通过使所述液体经受固液分离阶段从发酵液体分离悬浮的固体的方法，其中所述发酵液体在用于制造发酵产品的发酵过程中产生，其中所述液体已经经受至少５０℃的温度，其中所述固液分离阶段得到处理体系的帮助，其特征在于所述处理体系包括阴离子聚合物，所述阴离子聚合物选自具有高阴离子电荷从而导致当量低于３００的天然聚合物和改性天然聚合物和从至少５０ｗｔ％阴离子单体单元形成的合成聚合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及处理基质特别是植物来源材料以提供含有糖类的用于发酵过程来制造发酵产品的含水液体的方法。本专利技术特别是涉及使发酵液残余物脱水的方法，所述发酵液残余物在热处理步骤后产生，或者最优选作为来自发酵过程之后蒸馏步骤的副产物，其中挥发性蒸馏产物被回收。典型地，脱水后的固体被干燥并用作固体燃料。澄清的水通常被返回水路和/或用作清洗液体进一步回到该方法中。典型地，这些发酵产品包括例如乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、丁二醇、异丙醇、丁酸、甲烷、柠檬酸、富马酸、乳酸、丙酸、琥珀酸、衣康酸、乙酸、乙醛、3-羟基丙酸、乙醇酸、酒石酸和氨基酸(例如L-谷氨酸、L-赖氨酸、L-天冬氨酸、L-色氨酸、L-芳基甘氨酸(arylglycine))或任意这些酸的盐。为了将多糖水解成可以用于发酵过程来制造发酵产品的组成糖类，已知用酸来处理生物物质。例如，US-A-4384897描述了处理生物物质材料的方法，其中生物物质材料进行两阶段水解，在该两阶段水解中更加容易水解的多糖例如半纤维素并且然后在第二阶段更难于解聚的材料例如纤维素使用更加苛刻的水解处理被解聚。第一和第二阶段的产品包括糖溶液、有机酸和醛类。单糖进行发酵以制造乙醇并且发酵产生的发酵醪(beer)然后可以进行精馏以制造商品级的乙醇。US-A-4384897提出提供对更加有效地洗涤固体的改进，固体并流或逆流洗涤的使用并提议使用三价铁离子和/或铝离子作为絮凝剂来分离由水解产物液体流产生的细分散的固体。US 4728613描述了使用二醇衍生物和无机盐从完整发酵发酵醪回收细胞外酶。使用高浓度的二醇衍生物(1-15wt％)和无机盐(8-35wt％)以形成2-相体系来回收所述酶。US 5552316涉及用于澄清含有微生物细胞(Escherichia coli)的水溶液的阴离子和阳离子絮凝剂的组合。所述E.Coli在发酵过程中产生。从National Renewable Energy Laboratory(NREL)名称为“Lignocellulose Biomass to Ethanol Process Design and Economics ofCo-Current Dilute Acid Prehydrolysis and Enzymatic HydrolysisCurrent and Future Scenarios”，NREL/IP-580-26157(1999年7月)的报告也可以知道，为了将纤维素水解成其组成糖类，用纤维素酶处理作为二级多糖的纤维素。在该方法的一种方式中，得自第一水解步骤含有纤维素的固体副产物被分成主料流和次料流。该主料流直接进料进入发酵容器而次料流被转到纤维素酶生产阶段，在该纤维素酶生产阶段中真菌生长并作用于纤维素之上，从而形成糖类和纤维素酶。所述糖类和纤维素酶然后被进料进入发酵容器，并且纤维素酶作用于来自主料流的纤维素之上并将其转化成组成糖类，所述组成糖类接下来可以发酵来生产发酵产品。已知用浓酸处理切碎的纤维素材料来提供糖类水溶液，该糖类水溶液可以用于发酵过程。例如US-A-4650689公开了从纤维素材料制备乙醇的方法，所述方法是通过将纤维素材料在压力下用高浓度的无机酸其它例如HCl处理，并用热水处理以得到含有糖类可以发酵的液体。US-A-5975439描述了制造乙醇的自动方法，该方法是通过切碎城市固体废物的纤维素组分并将其与等数量浓硫酸在高温下混合来提供经消化的混合物。在进行发酵过程之前，糖的水溶液通过过滤过程从固体分离。但是，在从发酵液回收发酵产品时，有时需要在蒸馏阶段连续地蒸馏出发酵产品，其中包含残余物和副产品的釜馏物料流也被除去。WO-A-8603514描述了通过发酵制造乙醇然后从发酵液提取乙醇。残余的发酵液液体含有酵母和溶解的聚合物材料例如多糖和蛋白质。