Überkritische Hydrolyse - Supercritical hydrolysis

Die überkritische Hydrolyse ist ein chemisch-technischer Prozess, bei dem Wasser im überkritischen Zustand eingesetzt werden kann, um innerhalb von Sekunden eine Vielzahl von Reaktionen zu erzielen. Um die extrem kurzen Reaktionszeiten im industriellen Maßstab zu bewältigen, sollte der Prozess kontinuierlich sein. Diese Kontinuität ermöglicht es, dass das Verhältnis der Wassermenge zum anderen Reaktanten kleiner als eins ist, was die Energie minimiert, die benötigt wird, um das Wasser über 374 ° C, den kritischen Punkt, zu erwärmen. Die Anwendung des Verfahrens auf Biomasse liefert einfache Zucker in nahezu quantitativer Ausbeute durch überkritische Hydrolyse der Polysaccharidbestandteile. Die phenolischen Polymerkomponenten der Biomasse, die üblicherweise durch Lignine veranschaulicht werden, werden in ein wasserunlösliches flüssiges Gemisch aus niedermolekularen Phenolen umgewandelt.

Renmatix, ein privates Unternehmen mit Sitz in King of Prussia, PA, hat eine überkritische Hydrolysetechnologie entwickelt, um eine Reihe von Non-Food-Biomasse-Rohstoffen in Cellulosezucker für die Anwendung in Biochemikalien und Biokraftstoffen umzuwandeln. Das Unternehmen verfügt über eine Demonstrationsanlage in Georgia, in der derzeit täglich drei Tonnen Hartholzbiomasse zu Zellulosezucker verarbeitet werden können. In Australien wandelt eine von der Regierung geförderte Einrichtung namens Licella Sägemehl auf ähnliche Weise um. Beide Verfahren erfordern ein hohes Verhältnis von Wasser zur Menge des Ausgangsmaterials. Diese Energieverschwendung kann durch die Verwendung eines Extruders vom Kunststofftyp vermieden werden, durch den die feste, aber feuchte Biomasse zu einer kleinen induktiv beheizten Reaktionszone befördert wird, wie von Xtrudx Technologies Inc aus Seattle gezeigt.

Die überkritische Hydrolyse kann als ein breit anwendbares Verfahren der grünen Chemie angesehen werden, bei dem Wasser gleichzeitig als Wärmeübertragungsmittel, Lösungsmittel, Reaktant, Wasserstoffquelle und als Verkohlungsreduktionskomponente verwendet wird.

Verweise

Ethanol Producers Magazine 2012, 18 (3), 70-72 US-Patent 7,955,508, 11. Juni 2011 US-Patent 8,057,666, 15. November 2011, US-Patent 8,890,143, 17. März 2015