins used can be thermosetting resins or thermoplastics. Examples of thermoplastic resins include solid and elastomeric thermoplastics. Solid thermoplastics include polyolefins (eg, copolymers of polyethylene, polypropylene, or polyolefin), polyesters (eg, polyethylene terephthalate), polyamides (eg, nylon b, 6/12, or 66/10), and polyethyleneimines. Examples of elastomeric thermoplastic resins include elastomeric copolymers of styrene (eg, copolymers of styrene, ethylene, and butylene), polyamide elastomers (eg, copolymers of plain polyester and polyamide), and copolymers of ethylene and vinyl acetate.
В окремих варіантах використовують лігнін, наприклад, будь-який лігнін, який генерований у будь-якому розкритому в даному описі способі.In some embodiments, lignin is used, for example, any lignin that is generated in any of the methods disclosed herein.
У деяких варіантах термопластична смола має швидкість плину розплаву від 10 до 60 г/10 хвилин, наприклад, від 20 до 50 г/10 хвилин або від 30 до 45 г/10 хвилин, виміряну з використанням А5ТМ1238. У деяких варіантах можуть бути використані сумісні суміші будь-якої з вищевказаних термопластичних смол.In some embodiments, the thermoplastic resin has a melt flow rate of 10 to 60 g/10 minutes, such as 20 to 50 g/10 minutes or 30 to 45 g/10 minutes, as measured using A5TM1238. In some embodiments, compatible blends of any of the above thermoplastic resins may be used.
У деяких варіантах термопластична смола має показник полідисперсності (ПП, РОТ), тобто відношення середньовагової молекулярної маси до середньочислової молекулярної маси, більше 1,5, наприклад, більше 2,0, більше 2,5, більше 5,0, більше 7,5 або навіть більше 10,0.In some embodiments, the thermoplastic resin has a polydispersity index (PP, ROT), i.e., the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight, greater than 1.5, for example, greater than 2.0, greater than 2.5, greater than 5.0, greater than 7.5 or even more than 10.0.
В окремих варіантах як термопластична смола використовуються поліолефіни або суміші поліолефінів.In certain variants, polyolefins or mixtures of polyolefins are used as thermoplastic resin.
Приклади термоотверджуваних смол включають натуральний каучук, бутадієновий каучук і поліуретани.Examples of thermosetting resins include natural rubber, butadiene rubber, and polyurethanes.
У деяких варіантах, у яких матеріали використовують для одержання палива або побічного продукту, первісна середньочислова молекулярна маса (перед окислюванням) складає від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад, від приблизно 250000 до приблизно 1000000 або від приблизно 250000 до приблизно 700000, і середньочислова молекулярна маса після окислювання складає від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад, від приблизно 60000 до приблизно 150000 або від приблизно 70000 до приблизно 125000.In some embodiments, in which the materials are used to produce a fuel or byproduct, the original number average molecular weight (before oxidation) is from about 200,000 to about 3,200,000, such as from about 250,000 to about 1,000,000 or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight weight after oxidation is from about 50,000 to about 200,000, for example from about 60,000 to about 150,000 or from about 70,000 to about 125,000.
Однак, у деяких варіантах, наприклад, після інтенсивного окислювання, можна мати середньочислову молекулярну масу менше приблизно 10000 або навіть менше приблизно 5000.However, in some embodiments, such as after extensive oxidation, it is possible to have a number average molecular weight of less than about 10,000 or even less than about 5,000.
У деяких варіантах другий вміст кисню щонайменше приблизно на п'ять відсотків вище першого вмісту кисню, наприклад, вище на 7,5 95, вище на 10,0 95, вище на 12,5 956, вище на 15,0 95 або вище на 17,5 95. У деяких переважних варіантах другий вміст кисню щонайменше приблизно на 20,0 95 вище вмісту кисню першого матеріалу. Вміст кисню вимірюється елементним аналізом зразка, підданого піролізу в печі, що працює при 13002С або вище. Придатний елементний аналізатор є аналізатором ГЕСО СНМ5-932 з високотемпературною піччю для піролізу МУТЕ-900.In some embodiments, the second oxygen content is at least about five percent higher than the first oxygen content, e.g., higher than 7.5 95 , higher than 10.0 95 , higher than 12.5 956 , higher than 15.0 95 , or higher than 17.5 95. In some preferred embodiments, the second oxygen content is at least about 20.0 95 higher than the oxygen content of the first material. Oxygen content is measured by elemental analysis of a sample subjected to pyrolysis in a furnace operating at 13002C or higher. A suitable elemental analyzer is a GESO SNM5-932 analyzer with a MUTE-900 high-temperature pyrolysis furnace.
У деяких варіантах окислювання першого матеріалу 200 не приводить до суттєвої зміни кристалічності целюлози. Однак, у деяких випадках, наприклад, після інтенсивного окислювання, другий матеріал містить целюлозу, що має кристалічність (Сг), яка нижче кристалічності (Сі) целюлози першого матеріалу. Наприклад, (Сг) може бути нижче (7Сі) більше ніж приблизно на 5 95, наприклад, на 10, 15, 20 або навіть 25 95. Зазначена різниця може бути бажана, коли задачею є оптимізація еластичних властивостей і утомної міцності композиційних матеріалів. Зниження кристалічності може, наприклад, підвищити відносне подовження при розриві або може підсилити ударну міцність композиційного матеріалу. Дана різниця може бути також бажаною для підвищення розчинності матеріалів у рідині, наприклад, у рідині, яка містить бактерію і/або фермент.In some embodiments, the oxidation of the first material 200 does not lead to a significant change in the crystallinity of the cellulose. However, in some cases, for example, after intensive oxidation, the second material contains cellulose having a crystallinity (Cg) that is lower than the crystallinity (Si) of the cellulose of the first material. For example, (Cg) may be lower than (7Si) by more than about 5 95, such as 10, 15, 20, or even 25 95. This difference may be desirable when optimizing the elastic properties and fatigue strength of composite materials. A decrease in crystallinity can, for example, increase the relative elongation at break or can increase the impact strength of a composite material. This difference may also be desirable to increase the solubility of the materials in a liquid, for example, in a liquid containing a bacterium and/or an enzyme.
У деяких варіантах первісний показник кристалічності (перед окислюванням) складає від приблизно 40 до приблизно 87,5 95, наприклад, від приблизно 50 до приблизно 75 95 або від приблизно 60 до приблизно 70 90, і показник кристалічності після окислювання складає від приблизно 30 до приблизно 75,0 95, наприклад, від приблизно 35,0 до приблизно 70,0 95 або від приблизно 37,5 до приблизно 65,0 95. Однак у визначених варіантах, наприклад, після інтенсивного окислювання, можна мати показник кристалічності нижче 5 95. У деяких варіантах матеріал після окислювання є по суті аморфним.In some embodiments, the initial crystallinity (before oxidation) is from about 40 to about 87.5 95, such as from about 50 to about 75 95 or from about 60 to about 70 90, and the crystallinity after oxidation is from about 30 to about 75.0 95, for example, from about 35.0 to about 70.0 95 or from about 37.5 to about 65.0 95. However, in certain embodiments, for example, after extensive oxidation, it is possible to have a crystallinity index below 5 95. In some embodiments, the material is essentially amorphous after oxidation.
Без бажання бути пов'язаними з якою-небудь теорією автори вважають, що окислювання збільшує в целюлозі число груп, здатних до утворення водневих зв'язків, таких як гідроксильні групи, альдегідні групи, кетогрупи, карбоксильні групи або ангідридні групи, які можуть підвищити її диспергованість і/або її розчинність (наприклад, у рідині). Для додаткового підвищення диспергованості в смолі смола може включати компонент, який містить групи, здатні до утворення водневих зв'язків, такі як одна або більше ангідридних груп, карбоксильних груп, гідроксильних груп, амідних груп, аміногруп або суміші будь-якої з зазначених груп. У деяких переважних варіантах компонент включає полімер, співполімеризований з малеїновим ангідридом і/або прищеплений до нього. Такі матеріали доступні від фірми Юиропі під торговою назвою ЕОБАВОМОФ).Without wishing to be bound by any theory, the authors believe that oxidation increases the number of groups in cellulose capable of forming hydrogen bonds, such as hydroxyl groups, aldehyde groups, keto groups, carboxyl groups or anhydride groups, which can increase its dispersibility and/or its solubility (for example, in liquid). To further increase dispersibility in the resin, the resin may include a component that contains groups capable of forming hydrogen bonds, such as one or more anhydride groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, amide groups, amino groups, or a mixture of any of these groups. In some preferred embodiments, the component includes a polymer copolymerized with maleic anhydride and/or grafted thereto. Such materials are available from Yuiropi under the trade name EOBAVOMOF).
Окислювання першого матеріалу 200 відбувається звичайно в окисному середовищі. Наприклад, окислювання може бути здійснене в окисному середовищі, наприклад, у повітрі або у повітрі, збагаченому аргоном, або воно може сприяти піролізу в зазначеному середовищі. Для сприяння окислюванню до матеріалу перед окислюванням або під час окислювання можуть бути додані різні хімічні реагенти, такі як окислювачі, кислоти або основи. Перед окислюванням може бути доданий, наприклад, пероксид (наприклад, бензоїлпероксид).Oxidation of the first material 200 usually occurs in an oxidizing environment. For example, oxidation can be carried out in an oxidizing environment, for example in air or in air enriched with argon, or it can promote pyrolysis in said environment. Various chemical reagents, such as oxidizing agents, acids, or bases, may be added to the material prior to or during oxidation to promote oxidation. For example, a peroxide (eg, benzoyl peroxide) may be added before oxidation.
Фіг.22 показує технологічну схему способу 5000, що включає різні стадії в системі попередньої окисної обробки вихідної сировини. На першій стадії 5010 одержують завантаження сухої вихідної сировини з джерела сировини. Джерело сировини може включати, наприклад, шар сировини зі складу або з контейнера, який з'єднаний з реактором окислювання на лінії стрічковим транспортером або іншим транспортним засобом для вихідної сировини.Fig. 22 shows a technological diagram of the method 5000, which includes various stages in the system of preliminary oxidative treatment of raw materials. In the first stage, 5010 receive a load of dry raw material from the raw material source. The source of raw materials can include, for example, a layer of raw materials from a warehouse or from a container that is connected to the oxidation reactor on the line by a belt conveyor or other means of transport for raw materials.
Як зазначено вище, суха вихідна сировина з джерела сировини перед доставкою в реактор окислювання може бути попередньо оброблена. Наприклад, якщо вихідна сировина одержана з рослинних джерел, перед збиранням рослинного матеріалу і/або перед доставкою рослинного матеріалу транспортним засобом для вихідної сировини, деякі частини рослинного матеріалу можуть бути видалені. Альтернативно або на доповнення, вихідна сировина біомаси перед доставкою в реактор окислювання може бути піддана механічній обробці (наприклад, для зменшення середньої довжини волокон у вихідній сировині).As mentioned above, the dry raw material from the raw material source may be pretreated before delivery to the oxidation reactor. For example, if the raw material is obtained from plant sources, some parts of the plant material may be removed before harvesting the plant material and/or before delivering the plant material by means of a raw material vehicle. Alternatively or additionally, the biomass feedstock may be mechanically treated (for example, to reduce the average length of fibers in the feedstock) prior to delivery to the oxidation reactor.
Після механічної обробки 5020 вихідну сировину 5030 транспортують у систему змішування, що вводить воду 5150 у вихідну сировину в процесі механічного змішування. Об'єднання води з обробленою сировиною на стадії 5040 змішування створює водну суспензію 5050 вихідної сировини, яка потім може бути оброблена одним або декількома окислювачами.After mechanical processing 5020, the raw material 5030 is transported to the mixing system, which introduces water 5150 into the raw material in the process of mechanical mixing. The combination of water with the processed raw material in the mixing stage 5040 creates an aqueous suspension 5050 of the raw material, which can then be treated with one or more oxidizing agents.
Звичайно до суміші кожних 0,02-1,0 кг сухої вихідної сировини додають один літр води. Відношення в суміші вихідної сировини до води залежить від джерела вихідної сировини і типу окислювачів, використовуваних на наступних обробках способу. Наприклад, у типових промислових послідовних обробках лігноцелюлозної біомаси водна суспензія 5050 вихідної сировини містить від приблизно 0,5 до приблизно 1,0 кг сухої біомаси на літр води.Usually, one liter of water is added to the mixture for every 0.02-1.0 kg of dry raw material. The ratio of raw materials to water in the mixture depends on the source of raw materials and the type of oxidizing agents used in subsequent processing of the method. For example, in typical industrial sequential treatments of lignocellulosic biomass, the aqueous slurry of feedstock 5050 contains from about 0.5 to about 1.0 kg of dry biomass per liter of water.
У деяких варіантах на стадії 5040 змішування до суспензії вихідної сировини можуть бути також додані одна або декілька волокнозахисних добавок 5170. Волокнозахисні добавки допомагають знизити руйнування деяких типів волокон біомаси (наприклад, целюлозних волокон) під час окислювання вихідної сировини. Волокнозахисні добавки можуть бути використані, наприклад, якщо необхідний продукт від обробки лігноцелюлозної вихідної сировини включає целюлозні волокна. Типові волокнозахисні добавки включають сполуки магнію, такі як гідроксид магнію. Концентрації волокнозахисних добавок у суспензії 5050 вихідної сировини можуть складати, наприклад, від 0,1 до 0,4 95 у перерахунку на суху вихідну сировину біомаси.In some embodiments, one or more fiber protection additives 5170 may also be added to the feed stock slurry in the mixing step 5040. Fiber protection additives help reduce the breakdown of certain types of biomass fibers (eg, cellulosic fibers) during oxidation of the feed stock. Fiber protection additives can be used, for example, if the required product from the processing of lignocellulosic raw materials includes cellulose fibers. Typical fiber protection additives include magnesium compounds such as magnesium hydroxide. Concentrations of fiber-protecting additives in suspension 5050 raw materials can be, for example, from 0.1 to 0.4 95 in terms of dry biomass raw materials.
У деяких варіантах водна суспензія 5050 вихідної сировини може бути піддана необов'язковому екстрагуванню 5180 органічним розчинником для видалення із суспензії водонерозчинних речовин. Наприклад, екстрагування суспензії 5050 одним або декількома органічними розчинниками дає очищену суспензію і потік органічних відходів 5210, що містить водонерозчинні матеріали, такі як жири, олії й інші неполярні вуглеводеньвмісні речовини. Придатні розчинники для проведення екстрагування із суспензії 5050 включають, наприклад, різні спирти, вуглеводні і галогензаміщені вуглеводні.In some embodiments, the aqueous suspension 5050 of the raw material may be subjected to optional extraction 5180 with an organic solvent to remove water-insoluble substances from the suspension. For example, extraction of slurry 5050 with one or more organic solvents yields a purified slurry and organic waste stream 5210 containing water-insoluble materials such as fats, oils, and other nonpolar hydrocarbon-containing substances. Suitable solvents for extraction from suspension 5050 include, for example, various alcohols, hydrocarbons and halogenated hydrocarbons.
У деяких варіантах водна суспензія 5050 вихідної сировини може бути піддана необов'язково тепловій обробці 5190 для додаткової підготовки вихідної сировини для окислювання. Приклад теплової обробки включає нагрівання суспензії вихідної сировини в присутності стисненої пари. У волокнистій сировині біомаси стиснена пара сприяє розбуханню волокна, піддаючи більшу частину поверхонь волокна дії водного розчинника й окислювачів, які вводять на наступних стадіях обробки.In some variants, the aqueous suspension 5050 of the raw material can be optionally subjected to heat treatment 5190 for additional preparation of the raw material for oxidation. An example of heat treatment includes heating a suspension of raw materials in the presence of compressed steam. In fibrous biomass raw materials, compressed steam promotes the swelling of the fiber, exposing most of the fiber surfaces to the action of the aqueous solvent and oxidizing agents that are introduced in subsequent processing stages.
У визначених варіантах водна суспензія 5050 вихідної сировини може бути піддана необов'язковій обробці основними речовинами 5200. Обробка однією або декількома основними речовинами може сприяти відділенню лігніну від целюлози в лігноцелюлозній сировина біомаси, сприяючи тим самим підвищенню подальшого окислювання вихідної сировини. Типові основні речовини включають гідроксиди лужних і лужноземельних металів, такі як гідроксид натрію, гідроксид калію і гідроксид кальцію. Множина основних речовин звичайно може бути використана при концентраціях від приблизно 0,01 до приблизно 0,5 96 у перерахунку на суху вихідну сировину.In certain variants, the aqueous suspension 5050 of the raw material can be subjected to optional treatment with basic substances 5200. Treatment with one or more basic substances can contribute to the separation of lignin from cellulose in the lignocellulosic biomass raw material, thus contributing to the increase of further oxidation of the raw material. Typical basic substances include alkali and alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide. A plurality of the basic substances can usually be used at concentrations from about 0.01 to about 0.5 96 on a dry basis.
Водну суспензію 5050 вихідної сировини транспортують (наприклад, системою труб на лінії) у камеру, яка може бути камерою для попередньої обробки окислюванням або реактором окислювання. На стадії 5060 попередньої обробки окислюванням до суспензії 5050 вихідної сировини додають один або більше окислювачів 5160 для утворення окисного середовища. У деяких варіантах окислювачі 5160 можуть включати, наприклад, пероксид водню. Пероксид водню може бути доданий до суспензії 5050 у вигляді водного розчину й у пропорціях у діапазоні від З до 30-35 мас. 95 у перерахунку на масу суспензії 5050. Пероксид водню як окислювач має ряд переваг. Водний розчин пероксиду водню є, наприклад, відносно недорогим, відносно хімічно стійким, особливо безпечним відносно інших окислювачів (і тому не вимагає обтяжливих методик у поводженні і дорогого безпечного устаткування). Крім того, пероксид водню розкладається під час окислювання сировини з утворенням води, тому потік відходів є відносно безпосередньо очищеним і недорогим.An aqueous slurry of feedstock 5050 is transported (eg, by an in-line piping system) to a chamber, which may be an oxidation pretreatment chamber or an oxidation reactor. At the stage 5060 of pretreatment by oxidation, one or more oxidizing agents 5160 are added to the suspension 5050 of the raw material to form an oxidizing medium. In some embodiments, oxidizing agents 5160 may include, for example, hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide can be added to suspension 5050 in the form of an aqueous solution and in proportions ranging from 3 to 30-35 wt. 95 based on the mass of suspension 5050. Hydrogen peroxide as an oxidizer has a number of advantages. An aqueous solution of hydrogen peroxide is, for example, relatively inexpensive, relatively chemically stable, especially safe compared to other oxidizing agents (and therefore does not require burdensome methods of handling and expensive safe equipment). In addition, hydrogen peroxide decomposes during the oxidation of raw materials to form water, so the waste stream is relatively directly purified and inexpensive.
У деяких варіантах окислювачі 5160 можуть включати кисень (наприклад, кисневий газ) або сам по собі, або в комбінації з пероксидом водню. Кисневий газ може бути барботований у суспензію 5050 у пропорціях у діапазоні від 0,5 до 10 мас. 9о відносно маси суспензії 5050. Альтернативно або на доповнення, кисневий газ може бути також введений у газоподібну фазу, що знаходиться в рівновазі із суспензією 5050 (наприклад, у парову фракцію над суспензією 5050). Залежно від конфігурації системи для окисної обробки, кисневий газ може бути введений або в камеру попередньої обробки окислюванням, або в окисний реактор (або в обидва пристрої). Звичайно парціальний тиск кисню в паровій фазі над суспензією 5050 вище, наприклад, зовнішнього тиску кисню і знаходиться, залежно від природи вихідної сировини, у діапазоні від 0,5 до 35 бар.In some embodiments, oxidizing agents 5160 may include oxygen (eg, oxygen gas) either alone or in combination with hydrogen peroxide. Oxygen gas can be bubbled into the 5050 suspension in proportions ranging from 0.5 to 10 wt. 9o relative to the mass of the suspension 5050. Alternatively or additionally, oxygen gas may also be introduced into the gaseous phase in equilibrium with the suspension 5050 (eg, in the vapor fraction above the suspension 5050). Depending on the configuration of the oxidation treatment system, oxygen gas can be introduced into either the oxidation pretreatment chamber or the oxidation reactor (or both). Usually, the partial pressure of oxygen in the vapor phase above suspension 5050 is higher, for example, than the external pressure of oxygen and is, depending on the nature of the raw material, in the range from 0.5 to 35 bar.
Кисневий газ може бути введений у чистій формі або може бути змішаний з одним або декількома газами- носіями. Наприклад, у деяких варіантах повітря високого тиску забезпечує кисень у паровій фазі. У деяких варіантах кисневий газ може безперервно подаватися у парову фазу, щоб під час обробки вихідної сировини концентрація кисню в паровій фазі залишалася у визначених заданих межах. У деяких варіантах кисневий газ може бути введений спочатку в концентраціях, достатніх для окислювання вихідної сировини, і потім вихідна сировина може бути транспортована в закритий апарат високого тиску (наприклад, реактор окислювання) для обробки.Oxygen gas can be introduced in its pure form or can be mixed with one or more carrier gases. For example, in some embodiments, high-pressure air provides oxygen in the vapor phase. In some embodiments, oxygen gas may be continuously supplied to the vapor phase so that the oxygen concentration in the vapor phase remains within defined predetermined limits during feedstock processing. In some embodiments, oxygen gas may be introduced first in concentrations sufficient to oxidize the feedstock, and then the feedstock may be transported to a closed high-pressure apparatus (eg, an oxidation reactor) for processing.
У визначених варіантах окислювачі 5160 можуть включати кисень, що виділяється в процесі (наприклад, кисневі радикали). Звичайно необхідний кисень, що виділяється в процесі, одержують у реакторі окислювання або в камері, що знаходиться в рідкому зв'язку з реактором окислювання, однією або декількома реакціями розкладання. У деяких варіантах кисень, що виділяється в процесі, може бути одержаний, наприклад, із взаємодії між МО і Ог2 у газовій суміші або в розчині. У визначених варіантах кисень, що виділяється в процесі, може бути одержаний в результаті розкладання НОСІ у розчині. Інші способи, якими може бути одержаний кисень, що виділяється в процесі, включають, наприклад, електрохімічну генерацію в розчині електроліту.In certain embodiments, oxidants 5160 may include oxygen released in the process (eg, oxygen radicals). Usually, the necessary oxygen released in the process is obtained in an oxidation reactor or in a chamber in liquid communication with the oxidation reactor by one or more decomposition reactions. In some variants, the oxygen released in the process can be obtained, for example, from the interaction between MO and Ог2 in a gas mixture or in a solution. In certain variants, the oxygen released in the process can be obtained as a result of the decomposition of the CARRIER in the solution. Other ways in which the oxygen released in the process can be obtained include, for example, electrochemical generation in an electrolyte solution.
Кисень, що виділяється в процесі, є ефективним окислювачем, завдяки відносно високій хімічній активності кисневих радикалів. Однак, кисень, що виділяється в процесі, може бути також відносно вибірним окислювачем.The oxygen released in the process is an effective oxidizer, due to the relatively high chemical activity of oxygen radicals. However, the oxygen released in the process can also be a relatively selective oxidant.
Наприклад, при обробці лігноцелюлозної вихідної сировини киснем, що виділяється в процесі, відбувається краще вибірне окислювання лігніну, а не інших компонентів вихідної сировини, таких як целюлоза. В результаті окислювання вихідної сировини киснем, що виділяється в процесі, забезпечує спосіб вибірного видалення фракції лігніну, наявного у визначених видах вихідної сировини. Звичайно для здійснення ефективного окислювання концентрації кисню, що виділяється в процесі, складають від приблизно 0,5 до приблизно 5 95 у перерахунку на суху вихідну сировину.For example, during the treatment of lignocellulosic raw materials with oxygen released in the process, there is a better selective oxidation of lignin, rather than other components of the raw materials, such as cellulose. As a result of oxidation of raw materials with oxygen released in the process, it provides a method of selective removal of the lignin fraction present in certain types of raw materials. Usually, for effective oxidation, the concentration of oxygen released in the process is from about 0.5 to about 5 95 in terms of dry raw materials.
Без бажання бути пов'язаними з теорією автори вважають, що кисень, який виділяється в процесі, взаємодіє з лігпоцелюлозною вихідною сировиною згідно щонайменше з двома різними механізмами. Відповідно до першого механізму кисень, що виділяється в процесі, піддається реакції приєднання з лігніном, що приводить до неповного окислювання лігніну, яка солюбілізує лігнін у водному розчині. В результаті солюбілізований лігнін може бути видалений з іншої частини вихідної сировини промиванням. Згідно з другим механізмом кисень, що виділяється в процесі, розриває поперечні зв'язки бутану і/або розкриває ароматичні кільця, що зв'язані поперечними зв'язками бутану. В результаті розчинність лігніну у водному розчині підвищується, і фракція лігніну може бути виділена з залишку сировини промиванням.Without wishing to be bound by theory, the authors believe that the oxygen released in the process interacts with the ligocellulosic feedstock according to at least two different mechanisms. According to the first mechanism, the oxygen released in the process undergoes an addition reaction with lignin, which leads to incomplete oxidation of lignin, which solubilizes lignin in an aqueous solution. As a result, solubilized lignin can be removed from another part of the raw material by washing. According to the second mechanism, the oxygen released in the process breaks butane cross-links and/or opens aromatic rings connected by butane cross-links. As a result, the solubility of lignin in an aqueous solution increases, and the lignin fraction can be separated from the remaining raw materials by washing.
У деяких варіантах окислювачі 5160 включають озон (Оз). Використання озону може внести на розгляд декілька міркувань з поводження з хімічним реагентом у послідовності окисної обробки. Якщо нагрівання проводити занадто енергійно, водний розчин озону може значно розкладатися, що потенційно може викликати несприятливі наслідки як для операторів, керуючих системою, так і для системного устаткування. Відповідно, озон звичайно генерують у термічно ізольованій товстостінній посудині, що знаходиться окремо від реактора, який містить суспензію вихідної сировини, і транспортують у нього на відповідній стадії способу.In some embodiments, oxidants 5160 include ozone (Oz). The use of ozone may introduce several considerations in the handling of the chemical reagent in the oxidation treatment sequence. If the heating is too vigorous, the aqueous ozone solution can significantly decompose, potentially causing adverse effects to both the operators operating the system and the system equipment. Accordingly, ozone is usually generated in a thermally insulated thick-walled vessel, which is separate from the reactor, which contains a suspension of raw materials, and is transported to it at the appropriate stage of the method.
Без бажання бути пов'язаними з теорією автори вважають, що озон розкладається на кисень і кисневі радикали і що кисневі радикали (наприклад, кисень, що виділяється в процесі) відповідальні за окисні властивості озону у вищевказаному способі дій. Озон звичайно переважно окисляє фракцію лігніну в лігноцелюлозних матеріалах, залишаючи фракцію целюлози відносно незруйнованою.Without wishing to be bound by theory, the authors believe that ozone decomposes into oxygen and oxygen radicals and that oxygen radicals (eg, oxygen released in the process) are responsible for the oxidizing properties of ozone in the above mode of action. Ozone usually preferentially oxidizes the lignin fraction in lignocellulosic materials, leaving the cellulose fraction relatively intact.
Умови окислювання вихідної сировини біомаси окислювачем на основі озону звичайно залежать від природи біомаси. Наприклад, для целюлозної і/або лігноцелюлозної вихідної сировини концентрації озону від 0,1 до 20 г/м3 сухої вихідної сировини забезпечать ефективне окислювання вихідної сировини. Звичайний вміст води в суспензії 5050 складає від 10 до 80 мас. 95 (наприклад, від 40 до 60 мас. 95). Під час окислювання окислювачем на основі озону температура суспензії 5050 може підтримуватися в діапазоні від 0 до 1002С для запобігання значному розкладанню озону.The conditions for the oxidation of biomass raw materials with an ozone-based oxidizer usually depend on the nature of the biomass. For example, for cellulosic and/or lignocellulosic raw materials, ozone concentrations from 0.1 to 20 g/m3 of dry raw materials will ensure effective oxidation of the raw materials. The usual water content in suspension 5050 is from 10 to 80 wt. 95 (for example, from 40 to 60 wt. 95). During oxidation with an ozone-based oxidizer, the temperature of the 5050 slurry can be maintained in the range of 0 to 1002C to prevent significant ozone decomposition.
У деяких варіантах суспензія 5050 вихідної сировини може бути оброблена водним лужним розчином, що містить один або декілька гідроксидів лужного і лужноземельного металів, таких як гідроксид натрію, гідроксид калію і гідроксид кальцію, і потім оброблена озоновмісним газом у реакторі окислювання. Спостерігалося, що даний спосіб значно підвищує ступінь розкладання біомаси в суспензії 5050. Звичайно концентрація іонів гідроксиду в лужному розчині складає, наприклад, від 0,001 до 10 мас. 95 відносно маси суспензії 5050. Після зволоження вихідної сировини контактуванням з лужним розчином озоновмісний газ вводять у реактор окислювання, де він контактує з вихідною сировиною й окислює Її.In some embodiments, the suspension of feedstock 5050 may be treated with an aqueous alkaline solution containing one or more hydroxides of alkali and alkaline earth metals, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, and then treated with ozone-containing gas in an oxidation reactor. It was observed that this method significantly increases the degree of decomposition of biomass in suspension 5050. Usually, the concentration of hydroxide ions in an alkaline solution is, for example, from 0.001 to 10 wt. 95 relative to the mass of suspension 5050. After moistening the raw material by contact with an alkaline solution, the ozone-containing gas is introduced into the oxidation reactor, where it contacts the raw material and oxidizes it.
Окислювачі 5160 можуть також включати інші речовини. У деяких варіантах у суспензію 5050 можуть бути введені, наприклад, окислювачі на основі галогенів, таких як хлор, і хлоркисневмісні сполуки (наприклад, гіпохлорит). У визначених варіантах у суспензію 5050 можуть бути введені азотовмісні окислювачі. Типові приклади азотовмісних окислювачів включають, наприклад, МО і МО». Азотовмісні реагенти можуть бути також об'єднані в суспензії 5050 з киснем з одержанням додаткових окислювачів. Наприклад, обидва з МО і МО» з'єднуються в суспензії 5050 з киснем з утворенням нітратних сполук, які є ефективними окислювачами сировини біомаси. Галоген- і азотовмісні окислювачі можуть у деяких варіантах викликати, залежно від природи вихідної сировини, відбілювання сировини біомаси. Відбілювання може бути бажаним для деяких продуктів, вироблених з біомаси, які витягають на наступних стадіях обробки.Oxidizers 5160 may also include other substances. In some embodiments, the suspension 5050 may be introduced, for example, halogen-based oxidants, such as chlorine, and oxygen chloride-containing compounds (eg, hypochlorite). In certain variants, nitrogen-containing oxidants may be introduced into suspension 5050. Typical examples of nitrogen-containing oxidizing agents include, for example, MO and MO. Nitrogen-containing reagents can also be combined in suspension 5050 with oxygen to obtain additional oxidants. For example, both "MO" and "MO" combine in suspension 5050 with oxygen to form nitrate compounds, which are effective oxidizers of biomass raw materials. Halogen- and nitrogen-containing oxidants can, in some variants, cause, depending on the nature of the raw material, bleaching of biomass raw materials. Bleaching may be desirable for some products made from biomass that is extracted in subsequent processing steps.
Інші окислювачі можуть включати, наприклад, різні пероксикислоти, пероксіоцтові кислоти, персульфати, перкарбонати, перманганати, тетроксид осмію й оксиди хрому.Other oxidizing agents may include, for example, various peroxyacids, peroxyacetic acids, persulfates, percarbonates, permanganates, osmium tetroxide, and chromium oxides.
Після стадії попередньої обробки 5060 окислюванням суспензію 5050 вихідної сировини окисляють на стадії 5070. Якщо до суспензії 5050 додавали окислювачі 5160 у реактор окислювання, тоді окислювання відбувається в тому ж самому реакторі. Альтернативно, якщо до суспензії 5050 додавали окислювачі 5160 у камеру для попередньої обробки, тоді суспензію 5050 транспортують у реактор окислювання через систему труб на лінії. У той же час у реакторі окислювання відбувається окислювання сировини біомаси при регульованій сукупності умов навколишнього середовища. Звичайно реактор окислювання є, наприклад, циліндричною посудиною, закритою для зовнішнього середовища і герметизованою. Можлива як періодична, так і безупинна робота реактора, хоча умови навколишнього середовища звичайно легше регулювати на лінії в періодичних процесах обробки.After the stage of pretreatment 5060 by oxidation, the suspension 5050 of the raw material is oxidized at stage 5070. If oxidizing agents 5160 were added to the suspension 5050 in the oxidation reactor, then the oxidation takes place in the same reactor. Alternatively, if oxidizing agents 5160 were added to the slurry 5050 in the pretreatment chamber, then the slurry 5050 is transported to the oxidation reactor via an in-line piping system. At the same time, the oxidation of biomass raw materials takes place in the oxidation reactor under a controlled set of environmental conditions. Usually, the oxidation reactor is, for example, a cylindrical vessel, closed to the outside environment and sealed. Both batch and continuous reactor operation are possible, although ambient conditions are usually easier to control on-line in batch processing processes.
Окислювання суспензії 5050 вихідної сировини відбувається звичайно при підвищених температурах у реакторі окислювання. Температуру суспензії 5050 у реакторі окислювання звичайно підтримують, наприклад, при значенні вище 1002С, наприклад, у діапазоні від 120 до 2402С. Для багатьох типів вихідної сировини біомаси окислювання є особливо ефективним, якщо температуру суспензії 5050 підтримують при значенні від 150 до 22026. Суспензія 5050 може бути нагріта з використанням множини пристроїв для теплоперенесення. У деяких варіантах реактор окислювання контактує, наприклад, з нагрівальною банею, що містить олію або розплавлені солі. У визначених варіантах реактор окислювання оточує ряд теплообмінних труб, що контактують з реактором окислювання, і циркуляція гарячого текучого середовища усередині труб нагріває суспензію 5050 у реакторі. Інші нагрівальні пристрої, що можуть бути використані для нагрівання суспензії 5050, включають, наприклад, резистивні нагрівальні елементи, індукційні нагрівані і джерела мікрохвиль.Oxidation of suspension 5050 raw material usually occurs at elevated temperatures in the oxidation reactor. The temperature of the suspension 5050 in the oxidation reactor is usually maintained, for example, at a value above 1002C, for example, in the range from 120 to 2402C. For many types of biomass feedstocks, oxidation is particularly effective if the temperature of the slurry 5050 is maintained at a value between 150 and 22026. The slurry 5050 can be heated using a variety of heat transfer devices. In some embodiments, the oxidation reactor contacts, for example, a heating bath containing oil or molten salts. In certain embodiments, the oxidation reactor is surrounded by a series of heat exchange tubes in contact with the oxidation reactor, and the circulation of hot fluid within the tubes heats the slurry 5050 in the reactor. Other heating devices that can be used to heat the suspension 5050 include, for example, resistive heating elements, induction heating and microwave sources.
Час знаходження суспензії 5050 вихідної сировини в реакторі окислювання для обробки вихідної сировини може за бажанням змінюватися. Звичайно суспензія 5050 піддається окислюванню в реакторі протягом часу від 1 до 60 хвилин. Для відносно м'якого матеріалу біомаси, такого як лігноцелюлозна речовина, час знаходження в реакторі окислювання може складати від 5 до 30 хвилин, наприклад, при тиску кисню в реакторі від З до 12 бар і при температурі суспензії від 160 до 2102С. Однак, для інших типів вихідної сировини час знаходження в реакторі окислювання може бути більш тривалим, наприклад, до 48 годин. Для визначення відповідного часу знаходження суспензії 5050 у реакторі окислювання, з реактора у визначені проміжки часу можуть бути витягнуті й аналізовані аліквоти суспензії для визначення концентрацій продуктів, що представляють інтерес, таких як складні сахариди.The residence time of the suspension 5050 raw material in the oxidation reactor for processing the raw material can be varied as desired. Typically, the 5050 slurry is oxidized in the reactor for 1 to 60 minutes. For a relatively soft biomass material, such as lignocellulosic material, the residence time in the oxidation reactor can be from 5 to 30 minutes, for example, at an oxygen pressure in the reactor from 3 to 12 bar and at a suspension temperature from 160 to 2102C. However, for other types of raw materials, the residence time in the oxidation reactor can be longer, for example, up to 48 hours. To determine the appropriate residence time of the slurry 5050 in the oxidation reactor, aliquots of the slurry may be withdrawn from the reactor at specified time intervals and analyzed to determine concentrations of products of interest, such as complex saccharides.
Інформація про збільшення концентрацій деяких продуктів у суспензії 5050 у вигляді функції часу може бути використана для визначення часу знаходження особливих класів матеріалів вихідної сировини.Information on the increase in concentrations of some products in suspension 5050 in the form of a function of time can be used to determine the time of finding special classes of raw materials.
У деяких варіантах під час окислювання суспензії 5050 вихідної сировини може бути здійснене регулювання рН суспензії введенням одного або декількох хімічних реагентів у реактор окислювання. У визначених варіантах окислювання відбувається, наприклад, найбільш ефективно при рн у діапазоні приблизно 9-11. Для підтримання рН у зазначеному діапазоні в реактор окислювання можуть бути введені такі речовини, як гідроксиди лужних і лужноземельних металів, карбонати, аміак і лужні буферні розчини.In some variants, during the oxidation of the suspension of 5050 raw materials, the pH of the suspension can be adjusted by introducing one or more chemical reagents into the oxidation reactor. In certain embodiments, oxidation occurs, for example, most efficiently at a pH in the range of approximately 9-11. To maintain the pH in the specified range, substances such as hydroxides of alkali and alkaline earth metals, carbonates, ammonia and alkaline buffer solutions can be introduced into the oxidation reactor.
Для забезпечення достатнього контакту між окислювачами 5160 і вихідною сировиною, під час окислювання, може бути важлива циркуляція суспензії 5050. Циркуляція суспензії може бути досягнута з використанням множини методик. У деяких варіантах у реакторі окислювання може бути встановлена, наприклад, апаратура для механічного перемішування, яка містить лопатки робочого колеса або лопатеве колесо. У визначених варіантах реактор окислювання може бути реактором з циркуляцією, де водний розчинник, у якому суспендують вихідну сировину, одночасно зливають з донної частини реактора і рециркулюють у верхню частину реактора перекачуванням, забезпечуючи тим самим безупинне повторне змішування і відсутність застою в реакторі.Circulation of the slurry 5050 may be important to ensure sufficient contact between the oxidizers 5160 and the feedstock during oxidation. Circulation of the slurry may be achieved using a variety of techniques. In some embodiments, the oxidation reactor may be equipped with, for example, mechanical stirring equipment that includes impeller blades or an impeller. In certain embodiments, the oxidation reactor can be a circulating reactor, where the aqueous solvent in which the feedstock is suspended is simultaneously drained from the bottom of the reactor and recirculated to the top of the reactor by pumping, thereby ensuring continuous re-mixing and no stagnation in the reactor.
Після завершення окислювання вихідної сировини суспензію транспортують у розділовий пристрій, у якому відбувається стадія 5080 механічного розділення. Звичайно стадія 5080 механічного розділення включає одну або декілька стадій тонкої фільтрації суспензії для механічного розділення твердих і рідких компонентів.After the oxidation of the raw material is complete, the suspension is transported to a separation device, in which stage 5080 of mechanical separation takes place. Typically, stage 5080 of mechanical separation includes one or more stages of fine filtration of the suspension to mechanically separate solid and liquid components.
Рідку фазу 5090 відокремлюють від твердої фази 5100 і після цього дві фази обробляють незалежно. Тверду фазу 5100 можна необов'язково піддати стадії 5120 сушіння, наприклад, у сушарці. Стадія 5120 сушіння може включати, наприклад, механічне диспергування твердого матеріалу на сушильну поверхню і випарювання води з твердої фази 5100 м'яким нагріванням твердого матеріалу. Після стадії 5120 сушіння (або, альтернативно, без піддавання стадії 5120 сушіння) тверду фазу 5100 транспортують на стадії 5140 додаткової обробки.The liquid phase 5090 is separated from the solid phase 5100 and the two phases are then treated independently. The solid phase 5100 can optionally be subjected to a drying step 5120, for example, in a dryer. The drying stage 5120 may include, for example, mechanically dispersing the solid material onto the drying surface and evaporating water from the solid phase 5100 by gently heating the solid material. After the drying stage 5120 (or, alternatively, without being subjected to the drying stage 5120), the solid phase 5100 is transported to the additional processing stage 5140.
Рідка фаза 5090 може необов'язково піддаватися стадії 5110 сушіння для зменшення концентрації води в рідкій фазі. У деяких варіантах стадія 5110 сушіння може включати, наприклад, випарювання і/або дистиляцію, і/або екстрагування води з рідкої фази 5090 слабким нагріванням рідини. Альтернативно або на доповнення, для видалення води з рідкої фази 5090 можуть бути використані один або декілька хімічних осушувачів. Після стадії 5110 сушіння (або, альтернативно, без піддавання стадії 5110 сушіння) рідку фазу 5090 транспортують на стадії 5130 додаткової обробки, які можуть включати множину стадій хімічної і біологічної обробок, таких як хімічний і/або ферментативний гідроліз.The liquid phase 5090 may optionally be subjected to a drying step 5110 to reduce the concentration of water in the liquid phase. In some embodiments, the drying step 5110 may include, for example, evaporation and/or distillation, and/or extraction of water from the liquid phase 5090 by gently heating the liquid. Alternatively or additionally, one or more chemical desiccants may be used to remove water from the liquid phase 5090. After the drying step 5110 (or, alternatively, without being subjected to the drying step 5110), the liquid phase 5090 is transported to the additional processing step 5130, which may include a number of chemical and biological processing steps, such as chemical and/or enzymatic hydrolysis.
Стадія 5110 сушіння створює потік 5220 відходів, який являє собою водний розчин, що може містити розчинені хімічні реагенти, такі як кислоти і основи, при відносно низьких концентраціях. Обробка потоку відходів 5220 може включати, наприклад, нейтралізацію рН однією або декількома мінеральними кислотами або основами. Залежно від концентрації розчинених солей у потоці відходів 5220, розчин може бути частково деіїонізований (наприклад, пропусканням потоку відходів через іонообмінну систему). Потім потік відходів, що містить, головним чином, воду, може бути повторно рециркульований у повний процес (наприклад, у вигляді води 5150), відведений в інший процес або злитий.The drying stage 5110 creates a waste stream 5220 which is an aqueous solution that may contain dissolved chemical reagents such as acids and bases at relatively low concentrations. Treatment of the waste stream 5220 may include, for example, pH neutralization with one or more mineral acids or bases. Depending on the concentration of dissolved salts in the waste stream 5220, the solution may be partially deionized (eg, by passing the waste stream through an ion exchange system). The waste stream, containing mainly water, can then be recirculated back into the complete process (eg, as water 5150 ), diverted to another process, or drained.
Звичайно після стадії розділення 5080 лігноцелюлозної сировини біомаси рідка фаза 5090 містить множину розчинних полі- і олігосахаридів, які потім можуть бути розділені і/або відновлені до сахаридів з меншим ланцюгом на наступних стадіях обробки. Тверда фаза 5100 звичайно містить, головним чином, целюлозу, наприклад, з невеликими кількостями продуктів, вироблених з геміцелюлози і лігніну.Typically, after the separation step 5080 of the lignocellulosic biomass feedstock, the liquid phase 5090 contains a variety of soluble poly- and oligosaccharides, which can then be separated and/or reduced to smaller chain saccharides in subsequent processing steps. The solid phase 5100 usually contains mainly cellulose, for example, with small amounts of products produced from hemicellulose and lignin.
У деяких варіантах окислювання може бути здійснене при підвищеній температурі в реакторі, такому як камера для піролізу. Як знову ж випливає з Фіг.17, матеріали вихідної сировини можуть бути окислені в піролізері 1712 з волоском розжарення. У типовому використанні окисний газ-носій, наприклад, повітря або суміш повітря/аргон, надходить у тримач 1713 зразка в той час, коли резистивний нагрівальний елемент обертається і нагрівається до необхідної температури, наприклад, 3252С. Через відповідний час, наприклад, через період часу від 5 до 10 хвилин, окислений матеріал висипається з тримача зразка. Показана на Фіг.17 система може бути зведена до визначеного масштабу і виконана безупинною. Як нагрівальний елемент замість дроту переважне використання шнекового гвинта. Матеріал може безперервно падати у тримач зразка, ударяючись об нагрітий гвинт, який піролізує матеріал. У той же час гвинт може виштовхувати окислений матеріал із тримача зразка, що забезпечує можливість надходження свіжого неокисленого матеріалу.In some embodiments, the oxidation can be carried out at an elevated temperature in a reactor, such as a pyrolysis chamber. As again follows from Fig.17, the raw materials can be oxidized in the pyrolyzer 1712 with a filament. In typical use, an oxidizing carrier gas, such as air or an air/argon mixture, is supplied to the sample holder 1713 while the resistive heating element is rotating and heated to a desired temperature, such as 3252C. After an appropriate time, for example, after a time period of 5 to 10 minutes, the oxidized material is poured from the sample holder. The system shown in Fig. 17 can be reduced to a certain scale and made continuous. As a heating element instead of a wire, it is preferable to use an auger screw. The material can continuously fall into the sample holder, striking the heated screw, which pyrolyzes the material. At the same time, the screw can push oxidized material out of the sample holder, allowing fresh, unoxidized material to enter.
Як знову ж випливає з Фіг.18, матеріали вихідної сировини можуть бути окислені в піролізері 1820 Сипе-Роїпі.As again follows from Fig.18, raw materials can be oxidized in the 1820 Sipe-Roipi pyrolyzer.
