PT2689039E - Processo para a cristalização de um composto soluvel em água - Google Patents
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Description
Descrição
Processo para a cristalização de um composto solúvel em água Campo da invenção A presente invenção refere-se a um processo para a cristalização de um composto solúvel em agua de uma solução e a um processo para a produção de sacarose cristalina de sumo de palma de açúcar ou biomassa que contém sacarose, tal processo compreende tal processo de cristalização.
Antecedentes da invenção
Processos para a cristalização de compostos hidrossolúveis de uma solução aquosa são dispendiosos em termos de energia e de capital. Um exemplo de um processo em que a dita cristalização tem um papel importante é o processo para produzir sacarose cristalina a partir de biomassa que contém sacarose, tais como por exemplo baterrabas sacarinas incluindo baterraba tropical, e caba de açúcar e sumo de açúcar de palma.
No processo convencional para a produção de sacarose cristalina a partir de baterrabas sacarinas, a sacarose é extraída de lascas de baterraba triturada com água num extractor que é normalmente chamado difusor. A sacarose contendo líquido que sai do difusor é conhecido como sumo cruo e está sujeito a um processo de carbonização para remover impurezas que poderiam frustrar o processo de cristalização. Exemplos de tais impurezas são aniões polivalentes (por ex. sulfato, fosfato, citrato e oxalato), proteínas, aminoácidos, saponinas, pectinas e monossacáridos tais como glicose e fructose. 0 denominado sumo fino obtido depois da carbonização é evaporado para obter um sumo espesso com um conteúdo de sacarose de aproximadamente 60%. O sumo espesso é alimentado num cristalisador em que é semeado com finos cristais de sacarose e adicionalmente concentrado contrado sob vácuo para formar sacarose cristalizada. Líquido é retirado dos cristais de sacarose formados por centrifugação. O processo convencional é optimizado em direcção ao rendimento de sacarose cristalina da biomassa.
Desvantagens do processo convencional são que o processo é altamente intensivo em termos de energia e capital e os custos para transporte das baterrabas volumosas para sítio de produção de sacarose são elevados. Além disso, o processo convencional é dirigido em direcção à otimização da produção de sacarose cristalina, um produto que está a atravessar baixos preços de venda. A patente GB 1268563A divulga um método para a produção contínua através de uma pasta de sacarose aquosa de sacarose cristalina com um intervalo de tamanho de partícula predeterminado. A EP 0156596 A2 divulga um processo para a cristalização de sacarose ou glicose através de um xarope super saturado em açúcar. A patente WO 2009/049391 AI divulga um processo para cristalização de açúcar por refrigeração controlada.
Resumo da invenção
Foi descoberto que compostos hidrossolúveis podem ser cristalizados num processo que é menos intensivo em termos de energia usando uma passo de cristalização, onde, num recipiente de cristalização, uma solução do composto hidrossolúvel numa mistura de água e um solvente que é misturável com água é fornecida. 0 solvente é escolhido para que a solubilidade do composto hidrossolúvel seja inferior no solvente do que na água. A concentração de solvente na mistura é substancialmente aumentada para permitir ao composto hidrossolúvel cristalizar e precipitar na mistura liquida. A concentração de solvente é aumentada por passagem por uma fase de vapor da mistura de solvente e água por um sorbente que selectivamente adsorve água para obter uma fase de vapor enpobrecida em água e enriquecida em solvente e pelo menos reciclar parte da fase de vapor empobrecida em água para o recipiente de cristalização ou retirando tal fase de vapor do processo e adicionar solvente de uma fonte externa ao recipiente de cristalização.
