Study of Liquor from Hemicelluloses Separation Process in Black Carob Tree Sawdust Biorefinery

Abstract

Este trabajo de investigación utilizó como materia prima aserrín de algarrobo negro pretratado, residuo abundante en la región del Nordeste Argentino y su objetivo fue optimizar la tercera etapa de un proceso de biorrefinería. El pretratamiento ácido en los procesos de biorrefinería se utilizó para extraer la máxima cantidad de hemicelulosas, retener la mayor concentración de celulosa en el sólido pretratado y evitar la degradación de los azúcares contenidos en el licor de proceso. Usando un diseño de experimentos central compuesto, se logró la optimización de la extracción de hemicelulosa de aserrín de algarrobo negro lavado parcialmente deslignificado. Los resultados del diseño central compuesto, con dos repeticiones del punto central, han demostrado que es posible obtener licor con un rendimiento de 2,9 % de glucosa solubilizada, 54,5 % de xilosa solubilizada y 0,3 % de xilosa degradada, mediante un proceso óptimo utilizando 1,5 % de H2SO4, 7,7 % de sólidos durante 15,0 min.This research work utilized pretreated black carob tree sawdust as raw material, a vastly found waste in the Northeast Argentinian region and its objective was to optimize the third stage of a biorefinery process. The acid pretreatment in biorefinery processes was used to extract the maximum quantity of hemicelluloses, to retain the highest cellulose concentration in the pretreated solid and to prevent degradation of sugars contained in the process liquor. Using a central composite design of experiments optimization of hemicellulose extraction of partially-delignified washed black carob tree sawdust was achieved. Results from the central composite design of experiments, with two repetitions of the central point, have shown that it is possible to obtain liquor yielding 2.9% Solubilized glucose, 54.5% Solubilized xylose, and 0.3% degraded xylose, by an optimal process using 1.5% H2SO4, 7.7% solids for 15.0 min.