CZ2022403A3

CZ2022403A3 - Modifikovaná kyselina sírová a její použití

Info

Publication number: CZ2022403A3
Application number: CZ2022403A
Authority: CZ
Inventors: Clay Purdy; Markus Weissenberger; Kyle G. WYNNYK; Kyle G. Wynnyk; Karl W. Dawson
Original assignee: Sixring Inc.
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-11-02
Also published as: EP4110985A1; GB2608074A; KR20220141893A; GEAP202416045A; CA3074199A1; CN115461509B; CA3110553A1; GB202213623D0; JOP20220195A1; GB2608074A8; IL295884B2; US12320066B2; MY209675A; TN2022000231A1; US11846067B2; WO2021168536A1; GB2608074B; JP2023515047A; CN115461509A; CO2022012843A2

Abstract

Modifikovaná vodná kompozice kyseliny spočívající v tom, že obsahuje: kyselinu sírovou; sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové; a peroxid; přičemž kyselina sírová, uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, a uvedený peroxid jsou přítomny v molárním poměru ne menším než 1:1:1. Rovněž jsou popsány způsoby použití takových kompozic.

Description

Modifikovaná kyselina sírová a její použití

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu a kompozice užitečné při rozkládání organického materiálu oxidací, jako zejména, ale bez omezení, při odstraňování ligninu z dřevěné látky, a konkrétně způsobu a kompozice uskutečňování výše uvedeného za optimálnějších podmínek, než za kterých probíhá v současné době probíhá sulfátový způsob.

Dosavadní stav techniky

Prvním krokem při výrobě papíru, jenž je současně energeticky nejnáročnějším, je produkce dřevní buničiny. Bez ohledu návodu obsahuje dřevo a další rostlinné materiály používané k výrobě dřevní buničiny tři hlavní složky: celulózová vlákna; lignin; a hemicelulózu. Hlavním cílem vaření buničiny je oddělit vlákna od ligninu. Lignin je trojrozměrný polymer, který- obrazně řečeno působí jako malta a přidržuje v rostlině všechna vlákna při sobě. Jeho přítomnost v hotové dřevní buničině není žádoucí a hotovému výrobku nic nepřidává. Vařením dřevní buničiny se myslí rozvlákňování objemné struktury vláknového zdroje, ať jíž jsou jím třísky, stonky nebo jiné části rostlin, na základní vlákna. Celulózová vlákna jsou nejžádanější složkou při výrobě papíru. Hemicelulózaje kratší rozvětvený uhlohydrátový polymer sestávající z různých cukerných monomerů, které tvoří náhodnou amorfní polymerní strukturu. Přítomnost hemicelulózy v hotové dřevní buničině není pro pevnost papíru tak důležitá jako přítomnost celulózy. Uvedené platí také pro konverzi biomasy. Výzvy jsou podobné. Odlišný je pouze požadovaný výstup. Při konverzi biomasy je žádoucím výsledkem další rozklad na monokarbohydráty, zatímco postup výroby dřevní buničiny a papíru se obvykle zastaví hned po rozpuštění ligninu.

K přípravě dřevní buničiny nebo dřevnaté biomasy se používají dva hlavní přístupy: mechanické ošetření a chemické ošetření. Mechanické ošetření neboli vaření buničiny obecně sestává z fyzického rozmělňování dřevěných třísek, a tedy rozmělňování celulózových vláken s cílem je vzájemně od sebe oddělit. Mezi nedostatky tohoto přístupu patří: rozbitá nebo poškozená celulózová vlákna, tedy kratší vlákna; a kontaminace ligninem nebo zbytky na celulózových vláknech, čili přiváděni nečistot nebo jejich zanechávání v konečném výrobku. Tento postup rovněž spotřebovává velké množství energie a je investičně náročný vlivem vysokého tlaku, žíravých chemikálii a požadovaného tepla. Chemické vaření buničiny zahrnuje několik přístupů nebo postupů. Obecně se zaměřují na degradaci ligninu a hemicelulózy na molekuly rozpustné ve vodě. Tyto nyní degradované složky jsou odděleny od celulózových vláken jejich promýváním, aniž by došlo k poškozeni celulózových vláken. Chemický postup je v současné době rovněž energeticky náročný, protože obvykle vyžaduje velké množství tepla; a v mnoha případech rovněž vyžaduje míchání nebo mechanický zásah, což navyšuje neefektivitu a náklady postupu.

Je možné se setkat se způsoby vaření buničiny nebo zpracování, které do různé míry kombinují chemické aspekty vaření buničiny s mechanickými aspekty vaření buničiny. Například je možné zmínit termomechanické vaření buničiny (rovněž běžně uváděné jako TMP) a chemitermomechanické vaření buničiny (CTMP). Vybráním výhod poskytovaných jednotlivými obecnými způsoby vaření buničiny jsou ošetření navržena tak, aby snížila množství energie vyžadované mechanickým aspektem při ošetřování vaření buničiny. To může mít také přímý dopad na degradaci pevnosti nebo pevnosti v tahu u vláken, která byla vystavena těmto kombinovaným přístupům vaření buničiny. Tyto přístupy obecně zahrnují zkrácené chemické ošetření (v porovnání s běžným výhradně chemickým vařením buničiny), po kterém obvykle následuje mechanické ošetření k oddělení vláken.