У типовому використанні окисний газ-носій надходить у камеру 1821 для зразка в той час, коли фольга 1822 індуктивно нагрівається прикладеним високочастотним електромагнітним полем для окислювання матеріалу при необхідній температурі.In a typical use, an oxidizing carrier gas is introduced into the sample chamber 1821 while the foil 1822 is inductively heated by an applied high frequency electromagnetic field to oxidize the material at the desired temperature.
Як знову ж випливає з Ффіг.19, матеріали вихідної сировини можуть бути окислені в печі 130 для піролізу. У типовому використанні зразок опускають (як показано стрілкою 137) у гарячу зону 135 печі 132 у той час, коли газ- носій заповнює кожух 136 і надходить у тримач 131 зразка. Зразок нагрівають до необхідної температури протягом бажаного часу з одержанням окисленого продукту. Окислений продукт видаляють з піролізера підняттям тримача зразка (як показано стрілкою 134).As again follows from Fig.19, the raw materials can be oxidized in the furnace 130 for pyrolysis. In typical use, the sample is lowered (as shown by arrow 137) into the hot zone 135 of the furnace 132 while the carrier gas fills the jacket 136 and enters the sample holder 131. The sample is heated to the required temperature for the desired time to obtain an oxidized product. The oxidized product is removed from the pyrolyzer by lifting the sample holder (as shown by arrow 134).
Як знову ж випливає з фіг.20, матеріали вихідної сировини можуть бути окислені разом з окислювачем, таким як пероксид, утворенням целюлозної мішені 140 і обробкою мішені, яку поміщають у вакуумну камеру 141, лазерним світлом, наприклад, світлом, що має довжину хвилі від приблизно 225 до приблизно 1600 нм. Показана оптична конфігурація забезпечує можливість направляння монохроматичного світла 143, генерованого лазером 142, з використанням дзеркал 144 і 145, на мішень у вакуумну камеру 141 після проходження через лінзи 146.As again shown in Fig. 20, the raw materials can be oxidized together with an oxidizing agent such as peroxide to form a cellulosic target 140 and treatment of the target, which is placed in the vacuum chamber 141, with laser light, for example, light having a wavelength of about 225 to about 1600 nm. The optical configuration shown provides the ability to direct the monochromatic light 143 generated by the laser 142, using mirrors 144 and 145, to the target in the vacuum chamber 141 after passing through the lenses 146.
Звичайний тиск у вакуумній камері підтримують при значенні менше приблизно 109 мм На. У деяких варіантах використовують інфрачервоне випромінювання, наприклад, випромінювання 1,06 мікрон від лазера Ма-ЖАаС. У таких варіантах інфрачервоний чутливий барвник може бути об'єднаний з целюлозним матеріалом з одержанням целюлозної мішені. Інфрачервоний барвник може підсилити нагрівання целюлозного матеріалу. Лазерна обробка полімерів описана Віапспеї-Ріпспег єї а). у патент США Ме 5942649.The normal pressure in the vacuum chamber is maintained at a value of less than approximately 109 mm Na. In some variants, infrared radiation is used, for example, radiation of 1.06 microns from a Ma-ZhaaS laser. In such variants, the infrared sensitive dye can be combined with cellulosic material to form a cellulosic target. The infrared dye can enhance the heating of the cellulosic material. Laser processing of polymers is described by Viapspei-Rippspeg and a). in US patent Me 5942649.
Як знову ж випливає з Фіг.21, матеріали вихідної сировини можуть бути швидко окислені, разом з окислювачем, таким як пероксид, розміщенням вольфрамової нитки 150 над бажаним целюлозним матеріалом у той час, коли матеріал поміщають у вакуумну камеру 151. Для здійснення окислювання через нитку пропускають струм, який викликає швидке нагрівання нитки протягом необхідного часу. Звичайно нагрівання продовжують протягом секунд, після чого нитці дають можливість охолоджуватися. У деяких варіантах нагрівання здійснюють декілька разів для одержання необхідного ступеня окислювання.As again shown in Figure 21, the feedstock materials can be rapidly oxidized, along with an oxidizing agent such as peroxide, by placing a tungsten filament 150 over the desired cellulosic material while the material is placed in a vacuum chamber 151. To effect oxidation through the filament pass a current that causes rapid heating of the thread for the required time. Usually, the heating is continued for seconds, after which the thread is given the opportunity to cool down. In some variants, heating is carried out several times to obtain the required degree of oxidation.
Як знову ж випливає з Ффіг.12, у деяких варіантах матеріали вихідної сировини можуть бути окислені за допомогою звуку і/або кавітації. Звичайно для здійснення окислювання матеріали обробляють ультразвуком в окисному середовищі, такому як вода, насичена киснем або іншим хімічним окислювачем, таким як пероксид водню.As again follows from Fig. 12, in some variants the raw materials can be oxidized with the help of sound and/or cavitation. Usually, to carry out oxidation, materials are treated with ultrasound in an oxidizing medium, such as water saturated with oxygen or another chemical oxidizer, such as hydrogen peroxide.
Як знову ж випливає з фіг.9 і 10, у деяких варіантах для сприяння окислюванню матеріалів вихідної сировини використовують іонізуюче випромінювання. Звичайно для здійснення окислювання матеріали опромінюють в окисному середовищі, такому як повітря або кисень. Для опромінення матеріалів можуть бути використані, наприклад, гамма-випромінювання і/або опромінення електронним пучком.As again follows from Fig. 9 and 10, in some versions, ionizing radiation is used to promote the oxidation of raw materials. Usually, to carry out oxidation, materials are irradiated in an oxidizing environment, such as air or oxygen. For example, gamma radiation and/or electron beam irradiation can be used to irradiate materials.
Паровий вибух може бути використаний сам по собі, без використання будь-якого розкритого в даному описі способу, або в комбінації з кожним зі способів, розкритих у даному описі.Steam explosion can be used by itself, without using any of the methods disclosed in this description, or in combination with each of the methods disclosed in this description.
Фіг.23 показує загальну технологічну схему повного процесу перетворення джерела 400 волокна в продукт 450, такий як етанол, способом, який включає зрушення і паровий вибух з одержанням волокнистого матеріалу 401, який потім гідролізують і перетворюють, наприклад, ферментують, з одержанням продукту. Джерело волокна може бути перетворене у волокнистий матеріал 401 рядом можливих методів, які включають щонайменше один спосіб зрушення і щонайменше один спосіб парового вибуху.Fig.23 shows a general flow diagram of the complete process of converting a fiber source 400 into a product 450, such as ethanol, in a manner that includes displacement and steam explosion to obtain a fibrous material 401, which is then hydrolyzed and converted, for example, fermented, to obtain a product. The fiber source may be converted into fibrous material 401 by a number of possible methods, including at least one displacement method and at least one steam explosion method.
Один вибір, включає, наприклад, зрушення джерела волокна, після якого іде(уть) необов'язковаїйї) стадія(ї) розсівання і необов'язковайї) стадія() зрушення з одержанням підданого зрушенню джерела 402 волокна, яке потім може бути піддане паровому вибуху з одержанням волокнистого матеріалу 401. Після процесу парового вибуху необов'язково іде процес витягання волокна для видалення рідин або "лугу" 404, утвореного в результаті процесу парового вибуху. Матеріал, одержаний у результаті парового вибуху, підданого зрушенню джерела волокна, може бути додатково підданий зрушенню на необов'язковій(их) додатковій(их) стадії(ях) зрушення і/або необов'язковій(их) стадії(ях) розсівання.One choice includes, for example, displacement of the fiber source, followed by an optional scattering step(s) and an optional displacement step to produce a displaced fiber source 402, which may then be subjected to a steam explosion with the production of fibrous material 401. The steam explosion process is optionally followed by a fiber extraction process to remove liquids or "lye" 404 formed as a result of the steam explosion process. The material produced by the steam explosion biased fiber source may be additionally biased in an optional additional biasing stage(s) and/or an optional scattering stage(s).
В іншому способі волокнистий матеріал 401 спочатку піддають паровому вибуху з одержанням підданого паровому вибуху джерела 401 волокна. Одержане паровим вибухом джерело волокна потім піддають необов'язковому процесу витягання волокна для видалення рідин або лугу. Одержане паровим вибухом джерело волокна може бути потім піддане зрушенню для одержання волокнистого матеріалу. Піддане паровому вибуху джерело волокна може бути також піддане одній або декільком необов'язковим стадіям розсівання і/або одній або декільком необов'язковим додатковим стадіям зрушення. Спосіб зрушення і парового вибуху джерела волокна з одержанням підданого зрушенню і паровому вибуху волокнистого матеріалу буде додатково обговорений нижче.In another method, the fibrous material 401 is first subjected to a steam explosion to obtain a steam-exploded source 401 fiber. The steam blasted fiber source is then subjected to an optional fiber drawing process to remove liquids or alkali. The steam-blasted fiber source can then be sheared to produce a fibrous material. The vapor-exploded fiber source may also be subjected to one or more optional scattering stages and/or one or more optional additional displacement stages. The method of shearing and steam explosion of the fiber source to obtain sheared and steam exploded fibrous material will be further discussed below.
Джерело волокна може бути розрізане перед зрушенням або паровим вибухом на шматки або стрічки конфеті-матеріалу. Процеси зрушення можуть відбуватися в сухому (наприклад, що має менше 0,25 мас. 90 абсорбційної води), гідратованому стані матеріалу або навіть у той час, коли матеріал частково або повністю занурений у рідину, таку як вода або ізопропанол. Спосіб може також оптимально включати стадії сушіння продукту після парового вибуху або зрушення для забезпечення проведення додаткових стадій зрушення або парового вибуху сухого продукту. Стадії зрушення, розсівання і парового вибуху можуть відбуватися в присутності різних хімічних розчинів або без їх присутності.The fiber source may be cut prior to shearing or steam blasting into pieces or ribbons of confetti material. Displacement processes can occur in the dry (eg, having less than 0.25 wt. 90 absorption water), hydrated state of the material, or even while the material is partially or fully immersed in a liquid such as water or isopropanol. The method may also optimally include stages of drying the product after steam explosion or displacement to ensure additional stages of displacement or steam explosion of the dry product. The stages of displacement, dispersion and steam explosion can occur in the presence of various chemical solutions or without their presence.
У процесі парового вибуху джерело волокна або піддане зрушенню джерело волокна контактує з водяною парою при високому тиску, і водяна пара дифундує в структури джерела волокна (наприклад, у лігноцелюлозні структури). Потім водяна пара конденсується під високим тиском, внаслідок чого джерело волокна "зволожується". Волога в джерелі волокна може гідролізувати будь-які ацетильні групи в джерелі волокна (наприклад, ацетильні групи в геміцелюлозних фракціях), утворюючи органічні кислоти, такі як оцтова й уронова кислоти. Кислоти, у свою чергу, можуть каталізувати деполімеризацію геміцелюлози, вивільняючи ксилан і обмежені кількості глюкану. "Зволожене" джерело волокна (або піддане зрушенню джерело волокна і т. д.) потім "вибухає", коли вивільняється тиск. Конденсована волога миттєво випаровується внаслідок стрімкого зменшення тиску, і розширення водяної пари впливає на зсувне зусилля, яке прикладається до джерело волокна (або піддане зрушенню джерело волокна і т. д.). Достатнє зсувне зусилля викликає механічний розрив внутрішніх структур (наприклад, лігноцелюлозних структур) джерела волокна.In the steam explosion process, a fiber source or a displaced fiber source is contacted with water vapor at high pressure, and the water vapor diffuses into the fiber source structures (eg, lignocellulosic structures). The water vapor is then condensed under high pressure, causing the fiber source to "wet". Moisture in the fiber source can hydrolyze any acetyl groups in the fiber source (eg, acetyl groups in hemicellulose fractions) to form organic acids such as acetic and uronic acids. Acids, in turn, can catalyze the depolymerization of hemicellulose, releasing xylan and limited amounts of glucan. The "wetted" fiber source (or sheared fiber source, etc.) then "explodes" when the pressure is released. The condensed moisture evaporates instantly due to the rapid pressure drop, and the expansion of the water vapor affects the shear force applied to the fiber source (or a fiber source subjected to shear, etc.). Sufficient shear force causes mechanical rupture of the internal structures (for example, lignocellulosic structures) of the fiber source.
Підданий зрушенню і паровому вибуху волокнистий матеріал потім перетворюють у корисний продукт, такий як етанол. У деяких випадках волокнистий матеріал перетворюють у паливо. Один спосіб перетворення волокнистого матеріалу в паливо є гідролізом, який забезпечує одержання здатних до ферментації цукрів 412, які потім ферментують з одержанням продукту. Можуть бути також використані інші відомі і невідомі способи перетворення волокнистих матеріалів у палива.The sheared and steam-exploded fibrous material is then converted into a useful product such as ethanol. In some cases, the fibrous material is converted into fuel. One way to convert fibrous material into fuel is through hydrolysis, which provides fermentable sugars 412, which are then fermented to produce a product. Other known and unknown ways of converting fibrous materials into fuel can also be used.
У деяких варіантах перед об'єднанням з мікроорганізмом підданий зрушенню і паровому вибуху волокнистий матеріал 401 стерилізують, щоб убити конкурентні мікроорганізми, які можуть бути у волокнистому матеріалі.In some embodiments, prior to combining with the microorganism, the sheared and steam exploded fibrous material 401 is sterilized to kill competing microorganisms that may be present in the fibrous material.
Волокнистий матеріал може бути стерилізований, наприклад, піддаванням волокнистого матеріалу випромінюванню, такому як інфрачервоне випромінювання, ультрафіолетове випромінюванням або іонізуюче випромінювання, таке як гамма-випромінювання. Мікроорганізми можуть бути також убиті з використанням хімічних стерилізаторів, таких як відбілювачі (наприклад, гіпохлорит натрію), хлоргексидин або етиленоксид.The fibrous material can be sterilized, for example, by exposing the fibrous material to radiation such as infrared radiation, ultraviolet radiation, or ionizing radiation such as gamma radiation. Microorganisms can also be killed using chemical sterilizers such as bleaches (eg, sodium hypochlorite), chlorhexidine, or ethylene oxide.
Один спосіб гідролізу підданого зрушенню і паровому вибуху волокнистого матеріалу включає використання целюлаз. Целюлази є групою ферментів, які синергічно діють на гідроліз целюлози. Може бути також використана комерційно доступна АссеПегазе "м 1000, що містить комплекс ферментів, який відновлює лігноцелюлозну біомасу в здатні до ферментації цукри.One method of hydrolysis of sheared and steam-exploded fibrous material involves the use of cellulases. Cellulases are a group of enzymes that act synergistically on the hydrolysis of cellulose. Commercially available AssePegaze "m 1000, containing a complex of enzymes that restores lignocellulosic biomass to fermentable sugars, can also be used.
Відповідно до загальноприйнятого розуміння компоненти целюлози включають ендоглюканази, екзоглюканази (целобіогідролази) і б-глюкозидази (целобіази). Синергізм між компонентами целюлози існує тоді, коли гідроліз комбінацією двох або більше компонентів перевищує суму активностей, виражених окремими компонентами. У більшості випадків прийнятний механізм дії целюлазної системи (особливо Т. Іопдіогаспіашт) на кристалічну целюлозу є наступним: ендоглюканаза гідролізує внутрішні рД-1,4-глікозидні зв'язки аморфних ділянок, збільшуючи в такий спосіб число доступних кінців, що невідновлюються. Потім екзоглюканази розщеплюють целобіозні ланки з кінців, що невідновлюються, які у свою чергу, гідролізуються до окремих глюкозних ланок р- глюкозидазами. Є декілька конфігурацій як ендо-, так і екзоглюканаз, які відрізняються стереоспецифічностями.According to the generally accepted understanding, the components of cellulose include endoglucanases, exoglucanases (cellobiohydrolases) and β-glucosidases (cellobiases). Synergism between cellulose components exists when hydrolysis by a combination of two or more components exceeds the sum of activities expressed by individual components. In most cases, the acceptable mechanism of action of the cellulase system (especially T. Iopdiogaspiasht) on crystalline cellulose is as follows: endoglucanase hydrolyzes the internal pD-1,4-glycosidic bonds of amorphous regions, thus increasing the number of available non-regenerating ends. Then, exoglucanases cleave cellobiose links from the non-reducing ends, which in turn are hydrolyzed to individual glucose links by p-glucosidases. There are several configurations of both endo- and exoglucanases that differ in stereospecificity.
Звичайно для оптимального гідролізу целюлози необхідна синергічна дія компонентів у різних конфігураціях.Of course, the synergistic effect of components in different configurations is necessary for optimal hydrolysis of cellulose.
Однак, целюлози більш схильні до гідролізу аморфних ділянок целюлози. Між кристалічністю і швидкостями гідролізу існує лінійна залежність, внаслідок чого більш високі показники кристалічності відповідають більш низьким швидкостям ферментативного гідролізу. Аморфні ділянки целюлози гідролізуються зі швидкістю, яка у два рази перевищує швидкість гідролізу кристалічних ділянок. Гідроліз підданого зрушенню і паровому вибуху волокнистого матеріалу може бути здійснений будь-яким способом гідролізу біомаси.However, celluloses are more prone to hydrolysis of amorphous areas of cellulose. There is a linear relationship between crystallinity and hydrolysis rates, as a result of which higher indicators of crystallinity correspond to lower rates of enzymatic hydrolysis. Amorphous areas of cellulose are hydrolyzed at a rate that is twice the rate of hydrolysis of crystalline areas. Hydrolysis of fibrous material subjected to displacement and steam explosion can be carried out by any method of hydrolysis of biomass.
Паровий вибух біомаси іноді викликає утворення побічних продуктів, наприклад, токсичних речовин, які пригнічують мікробні і ферментативні активності. Тому спосіб перетворення підданого зрушенню і паровому вибуху волокнистого матеріалу в паливо може необов'язково включати перед ферментацією стадію надмірного вапнування, призначену для осадження деяких токсичних речовин. Наприклад, рН підданого зрушенню і паровому вибуху волокнистого матеріалу може бути збільшений до значення, яке перевищує рН 10, додаванням гідроксиду кальцію (Са(ОН)»г), після чого здійснюють стадію зниження рН до приблизно 5 додаванням Небо.The steam explosion of biomass sometimes causes the formation of by-products, for example, toxic substances that suppress microbial and enzymatic activities. Therefore, the method of converting the fibrous material subjected to displacement and steam explosion into fuel may not necessarily include a stage of excessive liming before fermentation, intended for the precipitation of some toxic substances. For example, the pH of a fibrous material subjected to displacement and steam explosion can be increased to a value that exceeds pH 10 by adding calcium hydroxide (Ca(OH)»g), after which a stage of lowering the pH to about 5 is carried out by adding Nebo.
Надмірно вапнований волокнистий матеріал може бути потім використаний як такий без видалення осадів. Як показано на Ффіг.23, необов'язкова стадія надмірного вапнування відбувається саме перед стадією гідролізу підданого зрушенню і паровому вибуху волокнистого матеріалу, але так само передбачається проведення стадії надмірного вапнування після стадії гідролізу і перед стадією ферментації.The overcalcified fibrous material can then be used as such without removing the sediments. As shown in Fig.23, an optional stage of excessive liming occurs just before the stage of hydrolysis of the sheared and steam-exploded fibrous material, but it is also envisaged to carry out the stage of excessive liming after the stage of hydrolysis and before the stage of fermentation.
Фіг.24 зображує приклад апаратури 460 для парового вибуху. Апаратура 460 для парового вибуху включає реакційну камеру 462, у яку поміщають джерело волокна і/або волокнистого матеріалу через впускний отвір 464 для джерела волокна. Реакційну камеру герметизують закриванням впускного отвору джерела волокна клапаном 465. Реакційна камера додатково включає впускний отвір 466 для стисненої пари, який включає паровий вентиль 467. Реакційна камера додатково включає випускний отвір 468 для скидання тиску спалаху, який включає випускний клапан 469, зв'язаний з циклом 470 з'єднувальною трубою 472. Після заповнення реакційної камери джерелом волокна і/або підданим зрушенню джерелом волокна і герметизації закриванням клапанів 465,467 і 469, у реакційну камеру 462 подають водяну пару відкриванням парового вентиля 467 впускного отвору, що забезпечує можливість надходження водяної пари через впускний отвір 466 для водяної пари. Після досягнення камерою заданої температури, що може відбуватися протягом 20-60 секунд, починається час витримування.Fig. 24 depicts an example of apparatus 460 for a steam explosion. Apparatus 460 for steam explosion includes a reaction chamber 462 into which a source of fiber and/or fibrous material is placed through an inlet 464 for the source of fiber. The reaction chamber is sealed by closing the fiber source inlet with a valve 465. The reaction chamber further includes a compressed vapor inlet 466 that includes a steam valve 467. The reaction chamber further includes a flash pressure relief outlet 468 that includes an outlet valve 469 connected to cycle 470 connecting pipe 472. After filling the reaction chamber with the fiber source and/or displaced fiber source and sealing by closing the valves 465, 467 and 469, water vapor is supplied to the reaction chamber 462 by opening the steam valve 467 of the inlet, which provides the possibility of water vapor entering through inlet 466 for steam. After the camera reaches the set temperature, which can happen within 20-60 seconds, the exposure time begins.
Температуру реакції підтримують при заданій температурі протягом необхідного часу витримування, що звичайно продовжується від приблизно 10 секунд до 5 хвилин. Наприкінці періоду часу витримування відкривають випускний клапан, забезпечуючи тим самим можливість скидання тиску спалаху. Процес скидання тиску спалаху просуває вміст реакційної камери 462 з випускного отвору 468 для скидання тиску спалаху через з'єднувальну трубу 472 у циклон 470. Піддане паровому вибуху джерело волокна або волокнистого матеріалу потім виходить з циклона у формі пульпи і надходить у приймальний бункер 474, тоді як більша частина водяної пари, що залишилася, виходить з циклона в атмосферу через вентиль 476. Апаратура для парового вибуху додатково включає випускний отвір 478 для промивання з випускним клапаном 479 для промивання, зв'язаним зі з'єднувальною трубою 472. Випускний клапан 479 для промивання закритий під час використання апаратури 460 для парового вибуху, але відкритий під час промивання реакційної камери 462. Задана температура реакційної камери 462 складає переважно від 180 до 2402С або від 200 до 2202С. Час витримування складає переважно від секунд до 30 хвилин або від 30 секунд до 10 хвилин, або від 1 до 5 хвилин.The reaction temperature is maintained at the desired temperature for the required holding time, which typically ranges from about 10 seconds to 5 minutes. At the end of the holding time, the exhaust valve is opened, thereby allowing the flash pressure to be released. The flash pressure relief process advances the contents of the reaction chamber 462 from the flash pressure relief outlet 468 through the connection tube 472 into the cyclone 470. The steam-exploded source of fiber or fibrous material then exits the cyclone in pulp form and enters the receiving hopper 474, then as most of the remaining water vapor exits the cyclone to the atmosphere via valve 476. The steam explosion apparatus further includes a purge outlet 478 with a purge valve 479 connected to a connecting pipe 472. The purge valve 479 for the wash is closed when using the steam explosion apparatus 460, but is open during the wash of the reaction chamber 462. The set temperature of the reaction chamber 462 is preferably from 180 to 240°C or from 200 to 2202°C. The holding time is preferably from seconds to 30 minutes, or from 30 seconds to 10 minutes, or from 1 to 5 minutes.
Оскільки процес парового вибуху приводить до одержання пульпи підданого вибуху волокнистого матеріалу, підданий вибуху волокнистий матеріал може бути необов'язково підданий процесу витягання волокна, у якому "луг" відокремлюють від підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу. Стадія витягання волокна є корисною, тому що вона забезпечує можливість здійснення додаткових процесів зрушення і/або розсівання і може надати можливість для перетворення волокнистого матеріалу в паливо. Процес витягання волокна відбувається з використанням тканинної сітки, призначеної для відділення волокон від лугу. Для одержання волокнистого матеріалу або підданого паровому вибуху волокнистого матеріалу для наступної обробки, можуть бути також включені додаткові процеси сушіння.Since the steam explosion process results in a pulp of exploded fibrous material, the exploded fibrous material may optionally be subjected to a fiber drawing process in which the "lye" is separated from the exploded fibrous material. The fiber drawing step is useful because it allows for additional shearing and/or scattering processes and can provide an opportunity to convert the fibrous material into fuel. The fiber extraction process takes place using a fabric mesh designed to separate the fibers from the lye. Additional drying processes may also be included to obtain fibrous material or steam-exploded fibrous material for further processing.
Будь-яка представлена в даному описі методика обробки може бути використана при тиску вище або нижче нормального барометричного тиску. Будь-який спосіб, у якому опромінення, ультразвукова обробка, окислювання, піроліз, паровий вибух або комбінація кожного з зазначених процесів використовується, наприклад, для одержання матеріалів, що включають вуглевод, можуть бути здійснені при високому тиску, який може підвищити швидкості реакцій. Наприклад, будь-який процес або комбінація процесів можуть бути здійснені при тиску більше приблизно більше 25 МПа, наприклад, більше 50, 75, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000 або більше 1500 МПа.Any processing technique presented in this description can be used at pressures above or below normal barometric pressure. Any method in which irradiation, sonication, oxidation, pyrolysis, steam explosion, or a combination of each of these processes is used, for example, to produce materials that include a hydrocarbon, can be carried out at high pressures that can increase reaction rates. For example, any process or combination of processes can be carried out at a pressure greater than about 25 MPa, such as greater than 50, 75, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000 or greater than 1500 MPa.
У деяких варіантах може бути вигідним об'єднання двох або більше окремих пристроїв для опромінення, ультразвукової обробки, піролізу і/або окислювання в єдину гібридну установку. У такій гібридній установці множина процесів може бути здійснена підряд або навіть одночасно, причому з вигодою, яка включає підвищення продуктивності попередньої обробки і потенційне зниження витрат.In some embodiments, it may be advantageous to combine two or more separate devices for irradiation, ultrasonic treatment, pyrolysis and/or oxidation into a single hybrid installation. In such a hybrid installation, multiple processes can be performed sequentially or even simultaneously, with benefits that include increased pretreatment productivity and potential cost reductions.
Автори пропонують розглянути, наприклад, процеси опромінення електронним пучком і ультразвукової обробки. Кожен процес окремо ефективний для зниження середньої молекулярної маси целюлозного матеріалу на порядок або більше і на кілька порядків, коли процеси здійснюють послідовно.The authors propose to consider, for example, the processes of electron beam irradiation and ultrasonic treatment. Each process is individually effective in reducing the average molecular weight of the cellulosic material by an order of magnitude or more and by several orders of magnitude when the processes are carried out sequentially.
Процеси опромінення й ультразвукової обробки можна здійснити з використанням гібридної установки електронний пучок/ультразвуковий пристрій, показаної на Фіг.25. Гібридна установка 2500 електронний пучок/ультразвуковий пристрій зображена над мілким басейном (глибина приблизно 3-5 см), що містить пульпу целюлозного матеріалу 2550, дисперговану у водному середовищі окислювача, такого як пероксид водню або пероксид карбаміду. Гібридна установка 2500 має джерело 2510 енергії, яке живить як випромінювач 2540 електронного пучка, так і рупори 2530 ультразвукового пристрою.Irradiation and ultrasonic treatment processes can be performed using the hybrid electron beam/ultrasound device shown in Fig.25. A hybrid electron beam/ultrasound device 2500 is shown above a shallow pool (approximately 3-5 cm deep) containing a pulp of cellulosic material 2550 dispersed in an aqueous medium of an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or carbamide peroxide. The hybrid installation 2500 has a power source 2510 that powers both the electron beam emitter 2540 and the horn 2530 of the ultrasound device.
Випромінювач 2540 електронного пучка генерує електронні промені, що проходять через прицільне пристосування 2545 для електронного пучка, здійснюючи вплив на пульпу 2550, яка містить целюлозний матеріал. Прицільне пристосування для електронного пучка може бути сканером, який розвертає промінь у діапазоні до приблизно 6 футів (1,8288 м) у напрямку, приблизно паралельному поверхні пульпи 2550.Electron beam emitter 2540 generates electron beams that pass through electron beam sighting device 2545 to impact pulp 2550 that contains cellulosic material. The aiming device for the electron beam may be a scanner that sweeps the beam up to about 6 feet (1.8288 m) in a direction approximately parallel to the surface of the pulp 2550 .
На кожній стороні випромінювача 2540 електронного пучка знаходяться ультразвукові рупори 2530, які доставляють енергію ультразвукових хвиль у пульпу 2550. Ультразвукові рупори 2530 закінчуються у відщеплюваній кінцевій деталі 2535, яка контактує з пульпою 2550.On each side of the electron beam emitter 2540 are ultrasonic horns 2530 that deliver ultrasound wave energy into the pulp 2550. The ultrasonic horns 2530 terminate in a detachable end piece 2535 that contacts the pulp 2550.
Ультразвукові рупори 2530 потенційно можуть піддатися пошкодженню від довгострокового залишкового впливу випромінювання електронного пучка. Тому горна можуть бути захищені стандартним екраном 2520, виготовленим, наприклад, зі свинцю або сплаву, що містить важкий метал, такого як сплав Ліповича, який є непроникним для випромінювання електронного пучка. Однак, варто вжити заходів обережності для того, щоб на ультразвукову енергію не впливала присутність екрана. Відщеплювані кінцеві деталі 2535, виготовлені з того ж самого матеріалу і приєднані до рупорів 2530, використовуються в контакті з целюлозним матеріалом 2550, і очікується, що вони можуть бути пошкоджені. Відповідно, відщеплювані кінцеві деталі 2535 сконструйовані таким чином, щоб їх можна було легко замінити.The 2530 ultrasonic horns are potentially susceptible to damage from long-term residual exposure to electron beam radiation. Therefore, the horn can be protected by a standard shield 2520 made, for example, of lead or an alloy containing a heavy metal, such as Lipovich alloy, which is impervious to electron beam radiation. However, precautions should be taken to ensure that the ultrasound energy is not affected by the presence of the screen. Detachable end pieces 2535 made of the same material and attached to the mouthpieces 2530 are used in contact with the cellulosic material 2550 and are expected to be damaged. Accordingly, the 2535's detachable end pieces are designed to be easily replaceable.
Додаткова вигода від такої одночасної присутності електронного пучка й ультразвукового процесу полягає в одержанні додаткових результатів. При опроміненні тільки електронним пучком недостатня доза може привести до зшивання деяких полімерів у целюлозному матеріалі що знижує ефективність повного процесу деполімеризації. Знижені дози опромінення електронним пучком і/або опромінення ультразвуком можуть бути також використані для досягнення подібного ступеня деполімеризації, який досягається використанням опромінення електронним пучком і ультразвуковою обробкою окремо.An additional benefit from such simultaneous presence of an electron beam and an ultrasonic process is to obtain additional results. When irradiated only with an electron beam, an insufficient dose can lead to the crosslinking of some polymers in the cellulosic material, which reduces the efficiency of the complete depolymerization process. Reduced doses of electron beam irradiation and/or ultrasound irradiation can also be used to achieve a similar degree of depolymerization, which is achieved using electron beam irradiation and ultrasound treatment separately.
Пристрій для опромінення електронним пучком може бути також об'єднаний з одним або декількома високочастотними роторно-статорними пристроями, які можуть бути використані як альтернатива пристроям ультразвукової енергії і виконують подібну функцію.The electron beam irradiation device can also be combined with one or more high-frequency rotor-stator devices, which can be used as an alternative to ultrasonic energy devices and perform a similar function.
Можливі також додаткові комбінації пристроїв. Пристрій для іонізуючого випромінювання, яке генерує гамма- випромінювання, що випромінюється, наприклад, із гранул 99Со, може бути об'єднаний, наприклад, із джерелом електронного пучка і/або джерелом ультразвукової енергії. У даному випадку вимоги до екранування можуть бути більш суворими.Additional device combinations are also possible. The device for ionizing radiation, which generates gamma radiation emitted, for example, from 99Co granules, can be combined, for example, with an electron beam source and/or a source of ultrasonic energy. In this case, the shielding requirements may be more stringent.
Вищевказані пристрої для опромінення, використовувані для попередньої обробки біомаси, можуть бути також об'єднані з одним або більше пристроями, які виконують одну або більше послідовних обробок піролізом.The above-mentioned irradiation devices used for pretreatment of biomass can also be combined with one or more devices that perform one or more sequential pyrolysis treatments.
Така комбінація може знову ж дати вигоду, яка полягає в підвищеній продуктивності. Проте, варто виявляти обережність, оскільки до деяких способів опромінення і піролізу можуть бути суперечливі вимоги. Наприклад, пристрої для ультразвукового опромінення можуть потребувати, щоб вихідна сировина була занурена в рідке окисне середовище. З іншого боку, як вказувалося раніше, може бути вигідно, щоб зразок вихідної сировини, що піддається піролізу, мав визначений вологовміст. У даному випадку нові системи автоматично вимірюють, і реєструють визначений вологовміст і регулюють його. Крім того, деякі або усі вищевказані пристрої, особливо пристрої для піролізу, можуть бути об'єднані з пристроями для окислювання, які обговорювалися раніше.Such a combination can again give a benefit, which is increased productivity. However, caution should be exercised, as some methods of irradiation and pyrolysis may have conflicting requirements. For example, ultrasonic irradiation devices may require the raw material to be immersed in a liquid oxidizing medium. On the other hand, as previously indicated, it may be beneficial for a sample of the feedstock to be pyrolyzed to have a defined moisture content. In this case, the new systems automatically measure and register the determined moisture content and adjust it. In addition, some or all of the above devices, especially pyrolysis devices, can be combined with the oxidation devices discussed earlier.
У більшості випадків різні мікроорганізми можуть продукувати ряд корисних продуктів, таких як паливо, впливом, наприклад, ферментацією, на попередньо оброблені матеріали біомаси. Наприклад, спирти, органічні кислоти, вуглеводні, водень, білки або суміші будь-якого з зазначених продуктів можуть бути одержані ферментацією або іншими способами.In most cases, different microorganisms can produce a number of useful products, such as fuel, by acting, for example fermentation, on pre-treated biomass materials. For example, alcohols, organic acids, hydrocarbons, hydrogen, proteins or mixtures of any of these products can be obtained by fermentation or other methods.
Мікроорганізм може бути природним мікроорганізмом або штучно створеним мікроорганізмом. Мікроорганізм може бути, наприклад, бактерією, наприклад, бактерією, яка розкладає целюлозу, грибом, наприклад, дріжджами, рослиною або одноклітинним організмом, наприклад, водоростями, найпростішими або грибоподібним одноклітинним організмом, наприклад, слизистими грибами. Коли організми сумісні, можуть бути використані суміші організмів.A microorganism can be a natural microorganism or an artificially created microorganism. The microorganism can be, for example, a bacterium, such as a cellulose-degrading bacterium, a fungus, such as a yeast, a plant, or a single-celled organism, such as an algae, a protozoa, or a fungus-like single-celled organism, such as a slime mold. When organisms are compatible, mixtures of organisms may be used.
Для сприяння розриву матеріалів, що включають целюлозу, може бути використаний один або декілька ферментів, наприклад, фермент, який розкладає клітковину. У деяких варіантах матеріали, що включають целюлозу, спочатку обробляють ферментом, наприклад, об'єднанням матеріалу і ферменту у водному розчині.One or more enzymes, such as a fiber-degrading enzyme, may be used to promote the breakdown of materials comprising cellulose. In some embodiments, materials comprising cellulose are first treated with an enzyme, for example, by combining the material and the enzyme in an aqueous solution.
Потім матеріал може бути об'єднаний з мікроорганізмом. В інших варіантах матеріали, що включають целюлозу, один або декілька ферментів і мікроорганізм об'єднують спільно, наприклад, об'єднанням у водному розчині.Then the material can be combined with the microorganism. In other embodiments, materials including cellulose, one or more enzymes, and a microorganism are combined together, for example, by combining in an aqueous solution.
Для сприяння розриву матеріалів, що включають целюлозу, матеріали після опромінення нагріванням можуть бути оброблені хімічним продуктом (наприклад, мінеральною кислотою, основою або сильним окислювачем, наприклад, гіпохлоритом натрію) і/або ферментом.To promote the breakdown of materials that include cellulose, the materials after exposure to heat can be treated with a chemical product (eg, a mineral acid, a base, or a strong oxidizer, eg, sodium hypochlorite) and/or an enzyme.
Під час ферментації цукри, що виділилися в результаті целулолітичного гідролізу або стадії цукрофікації, ферментують, наприклад, у етанол, за рахунок ферментації мікроорганізму, такого як дріжджі. Придатні мікроорганізми, які викликають ферментативні процеси, мають здатність перетворювати вуглеводи, такі як глюкоза, ксилоза, арабіноза, маноза, галактоза, олігосахариди або полісахариди, у продукти ферментації.During fermentation, the sugars released as a result of cellulolytic hydrolysis or the saccharification stage are fermented, for example, into ethanol by a fermenting microorganism such as yeast. Suitable fermentative microorganisms have the ability to convert carbohydrates such as glucose, xylose, arabinose, mannose, galactose, oligosaccharides or polysaccharides into fermentation products.
Мікроорганізми, які викликають ферментативні процеси, включають штами роду Засспготусез з5рр., наприклад,Microorganisms that cause enzymatic processes include strains of the genus Zasspgotusez z5r., for example,
Засспготусев сегемівіає (хлібопекарські дріжджі), Засспаготусевз аївіайсив, Зассопаготусез цмагпт; родуZasspgotusev segemiviaye (baker's yeast), Zasspagotusevz aiviaysiv, Zassopagotusez tsmagpt; genus
Кісухеготусев, наприклад, види Кіпууеготусев5 тагхіапив, Кіпумеготусез Ігадіїїв; роду Сапаїда, наприклад, видиKisuhegotusev, for example, types of Kipuuegotusev5 taghiapiv, Kipumegotusez Igadiyiiv; genus Sapaida, for example, species
Сапаїда реецйдогїгорісаїї і Сапаїда ргазвісає, роду Сіамігрога, наприклад, Сіамізрога Іюзікапіає і Сіамізрога орипіає, роду Распузоїеп, наприклад, види Распузоїеп (аппорніїш5, роду Вгеїаппотусевз, наприклад, види Вгеїаппотусез сіаизепії |РНіїрріаіз.с. Р., 1996,СейшШове Біосопмегзіоп (есппоіоду, іп Напароок оп Віоеїпапо!:Ргодисіп апаSapaida reecidogihorisaii and Sapaida rgazvisae, genus Siamigroga, e.g. ip Naparook op Vioeipapo!:Rgodisip apa
Ойі2ганоп, УУутап, С. Е., єд., Тауїог 5 Егапсів, ММазпіпдіюп, ОС, 179-212.Oii2ganop, UUutap, S.E., unit, Tauiog 5 Egapsiv, MMazpipdiyup, OS, 179-212.
Комерційно доступні дріжджі включають, наприклад, Ней біакж/ езайте ЕЩШапо! Ней (доступні від ВейCommercially available yeasts include, for example, Nei biakzh/ ezaite ESHShapo! Ney (available from Wei
Заг езайте, ОБА), РАГІФ (доступні від Рієїзсптаппя Уеаві, підрозділ Вигте Рийр Бора Іпс., И5А),Log in, BOTH), RAGIF (available from Riezsptappya Ueavi, subdivision Vygte Ryyr Bora Ips., I5A),
ЗМЦРЕАБЗТАНТФ (доступні від АШесп), СЕНТ З5ТВААМОФ (доступні від Се бігапа АВ, бмедеп) і РЕЕВМОІ! Ф (доступні від ОБМ бресіаНев).ZMCREABZTANTF (available from AShesp), SENT Z5TVAAMOF (available from Se bigapa AV, bmedep) and REEVMOI! F (available from OBM BresiaNev).
Бактерії, які можуть ферментувати біомасу в етанол і інші продукти, включають, наприклад, 7утотопав5 тобі і Сіозійайт Шептосейшт (РпПїїррійї5, 1996, дивіться вище). Іевспіпе еї аї. (Іпіегпайопа! доцйгпа! оїBacteria that can ferment biomass into ethanol and other products include, for example, 7utotopav5 tobi and Sioziaite Sheptoseisht (RpPiirrii5, 1996, see above). Ievspipe ei ai. (Ipiegpayopa! docsygpa! oi
Зузієтаїййс апа ЕмоіІшіопагу Місгобіооду2002,52,1155-1160), виділені з лісового грунту анаеробні, мезофільні бактерії, здатні розкладати целюлозу, Сіовілашт рпуюгептепіапз» зр.поу., яка перетворює целюлозу в етанол.Zuzietaiiys apa EmoiIshiopagu Misgobioodu 2002,52,1155-1160), anaerobic, mesophilic bacteria, isolated from the forest soil, capable of decomposing cellulose, Siovilasht rpuyuheptepiapz" zr.pou., which transforms cellulose into ethanol.
Ферментацію біомаси в етанол і інші продукти можна здійснювати з використанням визначених типів термофільних або генетично штучно створених мікроорганізмів, таких як вид Тпеппоапаєгобасієг, що включає Т. таїНгапії, і дріжджовий вид, такий як Ріспіа зресієх. Прикладом штаму Т. таїПпгапії є АЗМА, описаний у боппе-Fermentation of biomass to ethanol and other products can be carried out using specific types of thermophilic or genetically engineered microorganisms, such as the species Tpeppoapaiegobasieh, which includes T. taiNgapii, and yeast species such as Rispia zresieh. An example of a strain of T. taiPgapia is AZMA, described in boppe-
Напзе еї аї. (Арріїєй Місгобіоіоду апа ВіоїесппоІоду1993,38,537-541) абоАпгіпдега!. (Агоп.Місгобіо!.1997,168,114- 119).Napze ei ai. (Arriiei Misgobioiodu apa VioiespppoIodu 1993,38,537-541) or Apipdega!. (Agop. Misgobio!. 1997, 168, 114-119).
Для ферментації або перетворення можуть бути використані дріжджі і бактерії 7Хутотопав. Оптимальний рівень рН для дріжджів складає від приблизно 4 до 5, тоді як оптимальний рівень рН для 2утотопах складає від приблизно 5 до 6. Типовий час ферментації складає від приблизно 24 до 96 годин при температурах у діапазоні від 26 до 402С, однак, з термофільними мікроорганізмами переважні підвищені температури.Yeast and bacteria can be used for fermentation or transformation 7Khutotopav. The optimal pH level for yeast is about 4 to 5, while the optimal pH level for 2utopahs is about 5 to 6. Typical fermentation times are about 24 to 96 hours at temperatures ranging from 26 to 40°C, however, with thermophilic microorganisms elevated temperatures prevail.
Ферменти, які здатні розщеплювати біомасу, таку як целюлоза, до вуглеводовмісних матеріалів зі зниженою молекулярною масою, таких як глюкоза, під час цукрофікації, відносять до ферментів, що розщеплюють целюлозу, або до целулази. Такі ферменти можуть бути комплексом ферментів, що діють синергічно для розщеплення кристалічної целюлози. Приклади ферментів, що розщеплюють целюлозу, включають ендоглюканази, целобіогідролази і целобіази р-глюкозидази). Целюлозний субстрат спочатку гідролізують ендоглюканазами в вибраних навмання місцях розташування з продукуванням олігомерних проміжних продуктів.Enzymes that are capable of breaking down biomass, such as cellulose, into lower molecular weight carbohydrate materials, such as glucose, during saccharification are referred to as cellulose-degrading enzymes or cellulases. Such enzymes can be a complex of enzymes acting synergistically to break down crystalline cellulose. Examples of enzymes that break down cellulose include endoglucanases, cellobiohydrolases, and cellobiases (p-glucosidases). The cellulosic substrate is first hydrolyzed by endoglucanases at randomly selected locations with the production of oligomeric intermediates.
Одержані проміжні продукти потім є субстратами для екзорозщеплювальних глюканаз, таких як целобіогідролаза, що беруть участь у продукуванні целобіози з кінців целюлозного полімеру. Целобіоза є водорозчинним димером глюкози, зв'язаним р-1,4-зв'язком. На закінчення, целобіаза розщеплює целобіозу з одержанням глюкози.The resulting intermediates are then substrates for exocleaving glucanases, such as cellobiohydrolase, involved in the production of cellobiose from the ends of the cellulose polymer. Cellobiose is a water-soluble dimer of glucose linked by a p-1,4 bond. Finally, cellobiase breaks down cellobiose to yield glucose.
