[发明专利]加工生物量在审
申请号: | 201711280470.8 | 申请日: | 2010-05-18 |
公开(公告)号: | CN107868807A | 公开(公告)日: | 2018-04-03 |
发明(设计)人: | M·米多夫;T·马斯特曼 | 申请(专利权)人: | 希乐克公司 |
主分类号: | C12P19/14 | 分类号: | C12P19/14;C12P7/10 |
代理公司: | 上海巅石知识产权代理事务所(普通合伙)31309 | 代理人: | 张琤 |
地址: | 美国马*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 加工 生物量 | ||
本申请是分案申请,母案的申请号为201080027348.X(国际申请号 PCT/US2010/035315),申请日为2010年5月18日,发明名称为“加工生物量”。
本申请进一步如下进行描述:
相关申请
本申请要求于2009年5月20日提交的美国临时申请序列号61/179,995和于2009年6月 19日提交的美国临时申请序列号61/218,832的优先权。这些临时申请各自的完全公开内容通 过引用在此合并入本文。
背景
纤维素和木质纤维素材料在许多应用中以大量产生、加工且使用。通常此类材料使用一 次,并且随后作为废物抛弃,或仅视为废物材料,例如污水、甘蔗渣、锯屑和秸秆。
多种纤维素和木质纤维素材料、其用途和应用已在美国专利号7,307,108、7,074,918、 6,448,307、6,258,876、6,207,729、5,973,035和5,952,105中;以及在多个专利应用中描述, 包括于2006年3月23日提交的“FIBROUS MATERIALS AND COMPOSITES”, PCT/US2006/010648,和“FIBROUS MATERIALS AND COMPOSITES”,美国专利申请号 2007/0045456。
概述
一般地,本发明涉及通过例如使用酶将材料的纤维素部分转换为低分子量糖,用于糖化 或液化材料例如纤维素或木质纤维素原料的过程。本发明还涉及例如通过发酵将原料转换为 产物。
本文公开的过程可以利用低堆密度材料例如纤维素或木质纤维素原料,其已进行物理预 处理以具有小于约0.5g/cm3的堆密度,例如小于约0.35g/cm3、0.25g/cm3、0.20g/cm3、0.15 g/cm3、0.10g/cm3、0.05g/cm3或更少,例如0.025g/cm3。
此类材料可以特别难以与液体例如与水或溶剂系统混合,用于糖化、发酵或其他加工。 由于其低堆密度,材料趋于漂浮在液体表面而不是在其中分散。在某些情况下,材料可以是 疏水、高度结晶或在其他方面难以润湿的。同时,希望以相对高固体水平分散加工原料,以 便获得在糖化材料中糖的高终浓度,或在加工后所需产物(例如在发酵后乙醇或一种或多种 其他醇)的高浓度。在某些实施方案中,利用本文描述的方法在加工过程中分散的固体水平 可以是例如至少20、25、30、35、40、45或甚至至少50重量%溶解固体。
本发明人已发现通过使用某些混合技术和设备,可以增强原料在液体混合物中的分散, 并且因此可以增加混合物的固体水平。本文公开的混合技术和设备还增强混合物中的质量转 移和因此反应速率,并且避免对混合物的敏感成分例如微生物和酶的伤害,或使对混合物的 敏感成分例如微生物和酶的伤害降到最低。特别地,已发现喷射混合技术包括例如喷射曝气 和射流搅拌提供良好润湿、分散和机械破碎。通过增加混合物的固体水平,加工过程可以更 快速、更有效和更划算地进行,并且可以增加所得到的最终产物浓度。
本文公开的某些过程包括原料的糖化,和原料从例如在其中产生或贮存原料的遥远场所 转运到制造设施。在某些情况下,糖化可以部分或完全在转运过程中发生。在此类情况下, 在转运器皿中提供混合例如喷射混合可以是有利的。在某些情况下,糖化可以在转运过程中 完成。在某些情况下,发酵可以部分或完全在转运过程中发生。
在某些实现中,该加工过程进一步包括在糖化前或过程中减少原料的不顺应。该加工过 程可以包括测量原料的木质素含量且基于测量的木质素含量测定是否需要预处理和在何种条 件下的进一步步骤。
在一个方面,本发明的特征在于包括通过使用喷射混合器使原料与液体介质和糖化剂在 器皿中混合,糖化生物量原料的方法。
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