De acordo, a presente invenção refere-se a um processo para a cristalização de um composto hidrossolúvel de uma solução que compreende os seguintes passos: a) fornecer, num recipiente de cristalização, uma solução do composto hidrossolúvel numa mistura de água e um solvente na qual o composto hidrossolúvel tem uma solubilidade inferior do que em água; b) passagem da fase vapor da mistura através de uma zona de absorção que contem um vapor de água sorbente para selectivamente adsorver água da fase de vapor para obter uma fase de vapor empobrecida em água e enriquecida com o solvente de vapor de água saturado em água; c) Enriquecer a mistura no recipiente de cristalização em solvente para reciclar pelo menos parte da fase de vapor empobrecida em água e enriquecida com o solvente no recipiente de cristalização ou retirando a fase de vapor do processo empobrecido em água e adicionar solvente de uma fonte externa ao recipiente de cristalização; d) Permitir cristais sólidos do composto hidrossolúvel precipitarem da solução no recipiente de cristalização a uma temperatura de cristalização; e e) Descargar os cristais sólidos precipitados do composto hidrossolúvel do recipiente de cristalização e descarregar uma solução de composto hidrossolúvel não-cristalizado numa mistura de solvente água do recipiente de cristalização. 0 processo de cristalização de acordo com a invenção é particularmente adequado para ser usado num processo para a produção de sacarose de sumo de palma de açúcar ou de biomassa que contém sacarose, onde o solvente hidrossolúvel é um álcool com um para quatro átomos de carbono.
De acordo, a invenção adicionalmente refere-se com a produção de sacarose cristalina de sumo de palma de açúcar que compreende o processo de cristalização como definido anteriormente, onde a solução de sacarose na mistura de água e álcool no recipiente de cristalização é fornecida (passo a) diluindo sumo de palma de açúcar com o álcool ou com água e o álcool a fornecer o sumo diluido ao recipiente de cristalização.
Ainda noutro aspecto, a invenção refere-se a um processo para a produção de sacarose cristalina a partir de biomassa que contém sacarose compreendendo o processo de cristalização como definido anteriormente, onde a solução de sacarose na mistura de água e álcool no recipiente de cristalização é fornecida (passo a) por: al) extrair biomassa que contém sacarose triturada com um liquido aquoso seleccionado de água ou uma mistura de água e o álcool para obter uma solução de sacarose no liquido aquoso e biomassa solida extraída que compreende a sacarose restante; a2) separar a solução de sacarose da biomassa sólida extraída; e a3) fornecer a solução ao recipiente de cristalização ou, em caso de o líquido aquoso ser água, fornecer ambos a solução e uma corrente do álcool ao recipiente de cristalização.
Uma vantagem do processo para a produção de sacarose cristalina de acordo com a invenção é que o álcool é um chamado antisolvente para sacarose e assim promove a cristalização da sacarose. Outras vantagens são que o solvente atua como agente anti-espumador e como desinfetante no recipiente de cristalização. Outra vantagem da presença do álcool durante da fase de cristalização de sacarose e da presença de um solvente na fase de cristalização de qualquer composto hidrossolúvel incluindo sacarose, é que a viscosidade da mistura no recipiente de cristalização permanece suficientemente baixa, também a uma concentração relativamente alta do composto hidrossolúvel. Adicionalmente, impurezas, tais como compostos resultando em coloração indesejada, serão parcialmente extraídos no solvente.
Se no processo de cristalização de acordo com a invenção etanol ou 1-butanol for usado como solvente, o processo é particularmente adequado para ser usado num processo para a produção de sacarose cristalina e etanol ou 1-butanol a partir de biomassa que contém sacarose ou sumo de palma de açúcar. Em tal processo, etanol ou 1-butanol é produzido por fermentação da restante, sacarose não cristalizado e/ou de outros compostos orgânicos na biomassa. Parte do álcool produzido por tal fermentação pode vantajosamente ser usado como solvente.
Vantagens adicionais podem ser obtidas no processo para a produção de sacarose cristalina a partir biomassa que contém sacarose de acordo com a invenção se desperdício da biomassa, por exemplo da palma de açúcar ou da biomassa a serem extraídas, tais como folhas e partículas pequenas e/ou correntes de desperdício da fase de fermentação de etanol ou 1-butanol são anaeróbicamente fermentados para produzir biogás. 0 biogás por sua vez pode ser utilizado como combustível para um motor para produzir energia e calor. 0 calor produzido assim pode adequadamente ser usado para regenerar o vapor de água sorbente saturado. Mais vantagens adicionais de integração são obtidas usando o vapor obtido na regeneração do vapor de água sorbente para tirar ou destilar o álcool do caldo de fermentação e/ou para aquecer o recipiente de cristalização à temperatura de cristalização.