Целюлаза здатна розщеплювати біомасу і може мати грибне або бактеріальне походження. Придатні ферменти включають целюлози з роду Васійй5, Реепдотопав, Нитісоїа, ЕРизапйцйт, ТНієїаміа, Астгетопійт,Cellulase is capable of breaking down biomass and can be of fungal or bacterial origin. Suitable enzymes include cellulases from the genera Vasiy5, Reepdotopav, Nitisoia, Eryzapcyt, Tneiamia, Astgetopyt,
Спгузовзрогішт і Тпісподепта і включають види Ниптісоїа, Соргіпи5, ТПієїаміа, ЕРизагпит, Мусеїїорпіпога,Spguzovzrogisht and Tpispodepta and include species of Nyptisoia, Sorgipi5, Tpieiamia, Eryzagpit, Museiorpipoga,
Астгетопішт, Серпаіюзрогпт, 5суїаіййіШт, РепісшШіит або Азрегойиз (дивіться, наприклад, ЕР 458162), особливо продуковані штамом, вибраним з виду Нитісоїа іпзоЇеп5 (рекласифіковані як 5суїаїїдінт (Шегпторпйшт, дивіться, наприклад, патент США Ме 4435307), Соргіпив сіпегеи5, Гизапйт охузрогит, Мусеїїорніпога (пегпторпїйа, Мегіріїшв дідапівєив, ТНієїаміа (егпевійв, Асгетопішт в5р., Асгетопішт регвісіпит, Асгетопішт асгтетопішт, АсгетопійтAstgetopisht, Serpaiuzrogpt, 5suiiiiSht, RepisshShiit or Azregoyiz (see, e.g., EP 458162), especially produced by a strain selected from the species Nitisoia ipzoJep5 (reclassified as 5suiiiidint (Sheptorpisht, see, e.g., US Patent 4,435,307), Sorgiproyts zapeguis5 Museiiornipoga (pegptorpiia, Megiriishv didapiveiv, Tniieiamia (egpeviivv, Asgetopisht v5r., Asgetopisht regvisipit, Asgetopisht asgtetopisht, Asgetopiit
Бгаспурепішт, Асгтетопішт аіспготоврогит, Асгетопішт обсіамайит, Асгетопішт ріпкепопіає, Асгетопійт гозеодгізент, Асгетопішт іпсоіогайит і Асгетопішт игайт; переважно з видів Нитісоіїа іпзоїєпе Ю5М 1800,Ризайцт охузрогит О5М 2672,МусеїйорпїШога (Шептпорпіа СВ5 117.65,Серпаіозропййт 5р.АУМ- 202,Асгетопішт в5р.Св5 478.94,Асгетопішт в5р.СВв5 265.95,Асгетопішт регзісіпит СВ 169.65,Астгетопійт асгетопішт АНИ 9519,Сернаювзрогішт 5р.Св5 535.71,Асгтетопішт ргаспурепішт СВ5 866.73,Астгетопійт діспготозрогпит СВ5 683.73,Астетопішт обсіамайшт СВ5 311.74 Астетопішт ріпкепопіає СВ5 157.70,Астетопіт гозеодгізент СВ5 134.56, Астетопішт іпсоіогашт СВ5 146.62 і Астгетопішт Пгайшт СВ5 299.70Н. Ферменти, що розщеплюють целюлозу, можуть бути також одержані з Спгузозрогт, переважно штаму СпгузозрогпйтBgaspurepisht, Asgtetopisht aispgotovrogyt, Asgetopisht obsiamayit, Asgetopisht ripkepopiaye, Asgetopisht gozeodgizent, Asgetopisht ipsoiogayit and Asgetopisht igait; переважно з видів Нитісоіїа іпзоїєпе Ю5М 1800,Ризайцт охузрогит О5М 2672,МусеїйорпїШога (Шептпорпіа СВ5 117.65,Серпаіозропййт 5р.АУМ- 202,Асгетопішт в5р.Св5 478.94,Асгетопішт в5р.СВв5 265.95,Асгетопішт регзісіпит СВ 169.65,Астгетопійт асгетопішт АНИ 9519,Сернаювзрогішт 5р .Св5 535.71,Асгтетопішт ргаспурепішт СВ5 866.73,Астгетопійт діспготозрогпит СВ5 683.73,Астетопішт обсіамайшт СВ5 311.74 Астетопішт ріпкепопіає СВ5 157.70,Астетопіт гозеодгізент СВ5 134.56, Астетопішт іпсоіогашт СВ5 146.62 і Астгетопішт Пгайшт СВ5 299.70Н. Ферменти, що розщеплюють целюлозу, можуть бути також одержані з Spguzozrogt, mainly strain Spguzozrogpyt
ІнсКкпожепзе. Додатково можуть бути використані Тісподепта (особливо, Тісподетпта мігіде, Тгісподегта геезві іInsKkpozhepze. Additionally, Tispodepta (especially Tispodetpta migide, Tgispodegta geezvi and
Тисподепта Копіпдії), алкалофільні Васійй5 (дивіться, наприклад, патент США Мо 3844890 і ЕР458162) іThyspodepta Copidia), alkalophilic Vasiyl5 (see, for example, US Pat. No. 3,844,890 and EP4,58162) and
Знеріотусез (дивіться, наприклад, ЕР 458162).Zneriotusez (see, for example, EP 458162).
Анаеробні бактерії, здатні розкладати целюлозу, виділені також із грунту, наприклад, нові целулолітичні видиAnaerobic bacteria capable of decomposing cellulose were also isolated from the soil, for example, new cellulolytic species
Сіозійпашт, Сіовйгайт рнуюгептепіапе 5р.поу. (дивіться І езспіпе еї аї.Іпіегпайопа! уойгпа! ої бувіетаїййс апаSioziypast, Siovygait rnuyuheptepiape 5r.pou. (see.
Емоїшіопагу Місгобіоіоду (2002), 52,1155-1160).Emoishiopagu Misgobioiodu (2002), 52,1155-1160).
Можуть бути також використані целулотичні ферменти, які використовують рекомбінантну технологію (дивіться, наприклад, УУО2007/071818 і ММО2006/110891).Can also be used cellulosic enzymes that use recombinant technology (see, for example, UUO2007/071818 and MMO2006/110891).
Використовувані целулолітичні ферменти можуть бути продуковані ферментацією вищевказаних мікробних штамів у живильному середовищі, яке містить придатні джерела вуглецю й азоту і неорганічні солі, з використанням відомих у даній сфері методик (дивіться, наприклад, Веппей, М. і Га Зиге, ГІ. (ед5.), Моге СепеThe cellulolytic enzymes used can be produced by fermentation of the above microbial strains in a nutrient medium containing suitable sources of carbon and nitrogen and inorganic salts, using methods known in the field (see, for example, Veppei, M. and Ga Zyge, GI. (ed.5. ), Moge Sepe
Мапіршаїйопв іп Рипді, Асадетіс Ргез5, СА1991). Придатні середовища доступні від комерційних постачальників або можуть бути одержані відповідно до опублікованих композицій (наприклад, у каталогах колекції культур американського типу). Діапазони температур і інші умови, придатні для росту і продукування целюлози, відомі в даній галузі (дивіться, наприклад, Ваїеу, .Е. і ОїІї5, О.Е., Віоспетіса! Епдіпееїпд Еипдатепіа!5, Ме Стгам-НІіЇ! ВоокКMapirshaiiopv ip Rypdi, Asadetis Rgez5, SA1991). Suitable media are available from commercial suppliers or can be obtained according to published compositions (eg, in the catalogs of the American type culture collection). Temperature ranges and other conditions suitable for the growth and production of cellulose are known in the art (see, e.g., Vaieu, .E. and Ollie, O.E., Viospetisa!
Сотрапу, МУ, 1986).Sotrapu, Moscow State University, 1986).
Обробку целюлози целюлазою здійснюють звичайно при температурах від 30 до 652С. Целюлази є активними в діапазоні рН від приблизно З до 7. Стадія цукрофікації може продовжуватися до 120 годин.Processing of cellulose with cellulase is usually carried out at temperatures from 30 to 652C. Cellulases are active in the pH range from about 3 to 7. The saccharification stage can last up to 120 hours.
Дозування целюлазного ферменту забезпечує досягнення достатньо високого рівня конверсії целюлози.The dosage of the cellulase enzyme ensures the achievement of a sufficiently high level of cellulose conversion.
Відповідна доза целюлози звичайно складає від 5 до 50 одиниць фільтрувального паперу (ЕРИ або І)) на грам целюлози. ЕРИ є стандартною мірою, яку визначають і вимірюють відповідно до Стпозе (1987,Риге апаThe appropriate dose of cellulose is usually from 5 to 50 units of filter paper (ERI or I)) per gram of cellulose. ERI is a standard measure that is defined and measured according to Stpose (1987, Ryge apa
Аррі.Спет.59:257-268).Arri. Spet. 59:257-268).
Крім використання піролізу для попередньої обробки вихідної сировини, піроліз може бути також використаний для обробки попередньо обробленої сировини з метою витягання корисних матеріалів. Для генерації паливних газів поряд з іншими різними газоподібними, рідкими і твердими продуктами може бути особливо використана форма піролізу, відома як газифікація. Для здійснення газифікації попередньо оброблену сировину вводять у камеру піролізу і нагрівають до високої температури, звичайно до 7002С або більше.In addition to the use of pyrolysis for the pretreatment of raw materials, pyrolysis can also be used for the treatment of pretreated raw materials in order to extract useful materials. A form of pyrolysis, known as gasification, can be particularly used to generate fuel gases, along with other various gaseous, liquid and solid products. To carry out gasification, pre-treated raw materials are introduced into the pyrolysis chamber and heated to a high temperature, usually up to 7002C or more.
Використовувана температура залежить від ряду факторів, які включають природу вихідної сировини і необхідні продукти.The temperature used depends on a number of factors, which include the nature of the raw material and the required products.
Для сприяння газифікації в камеру піролізу додають також кисень (наприклад, у вигляді чистого кисневого газу і/або у вигляді повітря) і водяну пару (наприклад, перегріту пару). Зазначені сполуки взаємодіють з вуглецевмісним матеріалом сировини в багатостадійній реакції з генерацією газової суміші, називаної синтез-газ (або "сингаз"). Під час газифікації в камеру піролізу вводять по суті обмежену кількість кисню, що дає можливість деякій частини матеріалу сировини згоряти з утворенням монооксиду вуглецю і генерувати теплоту процесу.Oxygen (for example, in the form of pure oxygen gas and/or in the form of air) and steam (for example, superheated steam) are also added to the pyrolysis chamber to promote gasification. These compounds interact with the carbon-containing raw material in a multistage reaction with the generation of a gas mixture called synthesis gas (or "syngas"). During gasification, an essentially limited amount of oxygen is introduced into the pyrolysis chamber, which enables some part of the raw material to burn with the formation of carbon monoxide and generate process heat.
Теплота процесу може бути потім використана для промотування другої реакції, яка перетворює додатковий матеріал сировини у водень і монооксид вуглецю.The heat of the process can then be used to promote a second reaction that converts the additional feedstock into hydrogen and carbon monoxide.
На першій стадії загальної реакції нагрівання матеріалу вихідної сировини дає обвуглілий продукт, який може включати широку множину різних продуктів на основі вуглеводнів. Можуть бути одержані деякі леткі речовини (наприклад, деякі газоподібні вуглеводневі речовини), що приводить до зниження загальної маси матеріалу вихідної сировини. Потім на другій стадії реакції деяка частина летких речовин, одержаних на першій стадії, взаємодіє з киснем у реакції горіння з одержанням як монооксиду вуглецю, так і діоксиду вуглецю. Реакція горіння виділяє тепло, яке промотує третю стадію реакції. На третій стадії діоксид вуглецю і водяна пара (наприклад, вода) взаємодіють з обвуглілим продуктом, генерованим на першій стадії, з утворенням монооксиду вуглецю і водневого газу. Монооксид вуглецю може також взаємодіяти з водяною парою в реакції зрушення у водяному газі з утворенням діоксиду вуглецю і додаткового водневого газу.In the first stage of the general reaction, heating the feed material gives a charred product, which can include a wide variety of different hydrocarbon-based products. Some volatile substances (for example, some gaseous hydrocarbon substances) can be obtained, which leads to a decrease in the total mass of the raw material. Then, in the second stage of the reaction, some part of the volatile substances obtained in the first stage interacts with oxygen in a combustion reaction with the production of both carbon monoxide and carbon dioxide. The combustion reaction releases heat, which promotes the third stage of the reaction. In the third stage, carbon dioxide and water vapor (for example, water) interact with the charred product generated in the first stage, with the formation of carbon monoxide and hydrogen gas. Carbon monoxide can also react with water vapor in a water gas shift reaction to form carbon dioxide and additional hydrogen gas.
Газифікація може бути використана, наприклад, як первинний процес для безпосередньої генерації продуктів з попередньо обробленої сировини для їх подальшого транспортування і/або продажу. Альтернативно або на доповнення, газифікація може бути використана як допоміжний спосіб генерації палива для загальної системи обробки. Збагачений воднем синтез-газ, генерований у процесі газифікації, може бути спалений, наприклад, для одержання електрики і/або теплоти процесу, які можуть бути спрямовані для використання в інших місцях розташування в системі обробки. В результаті загальна система обробки може бути щонайменше частково самопідтримуваною. Під час і/або після газифікації може бути також одержаний ряд інших продуктів, які включають олії піролізу і газоподібні речовини на основі вуглеводнів; їх можна, у разі потреби, відокремити і зберігати або транспортувати.Gasification can be used, for example, as a primary process for the direct generation of products from pre-processed raw materials for their further transportation and/or sale. Alternatively or additionally, gasification can be used as an auxiliary fuel generation method for the overall processing system. The hydrogen-enriched synthesis gas generated in the gasification process can be burned, for example, to produce electricity and/or process heat that can be directed for use elsewhere in the processing system. As a result, the overall processing system can be at least partially self-sustaining. A number of other products may also be produced during and/or after gasification, which include pyrolysis oils and hydrocarbon-based gaseous substances; they can, if necessary, be separated and stored or transported.
Для газифікації попередньо обробленої сировини придатна множина різних камер піролізу, які включають камери піролізу, розкриті в даному описі. Реакційні системи з псевдозрідженим шаром, у яких попередньо оброблену сировину псевдозріджують у водяній парі і/або суміші кисень/повітря, особливо забезпечують відносно високу продуктивність і пряме витягання продуктів. Твердий обвуглілий продукт, що залишається після газифікації в системі з псевдозрідженим шаром (або в інших камерах піролізу), може бути спалений для генерації додаткової теплоти процесу, призначеної для промотування наступних реакцій газифікації.A variety of different pyrolysis chambers are suitable for gasification of pretreated raw materials, which include the pyrolysis chambers disclosed herein. Fluidized bed reaction systems, in which pretreated raw materials are fluidized in steam and/or oxygen/air mixtures, particularly provide relatively high productivity and direct product extraction. The solid char remaining after gasification in a fluidized bed system (or in other pyrolysis chambers) can be burned to generate additional process heat intended to promote subsequent gasification reactions.
Після ферментації одержані рідини можна переганяти з використанням, наприклад, "ферментаційної колони" для відділення етанолу й інших спиртів від більшої частини води і твердих частинок, що залишилися. Пара, що виходить з ферментаційної колони, може містити 35 мас. 9о етанолу, і її подають у ректифікаційну колону. Суміш майже азеотропного (92,5 90) етанолу і води з ректифікаційної колони може бути очищена для одержання чистого (99,5 95) етанолу з використанням молекулярних сит у паровій фазі. Залишки з дна ферментаційної колони можуть бути спрямовані в перший корпус трикорпусного випарного апарата. Парціальний конденсатор гарячого зрошення ректифікаційної колони може забезпечити тепло для зазначеного першого корпусу. Після першого корпусу тверді частинки можуть бути відділені з використанням центрифуги і висушені в барабанній сушарці.After fermentation, the resulting liquids can be distilled using, for example, a "fermentation column" to separate the ethanol and other alcohols from most of the remaining water and solids. The steam leaving the fermentation column can contain 35 wt. 90% of ethanol, and it is fed into the rectification column. A mixture of near-azeotropic (92.5 90) ethanol and water from the distillation column can be purified to obtain pure (99.5 95) ethanol using molecular sieves in the vapor phase. The residues from the bottom of the fermentation column can be sent to the first body of the three-body evaporator. A fractional condenser of hot irrigation of the distillation column may provide heat for said first housing. After the first case, the solid particles can be separated using a centrifuge and dried in a drum dryer.
Частина (25 95) потоку, що витікає з центрифуги, може бути рециркульована на ферментацію й інша частина спрямована в другий або третій корпуси випарного апарата. Більша частина конденсату випарного апарата може бути повернута в процес у вигляді зовсім чистого конденсату, невелику порцію якого відокремлюють і направляють в обробку стічних вод для запобігання накопиченню низькокиплячих сполук.Part (25 95) of the flow flowing out of the centrifuge can be recirculated for fermentation and the other part is directed to the second or third bodies of the evaporator. Most of the condensate of the evaporator can be returned to the process in the form of completely clean condensate, a small portion of which is separated and sent to wastewater treatment to prevent the accumulation of low-boiling compounds.
Обробку стічних вод використовують для зведення до мінімуму вимог до просочувальної води установки шляхом обробки технологічної води для повторного використання в установці. Обробка стічних вод може також виробляти паливо (наприклад, шлам і біогаз), яке може бути використане для підвищення загальної ефективності процесу виробництва етанолу. Як зазначено нижче докладно, шлам і біогаз можуть бути використані, наприклад, для одержання водяної пари й електрики, які можуть бути використані в різних способах виробництва.Wastewater treatment is used to minimize plant leachate requirements by treating process water for reuse in the plant. Wastewater treatment can also produce fuels (such as sludge and biogas) that can be used to increase the overall efficiency of the ethanol production process. As detailed below, sludge and biogas can be used, for example, to produce steam and electricity, which can be used in various production methods.
Стічні води спочатку перекачують у грохот (наприклад, колосниковий грохот) для видалення великих частинок, які збирають у бункері. У деяких варіантах великі частинки направляють на земляний насип. Додатково або альтернативно, великі частинки спалюють з одержанням водяної пари і/або електрики, як описано більш докладно нижче. Відстань між стрижнями в колосниковому грохоті в більшості випадків складає від 1/4 дюйма (0,635 см) до 1 дюйма (2,54 см) (наприклад, 1/2 дюйми (1,27 см)).The wastewater is first pumped through a screen (such as a grate screen) to remove large particles, which are collected in a hopper. In some versions, large particles are directed to an earth mound. Additionally or alternatively, large particles are burned to produce steam and/or electricity, as described in more detail below. The distance between the rods in a grate screen is usually between 1/4 inch (0.635 cm) and 1 inch (2.54 cm) (eg 1/2 inch (1.27 cm)).
Потім стічні води протікають у зрівняльний резервуар, у якому зрівнюють органічну концентрацію стічних вод протягом часу утримання. У більшості випадків час утримання складає від 8 до 36 годин (наприклад, 24 години). У резервуарі розміщають змішувач для перемішування вмісту резервуара. У деяких варіантах використовують множину змішувачів, розміщених по всьому резервуару, для перемішування вмісту резервуара. У визначених варіантах змішувач суттєво перемішує вміст зрівняльного резервуара для того, щоб умови (наприклад, концентрація і температура стічних вод) по всьому резервуару були однаковими.The wastewater then flows into the equalization tank, in which the organic concentration of the wastewater is equalized during the retention time. In most cases, the retention time is from 8 to 36 hours (for example, 24 hours). A mixer is placed in the tank to mix the contents of the tank. In some embodiments, a plurality of mixers located throughout the tank are used to mix the contents of the tank. In certain embodiments, the mixer substantially mixes the contents of the equalization tank so that conditions (eg, wastewater concentration and temperature) throughout the tank are the same.
Перший насос перекачує воду зі зрівняльного резервуара в рідинно-рідинній теплообмінник. Теплообмінник контролюють (наприклад, контролем швидкості потоку рідини в теплообмінник), щоб стічні води, які виходять з теплообмінника, знаходилися при температурі, необхідній для анаеробної обробки. Бажана температура для анаеробної обробки може складати, наприклад, від 40 до 6020.The first pump pumps water from the expansion tank into the liquid-liquid heat exchanger. The heat exchanger is controlled (for example, by controlling the flow rate of the liquid into the heat exchanger) so that the wastewater leaving the heat exchanger is at the temperature required for anaerobic treatment. The desired temperature for anaerobic treatment can be, for example, from 40 to 6020.
Після виходу з теплообмінника стічні води надходять в один або декілька анаеробних реакторів. У деяких варіантах концентрація шламу в кожному анаеробному реакторі є такою ж, як і загальна концентрація шламу в стічних водах. В інших варіантах анаеробний реактор має більш високу концентрацію шламу в порівнянні з загальною концентрацією шламу в стічних водах.After leaving the heat exchanger, wastewater enters one or more anaerobic reactors. In some embodiments, the sludge concentration in each anaerobic reactor is the same as the total sludge concentration in the wastewater. In other embodiments, the anaerobic reactor has a higher sludge concentration compared to the total sludge concentration in the wastewater.
Живильний розчин, який містить азот і фосфор, дозують у кожен анаеробний реактор, що містить стічні води.A nutrient solution containing nitrogen and phosphorus is dosed into each anaerobic reactor containing wastewater.
Живильний розчин взаємодіє зі шламом в анаеробному реакторі з одержанням біогазу, який може містити 50 90 метану і мати теплотворність приблизно 12000 британських теплових одиниць (або Віш) на фунт (приблизно 27912 кДж/кг). Біогаз виходить з кожного анаеробного реактора через газовідвідну трубу і протікає в колектор, у якому множину потоків біогазу об'єднують у єдиний потік. Компресор переміщує потік біогазу в паровий котел або двигун внутрішнього згоряння, як докладно описано нижче. У деяких варіантах компресор також переміщує єдиний потік біогазу в каталізатор десульфуризації. Додатково або альтернативно, компресор може переміщати єдиний потік біогазу у відстійник.The feed solution interacts with the sludge in an anaerobic reactor to produce biogas, which may contain 50-90% methane and have a calorific value of approximately 12,000 British thermal units (or Vish) per pound (approximately 27,912 kJ/kg). Biogas leaves each anaerobic reactor through a gas outlet pipe and flows into a collector, in which multiple biogas streams are combined into a single stream. The compressor moves the biogas stream to a steam boiler or internal combustion engine, as detailed below. In some embodiments, the compressor also moves the single biogas stream to the desulfurization catalyst. Additionally or alternatively, a compressor can move a single stream of biogas into a sump.
Другий насос переміщує анаеробний потік, який витікає з анаеробних реакторів, в один або декілька аеробних реакторів (наприклад, у реактори з активним мулом). У кожнім аеробному реакторі розміщають аератор для змішування анаеробного потоку, який витікає, шламу, кисню (наприклад, кисню, що міститься в повітрі). У кожному аеробному реакторі окислювання клітинного матеріалу в анаеробному потоці, який витікає, виробляє діоксид вуглецю, воду й аміак.A second pump moves the anaerobic stream that flows out of the anaerobic reactors into one or more aerobic reactors (eg, activated sludge reactors). An aerator is placed in each aerobic reactor to mix the anaerobic effluent, sludge, and oxygen (eg, oxygen contained in air). In each aerobic reactor, the oxidation of cellular material in the anaerobic effluent produces carbon dioxide, water, and ammonia.
Аеробний потік, який витікає, переміщається (наприклад, самопливом) у розділовий прилад, у якому мул відокремлюють від обробленої води. Частину мулу повертають в один або декілька аеробних реакторів для створення підвищеної концентрації мулу в аеробних реакторах, полегшуючи тим самим аеробне розщеплення клітинного матеріалу в стічних водах. Транспортер видаляє надлишок мулу з розділового приладу. Як докладно зазначено нижче, надлишок мулу використовують як паливо для одержання водяної пари і/або електрики.The aerobic flow that flows out is moved (for example, by gravity) to a separation device, in which the sludge is separated from the treated water. A portion of the sludge is returned to one or more aerobic reactors to create an increased concentration of sludge in the aerobic reactors, thereby facilitating the aerobic breakdown of cellular material in the wastewater. The conveyor removes excess sludge from the separation device. As detailed below, excess sludge is used as fuel to generate steam and/or electricity.
Оброблену воду перекачують з розділового приладу у відстійник. Тверді частинки, дисперговані в обробленій воді, осідають на дно відстійника і потім їх видаляють. Після осадження оброблену воду перекачують з відстійника у фільтр тонкого очищення для видалення додаткових твердих частинок, які залишилися у воді. У деяких варіантах використовують один або більше методів фізико-хімічного розділення для додаткового очищення обробленої води. Оброблена вода може бути перекачана, наприклад, у реактор адсорбції вуглецю. Як інший приклад, оброблена вода може бути перекачана в реактор зворотного осмосу.The treated water is pumped from the separation device into the sump. Solid particles dispersed in the treated water settle to the bottom of the sump and are then removed. After settling, the treated water is pumped from the sump to a fine filter to remove additional solids remaining in the water. In some variants, one or more methods of physical and chemical separation are used for additional purification of treated water. Treated water can be pumped, for example, into a carbon adsorption reactor. As another example, treated water can be pumped into a reverse osmosis reactor.
Виробництво спирту з біомаси може привести до одержання потоків різних побічних продуктів, застосовуваних для генерації водяної пари й електрики, використовуваних у різних частинах установки. Водяна пара, генерована в результаті горіння потоків побічного продукту, може бути використана у процесі дистиляції. Як інший приклад, електрика, генерована в результаті горіння потоків побічного продукту, може бути використана для посилення генераторів електронного пучка й ультразвукових перетворювачів, застосовуваних у попередній обробці.The production of alcohol from biomass can lead to various by-product streams used to generate steam and electricity used in different parts of the plant. Water vapor generated from the combustion of the byproduct streams can be used in the distillation process. As another example, electricity generated from the combustion of byproduct streams can be used to power electron beam generators and ultrasonic transducers used in pretreatment.
Побічні продукти, використовувані для генерації водяної пари й електрики, вироблені з ряду джерел усього процесу. Наприклад, анаеробне "переварювання" стічних вод дає біогаз з високим вмістом метану і невелику кількість відходу біомаси (мул). В іншому прикладі можуть бути використані як паливо тверді частинки після дистиляції (наприклад, неперетворений лігнін целюлоза і геміцелюлоза, що залишилися після попередньої обробки і первинних процесів).By-products used to generate steam and electricity are produced from a number of sources throughout the process. For example, anaerobic "digestion" of wastewater produces biogas with a high methane content and a small amount of biomass waste (sludge). In another example, solid particles after distillation (for example, unconverted lignin, cellulose and hemicellulose remaining after pretreatment and primary processes) can be used as fuel.
Біогаз відводять для одержання електрики в двигун внутрішнього згоряння, з'єднаний з електричним генератором. Біогаз може бути використаний, наприклад, як джерело палива для двигуна з іскровим запалюванням природного газу. Як інший приклад біогаз може бути використаний як джерело палива для двигуна з прямим упорскуванням природного газу. Як інший приклад біогаз може бути використаний як джерело палива для турбіни внутрішнього згоряння. Додатково або альтернативно, двигун внутрішнього згоряння може мати конфігурацію для спільної генерації. Тепло відхідних газів із двигунів внутрішнього згоряння може бути використане, наприклад, для забезпечення гарячої води або водяної пари в установці.Biogas is diverted to an internal combustion engine connected to an electric generator to produce electricity. Biogas can be used, for example, as a fuel source for a natural gas spark ignition engine. As another example, biogas can be used as a fuel source for a direct injection natural gas engine. As another example, biogas can be used as a fuel source for an internal combustion turbine. Additionally or alternatively, the internal combustion engine may be configured for cogeneration. The heat of exhaust gases from internal combustion engines can be used, for example, to provide hot water or steam in the plant.
Шлам і тверді частинки після дистиляції спалюють для нагрівання води, яка протікає в теплообмінник. У деяких варіантах воду, яка протікає в теплообмінник, випарюють і перегрівають з одержанням водяної пари. У визначених варіантах водяну пару використовують у реакторі попередньої обробки й у теплообміні в процесах дистиляції і випарювання. Додатково або альтернативно, водяна пара розширюється і приводить в дію багатоступеневу парову турбіну, з'єднану з електричним генератором. Водяна пара, що виходить з парової турбіни, конденсується з використанням охолоджувальної води і повертається в теплообмінник для повторного нагрівання водяної пари. У деяких варіантах регулюють швидкість потоку води в теплообмінник для одержання цільової струмової віддачі з парової турбіни, з'єднаної з електричним генератором. Наприклад, вода може бути додана в теплообмінник для забезпечення роботи парової турбіни в умовах вище граничних (наприклад, турбіна обертається досить швидко для обертання електричного генератора).Sludge and solid particles after distillation are burned to heat the water that flows into the heat exchanger. In some versions, the water flowing into the heat exchanger is evaporated and superheated to produce water vapor. In certain variants, water vapor is used in the pretreatment reactor and in heat exchange in the processes of distillation and evaporation. Additionally or alternatively, the steam expands and drives a multi-stage steam turbine connected to an electric generator. The steam leaving the steam turbine is condensed using cooling water and returned to the heat exchanger to reheat the steam. In some variants, the rate of water flow into the heat exchanger is regulated to obtain a target current output from a steam turbine connected to an electric generator. For example, water may be added to the heat exchanger to allow the steam turbine to operate at above-limit conditions (for example, the turbine rotates fast enough to spin an electric generator).
Хоча розкриті визначені варіанти, але можливі й інші варіанти.Although certain options are disclosed, other options are possible.
Як приклад, хоча біогаз описаний як відведений у двигун внутрішнього згоряння, з'єднаний з електричним генератором, у деяких варіантах біогаз може бути пропущений у паливну реформінг-установку для одержання водню. Потім водень перетворюють в електрику з використанням паливного елемента.As an example, although the biogas is described as directed to an internal combustion engine coupled to an electric generator, in some embodiments the biogas may be passed through a fuel reformer to produce hydrogen. The hydrogen is then converted into electricity using a fuel cell.
Як інший приклад, хоча біогаз описаний як спалюваний окремо від шламу і твердих частинок після дистиляції, у визначених варіантах всі з побічних продуктів можна спалювати разом з одержанням водяної пари.As another example, although biogas is described as being burned separately from the sludge and solids after distillation, in certain embodiments, all of the byproducts may be burned together with steam.
Одержані спирти можуть являти собою одноатомний спирт, наприклад, етанол, або багатоатомний спирт, наприклад, етиленгліколь або гліцерин. Приклади спиртів, які можуть бути використані, включають метанол, етанол, пропанол, ізопропанол, бутанол, наприклад, н-, втор- або трет-бутанол, етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, гліцерин або суміші зазначених спиртів.The obtained alcohols can be a monohydric alcohol, for example, ethanol, or a polyhydric alcohol, for example, ethylene glycol or glycerin. Examples of alcohols that can be used include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, for example n-, sec- or tert-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin or mixtures of these alcohols.
Кожний з одержаних в установці спиртів має комерційне значення як промислова сировина. Етанол може бути використаний, наприклад, у виробництві лаків і парфумів. Як інший приклад метанол може бути використаний як розчинник, застосовуваний як компонент рідини склоочисника переднього скла автомобіля. Як ще один інший приклад бутанол може бути використаний у пластифікаторах, смолах, лаках і гальмівних рідинах.Each of the alcohols obtained in the installation has commercial value as an industrial raw material. Ethanol can be used, for example, in the production of varnishes and perfumes. As another example, methanol can be used as a solvent used as a component of car windshield wiper fluid. As yet another example, butanol can be used in plasticizers, resins, varnishes, and brake fluids.
Одержаний в установці біоетанол має цінність як інгредієнт, використовуваний в харчовій промисловості й у виробництві напоїв. Наприклад, одержаний в установці етанол може бути очищений до спирту для харчових цілей і використаний як основний інгредієнт у спиртних напоях.The bioethanol produced in the plant has value as an ingredient used in the food industry and in the production of beverages. For example, the ethanol produced in the plant can be purified to alcohol for food purposes and used as the main ingredient in alcoholic beverages.
Одержаний в установці біоетанол має також комерційне значення як транспортне паливо. Використання етанолу як транспортного палива може бути здійснене з відносно низькими капітальними витратами виробників і власників двигунів з іскровим запалюванням (наприклад, зміни в регулюванні упорскування, коефіцієнті надлишкового повітря і компонентах паливоінжекційної системи). Багато автомобільних виробників звичайно пропонують транспортні засоби, здатні працювати на сумішах етанол/бензин, що містять до 85 об. 9о етанолуThe bioethanol produced in the plant is also of commercial importance as a transport fuel. The use of ethanol as a transportation fuel can be accomplished with relatively low capital costs for spark ignition engine manufacturers and owners (eg, changes in injection timing, excess air ratio, and fuel injection system components). Many car manufacturers usually offer vehicles capable of running on ethanol/gasoline mixtures containing up to 85 vol. 9% of ethanol
(наприклад, стандартне устаткування на Спему Тапоє 4х4).(for example, standard equipment on Spemu Tapoe 4x4).
Одержаний в установці біоетанол може бути використаний як моторне паливо для поліпшення охорони навколишнього середовища і підвищення економії поза місцем розташування установки. Наприклад, одержаний у даній установці і використовуваний як паливо етанол може зменшити виділення тепличного газу з джерел, створених руками людини (наприклад, транспортні джерела). Як інший приклад одержаний у даній установці і використовуваний як моторне паливо етанол може також замінити споживання очищеного бензину з нафти.The bioethanol produced in the plant can be used as motor fuel to improve environmental protection and increase savings outside the location of the plant. For example, ethanol produced in this facility and used as fuel can reduce greenhouse gas emissions from man-made sources (for example, transport sources). As another example, the ethanol obtained in this plant and used as a motor fuel can also replace the consumption of refined gasoline from oil.
Біоетанол має більше октанове число, ніж традиційний бензин, і тому може бути використаний для поліпшення експлуатаційних якостей (наприклад, для забезпечення більш високого ступеня стиснення) двигунів з іскровим запалюванням. Наприклад, невеликі кількості (наприклад, 10 об. 95) етанолу можуть бути змішані з бензином і будуть діяти як засіб, що підвищує октанове число палив, використовуваних у двигунах з іскровим запалюванням. Як інший приклад підвищені кількості (наприклад, 85 об. 90) етанолу можуть бути змішані з бензином для додаткового підвищення октанового числа палива і заміни підвищених об'ємів бензину.Bioethanol has a higher octane number than conventional gasoline and can therefore be used to improve the performance (for example, to provide a higher compression ratio) of spark ignition engines. For example, small amounts (eg 10 vol. 95) of ethanol can be mixed with gasoline and will act as an octane booster for fuels used in spark ignition engines. As another example, increased amounts (eg, 85 vol. 90) of ethanol can be blended with gasoline to further increase the octane number of the fuel and replace the increased volumes of gasoline.
Стратегії біоетанолу обговорені, наприклад, ОіРагао у дошитгпа! ої Ошіоок г Віотав5 ЕШПапо! Ргодисіоп апаBioethanol strategies are discussed, for example, by OiRagao in doshitgpa! ой Oshiook g Viotav5 ESHPapo! Rhodisiop apa
Оетапа (ЕІА Рогесавзів), 2002;5Ппеєейпап іп Віоїесппоіоду Ргодгез5, 15:8179,1999;Мапйіп іп Епгуте МісгорезOetapa (EIA Rogesavziv), 2002; 5Ppeeeipap ip Vioiespppoiodu Rgodgez5, 15:8179, 1999; Mapyip ip Epgute Misgorez
Тесппоіоду, 31:274,2002:Сгеег іп ВіоСусіє, 61-65,АрпІ2005;Їупа іп Місгобіоюду апа Моїесшіаг Віоіоду ВНеміємув, 66:3,506-577,2002;Циподаані єї а. у патенті США Ме 4292406; і ВеПату у патенті США Ме 4094742.Thesppoiodu, 31:274,2002:Sgeeg ip VioSusie, 61-65,ArpI2005;Yupa ip Misgobioyudu apa Moiesshiag Vioiodu VNemiemuv, 66:3,506-577,2002;Tsipodaani eyi a. in US patent Me 4292406; and VePatu in US Pat. No. 4,094,742.
Одержані органічні кислоти можуть включати монокарбонові кислоти або полікарбонові кислоти. Приклади органічних кислот включають мурашину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, валеріанову кислоту, капронову кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавлеву кислоту, малонову кислоту, бурштинову кислоту, глутарову кислоту, олеїнову кислоту, лінолеву кислоту, гліколеву кислоту, молочну кислоту, у-оксимасляну кислоту або суміші зазначених кислот.The resulting organic acids may include monocarboxylic acids or polycarboxylic acids. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, palmitic acid, stearic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, oleic acid, linoleic acid, glycolic acid, lactic acid acid, γ-oxybutyric acid or mixtures of these acids.
У деяких варіантах весь ферментаційний процес або його частина можуть бути перервані перед повним перетворенням целюлозного матеріалу в етанол. Проміжні продукти ферментації включають високі концентрації цукру і вуглеводів. Зазначені проміжні продукти ферментації можуть бути використані в приготуванні їжі для споживання людиною або твариною. У деяких варіантах попередня обробка целюлозного матеріалу опроміненням забезпечить одержання стерильних проміжних продуктів ферментації (наприклад, придатних для споживання людиною). У деяких варіантах проміжні продукти ферментації вимагають наступної обробки перед вживанням як харчового продукту Для видалення вологи з проміжних продуктів ферментації з метою полегшення збереження, маніпулювання і збережуваності продукту може бути використана, наприклад, сушильна камера.In some embodiments, all or part of the fermentation process may be interrupted prior to complete conversion of the cellulosic material to ethanol. Fermentation intermediates include high concentrations of sugars and carbohydrates. These fermentation intermediates can be used in the preparation of food for human or animal consumption. In some embodiments, pretreatment of the cellulosic material with irradiation will provide sterile fermentation intermediates (eg, suitable for human consumption). In some embodiments, the fermentation intermediates require further processing before consumption as a food product. For example, a drying chamber may be used to remove moisture from the fermentation intermediates in order to facilitate the storage, handling and shelf life of the product.
Додатково або альтернативно, проміжні продукти ферментації можуть бути подрібнені в лабораторному млині, виконаному з нержавіючої сталі, з одержанням пилоподібної речовини, яка складається з тонкоподрібнених частинок.Additionally or alternatively, fermentation intermediates can be ground in a stainless steel laboratory mill to produce a dusty substance consisting of finely divided particles.
Зерна і розчинні речовини апарата для дистиляції можуть бути перетворені в цінний побічний продукт процесу дистиляції-дегідратації. Після процесу дистиляції-дегідратації зерна і розчинні речовини апарата для дистиляції можуть бути висушені для поліпшення здатності до збереження і маніпулювання матеріалом.The grains and solubles of the distillation apparatus can be converted into a valuable by-product of the distillation-dehydration process. After the distillation-dehydration process, the grains and solutes of the distillation apparatus can be dried to improve the ability to preserve and manipulate the material.
Одержані висушені зерна і розчинні речовини апарата для дистиляції (0005) містять мало крохмалю, багато жиру, багато білків, багато волокна і багато фосфору. Ора5 можуть бути цінними, наприклад, як джерело корму для тварин (наприклад, як джерело корму для молочної великої рогатої худоби). ОО можуть бути потім об'єднані з харчовими добавками для задоволення спеціальних дієтичних вимог окремих категорій тварин (наприклад, балансування засвоюваного лізину і фосфору для харчового раціону свиней).The obtained dried grains and soluble substances of the distillation apparatus (0005) contain little starch, a lot of fat, a lot of protein, a lot of fiber and a lot of phosphorus. Ora5 may be valuable, for example, as a source of animal feed (eg, as a source of feed for dairy cattle). OO can then be combined with food additives to meet the special dietary requirements of certain categories of animals (for example, balancing digestible lysine and phosphorus for the food ration of pigs).
Зазначені вище способи попередньої обробки можуть бути застосовані для рослин з цілющими властивостями. У деяких варіантах ультразвукова обробка може стимулювати біоактивність і/або біодоступність лікувальних компонентів рослин з цілющими властивостями. Додатково або альтернативно, опромінення стимулює біоактивність і/або біодоступність лікувальних компонентів рослин з цілющими властивостями. Обробка ультразвуком і опроміненням може бути об'єднана, наприклад, у попередній обробці кори верби для стимулювання продукування саліцину.The above pretreatment methods can be used for plants with healing properties. In some embodiments, ultrasonic treatment can stimulate the bioactivity and/or bioavailability of medicinal plant components with healing properties. Additionally or alternatively, irradiation stimulates the bioactivity and/or bioavailability of medicinal plant components with healing properties. Treatment with ultrasound and irradiation can be combined, for example, in the preliminary treatment of willow bark to stimulate the production of salicin.
У деяких варіантах проміжні продукти ферментації (наприклад, продукти, що включають високі концентрації цукру і вуглеводів) можуть бути доповнені для створення харчових добавок. Проміжні продукти ферментації можуть бути доповнені, наприклад, кальцієм для створення харчової добавки, яка надає енергію і допомагає підвищити або підтримати міцність кісток.In some embodiments, fermentation intermediates (eg, products that include high concentrations of sugars and carbohydrates) can be supplemented to create nutritional supplements. Fermentation intermediates can be supplemented with, for example, calcium to create a dietary supplement that provides energy and helps increase or maintain bone strength.
Як зазначалося вище, лігнінвмісні залишки з первинних процесів і процесів попередньої обробки мають цінність як паливо високої/середньої енергії і можуть бути використані для генерації енергії і водяної пари для використання в заводських процесах. Однак, такі лігнінові залишки є новим типом паливних твердих частинок і до них пред'являються низькі вимоги за межами установки, а витрати на їх сушіння для наступного транспортування тільки знижують їх потенційну цінність. У деяких випадках газифікація лігнінових залишків може перетворити їх у високоцінний продукт із низькими витратами.As noted above, lignin-containing residues from primary and pretreatment processes have value as high/medium energy fuels and can be used to generate power and steam for use in plant processes. However, such lignin residues are a new type of fuel solids and have low requirements outside the plant, and the cost of drying them for further transportation only reduces their potential value. In some cases, gasification of lignin residues can turn them into a high-value product at low costs.
Клітинна речовина, фурфурол і оцтова кислота ідентифіковані як потенційні побічні продукти устаткування для переробки біомаси в паливо. Проміжна клітинна речовина може мати цінність, але може знадобитися значне очищення. Ринки збуту фурфуролу й оцтової кислоти є на місці, хоча малоймовірно, що вони є досить великими для споживання продукції повністю комерціалізованої промисловості з переробки лігноцелюлози в етанол.Cell matter, furfural, and acetic acid have been identified as potential byproducts of biomass-to-fuel equipment. The cellular intermediate may be of value but may require extensive purification. Markets for furfural and acetic acid are in place, although it is unlikely that they are large enough to consume the output of a fully commercialized lignocellulosic ethanol industry.
Наступні приклади призначені для ілюстрації, а не для обмеження ідей даного опису.The following examples are intended to illustrate and not to limit the ideas of this specification.
Приклад 1 - Одержання волокнистого матеріалу з паперу з багатошаровим покриттям 1500 фунтів (680,39 кг) скиду чистих картонних коробок з-під соку об'ємом половина галона (1,89 л), виготовлених з недрукованого білого крафт-картону з багатошаровим покриттям, що має об'ємну вагу 20 фунтів/фут? (320,37 кг/м3), одержували від фірми Іпіегпайопаї! Рарег. Кожну коробку згинали і сплющували і потім подавали в подрібнювач З пр Ріїпспй Вацдп зі швидкістю приблизно 15-20 фунтів/година (6,80-9,07 кг/година).Example 1 - Production of fibrous material from laminated paper 1500 lb (680.39 kg) of empty half gallon (1.89 L) juice cartons made from unprinted laminated white kraft paperboard, which has a density of 20 lb/ft? (320.37 kg/m3), received from the company Ipiegpaiopai! Rare Each box was bent and flattened and then fed into a Z pr Riipspy Vacdp shredder at a rate of approximately 15-20 pounds/hour (6.80-9.07 kg/hour).
Подрібнювач оснащували двома 12-дюймовими (30,48-см) обертовими лопатями, двома неповоротними лопатями і розвантажувальним ситом з розміром отворів 0,30 дюйма (0,76 см). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями доводили до 0,10 дюйма (0,254 см). Продукт із подрібнювача був схожий на конфеті, що мають ширину від 0,1 дюйма (0,254 см) до 0,5 дюйма (1,27 см), довжину від 0,25 дюйма (0,635 см) до 1 дюйма (2,54 см) і товщину, еквівалентну товщині вихідного матеріалу (приблизно 0,075 дюйма (приблизно 0,190 см)).The shredder was equipped with two 12-inch (30.48-cm) rotating blades, two non-rotating blades, and a 0.30-inch (0.76 cm) discharge screen. The gap between the rotating and non-rotating blades was adjusted to 0.10 inches (0.254 cm). The product from the shredder was confetti-like, 0.1 inch (0.254 cm) to 0.5 inch (1.27 cm) wide, 0.25 inch (0.635 cm) to 1 inch (2.54 cm) long ) and a thickness equivalent to that of the parent material (approximately 0.075 inch (approximately 0.190 cm)).
Конфетіподібний матеріал подавали в дисковий ніж Мансона моделі 50630. Модель 50630 оснащена чотирма обертовими лопатями, чотирма неповоротними лопатями і розвантажувальним ситом, що має розмір отворів 1/8 дюйма (3,175 мм). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями встановлювали рівним приблизно 0,020 дюйма (0,5 мм). Дисковий ніж зрушував поперек конфетіподібні шматочки лезами ножа, роздираючи їх на частини і вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно 1 фунт/година (0,453 кг/година).The confetti-like material was fed into a Munson Model 50630 disc knife. The Model 50630 is equipped with four rotating blades, four non-rotating blades, and a discharge screen having an opening size of 1/8 inch (3.175 mm). The gap between the rotating and non-rotating blades was set to approximately 0.020 inch (0.5 mm). The disc knife moved across the confetti-like pieces with knife blades, tearing them apart and releasing the fibrous material at a rate of about 1 lb/hour (0.453 kg/hour).
Волокнистий матеріал мав питому поверхню за методом БЕТ 0,9748-0,0167 мг/г, пористість 89,0437 965 і об'ємну вагу (при 0,53 фунт/дюйм: (0,373 кг/см2)) 0,1260 г/мл. Середня довжина волокон складала 1,141 мм, і середня ширина волокон складала 0,027 мм, що давало середнє відношення Д/Д 42:11. Сканований електронний мікрознімок волокнистого матеріалу показаний на фіг.26 при 25-кратному збільшенні.The fibrous material had a BET surface area of 0.9748-0.0167 mg/g, a porosity of 89.0437 965 and a bulk density (at 0.53 lb/in: (0.373 kg/cm2)) of 0.1260 g/ Jr. The average fiber length was 1.141 mm and the average fiber width was 0.027 mm, giving an average L/D ratio of 42:11. A scanned electron micrograph of the fibrous material is shown in Fig. 26 at a 25-fold magnification.