Nejběžnějším postupem výroby dřevní buničiny pro výrobu papíru je sulfátový způsob. V sulfátovém způsobu jsou dřevěné třísky konvertovány na dřevní buničinu, která je tvořena téměř

- 1 CZ 2022 - 403 A3 čistými celulózovými vlákny. Sulfátový způsob o více krocích sestává z prvního kroku, ve kterém jsou dřevěné třísky impregnované/ošetřené chemickým roztokem zvaným sulfátový varný louh: silný alkalický roztok obsahující hydroxid sodný a sulfid sodný. První krok se provádí namočením dřevěných třísek a jejich následné zahřátí párou. V tomto kroku dojde k nabobtnání dřevěných třísek a vypuzení vzduchu, který se v nich vyskytuje, a jeho nahrazení sulfátovým varným louhem. Jakmile byl dřevěný materiál namočen do různých chemických roztoků, prochází vařením. K dosažení odstranění ligninu z dřevěných třísek je vaření prováděno několik hodin při teplotách dosahujících až 176 °C. Při těchto teplotách lignin degraduje za vzniku ve vodě rozpustných fragmentů. Tím dochází ke vzniku černého louhu, výsledného vedlejšího produktu ze sulfátového způsobu. Obsahuje vodu, zbytky ligninu, hemicelulózu a anorganické chemikálie. Zbývající celulózová vlákna jsou po kroku vaření shromážděna a promyta.

Z US patentu č. 5 080 756 je známý vylepšený sulfátový způsob vaření a vyznačuje se přidáním kompozice spotřebované koncentrované kyseliny sírové obsahující organickou hmotu do regeneračního systému sulfátového způsobu k opatření směsi se zvýšeným obsahem síry, která je vystavena dehydrataci, pyrolýze a redukci v regenerační peci. Organická hmota v kompozici kyseliny sírové je zvláště prospěšná jako zdroj tepelné energie, která umožňuje snadné udržování vysokých hladin tepla k usnadnění oxidačních a redukčních reakcí, které probíhají v peci, výsledkem čehož je tvorba sulfidu používaného k přípravě varného louhu vhodného k vaření buničiny.

Caroova kyselina, známá také jako kyselina peroxosírová (H2SO5), je jedním z nejsilnějších známých oxidantů a je silně výbušná. K přípravě Caroovy kyseliny je známých několik reakcí, avšak jedna z nejméně komplikovaných zahrnuje reakci mezi kyselinou sírovou (H2SO4) a peroxidem vodíku (H2O2). Příprava Caroovy kyseliny tímto způsobem umožňuje připravit v další reakci peroxosíran draselný (PMPS), jenž je vzácným bělidlem a oxidačním činidlem. Třebaže má Caroova kyselina několik známých užitečných použití, za zmínku stojí její použití při odstraňování ligninu z dřeva.

Podobně jako Caroova kyselina tvoří kyselina peroctová s kyselinou sírovou (35%) hořlavé páry a kapaliny. Při zahřívání reakce obsahující takovou směs hrozí možnost dosažení přítomnosti hořlavého materiálu a silného oxidačního činidla, které by představovaly významný bezpečnostní problém a mohly by vést k explozi. Použití takových reakčních materiálů není u velkoobjemové produkce žádoucí, protože to neumožňuje nepřijatelný rizikový profil. V případě Caroovy kyseliny a kyseliny peroctové (s kyselinou sírovou) jsou bezpečnostní otázky téměř stejné, protože se jedná o žíravá a silná oxidační činidla.

Dalším potenciálním použitím sulfátového způsobu je produkce biopaliv. Jedním ze současných nedostatků produkce biopaliv je to, že vyžaduje použití částí rostlin potravinářské kvality (jako například semena), aby bylo možné transformovat uhlohydráty na palivo v přiměřeně účinném postupu. Uhlohydráty by mohly být získány z celulózových vláken s využitím biomasy nepotravinářské kvality v sulfátovém způsobu; nicméně energeticky náročná povaha sulfátového způsobu k odstraňování ligninu způsobuje, že se jedná o méně komerčně životaschopnou volbu. Za účelem vybudování cyklu chemických rostlinných zdrojů vzniká značná potřeba energeticky účinných postupů, které mohou využívat rostlinné vstupní suroviny, jež nekonkurují produkci potravin pro člověka.

Ačkoliv je postup sulfátového způsobu vaření nej rozšířenější postup chemického vaření buničiny na světě, je mimořádně energeticky náročný a má další nedostatky, jako značný zápach kolem závodů na produkci dřevní buničiny a obecně emise, které jsou v současné době v mnoha zemích výroby dřevní buničiny a papíru silně regulované. Ve světle současných ekologických problémů přispívajících ke změnám klimatu a současně s účtovanými emisními poplatky nebo daněmi je velice žádoucí optimalizovat současné postupy vaření buničiny tak, aby byla ekonomicky získána kvalitní vlákna bez současných škodlivých vlivů pro životní prostředí během jejich výroby. S ohledem na to existuje potřeba kompozice schopné provádět odstraňování ligninu z dřevěných

-2CZ 2022 - 403 A3 látek při snížených teplotách a tlacích oproti současným postupům, aniž by byly zapotřebí vysoké dodatečné investiční náklady.

Podstata vynálezu

Podle jednoho aspektu předkládaného vynálezu je poskytnuta modifikovaná vodná kompozice kyseliny, obsahující:

kyselinu sírovou;

sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové; a peroxid;

přičemž kyselina sírová, uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, a uvedený peroxid j sou přítomny v molámím poměru ne menším než 1:1:1.