Assim, a invenção fornece um processo altamente integrado que é muito menos intensivo em termos de capital e energia que o processo convencional para produção de sacarose a partir de biomassa que contém sacarose. Devido há menor intensidade de capital e energia, o processo é particularmente adequado para ser realizado em menor escala e pode assim ser realizado num sitio perto dos campos onde brotes de açúcar são colhidos, resultando em custos de transporte inferiores. 0 rendimento de sacarose cristalina obtido no processo de acordo com a invenção é inferior ao rendimento de sacarose cristalina no processo convencional para a produção de sacarose a partir baterrabas sacarinas. Esta desvantagem é, no entanto, compensada pelas vantagens do processo mencionadas em cima, certamente com vista na tendência de preços mínimos garantido inferior para açúcar cristalino pela Comunidade Erupoeia. Além disso, existem saídas atractivas para outros produtos que podem ser produzidas pelo processo de acordo com a invenção, tais como etanol ou 1-butanol, correntes que compreende sacarose não-cristalizada ou outros compostos orgânicos e biogás.
Sumário do desenho
Na figura é esquematicamente mostrado um processo para produzir sacarose e etanol a partir de baterraba sacarina de acordo com a invenção.
Descrição detalhada da invenção
No processo de cristalização de acordo com a invenção, uma solução de um composto hidrossolúvel numa mistura de água e um solvente em que o composto hidrossolúvel tem uma solubilidade inferior que em água, é fornecida num recipiente de cristalização. 0 composto hidrossolúvel pode ser qualquer composto hidrossolúvel que pode formar cristais. Exemplos de compostos hidrossolúveis adequados são sacarideos tendo até cinco unidade de monose. Sacarideos com uma ou duas unidades de monose, por exemplo glicose, lactose ou sacarose, são compostos hidrossolúveis preferidos: sacarose é um composto hidrossolúvel particularmente preferido. 0 solvente pode ser qualquer solvente que pode formar uma mistura com água, por exemplo um solvente que é misturável com água sob as condições prevalecentes no recipiente de cristalização, e no qual o composto hidrossolúvel a ser cristalizado tem uma solubilidade inferior que em água. Solventes adequados incluem álcoois misturáveis com água com um para quatro átomos de carbono, tais como metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, ou tert-butanol, misturas de dois ou mais de tais álcoois, acetonitrilo e piridina. Será apreciado que dependendo entre outras coisas no composto a ser cristalizado que solvente pode ser adequadamente usado. Preferencialmente, o solvente é um álcool com um para quatro átomos de carbono ou uma mistura de dois ou mais de tais álcoois, mais preferencialmente o solvente é etanol ou 1-butanol. 0 solvente pode compreender um único composto ou pode ser uma mistura de compostos. Em caso de o solvente ser uma mistura de compostos, o composto hidrossolúvel para ser cristalizado tem uma solubilidade inferior no solvente como um todo, por exemplo na mistura de compostos, do que em água. 0 solvente preferencialmente tem um ponto de ebulição ou intervalo de ebulição que está próximo de ponto de ebulição da água de forma a permitir uma fase de vapor compreendendo água e solvente formados para passagem através da zona de absorção de vapor de água no passo b). 0 ponto de ebulição é preferencialmente a 50°C do ponto de ebulição de água, mais preferencialmente a 40°C, ainda mais preferencialmente a 2 5 ° C .
