Способ и устройство для ферментативного гидролиза, жидкая фракция и твердая фракция

1. Способ ферментативного гидролиза, в котором материал на основе растительного сырья подвергают гидролизу с помощью ферментов, где
- исходный материал (1) на основе растительного сырья подают на первую стадию (2) ферментативного гидролиза,
- исходный материал (1) на основе растительного сырья подвергают гидролизу по меньшей мере на двух стадиях (2, 4) ферментативного гидролиза,
- жидкую фракцию (5а, 5b), содержащую углеводы, отделяют от твердой фракции (6а, 6b) на стадии (7а, 7b) разделения на жидкую и твердую фазу после каждой стадии (2, 4) ферментативного гидролиза, и
- твердую фракцию (6а) подают на следующую стадию (4) ферментативного гидролиза, на которой твердую фракцию обрабатывают, и твердую фракцию (6b) извлекают после последней стадии (7b) разделения на жидкую и твердую фазу.
2. Способ по п. 1, в котором время пребывания на первой стадии (2) ферментативного гидролиза составляет от 2 до 48 часов.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором концентрация исходного материала (1) на основе растительного сырья на первой стадии (2) ферментативного гидролиза составляет от 4 до 40%.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором время пребывания на второй или любой последующей стадии (4) ферментативного гидролиза составляет от 6 до 72 часов.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором концентрация твердой фракции (6а) на второй или любой последующей стадии (4) ферментативного гидролиза составляет от 10 до 40%.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором способ включает по меньшей мере одну стадию (11, 12) смешивания в связи со стадией (2, 4) ферментативного гидролиза.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором исходный материал (1) на основе растительного сырья или твердую фракцию (6а) разбавляют жидкостью перед ферментативным гидролизом.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором жидкую фракцию (5а, 5b) отделяют от твердой фракции (6а, 6b) посредством фильтрации, обработки центрифугированием или их сочетания.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором жидкую фракцию (5а, 5b) извлекают после каждой стадии (7а, 7b) разделения на жидкую и твердую фазу.
10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором исходный материал (1) на основе растительного сырья или твердую фракцию (6а) подают на стадию (2, 4) ферментативного гидролиза поэтапно или постепенно.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором на второй или любой последующей стадии (4) ферментативного гидролиза добавляют фермент.
12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором вторую или любую последующую стадию (4) ферментативного гидролиза осуществляют без добавления фермента.
13. Способ по любому из пп. 1-12, в котором лигнин (14) отделяют от твердой фракции (6b) на стадии (13) отделения лигнина после последней стадии (7b) разделения на жидкую и твердую фазу.
14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором исходный материал (1) на основе растительного сырья представляет собой материал на основе древесины или смесь, включающую материал на основе древесины.
15. Устройство для ферментативного гидролиза, в котором исходный материал на основе растительного сырья подвергают гидролизу с помощью ферментов, включающее:
- по меньшей мере две ступени (2, 4) ферментативного гидролиза, где исходный материал (1) на основе растительного сырья подвергают гидролизу,
- по меньшей мере одно устройство для подачи исходного материала (1) на основе растительного сырья по меньшей мере на первую стадию (2) ферментативного гидролиза, и
- по меньшей мере две ступени (7а, 7b) разделения на жидкую и твердую фазу, где жидкую фракцию (5а, 5b) отделяют от твердой фракции (6а, 6b) после каждой стадии (2, 4) ферментативного гидролиза, и
- ступень (4) ферментативного гидролиза после первой ступени (2) ферментативного гидролиза предназначена для обработки твердой фракции (6а), отделенной на ступени (7а) разделения на жидкую и твердую фазу.
16. Устройство по п. 15, включающее по меньшей мере одно устройство разделения на жидкую и твердую фазу.
17. Устройство по п. 15 или 16, где устройство разделения на жидкую и твердую фазу выбрано из группы, состоящей из фильтрующего устройства, вакуумного фильтрующего устройства, фильтр-пресса, ленточного пресса, центробежного устройства и их сочетаний.
18. Устройство по любому из пп. 15-17, включающее средства подачи твердой фракции (6а) на следующую стадию (4) ферментативного гидролиза.
19. Устройство по любому из пп. 15-18, включающее средства извлечения твердой фракции (6b) после последней стадии (7b) разделения на жидкую и твердую фазу.
20. Устройство по любому из пп. 15-19, включающее средства извлечения жидкой фракции (5а, 5b) после каждой стадии (7а, 7b) разделения на жидкую и твердую фазу.
21. Жидкая фракция (5а, 5b), содержащая углеводы, полученная способом по любому из пп. 1-14.
22. Твердая фракция (6b), содержащая лигнин, полученная способом по любому из пп. 1-14.
23. Применение жидкой фракции (5а, 5b), получаемой способом по любому из пп. 1-14, в котором жидкую фракцию применяют как исходный материал при ферментации, гидролизе, химической обработке, полимеризации, деполимеризации, разложении, ферментативной обработке, изготовлении связующего, производстве кормов, производстве продуктов питания или в других подходящих процессах или их сочетаниях.
24. Применение твердой фракции (6b), получаемой способом по любому из пп. 1-14, в котором твердую фракцию применяют как исходный материал при гидролизе, полимеризации, деполимеризации, разложении, химической обработке, изготовлении композиционного материала, композита на основе лигнина, активированного угля, углеродного волокна, связующего материала, полимеров, смол, фенольного компонента, диспергирующего агента или поглотительного материала, производстве кормов, производстве продуктов питания, в процессе сжигания или других подходящих процессах или их сочетаниях.