Оболонки для обробки зі змінюваною конфігурацією

Реферат: Біомасу (наприклад рослинну біомасу, біомасу тварин і біомасу побутових відходів) або інші матеріали обробляють для одержання корисних проміжних і кінцевих продуктів, таких як енергія, паливо, продукти або матеріали. Наприклад, описані системи і способи, які можуть бути використані для обробки сировинних матеріалів, таких як целюлозні і/або лігноцелюлозні матеріали, у камері, у якій стіни і при необхідності стеля містять окремі блоки. Такі камери має змінювану конфігурацію. UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ПЕРЕХРЕСНЕ ПОСИЛАННЯ НА СПОРІДНЕНІ ЗАЯВКИ [0001] За даною заявкою вимагається пріоритет на підставі наступних попередніх заявок на патент: США № 61/774,684, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,773, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,731, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,735, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,740, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,744, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,746, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,750, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,752, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,754, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,775, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,780, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,761, поданої 8 березня 2013 року; США № 61/774,723, поданої 8 березня 2013 року; і США № 61/793,336, поданої 15 березня 2013 року. Повний опис кожної із зазначених попередніх заявок включено в даний документ за допомогою посилання. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ [0002] На сьогоднішній день доступна велика кількість потенційної лігноцелюлозної сировини, що включає, зокрема, сільськогосподарські відходи, деревну біомасу, побутові відходи, олійні насіння/макуху і морська водорості. На даний час зазначені матеріали часто використовують недостатньо, застосовуючи їх, наприклад, у якості корму для тварин, біогумусних матеріалів, палива для спалювання в устаткуванні для спільного виробництва теплової і електричної енергії, або навіть поховання на смітниках. [0003] Лігноцелюлозна біомаса містить кристалічні целюлозні фібрили, вбудовані в геміцелюлозну матрицю, оточену лігніном. Це забезпечує компактну матрицю, важкодоступну для ферментів і для інших хімічних, біохімічних і/або біологічних процесів. Матеріали целюлозної біомаси (наприклад, матеріал біомаси, з якого був вилучений лігнін) є більш доступними для ферментів і інших процесів перетворення, але навіть у цьому випадку природні целюлозні матеріали часто забезпечують низький вихід (щодо теоретичного виходу) при приведенні в контакт із гідролізуючими ферментами. Лігноцелюлозна біомаса має навіть більшу опірність впливу ферментів. Крім того, кожен тип лігноцелюлозної біомаси має свій власний специфічний склад целюлози, геміцелюлози і лігніну. РОЗКРИТТЯ ВИНАХОДУ [0004] У цілому, дані винаходи відносяться до оболонок для обробки матеріалів, таких як біомаса. Дані винаходи також відносяться до обладнання, способів і систем для вироблення продуктів з матеріалів, таких як матеріал біомаси. Збільшення продуктивності і безпеки і зменшення витрат, пов'язаних з обробкою біомаси, є важливими цілями в удосконаленні корисних і гнучких процесів виготовлення. У способах, що включають опромінення, небезпечні фактори можуть бути пом'якшені під час застосування опромінення в камері. Наприклад, камера може бути виконана з можливістю полегшеного складання і зміни конфігурації непрозорих для випромінювання частин або блоків, таких як бетонні блоки достатньої товщини. У цілому, способи, описані в даній заявці, включають обробку біомаси, що важко розкладається, пучками електронів і, потім, біохімічну і хімічну обробку матеріалу зі зменшеною опірністю, наприклад, для одержання етанолу, ксиліту і інших продуктів. [0005] В одному аспекті даній винахід відноситься до устаткування, що оброблює матеріал (наприклад, біомасу), що містить камеру зі стінами, стелею і основою. Усередині камери може бути розташована/розміщена система для переміщення матеріалу (наприклад, вібраційний транспортер), виконана з можливістю переміщення матеріалу (наприклад, матеріалу біомаси або вуглеводневомісткого матеріалу) через область випромінювання, наприклад, під пучком електронів. При необхідності кожна зі стін може містити численну кількість окремих блоків, і при необхідності стеля також може містити численну кількість окремих блоків. У деяких випадках стіни, стеля і основа містять бетон, такий як бетон, обраний із групи, що складається зі звичайного бетону, високощільного бетону, попередньо розтягнутого бетону, свинцевомісткого бетону, що містить арматури бетону і комбінації перерахованого вище. [0006] Згідно з деякими варіантами реалізації електронне обладнання, що опромінює, підтримується стелею камери. У деяких випадках електронне обладнання, що опромінює, може мати вагу щонайменше 5 тонн (наприклад, щонайменше 6 тонн, щонайменше 7 тонн, щонайменше 8 тонн, щонайменше 9 тонн, щонайменше 10 тонн, приблизно між 5 тоннами і 20 тоннами). [0007] Згідно з деякими варіантами реалізації камера містить двері, які по суті непрозорі для випромінювання, наприклад, виконані з матеріалів, що містять свинець і сталь. При необхідності двері містять сталеву внутрішню частину в контакті з переднім і заднім шарами, що містять свинець. 1 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0008] У деяких випадках камера має змінювану конфігурацію. При необхідності стіни містять взаємнозацеплюючі блоки, і/або стеля містить стельові панелі. [0009] Згідно з деякими варіантами реалізації стіни камери виконані з можливістю підтримування системи двотаврових балок. Система двотаврових балок може підтримувати стелю, наприклад, стельові панелі або інші стельові блоки. [0010] Згідно з деякими варіантами реалізації стіни, стеля і основа мають товщину щонайменше 4 фута (1,22 м) (наприклад, щонайменше 5 футів (1,525 м), щонайменше 6 футів (1,83 м), між 5 і 10 футами (1,525-3,05 м)). При необхідності устаткування містить основу, що містить бетонну плиту. При необхідності в устаткуванні використано декілька плит. [0011] Згідно з деякими варіантами реалізації устаткування має отвір для безперервної доставки біомаси в камеру і на транспортер. При необхідності устаткування також містить отвори для безперервного замкненого транспортера для безперервного видалення біомаси із транспортера і з камери. [0012] В іншому аспекті даній винахід відноситься до способу обробки матеріалу (наприклад, матеріалу біомаси, вуглеводневомісткого матеріалу). Спосіб включає опромінення матеріалу пучком електронів у камері з основою, стінами і стелею. При необхідності кожна зі стін містить численну кількість окремих блоків, і при необхідності стеля містить численну кількість окремих блоків. [0013] У деяких випадках матеріал оброблюваної біомаси є лігноцелюлозним матеріалом у формі деревини або шаруватого матеріалу. У деяких інших випадках оброблюваний матеріал обраний із групи, що складається з деревини, пресованої деревини, тирси, сільськогосподарських відходів, стічних вод, силосу, трав, рисової лушпайки, макухи, бавовни, джуту, коноплі, льону, бамбука, сизалю, абаки, соломи, стрижнів кукурудзяних качанів, кукурудзяної соломи, проса прутикоподібного, люцерни, сіна, волокон кокоса, водоростей, морських водоростей і їх сумішей. [0014] При необхідності камера має змінювану конфігурацію. У деяких випадках змінюють конфігурацію камери після опромінення біомаси, і потім другу біомасу опромінюють у камері зі зміненою конфігурацією. [0015] Згідно з деякими варіантами реалізації стіни камери, використовуваної для обробки матеріалу біомаси, містять взаємнозацеплюючі бетонні блоки. При необхідності стіни підтримують систему двотаврових балок, і система двотаврових балок підтримує стелю (наприклад, окремі стельові панелі або інші стельові блоки), а також випромінювач. У деяких випадках стіни, стеля і основа містять бетон, і бетон може бути звичайним бетоном, високощільним бетоном, попередньо розтягнутим бетоном, свинцевомістким бетоном, бетоном, що містить арматуру і комбінаціями перерахованого вище. [0016] Одна з переваг використання окремих блоків для будівництва конструкцій, наприклад, камер, використовуваних у способах, описаних у даній заявці, полягає в тому, що ушкоджені блоки можуть бути легко замінені. Інша перевага полягає в тому, що модернізація конструкції відповідно до технологічних змін і змінами в обладнанні може бути відносно спрощена. Уся конструкція або конструкції навіть можуть бути демонтовані і повторно зібрані (наприклад в іншому місці). Таким чином, наприклад, конструкції будинку є новими конструкціями зі змінюваною конфігурацією (наприклад, що відрізняються за формою і/або пропорціям) або подібними (наприклад, за формою і пропорціям) конструкціями. Рециклювання матеріалу наприкінці терміну служби конструкцій також може бути полегшене, і/або блоки можуть бути продані або повторно використані в інших випадках конструктивного застосування. Крім того, зберігається вартість нерухомого майна, оскільки після розбирання і видалення конструкцій земля повертається у свій вихідний стан. [0017] Варіанти реалізації винаходу можуть включати одну або більше із наступних сумарних ознак. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обрані ознаки можна застосовувати або використовувати в будь-якому порядку, тоді як згідно з іншими варіантами реалізації винаходу застосовують або використовують конкретну обрану послідовність. Окремі ознаки можна застосовувати або використовувати більше одного разу в будь-якій послідовності і навіть безупинно. Крім того, усю послідовність або частину послідовності застосовуваних або використовуваних ознак можна застосовувати або використовувати один раз, неодноразово або безупинно в будь-якому порядку. Відповідно деяким можливим варіантам реалізації винаходу зазначені ознаки можна застосовувати або використовувати з іншими або, де це застосовне, цими ж, заданими або, що варіюють, кількісними або якісними параметрами, обумовленими фахівцем у даній області техніки. Наприклад, параметри таких ознак, як розмір, індивідуальні розміри (наприклад, довжина, ширина, висота), місце, ступінь (наприклад, у якому ступені, наприклад, ступені опірності обробці), тривалість, частота застосування, щільність, 2 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 концентрація, інтенсивність і швидкість, можна змінювати або встановити, де це застосовано, як визначається фахівцем у даній області техніки. [0018] Ознаки, наприклад, включають такі як: обробне устаткування, що містить камеру, що має стіни, стелю і основу; камера, у якій підтримується внутрішній тиск, що відрізняється від номінального атмосферного тиску; камера, у якій підтримується внутрішній тиск, який нижче ніж атмосферний тиск; камера, у якій розміщена система для переміщення, виконана з можливістю переміщення біомаси під пучком електронів; камера, у якій стіни містять численну кількість окремих блоків; камера, у якій стеля містить численну кількість окремих блоків; камера, яка має змінювану конфігурацію; камера, у якій електронне опромінююче обладнання підтримується стелею камери і розташоване з можливістю опромінення біомаси, переміщуваною системою для переміщення; камера, у якій електронне опромінююче обладнання, має вагу щонайменше 5 тонн, підтримується стелею камери і розташоване з можливістю опромінення біомаси, переміщуваною системою для переміщення; камера, у якій електронне опромінююче обладнання, має вагу щонайменше 10 тонн, підтримується стелею камери і розташована з можливістю опромінення біомаси, переміщуваною системою для переміщення; камера, у якій електронне опромінююче обладнання, має вагу приблизно між 5 тоннами і 20 тоннами, підтримується стелею камери і розташоване з можливістю опромінення біомаси, переміщуваною системою для переміщення; камера, що має основу, яка містить бетонну плиту; камера, у якій стіни містять взаємнозацеплюючі блоки; камера, у якій стіни підтримують систему двотаврових балок, і система двотаврових балок підтримує стельові панелі; камера, у якій стіни, стеля і основа мають товщину щонайменше 4 фута (1,22 м); камера, у якій стіни, стеля і основа мають товщину щонайменше 5 футів (1,525 м); камера, у якій стіни, стеля і основа мають товщину між приблизно 5 футами (1,525 м) і приблизно 10 футами (3,05 м); камера, у якій стіни покриті матеріалами, стійкими проти корозії; камера, у якій стіни покриті захисним покриттям з нержавіючої сталі; камера, у якій стіни містять звичайний бетон; камера, у якій стіни містять високощільний бетон; камера, у якій стіни містять попередньо розтягнутий бетон; камера, у якій стіна містить свинцевомісткий бетон; камера, у якій стіни містять утримуючий арматури бетон; камера, у якій стеля містить звичайний бетон; камера, у якій стеля містить високощільний бетон; камера, у якій стеля містить попередньо розтягнутий бетон; камера, у якій стеля містить свинцевомісткий бетон; камера, у якій стеля містить утримуючий арматури бетон; камера, у якій основа містить звичайний бетон; камера, у якій основа містить високощільний бетон; камера, у якій основа містить попередньо розтягнутий бетон; камера, у якій основа містить свинцевомісткий бетон; камера, у якій основа містить утримуючий арматури бетон; камера, яка містить по суті непрозорі для випромінювання двері; обробне устаткування, що містить камеру і по суті непрозорі для випромінювання двері, що веде в камеру; камера, що містить по суті непрозорі для випромінювання двері, що містить сталеву внутрішню частину в контакті з переднім і заднім шаром, що містять свинець; камера, що містить отвір для безперервної доставки біомаси в камеру і на транспортер, а також отвір для безперервного замкненого транспортера для безперервного видалення біомаси із транспортера і з камери; опромінення лігноцелюлозної біомаси пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення лігноцелюлозної біомаси пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру, зміну конфігурації камери і опромінення другого матеріалу біомаси в перебудованій камері; опромінення деревини пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення шаруватого матеріалу пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення пресованої деревини пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення тирси пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення сільськогосподарських відходів пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення стічних вод пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення силосу пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення трав пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення рисової лушпайки пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення макухи пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення бавовни пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення джуту пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення конопель пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення льону пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення бамбука пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення сизалю пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення абаки пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення соломи пучком електронів в обробному 3 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 устаткуванні, яке містить камеру; опромінення стрижнів кукурудзяних качанів пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення кукурудзяної соломи пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення проса прутикоподібного пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення люцерни пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення сіна пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення волокон кокоса пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення водоростей пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; опромінення морських водоростей пучком електронів в обробному устаткуванні, яке містить камеру; обробне устаткування, яке містить камеру і розташований у ній вібраційний транспортер для переміщення біомаси. [0019] Інші ознаки і переваги даного винаходу будуть очевидні з наступного нижче докладного опису і пунктів прикладеної формули. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ [0020] На фіг. 1 показаний перспективний вид камери з непоказаними стелею, підлогою і передньою стіною для демонстрації внутрішньої частини. [0021] На фіг. 2 показаний вид збоку камери, показаної на фіг. 1, з доданою стелею. [0022] На фіг. 3 показаний вид зверху камери, показаної на фіг. 1. [0023] На фіг. 4A показаний перспективний вид камери, показаної без внутрішніх компонентів; на фіг. 4B показаний збільшений докладний вид стіни камери; на фіг. 4C показаний перспективний вид камери зі стелею і різними трубопроводами. [0024] На фіг. 5A показане перспективне поелементне зображення двох окремих блоків, які можуть бути використані для будівництва камери; і на фіг. 5B показаний вид зверху блоків. ДОКЛАДНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ [0025] При застосуванні способів і систем, описаних у даній заявці, матеріали, такі як целюлозні і лігноцелюлозні сировинні матеріали, наприклад, які можуть бути отримані з біомаси (наприклад, біомаси рослин, біомаси тварин, паперу і біомаси комунально-побутових відходів) і які часто є легко доступними, але обробка яких ускладнена, можуть бути перетворені в придатні для використання продукти (наприклад, цукри, такі як ксилоза і глюкоза, і спирти, такі як етанол і бутанол). Також сюди включені способи і системи для обробки матеріалів, таких як біомаса, опроміненням у камері, виконаної з окремих блоків. [0026] У даній заявці в якості прикладів описані процеси способи виготовлення цукрових розчинів і отриманих з них продуктів. Ці способи при необхідності можуть включати, наприклад, механічну обробку целюлозноїі/або лігноцелюлозної сировини. Перед такою обробкою і/або після неї сировина може бути піддана іншій фізичній обробці, наприклад, опроміненню, паровому вибуху, піролізу, обробці ультразвуком і/або окисненню для зменшення або додаткового зменшення його опірності. Цукровий розчин формують оцукрюванням сировини, наприклад, шляхом додавання одного або більше ферментів. Продукт може бути зроблений із цукрового розчину, наприклад, шляхом ферментації в спирт. Додаткова обробка може включати очищення розчину, наприклад, дистиляцією. Якщо буде потреба етапи вимірювання вмісту лігніну і завдання або регулювання технологічних параметрів (наприклад, дози опромінення) на підставі результатів цього вимірювання можуть бути виконані в різних етапах процесу, наприклад, як описано в патенті США № 8,415,122 від 9 квітня 2013, який повністю включений у справжню заявку по посиланню. [0027] Оскільки етап, на якому зменшують опірність матеріалу, може бути високоенергетичним процесом, обробка може бути виконана в камері для вмісту енергії або продуктів, отриманих для енергетичного процесу. Наприклад, камера може бути виконана з можливістю вмісту теплової енергії, електричної енергії, променистої енергії, енергії вибуху, газів і комбінацій перерахованого вище. [0028] Якщо способи обробки для зменшення опірності включають опромінення сировини, камера може бути виконана з непрозорих для випромінювання матеріалів. При непружних зіткненнях у біомасі при взаємодії електронів з пучка електронів з речовиною може відбуватися декілька процесів. Наприклад, іонізація матеріалу, розщеплення ланцюга полімерів у матеріалі, зшивання полімерів у матеріалі, окиснення матеріалу, генерування рентгенівського випромінювання ("гальмівного випромінювання") і коливального збудження молекул (наприклад, генерування фононів). Не будучи пов'язаними з конкретним механізмом, зменшення опірності обробці може бути обумовлено декількома із зазначених ефектів непружного зіткнення, наприклад, іонізацією, розщепленням ланцюгів полімерів, окисненням і генеруванням фононів. Деякі із зазначених ефектів (наприклад, зокрема, генерування рентгенівського випромінювання), вимагають екранування і технічних бар'єрів, наприклад, висновок процесів опромінення в бетонну камеру (або камеру з іншого непрозорого для випромінювання 4 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 матеріалу). Інший ефект опромінення, коливальне збудження, еквівалентне нагріванню зразка і може викликати вивільнення летучих органічних сполук (VOC). Крім того, якщо опромінення відбувається в повітрі, можлива генерація озону. Таким чином, обмеження процесу опромінення в камері також може пом'якшити небажаний контакт із озоном і летучими органічними сполуками. [0029] На фіг. 1 показаний перспективний вид камери для опромінення матеріалу (наприклад, матеріалу біомаси), що показує деякі аспекти конструкції. Наприклад, стіни 110 містять окремі блоки, наприклад, блоки 112. Стіни встановлені на бетонній плиті 120. Камера містить систему для переміщення біомаси із двома транспортерами 130 і 140, які в цілому перпендикулярні один одному. Транспортери можуть бути покриті або можуть бути закритими вібраційними транспортерами, і транспортер 130 може мати поперечний вихідний отвір, що веде до другого транспортера 140. Транспортери і/або будь-яке інше обладнання можуть бути встановлені на рейках 150 і 155. Рейки покладені на бетонованій підлозі і можуть проходити з камери назовні або в іншу будову (наприклад, іншу камеру). На кресленні показані частини опромінюючих обладнань, наприклад скануючий розтруб 160, вакуумний канал або затвор 165 і прискорювач 170 електронів. Опромінююче обладнання, підтримується стелею, яка не показана на фіг. 1, але показана на фіг. 2. Камера має двері 180, виконані з непрозорих для випромінювання матеріалів (наприклад, свинцю і сталі). Камера також має інші отвори, такі як отвору для переміщення біомаси в камери, наприклад, за допомогою трубопроводів, виконаних як частина пневматичного транспортера, з'єднана із вхідними отворами 135 транспортера 130 і вихідними отворами транспортера 140 (не показаними на даному кресленні). Також можуть бути виконані вентиляційні отвори, наприклад, для трубопроводу 190. У прорізах, наприклад, прорізах 192 і 194 у стінах можуть бути розміщені балки (наприклад, двотаврові балки), виконані з можливістю підтримування стелі. Загалом, системи виконані таким чином, що відсутні будь-які просвіти. Наприклад, отвори виконані таким чином, що відсутній прямий шлях для будь-якого випромінювання назовні. При необхідності усунення просвітів може бути досягнуте шляхом застосування отворів, що мають одне або більшу кількість скривлень шляху, таких як один або більшу кількість вигинів шляху з кутом 90° для будь-який трубопроводів або каналів, що ведуть у камери або з камер. Отвори або трубопроводи також можуть бути облицьовані або стовщені свинцем, наприклад, на додаток до вигинів зазначених трубопроводів для поліпшеного перешкоджання виходу будь-якого випромінювання назовні. Для продовження терміну служби конструкцій внутрішні поверхні (наприклад, бетонних блоків) можуть бути облицьовані або покриті матеріалом стійким проти корозії, таким як нержавіюча сталь. [0030] Камери можуть бути призначені для вмісту будь-яких технологічних газів, наприклад, стіни камер мають зменшену пористість, що знижує їхню проникність для до будь-яких газів. Пористість стін може бути зменшена впровадженням матеріалів у блоки. Наприклад, бетон зі зниженою проникністю в цілому може бути досягнутий шляхом заміни портланд-цементу шлаковим-вапняно-жужільним цементом у пропорції від 25 % до 65 %. Тонко подрібнені тверді частки (наприклад, вапно, силікати і колоїдний окис кремнію) можуть бути додані в цемент при виливці блоків для зменшення проникності блоку для води і газів за рахунок збільшенні щільності або заповнення порожнин. Деякі кристалічні присадки реагують із водою і цементують частки в бетоні для формування гідросилікатів кальцію і/або блокувальної пори осадженої фази в наявних мікротріщинах і капілярах. Результуючі кристалічні осадження, які діють аналогічно формуванню гідросилікатів кальцію, стають цільнозв'язаними з гідратованими пастами. Добавки, що зменшують пористість також можуть включати гідрофобні водовідштовхувальні хімікати на основі різних мил і похідних довголанцюгових жирних кислот, рослинних олій (солідолу, матеріалів на основі сої і масел) і нафти (нафтопродуктів, парафінів і бітумних емульсій). Ці матеріали є найбільш придатними для формування шару з водовідштовхувальними властивостями на матеріалі і можуть бути використані для застосування в якості зовнішніх частин камери для зниження вологості усередині камери і перешкоджання корозії в камері. [0031] На фіг. 2 показаний вид збоку камери, показаної на фіг. 1, з доданою стелею. На фіг. 2 показані бетонні стельові плити 210, які підтримуються решіткою, хрестовиною або мережею із двотаврових балок (як показано на фіг. 4A). Прискорювач 170 електронів встановлений на стелі за межами камери. Вакуумний канал з нержавіючої сталі забезпечує високовакуумний шлях для електронів, що переміщаються із прискорювача, розташованого за межами камери, до внутрішньої частини камери, і містить трубу 165. Труба 165 проходить крізь стелю і функціонально з'єднана із прискорювачем 170 і скануючим розтрубом 160. [0032] На фіг. 3 показаний вид зверху камери, показаної на фіг. 1 і 2. Стеля не показана на кресленні для того, щоб було видно розміщені в камері компоненти і стіни. На кресленні добре 5 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 видно окремі блоки 112 стін. Як показано на кресленні, прискорювач 170 електронів електрично з'єднаний за допомогою електропроводу 330 із джерелом 335 енергії (наприклад, що забезпечують високу напругу для прискорювача). Рейки 150 і 155 показані минаючими з камери. [0033] На фіг. 4A показаний перспективний вид камери для опромінення матеріалу (наприклад, матеріалу біомаси). Дана камера подібна до камери, що показана на фіг. 1-3, за винятком того, що дана камера має додаткові двері (наприклад, двері 180, розташовані із протилежних сторін камери). На кресленні показано можливе розташування двотаврових балок, які підтримують стелю. Стіни мають прорізи для вставки в них двотаврових балок. На фіг. 4B показаний збільшений докладний вид стіни камери, показаної на фіг. 4A. На фіг. 4B показана двотаврова балка 410, розміщена в прорізі 430. Згідно з даним варіантом реалізації стіни можуть мати товщину 6 футів (1,83 м), двотаврові балки можуть мати поперечний розмір 10×5 дюймів (25,4×12,7 см), стельові плити можуть мати товщину 4 фута (1,22 м), і зовнішній периметр камери може мати розмір 34×34 кв. футів (10,4×10,4 кв. м). Для підтримування випромінювача і стельових плит використані двотаврові балки 440, 442, 444 і 446 що утворюють компактні квадрати, розміром 6 × 6 футів (1,83×1,83 м). Із застосуванням вищевказаних розмірів і конфігурації для камери, показаної на фіг. 4A, метод аналізу кінцевих елементів підтверджує, що таке розташування забезпечує можливість надійної підтримки стельових плит і 10-тонного випромінювача. [0034] На фіг. 4C показаний перспективний вид камери, показаної на фіг. 4A, з контурним зображенням стельових плит. На кресленні не показано опромінююче обладнання, і інше обладнання, таке як труби, для ясного зображення стінних блоків, бетонних плит і стельових плит. На кресленні показано отвір 450 для вакуумного каналу (наприклад, каналу 165, як описано вище). Отвір 470 може бути призначений для вентиляційної системи, наприклад, з додатковими системами для зниження викидів забруднювачів навколишнього середовища. Отвір 460 може бути призначений для трубопроводу (наприклад, може бути використаний в якості вхідного отвору, що веде в камеру, для подачі біомаси), пов'язаного із транспортером 130 за допомогою вхідного отвору 135. Отвори 480 і 490 можуть бути отворами для безперервної системи замкненого транспортера (наприклад, пневматичного транспортера), використовуваного для видалення біомаси після обробки. [0035] На фіг. 5A показане перспективне поелементне зображення двох окремих блоків 112, які можуть бути використані для побудови стін камери. Кожен із блоків має язички і пази, які допомагають сполучити блоки під час складання і підтримувати блоки вирівняними після їхнього вбудовування в конструкцію. У показаному прикладі блоки мають верхній язичок 530, бічний язичок 540 і бічний паз 550. Блоки також можуть містити петлю 560 для кранового гака (наприклад, виконану зі сталі), яка полегшує підйом блоку. На фіг. 5B показаний вид зверху, що зображує ті ж самі елементи. Вид знизу блоку 112 подібний виду зверху, за винятком того, що язички 530 замінені відповідними пазами (наприклад, на виді знизу показане поглиблення в блоці замість виступу). [0036] На додаток до блоків, показаних на фіг. 5, окремі блоки можуть мати різні інші взаємнозачеплюючі форми. Наприклад, їхня двомірна проекція може бути обрана з 17 груп трансляційної симетрії, або вони можуть являти собою більш випадкове розташування взаємозалежних блоків або комбінацію блоків. Язичок і паз можуть бути замінені іншими засобами для фіксації блоків на місці, наприклад зовнішніми кріпильними елементами, зв'язувальними речовинами, адгезивами, будівельним розчином, шпонками (наприклад, виконаними з арматурних стрижнів), що взаємно доповнюють засобами для з'єднання, такими як паз і стяжка, з'єднання типу ластівчиного хвоста і/або шипові з'єднання. Деякі із блоків можуть бути спеціально механічно оброблені або призначені для конкретної мети, наприклад, мати вирізані пази, як описано вище, для підтримування двотаврової балки, мати прорізані в них отвори для розміщення систем для переміщення (наприклад, трубопроводів, транспортерів) і/або мати підходящі кріпильні елементи (наприклад, шарніри, гаки, болти). Стельові блоки аналогічно можуть мати різні взаємнозачеплюючі форми. [0037] Камери, використовувані для опромінення матеріалів, переважно виконані з конструктивно міцних і непрозорих для випромінювання матеріалів, наприклад, можуть бути використані бетон, нержавіюча сталь, свинець, ґрунт і комбінації перерахованого вище. Бетон, наприклад, може бути звичайним бетоном, бетоном високої щільності, попередньо розтягнутим бетоном, свинцевомістким бетоном, армованим бетоном і комбінаціями перерахованого вище. Наприклад, товщина бетону, що зменшує випромінювання вдвічі, становить приблизно 2,4 дюйма (60,9 мм), так що при товщині 4 фута (1,22 м) випромінювання буде ослаблено до 1/1000000 вихідної інтенсивності. Для дози 250 кГр, застосованої усередині конструкції, результуюче випромінювання за межами конструкції, з врахуванням F-фактор, рівного 1,0, 6 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 складе 0,25 мікробер, що значно нижче меж безпеки. Товщина камери при необхідності може бути змінена. Наприклад, товщина стінки може становити щонайменше 2 фута (0,61 м) (наприклад, щонайменше 3 фута (0,915 м), щонайменше 4 фута (1,22 м), щонайменше 5 футів (1,5 м), щонайменше 6 футів (1,83 м), приблизно між 2 футами (0,61 м) і 12 футами (3,66 м), приблизно між 4 футами (1,22 м) і 10 футами (3,05 м), приблизно між 4 футами (1,22 м) і 8 футами (2,44 м)). На додаток до стін, підлоги і стелям, камери можуть мати двері, виконані з непрозорих для випромінювання матеріалів. Матеріали можуть бути багатошаровими, наприклад, двері можуть бути виконані зі сталі товщиною 6 дюймів (152,4 мм), покритої по обидва боки шарами свинцю товщиною 1 дюйм (25,4 мм). [0038] Відносно конструктивної міцності, камери переважно повинні витримувати звичайні і незвичайні зовнішні впливи. Наприклад, камери повинні витримувати вхідний сейсмічний вплив силою щонайменше 6 балів, цунамі, урагани, торнадо і повені. [0039] Камери можуть бути розміщені на бетонній плиті. Оскільки вся конструкція, включаючи обладнання, що стосується неї, може мати дуже велику вагу (наприклад, більше ніж 10 тонн, більше ніж приблизно 20 тонн, більше ніж приблизно 30 тонн, більше ніж приблизно 40 тонн, більше ніж приблизно 50 тонн, більше ніж приблизно 100 тонн, більше ніж приблизно 500 тонн), бетонна плита повинна мати товщину щонайменше 4 фута (1,22 м) (наприклад, щонайменше 5 футів (1,6 м), щонайменше 6 футів (1,83 м), між 4 футами (1,22 м) і 20 футами (6,1 м), приблизно між 4 футами (1,22 м) і 10 футами (3,05 м)). Крім того, бетонна плита може бути армована металевими стрижнями (наприклад, арматурними стрижнями). [0040] Стіни можуть бути виконані з бетонних блоків, наприклад, взаємнозацеплюючих бетонних блоків. Наприклад, бетон може містити портланд-цемент, пісок, воду, арматуру, свинець, будівельні заповнювачі для бетону (наприклад, дроблену породу, гравій, сталь, шлаки, рецикльований бетон, геосинтетичний заповнювач, великий заповнювач, дрібний заповнювач) і комбінації перерахованого вище. Межа міцності блоків на стиснення має становити приблизно між 2500 і 6000 фунтами на кв. дюйм (17250-41400 кПа) (наприклад, приблизно між 3000 і 5000 фунтами на кв. дюйм (20700-34500 кПа), приблизно між 3500 і 4500 фунтами на кв. дюйм (24150-31050 кПа), приблизно між 4000 і 5000 фунтами на кв. дюйм (27600-34500 кПа)). Міцність блоків на вигин може становити приблизно між 500 фунтами на кв. дюйм (3450 кПа) і 1500 фунтами на кв. дюйм (10350 кПа) (наприклад, приблизно між 500 і 1000 фунтів на кв. дюйм (3450-6900 кПа), приблизно між 550 фунтами на кв. дюйм (3795 кПа) і 800 фунтами на кв. дюйм 3 (5520 кПа)). Щільність може становити щонайменше приблизно 1500 кг/м (наприклад, 3 3 щонайменше приблизно 2000 кг/м , щонайменше приблизно 2500 кг/м , щонайменше приблизно 3 3 3 3000 кг/м , щонайменше приблизно 3500 кг/м , щонайменше приблизно 4000 кг/м , щонайменше 3 3 приблизно 4500 кг/м , щонайменше приблизно 5000 кг/м або, наприклад, навіть більше; 3 3 щонайменше приблизно 6000 кг/м , щонайменше приблизно 7000 кг/м , щонайменше приблизно 3 3 8000 кг/м , щонайменше приблизно 9000 кг/м ). Переважно блоки виконані з використанням бетону високої щільності, наприклад, який може містити природні важкі заповнювачі, такі як 3 барити або магнетит, які зазвичай надають бетону щільність приблизно між 3500 кг/м і 4000 3 кг/м відповідно. Згідно з деякими варіантами реалізації залізо або свинець можуть заміняти щонайменше частину заповнювачів, що надають бетону підвищену щільність, наприклад, 5900 3 3 кг/м для заліза або 8900 кг/м для свинцю. 