Podle upřednostňovaného provedení kyselina sírová, uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, a uvedený peroxid jsou přítomny v molámím poměru ne větším než 15:1:1.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je poskytnuta modifikovaná kompozice kyseliny, obsahující:

- kyselinu sírovou;

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové jsou přítomny v molámím poměru ne menším než 3:1.

Uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové je zvolena ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu. Rovněž s výhodou je uvedený derivát taurinu nebo sloučenina příbuzná taurinu zvolena ze skupiny sestávající z kyseliny sulfamové; taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5taurinomethyluridinu a 5-taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosátu; a taurátů; ale i aminoalkylsulfonových kyselin, kde je alkyl zvolen ze skupiny sestávající z lineárního alkylu C1-C5 a rozvětveného alkylu C1-C5. S výhodou je lineární kyselina alkylaminsulfonová zvolena ze skupiny sestávající z methylu; ethyl (taurinu); propylu; a butylu. S výhodou je rozvětvená aminoalkylsulfonová kyselina zvolena ze skupiny sestávající z isopropylu; isobutylu; a isopentylu.

Výhodněji je uvedenou sloučeninou obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové taurin.

Podle upřednostňovaného provedení uvedená kyselina sírová a sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové jsou přítomny v molámím poměru ne větším než 3:1.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je poskytnuta vodná kompozice pro použití při odstraňování ligninu z dřeva nebo dřevní buničiny, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

20-70 % hmota, kyseliny sírové;

sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a peroxid.

S výhodou má kompozice hodnotu pH nižší než 1. Výhodněji má kompozice hodnotu pH nižší než 0,5.

Podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu je poskytnuta kompozice pro použití při odstraňování ligninu ze dřeva, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

40-80 % hmota, kyseliny sírové;

-3 CZ 2022 - 403 A3 sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu a jeho derivátů, jako například sloučenin příbuzných taurinu;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující amin jsou přítomny v molámím poměru od3:l do 15:1.

S výhodou je uvedený derivát taurinu nebo sloučenina příbuzná taurinu zvolena ze skupiny sestávající z taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5taurinomethyluridinu a 5-taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosáta; a taurátů.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je poskytnuta vodná kompozice pro použití při rozvlákňování nebo oddělování celulózy z rostlinného zdroje, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

20-70 % hmota, kyseliny sírové;

sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátu taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a peroxid;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující amin jsou přítomny v molámím poměm od 3:1 do 15:1. S výhodou je uvedenou sloučeninou obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové taurin.

Podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu je peroxid peroxidem vodíku.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu se představuje způsob odstraňování ligninu z rostlinného materiálu, uvedený způsob zahrnuje:

poskytnutí uvedeného rostlinného materiálu obsahujícího celulózová vlákna a lignin; vystavení uvedeného rostlinného materiálu účinkům kompozice obsahující:

o 20-70 % hmota, kyseliny sírové;

o sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a o peroxid;

po časový úsek postačující k odstranění v podstatě veškerého ligninu přítomného v uvedeném rostlinném materiálu.

Tauráty jsou používané jako mírné, dobře pěnící povrchově aktivní látky v prostředcích určených k mytí těla a výrobcích osobní péče; zpracování textilu jako smáčedla; prací prostředky; a dispergační prostředky barviv; a v přípravcích na ochranu plodin a i v dalších průmyslových použitích.

Vynálezci objevili, že odstraňování ligninu z dřevěného materiálu (jako například zejména dřevěných třísek nebo jiné běžné biomasy) může probíhat při podstatně nižších teplotách než těch, které se používají během běžného sulfátového způsobu vaření. Ve skutečnosti byly provedeny některé experimenty při průměrné laboratorní teplotě v rozmezí 18-21 °C s upřednostňovanými kompozicemi a podle předkládaného vynálezu bylo prokázáno, že velice účinně degradují lignin přítomný v dřevěných třískách k uvolnění celulózových vláken. Podle dalšího upřednostňovaného provedení způsobu podle předkládaného vynálezu byl vzorek dřeva rozpuštěn při 30 °C po vystavení účinkům kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu. Podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu by bylo možné podstatně redukovat náklady na energii, související investiční náklady a výrazně snižují související emise aktuálně vypouštěné při odstraňování ligninu v buničině s využitím způsobu zahrnujícím upřednostňovanou kompozici podle předkládaného vynálezu. Podle dalšího upřednostňovaného provedení způsobu podle předkládaného vynálezu mohla být biomasa rozpuštěna při 0 °C po vystavení účinkům upřednostňované kompozice podle předkládaného vynálezu.

-4CZ 2022 - 403 A3

Podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu je poskytnut postup o více krocích závislý na času a teplotě a molámích poměrech upřednostňované kompozice podle předkládaného vynálezu, přičemž samostatné kroky rozpouštění dosahují:

1. odstranění ligninu;

2. rozpuštění hemicelulózy; a

3. rozpuštění krystalické celulózy.

