หน้า 1 ของจำนวน 1 หน้า บทสรุปการประดิษฐ์ การประดิษฐ์นี้เป็นกระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลสซึ่งประกอบด้วย (ก) ขั้นตอนการแยกส่วนเฮมิเซลลูโลสให้อยู่ในรูปที่มีนํ้าตาลเป็นองค์ประกอบโดยใช้นํ้าร้อนความดันสูงซึ่งใช้ กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยมีการควบคุมพีเอชในช่วงที่กำหนด (ข) ขั้นตอนการแยกส่วนลิกนินโดยใช้ตัวทำ ละลายอินทรีย์โดยอาศัยกรดที่คงค้างอยู่ในของแข็งที่ผ่านการขั้นตอนก่อนหน้า โดยมีค่าพีเอชในช่วงที่กำหนด และ (ค) การแยกส่วนของแข็งที่ประกอบด้วยเซลลูโลสความบริสุทธิ์สูง โดยทั้งสามขั้นตอนดำเนินการใน ถังปฏิกิรณ์เดียวในลักษณะที่ให้ของเหลวไหลผ่านโดยมีการควบคุมค่าอัตราความเร็วจำเพาะในช่วงที่กำหนด องค์ประกอบชีวมวลที่แยกได้สามารถนำไปใช้ในการผลิตสารผลิตภัณฑ์เคมีและวัสดุชีวภาพในอุตสาหกรรม Page 1 of 1 page: Summary of invention. This invention is a process for separating the components of lignocellulosic biomass, which consists of (a) the step of separating hemicellulose into a sugar-containing form using high-pressure hot water using Acid is a catalyst. The pH is controlled within a specified range. (b) The process of separating lignin using a solvent. Dissolves organic substances using acids remaining in the solids processed in the previous step. with a pH value in a specified range; and (c) the separation of solids containing high purity cellulose. All three steps are carried out in A single reactor in such a way that the liquid flows through it with controlled specific velocity values over a specified range. The separated biomass components can be used in the industrial production of substances, chemical products and biological materials.
Claims (10)
1.หน้า 1 ของจำนวน 2 หน้า ข้อถือสิทธิ 1. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลสแบบของเหลวไหลผ่านซึ่งประกอบด้วย ก. ขั้นตอนการแยกส่วนเฮมิเซลลูโลสให้อยู่ในรูปที่มีน้ำตาลเป็นองค์ประกอบ ทำการสกัดชีวมวลลิกโนเซลลูโลสด้วยน้ำซึ่งปรับพีเอชด้วยกรด โดยให้มีค่าพีเอชเริ่มต้น อยู่ในช่วง 13.5 ในช่วงอุณหภูมิ 150200 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 1090 นาที ข. ขั้นตอนการแยกส่วนลิกนิน ทำการสกัดของแข็งที่ได้จากขั้นตอนที่หนึ่งโดยใช้สารผสมตัวทำละลายอินทรีย์ซึ่ง ประกอบด้วย เอทานอลและน้ำ ที่ปริมาณเอทานอล 7095% ในช่วงอุณหภูมิ 150210องศา เซลเซียส เป็นระยะเวลา 1090 นาที โดยไม่มีการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา และมีค่าพีเอชของระบบอยู่ ในช่วง 4.06.0 เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา ค. ขั้นตอนการแยกส่วนของแข็ง ที่ประกอบด้วยเซลลูโลสความบริสุทธิ์สูง ซึ่งเป็นส่วนของแข็งที่ คงเหลือในกังปฏิกรณ์ โดยขั้นตอนที่หนึ่งและสองทำในระบบปฏิกรณ์แบบของเหลวไหลผ่านซึ่งการควบคุมการ ไหลของสารละลายที่มีค่าความเร็วของเหลวจำเพาะอยู่ในช่วง 125 ต่อชั่วโมง โดยวัสดุลิกโน เซลลูโลสที่ใช้มีค่าความหนาแน่นรวมตั้งต้น อยู่ในช่วง 0.050.5 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร1. Page 1 of 2 pages. Claim 1. A process for separating the components of lignocellulosic biomass using a flow-through liquid form, which consists of: A. A process for separating hemicellulose into a sugar-containing form. Lignocellulosic biomass was extracted with water whose pH was adjusted with acid. The initial pH value was in the range of 13.5 at a temperature of 150200 degrees Celsius for a period of 1090 minutes. B. Lignin separation step. The solids obtained in step one were extracted using an organic solvent mixture consisting of ethanol and water. at an ethanol content of 7095% in a temperature range of 150-210 degrees Celsius for a period of 1090 minutes without adding a catalyst. and the pH value of the system was in the range of 4.06.0 at the end of the reaction. C. The solid separation step. Containing high purity cellulose which is the solid part remaining in the reactor The first and second steps are performed in a liquid-flow reactor system where the The solution flow has a specific fluid velocity in the range of 125 per hour. The lignomaterial The cellulose used had an initial bulk density in the range of 0.050.5 grams per cubic centimeter.2. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง ขั้นตอนการแยกส่วน เฮมิเซลลูโลส และขั้นตอนการแยกส่วนลิกนิน ดำเนินการในรูปแบบที่ต่อเนื่องกันโดยไม่มีการลดอุณหภูมิ และไม่มีการปรับพีเอชในระหว่างขั้นตอน2. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the hemicellulose fractionation step and the lignin fractionation step. Processed in a continuous fashion with no temperature reduction. and there is no pH adjustment during the process.3. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง สภาวะที่ใช้ในการแยก เฮมิเซลลูโลสที่เหมาะสมที่สุดคือ ที่อุณหภูมิ 160180 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 4080 นาที ที่พีเอช 1.5 2.53. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the conditions used to separate The most suitable hemicellulose is at a temperature of 160180 degrees Celsius for 4080 minutes at a pH of 1.5 2.5.4. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง สภาวะที่ใช้ในการแยก ส่วนลิกนิน ที่เหมาะสมที่สุดคือ ที่อุณหภูมิ 170190 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 4060 นาที โดยมีค่าพีเอช เริ่มต้นเท่ากับ 13 เมื่อเริ่มต้นปฏิกิริยาโดยอาศัยกรดที่เหลือจากขั้นตอนแรกและเท่ากับ 46 เมื่อสิ้นสุด ปฏิกิริยา4. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the optimal lignin fractionation condition is at a temperature of 170190 °C for 4060 min with a pH value. The initial value is 13 at the start of the reaction using the acid left over from the first step and is 46 at the end of the reaction.5. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง กระบวนการแยก องค์ประกอบดังกล่าว ที่เหมาะสมที่สุดคือ มีค่าความเร็วจำเพาะอยู่ในช่วง 515 ต่อชั่วโมง และค่าความ หนาแน่นรวมอยู่ในช่วง 0.0670.167 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร5. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein said composition separation process The most appropriate is It has a specific speed value in the range of 515 per hour and a total density value in the range of 0.0670.167 grams per cubic centimeter.6. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง ระบบปฏิกรณ์แบบของ เหลวไหลผ่านดังกล่าวมีค่าสัดส่วนความสูงต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของถังปฏิกรณ์อยู่ในช่วง 115 โดยเฉพาะ อย่างยิ่งในช่วง 1.252.5 หน้า 2 ของจำนวน 2 หน้า6. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the reactor system of The flow-through fluid has a height-to-diameter ratio of the reactor vessel in the range of 115, especially in the range of 1.252.5 p 2 of 2 p .7. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งความดันในระบบอยู่ ในช่วง 1040 บาร์7. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the pressure in the system is in the range 1040 bar.8. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง ปรับค่าค่าพีเอชโดยใช้ กรดซัลฟิวริก8. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the pH value is adjusted using sulfuric acid.9. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง การแยกส่วนลิกนินออก จากของเหลวทำโดยการตกตะกอนลิกนินโดยการเติมน้ำและปรับพีเอชให้อยู่ในช่วงกรด และแยกลิกนินใน รูปของแข็งออกโดยวิธีที่เลือกได้จาก การกรอง, การปั่นเหวี่ยง, การเปลี่ยนเฟสของสารละลาย, การทำ แห้ง การแยกผ่านเมมเบรน อย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างรวมกัน9. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the lignin fractionation From the liquid, it is made by precipitating lignin by adding water and adjusting the pH to the acidic range. and separate lignin in The solid form is removed by a choice of filtration, centrifugation, solution phase change, drying, membrane separation. any one or a combination of these10. กระบวนการแยกองค์ประกอบของชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่ง ชีวมวลลิกโนเซลลูโลสที่ ใช้ เลือกได้จาก วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในกลุ่มพืชล้มลุก วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในกลุ่มไม้ โดยที่ เหมาะสมที่สุดคือ ชานอ้อย หรือวัสดุเหลือใช้ที่ได้จากอ้อย อย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างรวมกัน10. Process for separating the components of lignocellulosic biomass. According to claim 1, wherein the lignocellulosic biomass used is selected from agricultural waste materials in the group of herbaceous plants. Agricultural waste materials in the wood group, with the most appropriate being bagasse or waste materials obtained from sugarcane. Either one or a combination of these.
Biorefinery process for extraction, separation and recovery of fermentable saccharides, other useful compounds, and yield of improved lignocellulosic material from plant biomass