No caso de sacarose como composto hidrossolúvel, o solvente é preferencialmente um álcool que pode ser produzido na fermentação da própria sacarose ou da biomassa de que a sacarose é extraída. Exemplos de tais álcoois são etanol e 1-butanol. Etanol é um solvente particularmente preferido em caso de que o composto hidrossolúvel a ser cristalizado ser sacarose. A mistura no recipiente de cristalização é mantida numa temperatura de cristalização. A temperatura de cristalização é uma tal temperatura que uma fase de vapor da mistura é formada sobre a fase líquida da mistura. Pelo menos parte da fase de vapor é passada por uma zona de absorção contendo um vapor de água sorbente para selectivamente adsorver água da fase de vapor. De forma, uma fase de vapor empobrecida em água e enriquecida com o solvente é obtida e o vapor de água sorbente fica saturado com água. 0 vapor de água sorbente saturado em água obtido assim pode ser regenerado por técnicas conhecidas na arte. Preferencialmente, o vapor de água sorbente saturado em água é regenerado aquecendo o sorbente, habitualmente a uma temperatura no intervalo de 130 a 400 °C.
No passo c) do processo, a mistura de solvente água no recipiente de cristalização é enriquecida com solvente, habitualmente reciclando pelo menos parte da fase de vapor empobrecida em água que é formada na zona de absorção no passo b) paraa o recipiente de cristalização. Alternativamente, a fase de vapor obtida no passo b) é retirada do processo e solvente através de uma fonte externa é adicionado ao recipiente de cristalização para aumentar a concentração de solvente na mistura no recipiente de cristalização. Uma combinação de reciclagem da fase de vapor enriquecida com solvente e adição de solvente externo pode ser aplicada no passo c). Mediante o aumento da concentração do solvente e redução da concentração de água no recipiente de cristalização, cristais sólidos do composto hidrossolúvel poderão precipitar na temperatura de cristalização. A reciclagem pode ser feita com qualquer forma adequada, preferencialmente borbulhanfo a fase de vapor através da mistura liquida no recipiente de cristalização. Uma vantagem da reciclagem de solvente é que o calor da condensação produzido na zona de absorção é retido no processo e nenhum ou menos aquecimento do recipiente de cristalização é necessário para manter a temperatura de cristalização. A temperatura de cristalização pode ser qualquer temperatura na qual o composto hidrossolúvel pode cristalizar na mistura e na qual suficiente água é evaporada. Para evitar degradação térmica do composto hidrossolúvel, a temperatura de cristalização é preferencialmente abaixo de 150°C, mais preferencialmente abaixo de 120°C, ainda mais preferencialmente abaixo de 105°C. De forma a permitir suficiente absorção do vapor de água, a temperatura de cristalização é preferencialmente superior a 20°C, mais preferencialmente auperior a 50°C. Uma temperatura de cristalização no intervalo de 60 a 90°C é particularmente preferida. Será apreciado que a temperatura de cristalização seja no máximo a temperatura debulição da solução na pressão prevalecente no recipiente de cristalização. A cristalização pode ser realizada a qualquer pressão adequada, preferencialmente aproximadamente da pressão atmosférica.
Depois da precipitação, os cristais sólidos do composto hidrossolúvel são descargados do recipiente de cristalização. Iste pode ser feito continuamente ou em lotes. Uma solução de composto hidrossolúvel não cristalizado na mistura de solvente água é descargada do recipiente de cristalização. Isto pode ser feito continuamente ou em lotes. A solução de composto hidrossolúvel não-cristalizado pode ser sujeita a mais uma fase de cristalização que pode ser um passo de cristalização de acordo com a invenção (passo a) a d) ) ou um passo de cristalização diferente. O processo de cristalização de acordo com a invenção, por exemplo o conjunto de passos a) a d), pode ser realizado em lotes, semi-continuamente ou continuamente.
Qualquer rácio de água para solvente pode ser usado na mistura que é fornecida ao recipiente de cristalização no passo a). Será apreciado que quanto mais alta a concentração de solvente na mistura fornecida, menor a diminuição em concentração de água necessária para permitir que ocorra cristalização do composto hidrossolúvel. Preferencialmente, uma mistura é fornecida no passo a) que tem pelo menos 10 vol% de solvente baseado no volume total de água e solvente, mais preferencialmente pelo menos 20 vol% de solvente. A concentração de solvente na mistura fornecida no passo a) preferencialmente não excede 50 vol%. O vapor de água sorbente pode ser qualquer vapor de água sorbent que seja capaz de selectivamente absorver vapor de água da fase de vapor da mistura de água e solvente na temperatura de cristalização. Referência aqui para selectivamente absorver água é adsorver água e solvente num rácio de água para solvente que é maior que o rácio de água para solvente na fase de vapor que passa através da zona de absorção. Preferencialmente, nenhuma quantidade substancial de solvente é adsorbido, por exemplo menos que 1 % do solvente passado através da zona de absorção.