Objasnění výkresů

Vynálezu lze zcela porozumět po posouzení následujícího popisu různých provedení podle tohoto vynálezu ve spojení s přiloženými obrázky, na kterých:

Obrázek 1 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byla 1 minuta;

Obrázek 2 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byla 1 minuta;

Obrázek 3 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 8 minut;

Obrázek 4 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 5 minut;

Obrázek 5 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 16 minut;

Obrázek 6 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 10 minut;

Obrázek 7 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 26 minut;

Obrázek 8 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 15 minut;

Obrázek 9 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 39 minut;

Obrázek 10 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 25 minut;

Obrázek lije fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 44 minut;

Obrázek 12 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 40 minut;

-5CZ 2022 - 403 A3

Obrázek 13 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 60 minut;

Obrázek 14 je fotografie porovnávající rozpuštění dřevěné třísky v kyselině sírové za přítomnosti peroxidu (pravá kádinka) a v kompozici podle předkládaného vynálezu za přítomnosti peroxidu (levá kádinka), přičemž uplynulý čas byl 60 minut;

Obrázky 15a až 15h jsou řada fotografií zobrazujících kůži kuřete, která byla vystavena účinkům běžné kompozice Caroovy kyseliny po dobu až 45 minut; a

Obrázky 16a až 16i jsou řada fotografií zobrazujících kůži kuřete, která byla vystavena účinkům modifikované kompozice Caroovy kyseliny podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu po dobu až 75 minut.

Příklady uskutečnění vynálezu

Experimenty provedené s využitím vodné kompozice kyseliny podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu ukázaly, že lze z dřevěné biomasy odstranit lignin za řízených reakčních podmínek a eliminovat nebo alespoň minimalizovat degradaci celulózy. Degradací se rozumí ztmavnutí celulózy nebo zuhelnatění (konverze na uhelnou čerň), které je symbolické v případě neřízené kyselé ataky na celulózu a její zbarvení.

S výhodou kompozice podle předkládaného vynálezu obsahuje: kyselinu sírovou; a sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; taurin a jeho deriváty a sloučenin příbuzných taurinu.

Deriváty taurinu a sloučenin příbuzných taurinu s výhodou jsou složené z kyseliny sulfamové; taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5taurinomethyluridinu a 5-taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosátu; a taurátů; ale i aminoalkylsulfonových kyselin, kde je alkyl zvolen ze skupiny sestávající z lineárního alkylu C1-C5 a rozvětveného alkylu C1-C5. S výhodou je lineární kyselina alkylaminsulfonová zvolena ze skupiny sestávající z methylu; ethyl (taurinu); propylu; a butylu. S výhodou je rozvětvená aminoalkylsulfonová kyselina zvolena ze skupiny sestávající z isopropylu; isobutylu; a isopentylu.

Podle upřednostňovaného provedení jsou uvedený derivát taurinu a sloučenina příbuzná taurinu zvoleny ze skupiny sestávající z taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5-taurinomethyluridinu a 5-taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosátu; a taurátů.

Nejvýhodněji je sloučeninou obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové taurin.

Při uskutečňování odstraňování ligninu z dřeva s využitím kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu, je možné postup uskutečnit při podstatně nižších teplotách než teplotách používaných při běžném sulfátovém způsobu vaření. Výhody jsou zásadní, zde jich několik uvádíme: současný sulfátový způsob vaření vyžaduje k provedení postupu odstranění ligninu teploty v blízkosti 176-180 °C, upřednostňované provedení podle předkládaného vynálezu dokáže odstranit lignin ze dřeva při podstatně nižších teplotách, dokonce v některých případech i při teplotě 20 °C. Podle upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při teplotách i 0 °C. Podle upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při teplotách i 10 °C. Podle upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při teplotách i 30 °C. Podle dalšího

-6CZ 2022 - 403 A3 upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při teplotách i 40 °C. Podle ještě dalšího upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při teplotách i 50 °C. Podle ještě dalšího upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při teplotách i 60 °C.

V každém jednom z výše upřednostňovaných provedení je teplota, při které jsou postupy uskutečňovány, v podstatě nižší než v případě současného energeticky náročného a neúčinného sulfátového způsobu.

Kromě toho sulfátový způsob využívá k provedení odstranění ligninu ze dřeva vysoký tlak, který je zpočátku investičně nákladný, nebezpečný, drahý na údržbu a vykazuje vysoké obrátkové náklady nebo náklady na údržbu. Podle upřednostňovaného provedení předkládaného vynálezu může být odstranění ligninu ze dřeva uskutečněno při atmosférickém tlaku. To zase předchází potřebě vysoce specializovaného a nákladného průmyslového vybavení, jako například tlakových nádob/vařáků. Rovněž umožňuje implementaci jednotek pro odstraňování ligninu v řadě částí světa, kde by byla dřívější implementace sulfátovacího závodu neproveditelná z řady různých důvodů.

Některé z výhod postupu podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu jsou oproti konvenčnímu sulfátovému způsobu podstatné, protože jeho požadavek na teplo/energii nepředstavují pouze velký zdroj znečištění, ale ve velké míře jsou i důvodem vysoké náklady na dřevní buničinu a vysoké počáteční investiční náklady. Energetické úspory při implementaci postupu podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu se odrážejí v levnější buničině a přínosech pro životní prostředí, což by mělo jak okamžitý dopad, tak dlouhotrvající přínos pro všechny napříč generacemi.

Další úspory nákladů v úplné nebo částečné implementaci postupu podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu lze nalézt v nepřítomnosti nebo minimalizaci restriktivních předpisů k provozování vařáků při vysokých teplotách a vysokých tlacích.

