Способ непрерывного разделени  растительной биомассы на жидкую фазу и твердые вещества, которые содержат фазу жидкой консистенции - RU2002119206A

Реферат

1. Способ непрерывного разделения растительной биомассы на жидкую фазу, в основном состоящую из водного сока, и твердые вещества, содержащие фазу мягкой консистенции, обе фазы приспособлены для дальнейшего применения, причем растительная биомасса берется в натуральном увлажненном состоянии и примешивается к рециркулировавшей части водного сока для суспензирования в нем, и при этом протекающая суспензия растительной биомассы в водном соке обрабатывается для получения волокон, отличающийся тем, что упомянутая обработка включает образование градиента скорости течения в протекающей суспензии, этот градиент является достаточным для воздействия на клетки растительной биомассы для того, чтобы вскрыть эти клетки и дать возможность их содержимому освободиться в водный сок, причем остается остаток, который в основном состоит из волокон и дает в итоге фазу, содержащую твердые вещества.

2. Способ по п.1, включающий следующие стадии способа:

- обеспечение емкости (25) для кондиционирования, имеющей зону (26) смешивания со средствами (27) смешивания;

- подача (24) растительной биомассы (21) в зону (26) смешивания емкости для кондиционирования;

- подача (29) водного сока (30), рециркулированного (40) с последующей стадии способа в зону (26) смешивания емкости для кондиционирования;

- перемешивание (27) растительной биомассы и водного сока, содержащихся в зоне (26) смешивания емкости (25) для кондиционирования с получением их смеси;

- обеспечение обрабатывающего аппарата (33), в котором протекающая суспензия растительной биомассы в водном соке обрабатывается для получения волокна;

- подача смеси (32) из зоны (26) смешивания емкости (25) для кондиционирования в обрабатывающий аппарат (33) во время открытия последнего с получением суспензии обработанного материала биомассы, находящейся во взвешенном состоянии в водном соке;

- подача суспензии (34) из обрабатывающего аппарата (33) в сепаратор (35) для разделения суспензии на водный сок и кашеобразную массу;

- выведение кашеобразной массы (37) из сепаратора (35) для дальнейшей переработки выведенной кашеобразной массы;

- выведение водного сока (36) из сепаратора (35);

- разделение выведенного водного сока (39) на, соответственно, большую (40) и меньшую (41) части;

- повторное использование (29) водного сока (30) большей части (40) в зоне (26) смешивания емкости (25) для кондиционирования; и

- обеспечение переработки (42-52) водного сока меньшей части (41);

отличающийся тем, что большую (40) и меньшую (41) части выведенного водного сока (36) соотносят таким образом, чтобы взаимное соотношение по весу, которое обеспечивает приблизительный баланс по массе между водой, содержащейся как в водном соке меньшей части (41) и в виде влаги в выведенной кашеобразной массе (37-38), с одной стороны, так и в виде влаги в растительной биомассе (22), подаваемой в качестве исходного материала (21), с другой стороны.

3. Способ по п.2, в котором обрабатывающий аппарат представляет собой роторную дробилку (1), имеющую, по меньшей мере, одну ступень (2) измельчения, включающую, соответственно, статорный (3) и роторный (4) элементы, связанные друг с другом и имеющие соответствующие рабочие поверхности (5-6), отделенные друг от друга соответственным рабочим промежутком (7) ступени (2), упомянутые поверхности (5-6) расположены таким образом, чтобы находиться друг напротив друга, разделенными соответственным рабочим промежутком (7), каждая из упомянутых поверхностей (5-6) оборудована режущими элементами (8-9), которые направлены внутрь соответствующего рабочего промежутка (7), и каждый заканчивается в нем, соответственно, режущей кромкой (10-11), эффективный промежуток срезания ступени (2) измельчения определяется как наименьшее расстояние сближения между соответствующими режущими кромками (10-11) одной и второй рабочих поверхностей (5-6) в соответствующем рабочем промежутке (7) ступени (2) измельчения при работе дробилки (1), отличающийся тем, что конечная ступень (2) измельчения дробилки имеет эффективный промежуток (7) срезания с шириной, большей, чем 10-кратная предварительно определенная максимальная толщина волокна, которое получают в конце в фазе, содержащей твердые вещества.

4. Способ по п.2, в котором обрабатывающий аппарат представляет собой измельчающий аппарат, имеющий, по меньшей мере, одну ступень измельчения, состоящую из соответствующих статорного и роторного элементов, связанных друг с другом и имеющих соответствующие измельчающие поверхности, отделенные друг от друга соответствующим эффективным промежутком срезания ступени, упомянутые поверхности расположены таким образом, чтобы находиться друг против друга с соответствующим эффективным промежутком срезания между ними, отличающийся тем, что конечная ступень измельчения измельчающего аппарата имеет эффективный промежуток срезания с шириной, большей, чем 10-кратная предварительно определенная максимальная толщина волокна, которое получают в конце в фазе, содержащей твердые вещества.

5. Способ по любому из пп.3 и 4, в котором на любой ступени обрабатывающего аппарата эффективный промежуток срезания имеет ширину большую, чем 1 мм.

6. Способ по п.2, в котором емкость (25) для кондиционирования оборудована таким образом, чтобы иметь зону (28) отстаивания, расположенную ниже зоны (26) смешивания, и в котором во время перемешивания смеси исходного материала (24) и водного сока (29) любые сопутствующие материалы плотнее, чем растительная биомасса, которые поступили (24) в емкость (25) для кондиционирования совместно с исходным материалом (21) биомассы, отделяются при помощи гравитации из перемешиваемой смеси и погружаются из зоны (26) смешивания емкости (25) для кондиционирования в зону (28) отстаивания емкости (25) для кондиционирования, где их собирают и затем удаляют (31).

7. Способ по любому из п.2, в котором соотношение по весу большей части (40) водного сока и меньшей части (41) водного сока составляет больше, чем примерно 4:1.

8. Способ по любому из пп.1-7, в котором подаваемая (22) растительная биомасса (21) предварительно нарезается (23) для снижения размера перед подачей (24) в зону (26) смешивания емкости (25) для кондиционирования.

9. Способ по любому из пп.1-8, в котором выведенная кашеобразная масса (38) применяется для получения волокнистых продуктов и необязательной экстракции других органических продуктов.

10. Способ по любому из пп.1-8, в котором водный сок меньшей части (41) применяется (42-43) для экстракции органических продуктов (44-46).

11. Способ по любому из пп.1-8, в котором водный сок меньшей части (41) применяется (42-43, 47) для ферментации (48) органических продуктов и сопутствующего получения биогаза (49-50), который применяется для получения теплоты сгорания.

12. Способ по п.11, в котором теплота сгорания применяется для сушки получаемых волокнистых продуктов (38) и/или экстрагированных органических продуктов (46).

13. Способ по любому из пп.9-11, в котором экстрагирование органических продуктов (45-46) включает ферментацию или энзиматическое разложение и сопутствующее получение продуктов ферментации или энзиматического разложения.