[发明专利]用于生物质转化的改进的预浸泡方法

说明书

背景技术

通过引用整体包括在本文中的公开号为WO201013129的专利申请公开了用于处理木质纤维素生物质的方法，包括如下步骤：A)在100～210℃的温度范围内，在蒸汽或液态水或二者混合物中浸泡木质纤维素生物质原料1分钟至24小时，以产生包含干物质和第一液体的经浸泡的生物质；B)将第一液体的至少一部分与经浸泡的生物质分离以产生第一液体流和第一固体流；其中该第一固体流包含经浸泡的生物质；和C)使第一固体流蒸汽爆炸(Steam exploding)以产生包含固体和第二液体的蒸汽爆炸流。

公开号为WO201013129的申请的权利要求4公开了浸泡步骤A前可进行低温浸泡步骤，其中木质纤维素生物质浸泡在液体中1分钟至24小时，该液体包含25～100℃温度范围内的水，且低温浸泡步骤后为分离步骤以将液体的至少一部分从低温浸泡分离。这也称为低温过程。

公开号为WO201013129的申请中没有公开的是本申请中公开的多个对流的进一步处理或过程，其进一步改进公开号为WO201013129的申请中的步骤和过程。

发明内容

本发明公开了用于处理木质纤维素生物质的方法，包括如下步骤：

A)向预浸泡容器中输入包含水的液体流和包含木质纤维素生物质固体的原料流，所述木质纤维素生物质固体包含纤维素、糖，

B)在大于100℃至150℃范围内的温度下，用所述液体流预浸泡所述原料流，

C)将至少一部分液体流与所述固体分离以产生第一固体产物流和预浸泡过的液体产物流，和

D)根据下述方式浸泡所述第一固体流

1)在100℃～210℃的温度范围内，在蒸汽或液态水或二者混合物中浸泡所述固体产物流1分钟至24小时，以产生包含干物质和浸泡后液体的第二经浸泡的生物质；

2)将所述浸泡后的液体的至少一部分从所述第二经浸泡的生物质分离以产生浸泡后的液体流和第二固体流；其中所述第二固体流包含第二经浸泡的生物质。

本申请进一步公开了：预浸泡后的液体流中糖的重量相对于所述原料流中木质纤维素生物质的总糖重量小于选自包括5％重量份、2.5％重量份及1％重量份的组的值。

本申请还公开了：预浸泡在小于48小时的时间内完成。

本申请进一步公开了：所述液体流与所述原料流的重量比小于选自包括4:1,6:1,10:1,15:1,及20:l的组的比值。

过滤所述浸泡后液体流的进一步的步骤由纳米过滤(nano-filtration)完成。

本申请还公开了：所述浸泡后液体的至少一部分具有大于7L/h-m²的瞬时流量，其中所述瞬时流量是当所述浸泡后液体的至少一部分的190L等份的72L通过螺旋式的纳米纳米过滤膜时的流量，所述纳米过滤膜符合的规格是，所述膜为复合在聚酯上的聚酰胺型薄膜，当在9巴和25℃在水中有2000ppm的硫酸镁进行测量时，所述浸泡后液体的至少一部分具有大于或等于98％的硫酸镁抑制率并具有64.0～65.0mm的外径、432mm的长度和21mm的内径，所述膜具有1.3～1.8m³h的横流，在1cP和设计膜面积为0.7m²的条件下具有0.6巴的最大压降。

本申请进一步公开了：螺旋式纳米过滤膜符合NF99的2011过滤器规格，可从阿法拉伐(瑞典)购买，或螺旋式纳米过滤膜是NF99，可从阿法拉伐(瑞典)购买，如2011由阿法拉伐提供的。

本申请还公开了：所述乙酸的至少一部分的分离由纳米过滤完成。

本申请进一步公开了：当使用纳米过滤或该流量出现时，可使用下述方法并结合多种上述的变化：

A)向预浸泡容器中输入包含水的液体流及包含木质纤维素生物质固体的原料流，所述木质纤维素生物质固体包含纤维素、糖；

B)在10℃～150℃的温度范围内用所述液体流预浸泡所述原料流；

C)将液体流的至少一部分与所述固体分离以产生第一固体产物流及预浸泡过的液体产物流；和

D)用浸泡步骤处理所述第一固体流，该浸泡步骤包括以下步骤：

1)在100℃～210℃的温度范围内，在蒸汽或液态水或二者混合物中浸泡所述第一固体流，以产生包含干物质和浸泡后液体的第二经浸泡的生物质；

2)将所述浸泡后的液体的至少一部分从所述第二浸泡后的生物质分离以产生浸泡后的液体流和第二固体流，所述浸泡后的液体流包含悬浮固体、单糖、寡聚糖、乙酸和糠醛；其中所述第二固体流包含第二经浸泡的生物质，