Habitualmente, o vapor de água sorbente é um filtro molecular. Qualquer filtro molecular conhecido para ser um forte vapor de água sorbente na temperatura de cristalização relativamente baixa pode ser adequadamente usado. Filtros moleculares adequados incluem zeolitos. Filtros moleculares com poros que são suficientemente largos para adsorver água mas que são também pequenos para adsorver o solvente são particularmente preferidos. Sorbentes preferidos são filtros moleculares com poros com um diâmetro mínimo na margem de 2.8 a 4.0 À, mais preferencialmente na margem de 3.0 a 3.5 À, mais preferivelmente aproximadamente 3.0 À. no caso de zeolitos, a capacidade para adsorver moléculas é determinada pelas dimensões dos canais no zeólito, em particular o menor diâmetro dos canais. Filtro molecular de Zeochem® Z3-03 é um filtro molecular comercialmente disponível que pode ser adequadamente usado no processo de acordo com a invenção, em particular no caso de o etanol ser usado como solvente. 0 processo de cristalização de acordo com a invenção usando um álcool com um para quatro átomos de carbono como solvente pode ser vantajosamente aplicado num processo para a produção de sacarose cristalina a partir de biomassa que contém sacarose tal como baterraba sacarinia ou cana-de-açúcar, ou de sumo de açúcar de palma. Em tal processo, uma solução de sacarose numa mistura de água e o álcool é fornecida no recipiente de cristalização (passo a)).
No processo de acordo com a invenção para a produção de sacarose cristalina a partir de sumo de açúcar de palma, a solução de sacarose na mistura de água e álcool no recipiente de cristalização é fornecida diluindo sumo de açúcar de palma com o álcool ou com uma mistura de água e o álcool e fornecer o sumo diluido ao recipiente de cristalização. Sumo de açúcar de palma é habitualmente obtido por retirar directamente tal sumo de árvores de açúcar de palma.
No processo de acordo com a invenção para a produção de sacarose cristalina a partir de biomassa que contém sacarose, a solução de sacarose na mistura é fornecida por primeiro extrair biomassa triturada que contém sacarose com um liquido aquoso que pode ser água ou uma mistura de água e o álcool. Assim, a solução de sacarose no liquido aquoso e na biomassa solida extraída que ainda compreende sacarose é obtida.
Após a extracção, a solução de sacarose e a biomassa sólida extraída são separadas e a solução é fornecida no recipiente de cristalização. Se apenas água foi usada como extractante, também uma corrente do álcool será fornecida ao recipiente de cristalização, ou fornecendo directamente no recipiente de cristalização ou adicionado à solução antes de fornecimento no recipiente de cristalização. Em caso de que uma mistura de álcool água ser usada, não deve haver necessidade de adicionar mais álcool à solução. A cristalização efectiva (passos b) a d)) será realizada como se descreve anteriormente, ambos nos processos em que se começa com biomassa que contem sacarose ou com sumo de açúcar de palma.
Preferencialmente, o processo para a produção de sacarose cristalina a partir de biomassa que contem sacarose é um processo para produção de sacarose cristalina e etanol ou 1-butanol a partir dessa biomassa. Em tal processo, pelo menos parte da sacarose restante na biomassa sólida extraída e/ou da sacarose não-cristalizada na solução que é descargada do recipiente de cristalização no passo e) é fermentada em etanol ou 1-butanol para obter um caldo de fermentação que compreende etanol ou 1-butanol (passo f)). Técnicas de fermentação para fermentar sacarose em etanol ou 1-butanol são bem conhecidas no estado da arte. Qualquer técnica adequada conhecida no estado da arte pode ser usada. Habitualmente fermentação de etanol será realizada usando fermento e 1-butanol usando espécies de Clostridium.