Приклад 2 - Одержання волокнистого матеріалу з вибіленого крафт-картону 1500 фунтів (680,39 кг) скиду чистого вибіленого білого крафт-картону, що має об'ємну вагу 30 фунтів/фут3 (480,55 кг/м3), одержували від фірми Іпіегпайопа! Рарег. Матеріал згинали і сплющували і потім подавали в подрібнювач З Нр РБіІїпсп Вацодп зі швидкістю приблизно 15-20 фунтів/година (6,80-9,07 кг/година). Подрібнювач постачали двома 12-дюймовими (30,48-см) обертовими лопатями, двома неповоротними лопатями і розвантажувальним ситом з розміром отворів 0,30 дюйма (0,76 см). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями доводили до 0,10 дюйма (0,254 см). Продукт із подрібнювача був схожий на конфеті, що мають ширину від 0,1 дюйма (0,254 см) до 0,5 дюйма (1,27 см), довжину від 0,25 дюйма (0,635 см) до 1 дюйма (2,54 см) |і товщину, еквівалентну товщині вихідного матеріалу (приблизно 0,075 дюйма (приблизно 0,190 см)).Example 2 - Preparation of Fibrous Material from Bleached Kraft Paper 1500 lb (680.39 kg) of clean bleached white kraft paperboard having a bulk density of 30 lb/ft3 (480.55 kg/m3) was obtained from Ipiegpaiopa ! Rare The material was bent and flattened and then fed into a C Nr RBiIipsp Wacodp shredder at a rate of approximately 15-20 pounds/hour (6.80-9.07 kg/hour). The shredder was supplied with two 12-inch (30.48-cm) rotating blades, two non-rotating blades, and a 0.30-inch (0.76 cm) discharge screen. The gap between the rotating and non-rotating blades was adjusted to 0.10 inches (0.254 cm). The product from the shredder was confetti-like, 0.1 inch (0.254 cm) to 0.5 inch (1.27 cm) wide, 0.25 inch (0.635 cm) to 1 inch (2.54 cm) long ) |and a thickness equivalent to the thickness of the parent material (approximately 0.075 inch (approximately 0.190 cm)).
Конфетіподібний матеріал подавали в дисковий ніж Мансона моделі 52630. Розвантажувальне сито мало розмір отворів 1/8 дюйма (3,175 мм). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями встановлювали рівним приблизно 0,020 дюйма (0,5 мм). Дисковий ніж зрушував поперек конфетіподібні шматочки, вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно 1 фунт/година (0,453 кг/година). Волокнистий матеріал мав питому поверхню за методом БЕТ 1,1316-0,0103 м2/г, пористість 88,3285 95 і об'ємну вагу (при 0,53 фунт/дюйм? (0,373 кг/см?)) 0,1497 г/мл. Середня довжина волокон складала 1,063 мм, і середня ширина волокон складала 0,0245 мм, що давало середнє відношення Д/Д 43:1. Сканований електронний мікрознімок волокнистого матеріалу показаний на Фіг.27 при 25-кратному збільшенні.The confetti-like material was fed into a Munson Model 52630 disc knife. The discharge screen had an opening size of 1/8 inch (3.175 mm). The gap between the rotating and non-rotating blades was set to approximately 0.020 inch (0.5 mm). The disc knife moved across the confetti pieces, releasing the fibrous material at a rate of approximately 1 lb/hr (0.453 kg/hr). The fibrous material had a BET surface area of 1.1316-0.0103 m2/g, a porosity of 88.3285 95 and a bulk density (at 0.53 lb/in? (0.373 kg/cm?)) of 0.1497 g / ml. The average fiber length was 1.063 mm and the average fiber width was 0.0245 mm, giving an average D/D ratio of 43:1. A scanned electron micrograph of the fibrous material is shown in Fig. 27 at a 25-fold magnification.
Приклад З - Одержання двічі підданого зрушенню волокнистого матеріалу з вибіленого крафт-картону 1500 фунтів (680,39 кг) скиду чистого вибіленого білого крафт-картону, що має об'ємну вагу 30 фунтів/фут3 (480,55 кг/м3), одержували від фірми Іпіегпайопа! Рарег. Матеріал згинали і сплющували і потім подавали в подрібнювач З Нр РБіІїпсп Вацдп зі швидкістю приблизно 15-20 фунтів/година (6,80-9,07 кг/година). Подрібнювач постачали двома 12-дюймовими (30,48-см) обертовими лопатями, двома неповоротними лопатями і розвантажувальним ситом з розміром отворів 0,30 дюйма (0,76 см). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями доводили до 0,10 дюйма (0,254 см). Продукт із подрібнювача був схожий на конфеті (які зазначені вище). Конфетіподібний матеріал подавали в дисковий ніж Масона моделі 52630. Розвантажувальне сито мало розмір отворів 1/16 дюйма (1,588 мм). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями встановлювали рівним приблизно 0,020 дюйма (0,50 мм). Дисковий ніж зрушував поперек конфетіподібні шматки, вивільняючи волокнистий матеріал зі швидкістю приблизно 1 фунт/година (0,453 кг/година). Одержаний в результаті першого зрушення матеріал подавали назад у ту ж саму вищевказану установку і знову піддавали зрушенню. Одержаний волокнистий матеріал мав питому поверхню за методом БЕТ 1,4408-40,0156 мг/г, пористість 90,8998 95 і об'ємну вагу (при 0,53 фунт/дюйм? (0,373 кг/см?)) 0,1298 г/мл. Середня довжина волокон складала 0,891 мм, і середня ширина волокон складала 0,026 мм, що давало середнє відношення Д/Д 34:11. Сканований електронний мікрознімок волокнистого матеріалу показаний на Фіг.28 при 25-кратному збільшенні.Example C - Preparation of Double Sheared Bleached Kraft Paperboard 1500 lb (680.39 kg) discharge of clean bleached white kraft paperboard having a bulk density of 30 lb/ft3 (480.55 kg/m3) was obtained from the company Ipiegpayopa! Rare The material was bent and flattened and then fed into a C Nr RBiIipsp Vacdp shredder at a rate of approximately 15-20 lb/hr (6.80-9.07 kg/hr). The shredder was supplied with two 12-inch (30.48-cm) rotating blades, two non-rotating blades, and a 0.30-inch (0.76 cm) discharge screen. The gap between the rotating and non-rotating blades was adjusted to 0.10 inches (0.254 cm). The product from the shredder was similar to the confetti (which is listed above). The confetti-like material was fed into a Mason disc knife model 52630. The discharge screen had an opening size of 1/16 inch (1.588 mm). The gap between the rotating and non-rotating blades was set to approximately 0.020 inch (0.50 mm). The disc knife moved the confetti-like pieces across, releasing the fibrous material at a rate of approximately 1 lb/hr (0.453 kg/hr). The material obtained as a result of the first displacement was fed back into the same above-mentioned installation and subjected to displacement again. The resulting fibrous material had a BET surface area of 1.4408-40.0156 mg/g, a porosity of 90.8998 95 and a bulk density (at 0.53 lb/in? (0.373 kg/cm?)) of 0.1298 g/ml The average fiber length was 0.891 mm and the average fiber width was 0.026 mm, giving an average L/D ratio of 34:11. A scanned electron micrograph of the fibrous material is shown in Fig. 28 at a 25-fold magnification.
Приклад 4 - Одержання тричі підданого зрушенню волокнистого матеріалу з вибіленого крафт-картону 1500 фунтів (680,39 кг) скиду чистого вибіленого білого крафт-картону, що має об'ємну вагу 30 фунт/фут3 (480,55 кг/м), одержували від фірми Іпієгпайопа! Рарег. Матеріал згинали і сплющували і потім подавали в подрібнювач З Нр РБіІїпсп Вацдп зі швидкістю приблизно 15-20 фунтів/година (6,80-9,07 кг/година). Подрібнювач постачали двома 12-дюймовими (30,48-см) обертовими лопатями, двома неповоротними лопатями і розвантажувальним ситом з розміром отворів 0,30 дюйма (0,76 см). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями доводили до 0,10 дюйма (0,254 см). Продукт із подрібнювача був схожий на конфеті (які зазначені вище). Конфетіподібний матеріал подавали в дисковий ніж Мансона моделі 52630. Розвантажувальне сито мало розмір отворів 1/3 дюйма (3,175 мм). Зазор між обертовими і неповоротними лопатями встановлювали рівним приблизно 0,020 дюйма (0,50 мм). Дисковий ніж зрушував поперек конфетіподібні шматочки лезами ножа.Example 4 - Preparation of Tri-Sheared Bleached Kraft Fiberboard A 1500 lb (680.39 kg) discharge of clean bleached white kraft paperboard having a bulk density of 30 lb/ft3 (480.55 kg/m) was obtained from the company Ipiegpayopa! Rare The material was bent and flattened and then fed into a C Nr RBiIipsp Vacdp shredder at a rate of approximately 15-20 lb/hr (6.80-9.07 kg/hr). The shredder was supplied with two 12-inch (30.48-cm) rotating blades, two non-rotating blades, and a 0.30-inch (0.76 cm) discharge screen. The gap between the rotating and non-rotating blades was adjusted to 0.10 inches (0.254 cm). The product from the shredder was similar to the confetti (which is listed above). The confetti-like material was fed into a Munson Model 52630 disc knife. The discharge screen had a 1/3 inch (3.175 mm) hole size. The gap between the rotating and non-rotating blades was set to approximately 0.020 inch (0.50 mm). The disk knife moved across the confetti-like pieces with the knife blades.
Одержаний в результаті першого зрушення матеріал подавали назад у ту ж саму вищевказану установку і сито заміняли ситом з розміром отворів 1/16 дюйма (1,588 мм). Зазначений матеріал піддавали зрушенню. Одержаний в результаті другого зрушення матеріал подавали назад у ту ж саму вищевказану установку і сито заміняли ситом з розміром отворів 1/32 дюйма (0,794 мм). Зазначений матеріал піддавали зрушенню. Волокнистий матеріал, що утворився, мав питому поверхню за методом БЕТ 1,6897--0,0155 м2/г, пористість 87,7163 95 і об'ємну вагу (при 0,53 фунт/дюйм? (0,373 кг/см?7) ) 0,1448 г/мл. Середня довжина волокон складала 0,824 мм, і середня ширина волокон складала 0,0262 мм, що давало середнє відношення Д/Д 32:11. Сканований електронний мікрознімок волокнистого матеріалу показаний на Ффіг.29 при 25-кратному збільшенні.The resulting material from the first shift was fed back to the same plant as above and the screen was replaced with a 1/16 inch (1.588 mm) screen. The specified material was subjected to displacement. The resulting material from the second shift was fed back into the same above plant and the screen was replaced with a 1/32 inch (0.794 mm) screen. The specified material was subjected to displacement. The resulting fibrous material had a BET surface area of 1.6897--0.0155 m2/g, a porosity of 87.7163 95 and a bulk density (at 0.53 lb/in? (0.373 kg/cm?7 ) ) 0.1448 g/ml. The average fiber length was 0.824 mm and the average fiber width was 0.0262 mm, giving an average L/D ratio of 32:11. A scanned electron micrograph of the fibrous material is shown in Fig. 29 at a 25-fold magnification.
Приклад 5 - Одержання ущільненого волокнистого матеріалу з вибіленого крафт-картону без додавання сполучної речовиниExample 5 - Production of compacted fibrous material from bleached kraft paperboard without adding a binder
Волокнистий матеріал одержували відповідно до прикладу 2. На кожні 10 фунтів (4,535 кг) волокнистого матеріалу розприскували приблизно 1 фунт (0,4536 кг) води. Волокнистий матеріал ущільнювали з використанням Саїїйогпіа РеїІєї Міїї 1100 (гранулятора), що працює при 752С. Одержували гранули, що мають об'ємну вагу в діапазоні від приблизно 7 фунтів/фут? (112,13 кг/м3) до приблизно 15 фунтів/футЗ (240,28 кг/м3).The fibrous material was prepared according to Example 2. For every 10 pounds (4.535 kg) of fibrous material, approximately 1 pound (0.4536 kg) of water was sprayed. The fibrous material was densified using a Siligoria Reilly Miii 1100 (granulator) operating at 752°C. Did you get pellets that have a bulk density in the range of about 7 lbs/ft? (112.13 kg/m3) to about 15 lb/ft3 (240.28 kg/m3).
Приклад 6 - Одержання ущільненого волокнистого матеріалу з вибіленого крафт-картону з додаванням сполучної речовиниExample 6 - Production of compacted fibrous material from bleached kraft cardboard with the addition of a binder
Волокнистий матеріал одержували відповідно до прикладу 2.Fibrous material was obtained according to example 2.
Одержували 2 мас. 95 вихідний розчин РОЇ МОХ М МУ5А М10 (поліетиленоксиду) у воді.Received 2 wt. 95 initial solution of ROI MOH M MU5A M10 (polyethylene oxide) in water.
На кожні 10 фунтів (4,535 кг) волокнистого матеріалу розприскували приблизно 1 фунт (0,4536 кг) води.For every 10 pounds (4.535 kg) of fibrous material, approximately 1 pound (0.4536 kg) of water was sprayed.
Волокнистий матеріал ущільнювали з використанням Саїйогпіа Реїєї Мі 1100 (гранулятора), що працює при 7526. Одержували гранули, що мають об'ємну вагу в діапазоні від приблизно 15 фунтів/фут? (240,28 кг/му) до приблизно 40 фунтів/фут? (640,74 кг/м).The fibrous material was densified using a Saijopia Reiyi Mi 1100 (granulator) operating at 7526. Pellets having bulk weights ranging from about 15 lb/ft? (240.28 kg/mu) to about 40 lb/ft? (640.74 kg/m).
Приклад 7 - Зниження молекулярної маси целюлози у волокнистому крафт-папері гамма-опроміненням з мінімальним окислюваннямExample 7 - Reduction of the molecular weight of cellulose in fibrous kraft paper by gamma irradiation with minimal oxidation
Волокнистий матеріал одержували відповідно до прикладу 4. Волокнистий крафт-папір ущільнювали відповідно до прикладу 5.Fibrous material was obtained according to example 4. Fibrous kraft paper was compacted according to example 5.
Ущільнені гранули поміщали в скляну ємність, що має максимальний об'єм 250 мл. Зі скляної ємності відкачували повітря у високому вакуумі (107 мм На) протягом 30 хвилин і потім її наповнювали газоподібним аргоном. Ємність закупорювали в атмосфері аргону. Гранули в ємності опромінювали гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при потужності дози приблизно 1 Мрад/гоодина з одержанням опроміненого матеріалу, у якому целюлоза мала молекулярну масу, яка нижче молекулярної маси волокнистого вихідного крафт-матеріалу.Compacted granules were placed in a glass container with a maximum volume of 250 ml. Air was pumped out of the glass vessel under high vacuum (107 mm Na) for 30 minutes and then filled with argon gas. The container was sealed in an argon atmosphere. The pellets in the container were irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a dose rate of about 1 Mrad/goodin to produce irradiated material in which the cellulose had a molecular weight lower than the molecular weight of the fibrous starting kraft material.
Приклад 8 - Зниження молекулярної маси целюлози у волокнистому крафт-папері гамма-опроміненням з максимальним окислюваннямExample 8 - Reduction of the molecular mass of cellulose in fibrous kraft paper by gamma irradiation with maximum oxidation
Волокнистий матеріал одержували відповідно до прикладу 4. Волокнистий крафт-папір ущільнювали відповідно до прикладу 5.Fibrous material was obtained according to example 4. Fibrous kraft paper was compacted according to example 5.
Ущільнені гранули поміщали в скляну ємність, що має максимальний об'єм 250 мл. Скляну ємність закупорювали в атмосфері повітря. Гранули в ємності опромінювали гамма-випромінюванням протягом приблизно З годин при потужності дози приблизно 1 Мрад/година з одержанням опроміненого матеріалу, у якому целюлоза мала молекулярну масу, яка нижче молекулярної маси волокнистого вихідного крафт-матеріалу.Compacted granules were placed in a glass container with a maximum volume of 250 ml. The glass container was sealed in an air atmosphere. The pellets in the tank were irradiated with gamma radiation for about 3 hours at a dose rate of about 1 Mrad/hour to produce irradiated material in which the cellulose had a molecular weight lower than the molecular weight of the fibrous starting kraft material.
Приклад 9 - Спосіб визначення молекулярної маси целюлозних і лігноцелюлозних матеріалів гель-проникною хроматографієюExample 9 - Method for determining the molecular weight of cellulosic and lignocellulosic materials by gel permeation chromatography
Целюлозний і лігпоцелюлозний матеріал для аналізу обробляли відповідно до прикладу 4. Присутні в наступних таблицях зразки матеріалів включають крафт-папір (Р), пшеничну солому (М/5), люцерну (А) і просо прутоподібне (5021). Число "132" зразка ІО стосується розміру частинок матеріалу після зрушення і використання сита з розміром отворів 1/32 дюйм (0,794 мм). Число після тире стосується дози опромінення (Мрад) і "05" стосується ультразвукової обробки. Наприклад, зразок ІЮ "РІ132-10" належить до крафт-паперу, що був підданий зрушенню з одержанням розміру частинок 132 меш і опромінений дозою 10 Мрад.The cellulosic and ligpocellulosic material for analysis was processed according to Example 4. Sample materials present in the following tables include Kraft paper (P), wheat straw (M/5), alfalfa (A), and millet (5021). The number "132" of the IO sample refers to the particle size of the material after shearing and using a 1/32 inch (0.794 mm) mesh screen. The number after the dash refers to the radiation dose (Mrad) and the "05" refers to the ultrasound treatment. For example, the sample of IU "RI132-10" belongs to kraft paper, which was subjected to a shift to obtain a particle size of 132 mesh and irradiated with a dose of 10 Mrad.
Таблиця 1Table 1
Пік середньої молекулярної маси опроміненого крафт-паперуPeak average molecular weight of irradiated kraft paper
РІЗ2 77777 17171717171717171017171717171711 1717111 Немає | 32853-210006RAZ2 77777 17171717171717171017171717171711 1717111 None | 32853-210006
Крафт-папірKraft paper
РІЗАОВ 17777770 17771711 так | зоеБнНоїЗ «З'являються низькі дози опромінення для підвищення молекулярної маси деяких матеріалів "Потужність дози дорівнює 1 Мрад/година г2Обробка ультразвуком частотою 20 кГц протягом 30 хвилин з використанням рупора потужністю 10008Вт в умовах рециркуляції матеріалу, диспергованого у водіRIZAOV 17777770 17771711 yes | zoeBnNoiZ "Low doses of radiation appear to increase the molecular weight of some materials" The dose rate is 1 Mrad/hour g2 Ultrasound treatment with a frequency of 20 kHz for 30 minutes using a horn with a power of 10008 W in conditions of recirculation of material dispersed in water
Таблиця 2Table 2
Пік середньої молекулярної маси опромінених матеріалівPeak average molecular weight of irradiated materials
Зразокір | Мепіка | Доза'єМрад) | Ультразвує | СередняММесСКО 1 1111717711111011111111171111 Немає | сллоталтнивтеї0ОZrazokir | Mapika | DozaieMrad) | Ultrasound SrednyaMMesSKO 1 11117177111110111111111171111 None | sllotaltnyvtei0O
Міг 2 11117177711110111111171171111111« 1111117 лволввбнівітої0Mig 2 11117177711110111111171171111111« 1111117 lvolvvbnivitoi0
А132 а1111711111єк1111111єк11111111гавни0 2 11117177711110111111171171111111« 11111171 5Б736оз83693 ЩA132 а1111711111ек1111111ек11111111гавни0 2 11117177711110111111171171111111« 11111171 5Б736оз83693 Sh
За132 "Коалесценція піків після обробки «З'являються низькі дози опромінення для підвищення молекулярної маси деяких матеріалів "Потужність дози дорівнює 1 Мрад/година 2Обробка ультразвуком частотою 20 кГц протягом 30 хвилин з використанням рупора потужністю 10008Вт в умовах рециркуляції матеріалу, диспергованого у водіZa132 "Coalescence of peaks after treatment "Low doses of radiation appear to increase the molecular weight of some materials "The dose rate is 1 Mrad/hour 2Ultrasound treatment at a frequency of 20 kHz for 30 minutes using a horn with a power of 10008 W under conditions of recirculation of material dispersed in water
Для визначення молекулярно-масового розподілу полімерів використовували гель-проникну хроматографію (СРС, ГПХ). Під час аналізу ГПХ, розчин зразка полімеру пропускали через колонку, наповнену пористим гелем, який уловлює дрібні молекули. Зразок розділяли на основі молекулярного розміру, при цьому молекули більшого розміру вимивалися швидше, ніж дрібні молекули. Час утримання кожного компонента найбільш часто виявляли з використанням показника заломлення (Н1, ПЗ), випарного світлорозсіювання (Е! 5, ВСР) або ультрафіолетового світла (УФ) і порівнювали з каліброваною кривою. Потім одержані дані використовували для обчислення молекулярно-масового розподілу зразка.Gel permeation chromatography (SPC, GPC) was used to determine the molecular weight distribution of polymers. During GPC analysis, a polymer sample solution is passed through a column filled with a porous gel that traps small molecules. The sample was separated based on molecular size, with larger molecules eluting faster than smaller molecules. The retention time of each component was most often detected using refractive index (H1, PZ), evaporative light scattering (E! 5, BSR) or ultraviolet light (UV) and compared to a calibrated curve. Then the obtained data were used to calculate the molecular mass distribution of the sample.
Для охарактеризування синтетичних полімерів розподіл молекулярних мас є більш переважним, ніж єдина молекулярна маса. Для охарактеризування такого розподілу використовують статистичні середні величини.For the characterization of synthetic polymers, the distribution of molecular weights is more preferable than a single molecular weight. Statistical averages are used to characterize such a distribution.
Найбільш відомими величинами в даному випадку є "середньочислова молекулярна маса" (Ма) і «середньовагова молекулярна маса» (Му).The most well-known values in this case are "number average molecular weight" (Ma) and "weight average molecular weight" (Mu).
Ми подібна стандартному арифметичному значенню, пов'язаному з групою чисел. При застосуванні даного терміна для полімерів, Ми стосується середньої молекулярної маси молекул у полімері. Ми обчислюють з наданням однакової кількості значень кожній молекулі незалежно від її індивідуальної молекулярної маси.We are similar to the standard arithmetic value associated with a group of numbers. When applying this term to polymers, M refers to the average molecular weight of the molecules in the polymer. We calculate by assigning the same number of values to each molecule regardless of its individual molecular weight.
Середнє значення Ми обчислюють згідно з наступною формулою, у якій М; є числом молекул з молярною масою, що дорівнює Мі:The average value We calculate according to the following formula, in which M; is the number of molecules with a molar mass equal to Mi:
У ММ; 2.1 ум 1In MM; 2.1 mind 1
Му є іншим статистичним дескриптором молекулярно-масового розподілу, який у більшій мірі акцентований у розподілі на більш великих молекулах, ніж на більш дрібних молекулах. Нижченаведена формула показує статистичне обчислення середньовагової молекулярної маси:Mu is another statistical descriptor of the molecular weight distribution, which is more heavily weighted in the distribution on larger molecules than on smaller molecules. The formula below shows the statistical calculation of the weight average molecular weight:
УМ" 2.1 що УМ; 1UM" 2.1 that UM; 1
Показник полідисперсності або ПЗ визначений у вигляді відношеня Му/Ми. Чим більше ПЗ, тим ширший або більш розсіяний розподіл. Найнижче значення, яке може мати ПЗ, дорівнює 1. У такому випадку зразок є монодисперсним; тобто всі молекули полімеру мають у розподілі однакову молекулярну масу.The index of polydispersity or PZ is defined as the Mu/My ratio. The more SW, the wider or more scattered the distribution. The lowest value that the PW can have is 1. In this case, the sample is monodisperse; that is, all polymer molecules have the same molecular weight distribution.
Пікове значення молекулярної маси (Ме) є іншим дескриптором, визначеним методом молекулярно-масового розподілу. Він означає молекулярну масу, яка є найбільш переважною в розподілі. Зазначене значення надає також внесок у молекулярно-масовий розподіл.Peak molecular weight (Me) is another descriptor determined by the molecular weight distribution method. It means the molecular weight that is most predominant in the distribution. The specified value also contributes to the molecular mass distribution.
Більшість вимірювань ГПХ здійснюють відносно іншого полімерного еталона. Точність результатів залежить від того, наскільки близько характеристики аналізованого полімеру відповідають характеристикам використовуваного еталона. Очікувана помилка у відтворюваності між різними рядами визначень, каліброваними окремо, складає приблизно 5-10 95 і є характеристикою обмеженої точності визначень ГПХ. Тому результати ГІПХ є найбільш корисними, коли здійснюють порівняння молекулярно-масового розподілу різних зразків під час того самого ряду визначень.Most GPC measurements are performed relative to another polymer standard. The accuracy of the results depends on how closely the characteristics of the analyzed polymer correspond to the characteristics of the used standard. The expected error in reproducibility between different series of determinations calibrated separately is approximately 5-10 95 and is characteristic of the limited precision of GPC determinations. Therefore, GIPC results are most useful when comparing the molecular weight distributions of different samples during the same series of determinations.
Лігноцелюлозні зразки необхідно підготувати перед проведенням аналізу ГІПХ. Спочатку приготовляли насичений розчин (8,4 мас. 95) хлориду літію (ГІС!) у диметилацетаміді (ОМАс). Приблизно 100 мг зразка додавали до приблизно 10 г свіжоодержаного насиченого розчину ГіІСІ/ОМАс і суміш нагрівали до приблизно 150- 17022 з перемішуванням протягом 1 години. Розчини, що утворилися, у більшості випадків мали колір від світло- до темно-жовтого. Температуру розчинів зменшували до приблизно 1002 і нагрівали протягом додаткових 2 годин. Потім температуру розчинів зменшували до приблизно 502С і розчин зразка нагрівали протягом від приблизно 48 до 60 годин. Слід зазначити, що зразки, опромінені при 100 Мрад, більш легко солюбілізувалися у порівнянні з їх необробленими копіями. Крім того, піддані зрушенню зразки (позначені номером 132) мали злегка більш низькі середні молекулярні маси в порівнянні з нерозрізаними зразками.Lignocellulosic samples must be prepared prior to GIPC analysis. First, a saturated solution (8.4 wt. 95) of lithium chloride (LIS!) in dimethylacetamide (OMAs) was prepared. About 100 mg of the sample was added to about 10 g of freshly prepared saturated solution of GIICI/OMAs and the mixture was heated to about 150-17022 with stirring for 1 hour. The resulting solutions, in most cases, had a color from light to dark yellow. The temperature of the solutions was reduced to about 1002 and heated for an additional 2 hours. The temperature of the solutions was then reduced to about 502C and the sample solution was heated for about 48 to 60 hours. It should be noted that samples irradiated at 100 Mrad were more easily solubilized compared to their untreated copies. In addition, the sheared samples (numbered 132) had slightly lower average molecular weights compared to the unsheared samples.
Одержані розчини зразка розбавляли у співвідношенні 1:11 з використанням як розчинника ОМАс і фільтрували через фільтр РТЕЕ з розміром отворів 0,45 мкм. Відфільтровані розчини зразка потім аналізувалиThe obtained sample solutions were diluted in a ratio of 1:11 using OMas as a solvent and filtered through an RTEE filter with a hole size of 0.45 μm. Filtered sample solutions were then analyzed
ГОХ. Максимальні значення середньої молекулярної маси (Ме) зразків, визначені гель-проникною хроматографією (ГПХ), зведені в таблицях 1 і 2. Кожен зразок приготовляли в двох екземплярах і кожне одержання зразка аналізували двічі (дві інжекції) для здійснення в цілому чотирьох інжекцій. Для побудови каліброваної кривої молекулярної маси з масштабом від приблизно 580 до 750000 дальтонів використовувалися стандарти РУТА і РО1В полістиролу ЕагазісСаї.GOH. The maximum average molecular weight (Me) values of the samples determined by gel permeation chromatography (GPC) are summarized in Tables 1 and 2. Each sample was prepared in duplicate and each sample preparation was analyzed twice (two injections) for a total of four injections. To construct a calibrated molecular mass curve with a scale from approximately 580 to 750,000 daltons, standards RUTA and PO1B polystyrene of EagazisSai were used.
Таблиця ЗTable C
Умови аналізу ГПХGPC analysis conditions
Магегз АПапсеMagegz APapse
Апарат: аРС2гОООРІДе! тор.Device: аРС2гОООРИДе! torus.
Міхеа-В ее ДЕКMicah-V ee DEC
Колонки (3): 1омМ-мМв-148-84710М-Columns (3): 1omM-mMv-148-84710M-
Мв-174-129 «10,5 965 ПІСІ у ОМАс (1,0Mv-174-129 "10.5 965 PISI in OMas (1.0
Температура оThe temperature of
Приклад 10 - Визначення кристалічності опроміненого матеріалу дифракцією рентгенівських променівExample 10 - Determination of crystallinity of irradiated material by X-ray diffraction
Дифракція рентгенівських променів (ХАО, ДРІП) є методом, за допомогою якого кристалічний зразок опромінюють моноенергетичними рентгенівськими променями. Реєструють взаємодію решітчастої структури зразка з рентгенівськими променями й одержують інформацію про кристалічну структуру опромінюваного зразка.X-ray diffraction (XRD) is a method by which a crystalline sample is irradiated with monoenergetic X-rays. The interaction of the lattice structure of the sample with X-rays is registered and information about the crystal structure of the irradiated sample is obtained.
Утворений характерний "відбиток" забезпечує можливість ідентифікації присутніх у зразку кристалічних сполук. З використанням аналізу підгонки цілого зразка (очищення НієїмеІ) можна здійснити кількісні аналізи зразків, що містять більше однієї кристалічної сполуки.The characteristic "print" formed provides the possibility of identifying the crystalline compounds present in the sample. Using whole-sample fit analysis (NiemeI purification), quantitative analyzes of samples containing more than one crystalline compound can be performed.
Таблиця 4Table 4
Дані ДРП, що включають розмір домену і 9о кристалічностіDRP data including domain size and 9o crystallinity
Кожен зразок поміщали в тримач нульового фону і поміщали в дифрактометр РПИйЮрз РМ/1800 з використанням опромінення Си. Потім проводили сканування в діапазоні від 5 до 502 с розміром кроку 0,052 і часом рахування кожні 2 години.Each sample was placed in a zero background holder and placed in a diffractometer RPYiYurz RM/1800 using Cy irradiation. Then scans were performed in the range from 5 to 502 s with a step size of 0.052 and a counting time of every 2 hours.
Після одержання дифракційної картини ідентифікували фази за допомогою файлу дифракції на порошку, опублікованого Міжнародним Центром даних дифракції. В усіх зразках ідентифікована кристалічна фаза була целюлозою-іа, що має триклінну структуру.After obtaining the diffraction pattern, the phases were identified using the powder diffraction file published by the International Diffraction Data Center. In all samples, the identified crystalline phase was cellulose-ia, which has a triclinic structure.
Відмінною рисою 20 зразків є ширина піка, яку відносять до розміру домену кристалітів. Експериментальну ширину піка використовували для обчислення розміру домену і процентного вмісту кристалічності, що представлені в таблиці 4.A distinctive feature of the 20 samples is the peak width, which is attributed to the size of the crystallite domain. The experimental peak width was used to calculate the domain size and percent crystallinity presented in Table 4.
Процентний вміст кристалічності (Хе 9о) визначали у вигляді відношення кристалічної поверхні до загальної поверхні під піками дифракції рентгенівських променівThe percentage content of crystallinity (Xe 9o) was determined as the ratio of the crystalline surface to the total surface under the X-ray diffraction peaks
Хоб х10095Hob x10095
ІА ЖК Ар) де:IA Residential Complex Ar) where:
Ас являє собою ділянку кристалічної фази;Ac is a section of the crystalline phase;
Ага являє собою ділянку аморфної фази;Aga is a section of the amorphous phase;
Хе являє собою процентний вміст кристалічності.Xe represents the percentage of crystallinity.
Для визначення процентного вмісту кристалічності кожного зразка необхідно спочатку відняти кількість аморфної фази. Це може бути виконане визначенням ділянки кожної дифракційної картини, яка може бути віднесена до кристалічної фази (представленої більш гострими піками) і до некристалічної фази (представленої широкими максимумами під картиною і центрованої при 22 і 382).To determine the percentage of crystallinity of each sample, it is necessary to first subtract the amount of the amorphous phase. This can be done by identifying the area of each diffraction pattern that can be attributed to the crystalline phase (represented by the sharper peaks) and to the non-crystalline phase (represented by the broad maxima below the pattern and centered at 22 and 382).
Для зведення до мінімуму помилки в зазначених обчисленнях, обумовленої широкими кристалічними піками, а також високою фоновою інтенсивністю, використовували систематичний спосіб. По-перше, приміряли і потім видаляли лінійний фон. По-друге, два піки Гаусса, центровані при 22 і 382 з шириною кожного 10-122, узгоджували з максимумами під кристалічними піками. По-третє, визначали ділянку під двома широкими піками Гаусса й іншу частину дифракційної картини. | нарешті, обчислювали процентний вміст кристалічності діленням ділянки під кристалічним піком на загальну інтенсивність (після віднімання фону). Розмір домену і 95 кристалічності зразків, визначені дифракцією рентгенівських променів (ДРП), представлені в таблиці 4.A systematic method was used to minimize the error in these calculations due to wide crystal peaks and high background intensity. First, they tried it on and then removed the linear background. Second, two Gaussian peaks centered at 22 and 382 with widths of each 10-122 were consistent with maxima below the crystalline peaks. Thirdly, the area under the two broad Gaussian peaks and the other part of the diffraction pattern were determined. | finally, the percentage content of crystallinity was calculated by dividing the area under the crystalline peak by the total intensity (after background subtraction). The domain size and 95 crystallinity of the samples determined by X-ray diffraction (XRD) are presented in Table 4.
Приклад 11 - Порометричний аналіз опромінених матеріалівExample 11 - Porometric analysis of irradiated materials
Аналіз ртутного розміру пор і об'єму пор (таблиця 5) оснований на вдавлюванні ртуті (незмочувальна рідина) у пористу структуру при регульованих тисках. Оскільки ртуть не змочує більшість речовин і не буде мимовільно проникати в пори за рахунок капілярної дії, її варто вдавлювати в пустоти зразка прикладанням зовнішнього тиску. Необхідний для заповнення пустот тиск зворотно пропорційний розміру пор. Для заповнення великих пустот необхідні лише незначна сила або тиск, тоді як для заповнення пустот дуже маленьких пор потрібний набагато більший тиск.Mercury pore size and pore volume analysis (Table 5) is based on forcing mercury (a non-wetting liquid) into a porous structure at controlled pressures. Since mercury does not wet most substances and will not spontaneously penetrate the pores due to capillary action, it should be pressed into the voids of the sample by applying external pressure. The pressure required to fill voids is inversely proportional to the pore size. Only a small amount of force or pressure is needed to fill large voids, while much more pressure is needed to fill very small pore voids.
Таблиця 5Table 5
Розподіл розмірів і об'єму пор, визначений ртутною порометрієюSize and volume distribution of pores determined by mercury porometry
Загальний -- Середній ї- Об'ємна вага ; Загальна Середній - Середній |при тиску 0,50| Удавана -General -- Average y- Volumetric weight ; General Average - Average |at a pressure of 0.50| Pretended -
Зразок ІО об'єм поверхня пор |діаметр пор (в діаметр пор діаметр пор | фунт/дюйм? кістякова Пористість упровадження! (мг/г) 0 | об'ємі) (мкм) | (а поверхні) | /ду/д) (мкм). | (0,035 кг/сме) щільність (г/л). 02) (мол/г) (мкм) г/млSample IO volume pore surface |pore diameter (in pore diameter pore diameter | lb/in? skeletal Porosity implementation! (mg/g) 0 | volume) (μm) | (and surfaces) | /du/d) (μm). | (0.035 kg/sme) density (g/l). 02) (mol/g) (μm) g/ml
Автопора 9520 може досягти максимального тиску від 414 МПа або 60000 фунтів/дюйм? (4218,6 кг/см?). Є чотири станції низького тиску для одержання зразка і збирання даних макропористості при тиску від 0,2 до 50 фунтів/дюйм2 (від 0,014 до 3,515 кг/см2). Є дві камери високого тиску, які збирають дані при тиску від 25 фунтів/"дюйм? до 60000 фунтів/дюйм2 (від 1,757 до 4218,6 кг/см"). Зразок поміщають у чашоподібний прилад, названий пенетрометром, який зв'язаний зі скляним капілярним стовпчиком з металевим покриттям. Коли ртуть надходить у пустоти зразка і довкола нього, вона опускає вниз капілярний стовпчик. Втрата ртуті з капілярного стовпчика приводить до зміни електричної ємності. Зміна ємності під час експерименту перетворюють в об'єм ртуті з використанням знання об'єму стовпчика використовуваного пенетрометра. Для акомодації великої кількості розмірів і конфігурацій зразка доступна множина пенетрометрів з різними розмірами чаш і капілярів.The Autopore 9520 can reach a maximum pressure of 414 MPa or 60,000 psi? (4218.6 kg/cm?). There are four low pressure stations for sampling and macroporosity data collection at pressures ranging from 0.2 to 50 psi (0.014 to 3.515 kg/cm2). There are two high-pressure chambers that collect data at pressures from 25 psi to 60,000 psi (1.757 to 4218.6 kg/cm). The sample is placed in a cup-shaped device called a penetrometer, which is connected to a glass capillary column with a metal coating. As mercury enters the voids of the sample and around it, it lowers the capillary column. The loss of mercury from the capillary column leads to a change in electrical capacity. The change in capacity during the experiment is converted into the volume of mercury using the knowledge of the column volume of the used penetrometer. A variety of penetrometers with various cup and capillary sizes are available to accommodate a large number of sample sizes and configurations.
Представлена нижче таблиця 6 визначає деякі з основних параметрів, обчислених для кожного зразка.Table 6 below identifies some of the main parameters calculated for each sample.
Таблиця 6Table 6
Визначення параметрівDefinition of parameters
7 вюван в океан пористість зразка й об'єм стиснутого зразка допускає пори циліндричної форми " при тиску заповнення, звичайно 0,5 фунтів/дюйм? (0,03516 кг/см?7 blown into the ocean, the porosity of the sample and the volume of the compressed sample allow for cylindrical pores " at a fill pressure of typically 0.5 psi? (0.03516 kg/cm?
І тиску, звичайно 60000 фунтів/дюйм2 (4218,6 кг/см?).And the pressure, of course, is 60,000 psi (4,218.6 kg/cm?).
Приклад 12 - Гранулометричний аналіз опромінених матеріалівExample 12 - Granulometric analysis of irradiated materials
Методика підбору частинок по фракціях статичним світлорозсіюванням основана на теорії Міє (яка включає в себе теорію Егашппоїег). Теорія Міе пророкує співвідношення між інтенсивністю і кутом у вигляді функції розміру сферичних розсіювальних частинок, за умови, що інші змінні системи відомі і підтримуються при постійних значеннях. Такі змінні включають довжину хвиль падаючого світла і відносний показник заломлення матеріалу зразка. Застосування теорії Міеє надає докладну інформацію про гранулометричний склад. У таблиці 7 наведені розміри частинок з використанням як параметрів серединного діаметра, середнього діаметра і модального діаметра.The method of particle selection by fractions by static light scattering is based on Mie's theory (which includes the Egashppoieg theory). Mie theory predicts the relationship between intensity and angle as a function of the size of the spherical scattering particles, provided that the other system variables are known and held at constant values. Such variables include the wavelength of the incident light and the relative index of refraction of the sample material. The application of Mieje's theory provides detailed information about the grain size composition. Table 7 shows the particle sizes using median diameter, average diameter and modal diameter as parameters.
Таблиця 7Table 7
Розмір частинок, визначений розсіюванням лазерного світла (дисперсія сухого зразка)Particle size determined by laser light scattering (dry sample dispersion)
Розмір частинок визначали розсіюванням лазерного світла (дисперсія сухого зразка) з використанням МаїметParticle size was determined by laser light scattering (dry sample dispersion) using Maimet
Мавіегвіге г2000 при наступних умовах:Mawiegwige g2000 under the following conditions:
Швидкість подачі: 35 боFeed speed: 35 bo
Тиск диспергатора: 4 барDispersant pressure: 4 bar
Оптична модель: (2,610,1,0001ї), 1,000Optical model: (2,610,1,0001st), 1,000
Відповідну кількість зразка вводили на вібруючий лоток. Швидкість подачі і тиск повітря доводили до значень, які забезпечують належне диспергування частинок. Ключовим елементом є вибір тиску повітря, який буде розбивати агломерати, але не буде впливати на цілісність зразка. Кількість необхідного зразка змінюється залежно від розміру частинок. У більшості випадків зразки з тонкозернистими частинками вимагають меншої кількості матеріалу, ніж зразки, що складаються з грубозернистих частинок.The appropriate amount of the sample was introduced onto the vibrating tray. The feed rate and air pressure were adjusted to values that ensure proper dispersion of the particles. The key element is the choice of air pressure that will break up the agglomerates, but will not affect the integrity of the sample. The amount of sample required varies depending on the particle size. In most cases, fine-grained samples require less material than coarse-grained samples.
Приклад 13 - Аналіз питомої поверхні опромінених матеріалівExample 13 - Analysis of the specific surface of irradiated materials
Питому поверхню кожного зразка аналізували з використанням системи для прискореного визначення питомої поверхні і порометрії Місготегіййс5 АБАР 2420. Зразки підготовляли дегазацією при 402С протягом 16 годин. Потім розраховували вільний простір (як теплий, так і холодний) з гелієм і після цього в трубці зі зразком знову створювали вакуум видаленням гелію. Збирання даних починалося після зазначеного другого відкачування і включало визначення цільових тисків, які регулюють кількість газу, дозованого на зразок. При кожному цільовому тиску визначали і реєстрували кількість адсорбованого газу і дійсний тиск. Тиск всередині трубки зі зразком вимірювали датчиком тиску. Додаткове дозування газу продовжували до досягнення цільового тиску і забезпечення можливості зрівноважування. Кількість адсорбованого газу визначали підсумовуванням численних доз, що подаються на зразок. Тиск і кількість визначають ізотерму газової адсорбції і використовуються для обчислення ряду параметрів, які включають питому поверхню за методом БЕТ (таблиця 8).The specific surface of each sample was analyzed using the system for accelerated determination of the specific surface and porometry Misgotegiyys5 ABAR 2420. The samples were prepared by degassing at 402C for 16 hours. Then the free space (both warm and cold) with helium was calculated and after that the vacuum was again created in the tube with the sample by removing the helium. Data collection began after the specified second pumpdown and included the determination of target pressures that control the amount of gas dosed per sample. At each target pressure, the amount of adsorbed gas and the actual pressure were determined and recorded. The pressure inside the sample tube was measured by a pressure sensor. Additional gas dosing was continued until the target pressure was reached and equalization was ensured. The amount of adsorbed gas was determined by summing up the numerous doses applied to the sample. The pressure and amount determine the gas adsorption isotherm and are used to calculate a number of parameters, which include the specific surface according to the BET method (table 8).
Таблиця 8Table 8
Короткий виклад питомої поверхні, визначеної адсорбцією газуA brief summary of the specific surface area determined by gas adsorption
Питома поверхня однієї точки Питома поверхня за методомSpecific surface of one point Specific surface by method
Модель БЕТ для ізотерм є широко використовуваною теорією для обчислення питомої поверхні. Аналіз включає визначення ємності моношару поверхні зразка обчисленням кількості, необхідної для покривання всієї поверхні одним щільноупакованим шаром криптону. Для визначення загальної площі поверхні ємність моношару збільшується на площу поперечного перерізу молекули досліджуваного газу. Питома поверхня являє собою площу поверхні аліквоти зразка, ділену на масу зразка.The BET model for isotherms is a widely used theory for calculating specific surface area. The analysis involves determining the monolayer capacity of the sample surface by calculating the amount needed to cover the entire surface with one densely packed layer of krypton. To determine the total surface area, the capacity of the monolayer is increased by the cross-sectional area of the gas molecule under study. The specific surface is the surface area of a sample aliquot divided by the mass of the sample.
Приклад 14 - Визначення довжини волокон опромінених матеріалівExample 14 - Determination of the length of fibers of irradiated materials
Дослідження розподілу довжин волокон проводили тричі на представлених зразках з використанням системиFiber length distribution studies were conducted three times on the presented samples using the system
Теспрар Могрї І ВО1. Середня довжина і ширина представлені в таблиці 9.Tesprar Mogri I VO1. The average length and width are presented in Table 9.