将固液分离阶段放置在蒸馏阶段之后的优点是，由于在蒸馏和热交换过程中的加热，发酵液体中的一部分不可分离的溶解的蛋白质通过凝结被转化成可分离的形式。在Ann C Wilkie等人进行的研究(Biomass and Bioenergy19(2000)63-102)中，评价了乙醇釜馏物的处理。已经证明细菌，Zymomonas mobilis，产生更高的乙醇产率，但是难于从固体材料分离釜馏物液体。该研究还表明了从糖料作物和纤维素作物分离悬浮固体的困难。通常，得自蒸馏过程的釜馏物料流或釜底进行固液分离步骤以制造脱水产品，该脱水产品可以被干燥来生产干燥固体燃料产品。从固体分离的含水液体返回到水路和/或作为用于洗涤酸处理的衍生自植物的材料的洗涤水进行再循环。通常釜馏物料流或釜底是高生物需氧量(BOD)的，所以为了不毒害水路和/或当用作洗涤液体时不污染被洗涤的基质，保证含水液体被有效地澄清并且从其生产的水基本上没有杂质是重要的。釜馏物料流含有沉淀的基于蛋白质的杂质和高水平的木素，其使得难于絮凝并影响固液分离。从NREL名称为“Liquid/SolidSeparation”，99-10600/14(March 2001)的报告可知，用确认为Perc-765的单一聚合物的溶液，浓度为0.01-0.02wt％，剂量为0.4-1kg/吨干固体，处理蒸馏后浆液，以在压带机上实施固体的脱水得到最终固体含量为26-29％。但是，滤出液透明度比较差。当分离3-4wt％不溶物的稀进料时，产生含有0.25wt％或更多固体的滤出液。已注意到当用所需的11.7wt％进料浓度进行操作时，絮凝固体的能力可能甚至更差，将需要稀释进料料流、使用更大的混合强度和/或增加聚合物剂量。基于在这些研究中实现的最终固体含量和滤出液固体，对于该应用并不推荐压带机。通常，这些液体已被置于升高的温度，例如高于50℃并且可以高达95℃或100℃，并且由于加工时间和能量效率原因可能需要在升高的温度进行固/液分离，典型地高于50℃，这进一步增加了分离阶段优化的难度。国际申请PCT/EP 03/08427(在本申请的优先权日未公开)解决了在充分絮凝已经置于这些升高的温度的此类液体中的困难。含有木质纤维素残余物(或木素)的发酵产品固/液分离的改进通过使用包含具有至少4dl/g特性粘度的阳离子聚合物的处理体系得以实现。该方法包括使用基于悬浮液干重约2kg/吨剂量的阳离子聚合物，或包括使用所述阳离子聚合物和共添加剂，所述共添加剂选自阴离子聚合物、特性粘度低于4dl/g并且阳离子电荷密度至少为3meq/g的阳离子聚合物和/或无机凝结剂和/或带电的微颗粒材料。术语“发酵液体”在本文中包括通常称为“混合发酵液体”的混合物或“发酵液”。这些液体包括得自经历一个或多个发酵阶段的材料的那些液体，其中所述材料衍生自农业植物。申请人提供在发酵液体暴露于一个或多个加热步骤后，通过使得到的混合物经受固/液分离阶段从这些发酵液体分离悬浮的固体的方法，其中所述发酵液体在用于制造发酵产品的发酵过程中产生并且其中所述发酵液体已经经受至少50℃的温度，其中所述固/液分离阶段得到处理体系的帮助，其特征在于所述处理体系包括阴离子聚合物，所述阴离子聚合物选自具有高阴离子电荷从而导致当量低于约300(通常这将高于3.3meq/g)的天然或改性天然聚合物和/或从至少50wt％阴离子单体单元(通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从发酵液体分离悬浮的固体的方法，该方法是通过使所述液体经受固－液分离阶段，其中所述发酵液体在用于制造发酵产品的发酵过程中产生其中所述液体已经经受至少５０℃的温度，其中所述固－液分离阶段通过处理体系得到帮助，其特征在于所述处理体系包括阴离子聚合物，所述阴离子聚合物选自具有导致当量低于３００的阴离子电荷的天然聚合物和改性天然聚合物，和从至少５０ｗｔ％阴离子单体单元形成的合成聚合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J休斯，R米斯特里，KC赛姆斯，
申请(专利权)人：西巴特殊化学水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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