3 [0041] Об'єм кожного окремого блоку може становити приблизно між 6 куб. фут (0,17 м ) і 50 3 3 куб. фут (1,42 м ) (наприклад приблизно між 8-24 куб. фут (0,23-0,68 м )). Переважно блоки в цілому мають прямокутну форму і розміри, наприклад, висоту приблизно 2 фута (0,61 м), ширину 6 футів (1,83 м), глибину 2 фута (0,61 м); висоту 2 фута (0,61 м), ширину 5 футів (1,52 м), глибину 2 фута (0,61 м); висоту 2 фута (0,61 м), ширину 4 фута (1,22 м), глибину 2 фута (0,61 м); висоту 2 фута (0,61 м), ширину 3 фута (0,91 м), глибину 2 фута (0,61 м); висоту 2 фута (0,61 м), ширину 2 фута (0,61 м), глибину 2 фута (0,61 м). Блоки також можуть мати значно збільшені розміри, наприклад, можуть бути виконані у формі панелей і/або плит великого об'єму 3 (наприклад, приблизно між 50 і 200 куб. футами (1,42-5,66 м )) і можуть мати, наприклад, приблизно висоту 10 футів (3,05 м), ширину 6 футів (1,83 м), глибину 2 фута (0,61 м); висоту 6 футів (1,83 м), ширину 6 футів (1,83 м), глибину 2 фута (0,61 м); висоту 4 фута (1,22 м), ширину 6 футів (1,83 м), глибину 2 фута (0,61 м). Наприклад, може бути використана система модульних бетонних блоків MEGASHIELD™, виготовлена компанією Nelco (м. Берлінгтон, штат Масачусетс). [0042] Камери можуть бути побудовані або перебудовані в будь-яких придатних формах. Наприклад камери можуть мати купольну форму, пірамідальну форму, чотирикутну форму, воронкоподібну форму, кубічну форму, форму трикутної призми, форму прямокутної призми і комбінації перерахованого вище. Деякі з камер можуть спільно мати загальні стіни. Камери при 7 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 необхідності також можуть бути розташовані в масиві камер. Після додання камері заданої форми, вона може бути використана певний час і при необхідності потім може бути модифікована (наприклад, перебудована) шляхом додавання більшої кількості окремих блоків і/або повторного складання частини окремих блоків або всіх окремих блоків в іншу конфігурацію. Наприклад, камера, що має чотирикутну форму, може бути перебудована в кубічну камеру. [0043] Камери можуть бути частково або повністю занурені в ґрунт, землю, глину, пісок і/або воду. Камери можуть бути побудовані з можливістю їх переміщення з одного місця в інше, наприклад, у якості частини устаткування, що обробляє біомасу, як описано в Патенті США № 8,318,453, який повністю включений у справжню заявку по посиланню. [0044] Нижче будуть описані деякі подробиці і варіанти реалізації способів, обладнання і систем для обробки сировини, які можуть бути використані, наприклад, з варіантами реалізації, вже описаними вище, або в інших варіантах реалізації, описаних нижче. ОБРОБКА ВИПРОМІНЮВАННЯМ [0045] Сировинний матеріал можна обробити шляхом опромінення для модифікації його структури для зменшення опірності матеріалу обробці. Така обробка дозволяє, наприклад, понизити середню молекулярну масу вихідної сировини, змінити кристалічну структуру вихідної сировини і/або збільшити площу поверхні і/або пористість вихідної сировини. Опромінення можна здійснити за допомогою, наприклад, пучка електронів, іонного пучка, ультрафіолетового (УФ) випромінювання з довжиною хвилі від 100 нм до 280 нм, гама-випромінювання або рентгенівського випромінювання. Обробка опроміненням і системи для такої обробки описані в патенті США 8,142,620 і в патентній заявці США № 12/417,731, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. [0046] Кожна форма випромінювання іонізує біомасу за допомогою конкретних взаємодій, які визначаються енергією випромінювання. Важкі заряджені частки в основному іонізують речовини за рахунок кулонівського розсіювання; крім того, зазначені взаємодії генерують швидкі електрони, які можуть додатково іонізувати речовину. Альфа-частинки ідентичні ядру атома гелію і утворюються при альфа-розпаді різних радіоактивних ядер, таких як ізотопи вісмуту, полонію, астату, радону, францію, радію, деяких актинидів, таких як актиній, торій, уран, нептуній, кюрій, каліфорній, америцій і плутоній. Електрони взаємодіють через кулоновське розсіювання і гальмівне випромінювання, що виникає при зміні швидкості електронів. [0047] Частки у випадку їх використання можуть бути нейтральними (незарядженими), позитивно зарядженими або негативно зарядженими. Будучи зарядженими, заряджені частки можуть нести один позитивний або негативний заряд або численну кількість зарядів, наприклад, один, два, три або навіть чотири або більше зарядів. У тих випадках, коли необхідно розщеплення ланцюгів для зміни молекулярної структури вуглеводмісткого матеріалу, переважними можуть бути позитивно заряджені частки, у тому числі, завдяки їхній кислотній природі. При застосуванні часток зазначені частки можуть мати масу спочиваючого електрона або більше, наприклад, в 500, 1000, 1500 або 2000 або більше раз більше маси спочиваючого електрона. Наприклад, частки можуть мати масу від приблизно 1 атомної одиниці до приблизно 150 атомних одиниць, наприклад, від приблизно 1 атомної одиниці до приблизно 50 атомних одиниць або від приблизно 1 до приблизно 25, наприклад, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12 або 15 атомних одиниць. [0048] Гама опромінення має перевагу, що складається в значній глибині проникнення в різні матеріали в зразку. [0049] Згідно з варіантами реалізації винаходу, у яких опромінення здійснюють за допомогою електромагнітного випромінювання, енергія на фотон (в електрон-вольтах) 2 електромагнітного опромінення може становити, наприклад, більше, ніж 10 еВ, наприклад, 3 4 5 6 7 більше 10 , 10 , 10 , 10 або навіть більше 10 еВ. Згідно з деякими варіантами реалізації 4 7 винаходу енергія на фотон електромагнітного випромінювання становить від 10 до 10 , 5 6 наприклад, від 10 до 10 еВ. Частота електромагнітного випромінювання може становити, 16 17 18 19 20 21 наприклад, більше 10 Гц, більше 10 Гц, 10 , 10 , 10 або навіть більше 10 Гц. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу частота електромагнітного опромінення становить від 18 22 19 21 10 до 10 Гц, наприклад, від 10 до 10 Гц. [0050] Бомбардування електронами можна здійснити за допомогою електроннопроменевого обладнання, номінальна енергія якого становить менше 10 МеВ, наприклад, менше 7 МеВ, менше 5 МеВ або менше 2 МеВ, наприклад, від приблизно 0,5 до 1,5 МеВ, від приблизно 0,8 до 1,8 МеВ або від приблизно 0,7 до 1 МеВ. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу номінальний енергія становить від приблизно 500 до 800 кеВ. 8 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0051] Пучок електронів може мати порівняно високу сумарну потужність (об'єднану потужність пучка всіх прискорювальних головок, або, при застосуванні численної кількості прискорювачів, усіх прискорювачів і всіх головок), наприклад, щонайменше 25 кВт, наприклад, щонайменше 30, 40, 50, 60, 65, 70, 80, 100, 125 або 150 кВт. У деяких випадках потужність навіть становить 500 кВт, 750 кВт або навіть 1000 кВт або більше. У деяких випадках потужність пучка електронів становить 1200 кВт або більше, наприклад, 1400, 1600, 1800 або навіть 3000 кВт. [0052] Таку високу сумарну потужність пучка зазвичай досягають шляхом застосування численної кількості прискорювальних головок. Наприклад, електроннопроменеве обладнання може включати дві, чотири або більше прискорювальних головок. Застосування численної кількості головок, кожна з яких має порівняно низьку потужність пучка, запобігає надмірному підвищенню температури матеріалу, запобігаючи, тим самим, горінню матеріалу, і також збільшує однорідність дози, що проходить через товщину шару матеріалу. [0053] У цілому, переважно, що шар матеріалу біомаси має порівняно рівномірну товщину. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу товщина становить менше приблизно 1 дюйма (2,54 см) (наприклад, менше приблизно 0,75 дюйма (1,905 см), менше приблизно 0,5 дюйма (1,27 см), менше приблизно 0,25 дюйма (0,635 см), менше приблизно 0,1 дюйма (0,254 см), від приблизно 0,1 (0,254 см) до 1 дюйма (2,54 см), від приблизно 0,2 (0,508 см) до 0,3 дюйма (0,762 см)). [0054] Бажано обробляти матеріал якнайшвидше. У цілому, переважно, коли обробку можна виконати при потужності дози випромінювання більшій, ніж приблизно 0,25 Мрад на сек, наприклад, більше приблизно 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 5, 7, 10, 12, 15 або навіть більше приблизно 20 Мрад на сек, наприклад, від приблизно 0,25 до 2 Мрад на сек. Більш високі потужності дози дозволяють забезпечити більш високу пропускну здатність заданої (наприклад, необхідної) дози. Більш високі потужності дози в цілому вимагають більш високі лінійні швидкості для запобігання термічного розкладання матеріалу. Відповідно до одного з варіантів реалізації винаходу прискорювач встановлюють на 3 МеВ, струм пучка 50 мА і лінійна швидкість становить 24 футів/хвилину (731,52 см/хвилину), для товщини зразка приблизно 20 мм (наприклад, подрібненого матеріалу зі стрижня кукурудзяного качана з об'ємною щільністю 0,5 3 г/см ). [0055] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу бомбардування електронами здійснюють до одержання матеріалом сумарної дози щонайменше 0,1 Мрад, 0,25 Мрад, 1 Мрад, 5 Мрад, наприклад, щонайменше 10, 20, 30 або щонайменше 40 Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обробку здійснюють до одержання матеріалом дози від приблизно 10 Мрад до приблизно 50 Мрад, наприклад, від приблизно 20 Мрад до приблизно 40 Мрад або від приблизно 25 Мрад до приблизно 30 Мрад. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу переважною є сумарна доза від 25 до 35 Мрад, що застосовується в ідеалі протягом декількох циклів, наприклад, при 5 Мрад/цикл, при цьому кожен цикл триває протягом приблизно однієї секунди. Способи, системи і обладнання для охолодження можна використовувати перед, під час, після і між циклами опромінення, наприклад, шляхом застосування охолоджуючого гвинтового транспортера і/або охолоджуваного вібраційного транспортера. [0056] Використовуючи численну кількість головок, як описано вище, матеріал можна обробити за численну кількість циклів, наприклад, за два цикли при дозі від 10 до 20 Мрад/цикл, наприклад, від 12 до 18 Мрад/цикл, розділених декількома секундами охолодження, або за три цикли при дозі від 7 до 12 Мрад/цикл, наприклад, від 5 до 20 Мрад/цикл, від 10 до 40 Мрад/цикл, від 9 до 11 Мрад/цикл. Як описано в даній заявці, обробка матеріалу за допомогою декількох порівняно низьких доз зазвичай краща, ніж одна висока доза, запобігає перегріванню матеріалу і також підвищує однорідність дози, що проходить через товщину матеріалу. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу матеріал перемішують або іншим способом змішують під час або після кожного циклу і потім перед наступним циклом знову вирівнюють із одержанням рівномірного шару для додаткового підвищення однорідності при обробці. [0057] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу електрони прискорюються, наприклад, до швидкості більше ніж 75 відсотків відносно швидкості світла, наприклад, більше ніж 85, 90, 95 або 99 відсотків відносно швидкості світла. [0058] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу будь-яку обробку, описану в даній заявці, проводять із застосуванням лігноцелюлозного матеріалу, який залишається сухим, як при покупці, або який був висушений, наприклад, за допомогою тепла і/або зниженого тиску. Наприклад, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал містить менше приблизно 25 % мас. утримуваної води, виміряної при 25 °C і при 9 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відносній вологості п'ятдесят відсотків (наприклад, менше приблизно 20 % мас., менше приблизно 15 % мас., менше приблизно 14 % мас., менше приблизно 13 % мас., менше приблизно 12 % мас., менше приблизно 10 % мас., менше приблизно 9 % мас., менше приблизно 8 % мас., менше приблизно 7 % мас., менше приблизно 6 % мас., менше приблизно 5 % мас., менше приблизно 4 % мас., менше приблизно 3 % мас., менше приблизно 2 % мас., менше приблизно 1 % мас. або менше приблизно 0,5 % мас.). [0059] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу можна застосовувати два або більше іонізуючих джерел, таких як два або більше джерел електронів. Наприклад, проби можна обробити, у будь-якому порядку, за допомогою пучка електронів, з наступним гамаопроміненням і УФ опроміненням з довжинами хвиль від приблизно 100 нм до приблизно 280 ні. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу проби обробляють за допомогою трьох джерел іонізуючого опромінення, таких як пучок електронів, гама-опромінення і УФ опромінення з високою енергією. Біомасу переміщують через зону обробки, де її можна піддати бомбардуванню електронами. [0060] Може бути переважним повторити обробку для більш ґрунтовного зменшення опірності біомаси обробці і/або додаткової модифікації біомаси. Зокрема, технологічні параметри можна відрегулювати після першого (наприклад, другого, третього, четвертого або більше) циклу залежно від опірності матеріалу обробці. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу можна використовувати транспортер, який містить кругову систему, у якій біомасу численну кількість разів переміщують через різні процеси, описані вище. Відповідно до деяких інших варіантів реалізації винаходу для багаторазової обробки біомаси (наприклад, 2, 3, 4 або більше разів) застосовують численну кількість обробних пристроїв (наприклад, електроннопроменеві генератори). Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу єдиний електроннопроменевий генератор може бути джерелом численної кількості пучків (наприклад, 2, 3, 4 або більше пучків), які можна використовувати для обробки біомаси. [0061] Ефективність при зміні молекулярної/супермолекулярної структури і/або зменшенні опірності вуглеводмісткої біомаси обробці залежить від застосовуваної енергії електронів і одержуваної дози, при цьому час впливу залежить від потужності і дози. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу потужність дози і сумарну дозу регулюють таким чином, щоб не зруйнувати (наприклад, не обвуглити або не спалити) матеріал біомаси. Наприклад, вуглеводи не повинні бути ушкоджені при обробці, щоб вони могли вивільнятися з біомаси неушкодженими, наприклад, у вигляді мономерних цукрів. [0062] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обробку (із застосуванням будьякого джерела електронів або комбінації джерел) здійснюють до одержання матеріалом дози, що становить щонайменше приблизно 0,05 Мрад, наприклад, щонайменше приблизно 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 125; 150; 175 або 200 Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обробку здійснюють до одержання матеріалом дози, що становить від 0,1 до 100 Мрад, від 1 до 200, від 5 до 200, від 10 до 200, від 5 до 150, від 50 до 150 Мрад, від 5 до 100, від 5 до 50, від 5 до 40, від 10 до 50, від 10 до 75, від 15 до 50, від 20 до 35 Мрад. [0063] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу використовують порівняно низькі дози опромінення, наприклад, для збільшення молекулярної маси целюлозного або лігноцелюлозного матеріалу (із застосуванням будь-якого джерела випромінювання або комбінації джерел, описаних у даній заявці). Наприклад, дозу щонайменше приблизно 0,05 Мрад, наприклад, щонайменше приблизно 0,1 Мрад або щонайменше приблизно 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 або щонайменше приблизно 5,0 Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу опромінення здійснюють доти, поки матеріал не одержить дозу від 0,1 Мрад до 2,0 Мрад, наприклад, від 0,5 Мрад до 4,0 Мрад або від 1,0 Мрад до 3,0 Мрад. [0064] Також може бути бажаним здійснювати опромінення з численної кількості напрямків, одночасно або послідовно, для забезпечення необхідного ступеня проникнення випромінювання в матеріал. Наприклад, залежно від щільності і вологовмісту матеріалу, такого як деревина, і типу застосовуваного джерела випромінювання (наприклад, гамавипромінювання або пучок електронів), максимальне проникнення випромінювання в матеріал може становити лише приблизно 0,75 дюйма (приблизно 1,9 см). У таких випадках, більш товсту секцію (до 1,5 дюймів (приблизно 3,8 см)) можна піддати опроміненню за допомогою першого опромінення матеріалу з однієї сторони і потім перевернути матеріал і опромінювати з іншої сторони. Опромінення з численної кількості напрямків може бути особливо корисним при застосуванні опромінення пучком електронів, при якому опромінення відбувається швидше, ніж гама-опромінення, але яке зазвичай не забезпечує такої великої глибини проникнення. НЕПРОЗОРІ ДЛЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ МАТЕРІАЛИ 10 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0065] Як описано вище, даний винахід може включати обробку матеріалу у камері і/або бункері, сконструйованому із застосуванням непрозорих для випромінювання матеріалів. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу, непрозорі для випромінювання матеріали обрані таким чином, щоб мати можливість захистити компоненти від рентгенівського випромінювання з високою енергією (короткохвильовою), яка може проникати через багато матеріалів. Одним з важливих факторів при конструюванні оболонки, екрануючої випромінювання, є довжина загасання застосовуваних матеріалів, яка буде визначати необхідну товщину конкретного матеріалу, суміші матеріалів або шаруватої структури. Довжина загасання являє собою глибину проникнення, при якій випромінювання зменшується в приблизно 1/e (e=Число Ейлера) разів відносно падаючого випромінювання. Хоча фактично всі матеріали непрозорі для опромінення при достатній товщині, матеріали з високим відсотковим вмістом (наприклад, щільністю) елементів, що мають високе значення Z (атомне число), мають більш коротку довжину загасання випромінювання і, таким чином, при застосуванні таких матеріалів, можна використовувати більш тонкий і більш легкий екрануючий кожух. Прикладами матеріалів з високим значенням Z, застосовуваних при радіаційному захисті, є тантал і свинець. Іншим важливим параметром при радіаційному захисті є половина відстані, що представляє собою товщину конкретного матеріалу, яка буде зменшувати інтенсивність гама-променів на 50 %. Як приклад, для рентгенівського випромінювання з енергією 0,1 МеВ половина товщини становить приблизно 15,1 мм для бетону, приблизно 2,7 мм для свинцю, тоді як при енергії рентгенівського випромінювання 1 МеВ половина товщини для бетону становить приблизно 44,45 мм і для свинцю становить приблизно 7,9 мм. Непрозорі для випромінювання матеріали можуть являти собою матеріали, які є товстими або тонкими за умови, що вони можуть зменшувати випромінювання, що проходить через них у напрямку до іншої сторони матеріалу. Таким чином, якщо необхідно, щоб конкретна оболонка мала низьку товщину стінки, наприклад, для забезпечення невеликої ваги або внаслідок обмеження розмірів, обраний матеріал має мати достатнє значення Z і/або таку довжину загасання, щоб половина його довжини була менше або дорівнює необхідній товщині стінки оболонки. [0066] У деяких випадках, непрозорий для випромінювання матеріал може являти собою шаруватий матеріал, наприклад такий, що містить шар з матеріалу з більш високим значенням Z для забезпечення ефективного екранування і шар з матеріалу з більш низьким значенням Z для забезпечення інших властивостей (наприклад, конструктивної цілісності, міцності при ударі і т.д.). У деяких випадках шаруватий матеріал може являти собою ламінат "підібраний згідно зі значенням Z", наприклад, у тому числі ламінат, у якому шари забезпечують градієнт Z у діапазоні від послідовно розташованих елементів з високим значенням Z до елементів з більш низьким значенням Z. Як зазаначено вище, деяких випадках непрозорі для випромінювання матеріали можуть являти собою блоки, що перекриваються, наприклад, свинцевими і/або бетонними блоками може забезпечити компанія NELCO Worldwide (Берлінгтон, Масачусетс), і можна використовувати камери зі змінюваною конфігурацією. Наприклад, блоки можуть мати конструкцію сухого з'єднання, що забезпечує можливість зміни конфігурації і модульного складання. Наприклад, деякі матеріали, які можуть бути використані, включають модульні бетонні блоки марки MEGASHIELED™, свинцеву цеглу уранової радіоактивної серії. Наприклад, непрозорими для випромінювання матеріалами можуть бути матеріали з високою щільністю, що 3 мають щільність більше ніж приблизно 100 фунт/куб. фут (1601,8 кг/м ), більше ніж приблизно 3 3 200 фунт/куб. фут (3203,7 кг/м ) або більше ніж приблизно 300 фунт/куб. фут (4505,5 кг/м ). Наприклад, бетонні блоки, виготовлені компанією NELCO (г. Берлінгтон, штат Масачусетс), 3 3 мають щільність приблизно 147 фунт/куб. фут (2354,7 кг/м ), 250 фунт/куб. фут (4004,6кг/м ), 3 3 288 фунт/куб. фут (4613,3 кг/м ) і 300 фунт/куб. фут (4505,5 кг/м ). Зазначені матеріали можуть бути використані для створення повністю нової конструкції або вдосконалення існуючих устаткувань. [0067] Непрозорий для випромінювання матеріал може зменшувати випромінювання, що проходить через структуру (наприклад, стінку, двері, стелю, оболонку, ряд зазначених структур або їх комбінацій), виготовлену із зазначеного матеріалу, на щонайменше приблизно 10 %, (наприклад, щонайменше приблизно 20 %, щонайменше приблизно 30 %, щонайменше приблизно 40 %, щонайменше приблизно 50 %, щонайменше приблизно 60 %, щонайменше приблизно 70 %, щонайменше приблизно 80 %, щонайменше приблизно 90 %, щонайменше приблизно 95 %, щонайменше приблизно 96 %, щонайменше приблизно 97 %, щонайменше приблизно 98 %, щонайменше приблизно 99 %, щонайменше приблизно 99,9 %, щонайменше приблизно 99,99 %, щонайменше приблизно 99,999 %) у порівнянні з падаючим випромінюванням. Отже, оболонка, виконана з непрозорого для випромінювання матеріалу, може зменшувати вплив на обладнання/систему/компоненти на таку ж величину. Непрозорі для 11 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 випромінювання матеріали можуть включати нержавіючу сталь, метали зі значеннями Z вище за 25 (наприклад, свинець, залізо), бетон, порожню породу, пісок і їх комбінації. Непрозорі для випромінювання матеріали можуть включати бар'єрний шар у напрямку падаючого випромінювання, що становить щонайменше приблизно 1 мм (наприклад, 5 мм, 10 мм, 5 см, 10 см, 100 см, 1 м, і навіть щонайменше приблизно 10 м). ДЖЕРЕЛА ВИПРОМІНЮВАННЯ [0068] Тип випромінювання визначає види застосовуваних джерел випромінювання, а також випромінюючих обладнань і допоміжного обладнання. Способи, системи і обладнання, описані в даній заявці, наприклад, для обробки матеріалів за допомогою випромінювання, можуть використовувати джерела, описані в даній заявці, а також будь-яке інше джерело, що підходить. [0069] Джерела гама-випромінювання включають радіоактивні ядра, такі як ізотопи кобальту, кальцію, технецію, хрому, галію, індію, йоду, заліза, криптону, самарію, селену, натрію, талію і ксенону. [0070] Джерела рентгенівського випромінювання включають зіткнення пучка електронів з металевими мішенями, такими як вольфрам або молібден, або сплави, або компактні джерела світла, такі як джерела, комерційно вироблені компанією Lyncean. [0071] Альфа-частинки ідентичні ядру атома гелію і утворюються при альфа-розпаді різних радіоактивних ядер, таких як ізотопи вісмуту, полонію, астату, радону, франція, радію, деяких актиноїдів, таких як актиній, торій, уран, нептуній, кюрій, каліфорній, америцій і плутоній. [0072] Джерела ультрафіолетового випромінювання включають дейтерієві або кадмієві лампи. [0073] Джерела інфрачервоного випромінювання включають керамічні лампи із сапфіровими, цинковими або селенідними діафрагмами. [0074] Джерела мікрохвиль включають клістрони, радіочастотні джерела типу Slevin або джерела з атомними пучками, у які застосовують газоподібні водень, кисень або азот. [0075] Прискорювачі, що застосовуються для прискорення часток (наприклад, електрони або іони), можуть бути постійного струму (наприклад, електростатичними постійного струму або електродинамічними постійного струму), радіочастотними лінійними, магнітоіндукційними лінійними або безперервного випромінювання. Наприклад, у способах, описаних у даному документі, можна використовувати різні обладнання опромінення, у тому числі джерела іонізації електричним полем, електростатичні іонні сепаратори, генератори іонізації електричним полем, джерела термоелектронної емісії, джерела іонів з надвисокочастотним розрядом, рециркуляційні або статичні прискорювачі, динамічні лінійні прискорювачі, прискорювачі Ван-ДеГраафа, прискорювачі марки Cockroft Walton (наприклад, прискорювачі ПЕЛЛЕТРОН (PELLETRON®)), LINACS, Dynamitrons (наприклад, прискорювачі ДИНАМІТРОН (DYNAMITRON®)), циклотрони, синхротрони, бетатрони, прискорювачі трансформаторного типу, мікротрони, плазмові генератори, каскадні прискорювачі і складчасті тандемні прискорювачі. Наприклад, у компанії IBA, Бельгія можна придбати прискорювачі циклотронного типу, такі як система РОДОТРОН (RHODOTRON®), при цьому в компанії RDI, тепер IBA Industrial, можна придбати прискорювачі постійного струму, такі як ДИНАМІТРОН (DYNAMITRON®). Інші підходящі системи прискорювачів включають, наприклад: системи типу трансформатора постійного струму з ізольованою магнітною сіткою (ICT), які можна придбати в компанії Nissin High Voltage, Японія; прискорювачі S-band LINAC, які можна придбати в компанії L3-PSD (США), прискорювачі Linac Systems (Франція), Mevex (Канада) і Mitsubishi Heavy Industries (Японія); прискорювачі L-band LINAC, які можна придбати в компанії Iotron Industries (Канада); і прискорювачі на основі ІЛУ, які можна придбати в компанії Лабораторії Будкера (Росія). Іони і іонні прискорювачі розглянуті публікаціях Introductory Nuclear Physics, Kenneth S. Krane, John Wiley & Sons, Inc. (1988), Krsto Prelec, FIZIKA B 6 (1997) 4, 177-206, Chu, William T., "Overview of Light-Ion Beam Therapy" Columbus-Ohio, ICRU-IAEA Meeting, 18-20 березня 2006 року, Iwata, Y. та ін., "Altemating-Phase-Focused IH-DTL for Heavy-Ion Medical Accelerators" Proceedings of EPAC 2006, Единбург, Шотландії) і Leaner, C.M. та ін., "Status of the Superconducting ECR Ion Heavy Venus" Proceedings of EPAC 2000, Відень, Австрія. Деякі прискорювачі часток і їх застосування описані, наприклад Medoff у патенті США № 7,931,784, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. [0076] Електрони можна одержати за допомогою радіоактивних ядер, які зазнають бетарозпаду, таких як ізотопи йоду, цезію, технецію і іридію. Альтернативно, у якості джерела електронів можна використовувати електронну гармату завдяки її термоелектронній емісії і прискорювати за рахунок прискорювального потенціалу. Електронна гармата генерує електрони, які потім прискорюються за рахунок великої різниці потенціалів (наприклад, більше приблизно 500 тисяч, більше приблизно 1 мільйона, більше приблизно 2 мільйонів, більше 12 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приблизно 5 мільйонів, більше приблизно 6 мільйонів, більше приблизно 7 мільйонів, більше приблизно 8 мільйонів, більше приблизно 9 мільйонів або навіть більше 10 мільйонів вольт) і потім їх сканують магнітним способом у площині Х-Y, де електрони спочатку прискорюються в напрямку Z униз по трубі прискорювача і виділяються через діафрагму з фольги. Сканування пучків електронів можна використовувати для збільшення поверхні опромінення при опроміненні матеріалів, наприклад, біомаси, переміщуваної через скануючий пучок. Сканування пучків електронів також дозволяє рівномірно розподілити теплове навантаження на діафрагмі і допомагає зменшити руйнування діафрагми з фольги внаслідок місцевого нагрівання під дією пучка електронів. Руйнування діафрагми з фольги є причиною значного часу простою через наступні необхідні ремонтні роботи і повторного запуску електронної гармати. [0077] У способах, описаних у даній заявці, можна використовувати різні інші обладнання опромінення, у тому числі джерела іонізації електричним полем, електростатичні іонні сепаратори, генератори іонізації електричним полем, джерела термоелектронної емісії, джерела іонів з надвисокочастотним розрядом, рециркуляційні або статичні прискорювачі, динамічні лінійні прискорювачі, прискорювачі Ван-Де-Граафа і складчасті тандемні прискорювачі. Такі обладнання розглянуті, наприклад, Medoff у патенті США № 7,931,784, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. [0078] У якості джерела випромінювання можна використовувати пучок електронів. Перевагами пучка електронів є високі потужності дози (наприклад, 1, 5 або навіть 10 Мрад на сек.), висока пропускна здатність, устаткування з меншою герметизацією і з меншою ізоляцією. Пучки електронів також можуть мати високий електричний коефіцієнт корисної дії (наприклад, 80 %), що дозволяє використовувати менше енергії відносно інших способів опромінення, що може обумовлювати більш низьку вартість експлуатації і знижені викиди парникових газів, які відповідні меншій кількості застосовуваної енергії. Пучки електронів можна одержати, наприклад, за допомогою електростатичних генераторів, каскадних генераторів, трансформаторних генераторів, низькоенергетичних прискорювачів із системою сканування, низькоенергетичних прискорювачів з лінійним катодом, лінійних прискорювачів і імпульсних прискорювачів. [0079] Електрони також можуть бути більш ефективні з погляду виклику змін молекулярної структури вуглеводмістких матеріалів, наприклад, за допомогою механізму розщеплення ланцюгів. Крім того, електрони з енергіями від 0,5 до 10 МеВ можуть проникати в матеріали з низькою щільністю, такі як матеріали біомаси, описані в даній заявці, наприклад, матеріали з 3 об'ємною щільністю менше 0,5 г/см і глибиною від 0,3 до 10 см. Електрони як джерело іонізуючого випромінювання можна застосовувати, наприклад, для порівняно тонких штабелів, шарів або підкладок матеріалів, наприклад, з товщиною менше приблизно 0,5 дюйма (1,27 см), наприклад, менше приблизно 0,4 дюйма (1,016 см), 0,3 дюйма (0,762 см), 0,25 дюйма (0,635 см) або менше приблизно 0,1 дюйма (0,254 см). Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу енергія кожного електрона з пучка електронів становить від приблизно 0,3 МеВ до приблизно 2,0 МеВ (мільйон електрон-вольт), наприклад, від приблизно 0,5 МеВ до приблизно 1,5 МеВ або від приблизно 0,7 МеВ до приблизно 1,25 МеВ. Способи опромінення матеріалів описані в публікації заявки на патент США 2012/0100577 A1, поданої 18 жовтня 2011 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. [0080] Пристої для електронно-променевого опромінення можна придбати або сконструювати. Наприклад, елементи або компоненти, такі як індуктори, конденсатори, кожухи, джерела живлення, кабелі, електропроводка, системи з регульованою напругою, елементи з регулюванням сили струму, ізоляційний матеріал, мікроконтролери і обладнання для охолодження, можна придбати і змонтувати з одержанням пристрою. У деяких випадках серійне обладнання можна модифікувати і/або адаптувати. Наприклад, обладнання і компоненти можна придбати в будь-якому з комерційних джерел, описаних в даному документі, включаючи Ion Beam Applications (Лувен-ля-Нев, Бельгія), Wasik Associates Inc. (Дракат, Масачусетс), NHV Corporation (Японія), Titan Corporation (Сан-Дієго, Каліфорнія), Vivirad High Voltage Corp (Біллерика, Масачусетс) і/або Лабораторії Будкера (Росія). Типові енергії електронів можуть становити 0,5 МеВ, 1 МеВ, 2 МеВ, 4,5 МеВ, 7,5 МеВ або 10 МеВ. Потужність типового обладнання для електронно-променевого опромінення може становити 1 кВт, 5 кВт, 10 кВт, 20 кВт, 50 кВт, 60 кВт, 70 кВт, 80 кВт, 90 кВт, 100 кВт, 125 кВт, 150 кВт, 175 кВт, 200 кВт, 250 кВт, 300 кВт, 350 кВт, 400 кВт, 450 кВт, 500 кВт, 600 кВт, 700 кВт, 800 кВт, 900 кВт або навіть 1000 кВт. Прискорювачі, які можна використовувати, включають опромінювачі NHV середньої енергії серії EPS-500 (наприклад, з напругою прискорювача 500 кВ і струмом пучка 65, 100 або 150 мА), EPS-800 (наприклад, з напругою прискорювача 800 кВ і струмом пучка 65 або 100 мА) або EPS1000 (наприклад, з напругою прискорювача 1000 кВ і струмом пучка 65 або 100 мА). Крім того, 13 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 можна використовувати прискорювачі із серії NHV з високою енергією, такі як EPS-1500 (наприклад, з напругою прискорювача 1500 кВ і струмом пучка 65 мА), EPS-2000 (наприклад, з напругою прискорювача 2000 кВ і струмом пучка 50 мА), EPS-3000 (наприклад, з напругою прискорювача 3000 кВ і струмом пучка 50 мА) і EPS-5000 (наприклад, 5000 і струмом пучка 30 мА). [0081] Вибір оптимального рішення при розгляді технічних характеристик потужності обладнання для електронно-променевого опромінення включає вартість експлуатації, капітальні витрати, амортизаційні витрати і габарити обладнання. Вибір оптимального рішення при розгляді рівнів експозиційної дози електронно-променевого опромінення може бути засновано на витратах на енергію і турботі про екологію, безпеку і здоров'я. Зазвичай, генератори розміщують у камері, наприклад, зі свинцю або бетону, особливо при використанні рентгенівського випромінювання, яке генерується в процесі. Вибір оптимального рішення при розгляді енергій електронів включає вартість енергії. [0082] За допомогою обладнання для електронно-променевого опромінення можна створити або нерухомий пучок, або скануючий пучок. Скануючий пучок може бути переважним завдяки великій довжині розгортки сканування і високим швидкостям сканування, оскільки ці властивості ефективно замінюють більшу ширину нерухомого пучка. Крім того, доступні ширини розгорнення становлять 0,5 м, 1 м, 2 м або більше. Скануючий пучок є переважним згідно з більшістю варіантів реалізації винаходу, описаних у даній заявці, внаслідок більшої ширини розгортки і зниженої ймовірності місцевого нагрівання і поломки діафрагм. ЕЛЕКТРОННІ ГАРМАТИ-ДІАФРАГМИ [0083] Система витягування для прискорювача електронів може містити дві діафрагми з фольги. Охолоджувальний газ у системі витягування із двома діафрагмами з фольги може являти собою продувальний газ або суміш, наприклад, повітря, або чистий газ. Відповідно до одного з варіантів реалізації винаходу газ являє собою інертний газ, такий як азот, аргон, гелій і/або діоксид вуглецю. Переважно застосовувати газ, а не рідину, оскільки втрати енергії в пучку електронів мінімізовані. Можна також використовувати суміші чистого газу, або попередньо змішані, або змішані на лінії перед влученням на діафрагми або в простір між діафрагмами. Охолоджувальний газ можна остудити, наприклад, за допомогою системи теплообміну (наприклад, холодильника) і/або шляхом випаровування з конденсованого газу (наприклад, рідкого азоту, рідкого гелію). Діафрагми з фольги описані в PCT/US2013/064332, поданої 10 жовтня 2013 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. НАГРІВАННЯ І ПРОПУСКНА ЗДАТНІСТЬ ПРИ ОБРОБЦІ ОПРОМІНЕННЯМ [0084] При непружних зіткненнях у біомасі при взаємодії електронів з пучка електронів з речовиною може відбуватися декілька процесів. Наприклад, іонізація матеріалу, розщеплення ланцюга полімерів у матеріалі, зшивання полімерів у матеріалі, окиснення матеріалу, генерування рентгенівського випромінювання ("гальмівного випромінювання") і коливального збудження молекул (наприклад, генерування фононів). Не будучи пов'язаними з конкретним механізмом, зменшення опірності обробці може бути обумовлено декількома із зазначених ефектів непружного зіткнення, наприклад, іонізацією, розщепленням ланцюгів полімерів, окисненням і генеруванням фононів. Деякі із зазначених ефектів (наприклад, зокрема, генерування рентгенівського випромінювання), вимагають екранування і технічних бар'єрів, наприклад, розташування процесів опромінення в бетонній камері (або камері з іншого непрозорого для випромінювання матеріалу). Інший ефект опромінення, коливальне збудження, еквівалентне нагріванню зразка. Нагрівання зразка шляхом опромінення може допомогти зменшити опірність обробці, але перегрів може зруйнувати матеріал, як буде описано нижче. [0085] Адіабатичне підвищення температури (ΔT) у результаті поглинання іонізуючого випромінювання описується рівнянням: ΔT=D/Cp, де D являє собою середню дозу в кГр, Cp являє собою теплоємність у Дж/г°C і Δt являє собою зміну температури в°C. Теплоємність типового сухого матеріалу біомаси буде становити близько 2. Волога біомаса буде мати більш високу теплоємність залежно від кількості води, оскільки теплоємність води дуже висока (4,19 Дж/г°C). Метали мають набагато нижчі теплоємності, наприклад, теплоємність нержавіючої сталі 304 становить 0,5 Дж/г°C. Зміна температури внаслідок миттєвого поглинання випромінювання біомасою і нержавіючою сталлю для різних доз опромінення показана в Таблиці 1. На практиці при більш високих температурах біомаса розкладається, що приводить до максимального відхилення від передбачуваних змін у температурі. 