Após ou durante fermentação, o álcool produzido será separado do caldo de fermentação para obter um produto de álcool (passo g) ) . Tal separação pode ser realizada por quaisquer técnicas adequadas conhecidas no estado da arte, preferencialmente por filtragem ou por destilação. 0 produto de álcool pode ser um produto final. Preferencialmente, pelo menos parte do álcool produzido no passo f) é reciclado para o passo de extracção al) ou para o recipiente de cristalização (passo h) ) . Assim, nenhuma ou uma quantidade minima de álcool de uma fonte externa é necessária.
Preferencialmente, o processo para a produção de sacarose cristalina de acordo com a invenção é subsequentemente integrado por anaeróbicamente fermentar compostos orgânicos ainda presentes em correntes de despedido do processo para produzir biogás. Consequentemente, o caldo de fermentação do qual o álcool foi separado no passo g) e/ou a biomassa sólida extraída são, opcionalmente juntos com folhas e/ou partículas pequenas da biomassa que contém sacarose, fermentados anaeróbicamente para obter biogás (passo i)). 0 biogás alimenta um motor para produzir energia e calor (passo j)). A energia assim produzida pode ser vantajosamente usada no próprio processo ou para uma finalidade diferente. 0 calor produzido pode ser adequadamente usado para a regeneração do vapor de água sorbente saturado.
De acordo, o processo preferencialmente adicionalmente compreende água de dessorção do vapor de água sorbente saturado obtido no passo b) aquecendo o vapor de água sorbente saturado usando o calor produzido no passo j) para obter vapor de água sorbente regenerado e vapor (passo k)). 0 vapor pode ser usado para qualquer finalidade. Preferencialmente, o vapor obtido no passo k) é usado no próprio processo, mais preferencialmente para separar o álcool do caldo de fermentação no passo g) mediante filtragem ou destilação e/ou para aquecer o recipiente de cristalização à temperatura de cristalização.
Descrição detalhada dos desenhos
Na figura é mostrado um processo para a produção de sacarose cristalina e etanol de baterraba sacarina. Bandas de baterraba sacarina 1 e água 2 são fornecidas para zona de extracção 3 através de tubagens 4 e 5, respectivamente. Na zona 3, a sacarose é extraída das bandas, habitualmente a uma temperatura entre 40 a 90 °C. Uma solução de sacarose é descargada da zona 3 através do tubo 6. Etanol é adicionado à solução de sacarose através do tubo 7, formando assim uma solução de sacarose numa mistura de agua-etanol. O etanol pode ser etanol 9 de uma fonte externa ou etanol reciclado da unidade de destilação 10. A solução de sacarose em agua-etanol é fornecida para o recipiente de cristalização 11. A solução no recipiente de cristalização 11 é mantida a uma temperatura de cristalização entre 60 a 90 °C. Uma fase de vapor da mistura de agua-etanol é assim formada e bombeada através do tubo 12 para zona de sorção 13. A zona de sorção 13 contém um filtro molecular que selectivamente absorbe água. Uma fase de vapor enriquecida com etanol é descargada da zona de absorção 13 através do tubo 14 e reciclada para o recipiente de cristalização 11. Devido ao diminuído conteúdo de água e aumentada concentração de etanol da solução no recipiente 11, é permitida à sacarose cristalizar e precipitar. Cristais de sólido precipitado de sacarose 15 são descargados do recipiente de cristalização 11. Uma solução que compreende sacarose não-cristalizada é descargada do recipiente 11 através do tubo 16. Esta solução pode ser descargada do processo através do tubo 17. A solução descargada pode por exemplo ser sujeita a um segundo passo cristalização (não mostrado). Opcionalmente, toda ou parte da sacarose não-cristalizada é fornecida à unidade de destilação 10 através do tubo 18 para separar o etanol da sacarose não- cristalizada .
