Способ обработки древесины - RU2016150320A
Код документа: RU2016150320A
Формула
1. Способ получения твердого материала на основе древесины и материала, полученного из гемицеллюлозы, из древесного сырья, включающий:
i) паровую обработку или паровой взрыв древесного сырья с получением, тем самым, текучего компонента, содержащего гемицеллюлозу, и твердого материала на основе древесины, содержащего обработанный паром древесный материал; при этом указанный способ включает стадии:
a) введение древесного сырья в сосуд высокого давления;
b) нагревание древесного сырья путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 150 до 280°С в течение промежутка времени от 60 до 2400 секунд;
с) снижение давления на одной или более стадий и удаление взорванного древесного материала из сосуда;
ii) отделение указанного текучего компонента от указанного твердого компонента;
iii) обработку по меньшей мере части указанного твердого компонента с получением твердого материала на основе древесины; и
iv) обработку указанного жидкого компонента с получением материала, полученного из гемицеллюлозы, включающую отделение текучей фракции по меньшей мере в две стадии:
I) первая стадия для удаления суспендированного материала; и
II) вторая стадия (нано- или ультрафильтрация) для увеличения концентрация растворенного материала.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что древесное сырье содержит древесину мягких пород и/или древесину твердых пород, и на стадии i) b) древесное сырье нагревают путем нагнетания пара и поддержания температуры при от 195 до 215°С в течение промежутка времени от 120 до 720 секунд для древесины твердых пород и температуры при от 200 до 212°С в течение промежутка времени от 180 до 600 секунд для древесины мягких пород.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный твердый материал на основе древесины содержит топливо, предпочтительно топливные гранулы или порошкообразное топливо.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанное топливо представляет собой древесные топливные гранулы или порошок, обедненный гемицеллюлозой.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что указанные топливные гранулы имеют более высокую энергетическую плотность, чем полностью древесные топливные гранулы.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанный материал, полученный из гемицеллюлозы, содержит по меньшей мере один материал, выбранный из: раствора сахара, сиропа, сахарсодержащего порошка, водного раствора этанола и этанола.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что указанное древесное сырье содержит древесную стружку, древесную пыль и/или древесные частицы.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что стадия i) включает промывку указанного обработанного древесного материала с помощью водного материала, такого как вода.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что стадия ii) включает:
d) промывку взорванного древесного материала;
e) разделение взорванного древесного материала и влаги с получением твердой фракции, содержащей большую часть твердой фазы, и текучей фракции, содержащей большую часть жидкости.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что стадия iii) включает:
f) обезвоживание и сушку твердой фракции до влагосодержания ниже 20% с получением, тем самым, указанного твердого компонента.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что стадия iv) включает:
g) фильтрацию текучей фракции в по меньшей мере две стадии:
I) первая стадия отделения с удалением частиц и/или нерастворимого материала, после которой остается жидкий компонент; и
II) вторая стадия фильтрации, включающая ультрафильтрацию или нанофильтрацию указанного жидкого компонента, на которой концентрация гемицеллюлозы в фильтрате увеличивается.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что стадия iv) включает:
h) ферментацию фильтрата с последующей дистилляцией с получением этанола.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что стадия iv) включает:
i) выпаривание фильтрата с получением сиропа с повышенной концентрацией гемицеллюлозы; и
j) необязательно сушку указанного сиропа с получением порошка.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что фильтрат гидролизуют с помощью тепла, кислот или ферментов до того, как указанный фильтрат подвергают ферментации.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что сушку сиропа с получением порошка осуществляют в распылительной сушилке.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что понижение давления в сосуде высокого давления частично осуществляют путем нагнетания воды в указанный сосуд высокого давления.
17. Способ по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что на стадии i) температура составляет от 150 до 230°С или от 195 до 215°С.
18. Способ по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что по меньшей мере один фермент, способный гидролизовать части целлюлозы, вводят между стадиями i) и ii) с последующим инкубационным периодом до 36 часов перед стадией ii).
19. Способ по любому из пп. 1-18, отличающийся тем, что по меньшей мере один фермент, способный гидролизовать части целлюлозы, вводят в твердый компонент между стадиями ii) и iii) с последующим инкубационным периодом до 36 часов перед стадией iii).
20. Способ по п. 18 или 19, отличающийся тем, что гидролизованную целлюлозу отделяют после инкубации и необязательно обрабатывают с получением раствора сахара, сиропа и/или сахарсодержащего порошка.
21. Способ по п. 9, отличающийся тем, что влагосодержание твердой фракции составляет ниже 50% в расчете на сырую массу.
22. Способ по п. 10, отличающийся тем, что твердую фракцию обезвоживают и высушивают до влагосодержания ниже 10% в расчете на сырую массу.
23. Способ по любому из пп. 1-22, отличающийся тем, что на стадии iii) твердый компонент гранулируют после введения добавки, богатой углеродом, с увеличением, тем самым, количество связанного С в гранулах.
24. Способ по любому из пп. 1-23, отличающийся тем, что на стадии iii) твердый компонент гранулируют после введения добавки, богатой жиром или маслом.
25. Способ по любому из пп. 1-24, отличающийся тем, что на стадии iii) по меньшей мере часть твердой фракции прессуют с получением строительного материала, такого как балки, плиты или листы, необязательно после добавления связующих агентов.
26. Способ по любому из пп. 1-25, отличающийся тем, что после последней фильтрации концентрация растворенного материала в фильтрате составляет выше 10%.
27. Способ по любому из пп. 1-26, отличающийся тем, что содержание золы в твердом материале на основе древесины составляет менее 0,15% масс.
28. Способ по любому из пп. 1-27, отличающийся тем, что твердый материал на основе древесины находится в форме частиц, из которых по меньшей мере 80% по количеству имеют наименьший размер менее 250 мкм.
29. Способ по любому из пп. 1-28, отличающийся тем, что твердый материал на основе древесины находится в форме частиц, из которых по меньшей мере 60% по объему имеет размер менее 250 мкм, измеренный с помощью рассеяния лазерного излучения.
30. Полученное из древесины топливо, имеющее содержание золы менее 0,25% масс.
31. Полученное из древесины топливо по п. 30 в форме частиц, из которых по меньшей мере 80% по количеству имеют наименьший размер менее 250 мкм.
32. Полученное из древесины топливо по п. 30 или 31 в форме частиц, из которых по меньшей мере 60% по объему имеют размер менее 250 мкм, измеренный с помощью рассеяния лазерного излучения.
33. Полученное из древесины топливо по п. 30, находящееся в форме гранул.
34. Жидкое топливо, содержащее полученное из древесины топливо по любому из пп. 30-32 и по меньшей мере одну углеводородную жидкость.