14 UA 116121 C2 Таблиця 1 Розраховане збільшення температури для біомаси і нержавіючої сталі Доза (Мрад) 10 50 100 150 200 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Біомаса розрахункове ΔT (°C) 50 250, (Розкладання) 500, (Розкладання) 750, (Розкладання) 1000, (Розкладання) Сталь ΔT (°C) 200 1000 2000 3000 4000 [0086] Високі температури можуть зруйнувати і/або модифікувати біополімери в біомасі, так що полімери (наприклад, целюлоза) не підходять для додаткової обробки. Біомаса, що зазнає впливу високих температур, може стати темною, липкою і пахнутиме, що вказують на розкладання. Липкість може навіть ускладнити переміщення матеріалу. Запахи можуть бути неприємними і створювати проблему безпеки. Фактично, було виявлено, що в процесах, описаних у даній заявці, доцільно підтримувати біомасу при температурі нижче приблизно 200 °C (наприклад, нижче приблизно 190 °C, нижче приблизно 180 °C, нижче приблизно 170 °C, нижче приблизно 160 °C, нижче приблизно 150 °C, нижче приблизно 140 °C, нижче приблизно 130 °C, нижче приблизно 120 °C, нижче приблизно 110 °C, від приблизно 60 °C до 180 °C, від приблизно 60 °C до 160 °C, від приблизно 60 °C до 150 °C, від приблизно 60 °C до 140 °C, від приблизно 60 °C до 130 °C, від приблизно 60 °C до 120 °C, від приблизно 80 °C до 180 °C, від приблизно 100 °C до 180 °C, від приблизно 120 °C до 180 °C, від приблизно 140 °C до 180 °C, від приблизно 160 °C до 180 °C, від приблизно 100 °C до 140 °C, від приблизно 80 °C до 120 °C). [0087] Було виявлено, що для процесів, описаних у даній заявці (наприклад, для зменшення опірності обробці), необхідне опромінення дозою вище приблизно 10 Мрад. Крім того, необхідна висока пропускна здатність, щоб опромінення не стало вузьким місцем при обробці біомаси. Обробка відповідає рівнянню потужності дози: M=FP/D×час, де M являє собою масу опроміненого матеріалу (кг), F являє собою частку потужності, яка поглинається (безрозмірна величина), P являє собою потужність випромінювання (кВт=напруга в МеВ×струм у мА), час являє собою час обробки (сек.) і D являє собою поглинену дозу (КГр). У типовому процесі, у якому частка поглиненої потужності фіксована, потужність випромінювання залишається постійною і необхідна певна доза, пропускну здатність (наприклад, M, обробленої біомаси) можна підвищити шляхом збільшення часу опромінення. Однак збільшення часу опромінення без можливості охолодження матеріалу може привести до надмірного його нагрівання, як проілюстровано за допомогою розрахунків, наведених вище. Оскільки біомаса має низьку -1 -1 питому теплопровідність (менше приблизно 0,1 Втм K ), розсіювання тепла відбувається -1 -1 повільно, на відміну, наприклад, від металів (більше приблизно 10 Втм K ), які можуть розсіювати енергію швидко, за умови, що є стік тепла для передачі енергії. ЕЛЕКТРОННІ ГАРМАТИ-ПОГЛИНАЧІ ПУЧКА [0088] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу системи і способи включають поглинач пучка (наприклад, затвор). Наприклад, поглинач пучка можна використовувати для швидкого припинення або зменшення опромінення матеріалу без вимикання електроживлення електроннопроменевого обладнання. Альтернативно, поглинач пучка можна використовувати при підключенні живлення пучка електронів, наприклад, поглинач пучка може зупинити пучок електронів, поки струм пучка не досягся необхідного рівня. Поглинач пучка можна помістити між першою діафрагмою з фольги і другою діафрагмою з фольги. Наприклад, поглинач пучка можна встановити таким чином, щоб він був пересувним, тобто так, щоб його можна було переміщувати на траєкторію пучка і забирати із зазначеної траєкторії. Навіть можна використовувати часткове перекриття пучка, наприклад, для регулювання дози опромінення. Поглинач пучка можна встановити на підлозі, на транспортері для біомаси, прикріпити до стінки, до обладнання випромінювання (наприклад, до кронштейна для сканування) або до будь-якої опорної конструкції. Поглинач пучка переважно закріплюють відносно кронштейна для сканування таким чином, щоб пучок можна було ефективно регулювати за допомогою поглинача пучка. Поглинач пучка може містити шарнір, рейку, колеса, прорізи або інші засоби, що дозволяють йому функціонувати при переміщенні в пучок і з пучка. Поглинач пучка можна виконати з будь-якого матеріалу, який буде затримувати щонайменше 5 % електронів, 15 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наприклад, щонайменше 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, щонайменше 80 %, 85 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % або навіть приблизно 100 % електронів. [0089] Поглинач пучка можна виконати з металу, у тому числі, але не обмежуючись ними, з нержавіючої сталі, свинцю, заліза, молібдену, срібла, золота, титану, алюмінію, олова або сплавів перерахованих металів, або ламінатів (шаруватих матеріалів), виготовлених із застосуванням зазначених металів (наприклад, керамічного матеріалу з металевим покриттям, полімеру з металевим покриттям, композиційного матеріалу з металевим покриттям, багатошарових металевих матеріалів). [0090] Поглинач пучка можна остудити, наприклад, за допомогою охолоджуючого текучого середовища, такого як водяний розчин або газ. Поглинач пучка може бути частково або повністю порожнім, наприклад, містити порожнини. Внутрішній простір поглинача пучка можна використовувати для охолоджуючих рідин і газів. Поглинач пучка може мати будь-яку форму, у тому числі, пласку, вигнуту, круглу, овальну, квадратну, прямокутну, скошену і клиноподібну форми. [0091] Поглинач пучка може мати перфораційні отвори, що дозволяє деяким електронам проходити через них, регулюючи (наприклад, зменшуючи), таким чином, рівні опромінення по всій площі діафрагми або в деяких областях діафрагми. Поглинач пучка може являти собою сітку, виготовлену, наприклад, з волокон або дроту. Для регулювання опромінення можна використовувати декілька поглиначів пучка, спільно або незалежно. Поглинач пучка можна регулювати дистанційно, наприклад, за допомогою радіосигналу, або жорстко вмонтувати у двигун для переміщення пучка в різні положення. УЛОВЛЮВАЧІ ДЛЯ ПУЧКА [0092] Варіанти реалізації винаходу, описані в даній заявці, у випадку обробки випромінюванням також можуть включати уловлювач для пучка. Мета уловлювача для пучка полягає в безпечному поглинанні пучка заряджених часток. Подібно поглиначу пучка, уловлювач для пучка можна використовувати для блокування пучка заряджених часток. Однак уловлювач для пучка є набагато більш надійний, ніж поглинач пучка і призначений для блокування повної потужності пучка електронів протягом тривалого періоду часу. Зазначені уловлювачі часто використовують для блокування пучка при підключенні прискорювача до живлення. [0093] Крім того, уловлювачі для пучка виконані з можливістю витримування тепла, виділюваного зазначеними пучками, і зазвичай виготовлені з таких матеріалів, як мідь, алюміній, вуглець, берилій, вольфрам або ртуть. Уловлювач для пучка можна остудити, наприклад, за допомогою охолоджуючого текучого середовища, яке може перебувати в тепловому контакті з уловлювачем для пучка. МАТЕРІАЛИ БІОМАСИ [0094] Лігноцелюлозні матеріали включають, але не обмежуються ними, деревину, пресовану деревину, деревні відходи (наприклад, тирса, деревинна осика, деревинна стружка), трави (наприклад, просо прутикоподібне, китайський очерет, спартина, двопензлик очеретяний), зернові відходи, (наприклад, рисову лушпайку, лушпайку вівса, солому пшениці, ячмінну лушпайку), сільськогосподарські відходи (наприклад, силос, солому каноли, солому пшениці, солому ячменю, солому вівса, солому рису, джут, коноплі, льон, бамбук, сизаль, абаку, стрижні кукурудзяних качанів, кукурудзяну солому, соєву солому, кукурудзяне волокно, люцерну, сіно, волокна кокоса), відходи від переробки цукру (наприклад, макуха, буряковий гніт, макуха агави), водорості, морські водорості, гній, стічні води і суміші будь-яких з перерахованих речовин. [0095] У деяких випадках, лігноцелюлозний матеріал включає стрижні кукурудзяних качанів. Подрібнені або роздроблені молотом стрижні кукурудзяних качанів можна розділити у вигляді шару досить рівномірної товщини для опромінення і після опромінення їх легко диспергувати у середовищі для подальшої обробки. У деяких випадках для полегшення збиральних робіт і збору використовують кукурудзяну рослину цілком, включаючи кукурудзяні стебла, кукурудзяні зерна і у деяких випадках навіть кореневу систему рослини. [0096] Переважно не потрібно додаткових поживних речовин (крім джерела азоту, наприклад, сечовини або аміаку) у процесі ферментації стрижнів кукурудзяних качанів або целюлозних або лігноцелюлозних матеріалів, що містять значні кількості стрижнів кукурудзяних качанів. [0097] Крім того, стрижні кукурудзяних качанів, перед і після подрібнення, легше переміщувати і диспергувати і вони проявляють меншу схильність до утворення вибухових сумішей у повітрі в порівнянні з іншими целюлозними або лігноцелюлозними матеріалами, такими як сіно і трави. 16 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0098] Целюлозні матеріали включають, наприклад, папір, паперові вироби, паперові відходи, паперову масу, пігментний папір, крейдований папір, папір з покриттям, папір з наповнювачами, журнали, друковану продукцію (наприклад, книги, каталоги, довідники, етикетки, календарі, вітальні листівки, брошури, проспекти, газетний папір), папір для принтера, папір з полімерним покриттям, картки, картон, паперовий картон, матеріали з високим вмістом -целюлози, такі як вата, і суміші будь-яких з перерахованих матеріалів. Наприклад, паперові вироби, описані в заявці на патент США № 13/396,365 ("Magazine Feedstocks" Medoff зі співавторами, поданої 14 лютого 2012 року), повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. [0099] Целюлозні матеріали також можуть включати лігноцелюлозні матеріали, які були частково або повністю делігніфіковані. [00100] У деяких випадках можна використовувати інші матеріали біомаси, наприклад, крохмальні матеріали. Крохмальні матеріали включають сам крохмаль, наприклад, кукурудзяний крохмаль, пшеничний крохмаль, картопляний крохмаль або рисовий крохмаль, похідні крохмалю або матеріал, що містить крохмаль, такий як їстівний продукт харчування або сільськогосподарська культура. Наприклад, крохмальний матеріал може являти собою аракачу їстівну, гречану крупу, банан, ячмінь, маніоку, кудзу, окру, саго, сорго, звичайну домашню картоплю, солодку картоплю, таро, ямс або один або більше видів бобових, таких як кінські боби, сочевиця або горох. Суміші будь-яких двох або більше крохмальних матеріалів також є крохмальними матеріалами. Крім того, можна використовувати суміші крохмальних, целюлозних і/або лігноцелюлозних матеріалів. Наприклад, біомаса може являти собою рослину повністю, частину рослини або різні частини рослини, наприклад, пшениці, бавовни, кукурудзи, рису або дерева. Крохмальні матеріали можна обробити із застосуванням будь-яких способів, описаних у даній заявці. [00101] Мікробні матеріали, які можна використовувати в якості сировини, включають, але не обмежуються ними, будь-який природний або генетично модифікований мікроорганізм або організм, який містить або здатний забезпечити джерело вуглеводів (наприклад, целюлозу), наприклад, протисти, наприклад, тварини протисти (наприклад, найпростіші, такі як флагелати, амебоїдні найпростіші, інфузорії і споровики) і рослинні протисти (наприклад, водорості, такі як альвеолярні, хлорарахнофітові, криптомонадові, евгленіди, глаукофітові, гаптофітові, червоні водорості, страменопили і зелені водорості). Інші приклади включають морські водорості, планктони (наприклад, макропланктони, мезопланктон, мікропланктони, нанопланктон, пікопланктон і фемтопланктон), фітопланктон, бактерії (наприклад, грампозитивні бактерії, грамнегативні бактерії і екстремофіли), дріжджі і/або їх суміші. У деяких випадках, мікробну біомасу можна одержати із природних джерел, наприклад, океану, озер, водних об'єктів, наприклад, солоної води або прісної води, або на суші. У якості альтернативи або на додаток, мікробну біомасу можна одержати із систем культивування клітин, наприклад, великомасштабних систем сухого і вологого культивування і ферментації. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу матеріали біомаси, такі як целюлозні, крохмальні і лігноцелюлозні вихідні матеріали, можна одержати із трансгенних мікроорганізмів і рослин, які були модифіковані відносно сорту дикого типу. Такі модифікації можна здійснити, наприклад, за допомогою повторюваних стадій селекції і розведення з одержанням у рослині необхідних ознак. Крім того, зазначені рослини могли містити в порівнянні із сортом дикого типу вилучений, модифікований, з подавленою експресією і/або доданий генетичний матеріал. Наприклад, генетично модифіковані рослини можна одержати за допомогою технологій рекомбінантних ДНК, у яких генетичні модифікації включають внесення або модифікації специфічних генів з батьківських сортів, або, наприклад, шляхом застосування трансгенного розведення, при якому в рослину вводять специфічний ген або гени з іншого виду рослини і/або бактерій. Інший шлях створення генетичної мінливості реалізують через мутаційне розведення, при якому з ендогенних генів штучно створюють нові аллелі. Штучні гени можна створити різними способами, включаючи обробку рослини або насінь, наприклад, за допомогою хімічних мутагенів (наприклад, із застосуванням алкілуючих агентів, епоксидів, алкалоїдів, пероксидів, формальдегіду), опромінення (наприклад, рентгенівського опромінення, гама-опромінення, нейтронів, бета-частинок, альфа-частинок, протонів, дейтронів, УФ-опромінення) і теплового удару або із застосуванням іншого зовнішнього навантаження і наступних методів селекції. Інші способи одержання модифікованих генів реалізують із застосуванням ПЦР зниженої точності і перестановки в ДНК із наступною вставкою необхідної модифікованої ДНК у необхідну рослину або насіння. Способи внесення необхідної генетичної мінливості в насіння або рослину включають, наприклад, застосування бактеріального носія, балістичну трансфекцію, осадження фосфату кальцію, електропорацію, сплайсинг генів, придушення експресії генів, ліпофекцію, 17 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мікроін'єкцію і застосування вірусних носіїв. Додаткові генетично модифіковані матеріали були описані в заявці на патент США № 13/396,369, поданої 14 лютого 2012 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. Будь-які зі способів, описаних у даній заявці, можна реалізувати за допомогою сумішей будь-яких матеріалів біомаси, описаних у даній заявці. ІНШІ МАТЕРІАЛИ [00102] Інші матеріали (наприклад, природні або синтетичні матеріали), наприклад, полімери, можна обробити і/або одержати за допомогою способів, обладнання і систем, описаних у даній заявці. Наприклад, поліетилену (наприклад, лінійного поліетилену низкої щільності і поліетилену високої щільності), полістиролів, сульфонованих полістиролів, полівінілхлориду, складних поліефірів (наприклад, нейлону, DACRON™, KODEL™), поліалкіленових ефірів, полівінілових ефірів, поліамідів (наприклад, KEVLAR™), поліетилентерефталату, ацетату целюлози, ацеталя, поліакрилонітрилу, полікарбонатів (наприклад, LEXAN™), акрилових матеріалів [наприклад, полі(метилметакрилату)], поліакрилонітрилів, поліуретанів, поліпропілену, полібутадієну, поліізобутилену, поліакрилонітрилу, поліхлоропрену (наприклад неопрену), полі(цис-1,4- ізопрену) [наприклад, природного каучуку], полі(транс-1,4-ізопрену) [наприклад, гутаперчі], фенолформальдегіду, меламінформальдегіду, епоксидів, складних