[发明专利]水热‑机械处理木质纤维素生物质生产发酵产物

摘要

披露了一种用于将木质纤维素生物质转化成发酵产物的简单方法。生物质可以经受蒸汽或热水浸泡以溶解半纤维素。这个步骤之后是诸如在热法喷放精炼机中机械精炼富含纤维素(和富含木质素)的固体。然后将精炼的固体酶水解以产生糖。某些实施例提供了一种用于生产乙醇的方法，该方法包括用蒸汽或热水蒸煮纤维素生物质原料以产生富含纤维素的固体、半纤维素低聚物和木质素；输送该蒸煮流通过喷放管道精炼机；从该精炼流分离蒸气；将该精炼流引入酶水解单元以生产糖；发酵这些糖以生产稀乙醇溶液；并且浓缩该稀溶液以生产乙醇产物。可以在该方法的各个点引入酶和微生物。本发明可应用于任何其他发酵产物。

主权项

一种用于从生物质生产发酵产物的方法，所述方法包括：(a)提供原料，该原料含有木质纤维素生物质和物理结合在其中的单体糖；(b)将所述原料与糖发酵微生物以及任选地纤维素酶组合，以产生初始混合物；(c)精炼所述初始混合物以机械释放所述单体糖并紧密混合所述糖发酵微生物以及，如果存在，所述纤维素酶；(d)用所述糖发酵微生物发酵所述单体糖以产生包含在中间体混合物中的初始量的发酵产物；(e)在有效的反应条件下，在蒸煮器中用包含蒸汽和/或热水的反应溶液蒸煮所述中间体混合物以产生含有富含纤维素的固体、半纤维素低聚物、以及木质素的蒸煮流；(f)任选地将所述蒸煮流输送通过机械精炼机，以减小所述富含纤维素的固体的平均粒度；(g)从所述蒸煮流分离蒸气并从所述蒸气中回收所述发酵产物；(h)在有效的水解条件下，将所述蒸煮流引入酶水解单元以从所述富含纤维素的固体并且任选地从所述半纤维素低聚物生产纤维素糖；以及(i)发酵所述纤维素糖以产生附加量的所述发酵产物。