本发明专利技术方法是用于预处理木质纤维素生物质原料，包括：浸泡木质纤维素生物质原料，其中浸泡的生物质以与游离液体的混合物形式存在，并且其中游离液体包括选自由葡萄糖、木糖以及它们相应的低聚体组成的组中的至少一种溶解的化合物；洗涤浸泡的生物质和游离液体的混合物，其中从浸泡的生物质中分离包含选自由葡萄糖、木糖以及它们相应的低聚体组成的组中的至少一种溶解的化合物的至少一部分游离液体，从而产生浸泡的洗涤生物质和至少一种游离液体流；压缩浸泡的生物质从而产生释放液体；从浸泡的生物质中分离释放液体，并且保存从任何游离液体中分离的至少一部分释放液体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在蒸汽爆破(汽爆，steam explosion)之前木质纤维素生物质(Iignocellulosicbiomass)的单独的预处理是本领域所熟知的。W02009/108773公开了用于预处理纤维素生物质原料的方法，包括:接收原料的第一加压反应器，其中所述原料经历水解；具有与所述第一加压反应器的原料排出口的第一加压联接的封闭装置，以及与第二加压反应器的第二加压联接；用于包括从所述第一加压反应器、以及封闭和提取装置中的至少一个的原料中提取的溶解的半纤维素物质的液体的排出管；在显著地大于所述第一加压反应器中压力的压力下，接受来自所述封闭装置的加压原料的第二加压反应器组件，其中在第二加压反应器中将水注入原料单元中；以及在第二加压反应器组件下游的膨胀装置，其中所述膨胀装置快速地释放由第二加压反应器中排出的原料的压力，使得原料经历蒸汽爆破(汽爆)反应。W02009/108773的图示和实施方式都公开了在蒸汽爆破反应之前发生的全部液体提取流的结合。由于这些配置和实施方式教导了所有这些流的组合，W02009/108773未公开用于分离这些流的设计，因此需要利用分离流的改进设计。
技术实现思路
本说明书中公开了用于预处理木质纤维素生物质原料的方法，包括:浸泡木质纤维素生物质原料，其中所述浸泡的生物质以与游离液体的混合物存在，并且其中所述游离液体包含选自由葡萄糖、木糖以及它们相应的低聚体组成的组中的至少一种溶解的化合物；洗涤浸泡的生物质和游离液体的混合物，其中从浸泡的生物质中分离包含选自由葡萄糖、木糖以及它们相应的低聚体组成的组中的至少一种溶解的化合物的至少一部分游离液体从而产生浸泡的洗涤生物质和至少一个游离液体流；压缩浸泡的生物质从而产生释放液体；从浸泡的生物质中分离释放液体；并且保存从任何游离液体中分离的至少一部分释放液体。如本专利技术说明书中使用的，在表述“游离液体(自由液体，free liquid)”中术语“液体”是指能够以蒸气和/或液体状态存在的物质。本专利技术还公开了浸泡是在浸泡反应器中进行的并且至少一部分释放液体被引入浸泡反应器中。本专利技术还公开了生物质原料中液体的量加上添加的液体的量相对于干物质的量的比率可以在 0.5:1 至 10:1、0.5:1 至 5:1、0.8:1 至 10: 1、1:1 至 10: 1、和 1:1 至 5:1 的范围内。本专利技术还公开了移出的游尚液体的重量相对于移出的压缩液体的量的比率可以在1:1至5:1、1.5:1至4:1和2:1至4:1的范围内。本专利技术还公开了在压缩步骤之前在多于一个位置处进行从浸泡的生物质中分离所述部分的游离液体，并且可以存在多于一个洗涤步骤。本专利技术还公开了压缩步骤的压缩比例在1.5至10的范围内。本专利技术还公开了在至少1.5巴的压力下以及在至少110°c的温度下进行浸泡从而产生浸泡的生物质。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的示意图。具体实施例方式用于这种方法的原料是木质纤维素生物质。木质纤维素材料可以如下描述:除了淀粉，植物生物质中三种主要组分是纤维素、半纤维素和木质素，它们通常通过通称木质纤维素来提及。含有多糖的生物质作为通称包含淀粉和木质纤维素生物质两者。因此，用于预处理的一些类型的原料可以是植物生物质、含有多糖的生物质、和木质纤维素生物质。如果生物质是包含多糖的生物质并且其是木质纤维素类的，常常利用预处理以确保木质纤维素内含物的结构更易接近酶类，并且同时有害的抑制性副产物如乙酸、糠醛和羟甲基糠醛的浓度保持显著地较低。根据本专利技术含有多糖的生物质包括含有聚合糖的任何物质，例如，以淀粉以及精制淀粉、纤维素与半纤维素的形式。根据本专利技术用于预处理和随后沉淀的相关类型的生物质可以包括从农作物得到的生物质，像例如:淀粉，例如包含淀粉的谷物和精制淀粉；玉米秸，甘蔗渣，秸杆例如来自水稻、小麦、黑麦、燕麦、大麦、油菜和高粱；软木材，例如樟子松(Pinus sylvestris),福射松(Pinus radiate);硬木材,例如柳属(Salix spp.),桉属(Eucalyptus spp.);根莖类,例如,甜菜,土豆；谷物，来自例如，水稻、小麦、黑麦、、燕麦、大麦、油菜、高粱和玉米；废纸，来自沼气处理的纤维碎片，粪便，来自油椰处理的残余物，市政固体废料等。