Таблиця 9Table 9
Дані довжини і ширини лігноцелюлозного волокнаLength and width data of lignocellulosic fiber
СтатистичноStatistically
Середнє Середньомасова скоректована ШиринаAverage Average weight adjusted Width
Зразок ІЮ арифметичне (мм) довжина в довжині середньомасова (мікрометри) (мкм) (мм) довжина в довжиніSample IU arithmetic (mm) length in length mass average (micrometers) (μm) (mm) length in length
ММMM
Приклад 15 - Ультразвукова обробка опроміненого і неопроміненого проса прутоподібногоExample 15 - Ultrasonic treatment of irradiated and non-irradiated rod-shaped millet
Просо прутоподібне піддавали зрушенню відповідно до прикладу 4. Просо прутоподібне обробляли тільки ультразвуком або опроміненням гамма-променями дозою 10 або 100 Мрад і потім піддавали ультразвуковій обробці. Одержані матеріали відповідали (3132-ВА (неопромінений), й132-10-ВА (10 Мрад і ультразвукова обробка) і 2132-100-ВА (100 Мрад і ультразвукова обробка), як представлено в таблиці 1. Ультразвукову обробку проводили для кожного зразка протягом 30 хвилин з використанням ультразвуку частотою 20 кГц із рупора потужністю 1000 Вт в умовах рециркуляції. Кожен зразок диспергували у воді при концентрації 0,10 г/мл.The rod-shaped millet was subjected to displacement according to example 4. The rod-shaped millet was treated only with ultrasound or gamma ray irradiation with a dose of 10 or 100 Mrad and then subjected to ultrasonic treatment. The obtained materials corresponded to (3132-BA (unirradiated), y132-10-BA (10 Mrad and ultrasonic treatment) and 2132-100-BA (100 Mrad and ultrasonic treatment), as presented in Table 1. Ultrasonic treatment was performed for each sample during 30 minutes using 20 kHz ultrasound from a 1000 W horn under recirculation conditions.Each sample was dispersed in water at a concentration of 0.10 g/mL.
Фіг.30 і 31 показують використовувану для ультразвукової обробки апаратуру. Апаратура 500 включає перетворювач 502, з'єднаний з бустером 504, що сполучається з рупором 506, виготовленим з титану або сплаву титану. Рупор, який має ущільнення 510, виконане з МІТОМО навколо його периметра на його робочій стороні, утворює затвор, непроникний для рідини робочої комірки 508. Робочу сторону рупора занурюють у рідину, таку як вода, яка диспергує зразок, що підлягає ультразвуковій обробці. Тиск в комірці реєструють датчиком 512 тиску.Figures 30 and 31 show the equipment used for ultrasonic treatment. The apparatus 500 includes a transducer 502 connected to a booster 504 that communicates with a mouthpiece 506 made of titanium or a titanium alloy. The horn, which has a seal 510 made of MITOMO around its perimeter on its working side, forms a seal impermeable to the fluid of the working cell 508. The working side of the horn is immersed in a liquid, such as water, which disperses the sample to be sonicated. The pressure in the cell is recorded by the pressure sensor 512.
Під час операції кожен зразок пересувається насосом 517 з резервуара 516 у робочу комірку і піддається ультразвуковій обробці. Після ультразвукової обробки зразок уловлюють в резервуар 520. Процес можна переключити на зворотний хід, при цьому вміст резервуара 520 може бути спрямований в робочу комірку і уловлений в резервуар 516. Даний спосіб можна повторювати множину разів доти, поки не буде досягнутий бажаний рівень обробки зразка.During the operation, each sample is moved by the pump 517 from the reservoir 516 into the working cell and subjected to ultrasonic treatment. After ultrasonic treatment, the sample is captured in reservoir 520. The process can be reversed, and the contents of reservoir 520 can be directed into the working cell and captured in reservoir 516. This method can be repeated multiple times until the desired level of sample processing is achieved.
Приклад 16 - Скановані електронні мікрознімки неопроміненого проса прутоподібного в порівнянні з опроміненим і опроміненим і обробленим ультразвуком просом прутоподібнимExample 16 - Scanning electron micrographs of non-irradiated rod millet compared to irradiated and irradiated and sonicated rod millet
Зразки проса прутоподібного для сканування електронних мікрознімків наносили на вуглецеву стрічку і покривали напилюванням золота (70 секунд). Зображення одержані з використанням емісійного електронного сканувального мікроскопа УЕОІ 6500.Rod millet samples for scanning electron micrographs were placed on carbon tape and coated with gold sputtering (70 seconds). The images were obtained using an emission electron scanning microscope UEOI 6500.
Фіг.32 є сканованим електронним мікрознімком волокнистого матеріалу, одержаного в результаті зрушення проса прутоподібного в дисковому ножі і наступного пропускання підданого зрушенню матеріалу через сито з розміром отворів 1/32 дюйма (0,794 мм) при 1000-кратному збільшенні зображення.Fig.32 is a scanned electron micrograph of fibrous material obtained by shearing millet rod in a disc knife and subsequently passing the sheared material through a 1/32 inch (0.794 mm) sieve at 1000x magnification.
Фіг.33 і 34 є сканованими електронними мікрознімками волокнистого матеріалу Фіг.32 після опромінення гамма-променями дозою 10 і 100 Мрад, відповідно при 1000-кратному збільшенні зображення.Fig. 33 and 34 are scanned electron micrographs of the fibrous material of Fig. 32 after irradiation with gamma rays at a dose of 10 and 100 Mrad, respectively, at a 1000-fold magnification of the image.
Фіг.35 є сканованими електронними мікрознімками волокнистого матеріалу Фіг.32 після опромінення дозою 10Fig. 35 are scanned electron micrographs of the fibrous material of Fig. 32 after irradiation with a dose of 10
Мрад і ультразвукової обробки при 1000-кратному збільшенні зображення.Mrad and ultrasonic processing at a 1000-fold image magnification.
Фіг.36 є сканованими електронними мікрознімками волокнистого матеріалу Фіг.32 після опромінення дозою 100 Мрад і ультразвукової обробки при 1000-кратному збільшенні зображення.Fig. 36 are scanned electron micrographs of the fibrous material of Fig. 32 after irradiation with a dose of 100 Mrad and ultrasonic treatment at a 1000-fold magnification of the image.
Приклад 17 - Інфрачервоний спектр опроміненого крафт-паперу в порівнянні з неопроміненим крафт-паперомExample 17 - Infrared spectrum of irradiated kraft paper compared to non-irradiated kraft paper
Аналіз ЕТ-ІА проводили на приладі МісоієІтрасі400. Результати показують, що представлені в таблиці 1 зразки сумісні з матеріалом на основі целюлози.ET-IA analysis was performed on the MisoieItrasi400 device. The results show that the samples presented in Table 1 are compatible with cellulose-based material.
Фіг.37 є інфрачервоним спектром паперового крафт-картону, підданого зрушенню відповідно до методики прикладу 4, тоді як Фіг.38 є інфрачервоним спектром крафт-паперу Фіг.37 після опромінення гамма- випромінюванням дозою 100 Мрад. Опромінений зразок показує додатковий пік в області А (центрований приблизно на 1730 см"), який не знайдений у спектрі неопроміненого матеріалу.Fig. 37 is an infrared spectrum of the paper kraft cardboard subjected to displacement according to the method of example 4, while Fig. 38 is an infrared spectrum of the kraft paper of Fig. 37 after irradiation with gamma radiation at a dose of 100 Mrad. The irradiated sample shows an additional peak in region A (centered at about 1730 cm"), which is not found in the spectrum of the unirradiated material.
Приклад 18 - Попередня обробка комбінацією, яка включає електронний пучок і ультразвукову обробкуExample 18 - Pretreatment with a combination that includes electron beam and ultrasonic treatment
Як вихідну сировину використовували просо прутоподібне, яке піддавали зрушенню дисковим ножемMillet was used as the raw material, which was subjected to displacement with a disk knife
Мансона з одержанням волокнистого матеріалу. Потім волокнистий матеріал однорідно розподіляли на відкритому лотку, виготовленому з олова, із площею більше приблизно 500 дюйм? (3225,8 см"). Волокнистий матеріал розподіляли таким чином, щоб він мав глибину на відкритому лотку приблизно 1-2 дюйми (2,54-5,08 см).Munson with the production of fibrous material. The fibrous material was then uniformly distributed on an open tray made of tin having an area greater than about 500 in? (3225.8 cm"). The fibrous material was distributed so that it had a depth of approximately 1-2 inches (2.54-5.08 cm) in the open tray.
Волокнистий матеріал може бути розподілений у пластикових мішках при знижених дозах опромінення (нижче 10Fibrous material can be distributed in plastic bags at reduced radiation doses (below 10
Мрад) і залишений непокритим на металевому лотку при більш високих дозах опромінення.Mrad) and left uncovered on a metal tray at higher radiation doses.
Окремі зразки волокнистого матеріалу потім піддавали послідовним дозам опромінення електронним пучком для досягнення загальної дози 1 Мрад, 2 Мрад, З Мрад, 5 Мрад, 10 Мрад, 50 Мрад і 100 Мрад. Деякі зразки підтримували при таких же умовах, як і інші зразки, але не опромінювали, і вони служили як контрольні. Після охолодження опромінений волокнистий матеріал направляли на наступну обробку в пристрій для ультразвукової обробки.Individual samples of fibrous material were then subjected to successive doses of electron beam irradiation to achieve a total dose of 1 Mrad, 2 Mrad, 3 Mrad, 5 Mrad, 10 Mrad, 50 Mrad, and 100 Mrad. Some samples were maintained under the same conditions as the other samples but not irradiated and served as controls. After cooling, the irradiated fibrous material was sent for further processing in an ultrasonic treatment device.
Пристрій для ультразвукової обробки включає перетворювач, з'єднаний з бустером, який сполучається з рупором, виготовленим з титану або сплаву титану. Рупор, який має ущільнення, виконане з МІТОМФ навколо його периметра на його робочій стороні, утворює затвор, непроникний для рідини робочої комірки. Робочу сторону рупора занурюють у рідину, таку як вода, у якій опромінений волокнистий матеріал піддають ультразвуковій обробці. Тиск в комірці реєструють датчиком тиску. Під час операції кожен зразок пересувається насосом у робочу комірку і піддається ультразвуковій обробці.The device for ultrasonic processing includes a transducer connected to a booster that communicates with a horn made of titanium or a titanium alloy. The horn, which has a seal made of MITOMF around its perimeter on its working side, forms a seal that is impermeable to the liquid of the working cell. The working side of the horn is immersed in a liquid, such as water, in which the irradiated fibrous material is subjected to ultrasonic treatment. The pressure in the cell is recorded by a pressure sensor. During the operation, each sample is moved by a pump into the working cell and subjected to ultrasonic treatment.
Для підготовки опроміненого волокнистого матеріалу для ультразвукової обробки, опромінений волокнистий матеріал видаляють з контейнера (наприклад, із пластикових мішків) і диспергують у воді при концентрації приблизно 0,10 г/мл. Ультразвукову обробку проводять для кожного зразка протягом 30 хвилин з використанням ультразвуку частотою 20 кГц із рупора потужністю 1000 Вт в умовах рециркуляції. Після ультразвукової обробки опромінений волокнистий матеріал уловлюють у резервуар. Даний процес можна повторювати множину разів доти, поки буде досягнутий бажаний рівень обробки, оснований на контролі структурних змін у просі прутоподібному. Знову ж, деякі опромінені зразки підтримують при таких же умовах, як і інші зразки, але не обробляють ультразвуком, і вони служать як контрольні. Крім того, деякі зразки, які не опромінювали, піддають ультразвуковій обробці, і вони знову ж служать як контрольні. Таким чином, деякі контрольні зразки не обробляють, деякі тільки опромінюють і деякі піддають тільки ультразвуковій обробці.To prepare the irradiated fibrous material for ultrasonic treatment, the irradiated fibrous material is removed from a container (eg, plastic bags) and dispersed in water at a concentration of approximately 0.10 g/ml. Ultrasonic treatment is carried out for each sample for 30 minutes using ultrasound with a frequency of 20 kHz from a horn with a power of 1000 W in recirculation conditions. After ultrasonic treatment, the irradiated fibrous material is collected in a tank. This process can be repeated many times until the desired level of processing is achieved, based on the control of structural changes in the millet. Again, some irradiated samples are maintained under the same conditions as the other samples but not sonicated and serve as controls. In addition, some samples that were not irradiated are subjected to ultrasonic treatment, and they again serve as controls. Thus, some control samples are not treated, some are only irradiated, and some are only subjected to ultrasonic treatment.
Приклад 19 - Мікробне випробування попередньо обробленої біомасиExample 19 - Microbial testing of pre-treated biomass
Окремі лігноцелюлозні матеріали, попередньо оброблені, як зазначено в даному описі, аналізували на токсичність до звичайних штамів дріжджів і бактерій, використовуваних у виробництві біопалив на стадії ферментації у виробництві етанолу. Для визначення життєздатності процесу обробки додатково перевіряли вміст цукру і сумісність з целюлозними ферментами. Випробування попередньо оброблених матеріалів здійснювали на двох фазах у такий спосіб.Individual lignocellulosic materials, pretreated as described herein, were analyzed for toxicity to common strains of yeast and bacteria used in biofuel production at the fermentation stage in ethanol production. To determine the viability of the processing process, sugar content and compatibility with cellulosic enzymes were additionally checked. Testing of pre-treated materials was carried out in two phases as follows.
Ї. Токсичність і вміст цукруY. Toxicity and sugar content
Токсичність попередньо оброблених трав і паперу вимірювали в дріжджах Засспаготусез сегемізіає (винні дріжджі) і Рісніа віїріїв (АТОС66278), а також бактеріях 72утотопаз торбіїїз (АТОС31821) і Сіозілаійт (пегтосеПИит (АТСС31924). Для визначення оптимального часу культивування і відбору зразків здійснювали дослідження росту з кожним з організмів.The toxicity of pre-treated herbs and paper was measured in the yeasts Zasspagotuses segemisiae (wine yeast) and Risnia viirii (ATOS66278), as well as in the bacteria 72utotopaz torbiiis (ATOS31821) and Siozilaiit (pegtosePIit (ATSS31924). To determine the optimal cultivation time and sample selection, growth studies were carried out with each of the organisms.
Потім кожну вихідну сировину інкубували в двох повторностях з 5.сегемівіає, Р. звірів, 2. тобіїв і с.Then each raw material was incubated in two repetitions with 5. segemiviae, R. zviri, 2. tobii and s.
Іегптосеїїшт у стандартному мікробіологічному середовищі для кожного організму. Для двох штамів дріжджів 5. сегемівіає і Р. віріййв використовували бульйон УМ. Для 72. тобіїїз використовували середовище ВМ, і для С.Iegptoseiisht in a standard microbiological environment for each organism. UM broth was used for two yeast strains 5. segemiviae and R. viriyv. VM medium was used for 72. tobiosis, and for C.
ШегптосеЙйт використовували середовище СМ.4. Для порівняння використовували позитивний контрольний зразок з доданим чистим цукром, що не містить вихідну сировину. Під час інкубації відбирали протягом 12- годинного періоду часу п'ять зразків через 0, 3, 6, 9 і 12 годин і аналізували на життєздатність (визначення кількості 2.торбіївх висіванням на чашках Петрі і визначення кількості 5.сегемівіаеє прямим відліком) і концентрацію етанолу.ShegptoseYit used medium CM.4. For comparison, we used a positive control sample with added pure sugar, which does not contain the original raw material. During the incubation, five samples were taken within a 12-hour time period after 0, 3, 6, 9 and 12 hours and analyzed for viability (determination of the number of 2.thorbia by seeding on Petri dishes and determination of the number of 5.segemiviae by direct counting) and concentration ethanol.
Вміст цукру у вихідній сировині вимірювали з використанням високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ), постаченої або приладом для вимірювання цукру Зподех"м 5РОЗ810 або колонкою Віогаа Атіпех? НРХ- 87Р. Кожну вихідну сировину (приблизно 5 г) змішували з водою для зворотного осмосу (ВО, 00) протягом 1 години. Рідку порцію суміші видаляли й аналізували на вміст глюкози, галактози, ксилози, манози, арабінози і целобіози. Аналіз здійснювали відповідно до протоколу визначення структурних вуглеводів і лігніну в біомасіThe sugar content of the raw material was measured using high-performance liquid chromatography (HPLC), supplied either with a Zpodeh"m 5ROZ810 sugar measuring device or a Viogaa Atipeh? NRH-87R column. Each raw material (approximately 5 g) was mixed with reverse osmosis water (RO , 00) for 1 hour. The liquid portion of the mixture was removed and analyzed for the content of glucose, galactose, xylose, mannose, arabinose, and cellobiose. The analysis was carried out according to the protocol for determining structural carbohydrates and lignin in biomass
Національного Центра Біоенергії.of the National Bioenergy Center.
ІІ. Сумісність з целюлозоюII. Compatibility with cellulose
Вихідну сировину випробували в двох повторностях з комерційно доступною АссеїІегазе"М 1000, що містить комплекс ферментів, які відновлюють лігноцелюлозну біомасу в здатні до ферментації цукри. Два різних препарати целюлози, ТПісподегта геезеї і АзрегойПш5 підшапв, при рекомендованих температурі і концентрації в колбі Ерленмейєра. Колби інкубували з помірним круговим струшуванням зі швидкістю 200 об./хв. протягом 12 годин. У даний період часу кожні три години відбирали зразки, тобто через 0, 3, 6, 9 і 12 годин, для визначення концентрації редукуючих цукрів (Норе і Оєап, Віоїесі .)., 1974,144:403) у рідкій частині колб.The starting material was tested in two replicates with the commercially available AssayIegazeM 1000, which contains a complex of enzymes that restore lignocellulosic biomass to fermentable sugars. Two different cellulose preparations, TPispodegta geesei and AzregoiPsh5 podshapv, at the recommended temperature and concentration in an Erlenmeyer flask. Flasks incubated with moderate circular shaking at 200 rpm for 12 hours. During this time period, samples were taken every three hours, i.e., after 0, 3, 6, 9, and 12 hours, to determine the concentration of reducing sugars (Nore and Oeap, Vioyesi .)., 1974,144:403) in the liquid part of the flask.
Приклад 20 - Виробництво спирту з використанням попередньої обробки, яка включає опромінення й ультразвукову обробкуExample 20 - Production of alcohol using pretreatment that includes irradiation and ultrasonic treatment
На оптимальний розмір установок конверсії біомаси впливають фактори, які включають економію, одержану за рахунок масштабу, типу і приступності біомаси, використовуваної як вихідна сировина. Збільшення розмірів установки приводить до підвищення економії, пов'язаної з процесами, які протікають в установці. Однак, збільшення розмірів установки приводить також до підвищення витрат (наприклад, транспортних витрат) на одиницю вихідної сировини біомаси. Аналіз дослідження даних факторів підказує, що відповідний розмір установок конверсії біомаси може знаходитися в діапазоні від 2000 до 10000 тонн сухої вихідної сировини біомаси на день. Зазначена нижче установка призначена для переробки 2000 тонн сухої сировини біомаси на день.The optimal size of biomass conversion plants is influenced by factors that include economies of scale, type and availability of biomass used as feedstock. An increase in the size of the installation leads to an increase in the savings associated with the processes that take place in the installation. However, increasing the size of the plant also leads to higher costs (for example, transport costs) per unit of biomass feedstock. Analysis of the study of these factors suggests that the appropriate size of biomass conversion units can be in the range of 2,000 to 10,000 tons of dry biomass feedstock per day. The installation mentioned below is designed to process 2,000 tons of dry biomass raw materials per day.
Фіг.39 показує схематичний спосіб конверсії біомаси в системі, яка має конфігурацію, призначену для переробки проса прутоподібного. Підсистема підготовки сировини обробляє сировину біомаси з видаленням сторонніх предметів і надає послідовно сортовані за крупністю частинки для наступної обробки. Підсистема попередньої обробки змінює молекулярну структуру (наприклад, знижує середньочислову молекулярну масу і кристалічність) сировини біомаси опроміненням сировини біомаси, змішуванням опроміненої сировини біомаси з водою з утворенням суспензії і прикладанням до суспензії ультразвукової енергії. Опромінення й ультразвукова обробка перетворюють целюлозні і лігноцелюлозні компоненти вихідної сировини біомаси в здатні до ферментації матеріали. Підсистема для первинного процесу ферментує глюкозу й інші присутні після попередньої обробки цукри з низькою масою з утворенням спиртів.Fig. 39 shows a schematic method of biomass conversion in a system that has a configuration intended for the processing of rod millet. The raw material preparation subsystem processes the biomass raw material with the removal of foreign objects and provides sequentially sized particles for further processing. The pretreatment subsystem changes the molecular structure (for example, reduces the average molecular weight and crystallinity) of biomass raw materials by irradiating the biomass raw materials, mixing the irradiated biomass raw materials with water to form a suspension, and applying ultrasonic energy to the suspension. Irradiation and ultrasonic treatment transform cellulosic and lignocellulosic components of raw biomass into materials capable of fermentation. The subsystem for the primary process ferments glucose and others present after pretreatment of low-mass sugars to form alcohols.
Вибраний розрахунок витрати потоку сировини, що надходить в установку, складає 2000 тонн на день біомаси сухого проса прутоподібного. Вибрана сировина являє собою подрібнене і/або піддане зрушенню просо прутоподібне.The selected calculation of the consumption of the flow of raw materials entering the installation is 2000 tons per day of dry millet biomass. The selected raw material is crushed and/or sheared millet.
Вихідна сировина біомаси у формі стосів проса прутоподібного постачають установкою на автомобільні причепи. Після одержання їх зважують і розвантажують піднімальними вилами. Деякі стоси направляють у місцеве сховище, тоді як інші переносять безпосередньо на транспортери. З транспортерів стоси доставляють у систему автоматичного розгортання, яка розрізає пластикову обгортку і/або сітку, що оточує стоси. Потім вихідну сировину біомаси направляють у магнітний розділовий прилад для видалення трампового металу, після чого її вводять у послідовно встановлені ряди подрібнювач-різальна машина, у яких зменшують розмір сировини. І, нарешті, вихідну сировину біомаси направляють у підсистему для попередньої обробки.The biomass raw material in the form of stacks of millet rod is delivered by installation on car trailers. After receiving them, they are weighed and unloaded with lifting forks. Some stacks are sent to local storage, while others are transferred directly to conveyors. From the conveyors, the stacks are delivered to an automatic unfolding system that cuts the plastic wrap and/or mesh surrounding the stacks. Then, the raw biomass raw material is sent to a magnetic separation device to remove tramp metal, after which it is introduced into sequentially installed rows of shredder-cutting machine, in which the size of the raw material is reduced. And, finally, the biomass raw material is sent to the subsystem for pre-treatment.
У деяких випадках стоси проса прутоподібного обертають пластиковою сіткою, щоб вони не розпалися при маніпулюванні, і їх можна також обернути пластиковою плівкою для захисту стосу від непогоди. Стоси мають або квадратну, або круглу форму. Стоси постачають на завод з дальніх сховищ на великих автомобільних причепах.In some cases, piles of rod millet are wrapped with plastic netting to prevent them from falling apart during handling, and they can also be wrapped with plastic wrap to protect the pile from the weather. Stacks are either square or round in shape. Stacks are delivered to the plant from distant warehouses on large truck trailers.
Оскільки просо прутоподібне є тільки сезоннодоступною сировиною, для цілорічного постачання сировини на завод необхідне сховище для довгострокового зберігання. Сховище для довгострокового зберігання буде придатно включати 400-500 акрів непокритих штабельованих рядів стосів на ділянці (або множині ділянок), що знаходиться помірно близько до установки для виробництва етанолу. Сховище для короткострокового місцевого зберігання заготовляє сировину в кількості, необхідній для одержання продукції протягом 72 годин поза ділянкою зберігання. Стоси і навколишні шляхи доступу до них, а також транспортні конвеєри розміщають на бетонній плиті. Бетонна плита використовується через обсяг транспорту, необхідного для доставки великої кількості вихідної сировини біомаси. Бетонна плита буде зводити до мінімуму кількість стоячої води на ділянці сховища, а також зменшувати піддавання вихідної сировини впливу бруду. Збережуваний матеріал забезпечує короткострокову доставку сировини на час від суботи до понеділка, на час канікул і тоді, коли звичайна пряма доставка матеріалу в процес переривається.Since millet is only a seasonally available raw material, a warehouse for long-term storage is necessary for a year-round supply of raw materials to the plant. A long-term storage facility would suitably include 400-500 acres of uncovered stacked stack rows on a site (or multiple sites) moderately close to the ethanol production facility. A warehouse for short-term local storage collects raw materials in the amount necessary to receive products within 72 hours outside the storage area. Stacks and the surrounding ways of access to them, as well as transport conveyors, are placed on a concrete slab. A concrete slab is used due to the volume of transport required to deliver large quantities of biomass feedstock. A concrete slab will minimize the amount of standing water in the storage area, as well as reduce exposure of raw materials to dirt. Stored material provides short-term delivery of raw materials for Saturday through Monday, during holidays and when the normal direct delivery of material to the process is interrupted.
Стоси розвантажують піднімальними вилами і поміщають безпосередньо на транспортери для стосів або на ділянку для короткострокового зберігання. Використовують також стоси зі сховища для короткострокового зберігання, які піднімають піднімальними вилами і завантажують на транспортери для стосів.Stacks are unloaded with fork lifts and placed directly on stack conveyors or in a short-term storage area. Stacks from short-term storage are also used, which are lifted by lifting forks and loaded onto stack conveyors.
Стоси переміщають в одну із систем розгортання упаковки. Нерозгорнуті стоси розламують з використанням розправляючої планки і потім вивантажують на конвеєр, який проходить через магнітний розділовий прилад, що видаляє метал перед подрібнюванням. Для уловлювання випадкового магнітного металу передбачений залізний магніт, і головне обдирне сито видаляє надрешітний верхній продукт грубого помелу і сторонній матеріал перед подачею в послідовно встановлені ряди подрібнювач-різальна машина, які подрібнюють сировину біомаси з одержанням належного розміру для попередньої обробки. Ряди подрібнювач-різальна машина включають подрібнювачі і дискові ножі. Подрібнювачі зменшують розмір вихідної сировини біомаси і подають одержаний матеріал у дискові ножі. Дискові ножі одночасно зрушують вихідну сировину біомаси, і одержаний матеріал просіюють.Stacks are moved to one of the packaging deployment systems. Unexpanded stacks are broken up using a spreader bar and then discharged onto a conveyor that passes through a magnetic separator that removes the metal before shredding. An iron magnet is provided to capture random magnetic metal, and the main scraper screen removes the over-sieve top product of coarse grinding and foreign material before being fed to sequential rows of shredder-slicing machines, which grind the raw biomass to the proper size for pre-treatment. The series of shredder-cutting machine includes shredders and disc knives. Shredders reduce the size of the raw biomass raw material and feed the resulting material to disk knives. Disk knives simultaneously move the biomass raw material, and the resulting material is sifted.
Для обмеження простою всієї системи, обумовленого необхідним поточним ремонтом і/або поломками устаткування підсистеми для підготовки сировини, передбачені три силосні башти. Кожна башта може вміщати приблизно 55000 кубічних футів (приблизно 1557 м3) вихідної сировини біомаси (приблизно З години роботи установки).In order to limit the downtime of the entire system, caused by the necessary current repairs and/or breakdowns of the equipment of the subsystem for the preparation of raw materials, three silo towers are provided. Each tower can hold approximately 55,000 cubic feet (approximately 1,557 m3) of biomass feedstock (approximately 3 plant hours).
Стрічковий транспортер перевозить вихідну сировину біомаси з підсистеми для підготовки сировини в підсистему 114 для попередньої обробки. Як показано на Ффіг.40, у підсистемі 114 для попередньої обробки вихідну сировину біомаси опромінюють з використанням випромінювачів електронного пучка, змішують з водою з утворенням суспензії і піддають впливу ультразвукової енергії. Як зазначалося вище, опромінення сировини біомаси змінює молекулярну структуру (наприклад, зменшує середньочислову молекулярну масу і кристалічність) сировини біомаси. Перемішування опроміненої вихідної сировини біомаси в суспензії і вплив на суспензію ультразвукової енергії додатково змінюють молекулярну структуру сировини біомаси. Послідовне використання опромінення й ультразвукової обробки може здійснити синергічну дію, яка полягає в тому, що комбінація методів дозволяє досягти більших змін у молекулярній структурі (зменшується, наприклад, середня молекулярна маса і кристалічність), ніж будь-який окремо використовуваний зазначений метод обробки. Без бажання бути пов'язаними з теорією автори вважають, що крім зменшення полімеризації сировини біомаси руйнуванням внутрішньомолекулярних зв'язків між сегментами целюлозних і лігноцелюлозних компонентів сировини біомаси, опромінення може зробити загальну фізичну структуру сировини біомаси більш крихкою. Після перемішування крихкої сировини біомаси в суспензії вплив ультразвукової енергії додатково змінює молекулярну структуру (зменшує, наприклад, середню молекулярну масу і кристалічність) і може також зменшити розмір частинок сировини біомаси.A belt conveyor transports the biomass feedstock from the feedstock preparation subsystem to the pretreatment subsystem 114. As shown in Fig.40, in the subsystem 114 for preliminary treatment, the biomass feedstock is irradiated using electron beam emitters, mixed with water to form a suspension and exposed to ultrasonic energy. As noted above, irradiation of biomass raw materials changes the molecular structure (for example, reduces the number average molecular weight and crystallinity) of biomass raw materials. Mixing of the irradiated biomass raw material in suspension and the influence of ultrasonic energy on the suspension additionally change the molecular structure of the biomass raw material. The sequential use of irradiation and sonication can produce a synergistic effect, in that the combination of methods achieves greater changes in molecular structure (reducing, for example, average molecular weight and crystallinity) than either treatment method used alone. Without wishing to be bound by theory, the authors believe that in addition to reducing the polymerization of biomass raw materials by breaking intramolecular bonds between segments of the cellulosic and lignocellulosic components of the biomass raw materials, irradiation can make the overall physical structure of the biomass raw materials more fragile. After mixing the fragile biomass raw material in suspension, the influence of ultrasonic energy additionally changes the molecular structure (reduces, for example, the average molecular weight and crystallinity) and can also reduce the particle size of the biomass raw material.
Стрічковий транспортер 491, що перевозить сировину біомаси в підсистему для попередньої обробки, розподіляє сировину біомаси на численні потоки сировини (наприклад, 50 потоків сировини), кожний з яких направляють до окремих випромінювачів 492 електронного пучка. У даному варіанті сировину біомаси опромінюють у той час, коли вона є сухою. Кожен потік сировини направляють на окремий стрічковий транспортер, зв'язаний з випромінювачем електронного пучка. Ширина кожного стрічкового транспортера з опроміненою сировиною може складати приблизно один метр. Перед досягненням випромінювача електронного пучка, на кожному стрічковому транспортері індукують локалізовану вібрацію для рівномірного розподілу сухої сировини біомаси по ширині поперечного перерізу стрічкового транспортера.A conveyor belt 491 that transports the biomass feedstock to the pretreatment subsystem divides the biomass feedstock into multiple feed streams (eg, 50 feed streams), each of which is directed to separate electron beam emitters 492 . In this version, the raw biomass is irradiated while it is dry. Each stream of raw materials is sent to a separate belt conveyor connected to an electron beam emitter. The width of each conveyor belt with irradiated raw materials can be approximately one meter. Before reaching the electron beam emitter, a localized vibration is induced on each belt conveyor for uniform distribution of dry biomass raw materials across the width of the cross section of the belt conveyor.
Випромінювач 492 електронного пучка (наприклад, пристрої для опромінення електронним пучком, комерційно доступні від Тіап Согрогайоп, Зап Оієдо, СА) має конфігурацію, яка дозволяє використовувати дозу електронів 100 кіло-Ссгау, застосовувану при потужності 300 кВт. Випромінювачі електронного пучка є пристроями зі сканувальним променем із шириною проникнення 1 метр для відповідності ширині стрічкового конвеєра. У деяких варіантах використовують випромінювачі електронного пучка з великою фіксованою шириною променя.The electron beam emitter 492 (eg, electron beam irradiation devices commercially available from Tiap Sogrogayop, Zap Oyedo, CA) is configured to allow an electron dose of 100 kilo-Ssgau applied at 300 kW. The electron beam emitters are scanning beam devices with a penetration width of 1 meter to match the width of the conveyor belt. In some variants, electron beam emitters with a large fixed beam width are used.
Фактори, що включають ширину стрічки/променя, необхідний рівень дози, щільність сировини біомаси і прикладену потужність, впливають на число випромінювачів електронного пучка, необхідне для переробки в установці 2000 тонн сухої сировини на день.Factors including belt/beam width, required dose level, biomass feedstock density, and applied power affect the number of electron beam emitters required to process 2,000 tons of dry feedstock per day in a facility.
Перед прикладанням ультразвукової енергії опромінену вихідну сировину біомаси змішують з водою з утворенням суспензії. Окрема система для ультразвукової обробки, пов'язана з кожним потоком сировини, що надходить на обробку електронним пучком, або з декількома потоками, що надходять на обробку електронним пучком, може бути зібрана в одне ціле у вигляді єдиної системи для ультразвукової обробки сировини.Before applying ultrasonic energy, the irradiated raw biomass raw material is mixed with water to form a suspension. A separate system for ultrasonic treatment associated with each stream of raw materials entering the treatment with an electron beam, or with several streams entering the treatment with an electron beam, can be assembled as a whole in the form of a single system for the ultrasonic treatment of raw materials.
У кожній системі ультразвукової обробки опромінену сировину біомаси подають у резервуар 1214 через перший впускний отвір 1232, і в резервуар 1214 подають воду через другий впускний отвір 1234. Відповідні клапани (ручні або автоматичні) регулюють потік сировини біомаси і потік води з одержанням необхідного відношення сировини біомаси до води (наприклад, 10 об. 96 целюлозного матеріалу). Кожен резервуар 1214 включає змішувач 1240, який перемішує вміст об'єму 1236 і диспергує у воді сировину біомаси.In each ultrasonic treatment system, the irradiated biomass feedstock is fed into the tank 1214 through the first inlet port 1232, and water is fed into the tank 1214 through the second inlet port 1234. Appropriate valves (manual or automatic) regulate the biomass feedstock flow and the water flow to obtain the required biomass feedstock ratio. to water (for example, 10 vol. 96 cellulosic material). Each tank 1214 includes a mixer 1240, which mixes the contents of the volume 1236 and disperses the raw biomass in the water.
У кожній системі ультразвукової обробки суспензію подають насосом (наприклад, з використанням заглибленого вихрового відцентрового насоса 1218) з резервуара 1214 у проточну комірку 1224 і через проточну комірку 1224, що включає ультразвуковий перетворювач 1226. У деяких варіантах насос 1218 має конфігурацію, призначену для перемішування суспензії 1216 таким чином, щоб суміш вихідної сировини біомаси і води була по суті однорідною на вході 1220 проточної комірки 1224. Насос 1218 може, наприклад, перемішувати суспензію 1216 з утворенням турбулентного потоку, який залишається на всій протяжності трубопроводу між першим насосом і входом 1220 проточної комірки 1224.In each sonication system, the slurry is pumped (eg, using a submersible vortex centrifugal pump 1218) from a reservoir 1214 into a flow cell 1224 and through a flow cell 1224 that includes an ultrasonic transducer 1226. In some embodiments, the pump 1218 is configured to agitate the slurry. 1216 so that the mixture of biomass feedstock and water is essentially homogeneous at the inlet 1220 of the flow cell 1224. The pump 1218 can, for example, stir the slurry 1216 to form a turbulent flow that remains throughout the length of the pipeline between the first pump and the inlet 1220 of the flow cell 1224.
У проточній комірці 1224 ультразвуковий перетворювач 1226 передає ультразвукову енергію в суспензію 1216, коли суспензія протікає в проточну комірку 1224. Ультразвуковий перетворювач 1226 перетворює електричну енергію в механічну енергію високої частоти (наприклад, ультразвукову енергію), яка потім доставляється в суспензію через бустер 1248. Ультразвукові перетворювачі комерційно доступні (наприклад, відIn flow cell 1224, an ultrasonic transducer 1226 transmits ultrasonic energy to slurry 1216 as the slurry flows into flow cell 1224. Ultrasonic transducer 1226 converts electrical energy into high frequency mechanical energy (eg, ultrasonic energy), which is then delivered to the slurry via booster 1248. converters are commercially available (for example, from
Нієївспег ОБА, Іпс.ої Віпдмоод, Мем Уегзеу) і здатні передавати безперервно потужність, яка дорівнює 16 кіловатам.Nieivspeg OBA, Ips.oi Vipdmood, Mem Uegzeu) and are able to continuously transmit power equal to 16 kilowatts.
Ультразвукова енергія, що надходить через бустер 1248 у реакційний об'єм 1244, створює ряд тисків і розріджень у технологічному потоці 1216 з інтенсивністю, достатньою для створення кавітації в технологічному потоці 1216. Кавітація дезагрегує компоненти сировини біомаси, що включають, наприклад, целюлозний і лігпоцелюлозний матеріали, дисперговані в технологічному потоці 1216 (наприклад, у суспензії). Кавітація продукує також вільні радикали у воді технологічного потоку 1216 (наприклад, у суспензії). Вільні радикали, що утворилися, впливають, викликаючи додаткове розщеплення целюлозного матеріалу в технологічному потоці 1216. У більшості випадків для технологічного потоку 1216, що містить фрагменти стружки тополі, використовують ультразвукову енергію приблизно 250 МДж/м3. Для іншої вихідної сировини біомаси можуть бути використані інші рівні ультразвукової енергії (від приблизно 5 до приблизно 4000 МДж/м3, наприклад, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 або 3000 МДж/м3). Після піддавання ультразвуковій енергії в реакційному об'ємі 1244, технологічний потік 1216 виходить із проточної комірки 1224 через випускний отвір 1222.Ultrasonic energy delivered through the booster 1248 to the reaction volume 1244 creates a series of pressures and vacuums in the process stream 1216 with an intensity sufficient to create cavitation in the process stream 1216. Cavitation disaggregates the components of the biomass feedstock, including, for example, cellulosic and ligpocellulosic materials dispersed in process stream 1216 (eg, in suspension). Cavitation also produces free radicals in process water 1216 (for example, in suspension). The free radicals formed act to cause additional breakdown of the cellulosic material in process stream 1216. In most cases, process stream 1216 containing fragments of poplar chips utilizes ultrasonic energy of approximately 250 MJ/m3. Other levels of ultrasonic energy (from about 5 to about 4000 MJ/m3, eg, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000, or 3000 MJ/m3) may be used for other biomass feedstocks. After exposure to ultrasonic energy in reaction volume 1244, process stream 1216 exits flow cell 1224 through outlet 1222.
Проточна комірка 1224 включає також теплообмінник 1246, що знаходиться в тепловому зв'язку щонайменше з частиною реакційного об'єму 1244. Охолоджувальна рідина 1248 (наприклад, вода) протікає в теплообмінник 1246 і поглинає тепло, генероване під час ультразвукової обробки технологічного потоку 1216 (наприклад, суспензії) у реакційному об'ємі 1244. У деяких варіантах для підтримання приблизно постійної температури в реакційному об'ємі 1244 регулюють потік охолоджувальної рідини 1248, яка надходить у теплообмінник 1246.The flow cell 1224 also includes a heat exchanger 1246 that is in thermal communication with at least a portion of the reaction volume 1244. A cooling fluid 1248 (e.g., water) flows into the heat exchanger 1246 and absorbs the heat generated during the ultrasonic treatment of the process stream 1216 (e.g. , suspensions) in the reaction volume 1244. In some variants, to maintain an approximately constant temperature in the reaction volume 1244, the flow of the cooling liquid 1248, which enters the heat exchanger 1246, is regulated.
Додатково або альтернативно, для підтримання приблизно постійної температури в реакційному об'ємі 1244 регулюють температуру охолоджувальної рідини 1248, яка протікає в теплообмінник 1246.Additionally or alternatively, to maintain an approximately constant temperature in the reaction volume 1244, the temperature of the coolant 1248 flowing into the heat exchanger 1246 is regulated.
Випускний отвір 1242 проточної комірки 1224 розташовують біля дна резервуара 1214 для індукування подачі самопливом технологічного потоку 1216 (наприклад, суспензії) з резервуара 1214 у напрямку впускного отвору другого насоса 1230, який перекачує технологічний потік 1216 (наприклад, суспензію) у напрямку підсистеми для первинного процесу.Outlet 1242 of flow cell 1224 is positioned near the bottom of tank 1214 to induce gravity flow of process stream 1216 (e.g., slurry) from tank 1214 toward the inlet of a second pump 1230, which pumps process stream 1216 (e.g., slurry) toward the primary process subsystem .
Системи ультразвукової обробки можуть включати один шлях потоку (який зазначений вище) або множину паралельних шляхів потоку, кожний з яких зв'язаний з окремою установкою для ультразвукової обробки. Для підвищення кількості використовуваної для суспензії енергії може бути також розміщена в ряд множина установок для ультразвукової обробки.Ultrasonic treatment systems can include a single flow path (as indicated above) or multiple parallel flow paths, each of which is connected to a separate ultrasonic treatment unit. To increase the amount of energy used for the suspension, a plurality of units for ultrasonic treatment can also be placed in a row.
Ротаційний вакуум-фільтр барабанного типу видаляє перед ферментацією тверді частинки із суспензії.A drum-type rotary vacuum filter removes solid particles from the suspension before fermentation.
Рідину після фільтрації перед надходженням у ферментери охолоджують і прокачують. Відфільтровані тверді частинки пропускають у підсистему наступної обробки для їх подальшої обробки.The liquid after filtration is cooled and pumped before entering the fermenters. The filtered solid particles are passed into the after-treatment subsystem for their further processing.
Ферментери являють собою великі посудини низького тиску, які виготовлені з нержавіючої сталі і мають конічні днища мішалки, що працюють з низькою швидкістю. Може бути встановлена послідовно множина ферментерів першого ступеня ферментації. Температуру у ферментерах першої стадії ферментації доводять до "С з використанням зовнішніх теплообмінників. У ферментер першої стадії ферментації, що знаходиться в голові кожного ряду ємностей, додають дріжджі, які переходять в інші послідовно встановлені ємності.Fermenters are large, low-pressure vessels that are made of stainless steel and have conical agitator bottoms that operate at low speed. Multiple fermenters of the first stage of fermentation can be installed in series. The temperature in the fermenters of the first stage of fermentation is brought up to "C" using external heat exchangers. Yeast is added to the fermenter of the first stage of fermentation, which is located at the head of each row of containers, which passes into other containers installed in a row.
Друга стадія ферментації складається з двох послідовно установлених ферментерів безупинної дії. В обох ферментерах відбувається безупинне перемішування механічними мішалками з низькою швидкістю. Температуру в зовнішніх теплообмінниках регулюють охолодженою водою при її безупинній рециркуляції. Циркуляційні насоси мають порожнину прогресуючого типу унаслідок високої концентрації твердих частинок.The second stage of fermentation consists of two continuously installed fermenters. In both fermenters, there is continuous mixing with mechanical stirrers at low speed. The temperature in the external heat exchangers is regulated by chilled water with its continuous recirculation. Circulation pumps have a cavity of the progressive type due to the high concentration of solid particles.
Відхідний газ з ємностей і ферментерів об'єднують і промивають перед випусканням в атмосферу в колоні з протитечійною водою. Відхідний газ промивають переважніше для витягання етанолу, ніж для контролю випускання в повітря.Waste gas from tanks and fermenters is combined and washed before being released into the atmosphere in a column with countercurrent water. The exhaust gas is scrubbed more to extract the ethanol than to control the release into the air.
Для витягання етанолу зі зрілої ферментаційної рідини й одержання 99,5 95 етанолу використовують дистиляцію й адсорбцію молекулярним ситом. Дистиляцію здійснюють у двох колонах - перша, названа ферментаційною колоною, видаляє розчинений СО? і більшу частину води, і друга концентрує етанол до майже азеотропного складу.Distillation and molecular sieve adsorption are used to extract ethanol from the mature fermentation liquid and obtain 99.5% ethanol. Distillation is carried out in two columns - the first, called the fermentation column, removes dissolved CO? and most of the water, and the second concentrates ethanol to an almost azeotropic composition.
З майже азеотропної суміші видаляють усю воду адсорбцією парової фази молекулярним ситом. Для регенерації адсорбційних колон необхідно, щоб суміш етанолу і води могла бути рециркульована на дистиляцію для витягання.All water is removed from the almost azeotropic mixture by adsorption of the vapor phase through a molecular sieve. For the regeneration of adsorption columns, it is necessary that the mixture of ethanol and water can be recycled to the distillation for extraction.
Відвідні канали ферментації (що містять, головним чином, СО», а також деяку кількість етанолу), а також відвідний канал ферментаційної колони промивають у водяному газоочиснику, витягаючи майже весь етанол.The fermentation off-channels (containing mainly CO', as well as some ethanol), as well as the fermentation column off-channel, are washed in a water gas scrubber, extracting almost all the ethanol.
Потік, що виходить з газоочисника, направляють у першу колону дистиляції разом з ферментаційною рідиною.The flow coming out of the gas purifier is sent to the first distillation column together with the fermentation liquid.
Залишки з дна першої дистиляційної колони містять усі неперетворені нерозчинні і розчинені тверді речовини. Нерозчинні тверді речовини збезводнюють напірним фільтром і направляють у камеру згоряння.The residue from the bottom of the first distillation column contains all unconverted insoluble and dissolved solids. Insoluble solids are dewatered with a pressure filter and sent to the combustion chamber.
Нерециркульовану рідину з напірного фільтра концентрують у багатокорпусному випарному апараті з використанням відхідного тепла дистиляції. Концентрований сироп з випарного апарата змішують із твердими речовинами, що направляються в камеру згоряння, і випарений конденсат використовують як відносно чисту оборотну воду, яка направляється в процес.The uncirculated liquid from the pressure filter is concentrated in a multi-body evaporator using the waste heat of distillation. The concentrated syrup from the evaporator is mixed with the solids sent to the combustion chamber, and the evaporated condensate is used as relatively clean recycle water that is sent to the process.