Příklad 1

Kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu použitá při zkoušce odstraňování ligninu byla připravena rozpuštěním 1 molámího ekvivalentu taurinu v kyselině sírové a následně byl přidán peroxid vodíku. Konečnou kompozici tvořily kyselina sírová: taurin: peroxid vodíku v molámím poměru 5,0:1,7:1,0. S výhodou je výsledná hodnota pH kompozice menší než 1. Výhodněji je výsledná hodnota pH kompozice menší než 0,5.

Podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu poskytuje kompozice výtěžek peroxidu nad 25 % po 7 dnech míchání této kompozice. Výhodněji je procentuální výtěžek peroxidu vyšší než 35 % po 2 týdnech míchání uvedené kompozice.

Experiment odstraňování ligninu

Upřednostňované provedení kompozice podle předkládaného vynálezu bylo zkoušeno k určení síly při odstraňování ligninu z dřevěných třísek.

Tyto experimenty byly provedeny s využitím přibližně 0,2 g dřeva a přibližně 20 g roztoku. Směsi byly míchány při 200 otáčkách za minutu při teplotě 30 °C.

Obrázky 1,3, 5, 7, 9,11 a 13 zobrazují rozpouštění dřevěné třísky za přítomnosti kyseliny sírové (na všech obrázcích pravá kádinka) v porovnání s kompozicí podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu (na všech obrázcích levá kádinka). Kompozice podle dotyčného upřednostňovaného provedení obsahuje kyselinu sírovou a taurin v poměru 3:1. Stojí za

-7 CZ 2022 - 403 A3 zdůraznění, že od počátku experimentu vykazovala pravá kádinka důkaz produkce uhelné černi vlivem agresivní oxidace. Naznačuje to, že kyselina sírová nejen degradovala lignin přítomný v dřevěné třísce, ale degradovala docela rychle také celulózový materiál za vzniku uhelné černi. Tento účinek trval po celou dobu trvání experimentu až do vypršení času po 60 minutách. Levé kádinky vykazují postupné tmavnutí roztoku, rovněž důkaz o degradaci celulózového materiálu na uhelnou čerň, nicméně tato reakce je podstatně zpomalena, takže zbarvení roztoku je po 8 uplynulých minutách poměrně slabé. Při blízkém pozorování bylo pozorováno, že i po 16 minutách uplynulého času vykazoval roztok lehčí zbarvení než roztok s pouze kyselinou sírovou po 1 minutě.

Obrázky 2,4,6, 8,10,12 a 14 zobrazují rozpouštění dřevěné třísky za přítomnosti kyseliny sírové a peroxidu vodíku (na všech obrázcích pravá kádinka) v porovnání s kompozicí podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu obsahující také peroxid vodíku (na všech obrázcích levá kádinka). Po 1 minutě je možné pozorovat, že je roztok kyseliny sírové/peroxidu vodíku stále dostatečně čirý, třebaže se už nějaké zbarvení začíná objevovat. Zbarvování naznačuje přítomnost zbytku uhelné černi v roztoku. V kádince obsahující upřednostňovanou kompozici podle předkládaného vynálezu je roztok po 1 minutě stále čirý. Ve skutečnosti zůstává roztok podle upřednostňovaného provedení čirý i po 60 minutách. Pokud jde o kádinku s kyselinou sírovou, roztok se trochu ztmavuje po 5 minutách a od tohoto okamžiku se nezdá, že by docházelo k další degradaci.

Výše uvedený experiment je jasným náznakem toho, že kompozice podle předkládaného vynálezu nejen že poskytuje adekvátní rozpouštěcí kyselinu k odstranění ligninu z rostlinného materiálu, ale je cenná rovněž při řízení konečné degradace celulózového materiálu na zbytek uhelné černi vznikající při potenciálně vyšším výtěžku pro obsluhu, čímž se zvyšuje ziskovost a současně snižují emise a rizika pro zaměstnance, zhotovitele a veřejnost.

Způsob k získání glukózy z dřevní buničiny by představoval výrazný posun v současném postupu, ve kterém je tato konverze chemicky, energeticky a emisně náročná; nákladná; a nebezpečná, zároveň nepřináší příliš efektivní výsledky, zejména při velkoobjemové výrobě. Žádoucí je využít kompozici, kterou lze oddělit lignin od dřevní buničiny, ale která také poskytuje obsluze určitou míru kontroly za účelem zachování celulózy a nikoliv její degradování na uhelnou čerň za účelem vylepšení účinnosti a výtěžku, zvýšení bezpečnosti a snížení celkových nákladů.

Podle upřednostňovaného provedení způsobu podle předkládaného vynálezu je možné dosáhnout oddělení ligninu a výsledná celulózová vlákna mohou být dále zpracována za vzniku glukózových monomerů. Chemické složení glukózy má řadu uplatnění, včetně jako startovací blok při přípravě široce používaných chemikálií, včetně zejména například diacetonidu, dithioacetalu, ethanolu, glukosidu, glukalu a hydroxyglukalu.

Další experimenty odstraňování ligninu

Kyselina sírová, taurin a peroxid vodíku byly smíchány se snižujícími se koncentracemi taurinu a reagovány s biomasou (dřevěnými třískami) přes noc za podmínek prostředí k posouzení účinnosti změny molámích poměrů na intenzitu reakce. Kontrolní zkoušky byly provedeny u příslušných směsí s pouze sulfátovaným ligninem nebo pouze celulózou přidávanou namísto biomasy. Komerčně dostupný lignin (Sigma-Aldrich; lignin, sulfát; výr. č. 471003) byl při zkoušení použitý jako kontrola. Komerční celulóza (Sigma-Aldrich; celulóza, vlákna (médium); výr. č. C6288) byla také při zkoušení použita jako kontrola.