поліефірів, поліамінів, полікарбонових кислот, полімолочних кислот, полівінілових спиртів, поліангідридів, поліфторвуглеців (наприклад, TEFLON™), сполук органічного кремнію (наприклад, силіконового каучуку), полісиланів, простих поліефірів (наприклад, поліетиленоксиду, поліпропіленоксиду), восків, масел і із сумішей. У даний винахід також включені пластмаси, гуми, еластомери, волокна, воски, гелі, масла, адгезиви, термопластмаси, термореактивні пластмаси, полімери що розкладаються мікроорганізмами, смоли, отримані із застосуванням зазначених полімерів, інші полімери, інші матеріали і їх комбінації. Зазначені полімери можна одержати за допомогою будь-якого прийнятного способу, у тому числі, за допомогою катіонної полімеризації, аніонної полімеризації, радикальної полімеризації, полімеризації за механізмом метатезиса, полімеризації з розкриттям кільця, привитій полімеризації, адитивній полімеризації. У деяких випадках способи обробки, описані в даному документі, можна використовувати, наприклад, для привитій полімеризації, що ініціюється радикалами, і зшивання. Також можна обробити і/або виготовити композиційні матеріали полімерів, наприклад, зі склом, металами, біомасою (наприклад, волокнами, частками) і керамікою. [00103] Інші матеріали, які можна обробити із застосуванням способів, систем і обладнання, описаного в даному документі, являють собою керамічні матеріали, мінеральні речовини, метали, неорганічні сполуки. Наприклад, кристали кремнію і германію, нітриди кремнію, оксиди металів, напівпровідники, ізолятори, цементи і/або провідники. [00104] Крім того, можна обробити промислові багатокомпонентні або штамповані матеріали (наприклад, відформовані, екструдовані, зварені, склепані, багатошарові або поєднані будьяким способом), наприклад, кабелі, труби, плити, оболонки, інтегральні напівпровідникові кристали, монтажні плати, провід, шини, скло, ламіновані матеріали, приводи, ремені, машини і їх комбінації. Наприклад, обробка матеріалу способами, описаними в даному документі, дозволяє модифікувати поверхні, наприклад, роблячи їх такими, що піддаються подальшій функціоналізації, поєднанню (наприклад, зварюванню), і/або обробка дозволяє зшивати матеріали. ОДЕРЖАННЯ МАТЕРІАЛУ БІОМАСИ – МЕХАНІЧНА ОБРОБКА [00105] Біомаса може перебувати в сухій формі, наприклад, містити менше приблизно 35 % вологи (наприклад, менше приблизно 20 %, менше приблизно 15 %, менше приблизно 10 % менше приблизно 5 %, менше приблизно 4 %, менше приблизно 3 %, менше приблизно 2 % або навіть менше приблизно 1 %). Біомасу також можна поставляти у вологому стані, наприклад, у вигляді вологої твердої речовини, шламу або суспензії, що містить щонайменше приблизно 10 % мас. твердої фази (наприклад, щонайменше приблизно 20 % мас., щонайменше приблизно 30 % мас., щонайменше приблизно 40 % мас., щонайменше приблизно 50 % мас., щонайменше приблизно 60 % мас., щонайменше приблизно 70 % мас.). [00106] У способах, описаних у даній заявці можна використовувати матеріали з низькою об'ємною щільністю, наприклад, целюлозну або лігноцелюлозну сировину, яка була попередньо оброблена фізичними способами для забезпечення об'ємної щільності, що становить менше 3 приблизно 0,75 г/см , наприклад, менше приблизно 0,7; 0,65; 0,60; 0,50; 0,35; 0,25; 0,20; 0,15; 3 0,10; 0,05 або менше, наприклад, приблизно 0,025 г/см . Об'ємну щільність визначають за допомогою ASTM D1895B. Зазначений спосіб включає заповнення вимірювального циліндра відомого об'єму пробою і вимірювання маси проби. Об'ємну щільність розраховують шляхом 18 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поділу маси проби в грамах на відомий об'єм циліндра в кубічних сантиметрах. При необхідності, матеріали з низькою об'ємною щільністю можна ущільнити, наприклад, способами, описаними в патенті США № 7,971,809, що належить Medoff, повний опис якого включено за допомогою посилання. [00107] У деяких випадках попередня обробка включає просіювання матеріалу біомаси. Просіювання можна здійснити через сітку або перфоровану пластину з необхідним розміром отворів, наприклад, менше приблизно 6,35 мм (1/4 дюйма, 0,25 дюйма), (наприклад, менше приблизно 3,18 мм (1/8 дюйма, 0,125 дюйма), менше приблизно 1,59 мм (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), менше приблизно 0,79 мм (1/32 дюйма, 0,03125 дюйма), наприклад, менше приблизно 0,51 мм (1/50 дюйма, 0,02000 дюйма), менше приблизно 0,40 мм (1/64 дюйма, 0,015625 дюйма), менше приблизно 0,23 мм (0,009 дюйма), менше приблизно 0,20 мм (1/128 дюйма, 0,0078125 дюйма), менше приблизно 0,18 мм (0,007 дюйма), менше приблизно 0,13 мм (0,005 дюйма) або навіть менше приблизно 0,10 мм (1/256 дюйма, 0,00390625 дюйма)). В одній з конфігурацій необхідна біомаса провалюється через перфораційні отвори або сито і таким чином, біомаса з розміром, більшим, ніж перфораційні отвори або сито, не зазнає опромінення. Такі більші матеріали можна обробити повторно, наприклад, шляхом подрібнення, або їх можна просто вилучити з обробки. В іншій конфігурації матеріал, розміри якого більше, ніж перфораційні отвори, опромінюють і більш дрібний матеріал видаляють шляхом просіювання або використовують повторно. У такого роду конфігурації транспортер сам (наприклад, частина транспортера) може бути перфорований або виготовлений із застосуванням сітки. Наприклад, відповідно одному з конкретних варіантів реалізації винаходу матеріал біомаси може бути вологим, при цьому перфораційні отвори або сітка дозволяють воді витікати з біомаси перед опроміненням. [00108] Просіювання матеріалу також можна здійснити ручним способом, наприклад, за допомогою оператора або механічного обладнання (наприклад, автомата, обладнаного колірним, відбивним або іншим датчиком), яке видаляє небажаний матеріал. Просіювання також можна здійснити шляхом магнітного просіювання, при цьому магніт розміщюють близько до матеріалу, що переміщується, і магнітний матеріал видаляють шляхом магнітного впливу. [00109] Можлива попередня обробка може включати нагрівання матеріалу. Наприклад, частина транспортера, що переміщує біомасу або інший матеріал, може проходити через зону нагрівання. Зону нагрівання можна створити, наприклад, за допомогою ІЧ-випромінювання, мікрохвиль, спалювання (наприклад, газу, вугілля, нафти, біомаси), резистивного нагрівання і/або індуктивних котушок. Тепло можна застосовувати щонайменше з однієї сторони або більш ніж однієї сторони, нагрівання може бути безперервним або періодичним і нагрівати можна тільки частину матеріалу або весь матеріал. Наприклад, частину переміщуючого жолоба можна нагріти за допомогою нагрівальної сорочки. Нагрівання можна здійснити, наприклад, з метою сушіння матеріалу. У випадку сушіння матеріалу зазначене сушіння можна полегшити, при нагріванні або без нього, шляхом переміщення газу (наприклад, повітря, кисню, азоту, He, CO 2, аргону) над біомасою і/або через біомасу при її переміщенні. [00110] У деяких випадках попередня обробка може включати охолодження матеріалу. Охолодження матеріалу описане в патенті США № 7,900,857, що належить Medoff, опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. Наприклад, охолодження можна здійснити шляхом подачі охолоджуючого текучого середовища, наприклад, води (наприклад, із гліцерином) або азоту (наприклад, рідкого азоту) у нижню частину переміщуючого жолоба. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу охолоджувальний газ, наприклад, охолоджений азот, можна продувати поверх матеріалу біомаси або під системою для переміщення. [00111] Інший можливий спосіб попередньої обробки може включати додавання матеріалу в біомасу або інші види сировини. Додатковий матеріал можна додати, наприклад, шляхом зрошення, розбризкування і/або вливання матеріалу в біомасу при її переміщенні. Матеріали, які можна додати, включають, наприклад, метали, керамічні матеріали і/або іони, як описано в публікації заявки на патент США 2010/0105119 A1 (поданої 26 жовтня 2009 року) і публікації заявки на патент США 2010/0159569 A1 (поданої 16 грудня 2009 року), повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. Можливі матеріали, які можна додати, включають кислоти і основи. Інші матеріали, які можна додати, являють собою окиснювачі (наприклад, пероксиди, хлорати), полімери, полімеризовувані мономери (наприклад такі, що містять ненасичені сполуки), воду, каталізатори, ферменти і/або організми. Матеріал можна додати, наприклад, у чистій формі, у вигляді розчину в розчиннику (наприклад, воді або органічному розчиннику) і/або у вигляді розчину. У деяких випадках розчинник є летучим і може бути приготований з метою випаровування, наприклад, шляхом нагрівання і/або продування 19 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 газу, як описано раніше. Доданий матеріал може утворювати рівномірне покриття на біомасі або являти собою гомогенну суміш різних компонентів (наприклад, біомаси і додаткового матеріалу). Доданий матеріал може модулювати наступну стадію опромінення шляхом збільшення ефективності опромінення, демпфірування опромінення або зміни впливу опромінення (наприклад, від пучків електронів до рентгенівського випромінювання або нагрівання). Зазначений спосіб може не впливати на опромінення, але може бути застосований для подальшої послідовної обробки. Доданий матеріал може допомогти при переміщенні матеріалу, наприклад, за рахунок зниження рівнів пилу. [00112] Біомасу можна направляти на транспортер (наприклад, вібраційні транспортери, що використовуються в камерах, описаних у даній заявці) за допомогою стрічкового транспортера, пневматичного транспортера, гвинтового транспортера, бункера, труби, вручну або за допомогою комбінації перерахованих вище обладнань. Біомасу можна, наприклад, скидати, виливати і/або поміщати на транспортер будь-яким із зазначених способів. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу матеріал доставляють до транспортера, застосовуючи укладену в кожух систему розподілу матеріалу, що допомагає підтримати атмосферу з низьким вмістом кисню і/або регулювати пил і дрібні частки. Зважені або суспендовані в повітрі дрібні частки біомаси і пилу є небажаними, оскільки вони можуть створити небезпеку вибуху або пошкодити фольгу діафрагми електронної гармати (при застосуванні такого пристрою для обробки матеріалу). [00113] Матеріал можна вирівняти для формування рівномірної товщини, що становить від приблизно 0,0312 (приблизно 0,7925 мм) до 5 дюймів (приблизно 127 мм) (наприклад, від приблизно 0,0625 (приблизно 1,5875 мм) до 2,000 дюймів (приблизно 50,8 мм), від приблизно 0,125 (приблизно 3,175 мм) до 1 дюйма (приблизно 25,7 мм), від приблизно 0,125 (приблизно 3,175 мм) до 0,5 дюйма (приблизно 12,7 мм), від приблизно 0,3 (приблизно 7,62 мм) до 0,9 дюйма (приблизно 22,86 мм), від приблизно 0,2 (приблизно 5,08 мм) до 0,5 дюйма (приблизно 12,7 мм), від приблизно 0,25 (приблизно 6,35 мм) до 1 дюйма (приблизно 25,4 мм), від приблизно 0,25 (приблизно 6,35 мм) до 0,5 дюйма (приблизно 12,7 мм), 0,100 (приблизно 2,54 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,150 (приблизно 3,81 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,200 (приблизно 5,08 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,250 (приблизно 6,35 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,300 (приблизно 7,62 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,350 (приблизно 8,89 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,400 (приблизно 10,16 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,450 (приблизно 11,43 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,500 (приблизно 12,7 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,550 (приблизно 13,97 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,600 (приблизно 15,24 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,700 (приблизно 17,78 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,750 (приблизно 19,05 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,800 (приблизно 20,32 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,850 (приблизно 21,59 мм) +/0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,900 (приблизно 22,86 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,900 (приблизно 22,86 мм) +/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм). [00114] У цілому, переважно переміщувати матеріал через пучок електронів якнайшвидше для максимізації пропускної здатності. Наприклад, матеріал можна перемішати зі швидкостями, що становлять щонайменше 1 фут/хв (приблизно 0,305 м/хв), наприклад, щонайменше 2 фут/хв (приблизно 0,610 м/хв), щонайменше 3 фут/хв (приблизно 0,914 м/хв), щонайменше 4 фут/хв (приблизно 1,219 м/хв), щонайменше 5 фут/хв (приблизно 1,524 м/хв), щонайменше 10 фут/хв (приблизно 3,048 м/хв), щонайменше 15 фут/хв (приблизно 4,572 м/хв), 20 (приблизно 6,093 м/хв), 25 (приблизно 7,62 м/хв), 30 (приблизно 9,144 м/хв), 35 (приблизно 10,668 м/хв), 40 (приблизно 12,192 м/хв), 45 (приблизно 13,716 м/хв), 50 фут/хв (приблизно 15,24 м/хв). Швидкість переміщення пов'язана зі струмом пучка, наприклад, у випадку біомаси товщиною ¼ дюйма (приблизно 0,635 см) і 100 мА, для забезпечення достатньої дози опромінення транспортер може переміщуватися зі швидкістю приблизно 20 футів/хв (приблизно 6,096 м/хв), при 50 мА транспортер може переміщуватися зі швидкістю приблизно 10 футів/хв (приблизно 3,048 м/хв) для забезпечення приблизно такої ж дози опромінення. [00115] Після переміщення матеріалу через зону опромінення, можна здійснити додаткову попередню обробку. Можлива додаткова попередня обробка може, наприклад, являти собою процес, описаний стосовно до обробки шляхом попереднього опромінення. Наприклад, біомасу можна обробити шляхом просіювання, нагрівання, охолодження і/або об'єднання з добавками. Винятково при попередньому опроміненні може мати місце гасіння радикалів, наприклад, гасіння радикалів шляхом додавання текучих середовищ або газів (наприклад, кисню, закису азоту, аміаку, рідин), при застосуванні тиску, теплоти і/або додавання акцепторів радикалів. Наприклад, біомасу можна переміщувати з транспортера, яку помістили в кожух і піддати її 20 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 впливу газу (наприклад, кисню), при цьому відбувається гасіння біомаси з утворенням карбоксильованих груп. Відповідно до одного з варіантів реалізації винаходу біомасу під час опромінення піддають впливу хімічно активного газу або рідини. Гасіння біомаси, яка зазнала опроміненню, описано в патенті США № 8,083,906, що належить Medoff, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. [00116] При необхідності, поряд з опроміненням можна використовувати один або більше способів механічної обробки для додаткового зменшення опірності обробці вуглеводмісткого матеріалу. Зазначені способи можна застосовувати перед опроміненням, під час опромінення і/або після нього. [00117] У деяких випадках механічна обробка може включати початкову підготовку вихідної сировини безпосередньо після одержання, наприклад, зменшення розмірів матеріалів, наприклад, шляхом подрібнення, наприклад, різанням, дробленням, прикладанням зсувних зусиль, розпиленням або рубанням. Наприклад, у деяких випадках, рихлу вихідну сировину (наприклад, папір вторинної переробки, крохмальні матеріали або просо прутикоподібне) підготовляють шляхом прикладання зсувних зусиль або подрібнення (shredding). Механічна обробка дозволяє зменшити об'ємну щільність вуглеводмісткого матеріалу, збільшити площу поверхні вуглеводмісткого матеріалу і/або зменшити один або більше розмірів вуглеводмісткого матеріалу. [00118] Згідно іншому варіанту реалізації або на додаток, до даного, вихідний матеріал можна обробити за допомогою іншого способу обробки, такого як, хімічні способи обробки, наприклад, за допомогою кислоти (HСl, H2SO4, H3PO4), основи (наприклад, KOH і NaОН), хімічного окиснювача (наприклад, пероксидів, хлоратів, озону), опромінення, парового вибуху, піролізу, обробки ультразвуком, окиснення, хімічної обробки. Зазначені способи обробки можна реалізувати в будь-якому порядку і у будь-якій послідовності і комбінаціях. Наприклад, вихідний матеріал можна спочатку обробити фізично із застосуванням одного або більше способів обробки, наприклад, шляхом хімічної обробки, у тому числі і у комбінації з кислотним гідролізом (наприклад, при застосуванні HСl, H2SO4, H3PO4), опроміненням, обробкою ультразвуком, окисненням, піролізом або паровим вибухом, і потім піддати механічній обробці. Така послідовність може бути переважною, оскільки матеріали, оброблені за допомогою одного або більш інших способів обробки, наприклад, за допомогою опромінення або піролізу, зазвичай є більш крихкими і, отже, може бути легше здійснена подальша зміна структури матеріалу при механічній обробці. У якості ще одного прикладу, вихідний матеріал можна пропускати через іонізуюче опромінення, використовуючи транспортер, як описано в даній заявці, і потім піддавати механічній обробці. Хімічна обробка дозволяє вилучити деяку частину або весь лігнін (наприклад, при хімічному варінні целюлози) і дозволяє частково або повністю гідролізувати матеріал. Зазначені способи також можна використовувати з попередньо гідролізованим матеріалом. Крім того, зазначені способи можна використовувати з матеріалом, який не був попередньо гідролізований. Перераховані способи можна використовувати із сумішами гідролізованого і негідролізованого матеріалів, наприклад, із сумішами, що містять приблизно 50 % або більше негідролізованого матеріалу, приблизно 60 % або більше негідролізованого матеріалу, приблизно 70 % або більше негідролізованого матеріалу, приблизно 80 % або більше негідролізованого матеріалу або навіть 90 % або більше негідролізованого матеріалу. [00119] Поряд зі зменшенням розміру, яке можна виконати спочатку і/або пізніше при обробці, механічна обробка також може бути переважною з погляду "розкриття", "напруги", руйнування або розпушення вуглеводмістких матеріалів, одержання целюлози з матеріалів більш сприйнятливих до розщеплення ланцюгів і/або руйнуванню кристалічної структури в ході фізичної обробки. [00120] Способи механічної обробки вуглеводмісткого матеріалу включають, наприклад, розмелювання або дроблення. Розмелювання можна виконати із застосуванням, наприклад, молоткової дробарки, кульового млина, колоїдного млина, конічного або конусного млина, дискового млина, бігункового млина, млина Уайлі, зернового млина або іншого млина. Дроблення можна здійснити із застосуванням, наприклад, різальної дробарки/дробарки ударної дії. Деякі типові дробарки включають жорнові дробарки, штифтові дробарки, кавові дробарки і гратознімачі. Дроблення або розмелювання можна забезпечити, наприклад, за допомогою зворотно-поступального штифта або іншого елемента, як це має місце в штифтовому млині. Інші механічні способи обробки включають механічне поздовжнє різання або розривання, інші способи, у яких волокна зазнають тиску, і дроблення шляхом стирання під дією повітря. Підходящі способи механічної обробки додатково включають будь-який інший спосіб, що продовжує руйнування внутрішньої структури матеріалу, яке було ініційовано попередніми стадіями обробки. 