所述木质纤维素生物质原料优选地来自通常称作禾本植物(grasses)的科。固有名称是在开花植物的单子叶植物纲(百合纲，Class Liliopsida)(单子叶植物)中称作禾本科(Poaceae)或禾本科(Gramineae)的科。该科的植物通常称作禾本植物(grasses),或为了与其他禾草类植物(graminoid)区分,称作真禾本植物(true grasses)。也包括竹子。存在约600个属和9，000-10，000或更多个种的禾本植物(世界禾本科植物种的Kew索引(KewIndex of World Grass Species))。禾本科包括在全球生长的主粮和谷物、草坪草和牧草、和竹子。禾本科通称具有称作杆(culm)的空心茎，它们在称作节(node)(沿着叶子长出的杆的多个点)的间隔处被闭塞(实体)。禾本植物的叶子通常是交替的、二分的(在一个平面中)或极少地螺旋的，以及平行脉的。每片叶子分化成环绕该茎持续一段距离的下部叶鞘，以及边缘通常完整的叶片。许多禾本植物的叶片由二氧化娃植物岩(silica phytoliths)硬化,这有助于阻碍食草动物。在一些禾本植物中(例如剑状叶草(sword grass)),这使得禾本植物叶片的边缘很锐利足以割伤人类皮肤。膜质的附属物或毛状物的边缘(fringe of hairs),称为叶舌,位于叶鞘和叶片之间的连接处，以防止水或昆虫深入叶鞘。禾本科的叶片在叶片的基底长出而不是来自延长茎的顶端。这种低生长点涉及对食草动物做出反应并且允许禾本植物被有规律地吃掉或割掉而不严重地损害植物。禾本科植物的花特征性地以小穗状花序排列，每个小穗具有一个或多个小花(小穗状花序进一步分成圆锥花序或穗状花序)。小穗由在称为颖片(glume)的基底的两个(或有时更少的)荀叶(bract),紧接着一个或多个小花构成。小花由被称为外稃(le_a)(夕卜面部分)和内稃(palea)(内部部分)的两片苞叶(bract)包围的花组成。这些花通常是两性的(玉蜀黍，雌雄同株的，是例外)并且传粉通常总是风媒性的。将蒴苞(perianth)减少至两个鳞片(scale)，称为鳞片(lodicule)，这些鳞片伸展和收缩以展开外稃和内稃；这些通常解释为改变的萼片(modified sepal)。禾本科植物的果实是颖果(caryopsis)，其中种皮融合在果皮上并且因此，不可与其分离(如在玉蜀黍核心中)。禾本植物中存在三种一般性的生长习性分类:丛生型(bunch-type)(也称为丛生型(caespitose))、匍匍莖型(sto1niferous)和地下莖型(rhizomatous)。禾本植物的兴旺(success)部分地在于它们的形态和生长过程，并且一部分地在于它们的生理学多样性。使用用于碳固定的C3和C4光合途径，将大部分禾本植物分成两个生理学组。C4禾本植物使光合途径与专门的克兰兹叶解剖学(Kranz le本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.29 IT TO2010A0007921.一种用于预处理木质纤维素生物质原料的方法，其中所述方法包括 A)浸泡所述木质纤维素生物质原料，其中所述浸泡的生物质以与能够以蒸气和液体状态物质存在的游离液体的混合物存在，并且其中所述游离液体包括选自由葡萄糖、木糖以及它们相应的低聚体组成的组中的至少一种溶解的化合物， B)洗涤所述浸泡的生物质和所述游离液体的混合物，其中从所述浸泡的生物质中分离包含选自由葡萄糖、木糖以及它们相应的低聚体组成的组中的至少一种溶解的化合物的至少一部分所述游离液体，从而产生浸泡的洗涤生物质和至少一种游离液体流， C)以一定的压缩比压缩所述浸泡的生物质从而产生释放液体， D)从所述浸泡的生物质中分离所述释放液体，并且 E)保存从任何游离液体中分离的至少一部分所述释放液体。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述浸泡是在浸泡反应器中进行的并且至少一部分所述释放液体被引入所述浸泡反应器中。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述生物质原料中的液体量加上添加的液体量相对于干物质的量的比率在0.5:1至10:1的范围内。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述生物质原料中的液体量加上添加的液体量相对于干物质的量的比率在0.5:1至5:1的范围内。5.根据权利要求1至2中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮耶罗·奥托内洛，西莫内·费雷罗，保罗·托雷，弗朗西斯科·凯尔基，达尼洛·德法韦里，
申请(专利权)人：可再生能源试用股份公司，
类型：
国别省市：
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