Оскільки кількість перегнаної води, яка може бути рециркульована, обмежена, у процес включений випарний апарат. Загальну кількість води з напірного фільтра, яку безпосередньо рециркулюють, установлюють на рівні 25Since the amount of distilled water that can be recycled is limited, an evaporator is included in the process. The total amount of water from the pressure filter, which is directly recirculated, is set at 25
Фо. Органічні солі, подібні до ацетату або лактату амонію, компоненти замкової рідини, не використовувані організмом, або неорганічні сполуки в біомасі в даному потоці закінчуються. Рециркуляція занадто великої кількості зазначеного матеріалу може привести до рівнів іонної сили й осмотичних тисків, які можуть бути небезпечними для ферментуючої ефективності організмів. У воді, яку не рециркулюють, випарний апарат концентрує розчинені тверді речовини в сироп, який може бути спрямований у камеру згоряння, що зводить до мінімуму навантаження в обробці стічних вод.Fo. Organic salts such as ammonium acetate or lactate, lock fluid components not used by the body, or inorganic compounds in the biomass in a given stream are exhausted. Recirculation of too much of said material can lead to levels of ionic strength and osmotic pressures that can be dangerous to the fermentative efficiency of the organisms. In non-recirculated water, the evaporator concentrates dissolved solids into a syrup that can be directed to a combustion chamber, minimizing the burden on wastewater treatment.
У секції обробки стічних вод відбувається обробка технологічної води для повторного використання з метою зниження вимог до просочувальної води, використовуваної в установці. Стічні води спочатку просіюють для видалення великих частинок, які збирають у бункері і направляють на земляний насип. Після просіювання іде анаеробне дигерування й аеробне дигерування для випарювання органічних речовин, що знаходяться в потоці.In the wastewater treatment section, the process water is treated for reuse in order to reduce the requirements for the leachate used in the installation. Wastewater is first screened to remove large particles, which are collected in a bunker and sent to an earthen embankment. After sieving, there is anaerobic digestion and aerobic digestion to evaporate organic substances in the stream.
Анаеробне дигерування продукує потік біогазу, збагачений метаном, який подають у камеру згоряння. Аеробне дигерування продукує відносно чистий потік води для повторного використання в процесі, а також мул, що складається в основному з клітинної маси. Мул також спалюють у камері згоряння. Представлена схема обробки просіювання/анаеробне дигерування/аеробне дигерування є стандартною у виробництві етанолу, і устаткування для його виробництва об'ємом 1-5 мільйонів галонів/день (3780000-18900000 л на день) може бути одержане комерційним шляхом у вигляді установок, що "були у застосуванні".Anaerobic digestion produces a biogas stream enriched with methane, which is fed into the combustion chamber. Aerobic digestion produces a relatively clean water stream for reuse in the process, as well as a sludge consisting mainly of cell mass. Sludge is also burned in a combustion chamber. The sieving/anaerobic digestion/aerobic digestion scheme presented is standard in ethanol production, and equipment to produce 1-5 million gallons/day (3780000-18900000 L/day) can be obtained commercially in the form of plants that " were in use".
Призначення підсистеми, яка включає камеру згоряння, паровий котел і турбогенератор, полягає в спалюванні потоків різних побічних продуктів для генерації водяної пари й електрики. Наприклад, під час процесів попередньої обробки і первинних процесів лігнін, целюлоза і геміцелюлоза залишаються неперетвореними.The purpose of the subsystem, which includes a combustion chamber, a steam boiler and a turbogenerator, is to burn streams of various by-products to generate steam and electricity. For example, during pretreatment and primary processes, lignin, cellulose, and hemicellulose remain unconverted.
Більшу частину стічних вод із процесу концентрують з одержанням сиропу, що має високий вміст розчинних твердих речовин. Анаеробне дигерування стічних вод, що залишилися, продукує біогаз з високим вмістом метану.Most of the wastewater from the process is concentrated to produce a syrup with a high content of soluble solids. Anaerobic digestion of the remaining wastewater produces biogas with a high methane content.
Аеробне дигерування продукує невелику кількість відходів біомаси (мул). Спалювання потоків зазначених побічних продуктів для генерації водяної пари й електрики забезпечує можливість енергетичної самодостатності установки, знижує витрати на видалення твердих відходів і створює додатковий прибуток за рахунок продажів надлишкової електрики.Aerobic digestion produces a small amount of biomass waste (sludge). Combustion of these by-product streams to generate steam and electricity provides the facility with energy self-sufficiency, reduces solid waste disposal costs, and generates additional revenue through the sale of excess electricity.
Три основних паливних потоки (тверді речовини після дистиляції, біогаз і сироп з випарного апарата) подають у камеру згоряння з циркулюючим псевдозрідженим шаром. У камеру згоряння направляють також невелику кількість відходів біомаси (мул), одержаних в результаті обробки стічних вод. Вентилятор переміщує повітря в камеру згоряння. Оброблена вода надходить у ланцюг теплообмінників у камері згоряння і випаровується і перегрівається з утворенням водяної пари при 510202 (9502Е) і тиску 86 атм. (1265 фунт/дюйм?). Димовий газ з камери згоряння підігріває повітря, що надходить у неї, потім надходить у рукавний фільтр для видалення макрочастинок, які скидають на земляний насип. Газ випускають через витяжну трубу.Three main fuel streams (solids after distillation, biogas and syrup from the evaporator) are fed into the combustion chamber with a circulating fluidized bed. A small amount of biomass waste (sludge) obtained as a result of wastewater treatment is also sent to the combustion chamber. The fan moves air into the combustion chamber. Treated water enters the chain of heat exchangers in the combustion chamber and evaporates and is overheated with the formation of water vapor at 510202 (9502E) and a pressure of 86 atm. (1265 lb/in?). Flue gas from the combustion chamber heats the air entering it, then enters a bag filter to remove macro particles, which are dumped on the earthen mound. The gas is released through the exhaust pipe.
Для генерації електрики використовуються багатоступенева турбіна і генератор. Пару витягають з турбіни в трьох різних станах для інжекції в реактор попередньої обробки і теплообміну в процесах дистиляції і випарювання. Іншу водяну пару конденсують з використанням охолоджувальної води і повертають у водяну систему, яка живить паровий котел, разом з конденсатом з різних теплообмінників, використовуваних у процесі.A multi-stage turbine and a generator are used to generate electricity. The steam is extracted from the turbine in three different states for injection into the pretreatment reactor and heat exchange in the distillation and evaporation processes. Other water vapor is condensed using cooling water and returned to the water system that feeds the steam boiler, along with condensate from the various heat exchangers used in the process.
Добре оброблену воду використовують як просочувальну воду для заміни водяної пари, використовуваної в процесі прямої інжекції.Well-treated water is used as leaching water to replace the water vapor used in the direct injection process.
Розкрито ряд варіантів винаходу. Проте, зрозуміло, що без відхилення від сутності й обсягу винаходу можуть бути зроблені різні модифікації.A number of variants of the invention are disclosed. However, it is clear that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
У деяких варіантах використовують відносно низькі дози опромінення, необов'язково об'єднані з акустичною енергією, наприклад, ультразвуком, для зшивання, прищеплення або іншого способу підвищення молекулярної маси природного або синтетичного вуглеводовмісного матеріалу, такого як будь-який з зазначених матеріалів у будь-якій формі (наприклад, у волокнистій формі), розкритій в даному описі, наприклад, підданих або не підданих зрушенню целюлозних або лігноцелюлозних матеріалів, таких як целюлоза. Зшивання, прищеплення або інший спосіб підвищення молекулярної маси природного або синтетичного вуглеводовмісного матеріалу можуть бути здійснені регульованим і попередньо визначеним способом дій за допомогою вибору типу або типів використовуваного опромінення (наприклад, електронний пучок і ультрафіолетове випромінювання або електронний пучок і гамма-випромінювання) і/або дози або ряду доз використовуваного опромінення. Одержаний матеріал, що має підвищену молекулярну масу, може бути застосований у виготовленні композиційних матеріалів, таких як композиційний матеріал на основі волокна і полімерної матриці, які мають поліпшені механічні властивості, такі як опір стиранню, міцність на стиск, опір зламу, ударна в'язкість, опір вигину, модуль пружності при розтягненні, модуль пружності при вигині і відносне подовження при розриві. Зшивання, прищеплення або інший спосіб підвищення молекулярної маси вибраного матеріалу можуть підвищити теплостійкість матеріалу відносно необробленого матеріалу. Підвищення теплостійкості вибраного матеріалу може забезпечити можливість його обробки при підвищених температурах без деструкції. Крім того, обробка матеріалів опроміненням може стерилізувати матеріали, що може зменшити їх схильність до розкладання і гниття, наприклад, у той час, коли вони знаходяться в композиційному матеріалі. Зшивання, прищеплення або інший спосіб підвищення молекулярної маси природного або синтетичного вуглеводовмісного матеріалу можуть бути здійснені регульованим і попередньо заданим способом дій для конкретного застосування з забезпеченням оптимальних властивостей, таких як міцність, вибором використовуваного типу або типів опромінення і/або дози або доз використовуваного опромінення.In some embodiments, relatively low doses of radiation, optionally combined with acoustic energy, such as ultrasound, are used to crosslink, graft, or otherwise increase the molecular weight of a natural or synthetic hydrocarbon-containing material, such as any of the aforementioned materials in any in any form (e.g., in fibrous form) disclosed herein, e.g., sheared or unsheared cellulosic or lignocellulosic materials such as cellulose. Cross-linking, grafting, or otherwise increasing the molecular weight of a natural or synthetic hydrocarbon-containing material can be accomplished in a controlled and predetermined manner by selecting the type or types of radiation used (e.g., electron beam and ultraviolet radiation or electron beam and gamma radiation) and/or dose or series of doses of radiation used. The obtained material, having an increased molecular weight, can be used in the manufacture of composite materials, such as composite material based on fiber and polymer matrix, which have improved mechanical properties, such as abrasion resistance, compressive strength, fracture resistance, impact toughness , resistance to bending, modulus of elasticity in tension, modulus of elasticity in bending and relative elongation at break. Crosslinking, grafting, or other means of increasing the molecular weight of the selected material can increase the heat resistance of the material relative to the raw material. Increasing the heat resistance of the selected material can provide the possibility of processing it at elevated temperatures without destruction. In addition, treatment of materials with irradiation can sterilize the materials, which can reduce their susceptibility to decomposition and decay, for example, while they are in a composite material. Cross-linking, grafting or otherwise increasing the molecular weight of a natural or synthetic carbohydrate-containing material can be carried out in a controlled and predetermined manner for a particular application to provide optimal properties such as strength, choice of type or types of radiation used and/or dose or doses of radiation used.
При використанні комбінації опромінення, наприклад, опромінення низькою дозою, і акустичної енергії, наприклад, звукової або ультразвукової енергії, можна підвищити пропускну здатність матеріалу і/або звести до мінімуму застосування енергії.By using a combination of radiation, such as low-dose radiation, and acoustic energy, such as sonic or ultrasonic energy, the permeability of the material can be increased and/or energy use can be minimized.
Смола може бути термопластичною, термореактивною, еластомером, клеючою речовиною або сумішшю смол, зазначених у даному описі. Придатні смоли включають будь-яку смолу або суміш зазначених смол.The resin may be thermoplastic, thermoset, elastomer, adhesive, or a mixture of resins specified herein. Suitable resins include any resin or mixture of said resins.
Крім використання смоли окремо, матеріал, що має підвищену молекулярну масу, може бути об'єднаний, змішаний або доданий до інших матеріалів, таких як метали, металеві сплави, кераміка (наприклад, цемент), лігнін, еластомери, асфальти, стекло або суміші будь-якого з зазначених матеріалів і/або смол. При додаванні до цементу можуть бути одержані армовані волокном цементи, що мають поліпшені механічні властивості, такі як вищевказані властивості, наприклад, міцність на стиск і/або опір зламу.In addition to being used as a resin alone, the high molecular weight material may be combined, mixed, or added to other materials such as metals, metal alloys, ceramics (eg, cement), lignin, elastomers, asphalts, glass, or mixtures of any - any of the specified materials and/or resins. When added to cement, fiber-reinforced cements can be obtained that have improved mechanical properties, such as the above properties, for example, compressive strength and/or fracture resistance.
Зшивання, прищеплення або інший спосіб підвищення молекулярної маси природного або синтетичного вуглеводовмісного матеріалу з використанням опромінення можуть надати застосовні матеріали в багатьох формах і для багатьох уживань. Вуглеводовмісний матеріал може бути, наприклад, у формі паперового продукту, такого як папір, паперова маса або стічні води з виробництва паперу, деревностружкової плити, клейових складних пластиків на основі лісоматеріалів, наприклад, шпону або фанери, лісоматеріалів, наприклад, деревини сосни, тополі, дуба або навіть бальзи. Обробка паперу, деревно стружкових плит, шаруватих пластиків або лісоматеріалів може поліпшити їх механічні властивості, такі як міцність. Наприклад, обробка соснового лісового матеріалу опроміненням може дати високоміцний конструкційний матеріал.Crosslinking, grafting, or otherwise increasing the molecular weight of a natural or synthetic hydrocarbon-containing material using irradiation can provide useful materials in many forms and for many uses. The hydrocarbon-containing material can be, for example, in the form of a paper product such as paper, paper pulp or waste water from paper production, chipboard, wood-based adhesive composites such as veneer or plywood, wood materials such as pine, poplar, oak or even balsa. Treatment of paper, chipboard, laminated plastics or timber can improve their mechanical properties such as strength. For example, treatment of pine forest material with irradiation can give a high-strength structural material.
Коли папір виготовляють з використанням опромінення, опромінення може бути використане в будь-якій точці його виробництва. Наприклад, може бути опромінена паперова маса, може бути опромінена попередньо відформована заготовка з пресованого волокна або може бути опромінений сам оброблений фінішною обробкою папір. У деяких варіантах опромінення використовують у більше ніж одній точці під час виробничого процесу.When paper is manufactured using radiation, the radiation can be used at any point in its production. For example, the paper pulp may be irradiated, the preformed pressed fiber blank may be irradiated, or the finished paper itself may be irradiated. In some embodiments, irradiation is used at more than one point during the manufacturing process.
Волокнистий матеріал, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, може бути опромінений, наприклад, способом, який надає другий целюлозний і/або лігпоцелюлозний матеріал, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси. Якщо як джерело опромінення використовується, наприклад, гамма-випромінювання, може бути використана доза від приблизно 0,2 до приблизно 10 Мрад, наприклад, від приблизно 0,5 до приблизно 7,5 Мрад або від приблизно 2,0 до приблизно 5,0 Мрад. Якщо використовується опромінення електронним пучком, може бути використана менша доза (відносно гамма-випромінювання), така як від приблизно 0,1 до приблизно 5 Мрад, наприклад, від приблизно 0,2 до приблизно З Мрад або від приблизно 0,25 до приблизно 2,5 Мрад. Після відносно низької дози опромінення другий целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал може бути об'єднаний з матеріалом, таким як смола, і формований у композиційний матеріал, наприклад, прямим пресуванням, інжекційним формуванням або екструзією. Утворення композиційних матеріалів на основі волокна і полімерної матриці розкрите в УA fibrous material that includes a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight can be irradiated, for example, in a manner that provides a second cellulosic and/or lignocellulosic material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight. If the radiation source is, for example, gamma radiation, a dose of from about 0.2 to about 10 Mrad can be used, for example from about 0.5 to about 7.5 Mrad or from about 2.0 to about 5.0 Mrad. If electron beam irradiation is used, a lower dose (relative to gamma radiation) may be used, such as from about 0.1 to about 5 Mrad, for example from about 0.2 to about 3 Mrad or from about 0.25 to about 2 ,5 Mrad. After a relatively low dose of irradiation, the second cellulosic and/or lignocellulosic material can be combined with a material such as a resin and formed into a composite material, for example, by direct compression, injection molding, or extrusion. The formation of composite materials based on fiber and polymer matrix is disclosed in U
2006/102543. Після утворення композиційних матеріалів їх можна опромінити для додаткового підвищення молекулярної маси вуглеводовмісного матеріалу в той час, коли він знаходиться в композиційному матеріалі.2006/102543. After the composite materials are formed, they can be irradiated to further increase the molecular weight of the hydrocarbon-containing material while it is in the composite material.
Альтернативно, волокнистий матеріал, який включає перший целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має першу молекулярну масу, може бути об'єднаний з матеріалом, таким як смола, з одержанням композиційного матеріалу, і потім композиційний матеріал може бути опромінений відносно низкою дозою опромінення, щоб одержати другий целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, що має другу молекулярну масу, яка вище першої молекулярної маси. Якщо як джерело опромінення використовується, наприклад, гамма- випромінювання, може бути використана доза від приблизно 1 до приблизно 10 Мрад. Використання такого підходу підвищує молекулярну масу матеріалу в той час, коли він знаходиться в матриці, такій як стверджуване сполучне. У деяких варіантах смола є смолою, що зшивається, і як така вона зшивається, коли підвищується молекулярна маса вуглеводовмісного матеріалу, що може забезпечити синергічний ефект, який надає композиційному матеріалу максимально удосконалені механічні властивості. Такі композиційні матеріали можуть мати, наприклад, чудові низькотемпературні характеристики, наприклад, знижену схильність до руйнування і/або розтріскування при низьких температурах, наприклад, при температурах нижче 02С, наприклад, нижче -1020, - 2020, -4020, -5020, -602С або навіть нижче -1002С, і/або чудові характеристики при високих температурах, наприклад, здатність до збереження їх вигідних механічних властивостей при відносно високій температурі, наприклад, при температурах вище 1002С, наприклад, вище 12520, 15020, 20020, 25020, 30020, 4002С або навіть вище 50020. Крім того, такі композиційні матеріали можуть мати чудову хімічну стійкість, наприклад, стійкість до набухання в розчиннику, наприклад, у вуглеводневому розчиннику, стійкість до агресивної дії хімічних речовин, наприклад, сильних кислот, сильних основ, сильних окислювачів (наприклад, хлору або відбілювача) або відновників (наприклад, активних металів, таких як натрій і калій).Alternatively, a fibrous material comprising a first cellulosic and/or lignocellulosic material having a first molecular weight may be combined with a material such as a resin to form a composite material, and then the composite material may be irradiated with a relatively low dose of radiation. to obtain a second cellulosic and/or lignocellulosic material having a second molecular weight that is higher than the first molecular weight. If, for example, gamma radiation is used as the source of radiation, a dose of about 1 to about 10 Mrad can be used. Using this approach increases the molecular weight of the material while it is in a matrix such as a cured binder. In some embodiments, the resin is a crosslinking resin, and as such it crosslinks when the molecular weight of the hydrocarbon-containing material is increased, which can provide a synergistic effect that provides the composite material with maximally improved mechanical properties. Such composite materials can have, for example, excellent low-temperature characteristics, for example, a reduced tendency to fracture and/or cracking at low temperatures, for example, at temperatures below 02C, for example, below -1020, - 2020, -4020, -5020, -602C or even below -1002C, and/or excellent high temperature performance, e.g., the ability to retain their favorable mechanical properties at relatively high temperature, e.g., at temperatures above 1002C, e.g., above 12520, 15020, 20020, 25020, 30020, 4002C or even higher than 50020. In addition, such composite materials can have excellent chemical resistance, for example, resistance to swelling in a solvent, for example, a hydrocarbon solvent, resistance to the aggressive action of chemicals, for example, strong acids, strong bases, strong oxidizing agents (e.g. , chlorine or bleach) or reducing agents (e.g. active metals such as sodium and potassium).
У деяких варіантах смола або інший матеріал сполучного не зшивається під час опромінення. У деяких варіантах використовується додаткове опромінення в той час, коли вуглеводовмісний матеріал знаходиться в матриці, що приводить до додаткового підвищення молекулярної маси вуглеводовмісного матеріалу. У деяких варіантах опромінення викликає утворення зв'язків між сполучним і вуглеводовмісним матеріалом.In some embodiments, the resin or other binder material does not crosslink during irradiation. In some embodiments, additional irradiation is used while the carbohydrate-containing material is in the matrix, which results in an additional increase in the molecular weight of the carbohydrate-containing material. In some embodiments, irradiation causes the formation of bonds between the binder and the hydrocarbon-containing material.
У деяких варіантах вуглеводовмісний матеріал знаходиться у формі волокон. У таких варіантах, коли волокна використовуються в композиційному матеріалі, волокна можуть бути безладно орієнтовані в матриці. В інших варіантах волокна можуть бути по суті орієнтованими, наприклад, в одному, двох, трьох або чотирьох напрямках.In some embodiments, the carbohydrate-containing material is in the form of fibers. In such embodiments, when the fibers are used in a composite material, the fibers may be randomly oriented in the matrix. In other embodiments, the fibers may be substantially oriented, for example, in one, two, three, or four directions.
При необхідності волокна можуть бути безупинними або дискретними.If necessary, fibers can be continuous or discrete.
До волокнистих матеріалів, ущільнених волокнистих матеріалів і/або будь-яких інших матеріалів і композиційних матеріалів, розкритих у даному описі, може бути додана кожна з наступних добавок. Добавки, наприклад, у формі твердої речовини, рідини або газу, можуть бути додані, наприклад, до комбінації волокнистого матеріалу і смоли. Добавки включають наповнювачі, такі як карбонат кальцію, графіт, воластоніт, слюда, скло, скловолокно, кремнезем і тальк; неорганічні антипірени, такі як тригідрат оксиду алюмінію або гідроксид магнію; органічні антипірени, такі як хлоровані або бромовані органічні сполуки; подрібнені будівельні відходи; подрібнений шинний каучук; вуглецеві волокна; або металеві волокна або порошки (наприклад, алюмінієві, з нержавіючої сталі). Зазначені добавки можуть ущільнювати, розширювати або змінювати електричні, механічні властивості або сумісність. Інші добавки включають лігнін, ароматизатори, сполучні речовини, агенти, що поліпшують сумісність, наприклад, малеатований поліпропілен, речовини для поліпшення технологічних властивостей, змащення, наприклад, фторований поліетилен, пластифікатори, антиоксиданти, заглушувачі, стабілізатори тепла, барвні речовини, піноутворювачі, модифікуючі добавки, що збільшують ударну міцність, полімери, наприклад, розкладані полімери, фотостабілізатори, біоциди, антистатики, наприклад, стеарати або аміни етоксилованих жирних кислот. Придатні антистатики включають струмопровідні вуглецеві сажі, вуглецеві волокна, металеві наповнювачі, катіоногенні сполуки, наприклад, сполуки четвертинного амонію, наприклад, М-(3- хлор-2-гідроксипропіл)утриметиламонійхлорид, алканоламіди й аміни. Типові розкладані полімери включають полігідроксикислоти, наприклад, полілактиди, полігліколіди і співполімери молочної кислоти і гліколевої кислоти, полі(гідроксимасляну кислоту), полі(гідроксивалеріанову кислоту), співполімер полілактиду й е-капролактону, співполімер полігліколіду й е-капролактону, полікарбонати, полі(амінокислоти), полі(гідроксіалканоати), поліангідриди, складні поліортоефіри і суміші зазначених полімерів.Each of the following additives may be added to the fibrous materials, densified fibrous materials, and/or any other materials and composite materials disclosed herein. Additives, for example in the form of a solid, liquid or gas, can be added, for example, to a combination of fibrous material and resin. Additives include fillers such as calcium carbonate, graphite, wollastonite, mica, glass, fiberglass, silica, and talc; inorganic flame retardants such as aluminum oxide trihydrate or magnesium hydroxide; organic flame retardants, such as chlorinated or brominated organic compounds; crushed construction waste; crushed tire rubber; carbon fibers; or metal fibers or powders (e.g. aluminum, stainless steel). These additives may compact, expand, or change electrical, mechanical, or compatibility properties. Other additives include lignin, flavorings, binders, compatibilizers, e.g., maleated polypropylene, process improvers, lubricants, e.g., fluorinated polyethylene, plasticizers, antioxidants, silencers, heat stabilizers, coloring agents, foaming agents, modifying additives , which increase the impact strength, polymers, for example, degradable polymers, photostabilizers, biocides, antistatics, for example, stearates or amines of ethoxylated fatty acids. Suitable antistatic agents include conductive carbon blacks, carbon fibers, metal fillers, cationic compounds such as quaternary ammonium compounds such as M-(3-chloro-2-hydroxypropyl)trimethylammonium chloride, alkanolamides and amines. Typical degradable polymers include polyhydroxy acids, for example, polylactides, polyglycolides and copolymers of lactic acid and glycolic acid, poly(hydroxybutyric acid), poly(hydroxyvaleric acid), polylactide and ε-caprolactone copolymer, polyglycolide and ε-caprolactone copolymer, polycarbonates, poly(amino acids ), poly(hydroxyalkanoates), polyanhydrides, complex polyorthoesters and mixtures of these polymers.
При включенні даних добавок вони можуть бути присутніми у кількості, обчисленій у перерахунку на суху речовину, від нижче 1 до вище 80 95 у розрахунку на загальну масу волокнистого матеріалу. Більш часто кількості знаходяться в діапазоні від приблизно 0,5 до приблизно 50 мас. 95, наприклад, вони складають 5, 10, 20, 30 або більше, наприклад, 40 95.When these additives are included, they may be present in amounts calculated on a dry matter basis from below 1 to above 80 95 based on the total mass of fibrous material. More often, the amounts are in the range of about 0.5 to about 50 wt. 95, for example, they add up to 5, 10, 20, 30 or more, for example, 40 95.
Для захисту добавок, наприклад, від тепла або вологи, під час маніпулювання будь-які розкриті в описі добавки можуть бути поміщені в капсулу, наприклад, висушені розпилювальним сушінням або піддані мікрокапсулюванню.To protect the additives from, for example, heat or moisture during handling, any of the disclosed additives can be encapsulated, for example, spray-dried or microencapsulated.
Волокнисті матеріали, ущільнені волокнисті матеріали, смоли або добавки можуть бути забарвлені.Fibrous materials, compacted fibrous materials, resins or additives may be colored.
Волокнистий матеріал може бути забарвлений, наприклад, перед об'єднанням зі смолою і перемішуванням з утворенням композиційних матеріалів. У деяких варіантах таке забарвлення, коли воно є бажаним, може бути корисним у маскуванні або укритті волокнистого матеріалу, особливо великих агломератів волокнистого матеріалу у формованих або екструдованих деталях. Зазначені великі агломерати, у випадку присутності у відносно високих концентраціях, можуть розпізнаватися у вигляді цяточок на поверхнях формованих або екструдованих деталей.The fibrous material can be colored, for example, before combining with resin and mixing to form composite materials. In some embodiments, such coloring, when desired, may be useful in masking or concealing fibrous material, particularly large agglomerates of fibrous material in molded or extruded parts. These large agglomerates, when present in relatively high concentrations, can be recognized as specks on the surfaces of molded or extruded parts.
Бажаний волокнистий матеріал може бути забарвлений, наприклад, з використанням кислотного барвника, прямого барвника або хімічно активного барвника. Дані барвники доступні від б5ресіга ЮОуез, Кеагпу, МО абоThe desired fibrous material can be dyed, for example, using an acid dye, a direct dye, or a chemically active dye. These dyes are available from b5resig USA, Keagpu, MO or
Кеузіопе Апіїпе Согрогайоп, Спісадо, ІС. Окремі приклади барвників включають ЗРЕСТКА "М ЦОНТ МЕС ОУМ2О,Keusiope Apiipe Sogrogaiop, Spisado, IS. Separate examples of dyes include ZRESTKA "M TSONT MES OUM2O,
ЗРЕСТКАСІЮтМ МЕ ОУМАСІ СОМС200,5РЕСТКАМУ мМ КНООСАМІМЕ 8,5РЕСТКАММІ лм МЕОТААГ ВЕ В,ZRESTKASIUTM ME OUMASI SOMS200.5RESTKAMU mm KNOOSAMIME 8.5RESTKAMMI lm MEOTAAG VE B,
ЗРЕСТЕАМІМЕ"М ВЕМ2ОРЕКРИОКІМЕ, ЗРЕСТЕАОСІАО"М ВІДСК ОВ, 5РЕСТКАМІМЕ"М ТОКОЦОЇІЗЕ О іZRESTEAMIME"M VEM2OREKRIOKIME, ZRESTEAOSIAO"M VIDSK OV, 5RESTKAMIME"M TOKOTSOYIIZE O and
ЗРЕСТЕАМІМЕ М СЕМ І МІ 200 95, кожний з яких доступний від Зресіга Буєзв.ZRESTEAMIME M SEM AND MI 200 95, each of which is available from Zresig Buezv.
У деяких варіантах кольорові концентрати смоли, що містять пігменти, змішують з барвниками. Коли одержані суміші потім змішують з необхідним волокнистим матеріалом, волокнистий матеріал може бути забарвлений іп 5іш під час змішування. Кольорові концентрати доступні від фірми Сіапапі.In some embodiments, colored resin concentrates containing pigments are mixed with dyes. When the resulting mixtures are then mixed with the desired fibrous material, the fibrous material may be dyed ip 5ish during mixing. Color concentrates are available from Siapapi.
До волокнистих матеріалів, ущільнених волокнистих матеріалів або композиційних матеріалів може бути вигідно додати віддушку або ароматизатор. Для композиційних матеріалів може бути вигідний запах і/або зовнішній вигляд природної деревини, наприклад, кедрової деревини. Наприклад, ароматизатор, наприклад, з ароматом природної деревини, може бути змішаний зі смолою, використовуваною для виготовлення композиційних матеріалів. У деяких варіантах ароматизатор вмішують безпосередньо в смолу у вигляді олії. Олія може бути вмішана в смолу з використанням, наприклад, валкового млина, наприклад, змішувача БенберіФ або екструдера, наприклад, двошнекового екструдера з протитечійно обертовими шнеками. Прикладом змішувачаIt may be beneficial to add a fragrance or flavor to the fibrous materials, densified fibrous materials, or composite materials. For composite materials, the smell and/or appearance of natural wood, such as cedar, may be beneficial. For example, an aroma, such as a natural wood aroma, can be mixed with the resin used to make the composite materials. In some variants, the flavoring agent is mixed directly into the resin in the form of an oil. The oil can be blended into the resin using, for example, a roll mill, such as a Banbury F mixer, or an extruder, such as a twin-screw extruder with counter-current rotating screws. An example of a mixer
Бенберією є змішувач Бенбері Е-зегпіе5Ф, виготовлений фірмою РаїтеІ. Прикладом двошнекового екструдера єBanbury is a mixer Banbury E-zegpie5F, manufactured by RaiteI. An example of a twin-screw extruder is
МЕСАсотрипаегтм М/Р 275К50, виготовлений Кгирр У/егпег 4. Ріїєїдегег. Після змішування ароматизована смола може бути додана до волокнистого матеріалу і екструдована або спресована. Альтернативно, маточні суміші смол, наповнених ароматом, комерційно доступні від фірми Іпіегпайопа! Ріамоїз апа Егадгапсез під торговою назвою РоїуїйтмМ або від АТР Сотрапу. У деяких варіантах кількість ароматизатора в композиційному матеріалі складає від приблизно 0,005 до приблизно 10 мас. 95, наприклад, від приблизно 0,1 до приблизно 5 9о або від 0,25 до приблизно 2,5 95.MESAsotripaegtm M/R 275K50, manufactured by Kgyrr U/egpeg 4. Riiiidegeg. After mixing, the flavored resin can be added to the fibrous material and extruded or pressed. Alternatively, aroma-infused resin master blends are commercially available from Ipiegpayopa! Riamoiz apa Egadgapsez under the trade name RoiuiitmM or from ATP Sotrapu. In some embodiments, the amount of flavoring in the composite material is from about 0.005 to about 10 wt. 95, for example, from about 0.1 to about 5 90 or from 0.25 to about 2.5 95.
Інші ароматизатори з запахом природної деревини включають вічнозелене дерево або секвою вічнозелену.Other fragrances with a natural wood scent include evergreen or evergreen redwood.
Інші ароматизатори включають м'яту перцеву, вишню, полуницю, персик, лайм, м'яту колосову, коричне дерево, аніс, васильок, бергамот, чорний перець, камфору, ромашку, цитронелу, евкаліпт, сосну, ялицю, герань, імбир, грейпфрут, жасмин, яловець, лаванду, лимон, мандарин, материнку, мускус, мірру, апельсин, пачулі, троянду, розмарин, шавлію, сандалове дерево, чайне дерево, чебрець, грушанку, артаботрис запашний, ваніль, "нове авто" або суміші зазначених ароматизаторів. У деяких варіантах кількість ароматизатора в комбінації волокнистий материал-ароматизатор складає від приблизно 0,005 до приблизно 20 мас. 95, наприклад, від приблизно 0,1 до приблизно 5 95 або від 0,25 до приблизно 2,5 905.Other flavors include peppermint, cherry, strawberry, peach, lime, spearmint, cinnamon, anise, cornflower, bergamot, black pepper, camphor, chamomile, citronella, eucalyptus, pine, fir, geranium, ginger, grapefruit ) . In some embodiments, the amount of flavoring in the fibrous material-flavoring combination is from about 0.005 to about 20 wt. 95, for example, from about 0.1 to about 5 95 or from 0.25 to about 2.5 905.
Хоча описані волокнисті матеріали, такі як целюлозні і лігноцелюлозні волокнисті матеріали, для виготовлення композиційних матеріалів можуть бути використані інші наповнювачі. Можуть бути використані, наприклад, неорганічні наповнювачі, такі як карбонат кальцію (наприклад, осаджений карбонат кальцію або природний карбонат кальцію), арагонітова глина, орторомбічні глини, вапняний шпат, ромбоедричні глини, каолін, глина, бентонітова глина, дикальційфосфат, трикальційфосфат, пірофосфат кальцію, нерозчинний метафосфат натрію, осаджений карбонат кальцію, ортофосфат магнію, тримагнійфосфат, гідроксіапатити, синтетичні апатити, глинозем, силікаксерогель, металеві алюмосилікатні комплекси, алюмосилікати натрію, силікат цирконію, кремнезем або комбінації неорганічних добавок. Наповнювачі можуть мати, наприклад, розмір частинок більше 1 мікрона, наприклад, більше 2,5, 10,25 або навіть більше 35 мікрон.Although fibrous materials such as cellulosic and lignocellulosic fibrous materials are described, other fillers can be used to make composite materials. For example, inorganic fillers such as calcium carbonate (eg, precipitated calcium carbonate or natural calcium carbonate), aragonite clay, orthorhombic clays, liming spar, rhombohedral clays, kaolin clay, bentonite clay, dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, calcium pyrophosphate can be used. , insoluble sodium metaphosphate, precipitated calcium carbonate, magnesium orthophosphate, trimagnesium phosphate, hydroxyapatites, synthetic apatites, alumina, silica xerogel, metal aluminosilicate complexes, sodium aluminosilicates, zirconium silicate, silica, or combinations of inorganic additives. The fillers may have, for example, a particle size greater than 1 micron, such as greater than 2.5, 10.25, or even greater than 35 microns.
Наповнювачі нанометричної шкали можуть бути використані окремо або в комбінації з волокнистими матеріалами будь-якого розміру і/або форми. Наповнювачі можуть бути, наприклад, у формі частинок, пластинки або волокна. Можуть бути використані, наприклад, глини з нанометричним розміром, нанотрубки з кремнію і вуглецю і кремнієві і вуглецеві нанодроти. Наповнювач може мати поперечний розмір менше 1000 нм, наприклад, менше 900, 800, 750, 600, 500, 350, 300, 250, 200 нм, менше 100 нм або навіть менше 50 нм.Nanoscale fillers can be used alone or in combination with fibrous materials of any size and/or shape. Fillers can be, for example, in the form of particles, plates or fibers. Nanoscale clays, silicon-carbon nanotubes, and silicon-carbon nanowires can be used, for example. The filler may have a transverse dimension of less than 1000 nm, for example, less than 900, 800, 750, 600, 500, 350, 300, 250, 200 nm, less than 100 nm, or even less than 50 nm.
У деяких варіантах наноглина є монтморилонітом. Такі глини доступні від Мапосог, Іпс. і бошйет Сіау ргодисіє і розкриті в патентах США МоМе 6849680 і 6737464. Перед вмішуванням, наприклад, у смолу або волокнистий матеріал поверхня глини може бути оброблена. Поверхня глини може бути оброблена, наприклад, таким чином, щоб поверхня мала іонну природу, наприклад, катіонну або аніонну.In some embodiments, the nanoclay is montmorillonite. Such clays are available from Maposog, Ips. and boshyet Siau rgodisie and are disclosed in US Patent Nos. 6,849,680 and 6,737,464. Before mixing, for example, with a resin or fibrous material, the surface of the clay may be treated. The surface of the clay can be treated, for example, so that the surface has an ionic nature, for example, cationic or anionic.
Можуть бути також використані агрегатовані або агломеровані наповнювачі нанометричної шкали або наповнювачі нанометричної шкали, що зібрані в надмолекулярні структури, наприклад, самозбирані надмолекулярні структури. Агрегатовані або надмолекулярні наповнювачі можуть мати відкриту або закриту структуру і можуть мати множину форм, наприклад, форму клітки, трубки або сферичну форму.Aggregated or agglomerated nanoscale fillers or nanoscale fillers assembled into supramolecular structures, such as self-assembled supramolecular structures, may also be used. Aggregate or supramolecular fillers can have an open or closed structure and can have a variety of shapes, such as a cage, tube, or spherical shape.
Відповідно, інші варіанти входять в обсяг наступної формули винаходу.Accordingly, other options are included in the scope of the following claims.
БІОМАСАBIOMASS
(е пе у122(e pe u122
ТІДГОТОВКА : ПОПЕРЕДНЯ ПЕРВИННИЙ ! Ї ПОДАЛЬША /PREPARATION: PRIMARY PRIMARY! FURTHER /
СИРОВИНИ | і ОБРОБКА. ПРОЦЕС | | ОБРОБКА чаRAW MATERIALS | and PROCESSING. PROCESS | | PROCESSING
ПРОДУКТИ) ПРОДУКТИ!PRODUCTS) PRODUCTS!
ПОБІЧНІ ПОБІЧНІSIDEWAYS SIDEWAYS
ПРОДУКТИ ПРОДУКТИPRODUCTS PRODUCTS
Фіг. 1 ру 212 216 що Ї Перше ситоFig. 1 ru 212 216 what Y First sieve
Джере у. Ди ах Я ринви чJere u. Dy ah I gutters h
Днероюо Зрушення | Перший а Другий рові ние -- водокнНистТий зни ВОЛОКНИСТИЙ. ння зате матевівзDneroyo Shift | The first and second levels are water-soluble and fibrous. that's Matevievs
Фіг. 2Fig. 2
Є учг22о 222 вико суть В Внй екThere is uchg22o 222 vykosut V Vny ek
В им ий - Я о ВН рIn the name - I about VN r
Пк и б НИ. ся пек жтахат о МУ Ше 230 вуж та хви чкPk and b NI. sia pek zhtahat o MU She 230 snakes and hvy chk
Ще екв я КОНЯ "ше, чо ч я 232 жк ная о. з з о Жевежх кави нини М ж» з. 224 и МЕ «у А 4 ул М сь ) г. ре о х и ока Поу ил о ; бах тки ре и жи: ай о чMore equ i KONYA "she, cho ch i 232 zhk naya o. z z o Zhevezhkh kavi nyny M zh" z. 224 i ME "u A 4 ul M s ) g. re o h i oka Pou il o; bah tki re and zhi: ay o h
З й ДИНИ КК ж й Яни за код ума сш и ЯМИ: Ян «зна о й ШК ін Ко нин НІ лаг с Я.With DYNA KK and Yana for the code of the mind of SSH and YAMA: Yan "zna o and SHK in Ko nin NI lag s Ya.
Й сих С я о, В м У 230 х їй п Де итя ел й 232Y sikh S ia o, V m U 230 x ila p De itya el y 232
ОБ ий я. ва ТЯ, СИOB and I va TYA, SY
Е й ПТ щі я 2 ев дит йE and PT shchi i 2 ev dit y
Ї Е в з Ф« їй жу р : - щі в й ' Є. іY E v z F« her zhu r : - shchi v y ' E. i
І ет Ух ни ран ше педаліAnd it's better than the pedals
В та а де "й Н 240 КК АЮ у Й ОЙ дин и биз'є й і ТУ, ША и А ГА о іV ta a de "y H 240 KK AYU u Y OY din i bisye i i TU, SHA i A GA o i
Ол кИ ооо ЛЕ ЛЕН МСЛНСВ аа и МЕМ яOl kY ooo LE LEN MSLNSV aa and MEM i
Ай Бонн З ЗО КІ Х ення БО 242 рт хх ак 244 чоAi Bonn Z ZO KI Khenia BO 242 rt xx ak 244 cho
Ь ЧИМ ще ке "м. Джерело -«52 вакуумуWhat else is the source of vacuum?
Фіг, 3Fig, 3
210 ра | 220210 ra | 220
Е Першесито . Й, "Друге сито: іE Pershesyto. Y, "The second sieve: i
Джерело о ДВерінний 214 Другий 229 Третій волокна «ві волокна стий ї волокнистий . стик волокнистий ши о матерійл матерій ! матеріалSource o DVerinny 214 Second 229 Third fiber "vi fiber sty i fibrous . the fibrous joint of the material of the material! material
Фіг. 4Fig. 4
УщільненняConsolidation
Добавки |! !Supplements |! !
Матерізлз р 7 | Матеріал з низько ЗЕ оЩі високою: щільністю щільністюMaterizles r 7 | Material with low ZE oSchi high: density density
Ро Сполучна речовина |!Ro Binding substance |!
Фіг. 5Fig. 5
Щ во що 4 332 од зі зе Я -320 312 | зо З Оу, зво зва У т 372 зав 3тоWhat is 4 332 od z ze I -320 312 | zo Z Ou, zvo zva U t 372 zav 3to
Фіг. 6 йоFig. 6 yo
Фіг. 78Fig. 78
Фіг. 7СFig. 7C
Фіг. 70Fig. 70
Обробка 7 7 / | 7 Об'євнання з | щоProcessing 7 7 / | 7 Announcement from | what
Перший Другий мікроорганізмом ! КомпозиційнийThe first, the second microorganism! Composite
І матеріал (2) | матеріал абозісмолою матеріал (4) що | (3) | Цаливо (5) т Необов'язково ТанAnd material (2) | material or resin material (4) that | (3) | Tsalyvo (5) t Optional Tan
Ма; в окненому. Мп; тс, середовищі с,Ma; in the window Mp; ts, medium c,
ІЙ Та о, о,ІІ Oh, oh,
Фіг. 8 те Дена » пня 0, я х ід кв нКЯ ч сейко ШкFig. 8 te Dena » pnia 0, i kh id kv nKYA h seiko Shk
Те ТК ще ; зн о ЗАщА : тн 7 І ), А СЯ Я о 207 ня Гея сThat TC still; zn o ZASHCHA : tn 7 I ), A SYA I o 207 nya Gaia p
Сл шен ЕТ ех я чн г й а тя в ща ск панк в) ОВ ПО КЕ й не ноя дви пеSlshen ET eh i chn g y a tya v shcha sk punk c) OV PO KE y ne noya dvy pe
Б ; в'я НУ Кнех Яенин слУЖЯ ке с,B; vya NU Kneh Yaenin servant ke s,
І Ди А В ситу Вр ШЕ зх І; а як. г. і и з А І ие ви Садове ан 8: КИ ема ке у вон ан сюAnd Di A In situ Vr SHE zhh I; as well as. g. i i z A I ie vy Sadove an 8: KI ema ke u von an syu
Зі и є реч с Я Що З , я ке "кі яки ШЕ В : : т С Бар СИХ, са че я " р ДН ще, її ши ді ре Оки, са й км, йWith and there is a thing with I What with , I ke "ki yaki SHE V : : t S Bar SYH, sache i " r DN more, her shi di re Oky, sa and km, y
Я а Дік і Ку ке Я, це и 0 і ММ сн о пра, ви Сет и. му Ви п а Ан ще ; те і чоI a Dick and Ku ke I, this and 0 and MM sn o pra, you Set i. mu You p a An still ; this and that
Ши я вок НЕ НВ я он У де МЕ СВ не МНК 5 а «і м: а ве Дей 26 се осі ЧО ОХ їйсе ке є : їх о о ДК БреняShi ya vok NE NV ya he U de ME SV ne MNK 5 a "i m: a ve Dey 26 se osi CHO OH herse ke is : ih o o DK Brenya
Ї тва ПН ть я ср их ги БО с Я - у я у й ти ос овен пеYi tva PN ty i sr ih gi BO s I - y y y ty os ovie pe
Кк я ТОК лу КО і ре я ї: ;Kk i TOK lu KO i re i yi: ;
Кк з Ще ва кора - з-Kk z Shche va kora - z-
Б КОМОР дай ча : «и 32 иа і ше ща у ДЕ рол, Х а Ач «У Се : Її у І ровике ий ' піди. У са хек кож рі хх і с ник Й и «ра в ' че тен і М ЗХ зв КИ й й ІЕ 36 пу 1 ЖB KOMOR give cha : "y 32 ia and she shcha u DE rol, H a Ach "U Se : Her u I rovike iy ' go. U sa hek kozhri xx i s nyk Y i «ra v ' cheten i M ZH zv KI i i IE 36 pu 1 F
ННІ Кі» ь ДЯН Зв шеNNI Ki» DYAN Zv she
Ф и я іг. 9 акне КУ ше тиж и ВИ лк о й п ско І ою й уатьей о: НЕ ВАЯ,F i i ig. 9 acne KU se tyzh i YOU lk o i p sko I oyu i uatiei o: NO VAYA,
Ре КЕ ВАН ж 5 СО ге а в, де моя ПиRe KE VAN j 5 SO ge a in, where is my Pi
КВ яKV I
Ме ТКА терккве о лу ек рві Чим г ОО, Тех за ІЙ | у екв вия п и БЕ: си а щуMe TKA terkkve o lu ek rvi Chim g OO, Teh za IJ | in the equation p i BE: sy a schu
Фіг. 10Fig. 10
00 з 020 030 х Її во Возподія00 from 020 030 x Her in Resurrection
Сука (Необов'язкова! ви й : х . і Її сировини на вихідна щк механічна ши дощ уки ? мод транспортному сировина обробка що засобі ; . 3045Bitch (Optional! you and : x . and Her raw materials for the initial cheek mechanical shi rain uki? mod for transport raw materials processing what means; . 3045
ЩІ (Необов'язкове) / Хімічний ї(Optional) / Chemical food
Ї і; М І приготування м реагентShe and; M And the preparation of m reagent
ОБ суспеняй ро зоБо ресеванти ; росування й і несечоро сереловніца ЛО дж.OB suspeniai ro zoBo resevants; dewing and and nesechoro serelovnitsa LO j.