21 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 [00121] Системи механічної підготовки сировини можна виконати з можливістю одержання потоків з конкретними характеристиками, такими як, наприклад, конкретні максимальні розміри, конкретні співвідношення довжини до ширини або конкретні співвідношення площ поверхні. Фізична підготовка дозволяє збільшити швидкість реакцій, поліпшити рух матеріалу на транспортері, поліпшити профіль опромінення матеріалу, поліпшити однорідність опромінення матеріалу або знизити необхідний час обробки шляхом розкриття матеріалів і перетворення їх у більш доступні матеріали для процесів і/або реагентів, таких як реагенти в розчині. [00122] Об'ємною щільністю вихідної сировини можна управляти (наприклад, збільшувати). У деяких випадках може бути бажаним одержати матеріал з низькою об'ємною щільністю, наприклад, шляхом ущільнення матеріалу (наприклад, ущільнення може зробити більш легким і менш дорогим переміщення матеріалу в інше місце) і потім повернення матеріалу до стану з більш низькою об'ємною щільністю (наприклад, після переміщення). Матеріал можна ущільнити, наприклад, від менше приблизно 0,2 г/см. куб. до більше приблизно 0,9 г/см. куб. (наприклад, менше приблизно 0,3 до більше приблизно 0,5 г/см. куб., менше приблизно 0,3 до більше приблизно 0,9 г/см. куб., менше приблизно 0,5 до більше приблизно 0,9 г/см. куб., менше приблизно 0,3 до більше приблизно 0,8 г/см. куб., менше приблизно 0,2 до більше приблизно 0,5 г/см. куб.). Наприклад, матеріал можна ущільнити за допомогою способів і обладнання, описаних Medoff у патенті США № 7932065 і міжнародної публікації № WO 2008/073186 (яка була подана 26 жовтня 2007 року, опублікована англійською мовою і призначена для Сполучених Штатів), повні описи яких включені в даний документ за допомогою посилання. Ущільнені матеріали можна обробити будь-якими способами, описаними в даній заявці, або будь-який матеріал, оброблений за допомогою будь-якого зі способів, описаних у даній заявці, можна згодом піддати ущільненню. [00123] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу матеріал, що підлягає обробці, перебуває у формі волокнистого матеріалу, що містить волокна отримані при прикладанні зсувних зусиль до джерела волокон. Наприклад, зазначене прикладання зсувних зусиль можна виконати за допомогою ротаційного ножеподібного інструмента. [00124] Наприклад, до джерела волокон, наприклад, яке є важко розкладаємим або яке мало знижені рівні опірності обробці, можна прикласти зсувні зусилля, наприклад, у ротаційному ножеподібному інструменті, з одержанням першого волокнистого матеріалу. Перший волокнистий матеріал пропускають через перше сито, наприклад, із середнім розміром отворів 1,59 мм або менше (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), і одержують другий волокнистий матеріал. При необхідності, джерело волокон можна розрізати перед прикладанням зсувних зусиль, наприклад, за допомогою шредера. Наприклад, при використанні паперу в якості джерела волокон, папір можна спочатку нарізати на смужки, які, наприклад, мають ширину від 1/4 (приблизно 0,635 см) до 1/2-дюйма (приблизно 1,27 см), використовуючи шредер, наприклад шнековий шредер, що обертається в протилежних напрямках, такий як шредери, вироблені компанією Munson (Ютика, Нью-Йорк). У якості альтернативи роздрібненню (shredding), розмір паперу можна зменшити шляхом різання до необхідного розміру за допомогою гільйотинної різальної машини. Наприклад, гільйотинну різальну машину можна використовувати для розрізування паперу на аркуші, наприклад, шириною 10 дюймів (приблизно 25,4 см) і довжиною 12 дюймів (приблизно 30,5 см). [00125] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу прикладання зсувних зусиль до джерела волокон і пропущення отриманого першого волокнистого матеріалу через перше сито виконують одночасно. Прикладання зсувних зусиль і пропущення також можна здійснити в процесі з періодичним завантаженням. [00126] Наприклад, ротаційний ножеподібний інструмент можна використовувати для одночасного нарізання джерела волокон і просіювання першого волокнистого матеріалу. Ротаційний ножеподібний інструмент містить бункер, який можна завантажити обрізками джерела волокна, отриманими при нарізанні зазначеного джерела. [00127] Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу перед оцукренням і/або ферментацією вихідну сировину обробляють фізичним способом. Фізичні способи обробки можуть включати один або більше із будь-яких способів, описаних у даній заявці, такі як механічна обробка, хімічна обробка, опромінення, обробка ультразвуком, окиснення, піроліз або паровий вибух. Способи обробки можна використовувати при комбінації двох, трьох, чотирьох або навіть усіх з описаних технологій (у будь-якому порядку). При застосуванні більше ніж одного способу обробки зазначені способи можна застосовувати одночасно або в різний час. Крім того, можна використовувати інші способи, що змінюють молекулярну структуру вихідної сировини на основі біомаси, окремо або в комбінації зі способами, описаними в даній заявці. 22 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [00128] Механічні способи обробки, які можна використовувати, і характеристики механічно оброблених вуглеводмістких матеріалів більш докладно описані в публікації заявки на патент США 2012/0100577 A1, поданої 18 жовтня 2011 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. ОБРОБКА УЛЬТРАЗВУКОМ, ПІРОЛІЗ, ОКИСНЕННЯ, ПАРОВИЙ ВИБУХ [00129] При необхідності, замість опромінення або поряд з ним можна використовувати один або більше способів, обраних з обробки ультразвуком, піролізу, окисних способів або способів на основі парового вибуху, для зменшення або подальшого зменшення опірності вуглеводмісткого матеріалу обробці. Наприклад, зазначені способи можна застосовувати перед опроміненням, під час і/або після нього. Такі способи докладно описані Medoff у патенті США № 7,932,065, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. ПРОМІЖНІ СПОЛУКИ І ПРОДУКТИ [00130] Застосовуючи процеси, що описані в даній заявці, матеріал біомаси можна перетворити в один або більше продуктів, таких як енергія, продукти харчування і матеріали. Наприклад, проміжні сполуки і продукти, такі як органічні кислоти, солі органічних кислот, ангідриди, ефіри органічних кислот і палива, наприклад, палива для двигунів внутрішнього згоряння або сировинні матеріали для паливних елементів. У даній заявці описані системи і процеси, у яких можна використовувати в якості вихідної сировини целюлозні і/або лігноцелюлозні матеріали, які є легкодоступними, але часто важко піддаються обробці, наприклад, потоки побутових відходів і потоки макулатури, такі як потоки, що містять газетний папір, крафт-папір, гофрований папір або їх суміші. [00131] Специфічні приклади продуктів включають, але не обмежуються ними, водень, цукри (наприклад, глюкозу, ксилозу, арабінозу, манозу, галактозу, фруктозу, дисахариди, олігосахариди і полісахариди), спирти (наприклад, одноатомні спирти або двохатомні спирти, такі як етанол, н-пропанол, ізобутанол, вторинний бутанол, трет-бутанол або н-бутанол), спирти гідратовані або такі, що містять воду (наприклад, що містять більше 10 %, 20 %, 30 % або навіть більше 40 % води), біодизельне паливо, органічні кислоти, вуглеводні (наприклад, метан, етан, пропан, ізобутен, пентан, н-гексан, біодизельне паливо, біобензин і їх суміші), супутні продукти (наприклад, білки, такі як білки, що розщеплюють клітковину (ферменти) або одноклітинні білки) і суміші будь-яких із зазначених сполук у будь-якій комбінації або відносній концентрації і, можливо, у комбінації з будь-якими добавками (наприклад, паливними добавками). Інші приклади включають карбонові кислоти, солі карбонової кислоти, суміш карбонових кислот і солей карбонових кислот і складні ефіри карбонових кислот (наприклад, метиловий, етиловий і н-пропілові складні ефіри), кетони (наприклад, ацетон), альдегіди (наприклад, ацетальдегід), альфа- і бета-ненасичені кислоти (наприклад, акрилову кислоту) і олефіни (наприклад, етилен). Інші спирти і похідні спиртів включають пропанол, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, 1,3пропандіол, цукрові спирти (наприклад, еритрітол, гліколь, гліцерин, сорбіт, треітол, арабітол, рибітол, манітол, дульцит, фусітол, ідітол, ізомальт, мальтітол, лактітол, ксиліт і інші поліоли) і метилові або етилові складні ефіри будь-якого з перерахованих спиртів. Інші продукти включають метилакрилат, метилметакрилат, D-молочну кислоту, L-молочну кислоту, піровиноградну кислоту, полімолочну кислоту, лимонну кислоту, мурашину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, бурштинову кислоту, валеріанову кислоту, капронову кислоту, 3-гідроксипропіонову кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавлеву кислоту, малонову кислоту, глутарову кислоту, олеїнову кислоту, ліноленову кислоту, гліколеву кислоту, гама-гідроксимасляну кислоту і їх суміші, солі будь-яких з перерахованих кислот, суміші будь-яких кислот і їх відповідні солі. [00132] Будь-яку комбінацію перерахованих вище продуктів один з одним і/або перерахованих вище продуктів з іншими продуктами, при цьому інші продукти можна одержати із застосуванням способів, описаних у даній заявці або іншим способом, можна упаковувати разом і продавати у вигляді продуктів. Продукти можна поєднувати, наприклад, перемішувати, змішувати, або спільно розчиняти або можна просто упаковувати або продавати разом. [00133] Будь-який із продуктів або комбінацій продуктів, описаних у даній заявці, можна дезінфікувати або стерилізувати перед продажем продуктів, наприклад, після очищення або виділення або навіть після упакування, для нейтралізації одного або більше потенційно небажаних забруднюючих речовин, які можуть бути присутніми у продукті (продуктах). Таку санацію можна здійснити шляхом бомбардування електронами, наприклад, з дозою менше приблизно 20 Мрад, наприклад, від приблизно 0,1 до 15 Мрад, від приблизно 0,5 до 7 Мрад або від приблизно 1 до 3 Мрад. [00134] Процеси, що описані в даній заявці, дозволяють одержувати потоки різних побічних продуктів, які можна використовувати для генерування пари і електрики для застосування в 23 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інших частинах підприємства (спільне виробництво теплової і електричної енергії) або продавати на відкритому ринку. Наприклад, пара, що утворюється при згоранні потоків побічних продуктів, можна використовувати в процесі дистиляції. У якості іншого прикладу, електрику, що генерується при згоранні потоків побічних продуктів, можна використовувати в електроннопроменевих генераторах, застосовуваних при попередній обробці. [00135] Побічні продукти, що використовуються для генерування пари і електрики, одержують із декількох джерел протягом всього процесу. Наприклад, анаеробне зброджування стічних вод дозволяє одержати біогаз із високим рівнем метану і маленькою кількістю відпрацьованої біомаси (шламу). У якості іншого прикладу, можна використовувати тверді речовини, отримані після оцукрення і/або після дистиляції (наприклад, непрореагувавший лігнін, целюлозу і геміцелюлозу, що залишилися від попередньої обробки і первинних процесів), наприклад, спалюючи їх в якості палива. [00136] Інші проміжні сполуки і продукти, у тому числі продукти харчування і фармацевтичні продукти, описані в публікації заявки на патент США 2010/0124583 A1, що належить Medoff, опублікованої 20 травня 2010 року, повний опис якої тим самим включено в даний документ за допомогою посилання. ПРОДУКТИ, ОТРИМАНІ З ЛІГНІНУ [00137] Вважається, що відпрацьована біомаса (наприклад, відпрацьований лігноцелюлозний матеріал), отриманий в результаті лігноцелюлозної обробки описаними способами, має високий вміст лігніну і крім того, що її можна використовувати для одержання енергії за допомогою спалювання в устаткуванні для спільного виробництва теплової і електричної енергії, може застосовуватися в якості інших цінних продуктів. Наприклад, лігнін можна використовувати як є в якості пластмаси або його властивості можна поліпшити синтетичними способами для одержання іншої пластмаси. У деяких випадках, лігнін також можна перетворити в лігносульфонати, які можна використовувати в якості зв'язувальних речовин, диспергаторів, емульгаторів або в якості комплексоутворюючих агентів. [00138] При застосуванні в якості зв'язувальної речовини, лігнін або лігносульфонат можна, наприклад, використовувати у вугільних брикетах, у керамічних матеріалах, для зв'язування чорного вуглецю, для зв'язування добрив і гербіцидів, у якості пиловгамовувача, при одержанні фанери і пресованої деревини, для зв'язування кормів для тварин, у якості зв'язувальної речовини для скловолокна, у якості зв'язувальної речовини в мастиці для приклеювання лінолеуму і у якості стабілізатора ґрунтів. [00139] При застосуванні в якості диспергатора лігнін або лігносульфонати можна використовувати, наприклад, у бетонних сумішах, глиняних і керамічних матеріалах, барвниках і пігментах, при вичиненні шкіри і у сухій штукатурці. [00140] При застосуванні в якості емульгатора лігнін або лігносульфонати можна використовувати, наприклад, в асфальті, пігментах і барвниках, пестицидах і парафінових емульсіях. [00141] При застосуванні в якості комплексоутворюючого агента, лігнін або лігносульфонати можна використовувати, наприклад, у системах поживних мікроелементах, чистячих сполуках, і системах водопідготовки, наприклад, для систем котлів і систем охолодження. [00142] У випадку виробництва енергії лігнін у цілому має більш високий енерговміст, ніж голоцелюлоза (целюлоза і геміцелюлоза), оскільки він містить більше вуглецю, ніж голоцелюлоза. Наприклад, сухий лігнін може мати енерговміст від приблизно 11000 БТЕ (приблизно 25,6 МДж/кг) до 12500 БТЕ на фунт (приблизно 29,1 МДж/кг) у порівнянні з діапазоном від 7000 (приблизно 16,3 МДж/кг) до 8000 БТЕ на фунт (приблизно 18,6 МДж/кг) голоцелюлози. По суті, лігнін можна ущільнити і перетворити в брикети і гранули, застосовувані для спалювання. Наприклад, лігнін можна перетворити в гранули за допомогою будь-якого способу, описаного в даній заявці. Для одержання більш повільнозгораючої гранули або брикету лігнін можна піддати зшиванню, наприклад, застосовуючи дозу опромінення від приблизно 0,5 Мрад до 5 Мрад. Зшивання дозволяє одержати більш повільнозгораючий формфактор. Форм-фактор, такий як гранула або брикет, можна перетворити в "синтетичне вугілля" або деревне вугілля за допомогою піролізу під час відсутності повітря, наприклад, при температурі від 400 до 950C. Перед піролізом може бути бажаним зшивання лігніну для підтримки конструктивної цілісності. ОЦУКРЕННЯ [00143] Для перетворення вихідної сировини у форму, яку можна легко обробити, глюканабо ксиланмістку целюлозу у вихідній сировині можна піддавати гідролізу з одержанням низькомолекулярних вуглеводів, таких як цукру, за допомогою оцуровуючого агента, наприклад, ферменту або кислоти, даний процес називається оцукрення. Потім низькомолекулярні 24 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вуглеводи можна використовувати, наприклад, на існуючому виробничому підприємстві, такому як підприємство з виробництва одноклітинного білка, підприємство з виробництва ферментів або підприємство з виробництва палива, наприклад, підприємство з виробництва етанолу. [00144] Вихідну сировину можна піддавати гідролізу шляхом використання ферменту, наприклад, шляхом об'єднання матеріалів і ферменту в розчиннику, наприклад, у водному розчині. [00145] Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу ферменти можуть надходити за