[發(fā)明專利]加工材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980142821.6
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN102197068B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·梅多夫
• 申請（專利權(quán)）人: 希樂克公司
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J11/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 袁泉

相關(guān)申請

本申請要求于2008年10月28日提交的美國臨時(shí)申請序列號61/109,159的優(yōu)先權(quán)。這個(gè)臨時(shí)申請的完整公開內(nèi)容在此通過引用合并入本文。

背景

生物量特別是生物量廢物是可大量獲得的。由生物量和其他材料以衍生材料和燃料例如乙醇將是有用的。

概述

材料可以進(jìn)行加工以在一個(gè)多個(gè)水平上改變其結(jié)構(gòu)。經(jīng)加工的材料隨后可以用作其他材料和燃料的來源。

本申請的許多實(shí)施方案使用Natural?Force^TM?Chemistry(NFC)。Natural?Force^TM?Chemistry方法使用物理力例如粒子束、重力、光等的控制應(yīng)用和處理，以產(chǎn)生預(yù)期結(jié)構(gòu)和化學(xué)分子改變。通過應(yīng)用Nature過程，可以產(chǎn)生新的有用物質(zhì)而無有害的環(huán)境干擾。本申請描述了新原料制備方法，其包括使無機(jī)添加劑與材料例如生物量、烴或煤組合，以調(diào)節(jié)例如增強(qiáng)對各種物理力例如粒子束和其他形式的輻射對生物量的作用。

本文描述的用于改變?nèi)魏紊锪坎牧系姆肿雍?或超分子結(jié)構(gòu)的方法包括在加入無機(jī)添加劑后，用輻射處理生物量材料，所述無機(jī)添加劑例如一種或多種陶瓷、和/或一種或多種金屬、和/或一種或多種折射材料、和/或一種或多種粘土、和/或一種或多種礦物質(zhì)。特別地，輻射可以包括粒子束，特別是帶電粒子，例如電子束。帶電粒子包括離子，例如帶正電荷的離子，例如質(zhì)子、碳或氧離子。在某些情況下，帶電粒子可以比電子重或具有與電子不同的電荷(例如正電子)。輻射可以以足以改變生物量材料的分子結(jié)構(gòu)和/或超分子結(jié)構(gòu)的量應(yīng)用。

其他材料例如含烴材料例如烴和煤可以以類似方式進(jìn)行加工。當(dāng)利用煤時(shí)，它可以以固體形式例如粉煤，或它可以以液化形式。煤可以通過許多技術(shù)進(jìn)行液化，例如通過Bergius過程、SRC-I和SRC-II(Solvent?Refined?Coal)過程和NUS?Corporation加氫過程。當(dāng)利用煤時(shí)，它可以是褐煤、火焰煤、氣火焰煤、肥煤、鍛造煤、不粘煤、無煙煤或這些類型煤中的任何一種或多種的混合物。

例如，質(zhì)子、氦核、氬離子、硅離子、氖離子、碳離子、磷離子、氧離子或氮離子可以用于修飾生物量的結(jié)構(gòu)，例如斷裂生物量的分子量或增加分子量。在某些實(shí)施方案中，與電子或光子比較，更重的粒子可以誘導(dǎo)更高量的斷鏈。此外，在某些情況下，由于其酸性，帶正電荷的粒子可以誘導(dǎo)比帶負(fù)電荷粒子更高量的斷鏈。

起因于照射的材料，組合可以用于任何合適應(yīng)用中，例如本文描述的那些中的任何，例如用于燃料、食物或如在復(fù)合材料中使用。例如，本文描述的某些方法進(jìn)一步包括去除無機(jī)材料，并且隨后在足以使含碳水化合物的材料轉(zhuǎn)換為燃料例如乙醇或丁醇(例如，正丁醇)的時(shí)間和條件下，使所得到的材料與酶和/或微生物接觸。在其他實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括在足以使含碳水化合物的材料轉(zhuǎn)換為燃料例如乙醇或丁醇的時(shí)間和條件下，使組合與酶和/或微生物接觸。在某些實(shí)施方案中，該方法包括使經(jīng)處理的生物量材料(連同或不連同無機(jī)材料)與使材料糖化的酶接觸，并且隨后用微生物接種經(jīng)糖化的材料以制備有用產(chǎn)物，例如燃料，例如乙醇、丁醇或烴。需要時(shí)，可以分離無機(jī)材料且再次在照射過程中使用。

在特定方面，本發(fā)明的特征在于制備含碳水化合物的材料的方法，其包括使纖維素和/或木質(zhì)纖維素材料與無機(jī)材料組合，所述無機(jī)材料例如金屬或金屬化合物、耐火材料、陶瓷或這些中的任何的混合物，以提供組合；且照射組合。照射可以例如用加速粒子例如電子例如以高于75％光速的速度。

在某些實(shí)現(xiàn)中，纖維素或木質(zhì)纖維素材料可以選自紙、紙制品、木材、木材相關(guān)材料例如鋸屑和刨花板、草例如稻草和柳枝稷、稻殼、甘蔗渣、苜蓿、干草、棉花、黃麻、大麻、亞麻、竹、劍麻、馬尼拉麻；農(nóng)業(yè)廢物例如玉米軸、玉米秸稈、甘蔗渣和椰子毛；藻類、海藻、污水、青貯飼料、合成纖維素、拉出的絲廢棄紡織品材料、破布及其混合物。

例如通過使纖維素和/或木質(zhì)纖維素和無機(jī)材料一起干摻和或共粉碎，可以使纖維素和/或木質(zhì)纖維素和無機(jī)材料組合。可以在每種材料冷卻至例如低于25℃、0℃、干冰的正常大氣升華溫度、或甚至在液氮的正常大氣沸點(diǎn)或之下時(shí)執(zhí)行共粉碎。