Ме1 опромінення глектронним з052 пучком Фільтр Із065Me1 irradiation with glectron z052 beam Filter Iz065
Ніддавання 4Niddavanya 4
ЗОБУ виливу ш ще РідинаOatmeal effusion is still liquid
ЗОБА ін ані ! ; йо «із Тк дж Механічне в і: ух чу ВоЗзліленняOatmeal and other! ; yo «iz Tk j Mechanical in i: uh chu VoZzlilenya
З верла речовина / Просування на. наступну стадію 070 обробкиFrom the drill substance / Advancing on. the next stage 070 processing
Фіг. 11Fig. 11
1234, Її-- 1232 4212-3ІКІ. |ин1214 тав 000 ий азав1234, Her-- 1232 4212-3IKI. |in1214 tav 000 th azav
Би ееI would
У раз 1216In times 1216
Гей г 41248 ли1230 , , 1246 ЯМ фе ; і і 216 1252 я і Ї я. 1216 1226 а 1220) ЧОЛ Її. шк р; Ки з нин - 1224 бово боGay g 41248 li1230 , , 1246 Yam fe ; i i 216 1252 i i Й i. 1216 1226 and 1220) CHOL Her. shk r; Ki z nin - 1224 bovo bo
Фіг. 12Fig. 12
Бан 94 гад ввіBan 94 years old
Й (З 90 -62 щік іш» ЙJ (Z 90 -62 cheeks ish" J
БО пня | І « Перетворювач т0--.Щ Що-т2 74 шу я З'єднувальний рупор пе Чей--те це | | | ее рУнОор аАІТАBO stump | I « Converter t0--.Щ What-t2 74 shu i Connecting horn pe Chei--te is | | | ee rUnOor aAITA
Фіг. 13Fig. 13
Суха вихідна - ВО сировинаDry weekend - VO raw materials
Що ваг | Механічна обробка ій 8059What weights | Mechanical processing of iy 8059
І Суха с щ сировина | о ЩоI Dry and other raw materials o What
Шан влад - т Регулювання вологи | | ВодаShan vlad - t Regulation of moisture | | Water
Волога. Е ; сировина | Попереднє нагрівання ри 040 -- ВІ ; 25 шо ДоцатковиMoisture IS ; raw material | Preheating ry 040 - VI; 25 Sho Dotsatkovy
НИК , ! і не в додатко я ; сопобкаNICK, ! and not in the appendix I; friend
Вода пл Гасіння пнененн втоWater pl Gasinnya pnenenn Tue
НО воBUT in
Що | Газоподібна |, по сі я 1 З : Розділення газів е і я і " де ізо о-- вот пи Суспензія Га тет є 7What | Gaseous |, po si i 1 Z: Separation of gases e and i and " where iso o-- here pi Suspension Ha tet is 7
Зненодшеоевання о . Газ «в ЮОвітродувка | 3 ФільтруванняDisappointment about . Gas "in YuOtroduvka | 3 Filtering
Не І | й | во , вово ви рт ВО зма зпипиилнни і монети | " "Пресування | зNot And | and | vo , vovo you rt VO zma zpipiilnny and coins | " "Pressing | with
Механі Гверді пущі вай і:Mekhani Gverdi bush wai and:
Механічне во 0ОВРРДОоолщіо0 Сушіння зберігамня 4 8150 позлЛІЛеННЯ речовини | | пня " ! шві Рідини | Конденсація сі Очищені вMechanical in 0ОВРРДОоолщио0 Drying in storage 4 8150 pozlLIlENIA substances | | stump "! seams Liquids | Condensation si Cleaned in
І очищення твідини 8200And cleaning tweed 8200
Бобові шк мо " й 5180Beans 5180
Фіг. 14 вето ве воюFig. 14 vetoes
І. іI. and
Свою | | в 8570His | | in 8570
ЧиНг. 15 вив АН 2Ching. 15 studies of AN 2
НИ ле тю й І; те вто г.We let you and I; that tue g.
Фіг. 16Fig. 16
4 17124 1712
Ї, 1719 1718 р х Х ри ій соло Як - В й Й й й " " ух отвір для газу ниття Т). спині - Б БО вкл НАМИ -к | и 1 1716 -: З ння у м, 4713 ц. /Y, 1719 1718 r x X ry iy solo Yak - V y Y y y " " uh hole for gas whining T). back - B BO incl. US -k | and 1 1716 -: Z nia u m, 4713 ts. /
Випускний отвір для газуGas outlet
Фіг. 17 ра 1820 1824 що Кк і цу ї- Впускний отвір дляFig. 17 ra 1820 1824 that Kk i tsu i- Inlet for
Че ше: 1 й | хChe she: 1 and | h
Ї оса я ТВ ВЗ . ; 1821-- ш ве щО07- 1823 нсненнх || зн 1822I was on TV VZ. ; 1821-- w ve shO07- 1823 nsnennh || born in 1822
Випускний у. для газуGraduation at for gas
Фіг. 18 уд 30Fig. 18 o'clock at 30
ЩЕ; 42MORE; 42
Впускний отвірдля тазу се я ед, і 34The inlet for the pelvis is 1 ed, and 34
Н 2 Т й б. ! 131 М 132 І | 2 135 п пH 2 T and b. ! 131 M 132 I | 2 135 p
Випускний отвір для газуGas outlet
Фіг. 19 ща 143 142 " вд х і40 іх 145 146 | щ 141Fig. 19 sh 143 142 " vd x i40 ih 145 146 | sh 141
Фіг. 20 у-о -- жFig. 20 u-o -- w
Фіг. 21Fig. 21
Сука нихідна. |, свов сировини. і - тн БогThe bitch is down. |, bundles of raw materials. and - tn God
Механічна обробка. 5150, оогаванх й тян- БО й Оброблена суха иTooling. 5150, oogavankh and tian-BO and Processed dry and
Вода сировний 5-0 - Волокноя 7 Змішування ; захисна р» їн сировини добавка щк ' БиЖТН я І о ! 5050 о о Витя- Потік т аневсеейннння вра тWater raw 5-0 - Fiber 7 Mixing; protective r»in of raw materials additive shk ' BiZhTN i I o ! 5050 o o Vitya- Potik t anevseinnnnia vra t
І вання » відхолів Волна суспензія Основні мен ) «ировини фр оєчовини вівоє ви ШИ сооснетя нн , БУКI vans » cool down Wave suspension Main men ) "riverin fr oureviny vivoye ШЙ soosnetya nn , BUK
Хеплова 11 Окислю- ро Попередня (|, Додаткова обробка обробка вачі окислювальна обробка І шк ! суспензії сировини я ; ення "90 580 я во ее БВ яння БУК) 0 дент нення ствHeplova 11 Oxidation Preliminary (|, Additional treatment processing oxidation treatment I class ! suspension of raw materials i ; ation "90 580 I in ee BV ia of BUK) 0 den ation of
Окислення суспензй |. Сушівня, дистиляція; Потік г про вини витягання, розділ ННЯ ВІДХОДІВ » ОВОOxidation of suspensions. Drying room, distillation; Stream d about extraction faults, section NNYA WASTE » OVO
Механічне ! Рідка фаза В розділення І ' щоMechanical! The liquid phase in the separation of I ' what
Тверла фаза Стадії сувцния йThe solid phase of the Suvtsnia stage
Додаткова обробка | йAdditional processing | and
Фіг. 22Fig. 22
Джере- Зрушення ЦІ Меобов'язе К Необов'язкове Тнидене ло г кове Фі ЛОДаТКОНЕ | нд УшеНню звиетватвьиїю 00 втницнис! Я. пжерела Ще волекна просіювання зрушевня волокноJere- Displacement CI Meobligatory K Optional Tnidene logical Phi LODaTKONE | Sun UsheNnyu zvietvatvyiyu 00 utnitnis! Ya. pzherela Still fiber sieving shear fiber
Паровий : Неббов'язкове Паровий я - витягання іш. ж вибух ягв вибух й --- 404 вшюжна ; сивая пеня Й " ши и : | Теобов'язковеSteam: Optional Steam I - pulling out the ish. same explosion as explosion and --- 404 vshyuzhna; gray stump Y " shi y : | Mandatory
Джерело Необов'яз ро Бу Необов'яз- Неосо іаSource Optional ro Bu Optional- Optional ia
АемИ Й - 5 чне і. каляне і й кове кове оборотнеAemY Y - 5 chne i. forged and forged reversible
Б ше а й х пВнечи й паромюму | витягання додаткове упильненця 410 х й ий й нпалікиа пеміення Я об'ємуB she a and x pVnechi and ferry | extraction of an additional reference 410 x y y y npalikia pemienia I volume
Зрушення І Гете | -як МНК ро КОВО 00 поет Волок- " " І просіювання ; нистий поеми т - матерійл ;Shifting And Goethe | - as MNK ro KOVO 00 poet Volok- " " And sifting; rich poem t-material;
Пржяжі, . і ! Ще висушені ! І Я виморожуваня Необов'яч- шин і наямірнеYarns, . and ! Still dried! And I'm freezing Neoobvyach- tires and deliberately
Ї далеУваНнЯIts removal
НеЕобов'язкове. ниви " оборотне Фермен» зацільн чні : з тВунВНИиЙй г і ши х я 0 пароліз об'єму тре т ременя ще ! Здатні до чен с те фермен- . тування явні рено мабо хх . пУКРЕ заевеження кнйніннлічвсмя і І Фермен- ес. і таціяOptional. "Reversible Enzyme" fields are targeted: with 100% paralysis of the three-thirds of the volume of the intestine! They are capable of significant fermentation, with obvious reno-mabo xx.
КО й с, МKO and s, M
Фіг. 23Fig. 23
/ а 476 ой/ and 476 oi
Видаленчня в д--- Є х ї . вваRemote house in d--- E x i . inv
Ї К п і | 467 хх | Жря-- 468 ; Пара з : : 4 парового котла ши ще | ГІ зве і і ши теY K p i | 467 xx | Gluttony-- 468 ; A pair of : : 4 steam boilers GI zve and i shi te
ШиShi
Фіг. 24Fig. 24
Ії пи ж МКК ; : Мо о Ки Же і киш АК и и аIt's the same as the ICC; : Mo o Ky Zhe i kish AK i i a
НІ КАН соя ПИ ви ОК конк у в А В дока кидком КИ ; Я баку вк ще ен дви во ек А в ОК Я тий КВ се А ВК и ке пд в ов в р и и шт Ов Я иNO KAN soya PI vi OK conk u v A V doka KI ; I baku vk still en dvy vo ek A v OK I tiy KV se A VK i ke pd v ov v r i i st Ov I i
ЕЄ - АЛЕ МАК оо ин В НКИEE - BUT MAK oo in NKI
НИ и в ня 1 . Кн и ме а о и НИ що пу Не о и о о ен НИК - о і, нов в и В й і ' тр о СЕ и В І тий гій по и А В В о1. Kn i me a o i NI that pu Ne o i o o en NIK - o i, nov v i V y i ' tro SE i V I tiy gyi po i A V V o
КОКО МУК и у КМ ШАТИ ТЯ яKOKO MUK and in KM SHATI TYA i
Акту св В КН и и ви КА НННя Є тдThe act of St. V KN and you KA NNNya Ye td
У Кік о А Ки ВО М оон М зх У с Ку КАМ В т якU Kik o A Ky VO M oon M zh U s Ku KAM V t yak
ТО Кя ин КН М Не ку Й «ох Я оно; Уа ПН я ке Вин мир У уи Ж т : щоTO Kya in KN M Ne ku Y "oh Ya ono; Ua PN i ke Vin mir U ui Zh t : what
Не лк; КК Кв а в в в НН їїNot lk; KK Kv a v v v NN her
КК: дета пе Ки и І НК Я т. «вKK: data pe Ky and I NK Ya t. "v
Кі при Ки в и ки и М !Ki pri Ki v i ki i M !
Її КЕ сов хх о в нн Мам ве Ок зі гу о ов КИ и вон те я НУ УВК ян на я пеня МП Й « хе в ОН ВН А В ННЯ ни йHer KE sov xx o v nn Mam ve Ok zi gu o ov KI i won te i NU UVK yan na i penya MP Y « he v ON VN A V NNYA ni y
Ту, пут с вия КВ ака оо За СК й Е пкт МН АК в ен НА йTu, put s vya KV aka oo Za SK y E pkt MN AK v en NA y
Еш ПАТО ЗМ р КК п ЛУ ЗМ итAsh PATO ZM r KK p LU ZM it
ТЕ и Кия я в вт в кю ТАК ік ж, о У нею М дитTE and Kiya i in t v kyu YES ik j, oh In her M child
В й а т В в в и о и хV y a t V v v i o i x
Ця Бегео со ва ей Ах МЕМ ро шен . .This Begeo so wa ey Ah MEM ro shen . .
ГУ й НМ НН Я МИ ЖКИК. А .GU and NM NN I WE ZHKYK. A.
Си жк ЗИ аа ВН КИ Й в нн . : со я ско Емо ПОЛО му м Й ЗSy zhk ZY aa VN KI Y v nn . : so i sko Emo POLO mu m Y Z
С о А в ННЯ й :C o A in NNYA and:
С ООН Зими, дини ок ко ан ЗОНА НН ОНИ "S UN Zymy, dyn ok ko an ZONE NN ONY "
З уна у НО ле в ну Б АННИ ЧZ una u NO le u nu B ANNA C
НМ они пев КУ Я ля В Оу а А - и М б и НН щ : ок и В А о НК пл 7 ,NM they sang KU Ya la V Ou a A - i M b i NN sh: ok i V A o NK pl 7,
С АК ана ов а МК НАЙ ак жд. Ти. с а етапу ких жежибжжтюют я ПУ І,S AK ana ov a MK NAI ak railway. You. from the stage of the burning of PU I,
КУ пихжлижиинкаля їх Окна СІ лив кл диии ія їх Пе Кв: Ж ЖКKU pyhzhlyzhiinkalya their Windows SI liv kl diii ia their Pe Kv: Ж ХК
ІС пс Он а фени В Ди МЕМ ха Нана РІ УК Мк БІ кКіНЯниуя и БОЖА АК Ма ие ЕнIS ps On a feny V Di MEM ha Nana RI UK Mk BI kKiNYaniuya i GOD AK Ma ie En
КМ кими По лк ри поши Овни хKM kimi Polkry poshi Avrny h
І о. мл шу оку ее ди ДверіAnd about ml shu oku ee di Doors
КУ тохиий КУ ло ЗІ дні и шт Я КО Ти мис р ; » кінних ПЕДА НВ ; ТА КК о жі Я СУШУ ТЛ ТетМ не С Ки З й т юю 5 Я коки й МІ рюKU tohiy KU lo ZI dni i sht I KO You mys r ; » horse PEDA NV; TA KK ozhi I SUSHU TL TetM ne S Ky Z y t yuyu 5 I koki and MI ryu
Ем В КОН І ик рн Ос иливОт ак Інн? нки М нини, чут КИ АКНЕ ПКУ МІН се |: хакі ок МЖК па сови вия ДеEm V KON I ik rn Os ilivOt ak Inn? nki M nyny, chut KY AKNE PKU MIN se |: khaki ok MZHK pa sovy via De
Кум и КУ ДЕК НЯ БІ ЖК 1 ; пом ДЕННЕ ЩІ мн пат. і ема КУ они МО й су КЗ ВД ой зом їЕ » з Кв мк хо Ав ий Мах ва т» т я ких хх й ПО Дон а щі пня о ее он ВШ 223 рр кін 133.KUM and KU DEK NYA BI ZHK 1 ; pom DENNE SCHI mn pat. i ema KU they MO y su KZ VD oi zom iE » z Kv mk ho Av iy Makh wa t» t yak kih xx y PO Don a shchi pnya o ee on VSH 223 yr kin 133.
В. ие й ДК и ,. Кука пи хх завіт, Ко аж ие хг. ЖЕ. тик інки хV. ie and DK and ,. Kuka pi xx covenant, Ko azh ie khg. THE SAME. tik inka x
Кен КИ ее Ко хі о свинини Ж екв ша ї щі юна Со ЗKen KY ee Ko hi o pork Z ekv sha yi shi yun So Z
МІ и Дня ЗК Кн:MI and Day of ZK Kn:
Он ВЕ юний Кер рю ие КУ я ск . 753 ху ік ЖЕЗHe is the young Ker ryu ie KU i sk . 753 hu ik ЖEZ
ІКх ее ПІКIkh ee PIK
ВЕ ннийVE nny
НО Пк мини ЕК 2535 ОО, 2535 жх ЗІ шен І ча Вушна ВК ; ІК ПеNO Pk mini EK 2535 ОО, 2535 жх ЗИ shen I cha Vushna VK ; IC Pe
Ко Км ик жк. 7 жі али чКи ГахKo Km ik zhk. 7 zhi ali chKy Gah
Я Кеті кікіктктя и КА з киI'm Katie kikiktktya and KA with ki
Барка Я ХІІ. ис ПОН. се роми КУ Міри ЗХBarka I XII. is MON. ser roms of KU Miry ZH
І нки; І укрAnd nki; And Ukrainian
ЕХ и Я Б Кат как КК х ли сеотеки НЕК ся екю ему у уж кихEH and I B Kat kak KK h ly seoteki NEK sia ekyu emu u uzh kih
Й сх » Я ма я - сх о ки ДУХАМИ АК ВЖК мем сім КТ В СКАЛАТ КРАТКАЯ Й УК ОАКВААН О ТинY sh » Ya ma ya - sh o ky SPIRITS AK VZHK meme sim KT V SKALAT SHORT AND UK OAKVAAN O Tin
АК м А Ж АД АТАКИ КД АК ААУ с поле еко втектиAK m A Z AD ATTACKS KD AK AAU s field eco escape
КЕДИ в о ВЕ В В А МИ С МКК А А иKEDY v o VE V V A MY S MKK A A i
ВЕСНИ А А КК иSPRINGS A A KK and
ПЕДА и А А А Ми А а А я А КЕ М АКА ЯКА к ЗPEDA i A A A Mi A a A i A KE M AKA YAKA k Z
Фіг. 25 у ту в іврсіввотя рве звис о се Ав ко пев вк ув «НЕТ ВИ МО вне в КО ВУ ВН Зою ра нневи кув и ВИ ПИ ом зимоваFig. 25 u tu v ivrsivvotya rve vvys o se Av ko pev vkv uv "NO YOU MO vne v KO VU VN Zoya early nnevy kuv vY PI om zimova
МК Киця прое ек Би орі ож МК пня побувати но ших Мет пе и и Й ЕК пк но ОТИ й і я пишу ши меня а в но ША вія нене я о ВИШMK Kytsia proe ek By ori oj MK pnia to visit no shih Met pe i i Y EK pk no OTY i i i pish shi menya a v no SHA via nene i o VYS
Пе и Каву обу шин ін коп, о ЕВ п Ку ярах БО я ен г неяк кре и а Я е шити и ун ВО ИК няPe i Kavu obu shin in cop, o EV p Ku yarakh BO i en g somehow kre i a I e sew i un VO IK nya
ЕВ Ів Км и й ВИ и ЕВ кий, р КХ ни не ее же ов р Ко пою ех в ВИ НЕ вв о КК плн в У ЖЕ о норм ЕК ке їх ее о М он Я кр коеEV Iv Km i y YOU i EV kyy, r KH ni ne ee same ov r Ko poyu eh v YOU NE vv o KK pln v U JHE o norm EK ke their ee o M on I kr koe
З и ви ен ОМА же я пл КЕ КЕ Ак ту ки пат Ж урплиикив о и АК ик же ЕЕ ЖК Ки п Мо ЖЕZ y vi en OMA same i pl KE KE Ak tu ky pat J urpliikiv o i AK ik same EE ZHK Ky p Mo JHE
Ка зт ИЙ те Як с о КЕ Я МДР ЕН, ее пу кн КН ДУТИ и у Ми пи ту п о в у и и Я Пен ПІ и Ку днк Я пе в А я в АПВ, дж и КИ шен о ен ЕЕ и вени У ВKa zt IY te How s o KE I MDR EN, ee pu kn KN DUTY i u My py tu p o v u i i I Pen PI i Ku dnk I pe v A i v APV, j i KI shen o en EE i veins In V
ЕК ЕХ ее в НН ай а и ВИ НН Ян п як в ин о НК ори з лен Жити си Та АЖ Пк ми щ. МИСКИ фо Мов Не СниEK EH ee in NN ai a i VI NN Yan p as in in o NK ory z len Live si Ta AJ Pk we sh. BOWLS fo Mov Don't Dream
ВА о КИ а и и в ння ек вино Ж НН на в о а ОВ ни и и ОН ВОVA o KI a i i v nia ek wine Ж NN na v o a OV ny i i ON VO
По Ка п атаки В Ах їх не їх КУ Ех точ кА КІ ви т Гойя з ок вин ик А о Ж не НК сво Ки и КН шк в КИ ув МИ не и ок и и он КН мое шк и и вх ПЕ КИ нев о о о рPo Ka p attack V Ah ich ne ich KU Eh toch kA KI you t Goya z ok vyn ik A o Z ne NK svo Ky i KN shk v KI uv MI ne i ok i i on KN moe shk i i vh PE KI nev o o o r
БК иа, ПКД ВОВКИ вес щи ПЕ Кая хх Ол ПедBK ia, PKD WOLVES all PE Kaya xx Ol Ped
КЗ Си КУКИ ПЕ КВих пики и КУ тиж, а Кот фу и А и А а НН Хв вних щи ми пк а я си тиви дж ек век о нн кох ЗИМ он ин р КИ о ой Ко и КЕ НояKZ Si KUKY PE KVih peaks i KU tyzh, a Kot fu i A i A a a NN Hv vnih shchi we p a i sy tives j ek vek o nn koh ZYM on in r KI o oi Ko i KE Noya
МЕС ше КВ МН Кх Моя конт вич Ди я ї УА еж с их оо Ан в АХ о о Я кн жк ииой жа КИ жк Ж А ен у КК кон ення пол ни Кн а и пет ж КК шк в и КАН ТТ Пн ну я ан и Я шен ен Кн ке я Й ее ке кн тих аа и Ні ня т пове МАК Ва о в и І Тая уза а прик Ем усу овен вв ак НО в няMES she KV MN Kh My cont vych Dy i y UA ezh s ih oo An in AH o o I kn zhk iioy zha KI zhk Z A en u KK kon en en pol ny Kn a i pet zh KK shk v i KAN TT Pn nu I an y Ya shen en Kn ke I Y ee ke kn tih aa i Ni nya t pove MAK Wa o vy y I Tai uza a prik Em usu oren vv ak NO nya
Ви Ко ПУ ну аю Мая о а п АYou Ko PU nu ayu Maya o a p A
Мо и ДАК вно о В В ВЛ МАН СОН В ВО у они подав: НК она и АMo i DAK vno o V V VL MAN SON V VO u they submitted: NK ona i A
Ки Аа я Вик ли я хна КК Вин ПО А я пс и ин ше поту к Дошку Во М ЖИWho Aa I Called I hna KK Vin PO A I ps and other path to Board Vo M ŽY
Ме я тих и і пуер ие ФЕЯ он ея пн нн в о нн ЯН Естер я п уж ес в Авт Бо: Ме ня Во я и нак в Ух я ин я и с и Ки Й Св шек ВК й ПІК хек ев иMe i tih i i puer ie FEYA on eya pn nn v o nn YAN Ester i p uz es v Aut Bo: Me nya Vo i i nak v Uh i in i i s i Ky Y Sv shek VK i PIK hek ev i
М А Коня ри и в и и в а нен в ки ЗИ и о АНІ золю о ї2е рр МК не а ом підем кажеM A Konya ry i v i i v a nen v ki ZY i o ANI zolyu o i2e rr MK not a om we will go says
С ох НК ння МО р в ру А тв ме ки пи о о по а ВDefense of the Ministry of Defense of the Russian Federation
ОМ и НН ОНА нь ХК Я ст й -OM and NN ONA n ХК I st y -
Я. овYa. ov
Фіг, 26 й кий ж ся вв Кл ли - про в КК КА Ки бе КНТ НЕРВ МВ я ль ре вк вк А Ко вику леFig. 26 and the same sya vv Kl ly - pro v KK KA Ky be KNT NERV MV i l re vk vk A Ko vyku le
Ме й жнив у АНЯ ув под : я я ОД а А мед ВВ Че, ЕМ АЙ ни як кт зва Но ж Ж о Не Крут КК ТД о ОО и і п М В и А АНЯ я В НД ВИ яма ка ря ПЕ лей пах Же в в ке КА ОН Є дя СУМ» и ри и в НН ож вису й акMe i zhniv u ANYA uv pod: i i OD a A med VV Che, EM AY ni as kt zva No zh J o Ne Krut KK TD o OO i i p M V i A ANYA i V ND YOU yama karya PE ley pah Zhe v v ke KA ON Ye dya SUM" i ry i v NN ozh visu i ak
Ен КК де са о А дно ки я Кк Бе де асан а рр вс ке пжди ек в КК ВАКEn KK de sa o A dno ky i Kk Be de asan a rr all pzhdy ek in KK VAK
КУ а Я іди ти "жухх З пк і Ши и еВ Ки ие ОО ую в у КИ Тв па есе ОА Кн и Аня «РО о ве шу Дні до ВО р и ту уки ЖИ о Ел пк ик т и В кн а оо а: нь Я нн о МК и Ай пли я вок но Ок ни а З ВН ВУ з я ку Кк р а и и у Ки Ки ок в, я ща пн Би Бо ИН Оки а я по м МК ке КА ЗАТ ТИ Ки ви ЕКKU a I go you "zhuhh Z pk i Shi i eV Ky ie OO uyu v u KY Tv pa ese OA Kn i Anya "RO o ve shu Days to VO ri tu uki ZH o El pk ik t i V kn a oo a. you EC
ОА й орав и Я пн ов а УЛ а. Ним ід ке ас и у я ит иковнт и пракиен у я кутя Мк лк кри жкOA and orav and Ya pn ov a UL a. Nim id ke as i yu i it ikovnt i prakyen yu kutya Mk lk kri zhk
Ул тоа оо ув я ян вин в Б НИ ТЕ ник ко Ко ьо ДА НО ни а ща ВАя и ; кое Ти а ши м о п и и АН Си и АН Я я і. В КА ки МН С нук кот жо ко о АUl toa oo uv i yan vin v B NI TE nik ko Ko yo DA NO ny a shcha VAya y ; koe You a shi m o p i i AN Sy i AN I i i. V KA ky MN S nuk kot zho ko o A
НН В ВКА ВЕ в и ре Ми А и й їх де інн и ки ук МИ ау и Ки ву ри УА нях У Ай Ат твткния ее я Кук о я во овNN V VKA VE v y re Mi A i y ih de inn ki uk MY au y Ky vu ry UA nyah U Ai At tvtknia ee i Kuk o i vo ov
МБ ее в и нь ИЙ, ОК І А и у и а а оо пе и а и Мови ще ок я й в пон ни кА ІЗ МАУ 2. поет НУ пи а сMB ee v i n IY, OK I A i u i a a oo pe i a i Languages also ok i i v pon ny kA IZ MAU 2. poet NU pi a s
Ви Ман у и А о в канва в НН ю пк КЕ Кока т МК им ва м ВИ о и и и р Я ей ан рек у ОА у ЯК КИ я В ли в М 1-5 да ай а ен вн а я х До Се нм айс ее ус ву а Я ОКА КА п о ду Вей КЕ АК я кни Ре В и кА иYou Man u i A o v kanva v NN yu pk KE Koka t MK im v m YOU o i i i r Ya ey an rec u OA u HOW KY i V ly v M 1-5 da ay a en vn a i x To Se nm ays ee us vu a I OKA KA p o du Wei KE AK i kny Re V y kA y
Доки А нт и Й Ж нен Ен ие КО Шк чн НЯ КЕ их Би и до и он ИН Я Кит зеркс р Ди тр ик як дви МЕ НИ фо ан он ме Її Ше они ти і: СК м в м Й ве й она лак я ти и ЗDoki Anty Y Zh nen Enie KO Shk chn nia ke ih Bi i do i on YN I Kit zerks r Dy trik as dvy ME NI fo an on me Her She ony ti i i: SK m in m Y ve y ona varnish I you and Z
КАНА г Яд ок Ки ШЕ ку і ПК на т, пи Кс вк овKANA g Yad ok Ky SHE ku and PK na t, pi Ks vk ov
Море ка по-а ен у пк Я тил ти пенюMore ka po-a en u pk I til ti penyu
Кан ек а м я у ами у СКЛ сксж ди аа ВИ Я Оу ікKan ek a m ia u amy u SKL skszh di aa YOU I Ou ik
ПК АК МО и Ко ка не т АНЯ п Ки у ЖPC AK MO i Ko ka ne t ANYA p Ky u Zh
А и Ку куда: ев Кн я а Ке ВИ ет и сем яки М и Кр Ки ие пики СУА КВК ийA i Ku kuda: ev Kn i a Ke VI et i sem yak M i Kr Ky ie piky SUA KVK iy
С, " 5 вия а шив зак М же Ок ж орла руни Ж я Му и в в и КА Пе ШК тк и оранннат КА и о а Я МАЛИ я ок іл аб ек еня Се И ТОК жк Мтакм Ся міх тт па з а ву ЗК и и А Р а ее А - ни ДЕД Б. Я АК й ХАВАКИХ ее вея ка ун жS, " 5 vyya a shiv zak M zhe Ok zh orla runa Z hya Mu i v v y KA Pe SHK tk i orannnat KA i o a I MALI i ok il ab ek enya Se I TOK zhk Mtakm Sya mih tt pa z a vu ZK i i A R a ee A - ny DED B. I AK y HAVAKYH ee veya ka uni
Я КК о ан клео ий х Бо Ар Сл С СЯ ке ня их Олі ен Мо ви и пиши НН І АЙ же Ки ми ен Те в те я сну КИ СД о че Коло с Кі ТУ ри нія о Ной дя ні у, Пр ве ни на К у и ув хо ТІ асо та усу ні се тик па я НИ веж Но Са КЕ дк Як сф кока чнийI KK o an cleo y x Bo Ar Sl S SYA ken nya ih Oli en Mo vi y pish NN I AI ze Ky mi en Te v te i snu KI SD o che Kolo s Ki TU ry nia o Noi dya ni y, Pr ve n na K u i uv ho TI aso ta usu ni se tik pa i NI vezh No Sa KE dk How sf koka chny
МДУ секту и ій ИЙ и жк ВТК м иа и Ка и УMSU Sect i y IY i zhk VTK m ia i Ka i U
А маги реа я а. пак Ци я тик Кия сера м ВЛ сей кулAnd magi rea i a. pak Qi i tik Kiya sera m VL sei kul
ПВ а у і ОК ин мн аа о МPV a u i OK in mn aa o M
Ли ная Аа НК нори у пар ПТ не ер ку ше Еко КОМ ну ж р во и Ки сон С тих Ж А НН Я шин чий в я ку ин ні и Я ета и КАК КА а А КЮАМин М а МКLi naya Aa NK nori u par PT ne er ku she Eco KOM well r vo y Ky son S tih Z A NN I shin chiy v ya ku yn ni i Ya eta i KAK KA a A KYUAMyn M a MK
Я, ла ж Бон Ки их АТ й Те и КК в ВХ о и рити АБ рт р СКС Її рек чий ак ви су и В КИ и се ЗМ М вин Ну в и АI, la zh Bon Ky ih AT y Te i KK in ВХ o y ryti AB rt r SKS Her river ac vy su i V KI i se ZM M vin Nu v i A
Я ТИМ ом оо в ви 2» МреетжА БУЛ не яI TIM om oo in you 2» MreetzhA BUL not me
Був А я ноя кедтия ПН, а р с ие кв ит КЕ ів р Я ня КА Ко т ий у ж Ж НЯ дн ПД І піни М Ки и КК оо коднесоє ех КУ їх Бі МК: же ОК дже тки Бе неї и туш жа шу о о ви а и ОН Яка АТХ ня їй тек ик о НОЯ ва КН - - аThere was a noya kedtiya MON, arsie kvit KE iv rYanya KA Ko t iy u z Ж НЯ dn PD I piny M Ky i KK oo kodnesoe eh KU ih Bi MK: same OK jet tki Be her i tush Ха шу о о вы а и ОН Кака АТХ ня тек и к о НОЯ ва КН - - a
Фіг, 27 соток» фочрнн ак САН АЖ ЗНУН ден ст» ниву сть ть тест вк он нн І о Мих ни Ко Ка і коре п вн ее т и КО Я СЕК По пе ЛиFig, 27 sotok" fochrnn ak SAN AJ ZNUN den st" nivu st t test vk on nn I o Mykh n Ko Ka i kore p vn ee t i KO I SEC Pope Li
УЖ еко: МАХ ФЕРевевия У не ди КИ ее В Пи яй КиAlready eco: MAH FEREVEVIA U ne di KY ee V Pi yai Ky
ЯК Аа й пи ОО ; Янв я ке се У ня КИ иа т исяAS Aa and pi OO; Janv ya ke se U nya KI ia ty iza
Тева ви фо ее ут ія реко КК ота КА Ж жк ЯTeva vy fo ee ut ia reko KK ota KA Ж жк Я
Тео о УК ув Ах Кон ж а ДЯК Мови од пом ня пре р с п МИ пи поем ие ий т вро Є ва покине ж ВА Я о влневея ен мак ж М Пи я па ж КК я мо м й иа ис я 5Theo o UK uv Ah Kon z a DYAK Languages od m nya pres p Мy py poemie yy tvro Yeva leave zh VA Ya o ulneveya en mak zh M Pi zh pazh KK zh mo m y ia ys zh 5
СЕ НК кА в Ор ти МОНА АХ оку КИ селен йSE NK kA in Orti MONA AH oku KI selen y
Мао моя Сена КК со у ВІ кн вия ти тMao my Sena KK so u VI kn viya ti t
Ме во ех си хе дону ЛИ сне Ода ї 5, п Пн же ух Ах дк Оки пане МКС с ту хітин оон о кр а рек У а АНОНО ик не вик уч Доки шоу ШИК ка, зай пу ВИК С м НЯ Пенн СВОИ ; піки КА пошко я кер ен желе афиша тй окт ах ж шия НН ла, кре пд не я Ми жХ БУ тт пив ває ех ТОЙ Ин, а Сех дет ав ми у ОВК оо я АКА ЕН паю ж в вона ук т БО п ЗЕ: я зму полк ДК и ЕН дети ик ву Ба и Аа ки ли и, У, ин, ці ТЕ првичи ширма У и пи В зMe vo eh sy he donu LY sne Oda yi 5, p Pn ze uh Ah dk Oky pane ISS s tu chitin oon o kr a rek U a ANONO ik ne vyk uch Doki show SHIK ka, zai pu VYK S m NYA Penn SVOI ; peaks KA poshko I keren jelly poster ty okt ah zh shiya NN la, kre pd ne I We zhH BU tt pyv vaye eh TOY In, and Seh det av we in OVK oo I AKA EN payu zh in she uk t BO p ZE : I will make a regiment of DK and EN children ik vu Ba and Aa ki li y y, U, yn, these THE first screen U and pi V with
Кв ле ге ши А хх ги ПУ ОМ хKv le ge shi A xx gy PU OM x
ВА Вени вжи Па їх М І Нд ТІ Котику век ЖК, Кс ДУТИ пев ; г КА І е і Ай пеки я, і кити яVA Veny zhy Pa ih M I Nd TI Kotiku vek ZHK, Ks DUTY pev; r KA I e i Ai peki i, and kiti i
ПК ре нер Аня п Али Ки Вин Нео лу а Мои ких сихPC re ner Anya p Aly Ky Vin Neo lu a Moy kikh syh
ДУ Як Я Б ТЯ У Мк Мене ун кока и КК дв ща шик ви ах ооанка а дик КАТА ще й ек, ря не Ні БЕЗ нок ери т хочDU How I B TYA U Mk Me un koka and KK dv shcha chic you ah ooanka and dik KATA also ek, rya no No WITH nok ery t though
БІоекех хе М тя екран т КА Ед ЕХ Є Кн и пе п ми пеня г о Я Но а Є ай У Я пи ЗЕ во я уже С ПВА нен оно ОК я Зк СУА за ЗЕ х вв ше Нео Ов и й БАКИ Де че чен ли я о ем пк моя пи А Е Пт це не я АК Мт о она Осн кн уBIoekeh he M tya ekran t KA Ed EH E Kn i pe p mi penya g o I No a E ay U I py ZE vo i already S PVA nen ono OK i Zk SUA za ZE x vv she Neo Ov i y BAKY De che chen li i o em pk my pi A E Pt it is not me AK Mt o she Osn kn u
Му кн ре ЗА Бе жк Мих ие вени КТ КК си не Є я ом СИ Бе ки у їй генна ЕК їй кх 5 Са ХУ мой с ств» пух РІ доня Я й ще сх о КИ па м тА ж пк Минт пу ль А а Ек оо тоя Ек Ме кеMu kn re ZA Be zhk Myh ie ven KT KK sy ne Ye i om SY Be ky in her genna EC her kh 5 Sa HU mo s stv" puh RI donya I and still sh o KI pa m tA same pk Mint pu l A and Ek oo toya Ek Me ke
КА ми і я о КН Ум ци НЕеХМя Ки КоБя Дер ніх ; у ху я І -їЯ Го фо А. І В Ия ж ря Кт позов Дани оо, раї рез піни я ЗХ ВН ЗА Ум неді А Ку МН а ее Ви Кв ПМЖ кА Криве окKA we and I about KN Um tsi NEeHmya Ki KoBya Der nih; in hu i I -iЯ Go fo A. I V Iya zh rya Kt pozov Dany oo, rai rez piny i ЗХ VN ZA Um nedi A Ku MN a ee You Kv PMZh kA Kryve ok
ОКХ су, цк іх боку, ПЕК кв ТУ то» З МК ТК мх Кз у а КУ й Кн ІдиOKH su, tsk ih boku, PEK kv TU to" Z MK TK mh Kz u a KU and Kn Idy
І я но с - в | ІН А ЩА ей МКК БЕ а) БЕК де Таун ен в пр и ря Ки до р да фу о А МАЕ ие ся ря я у, ли ум о Де ке по р КИТИ У ЕН и я НА га х Ат ик ОВ Кит ЛКК ранок я ВА СЕ дов не ек іннAnd I but with - in | IN A SCHA ey MKK BE a) BEK de Town en v pr rya Ky do r da fu o A MAE ie sya rya i y ly um o De ke por r KITY U EN i i NA ha h At ik OV Kit LKK morning I VA SE dov ne ek inn
ЗТ нев кт ей ол не ря Ин жк Км вжи кЕЧИОУ їі ДЕК у ти ШЕ шко сх рик ее пес Катя щі Мити лівих пе Бен ЗНА В ККУ КА ан А вай ВжеZT nev kt ei ol ner rya In zhk Km zhi kECHIOU ii ДЕК u ty Ше shko sh rik ee pes Katya shchi Wash left pe Ben KNOWS V KKU KA an A vay Already
Мей ж. си СА АК ж У нон ие ко ПЕ жк 1 ік на Й ф СА АВ ен ТК нов ве Яд хоон пои ЩО п ре в лк, хист нти НО с ж КА ро, Ка и по ши я А хх се и ще Ь. т УЮ, Бу пі ееин «дю ДЕ ие УК ЯК: я а ле у аури пек А Уа с и НАР з ОА са ВНЗ я оре й фе ВК ин т, Мод яке ЯВИ Ву не При я ак в кни ТЕ ДЕК їж ен о ; о уА ве не о ВИК Ек пря Ек я я Но ша ис ув Ко яMay sy SA AK zh U non ie ko PE zhk 1 ik na Y f SA AV en TK nov ve Yad hoon poy SCHO p re v lk, hist nty NO s zh KA ro, Ka i po shi ya A xx se i still b. t UYU, Bu pi eein «du DE ie UK HOW: I a le u auri pek A Uas s i NAR z OA sa UNZ I ore y fe VK int t, Mod which YAVI Wu ne Pry i ak v kny TE DEC iz en about; o uA ve ne o VYK Ek priya Ek i i Nosha ys uv Ko i
АК Ди сан ні НІК, Й ТИ пе Сол ле ВИК Е ее ЕХ лит, п М и УВІ ОН Тк кю поне МБ Кай ки КА сн кор мощеоя КМ, тях їхAK Dy san ni NIK, Y TI pe Sol le VYK E ee EH lit, p M i UVI ON Tk kyu pone MB Kai ki KA sn kor mosheoya KM, tih ih
Ї г го ак х литих й пн НУ дення Ж ур: пеки І ни Аж БОНя й й лі се, Кия Тк ві ие ле Те МАЕ Кк ов сту КК ий ЗКУI g go ak h lityh and pn NU day Zur: peki I ni Azh BONya i y li se, Kiya Tk vi ie le Te MAE Kk ov stu KK iy ZKU
АК дреди Во оон от т Кен кн КО КЕ ІAK dreads Vo oon ot t Ken kn KO KE I
Ся Б Кен Док УА пси ї да лу вия у о х ВЕК ША Ка СичXia B Ken Dok UA psy i da lu vya u o h VEK SHA Ka Sich
Ся СУКИ еко Пера СН Я о НЕ Овни а ее ОН СЕ, ЧК я МАН ода тонеSya SUKY eko Pera SN I o NE Aries a ee ON SE, CHK i MAN oda tone
ЗАВІВ нн у тя ев ок Ж КО СА АЯ Я пи АК Ту с оо ВАК не ня дня КИ ше вк Ак ГО ій По хек КЕ АЖ в А ве кс нок в фета а си у Ну их А ша кре пу тк етЗАВИВ nn u tyav ok ZH KO SA AYA I pi AK Tu s oo VAK ne nya day KI she vk Ak GO iy Po hek KE AJ v A ve ks nok v feta a sy u Nu ih A sha kre put tk et
Е их пд ше; ши у ро Ко ся Дама ни ннея СЬО . дев ма вена о м ВщИ. а ря ни м зу ІА и ;E ih pd she; shi u ro Ko sya Dama ni nneya SYO . dev ma vena o m VshI. a rya ni m zu IA i ;
НЕ А Деу Ве У м о КА ТИ Куля; Ва а ВІКИ вано але см ня ДИ і, Кей А жо Я Во сина БУ зей Ж шиNE A Deu Ve U m o KA TI Kulya; Va a VIKY vano but sm nya DY i, Kei A jo I Vo son BU zey J shi
БУ а ти КЕ Хо и те питніBU and you KE Ho and that drinks
Фіг, 28 в яFig, 28 in i
ЧЕ г у КИ шев ки е що жа а Поу. а ПА льна кій, ОЦК наук КУ я І я то кот Кя ЕЕ й ПАТ, ен ЙCHE g u KY shev ky e ch zh a Pou. a PA lna kiy, OCC science KU i And I to kot Kya EE and PAT, en Y
ОВ а ие Коста сх ше Сл ису сел с ау я ех КОН, йо Пеня слід ни ЕТ БЕ я Ка І, КД Ї су я нео на ект муч МКС вЕ Ат у Ве ий пи не Аня КАЧА тб лив але ІН о а ВХ ок о не фвие кА я о х те ТЕ те ян, БЕ ше ге Есе р ие Кк» я ки пд КИ ххх КС виде о де сл з 0OV a ie Costa sh she Sl lysu sel s au i eh KON, yo Penya should ni ET BE i Ka I, KD Yi su i neo na ect much MKS vE At u Ve iy pi ne Anya KACHA tb liv but IN o a VH ok o ne fvye kA i o h te TE te yan, BE she ge Ese rie Kk» i ki pd KY xxx KS vide o de sl z 0
Ах А о ЗЕ она НК Кк Ве Гея ная и ла пуд Бай а КК Му ве я КИ ий 5 Б ї а. Пе ле, я г и й и и ж М не, Клин и я ХНИ МеAh A o ZE ona NK Kk Ve Gaya naya i la pud Bai a KK Mu ve i KI iy 5 B i a. Pele, I am not, Klin i HNI Me
КК лі пен МД ях Син я ав доня тд и ЖовKK li pen MD yah Son i av donya td i Jov
ОаАШК КлА о и и о ши тд М ОВ Усна ени АЮ у Ех МЕ ЗОаАШК КЛА о и и о ши td M OV Usna eni AYU u Ex ME Z
Теуевх и щи | Ж Я Ким; ві БК, й т ми в, х хе ще КІ вч ее кш і ке КК, у АК но и я п і ЇїTeuevkh and others And I'm Kim; vi BK, y t we v, kh he still KI vyche ee ksh i ke KK, y AK no i i p i Her
БО п хе ЯК НВ пси жо ЗХ УК КІх меш НЕ КОЮ п о в и и с пес и длкех пе я ме 5 а ко Бе ву ко ди ско у Коня Хе кий рн, Я Кк изBO p he JAK NV psi zho ZH UK Kih mesh NE KOYU p ovi i s pes i dlkeh pe i me 5 a ko Be vuko di sko u Konya He kyi rn, I Kk iz
А коней з ах У ЖУМД Я гі ше, Зх ле о У с Сай уд Хар жи не ДК лунки Конні нен ех дич и дення ва ки, КЕДИ М ет СК ща БУ ж рях поря і ЗяиЕлЕ и я А. шу, ен Со; оз ие ОК ж и ср Ух пе днк Клас ях кру т А о нена а о ке я полу МЕНА дя У Се Б ях ЩО б й яз ї Де чай й кое т на ок вм Же пісках Я Дано Мити я ж. вУККИ ик Кия ВА Оу ее я АКА при паст ин р оон ениьоий дя тк п Кия к кі ху Я Ки БЕЗ есе еп ви нео ик нка я я по М І м я А ЛВ Скей ее Ж, / б пи ; щих Ме мій ее до сок - о А не коти о є шу. ; МЕ КА те од пе Ах я КЕ си, як а ке є, їх ще В КА віх зеАЕ че Ук ск. х по у піки КК у ун вв мкм Вени ПЕВ ля Те ря КК с б геA horses from ah U ZHUMD Ya gishe, Zhle o Us Say ud Khar zhi ne DK holes Konni nen eh dich i deniya va ky, WHEN M et SK shcha BU zh ryah porya i ZyaiElE i I A. shu, en So ; ozie OK zh i sr Uh pe dnk Klas yah kru t A o nena a o ke i polu MENA dya U Se B yah SCHO b y yaz yi De tea y kote t na ok vm Jhe sands I Dano Wash i zh. VUKKY ik Kiya VA Oue ee I AKA pri pastyn r oon eniyoy dya tk p Kiya k ki hu I Ky BEZ ese ep vy neo iknka i i po M I m ia A LV Skei ee Ж, / b pi ; shchih Me my ee to juice - o And not cats o is shu. ; ME KA te od pe Ah I KE si, as a ke is, their still V KA vih zeAE che Uk sk. х по у пики КК у ун вв мкм Veny PEV la Terya KK s b ge
У Ку Ки дк Яку ки вит, в я, ДК ПЕ це с М ет па діIn Ku Ky dk Yaku ky vyt, v i, DK PE ce s M et pa di
БК Б. ово нин ок овали син пек ому ЗБоЗаИ же в; і ї с ще АК ин Пи Ко КК Є ОКдНх К дич хеже я Ел Яру ІК и укр Мати пани рин ше - с яBK B. ovo nin okovali son pekom ZBoZaY same in; and i s still AK in Pi Ko KK Ye OKdNh K dych hezhe I El Yaru IK i ukr Mother pany ryn she - s i
АКА Су аю ден мкм пк іх у її о о пе Дек Ме Ме о се че дня сія яр еф ду пи ОК ТАКИ я бе яв Ук; ух ТЕ я не Фе їй Був І ДОКТ во Мт ще кн ех десь Я Ася жа па море Хе Нана у сн ах ВАК о се жAKA Su ayu den mkm pk ih u her o o pe Dek Me Me o seche day sia yar ef du pi OK SO I be yav Uk; uh TE I don’t Fe her I was DOCT in Mt still kn eh somewhere I Asya zha pa more He Nana in dreams VAK o se
В о ох о со І вк я и їй Вих, Чи, она кеу кеш и их в, ання. Ко НАЄвя ТА КАНА ку пом ака Хм, ша ї і. о Оле ях ЛАК ме ї сх гору о, плн МК ее я С сек КА Куй І и, птк а вия ТЕту, усних пе КИЙ їй ст г ; З . пу не ж СБК ну, Ку КотаIn o oh o so I vk I and her Vikh, Chi, she keu kesh and ih v, anya. Ko NAYEVYA AND KANA ku pom aka Hm, sha i i. o Oleyah LAK me i skh goru o, pln MK ee i S sek KA Kui I y, ptk a vya Tetu, oral pe KYY her st g ; With Pu, not SBK, Ku Kota
ЯВ по ер зи з ер ден Ке с па і м л . хх я м. о. КУ соках В тя КН пк КЕ ЛоКМьй Ко у , . 0? пе і кК сек ЛЕ пали т, дет ї пд сим ие Ух Ме масу ий ОТ Кові, Кі У У Ци КА Скокой як ко ть то Уумщне а полки я плн М и и их пня а и ри Й ОмJAV po er zy z er den Ke s pa i m l . xx I m. o. KU sokah V tya KN pk KE LoKMj Ko y , . 0? pe i kK sec LE paly t, det i pd sim ie Uh Me massu iy OT Kovi, Ki U U Tsi KA Skokoi like someone Uumshchne a polki i pln M i i ih pnia a i ry Y Om
НИ вати а жи СЕ му тину з ТОН БК, ие я пот В ДИ Де ие синя КИМ ге пз с. ке леви плитки Ж Кз Ка тя Ме сть ПИ дея; Кох ї й я Моя До в ту мя те кусає по -щ- Ж ЕМВ ти Муки хко тк пам МУ деНЙ vати а жи SE мутину з TON BK, ие я пот В DY Де ие сейна КИМ ге пз с. ke levi tiles Zh Kz Ka tya Mest PI deya; Who is it and I? My Do is biting me in that way.
