177362. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lignocellulóz-tartalmú növényi anyagok hidrolitikus feldolgozására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 177362 Bejelentés napja: 1978. VIII. 31. (PA-1329) Nemzetközi osztályozás: D 21 C 3/00 Elsőbbsége: 1977. VIII. 31. (285 821), Kanada ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1981. III. 28. Megjelent: 1982. VIII. 31. Dr. Paszner László professzor, Chang Pei-Ching egyetemi hallgató, Vancouver, Kanada Eljárás lignocellulóz tartalmú növényi anyagok hidrolitikus feldolgozására 1 A találmány tárgya eljárás lignocellulóz tartalmú növényi anyagok hidrolitikus feldolgozására. Közelebbről a találmány egy olyan új, savkatalizált hidrolitikus eljárásra vonatkozik, amellyel lignocellulóztartalmú erdőgazdasági anyagokból a lignin és 5 a hemicellulóz gyorsan kioldható, és a cellulózrostok vagy konverziótermékeik, valamint a lignin és a cukrok vagy konverziótermékeik elkülöníthetők, illetve kinyerhetők. A találmány célja a lignocellulózt alkotó cellu- 10 lózból levő rostok elkülönítéséhez szükséges idő csökkentése és a cellulózrost nagy polimerizációs fokú formában való kinyerése. Azt találtuk, hogy ez a cél elérhető, ha a lignocellulózból a lignin kinyerésére egy olyan új oldószerrendszert haszno- 15 sítunk, amely vízből és egy szerves oldószerből áll, illetve amely egy olyan savas karakterű adalékanyagot, azaz tulajdonképpen katalizátort tartalmaz, hogy a pH-ja 1,7 és 3,5 közötti értékű. A találmány szerinti eljárás gyakorlati megváló- 20 sítása során tehát az előbb említett oldószerrendszerben megemelt, azaz 160 °C és 210 °C közötti hőmérsékleteken végzett kezelés eredményeképpen a lignocellulóz lignin-komponense gyorsan feloldódik bomlás nélkül, ugyanakkor a hemicellulóz hid- 25 rolizálódik. így a lignocellulóz náiány perces hőkezelés eredményeképpen a cellulózrostok olyan pulpjává, azaz papírpéppé alakul, amelynek diszpergáló közege lignin és cukrok oldata. Az ilyen módon kapott pulpnak alapcsony a lignintartalma, 30 2 és így kifejezetten alkalmas papírgyártásra vagy oldási-regenerálási eljárásokhoz; vagy pedig kérődzők táplálására. Alternatív módon a ligninmentesített lignocellulóz-maradék tovább hidrolizálható a maradékot ugyanabban az oldószerrendszerben tovább hőkezelve, illetve főzve, amikor is ez a maradék kis polimerizációs fokú porrá vagy cukrokká vagy a cukrok dehidratálódása és lebomlása útján képződő termékekké, így például furfurolokká és szerves savakká alakul át. A kinyert lignin és cukrok ugyanakkor fenol, cukrok és cukorfermentációs termékek előállításában mint kiindulási anyagok hasznosíthatók. A fa alkotórészei az alábbiak: mintegy 40—50 súly% rostos formájú polimer cellulóz, éspedig 0-anhidroglükozid-egységekből felépülő polimer, mintegy 15-20 súly% hemicellulóz (amely változó mennyiségű mannózból, xilózból és más hexóz- és pentózcukrokból, valamint uronsavakból áll) és mintegy 20-30 súly% lignin (amely számos különböző, fenolos szerkezetű és polimer jellegű lignin-anyagból áll). Tartalmazhat továbbá a fa eltérő mennyiségekben olyan további komponenseket, mint a gyanták, viaszok és szekvesztrált ásványi anyagok, A fahasznosítási eljárások célja az egyes alkotórészek egymástól való elválasztása a lehető legtisztább formában és bármely alkotórész vagy egy ilyen alkotórész szubkomponense lehető legkisebb mértékű lebomlását biztosítva. Más szavakkal, min-177362