Pevná fáze každé směsi byla odfiltrována po 20 hodinách doby reakce, opláchnuta vodou a vysušena v peci při 45 °C na konstantní hmotnost. Všechny údaje jsou uvedeny jako průměr ze tří běhů. Účinná směs musí rozpustit veškerý lignin a ponechat celulózu pokud možno tak, jak je. Výsledky experimentů jsou uvedeny v Tabulce 1 níže.

-8CZ 2022 - 403 A3

Tabulka 1 Regenerace pevných látek (% výchozí hmoty) po 20 hodinách doby reakce

Směs	Dřevo (% hmotn. zbývající po reakci)	Kontrolní lignin (% hmotn. zbývající po reakci)	Kontrolní celulóza (% hmotn. zbývající po reakci)
3:1:3	41,71	0,00	86,15
10:1:10	38,64	0,00	84,67
15:1:15	39,79	0,00	86,81

Směs s molámím poměrem 3:1:3 kyseliny sírové (použitá 96% koncentrace) k taurinu a peroxidu vodíku (jako 30% roztok) má za následek regeneraci hmoty 40 % ze dřeva a 86 % z celulózy a nic z ligninu. Lignin byl dostatečně rozvlákněn, aby se ve směsi rozpustil. Je nutné upozornit, že snížení koncentrace taurinu na 10:1:10 nebo 15:1:15 výrazně nemění výsledky regenerace pevných látek. Dokonce i při nejnižší koncentraci je taurin účinným zpomalovačem kyseliny sírové ke stabilizování reakční směsi.

Zkoušení žíravosti pro kůži

K posouzení okamžité žíravosti kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu bylo s využitím kuřecí kůže provedeno vizuální srovnávací posouzení. Přes otvory dvou kádinek byly zajištěny dva vzorky kuřecí kůže. První vzorek kůže byl vystaven účinkům roztoku kyseliny sírové (H2SO4) a peroxidu vodíku (H2O2). Druhý vzorek kůže byl vystaven účinkům kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu, konkrétně obsahující kyselinu sírovou; taurin; a peroxid vodíku (H2O2) (v molámím poměru 5,0:1,7:1,0).

Obrázek 15a-h (zobrazují kůži ošetřenou standardním roztokem H2SO4 - H2O2) zobrazuje výsledky žíravosti v časech 0, 4, 6, 10, 15, 30 a 45 minut. Obrázek 16a-i (zobrazující kůži ošetřenou kompozicí H2SO4-taurin-H2O2 dle popisu uvedeného výše) zobrazuje výsledky žíravosti v časech 0, 5, 10, 15, 30, 45, 60 a 75 minut. Toto porovnání zkoušky žíravosti kůže mezi běžnou Caroovou kyselinou a modifikovanou Caroovou kyselinou (v molámím poměm 3:1 kyselina sírová: taurin) zdůrazňuje bezpečnostní výhodu kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu. Koncentrace kyseliny sírové v Caroově kyselině a modifikované Caroově kyselině činí přibližně 80 % hmota., respektive 60 % hmota., přičemž koncentrace peroxidu vodíku byla ekvivalentní.

Konvenční Caroova kyselina vede k penetraci po asi 5,5 minutě. Modifikovaná Caroova kyselina podle upřednostňovaného provedení popsaného a zkoušeného dosáhne penetrace vzorkem kůže po přibližně 45 minutách, avšak rozsah penetrace je v porovnání s konvenční Caroovou kyselinou mnohem menší. Navzdory skutečnosti, že se nejedná o oficiální zkoušku uznávanou OECD, tato zkouška jednoznačně zdůrazňuje výhody, že osoba, která přijde do náhodného styku s modifikovanou Caroovou kyselinou podle provedení podle předkládaného vynálezu, bude mít mnohem více času na vyhledání bezpečnostní sprchy k minimalizaci nevratného poškození kůže a dalších zranění.

Titrace Caroovy kyseliny a upřednostňovaná kompozice podle předkládaného vynálezu

Vynálezci provedli titraci jak Caroovy kyseliny (molámí poměr 5,57:1 H2SO4: H2O2) a modifikované Caroovy kyseliny (molámí poměr 5,0:1,7:1,0 H2SO4:taurin:H2O2), kdy byly obě syntetizované s využitím ledové lázně a konstantního míchání. Kompozice jsou uložené zavíčkované, avšak nikoliv utěsněné ve vodní lázni při konstantní teplotě 30 °C.

-9CZ 2022 - 403 A3

Ke stanovení koncentrace H2O2 byly roztoky titrovány proti standardizovanému roztoku KMnO4. Postup titrování byl následující:

1. Připraven je roztok o objemu přibližně 245 ml dH2O a 5 ml 96 % H2SO4

2. Analytickými váhami byl odměřen a zaznamenán přibližně 1 g Caroovy kyseliny/modifikované Caroovy kyseliny

3. Zředěný roztok H2SO4 se použil ke kvantitativnímu přenosu odměřené Caroovy kyseliny/modifikované Caroovy kyseliny do 300 ml Erlenmeyerovy baňky

4. Roztok je soustavně během titrování míchán magnetickou míchací destičkou/míchací tyčinkou

5. Roztok je titrován s využitím standardního roztoku KMnO4 až do výskytu stále růžové barvy po dobu alespoň 1 minuty.

Moly H2O2 zjištěné v titrovaném vzorku a moly H2O2 použité při syntéze byly použity pro výpočet procentuálního výtěžku.