МеК Оу Ко ик жи КМ уж ЧАК суч Кі, ков пами пивна й ХАMeK Ou Ko ik zhi KM already CHAK such Ki, kov pamy beer and HA
Кох пк вит у КАНА ие пвх я А ши Ак п, о ні и. ау ин я о КЕ НИ поч жа Ві зум дея ВО Дь уж пкух Кая чу таня йо : ї я й З и КУ і Б п и од ух Пд нн ве о пак це ОК: у квй, ше ЕМВ ет и : На АТ у І, ее ЕЕ ЛОВ Я Борна пн шк хе вн я тя оо чі а ТАК ан.Koh pk vit u KANA ie pvh i A shi Ak p, o ni i. au yn i o KE NI poch zha Vi zum deya VO D uzh pkuh Kaya chu tanya yo: i i i Z i KU i B p i od uh Pd nn ve o pak ce OK: u kvy, she EMV et y : Na AT in I, ee EE LOV I Borna pn shk he vn I tia oo chi a YES an.
ПОКИ ас ЗМ КК ГЕ Се вд -КяWHILE as ZM KK GE Se vd -Kya
ЗІ ОКИхнх Во пу КК А ще кі жа ПИВ ке ж» що с з Ї вшшнннни ПЕК я М д25 1мМмм шоZI OKYkhnh Vo pu KK And still k zh PIV ke zh" what s z Y vshshnnnny PEK i M d25 1mMmm sho
Фіг, 29 ред й 8 г воЕFig, 29 red and 8 g voE
Я я ; зі, ГЕ Ной . КК їйI am; with, GE Noah. CC to her
Й ШЕ; ; - х ро ІК -502 510х ї як шй - в. ТЕ с я .AND SHE; ; - х ро IR -502 510х и as шы - в. That's me.
Р НЕ ке о ї і З у ПЕ: В З Бен ен лях -- Об за: З Хе ва чан з : Р. йR NE ke o i i Z u PE: V Z Ben en lyach -- Ob za: Z He wa chan z : R. y
В І Я ША і и ЕК, фа оз Во нн ТТ Е у с Е і " й спазшк -V I I SHA i i EK, fa oz Vo nn TT E u s E i " y spazshk -
УРЕ ЕН у : ще б ечуURE EN y : still b echu
АЛ ТАТ і ком КУ 512AL TAT and com KU 512
Ко. в . хх І ов у тайCo. in xx And ov in Thai
АТ вів | Бо в щ і | чинний й 4 ї 7 ї іш Б ВІВ | ГЕ ення й жду, ЖИ НЕ і Ше ру | х |. йти ати Й : ! гавекх І м М Я фотки чно ч нJSC led | Because in sh and | valid on the 4th and 7th days of the B VIV | I'm waiting, but not Sheru x |. go and go Y : ! havekh I m M I photos chno ch n
Кс ин а нн нин ння ру енгастттня чо 1 й ЯKs in a nn nin nia ru engasttnya cho 1 y Ya
ЖИlive
Уже ВAlready V
Фіг. 31Fig. 31
ЗАГ, 5. зл рев жк и но КИ МЕТ ТО, . провя То зак ск. ще оон НЯ ще ОО ой В кад чн ПЕ пок уо о о ИН он Я ЯНВZAG, 5. zl rev zhk i no KI MET TO, . provya To zak sk. sce oon NYA sce OO oy V cad chn PE pok uo o o YN on I JANV
КЕ и . ос Кк БЖ Кок в: ше 0 в.KE and ос Кк БЖ Kok в: ше 0 в.
НН ая пар КК п КД Ше пса я сх Кк. : ол ве М СНСеКУ я НЯ з І ше Те «кову: Оля АКТАМ и о рив панк пт Ми их че п и о НН тя о, ск г й и ши С и ких ин ай ой лів о до в АNN aya par KK p KD She psa i shh Kk. : ol ve M SNSeKU i NYA z I she Te "kovu: Olya AKTAM i oryv punk pt We ikh che p i o NN tya o, sk g y y shi S y kikh in a oy oi liv o v A
Усик жо киця Кн ей ре а А ДЕК Ж «КК КВК ная Мк ди и МЕДОМ ТО й дя ик пе и ит ти : й я Ди,Usyk zho kitsa Kn ey re a A DEC Z «KK KVK naya Mk di i MEDOM TO i dya ik pe i it ti : and I Dy,
Ин я ВЕТО НИ па о Що Но для Ж, пек но Я шбкеоєоошико са КЕ певна вра НН КН я лохIn I VETO NI pa o What But for Ж, pek no I shbkeoeooshiko sa KE certain vra NN KN I loh
ПЕК КК НА то а Ди а бра ЕТ дра пли чих А оКитииих дит ЖК Лях Бодя КИ пи. СЕ ВКшхPEK KK NA to a Dy a bra ET dra ply chich A oKytyiiih dit ZK Lyakh Bodya KI pi. SE VKshkh
Не Ме МЕ тк я ати р НН ПпИСЮ, МИЖИ капи. лу, КО ов у Ким и ДЕЯКЕ уко туя Буш Дт о ши шиI CAN'T WRITE THE BOOK, GET THE MOUSES. lu, KO ov in Kim and SOME uko tuya Bush Dt o shi shi
Аа о Ве іт жидн ОК Б о о ТО сAa o Ve it zhidn OK B o o TO p
Кк вени Вер ПЕВ ПИТВО кю КК Кк ся х щіKk veni Ver PEV PITVO kyu KK Kk sia h shchi
Кун а МНН Я ие и УНН яри х киця М ма як ошНиЯю БЮД ех ДЕ ітKun a MNN Ya ie i UNN yary h kitsa M ma as oshNyYayu BYUD eh DE it
Ма ко й ший у В вжи Об ТЯ ПО м т ід пе в я НН ОВ НН й квт ко дк т ДИ а НН МОБ п шо злих ЗК ж ГМК - піз кашу им тт КТ сMa koy shiy u V zhy About TYA PO mtid pe vya NN OV NN y kvt kodk t DY a NN MOB p sho zlyh ZK zh HMK - piz kashu im tt KT s
ЕК. ЗНИК ВТК дров ен ДН М СИЛ т ДО ТЮEC. DISAPPEARANCE OF VTK wood and DN M SIL t TO TYU
Бен зву по оо ММ т ик ешенеЯ он Ми ЖЕ КО ююI'm calling you MM tik esheneYa on We JUST KO yuyu
ВК о в ин ня ОС ее хи я сан в вн а НИ ше кн ОК НИВК о він ня OS ее хі я сан в вна Ні ше кн OK Ні
ВК не А Ви не и З НИ жиVK is not And you are not and Z NI zhi
ВІ Ку де нт Ве в нн НИ ве а АН и НН НВ НН края о М зе ННЯVI Ku de nt Ve v nn NI ve a AN i NN NV NN krai o M ze NNYA
Я пакет дО ОКХ т ж ПАТ й рами ЗКУ Чктюцо пд ж ому у Пн НИВА шийок КЕ ЖуХ вк пови. ПОКИI package to OKH t same PAT and frames ZKU Chktyutso pd same in Pn NYVA necks KE ZhuH vk povi. UNTIL
Ток, ак ти во сти ЛМИ олія ода Йти ВЕУЗаННИНКЯ ож, чиTok, if you are LMY oil ode Go VEUZANNYNKYA oh, or
Б о а ВИШНЯ КИ Ки МB o a CHERRY KY Ky M
Кодак я ОМ ий на В осо онН один с ЗД З Ед ЖАЦИ с а а рн вв ОВ ВВ их санки мк й Б НН ен Вт ек вій и ук ДН ри КЕ ОК В ЕН ИН СИ я МК доклав ее нео пот о вуийкн сн СУ пах ше с З ЕТ че ота рKodak I OM yy na Voso onN one s ZD Z EDZHATSI s a arn vv OV VV their sledge mk y B NN en V ek viy i uk DN ry KE OK V EN IN SY i MK applied her neo pot o uuyikn sn SU pakh she s Z ET che ota r
Ху шотт тки, пан ко Мн Дн КІ Ето ТИ оон КТ Вей, СПК вся доня а ня ЖЯ я М Вони Ок У ОМА как З ПИ А Й вий г бр МІ ВАли Р КЕНЕ баян ЕН ЕЕ Ес Ки Поу Ж дих жи дю м ока вн не ннке З ле КВ ОХ зб мкм УЛОТО ДМ ж зу фФ і. 32 пек тк тю ше . Н й - їх ЖІ и ве шо : Ве ен : кт; - пк ЖЕКМ ж КН сени НН КК зе Й БУ шу ВК тА у й - божі ВА я Кк що МИ няжя МОН в чт БHu shott tki, pan ko Mn Dn KI Eto TI oon KT Wei, SPK all donya a nya ZYA i M They Ok U OMA kak Z PI A Y vyy g br MI Valy R KENE bayan EN EE Es Ky Pou J dih zhi du m oka vn ne nnke Z le KV OH sb mkm ULOTO DM z zu fF i. 32 pek tk tyu she . N y - their JI and ve sho: Veen: kt; - pk ZHEKM z KN seni NN KK ze Y BU shu VK tA u y - God VA I Kk what WE nyazhya MON in th B
В оо са НИ ау, пон М цаV oo sa NI au, mon M tsa
СО ее ОНИ ШИ рова и и її и НА НИ М мА А КВ КЕ а не ОА Я иа но понти. АЛЬ ин о я пори б Вр ШО мнSO ee THEY SHY rova i і і і і Ні М М А KV KE and not OA I ia no ponty. AL yin o I pory b Vr SHO pl
Бор сет ди й по у от Ко сжю ри фуш у А иBor set di y po y ot Ko szhyu ry fush y A y
ОК дуття п є З Я з Кон нияOK blowing p is Z I z Kon nia
КК й го ов Бо ШК В ях Со ВНИМ.KK and go ov Bo SHK V yah So VNIM.
М одн. др Ж р в хм ни м он п Зх Не НК уми тя тю: реж, ою сM one dr Zh r v khm ny m on p Zh Ne NK umi tyat tyu: dir, oyu p
ЗЕ рн ОЗ з КМ и дн ЯZE rn OZ with KM and dn Ya
Крот в Ж сш доню жом и МТ, о м в в вн М и я і Кр рН А Я ж ж ОО С Ак теж їх пон ин ОН Ви Ви КК я не тк р у я хорей З тю МУ КИЙMole in Zhsh donyu zhom i MT, om v vn M i i i Kr RN A I j j OO S Ak also their po ny ON You You KK i ne tk r u i horey Z tyu MU KYY
С А ЖЖ Жди и ВОКS A ЖЖ Zhdy and VOK
ХК 4 о и НН НЯ пок поси ЯХК 4 о и НН НЯ пок посы Я
Занн А ИИЯ т ОВZann A IIIA t OV
ТИМ куки в АЙ болю тн В. ІTIM kuki in AI pain tn V.I
ПИ дм, о в а Зк КА доле .PI dm, o v a Zk KA dole .
Пре и ІВ ря нубвв й - Зк де іPre i IV rya nubvv y - Zk de i
КН ОА пу иню : БОKN OA pu inyu: BO
ДИС я Бі пожи Ж АВ НЦІЯ . кеDIS I Bi live Ж AV НЦИЯ . ke
Вон о М Котли у я пий я ов КИ ОАЕWon o M Boilers in the UAE
ДА рин | о ши рони . саун Я роя .YES rin | o shi rani . sauna I swarm.
ОК у ЧО " Е ща, їй. пе в ша я ї Мих я ко о МИ НИВИ ; - Ж и пола иOK u CHO " E shcha, her
В Не ку М ті щ ка - РКIn Ne ku M ti sh ka - RK
УНН ах ж й НН У й . й М: ск АК У; Б у Й - ш г жиUNN ah and NN U and . and M: sk AK U; B u Y - w g zhi
В и оно а Й і: оо КИV i ono a Y i: oo KI
Б сек ля о а т п не сб ЖB sec lya o a t p ne sb Zh
В Кава НИ - ох ж жкIn Kava NY - oh well, zhk
М. ЕВ о и ИНА НИ с. Бе Мая ванн сни ок вини п п о ПД СЯ сих гу Щит ОББРО вБОЖВ ХО б км я в ммM. EV o i INA NI p. Be Maya bath dreams ok blame p p o PD SYA sih gu Shield OBBRO vBOZHV HO b km i in mm
Фіг. 33 1, У. що ше я я в у бою пі як шин, МА йо п кв В я 5 - І шу 0 я. шихFig. 33 1, U. that she I I in in battle pi as tire, MA yo p kv V i 5 - I shu 0 i. shih
Не мк и о Кр их яко: иа шо й сдн квNe m i o Kr ikh as: ia sho i sdn kv
ЕЕ В жу ох Я ОПІК Я ИЙ ваш дор о ку вто ока УА вв я Я ееее ЗШЕННЙ пиво и ЗК АШНннння птн мов до Ко НН вОжІ Жет яи о, ки А Ви Ів ут ЦЯ ЖАКУ стер ака и КН В А в КД он а нн ПЕНEE V zh oh I BURN I IY your dor o ku tuto oka UA vv i I eeee ZSHENNY beer and ZK ASHNNnnnia ptn mov to Ko NN ОжI Jet yay o, ky A You Iv ut TSIA ZHAKU ster aka and KN VA A v KD on a nn PEN
Же: нен ЕН и ей з, пу ік ияя СЯ по, ноу п а НН НН НА Ок ай Му В Хо ва Со но НЕ ТК Мн й. Вон он В НАННЯSame: nen EN i ey z, pu ik iyaya SYA po, nou p a NN NN NA Ok ay Mu V Ho wa So no NE TK Mn y. He went to the bathroom
Бик ВО она НН НН НН о о аа АН ННЯ пн ник НН в ва НКByk VO ona NN NN NN o o aa AN NNYA pn nik NN v va NK
Ася ск пад в ИН пен В В хо ду ИН В ле я ши сан о иAsya sk pad v YN pen V kh o du YN V le ya shi san o y
ПОН и В и нан в ку тк у МОЖ 0 ра и и А ОН А НИ ки и,MON i V i nan v ku tk u MOZ 0 ra i i A ON A NI ki i,
Я пли ек о Кук а и х Жов жи у ос и в В А ен КО КИ АТ ЖК, ке ТАМ я БУ ИнI called Kuk a ikh Xov zhi u os y v A en KO KY AT ZHK, ke TAM i BU In
Пи и. ОВ Я рот ЛК я р пт ших ЕК рек ГЕ ме за ах со не нн СН АК ко реерае м и І о ке а ни М НН вето НН НН о я о НИPi and OV I rot LK i r pt shih EK rek GE me za ah so ne nn SN AK ko reerae m y I o ke a ny M NN veto NN NN o i o NI
У КА СУ. Еш ПИТ ШИК т, М МА сю ШК,In KA SU. Ash PIT SHIK t, M MA syu ShK,
Пе паж ен, т ж ! о у НН ки їх СЯ и ІШЛИ 2 це ою че : Е в Ше щи у я ще. КЕ Не Ин ; ве А НН НИ І оз р зд ви у и ЖАЛЮ Е з в С и НН НН Аа КЯ й т: том ие ЕНН и НУ М фронт МН х шо хи к Ж ТКУ є нини й Коня в и ННЯ АК яPe pazh en, that's right! o u NN ki ih SYA i ISHLY 2 ce oyu che : E v She shchi u i still. KE Ne Yin ; ve A NN NI I oz r zd vy u i WRITE E z v S i NN NN Aa KYA y t: tome ie ENN i NU M front MN x sho hi k Ж TKU is now and Konya v i NNYA AK i
УЖ КОКС ол КА песен х НЕ ШвН ТЕ оо ооо КА Ж ДЕКАН КА тат ке у по яALREADY COKE ol KA pesen x NE ShvN TE oo ooo KA JH DEKAN KA tat ke u po i
Село р ач М; кре и о кола цк я сх УВОThe village of Rach M; kre i o kola tsk i shh UVO
КО в м С м т яр сим НОЖАKO v m S m t yar sim KNIFE
В ен НАШ КА НА кр У р кими косе ША ИН ВЕ му и пев у ви, Сон ж ни и НБН НН А ТВО ЖЕК АТяV en OUR KA NA kr U r kimi kose SHA IN VE mu i pev u vy, Son zh ni i NBN NN A TVO ZHEK ATya
Пе Я й Я у ун о о и в НК о Й пе рей; Сеча Я й: дО лаея ГЕН КЕ Вя МКОвх ЕД я ВН У а ЗД и НЯ усна иа В он иPe Ya and Ya u un o o i v NK o Y perey; Urine I and: dO laeya GEN KE Vya MKOvh ED i VN U a ZD i NYA usna ia V on i
ПАК У НЯ ик АЖ я ОН ЕКЕА джин ВИ,PAK U NYA ik AJ I ON EKEA jin YOU,
МАСТИТ Во в ке Й з се КК ин ВИМИ ех М ШИ ОК же вн х ї ї АВК о и ще -MASTITIS Vo v ke Y z se KK in VYMY eh M ШY OK zhe vn h yi AVK o i sche -
ОА и НН Ка НН пт: флак КЕ ок ек -OA and NN Ka NN pt: flak KE ok ek -
НЯ ек ИН ЗА. у Види АККе х я АК смак. «х т Я я СОБК ЗТ га а ий й Є МЖК МОХ Ка ен Є й сх ее Я вай СЯ ень У ИН ЧНО а ЖNO EK IN ZA. y Kinds of AKKe x I AK taste. "x t I I SOBK ZT ha a yy y Y MZHK MOH Ka en Ye y sh ee I wai SYA en U YN ChNO a Z
ТОМ ДЕ пи пе г КА фе НЯ вий ни Й і.TOM DE pi pe g CA fe NY vy ni Y i.
БЕ ух вмер ро жде ДЕМІТАЬ пд ТВОЮ Дона вв юна Як ВЕК тю Й п жиаатою» БЕ Боже Х000 040 Мк КО 39,8 вем. яхBE uh died born DEMITA under YOUR Dona vv yuna As VEK tyu Y p zhiaatou" BE God X000 040 Mk KO 39,8 vem. yah
Фіг.Fig.
еолдфооочаeoldfooocha
ЕВ пи ЯEV pi Ya
Ж жо Че ЗИМИ ав веZho Che WINTER av ve
Я х ВК врви кул янйI x VK vrvy kul yany
Кегм Яку Коза Й им метки й ча Ким с озее ЖН тя Мн не и но Те У Еотиуй М кит окт пет ім ка, соска дин Кок Маю пдв я сис ен ння ЯК пит дача рек сут дк у севлехчKegm Yaku Koza Y ym etki i cha Kim s zee ZHN tia Mn ne y no Te U Eotiuy M kit oct pet imka, soska din Kok Mayu pdv i sisen nnya JAK py dacha rek sut dk u sevlehch
ОО Нунй Каре ПЕД кг ооо елюр, а А по Ка сти ЗДО я КК нти жи лм дев и ние М Клин пеня м ен 5 срккити ою шнк ни шо боння он вия дип хо ДЕЛЕНКХу п МКК я вія ост те Ми ря пи ЕН Кора Ер, ЕК пок і-ї чну пов ки Окна и Од тя Бе КИ КА плит ну Ас Бе м й ни ле кино поажняну ша шк чи и й НеOO Nuny Kare PED kg ooo elur, and A po Kasti ZDO i KK nty zhi lm devi nie M Klin penya m men 5 srkkyti oyu shnk ny sho bonnia on vya dip ho DELENKhu p MKK i vya ost te My rya pi EN Kora Er, EK room floor Windows and room Be KI KA plate nu As Be m ny le kino poazhnnu sha shk y y No
ВЕ ие КВК щи х ста ооо КЕ их лох вн; що киту, ре ЕТО ж мою клі я п я Ко ее реа сфе и КА Пи, щеVE ie KVK shchi x sta ooo KE ih loh vn; what a whale, re ETO my kli i p i Ko ee rea sfe i KA Py, more
КК о ОА Ка Ле АК КУМ, и о КЕ вн о ни ТОЖ по МИХ МКК Втіий пон Я поко и ши А и пк сир орні ЯК пси Петя МА хи дак полме яти ЖИ ПК о Кок оУБО рек цен Стик шт ок ук ях дах и о я вки ее ЖКKK o OA Ka Le AK KUM, i o KE v o ny TOZ po MYH MKK Vtiy mon Ya poko i shi A i pk syr orni JAK psi Petya MA hi dak polme yati ZHY PK o Kok oUBO reccen Stik sh ok uk yah dah i o i vky ee residential complex
Ак а вх хх. Та Ж кАУ аа в КЕХК А олЕтя В; ЕХ ах сAk and vh xx. The same KAU aa in KEHK A olEtya B; EH ah p
Піко ре СЕ С На Пий, ноя ша МАУ нн ВЕ СОН У пунк В Ж иа ня Ж ТЕ м на М ККУ кл хо КеККуХ пекти аPiko re SE S Na Piy, noya sha MAU nn WE SON U punkt V Zhianya Zh TE m na M KKU kl ho KeKKuH pekti a
ТЕ даже У ее Їх НИ ШЕ рих ЕХ ЗИ плн аTHEY ARE EVEN IN THEIR NUMBERS OF EXECUTIVES
ОА й АК Кс Ин ові нти жи ОМ иOA and AK Ks In ovi nti zhi OM i
МУК Іще такой АН ду по зЖ ан пот ЛАя кат еВ ні с ех Бе к ПН ке ша о ше соти От поря ши в пе А пря кору СИТА КОПУт отих СЕMUK Ische takoy AN du po zZh an pot LAya kat eV ni s eh Be k PN ke sha o she soty Ot porya sy v pe A prya koru SITA KOPUt otyh SE
ФЕЖИ З СУ пок пе Пл жанх ХО 25) Дани я пня пн кОм, Мила, ЕК кою они ак То дин, п КА ЖКЕ ОД уНх НЯ бю, вищ НИЄ Уч КК ки Ти Пси. КУ - Ти ук Ку лан Моя ви дю ух ПКЕЕ м Щ БА рання ЩО : вовк панни дк ПТ Оки у МД а ни Че яFEZHY Z SU pok pe Pl zhanh HO 25) Dany i pnya pn kOm, Sweetie, EK koyu they ak To din, p KA ZHKE OD uNh NYA byu, vysh NIE Uch KK ki You Dogs. KU - You uk Ku lan My you du uh PKEE m Щ BA early ХО : wolf maidens dk PT Oky у MD a ny Che я
Вин сет Ж Я я МУ ТУКА КА ВААЙ чу ання МН ПОЛКИ а ЙVin set J I I MU TUKA KA VAAY chu anna MN POLKY a Y
Место коле В, Зах беох прю ж Аа дай ки Пн Кк, ях дея и Я масок доб к ж Кен оте, ар ЕН Ки д З 7 сук нм С СеАх хЗ Кун ХО ОО Нік те Е - й ки шо ри У аа е див и ! й ик п я ня вх соня я АТ ок у клю КУ оо ІННИ «ДАМИ ОО яхThe place of the circle V, Zah beoh pryu z Aa dai ki Pn Kk, yah deya i Ya masok dob k z Ken ote, ar EN Ky d Z 7 suk nm S SeAh xZ Kun HO OO Nik te E - y ky sho ry U aa e look and ! y y y y k p y n y y vh sonya y AT ok uk kly KU oo INNY "DAMI OO yah
ТИКИ ен ее МК Ат Ма СО а я ру Ну Кі ок ех й Ор ет ПЕTIKY en ee MK At Ma SO a i ru Nu Ki ok eh y Or et PE
ТК ее дела и жи В ТОЮ Се па я е око «о й ря ! мод СА, ее У Ми пок Ко и жу лі я МтТК ее дела и жив ТОЯ Se pa я е око «о и ря ! mod SA, ee U My pok Ko i zhu li i Mt
Дис З сн н Е ав шок а пт їй ЖЕО т ня т хр нон ще «иа п. од пет. Я чу пурдевх Обоуя я по пеня о. ди сгож шо жDis Z sn n E av shock a pt her ЖEO t nya t hr non still «ia p. od pet. I hear purdevh Obouya I po penya o. what's up
Са п Б а Бк ие се БНО ще жоSa p B a Bk ie se BNO still jo
Вау ВИК вч Ши коза ТЕКА в У я пи о в СЯ М ШО: « х сили КУА КИ КН а же еВ дя я гій : ЙVau VYK vch Shi koza TEKA v U i pi o v SYA M SHO: « x sili KUA KI KN a same eV dya i gyi : Y
ЕК, ла ее в я НК Же ни СК о лиж а Ж ие КВ пед НИ о ле ах КАН но, жо цк 5 Акне Ли он ПУ ен а зику ук АКА Аа ке плидудч и СК У века НО А ше ЗА пе о АКEK, la ee v i NK Zhe ni SK o lizh a Z ie KV ped NI o le ah KAN no, zho tsk 5 Akne Li on PU en a ziku uk AKA Aa ke plidudch i SK U veka NO A she ZA pe o AK
ІН ан встх й УА ТЗ ля ПЕ ях «ХК пед Я й на сій ви ар «Ек А и Я соебІ0вА 4370 БЕ ВО ееIN an vstkh y UA TZ la PE yah "HK ped Ya y na siy vy ar "Ek A and I soebI0vA 4370 BE VO ee
В й мк з ; пиііківвікоічнкйх о Вожв хіо0о б мкм У 40, ща 40,3. мМ - у І гі Ї зе ріг. 35In and mk with ; piiikivvikoichnkyh o Vozhv hio0o b mcm U 40, shcha 40.3. ММ - in I gi Y ze rig. 35
КЕ й екон МОЄ ОЙ зу ках, ан НУ уж нви вKE and ekon MY OI zu kah, an NU already nvy v
Меч т не п и ДУ пли КАСИ не й пило ак, БНО і ' и нище ех таМ сайти т даних х пив 7 й як. печу й пу, т - 7 йMech t not p i DU ply KASI did not saw ak, BNO and ' y nishche eh taM sites t data x saw 7 and how. pechu and pu, t - 7 y
Пе : - ЩІ я я ме ЯК івPe: - WHAT did I do, HOW did I do it
ДСК пе, КИ Мт УА ий оDSK pe, KY Mt UA iy o
ОВ НН са БЕ КН що ах, ме Ми ит мае Я. ог ОК в Бити Бон наве ! НН у пок Злі жи Що пат пеOV NN sa BE KN what ah, me My it mae Ya. og OK in Byti Bon nave ! NN in pok Zli zhi Che pat pe
Ат. гине У НЕ МКК тру зх р пише Ся ОО Фк фік м М ТЕ духAt. gyne U NE MKK tru zh r writes Sya OO Fk fik m M TE duh
КІ й х, . насе я п МН ШЕТлюют я :KI and x, . our people wander around:
ГАГА ам : ов Ера В куди св СИНИGAGA am: ov Era Where are the holy SONS
ОА КНУ ВНІ бі щі КА Я АХ ке Ще - - й ення Не ОКОМ ву шен ик й Дей рен дати - пев а НІ жений тк КМ Б о . . ще Вс ен жо Не дя о ок ОККО дк ухOA KNU VNI bi schi KA I AH ke Sche - - y enny Ne OKOM ear shen yk and Deyren dati - pev a NI zheny tk KM B o . . still V en zho Ne dya o ok OKKO dk uh
ДАО; т ї : ЖУК я ЯМ ит СА А я и ОН й «нях и при у Ме АК ле ро - Кф Бе с пен Ки сп шк пи век ета сини яDAO; t i : ЖUK i YAM it SA A i i ON y "nyah i pri y Me AK le ro - Kf Be s pen Ky sp shk pi veke eta siny i
ХИСТ ож м: ТЕ Сирин ЛАКУ ех У Кр тя ра ис НК і хенд КЕ САУ пе В а че ни тку яке НИ ОНИ я во пишу у и и не лк ВКЛ ню кох дк бАЗу ях Аг роЖІх: бе ПИ до ХВ ПЕМНХ з Ї шт, Пе Я УОЗ МВ Ям оон си реа я о КвHIST ох m: TE Syrin LAKU eh U Kr ty ra ys NK i hand KE SAU pe V ache ni tku which WE THEY I vo write y i i ne lk ON koh dk BAZu yah Ag roŽIh: be PI to ХВ ПЕМНХ with Ye sht, Pe I UOZ MV Yam oon si rea i o Kv
Ми хх ТОНЯ ТНИХ БУК ОА не (ЕЙ теки ж Е поеми роя рем еи пу не Мен Рі оте еТУВНя ее Я Я рев 5 З Тек г окне я же КО У но шк ЗWe xx TONYA TNYH BUK OA ne (EY teky same E poems roya rem ei pu ne Men Ri ote etUVNya ee I I rev 5 Z Tek g okne i same KO U no shk Z
Б шия ря Манти шеManta's neck
ОТ тати, й пл 7 питанні Кия ен ОО АК, кН ик Б ні мне ря, тя Ен мВ ЗА КЛННя що і ке чинн я КИ п, ТУЖЕ КК, я кр на ор ек щеOT dad, and pl 7 questions Kiya en OO AK, kN ik B ni mnerya, tia En mV ZA KLNNya what i ke chinn i KI p, TOO KK, I kr on or ek more
ЖЕО - їх ун ще хо КИТ ЗИМ кни й ге ВеИ Неон КА тоZHEO - their un still ho WHEAT WINTER kny and ge VeY Neon KA to
З Ох нях ие поря ер ех КуZ Oh nyah ie porya er eh Ku
І мя т а: ви ПК я ие ред она я аж ТМ, ке нн оливи ом Ох ен шк м р тв а ШК док ОН ШИН КЕ кро т Сех подих, тил се НЕ ен ве Пи и ей КИЙ но Вени п ня пики В : до пий ЯН ПА в КНх. ект МИ В Ти о Кут а нулемI m y t a: you PC i ie red ona i azh TM, kenn olyvi om Ohen shkm mrtva SHK dok ON SHIN KE kro t Seh breath, tyl se NE en ve Pi i ey KYY no Veny p nya piky In : to piy YAN PA in KNh. ekt WE V You o Kut a zero
ЖК би уоМеТу Кевін повен В Пд тиці ТЕН. ВResidential complex would be uoMeTu Kevin is flooded in the south of the TEN. IN
Пат пе р Тед Кт ДИТ а о кихPat pe r Ted Kt DIT a o kih
Еш Ме ло дик ХАН А Ел) о АEsh Me lo dyk KHAN A El) o A
Кт ОМ емх ОО я нику МЕРА к ул М о ОО МОУ вил пе А их С Ветии ЕЕ ди Ку р СІЯ сек ий Кв ои Он дАІМ тю лк Ти у як ИН па чикKt OM emh OO ya niku MERA k ul M o OO MOU vyl pe A ih S Vetii EE di Kur SIIA sec y Kv oi On dAIM tyu lk Ti u yak IN pa chyk
САН кн Же же ее Дня шт Ки Кая в ь ви, по уми я ту тки ЯК лих пе ж кури шкSAN kn Zhe same ee Dnya sht Ki Kaya v vy you, po umi i tu tki LIKE likh pe zh kury shk
Ма НКИ полин ВУ ПК при ее еру тех оон яеЕЕуя біс КА ОС ол ВЕ, хи: УЖ о Саня де ка Гук ран а й Кове м КОМ лек Улошние пу Ве ПДMa NKY polyn VU PC pri ee era tekh oon yaEEeuya bis KA OS ol VE, khy: UZH o Sanya de ka Guk ran a y Kove m KOM lek Uloshnye pu Ve PD
КК тент сс ТИ зних ОС пив СУС НеІKK tent ss TI znih OS drank SUS NeI
Дена а пн вн Смак, дл ге А п, ОХ тки виник, КНУ жу тка я М ук вна) зона А акт ек ау Пак Божа НЯ воно теки п Ко я р БЕ; пт фени Бетон ан Пдснєя ее он пн сви КО: пк мя. ОКА ши проек у ж КК ех ет п Си п що ЗаDena a pn wn Taste, dl ge A p, OH tki arose, KNU zh tka i Mukvna) zone A act ek au Pak God's NYA it teki p Ko i r BE; Fri hair dryers Beton an Pdsneya ee he mon fri KO: pk mya. OKA shi proek u same KK eh et p Sy p what Za
Ен бух же шо ОКА те ОМ у их и х ча Де и ; т во «у ЯК а их Ожи ж рив В пс ак екв кт нене сн ши очEn buh same sho OKA te OM u ikh ikh cha De y ; t wo «u YAK a ih Ozhi zh ryv V ps ak ekv kt nene sn shi och
БИ сви м В - є ПАК о тя ООН Ве КУН кит КЕ ше у АВ т : т Ла о у Ме Й ее ме У МЕ : Н - з1І0-О «й 71 к сер г ня ем Ва те лЕОИХ яке Ея сук ис БО й виш: Ії ке кЯ ДЕ ВОНИ їй ву т ува о ми соти ЩеBY svi m V - is PAC o ty UN Ve KUN kit KE she u AV t : t La o u Me Y ee me U ME : N - z1I0-O «y 71 k serg nya em Va te leOYH which Eya suk ys BECAUSE you say: Where are they?
КОЖ ак ох ен ис ккссяя а В ВЕ. МKOHZ ak ohen is kkssya a V VE. M
Бк ХООЮ ЛО мкм Ма мноBk HOOYU LO mkm Ma mno
Фіг. 36 ріг. 36 во шо 70 щ ІFig. 36 corner 36 in sho 70 sh I
ОО Кен нн ов л "OO Ken nn ov l "
Е 0 ді і; г вові у, іE 0 di i; g vovi y, i
В 7 Облаєть МК в. 85 " - 60 чо й.In 7 Oblaet MK in. 85 "- 60 cm.
БО. М 4000 3500 3000 2500 2000 500 1000 500FOR. M 4000 3500 3000 2500 2000 500 1000 500
Хвильові числа(см'Wave numbers (cm'
Фіг. 37 100 80.Fig. 37 100 80.
Є а о. я н к 5 що у иThere is a oh. i n k 5 what u i
В ; і й 5 | і. ді. в Ба і і Мі 30 ! м че, у А 10. чих | Ш 4000 З500 зо 2500 щД 2000 1500 1000 ОЮIn ; and and 5 | and. yes in Ba and Mi 30! m che, in A 10. chih | W 4000 Z500 z 2500 shD 2000 1500 1000 OYU
Хвильові чнела(смуWave waves (smu
Фиг. 38Fig. 38
ЕлектрикаElectricity
ПИП о о п ОО сення шк УPIP o o p OO senia shk U
Н в Й зуельцй ніж 51 лити ти тити : «мероком лезом ї к 'N v Y zueltsy knife 51 pour ti titi: "with a ladle blade and k '
Н но -- Й Й т Ухнгразвукова 'N no -- Y Y t Uhngrazvukova'
Кр Просо прухоподібне т») Опромінення обробка ва пінії зеCr Millet dust-like t») Irradiation processing va pinia ze
И - Н Ви Наше - " і і 4 гунів 440 І ІоітередняI - N You are Ours - " and and 4 Huns 440 I Ioiterednya
Підгатовка Я Електрика. обробка ва нн нн і а и ї Електрика Нагрівання Денатуруючий засіб рими мя Ї - - днях | 7Preparation I Electric. bathroom finishing Electricity Heating Denaturing agent Rhyme - - days ago | 7
Н 1 : ; НВ :H 1 : ; HB:
Н Дріжджі ф1--- -- Свіжа сировина : : "р Відлілення лігніну : в : Вода Лігиіновий Ї Камеря згоруння/ паровий Електрика : ' зок котецітурбогенератир НH Yeast f1--- -- Fresh raw materials : : "r Lignin casting : in : Water Ligninous Y Combustion chamber/ steam Electricity : " zok kotetsiturbogeneratyr H
Первинні процеси і залишок із» Водяна пара х і 722 7Primary processes and the remainder from" Water vapor x and 722 7
Подальша вбробкаFurther embroidering
Фіг. 39 114 ту Нопередня обробка риття тини тет тях ті я т я я я ния кияни кети г ї ; ' нд . 1Fig. 39 114 tu Pre-processing of the digging of the soil ' Sun. 1
Пілготонлена: з є лля й у Й сировина т нн и а с аа а а В а В В В 1 - Де : рай 1 і й « ,' я. Ц ї их , 1 ши р Н іLight-toned: z is llya y u Y raw material t nn i a s aa a a V a V V V 1 - Where: paradise 1 and y " ,' i. These, 1 shire r N i
Опромінення | і | | ї . : пженижяякяї Вода ' дтп тий пен он в в в в В : ' о 'Irradiation | and | | eat : water
Улеитразвукова й ; А дю і абробка ме ( З- Н з, І фун ть ї ше 1 38: Я - Зв з тхе, Н 45 х я . рев т зе з ї ях че . » з у я е - :Uleitrazvukova and ; A du i abrobka me ( Z- N z, I fun ty y she 1 38: I - Zv z the, H 45 kh y . rev t ze z y yah che . » z y y e - :
Я й т А ш во За 7 с зI y t A sh vo Za 7 s z
Первинний ' : І | і М « : і ев дн с 1 процес з -о в Ї нн ВЕ : | і з : осьовий ї ши і и пив о ий м 'Primary ' : And | and M « : and ev dns 1 process with -o in Y nn VE : | and z: axial axis and axis
Й 24 У 55 зAnd 24 At 55 with
Тдвудішохрнухквжтжх іти спиш пт еіш спади кн кає яти ж кілкиTdvudishohrnuhkvzhtzhkh go to sleep pt eish spady kn kaye yat zh kilk
Фіг. 40Fig. 40
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US85451906P | 2006-10-26 | 2006-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA96165C2 true UA96165C2 (en) | 2011-10-10 |
Family
ID=47991263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200905227A UA96165C2 (en) | 2006-10-26 | 2007-10-26 | Method of changing a molecular structure of a biomass feedstock |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (9) | CA2809329C (en) |
| UA (1) | UA96165C2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2649370C2 (en) | 2008-04-30 | 2018-04-02 | Ксилеко, Инк. | Biomass treatment |
| AU2009335860B2 (en) | 2008-12-19 | 2014-10-23 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
| AU2010206996B2 (en) * | 2009-01-26 | 2015-05-14 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
| WO2011130378A1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-20 | Genomatica, Inc. | Microorganisms and methods for the production of ethylene glycol |
| US12264222B2 (en) * | 2020-10-28 | 2025-04-01 | Lignum Inc. | Method for preparation of antibacterial bio-filler for plastic and antibacterial bio-filler for plastic prepared thereby |
| CN116476191B (en) * | 2023-05-10 | 2024-07-09 | 华中农业大学 | Method for treating solid straw by combining calcium hydroxide and electron beam irradiation |
-
2007
- 2007-10-26 CA CA2809329A patent/CA2809329C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 UA UAA200905227A patent/UA96165C2/en unknown
- 2007-10-26 CA CA2823244A patent/CA2823244C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2823305A patent/CA2823305C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2847914A patent/CA2847914C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2847243A patent/CA2847243C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2823381A patent/CA2823381C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2848500A patent/CA2848500C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2859623A patent/CA2859623C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-26 CA CA2823382A patent/CA2823382C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2809329A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2847243C (en) | 2014-08-12 |
| CA2823382C (en) | 2014-09-09 |
| CA2859623A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2823244A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2847914C (en) | 2014-12-16 |
| CA2847243A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2823244C (en) | 2014-07-22 |
| CA2823305A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2848500A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2823381C (en) | 2014-12-16 |
| CA2823305C (en) | 2014-09-16 |
| CA2859623C (en) | 2015-01-27 |
| CA2848500C (en) | 2014-12-16 |
| CA2847914A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2823381A1 (en) | 2008-06-19 |
| CA2809329C (en) | 2014-07-08 |
| CA2823382A1 (en) | 2008-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2678806C1 (en) | Biomass treatment | |
| RU2563357C2 (en) | Composition for producing product selected from alcohols, organic acids, sugars, hydrocarbons and mixes thereof | |
| RU2490326C2 (en) | Method of fermenting low-molecular weight sugar to ethanol | |
| US8835142B2 (en) | Processing biomass | |
| UA119132C2 (en) | Cellulosic and lignocellulosic materials and methods and systems for the production of such materials by irradiation | |
| JP2010508390A5 (en) | ||
| RU2432400C2 (en) | Biomass processing | |
| UA96165C2 (en) | Method of changing a molecular structure of a biomass feedstock | |
| AU2015200713A1 (en) | Processing biomass | |
| AU2013202828B2 (en) | Processing biomass | |
| UA106042C2 (en) | Method for fermentation of low molecular sugar | |
| UA111463C2 (en) | Method for sugar production from lignocellulosic biomass |