As bandas extraídas de baterraba sacarina são descargadas da zona de extracção 3 através da conduta 20 e fornecidas para o reactor de fermentação 21 onde a sacarose restante é fermentada em etanol. O caldo de fermentação assim obtido é fornecido para a unidade de destilação 10 através do tubo 22, onde o etanol é separado da biomassa restante e água. O etanol é descargado da unidade de destilação 10 através do tubo 23 e retirado do processo como produto de etanol 24 e/ou adicionado à solução de sacarose que é fornecida para o recipiente de cristalização 11 através do tubo 25 ou à água fornecida na zona de extracção 3 através do tubo 26. A biomassa e água dos quais o etanol é destilado são descargadas da unidade de destilação 10 através do tubo 30 e fornecidas ao reactor anaeróbico de fermentação 31. No reactor de fermentação 31, biogás é produzido. O biogás é fornecido através do tubo 32 para o motor 33. O biogás serve como combustível para o motor 33 produzir energia 34 e calor 35. O calor 35 pode ser usado para regenerar o sorbente saturado formado na zona de absorção 13 (passo de regeneração não mostrado). A sacarose não-cristalizada da qual o etanol é destilado na unidade 10 podem então ser ser fornecida ao reactor de fermentação 21 através do tubo 36 ou ao reactor de fermentação 31 para produzir etanol ou biogás da sacarose não-cristalizada.
Opcionalmente, biogás pode ser produzido através de biomassa de desperdício 37 das baterrabas sacarinas tais como folhas e/ou partículas pequenas e/ou de biomassa extraída da zona de extracção 3 para fornecer estas correntes ao reactor de fermentação 31 através das tubagens 38 e 39, respectivamente.
Exemplos A invenção será adicionalmente ilustrada de uma forma não-limitativa pelo exemplo seguinte.
Exemplo
Uma solução de sacarose numa mistura de água e etanol foi fornecida num recipiente de cristalização. A solução contem 1 parte de sacarose e 4 partes de agua e 4 partes de etanol (todos em base de peso) . Durante 16 horas, a solução foi mantida a 70 °C no recipiente e a fase de vapor assim formada foi pasada através de uma coluna de absorção contendo Zeochem Z3-03 filtro molecular. A temperatura na coluna de absorção foi de 85°C. A fase de Vapor que passou pela coluna de absorção e que foi enriquecida em etanol comparada com a fase de vapor que entra na coluna, foi continuamente reciclada no recipiente de cristalização burbulhando através da mistura líquida no recipiente. Após 16 horas, foi observado que a concentração de sacarose na mistura foi aumentada e cristais de sacarose precipitaram da mistura.
Lisboa, 28 de Julho de 2015
REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de referências citadas pelo Titular tem como único objectivo ajudar o leitor e não forma parte do documento de patente europeia. Ainda que na sua elaboração se tenha tido o máximo cuidado, não se podem excluir erros ou omissões e a EPO não assume qualquer responsabilidade a este respeito.
Documentos de Pedidos de Patente citadas na descrição GB 1268563 A EP 0156596 A2 WO 2009049391
Claims (16)
- Reivindicações 1. Um processo para a cristalização de um composto solúvel em água de uma solução que compreende os seguintes passos: A) Fornecimento, num recipiente de cristalização, uma solução do composto hidrossolúvel numa mistura de água e um solvente na quual o composto hidrossolúvel tem uma solubilidade inferior do que em água; B) Fase de vapor de passagem da mistura através de uma zona de absorção contendo um sorbente de vapor de água para selectivamente adsorver água da fase de vapor para obter uma fase de vapor empobrecida em água e enriquecida com o solvente de vapor de água saturado en agua; C) Enriquecimento da mistura no recipiente de cristalização em solvente por reciclagem de pelo menos parte da fase de vapor empobrecida em água e enriquecida com o solvente no recipiente de cristalização ou retirando a fase de vapor empobricda em água do processo e adição de solvente de uma fonte externa ao recipiente de cristalização; D) Permitir cristais sólidos do composto hidrossolúvel precipitarem na solução no recipiente de cristalização a uma temperatura de cristalização; e E) Descarga de cristais sólidos precipitados do composto hidrossolúvel do recipiente de cristalização e descarregar uma solução de composto hidrossolúvel não-cristalizado numa mistura de solvente de água do recipiente de cristalização.