Tabulka 2 Výsledky titrace Caroovy kyseliny a upřednostňovaná kompozice podle předkládaného vynálezu

	Caroova kyselina	Modifikovaná Caroova kyselina
	Procentuální výtěžek H2O2	Procentuální výtěžek H2O2
po syntéze	16,2	38,9
2 dny	18,1	40,0
5 dnů	16,6	47,9
7 dnů	15,5	54,9
12 dnů	7,7	52,7
27 dnů	0,0	42,6

Porovnání mezi Caroovou kyselinou a modifikovanou Caroovou kyselinou ukazuje, že Caroova kyselina má po syntéze podstatně aktivnější H2O2 a uchovává si svou aktivitu po delší časový úsek (alespoň 27 dnů); což má za následek produkt, jenž má podstatně delší skladovatelnost, vylepšenou provozní účinnost a minimalizování odpadu vzniklého z produktu s prošlou trvanlivostí.

Použitá směs pro dávkový postup: H2SO4 : H2O2 : kyselina amidosulfonová v molámím poměru 10:10:1

Dávkový postup byl proveden za účelem rozšíření použití kompozice podle upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu v postupu, jak bylo popsáno výše. Pro účely přípravy dávkového postupu bylo 3,301 g kyseliny sírové (93%) umístěno do velkého skleněného reaktoru (jmenovitý objem 10 litrů) a přidáno bylo 304 g kyseliny aminosulfonové. Směs byla míchána při 100 otáčkách za minutu s nadhlavním teflonovým lopatkovým míchadlem. Následně bylo pomalu přidáváno (1-1,5 h) do modifikované kyseliny 3,549 g roztoku peroxidu vodíku (29%). Reaktor byl ochlazený k rozptýlení vygenerovaného tepla tak, aby teplota směsi nepřekračovala 40 °C. Po přidání peroxidu vodíku bylo do směsi přidáno 846 g vody a směs byla ponechána tak, aby se její teplota vyrovnala s teplotou okolí (přibližně 30 minut). Molámí poměr směsi (v pořadí přidávání) činil 10:1:10. Do reaktoru bylo pomalu přidáno (po dobu 10 minut) 400 g netříděných hoblin (pilin). Monitorován byl nárůst teploty. Když teplota reaktoru dosáhla 50 °C, byl reaktor zchlazen na teplotu 26 °C. Poté již chlazení nebylo nutné. Reakce probíhala 20 h, poté byla reakční směs převedena do filtračního systému s teflonovou filtrační fólií o tloušťce 20 pm. Filtrát byl

-10 CZ 2022 - 403 A3 zlikvidován a zbývající filtrační koláč byl promyt 12 litry vody, dokud odtok nedosáhl hodnoty pH přibližně 6. Filtrační koláč byl sušen v peci (45 °C) přes noc. Výtěžek celulózy v porovnání s přidanou biomasou činil 42,6 %.

Obsah uhlovodíku ve výsledné celulóze byl stanoven na 94,9 %, což se přibližuje celulóze od Sigma-Aldrich s výrobní dávkou č. WXBC9745V - 95,7 %, která byla použita jako standard k porovnání. Obsah vody byl stanoven na 2,22 %, což se přibližuje celulóze od Sigma-Aldrich s výrobní dávkou č. WXBC9745V - 3 %, která byla použita jako standard k porovnání. Kappa# = 0, což znamená, že ve vzorku nezůstal žádný lignin. Na vzorku byla provedena rentgenová difrakce a naznačila, že zdánlivá krystalinita dosahovala 58,2 %, což je ve shodě s čísly z našich předchozích zkoušek a komerční celulóza od Aldrich měla naměřenou hodnotu 62,9 %. Provedená řádková elektronová mikroskopie prokázala materiál s velmi vysokým obsahem vláken, vyšším než u výrobců od Sigma-Aldrich.

Podle dalšího upřednostňovaného provedení podle předkládaného vynálezu lze také kompozici použít k rozkladu organického materiálu oxidací, jako například při zpracování vody, čištění vody a/nebo odsolování vody. Příkladem toho je odstranění (tj. zničení) řas na filtračních membránách. Protože mohou být tyto membrány poměrně nákladné, je zřejmé, že jsou používány co nejdéle je to možné. Nicméně s ohledem na obtížnost odstranit organickou hmotu, která se na nich v průběhu času akumuluje, jsou zapotřebí nové přístupy, aby odstraňování probíhalo účinně a s co nejmenší mírou poškození membrány. Minerální kyseliny jsou příliš silné a ačkoliv organickou hmotu odstraní, poškodí i filtrační membrány. Upřednostňovaná kompozice podle předkládaného vynálezu tento problém řeší, protože je méně agresivní než minerální kyseliny a dokáže tak odstranit organické znečišťující látky podstatně šetrnějším způsobem, který tak membránu chrání.

