5.3e: Procesos de Solvación Orgánica
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El siguiente tipo de proceso es usar un disolvente orgánico, como el proceso Organosolv (OS) o el proceso de Fraccionamiento de Lignocelulosa a base de solvente de celulosa y solvente orgánico (COSLIF). Para el pretratamiento OS, el mecanismo principal implica la disolución de la lignina por disolvente orgánico y luego la reprecipitación mediante la adición de un antidisolvente, como el agua acidificada. Este método se introdujo primero como método de pulping para la fabricación de papel. Los disolventes orgánicos comúnmente utilizados son acetona, etanol, metanol, etc., en una solución acuosa de 20-60% de agua. Los parámetros clave incluyen la temperatura, el tiempo de residencia, la adición química y la concentración de agua. El efecto es: separar la lignina de la biomasa lignocelulósica; solubilizar la hemicelulosa y aumentar el tamaño de poro y la superficie en la pared celular. La Figura 5.24 muestra un esquema de un diagrama de proceso para el pretratamiento de OS.
- Haga clic aquí para ver una alternativa de texto de la figura 5.24
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Esquema del proceso Organosolv (OS). Biomasa, agua, etanol al 60% y H2SO4 al 1.25% se someten a pretratamiento con Organosolv a 180 C durante 60 minutos. Después del pretratamiento pasa a filtración, los sólidos pasan al lavado con agua/etanol para eliminar la pulpa (celulosa). Los líquidos se dirigen a la precipitación de lignina que separa la lignina y los azúcares solubles en agua. Cualquier etanol restante se recicla.
Crédito: Pan et al., 2006. Biotechnol Bioeng., 94:851-61
Otro proceso basado en disolvente orgánico es el fraccionamiento celulosa-disolvente y lignocelulosa con disolvente orgánico (COSLIF). Para este proceso, se introduce un disolvente orgánico para disolver la celulosa antes del procesamiento de Organosolv. La Figura 5.25 muestra un esquema del procesamiento COSLIF.
- Haga clic aquí para ver una alternativa de texto de la figura 5.25a
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Esquema del fraccionamiento celulosa-solvente y lignocelulosa con solvente orgánico (COSLIF). La materia prima ingresa al digestor con H3PO4 a 50 C. Posteriormente va al tanque de precipitación donde se trata con acetona. El material entra entonces en la lavadora 1 donde se trata con acetona donde se retira el licor negro y va al destilador. El material restante entra en la lavadora 2 donde se trata con agua y se retira el licor ligero y va al tanque de flash. Todo el material restante va al tanque de hidrólisis (50 C) y se retira la glucosa.
Licor negro: En el destilador se eliminan acetona, ácido acético y H3PO4 y se extrae lignina de bajo PM.
Licor Ligero: En el tanque de flash, se agrega CaCO3 y se eliminan la acetona y H3PO4. Se extrae hemicelulosa.
Crédito: Zhang et al., 2007. Biotechnol. Bioeng., 97:214—223
Crédito: Zhang et al., 2007. Biotechnol. Bioeng., 97:214—223