- 2. Um processo de acordo com a reivindicação 1, onde o composto hidrossolúvel é um sacarideo com uma a cinco unidades monose.
- 3. Um processo de acordo com a reivindicação 2, onde o composto hidrossolúvel é sacarose.
- 4 . Um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, onde o solvente é um álcool com um a quatro átomos de carbono ou uma mistura de dois ou mais deste.
- 5. Um processo segundo as reivindicações 3 e 4, onde o álcool é etanol ou 1-butanol.
- 6. Um processo de acordo com a reivindicação 5, onde o álcool é etanol.
- 7. Um processo para a produção de sacarose cristalina através de sumo de palma de açúcar que compreende o processo de cristalização de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, onde a solução de sacarose na mistura de água e álcool no recipiente de cristalização é fornecida (fase a) diluindo sumo de palma de açúcar com o álcool ou com água e álcool e fornecer o sumo diluído ao recipiente de cristalização.
- 8. Um processo para a produção de sacarose cristalina através de sacarose contendo biomassa compreendendo o processo de cristalização de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, onde a solução de sacarose na mistura de água e álcool no recipiente de cristalização é dada (passo a) por: Al) extracção de sacarose contendo biomassa cominutiva com um liquido aquoso seleccionado de água ou uma mistura de água e álcool para obter uma solução de sacarose no liquido aquoso e a biomassa sólida extraída compreendendo a sacarose restante; A2) separar a solução de sacarose da biomassa sólida extraída; e A3) fornecer a solução ao recipiente de cristalização ou, no caso de o líquido aquoso ser água, fornecer a solução e uma corrente de álcool ao recipiente de cristalização.
- 9. Um processo de acordo com a reivindicação 8 em que o álcool é etanol ou 1-butanol, que é um processo para a produção de sacarose cristalina e do álcool, que compreende ainda os seguintes passos: F) Fermentação de pelo menos parte da sacarose restante na biomassa sólida extraída e/ou da sacarose não-cristalizada descargada do recipiente de cristalização no passo e) no álcool para obter um caldo de fermentação que compreende o álcool; G) Separar pelo menos parte do álcool obtido no passo de fermentação f) do caldo para obter produto de álcool.
- 10. Um processo de acordo com a reivindicação 9, que compreende ainda o seguinte passo: H) Reciclar parte do álcool produzido no passo F) para extracção passo al) e/ou para o recipiente de cristalização.
- 11. Um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 10, que compreende ainda os seguintes passos: I) Fermentar anaeróbicamente o caldo de fermentação do qual o álcool tenha sido separado no passo g) e/ou a biomassa sólida extraída, opcionalmente junto com folhas e partículas pequenas da biomassa que contém sacarose, para obter biogás; J) Alimentar um motor com o biogás obtido no passo i) para produzir energia e calor.
- 12. Um processo de acordo com a reivindicação 11, que compreende ainda o seguinte passo: K) Dessorção de água do vapor de água do sorbente saturado obtido no passo b) aquecendo o vapor de água do sorbente saturado usando o calor produzido no passo j) para obter vapor de água do sorbente regenerado e vapor.
- 13. Um processo de acordo com a reivindicação 12, que compreende ainda o seguinte passo: L) Usando o vapor obtido no passo k) para separar pelo menos parte do álcool do caldo de fermentação no passo g) mediante filtragem ou destilação e/ou aquecimento do recipiente de cristalização para a temperatura de cristalização.
- 14. Um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, onde o vapor de água de sorbente é um filtro molecular .
- 15. Um processo de acordo com a reivindicação 14, onde o vapor de água de sorbente é um filtro molecular com poros com um diâmetro mínimo no intervalo de 3.0 para 3.5 À.
- 16. Um processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, onde a temperatura de cristalização está no intervalo de 60 a 90°C. Lisboa, 28 de Julho de 2015
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