[发明专利]改进纤维素在高稠度系统中的水解的方法

权利要求书

1.用于由经预处理的纤维素原料来酶法水解纤维素以生产葡萄糖的方法，该方法包括：

(i)提供经预处理的纤维素原料的含水浆体，该含水浆体具有的含水量小于经预处理的纤维素原料的最大持水量的约140%；

(ii)将经预处理的纤维素原料的含水浆体加入到非混合式水解反器中；

(iii)在加入步骤（步骤ii）前、在加入步骤（步骤ii）过程中将纤维素酶加入到含水浆体中、加入到非混合式水解反应器中，或二者结合，其中在非混合式水解反应器中，纤维素酶将部分纤维素水解以产生可溶性糖，从而产生含有可溶性糖的部分水解的纤维素的混合物；

(iv)通过将含有可溶性糖的部分水解的纤维素的混合物进料至进行所述混合物混合的混合式水解反应器中或包括进行所述混合物混合的混合式水解反应器的水解系统中，来将纤维素继续水解为葡萄糖；

(v)从步骤(iv)的混合式水解反应器或水解系统中提取含有葡萄糖和未反应的纤维素的物流。

2.权利要求1的方法，其中在非混合式反应器中水解的纤维素部分为约10重量%至约70重量%。

3.权利要求2的方法，其中在非混合式反应器中水解的纤维素部分为约25重量%至约70重量%。

4.权利要求3的方法，其中在非混合式反应器中水解的纤维素部分为约35重量%至约70重量%。

5.权利要求1的方法，其中纤维素酶包括β-葡萄糖苷酶。

6.权利要求1的方法，其中含水浆体的含水量为经预处理的纤维素原料的最大持水量的约40%至约140%。

7.权利要求6的方法，其中含水浆体的含水量为经预处理的纤维素原料的最大持水量的约60%至约120%。

8.权利要求1的方法，其中非混合式水解反应器是高度-直径比为约0.2:1.0至约5.0:1.0的间歇式、补料间歇式或连续式反应器。

9.权利要求1的方法，其中在部分水解的纤维素的混合物中的可溶性糖包括葡萄糖、纤维二糖、葡萄糖低聚物、或其结合。

10.用于将纤维素水解为葡萄糖的系统，该系统包括：

(i)一个或多个非混合式水解反应器，其用于接收经预处理的纤维素原料的含水浆体并使用纤维素酶来使经预处理的纤维素原料的含水浆体部分水解从而产生部分水解的纤维素的混合物；

(ii)一个或多个用于将部分水解的纤维素的混合物继续水解为葡萄糖的降流混合式水解反应器。

11.用于水解纤维素原料浆体以生产葡萄糖的系统，该系统包括：

(i)用于接收纤维素原料浆体并使其脱水的脱水设备；

(ii)脱水设备上游或下游的预处理反应器，其用于接收纤维素原料浆体并将纤维素原料浆体预处理以产生经预处理的纤维素原料；

(iii)一个或多个非混合式水解反应器，其用于接收经预处理的纤维素原料并使用纤维素酶使经预处理的纤维素原料部分水解从而产生部分水解的纤维素的混合物；

(iv)非混合式水解反应器下游的一个或多个混合式水解反应器，其用于将部分水解的纤维素的混合物继续水解以产生葡萄糖。

12.权利要求11的系统，其中非混合式水解反应器是活塞流反应器。

13.用于由经预处理的纤维素原料进行纤维素酶法水解以生产葡萄糖的方法，该方法包括：

(i)提供经预处理的纤维素原料的含水浆体，该含水浆体具有的含水量小于经预处理的纤维素原料的最大持水量的约140%；

(ii)将经预处理的纤维素原料的含水浆体加入到非混合式水解反应器系统中；

(iii)在加入步骤（步骤ii）前、在加入步骤（步骤ii）过程中将纤维素酶加入到含水浆体中、或加入到所述系统中的一个或多个非混合式水解反应器中，或二者结合，其中在非混合式水解反应器系统中，纤维素酶水解部分纤维素以产生可溶性糖，从而产生含有可溶性糖的部分水解的纤维素的混合物；

(iv)通过将含有可溶性糖的部分水解的纤维素的混合物进料至进行所述混合物混合的一个或多个水解反应器中，来将纤维素继续水解为葡萄糖；

(v)从步骤(iv)的一个或多个水解反应器中提取含有葡萄糖和未反应的纤维素的物流。