Třebaže byl výše uvedený vynález popsán v určité míře detailu pro účely srozumitelnosti a porozumění, osobám znalým stavu techniky bude poté, co se seznámí s tímto vynálezem zřejmé, lze provést různé změny v podobě a detailu, aniž by tím došlo k odklonu od skutečného rozsahu vynálezu v přiložených nárocích.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Modifikovaná vodná kompozice kyseliny, obsahuj ící:

- kyselinu sírovou;

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové; a

- peroxid;

přičemž kyselina sírová, uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, a uvedený peroxid j sou přítomny v molámím poměru ne menším než 1:1:1.
2. Modifikovaná vodná kompozice kyseliny podle nároku 1, přičemž kyselina sírová, uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, a uvedený peroxid jsou přítomny v molámím poměru ne vyšším než 15:1:1.
3. Modifikovaná kompozice kyseliny, obsahující:

- kyselinu sírovou;

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové jsou přítomny v molámím poměru ne menším než 3:1.
4. Kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, přičemž uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové je zvolena ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu.
5. Kompozice podle nároku 4, přičemž uvedený derivát taurinu nebo sloučenina příbuzná taurinu je zvolena ze skupiny sestávající z kyseliny sulfamové; taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5-taurinomethyluridinu a 5-taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosátu; a taurátů; ale i alkylaminosulfonových kyselin, kde je alkyl zvolen ze skupiny sestávající z lineárního alkylu C1-C5 a rozvětveného alkylu C1-C5.
6. Kompozice podle nároku 5, přičemž uvedená lineární kyselina alkylaminosulfonová je zvolena ze skupiny sestávající z methylu; ethylu (taurinu); propylu; a butylu.
7. Kompozice podle nároku 5, přičemž uvedená rozvětvená kyselina aminoalkylsulfonová je zvolena ze skupiny sestávající z isopropylu; isobutylu; a isopentylu.
8. Kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, přičemž uvedenou sloučeninou obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové je taurin.
9. Kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, přičemž uvedená kyselina sírová a sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové jsou přítomny v molámím poměru ne menším než 3:1.
10. Vodná kompozice pro použití při odstraňování ligninu z rostlinné biomasy, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

- 20-70 % hmota, kyseliny sírové z celkové hmotnosti kompozice;

- 12CZ 2022 - 403 A3

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a

- peroxid.
11. Kompozice podle nároku 10 pro použití při odstraňování ligninu z rostlinné biomasy, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

- 40-80 % hmota, kyseliny sírové z celkové hmotnosti kompozice;

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu a jeho derivátů, jako například sloučenin příbuzných taurinu;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové jsou přítomny v molámím poměru v rozmezí od 3:1 do 15:1.
12. Kompozice podle kteréhokoliv z nároků 10 a 11, přičemž uvedený derivát taurinu nebo sloučenina příbuzná taurinu je zvolena ze skupiny sestávající z kyseliny sulfamové; taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5-taurinomethyluridinu a 5taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosátu; a taurátů; ale i aminoalkylsulfonových kyselin, kde je alkyl zvolen ze skupiny sestávající z lineárního alkylu ClC5 a rozvětveného alkylu C1-C5.
13. Vodná kompozice pro použití při rozvlákňování celulózy z rostlinného zdroje biomasy, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

- 20-70 % hmota, kyseliny sírové z celkové hmotnosti kompozice;

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a

- peroxid;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující amin jsou přítomny v molámím poměru od3:l do 15:1.
14. Vodná kompozice pro použití při rozvlákňování hemicelulózy z rostlinného zdroje biomasy, přičemž uvedená kompozice obsahuje:

- 20-70 % hmota, kyseliny sírové z celkové hmotnosti kompozice;

- sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a

- peroxid;

přičemž kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující amin jsou přítomny v molámím poměm od3:l do 15:1.
15. Kompozice podle nároku 14, přičemž uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové je zvolena ze skupiny sestávající z taurinu a jeho derivátů, jako například sloučenin příbuzných taurinu.
16. Kompozice podle kteréhokoliv z nároků 14 až 15, přičemž uvedenou sloučeninou obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové je taurin.

- 13 CZ 2022 - 403 A3
17. Kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 16, přičemž peroxidem je peroxid vodíku.
18. Způsob odstraňování ligninu z rostlinné biomasy nebo materiálu biomasy, přičemž uvedený způsob zahrnuje:

- poskytnutí uvedeného materiálu biomasy obsahujícího celulózová vlákna a lignin;

- vystavení uvedeného materiálu biomasy účinkům kompozice obsahující:

o 20-70 % hmota, kyseliny sírové z celkové hmotnosti kompozice;

o sloučeninu obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové, zvolenou ze skupiny sestávající z taurinu; derivátů taurinu; a sloučenin příbuzných taurinu; a o peroxid;

po časový úsek postačující k odstranění v podstatě veškerého ligninu přítomného v uvedeném materiálu biomasy.
19. Způsob podle nároku 17, přičemž uvedený derivát taurinu nebo sloučenina příbuzná taurinu je zvolena ze skupiny sestávající z kyseliny sulfamové; taurolidinu; kyseliny taurocholové; kyseliny tauroselcholové; tauromustinu; 5-taurinomethyluridinu a 5-taurinomethyl-2-thiouridinu; homotaurinu (tramiprosátu); acamprosátu; a taurátů; ale i aminoalkylsulfonových kyselin, kde je alkyl zvolen ze skupiny sestávající z lineárního alkylu C1-C5 a rozvětveného alkylu C1-C5.
20. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 18 a 19, přičemž uvedená kyselina sírová a uvedená sloučenina obsahující aminovou část a část kyseliny sulfonové jsou přítomny v molámím poměru ne menším než 3:1.
21. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 18 až 20, přičemž peroxidem je peroxid vodíku.