рахунок організмів, які розкладають біомасу, таку як целюлозні і/або лігнінові частини біомаси, містять або продукуються різні розщеплюючі клітковину ферменти (целюлази), лігнінази або різні руйнуючі біомасу метаболіти з маленькими молекулами. Зазначені ферменти можуть являти собою комплекс ферментів, які діють сиенергічно і розщеплюють кристалічні целюлозні або лігнінові частини біомаси. Приклади розщеплюючих клітковину ферментів включають: ендоглюканази, целобіогідролази і целобіази (бета-глюкозидази). [00146] Під час оцукрення целюлозний субстрат можна спочатку гідролізувати за допомогою ендоглюканаз у випадкових місцях з одержанням олігомерних проміжних сполук. Далі зазначені проміжні сполуки стають субстратами для екзотермічного розщеплення глюканаз, таких як целобіогідролаза, з одержанням целобіози з кінцевих груп целюлозного полімеру. Целобіоза являє собою водорозчинний 1,4-зв'язаний димер глюкози. І нарешті, целобіаза розщеплює целобіозу з одержанням глюкози. Ефективність (наприклад, час гідролізу і/або повнота гідролізу) такого процесу залежить від опірності обробці целюлозного матеріалу. [00147] Відповідно, оброблені матеріали біомаси можна оцукровувати шляхом об'єднання матеріалу і ферменту целюлаза в рідкому середовищі, наприклад, водяному розчині. У деяких випадках, перед оцукренням матеріал кип'ятять, замочують або варять у гарячій воді, як описано Medoff і Masterman у публікації заявки на патент США 2012/0100577 A1, опублікованої 26 квітня 26 2012 року, повний опис якої включено в даний документ. [00148] Процес оцукрення можна частково або повністю здійснити в баку (наприклад, у баку з об'ємом щонайменше 4000, 40000 або 500000 л), на виробничому підприємстві і/або його можна частково або повністю здійснити при переміщенні, наприклад, у залізничній цистерні, автоцистерні або в супертанкері або трюмі судна. Час, необхідний для повного оцукрення, буде залежати від умов обробки і застосовуваних вуглеводмісткого матеріалу і ферменту. При проведенні оцукрення на виробничому підприємстві в контрольованих умовах целюлозу можна по суті повністю перетворити в цукор, наприклад, глюкозу, протягом від приблизно 12 до 96 годин. Якщо оцукрення здійснюють частково або повністю при переміщенні, оцукрення може зайняти більше часу. [00149] У цілому, переважно, щоб вміст баку в ході оцукрення перемішували, наприклад, використовуючи струминеве перемішування, як описано в міжнародній заявці на патент № PCT/US2010/035331, поданої 18 травня 2010 року, яка була опублікована англійською мовою як WO 2010/135380 і призначена для Сполучених Штатів, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. [00150] Додавання поверхнево-активних речовин може збільшити швидкість оцукрення. Приклади поверхнево-активних речовин включають неіонні поверхнево-активні речовини, такі як поліетиленгліколеві поверхнево-активні речовини Твін (Tween) 20 або Твін (Tween) 80, іонні поверхнево-активні речовини або амфотерні поверхнево-активні речовини. [00151] У цілому, переважно, щоб концентрація розчину цукру, отриманого в результаті оцукрення, була порівняно високою, наприклад, більше 40 % або більше 50, 60, 70, 80, 90 або навіть більше 95 % за масою. Воду можна вилучити, наприклад, шляхом випаровування, для збільшення концентрації розчину цукру. Це зменшить об'єм при переміщенні, а також дозволить придушити ріст мікробів у розчині. [00152] Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу можна використовувати розчини цукру з більш низькими концентраціями, у цьому випадку може бути бажаним додавання протимікробної добавки, наприклад, антибіотика широкого спектра дії, при низькій концентрації, наприклад, від 50 до 150 ppm. Інші підходящі антибіотики включають амфотерицин B, ампіцилін, хлорамфенікол, ципрофлоксацин, гентаміцин, гигроміцин B, канаміцин, неоміцин, пеніцилін, пуроміцин, стрептоміцин. Антибіотики будуть пригнічувати ріст мікроорганізмів під час переміщення і зберігання і їх можна використовувати при підходящих концентраціях, наприклад, від 15 до 1000 ppm за масою, наприклад, від 25 до 500 ppm або від 50 до 150 ppm. При необхідності, можна додати антибіотик, навіть якщо концентрація цукру порівняно висока. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу можна використовувати інші добавки із протимікробними або консервуючими властивостями. Протимікробна добавка (добавки) переважно являє собою харчові добавки. 25 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [00153] Розчин з порівняно високою концентрацією можна одержати за рахунок обмеження кількості води, що додається до вуглеводмісткому матеріалу з ферментом. Концентрацію можна регулювати, наприклад, контролюючи ступінь оцукрення. Наприклад, концентрацію можна збільшити шляхом додавання в розчин більшої кількості вуглеводмісткого матеріалу. Для підтримки рівня цукру, який утворюється в розчині, можна додати поверхнево-активну речовину, наприклад, одну з речовин, описаних вище. Крім того, можна збільшити розчинність шляхом збільшення температури розчину. Наприклад, розчин можна підтримувати при температурі від 40 до 50 °C, від 60 до 80 °C або навіть при більш високій температурі. ОЦУКРОВУЮЧІ АГЕНТИ [00154] Підходящі розщеплюючі клітковину ферменти включають целюлази, отримані з видів, що відносяться до родів Bacillus, Coprinus, Myceliophthora, Cephalosporium, Scytalidium, Penicillium, Aspergillus, Pseudomonas, Humicola, Fusarium, Thielavia, Acremonium, Chrysosporium і Trichoderma, зокрема целюлази, отримані за допомогою штаму, обраного з виду Aspergillus (див., наприклад, публікацію Європейського патенту № 0458162), Humicola insolens (перекласифікованого як Scytalidium thermophilum, див., наприклад, патент США № 4,435,307), Coprinus cinereus, Fusarium oxysporum, Myceliophthora thermophila, Meripilus giganteus, Thielavia terrestris, Acremonium sp. (у тому числі, але не обмежуючись ними, A. persicinum, A. acremonium, A. brachypenium, A. dichromosporum, A. obclavatum, A. pinkertoniae, A. roseogriseum, A. incoloratum і A. furatum). Переважні штами включають Humicola insolens DSM 1800, Fusarium oxysporum DSM 2672, Myceliophthora thermophila CBS 117.65, Cephalosporium sp. RYM-202, Acremonium sp. CBS 478.94, Acremonium sp. CBS 265.95, Acremonium persicinum CBS 169.65, Acremonium acremonium AHU 9519, Cephalosporium sp. CBS 535.71, Acremonium brachypenium CBS 866.73, Acremonium dichromosporum CBS 683,73, Acremonium obclavatum CBS 311.74, Acremonium pinkertoniae CBS 157.70, Acremonium roseogriseum CBS 134.56, Acremonium incoloratum CBS 146.62 і Acremonium furatum CBS 299.70H. Розщеплюючі клітковину ферменти також можна одержати з Chrysosporium, переважно, штаму Chrysosporium lucknowense. Додаткові штами, які можна використовувати, включають, але не обмежуються ними, Trichoderma (зокрема, T. viride, T. reesei і T. koningii), алкалофільний Bacillus (див., наприклад, патент США № 3,844,890 і публікацію Європейського патенту № 0458162) і Streptomyces (див., наприклад, публікацію Європейського патенту № 0458162). [00155] Поряд з ферментами або в комбінації з ними, для оцукрення лігноцелюлозних і целюлозних матеріалів можна використовувати кислоти, основи і інші хімічні сполуки (наприклад, окиснювачі). Зазначені матеріали можна використовувати в будь-якій комбінації або послідовності (наприклад, до, після і/або під час додавання ферменту). Наприклад, можна використовувати сильні мінеральні кислоти (наприклад, HСl, H 2SO4, H3PO4) і сильні основи (наприклад, NaОН, KOH). ЦУКРИ [00156] У процесах, описаних у даній заявці, наприклад, після оцукрення, можна виділити цукри (наприклад, глюкозу і ксилозу). Наприклад, цукри можна за допомогою осадження, кристалізації, хроматографії (наприклад, хроматографії із псевдорухомим шаром, хроматографії високого тиску), центрифугування, екстракції, будь-якого іншого способу виділення, відомого в даній області техніки, і їх комбінацій. ГІДРУВАННЯ І ІНШІ ХІМІЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ [00157] Процеси, що описані в даній заявці, можуть включати гідрування. Наприклад, глюкозу і ксилозу можна гідрувати із одержанням сорбіту і ксиліту, відповідно. Гідрування можна виконати шляхом застосування каталізатора (наприклад, Pt/гама-Al2O3, Ru/C, нікелевого каталізатора Ренея або інших каталізаторів, відомих у даній області техніки) у комбінації з H 2 при високому тиску (наприклад, від 10 (приблизно 69 кПа) до 12000 фунт/кв. дюйм (приблизно 82,7 МПа)). Можна використовувати інші види хімічного перетворення продуктів у результаті процесів, описаних у даній заявці, наприклад, виробництво продуктів, отриманих з органічного цукру (наприклад, фурфуролу і продуктів, отриманих з фурфуролу). Хімічні перетворення отриманих із цукру продуктів описані в патенті США № 13/934,704, поданому 3 липня 2013 року, опис якого в повному об'ємі включено в даний документ за допомогою посилання. ФЕРМЕНТУВАННЯ [00158] Дріжджі і бактерії Zymomonas, наприклад, можна використовувати для ферментації або перетворення цукру (цукрів) у спирт (спирти). Нижче описані інші мікроорганізми. Оптимальне значення pН для ферментації становить від приблизно 4 до 7. Наприклад, оптимальне значення pН для дріжджів становить від приблизно 4 до 5, тоді як оптимальне значення pН для Zymomonas становить від приблизно 5 до 6. Типовий час ферментації становить від приблизно 24 до 168 годин (наприклад, від 24 до 96 годин) при температурі в 26 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 діапазоні від 20 °C до 40 °C (наприклад, від 26 °C до 40 °C), однак термофільні мікроорганізми віддають перевагу більш високим температурам. [00159] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, наприклад, при застосуванні анаеробних організмів, щонайменше частину ферментації проводять під час відсутності кисню, наприклад, в атмосфері інертного газу, такого як N2, Ar, He, CO2 або їх суміші. Крім того, суміш можна постійно продувати інертним газом, що проходять через бак при протіканні частини або всього процесу ферментації. У деяких випадках, анаеробні умови можна досягти або підтримати за рахунок утворення діоксиду вуглецю в процесі ферментації, при цьому додатковий інертний газ не потрібен. [00160] Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу весь або частина процесу ферментації можна перервати перед повним перетворенням низькомолекулярного цукру в продукт (наприклад, етанол). Проміжні продукти ферментації включають цукор і вуглеводи з високими концентраціями. Цукри і вуглеводи можна виділити із застосуванням будь-яких засобів, відомих у даній області техніки. Зазначені проміжні продукти ферментації можна використовувати при одержанні поживного продукту для споживання людиною або твариною. Додатково або в якості альтернативи, проміжні продукти ферментації можна подрібнити до тонкодисперсних часток у лабораторному млині з нержавіючої сталі і одержати мукоподібну речовину. У процесі ферментації можна використовувати струминеве перемішування, і в деяких випадках оцукрення і ферментацію виконують у тому самому баку. [00161] Поживні речовини для мікроорганізмів можна додати під час оцукрення і/або ферментації, наприклад, пакети з харчовими поживними речовинами, описані в публікації заявки на патент США 2012/0052536, поданої 15 липня 2011 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. [00162] "Ферментація" включає способи і продукти, описані в патентних заявках №№ PCT/US2012/71093 опублікованої 27 червня 2013 року, PCT/ US2012/71907 опублікованої 27 червня 2012 року і PCT/US2012/71083 опублікованої 27 червня 2012 року, зміст яких у повному об'ємі включене в даний документ за допомогою посилання. [00163] Пересувні ферментери можна використовувати, як описано в міжнародній патентній заявці № PCT/US2007/074028 (яка була подана 20 липня 2007 року, була опублікована англійською мовою як WO 2008/011598 і призначена для Сполучених Штатів) і в опублікованому патенті США № 8,318,453, зміст яких включено в даний документ у повному об'ємі. Подібним чином, обладнання для оцукрення може бути пересувним. Крім того, оцукрення і/або ферментацію можна частково або повністю здійснити під час перевезення. ФЕРМЕНТУЮЧІ АГЕНТИ [00164] Мікроорганізм(и), що застосовуються при ферментації, можуть являти собою природні мікроорганізми і/або сконструйовані мікроорганізми. Наприклад, мікроорганізм може являти собою бактерію (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, бактерію, розщеплюючу клітковину), гриб, (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, дріжджі), рослину, протист, наприклад, найпростіший або грибоподібний протист (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, слизовик) або морські водорості. При сумісності організмів можна використовувати суміші організмів. [00165] Підходящі ферментуючі мікроорганізми мають здатність перетворювати вуглеводи, такі як глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза, манноза, галактоза, олігосахариди або полісахариди, у продукти ферментації. Ферментуючі мікроорганізми включають штами роду Saccharomyces spp. (у тому числі, але не обмежуючись ними, S. cerevisiae (пекарські дріжджі), S. distaticus, S. uvarum), роду Kluyveromyces, (у тому числі, але не обмежуючись ними, K. marxianus, K. fragilis), роду Candida (у тому числі, але не обмежуючись ними, C. pseudotropicalis і C. brassicae), Pichia stipitis (родич Candida shehatae), роду Clavispora (у тому числі, але не обмежуючись ними, C. lusitaniae і C. opuntiae), роду Pachysolen (у тому числі, але не обмежуючись ними, P. tannophilus), роду Bretannomyces (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, B. Clausenii (Philippidis, G. P., 1996, Cellulose bioconversion technology, в Handbook on Bioethanol: Production and Utilization, Wyman, C.E., ed., Taylor & Francis, Washington, DC, 179-212)). Інші підходящі мікроорганізми включають, наприклад, Zymomonas mobilis, Clostridium spp. (у тому числі, але не обмежуючись ними, C. thermocellum (Philippidis, 1996, supra), C. saccharobutylacetonicum, C. tyrobutyricum C. saccharobutylicum, C. Puniceum, C. beijernckii і C. acetobutylicum), Moniliella spp. (у тому числі, але не обмежуючись ними, M. pollinis, M. tomentosa, M. madida, M. nigrescens, M. oedocephali, M. megachiliensis), Yarrowia lipolytica, Aureobasidium sp., Trichosporonoides sp., Trigonopsis variabilis, Trichosporon sp., Moniliellaacetoabutans sp., Typhula variabilis, Candida magnoliae, Ustilaginomycetes sp., 27 UA 116121 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Pseudozyma tsukubaensi, дріжджові види пологів Zygosaccharomyces, Debaryomyces, Hansenula і Pichia і гриби роду dematioid Torula (наприклад, T.corallina). [00166] Додаткові мікроорганізми включають групу Lactobacillus. Приклади включають Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus coryniformis, наприклад, Lactobacillus coryniformis підвид torquens, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus brevis. Інші мікроорганізми включають Pediococus penosaceus, Rhizopus oryzae. [00167] Деякі організми, такі як бактерії, дріжджі і гриби, можна використовувати для ферментації продуктів, отриманих з біомаси, таких як цукри і спирти, з одержанням бурштинової кислоти і подібних продуктів. Наприклад, організми можна вибрати з: Actinobacillus succinogenes, Anaerobiospirillum succiniciproducens, Mannheimia succiniciproducens, Ruminococcus flaverfaciens, Ruminococcus albus, Fibrobacter succinogenes, Bacteroides fragilis, Bacteroides ruminicola, Bacteroides amylophilus, Bacteriodes succinogenes, Mannheimia succiniciproducens, Corynebacterium glutamicum, Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Byssochlamys nivea, Lentinus degener, Paecilomyces varioti, Penicillium viniferum, Saccharomyces cerevisiae, Enterococcus faecali, Prevotella ruminicolas, Debaryomyces hansenii, Candida catenulata VKM Y-5, C. mycoderma VKM Y-240, C. rugosa VKM Y-67, C. paludigena VKM Y-2443, C. utilis VKM Y-74, C. utilis 766, C. zeylanoides VKM Y-6, C. zeylanoides VKM Y-14, C. zeylanoides VKM Y-2324, C. zeylanoides VKM Y-1543, C. zeylanoides VKM Y-2595, C. valida VKM Y-934, Kluyveromyces wickerhamii VKM Y-589, Pichia anomala VKM Y-118, P. besseyi VKM Y-2084, P. media VKM Y1381, P. guilliermondii H-P-4, P. guilliermondii 916, P. inositovora VKM Y-2494, Saccharomyces cerevisiae VKM Y-381, Torulopsis Candida 127, T. Candida 420, Yarrowia lipolytica 12a, Y. lipolytica VKM Y-47, Y. lipolytica 69, Y. lipolytica VKM Y-57, Y. lipolytica 212, Y. lipolytica 374/4, Y. lipolytica 585, Y. lipolytica 695, Y. lipolytica 704 і сумішей перерахованих організмів. [00168] Багато таких мікробних штамів є загальнодоступними, і їх можна придбати на ринку або через сховища, такі як ATCC (Американська колекція клітинних культур, Манасас, Вірджинія, США), NRRL (Колекція клітинних культур Служби сільськогосподарських досліджень, Пеорія, Іллінойс, США) або DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen Gmbh, Брауншвейг, Німеччина), зокрема. [00169] Комерційно доступні дріжджі включають, наприклад, Ред Стар (Red Star®)/Лесафре Етанол Ред (Lesaffre Ethanol Red) (які можна придбати в компанії Red Star/Lesaffre, США), ФАЛІ (FALI®) (які можна придбати в компанії Fleischmann's Yeast, підрозділ Burns Philip Food Inc., США), СУПЕРСТАРТ (SUPERSTART®) (які можна придбати в компанії Alltech, на даний час Lalemand), ГЕРТ СТРАНД (GERT STRAND®) (які можна придбати в компанії Gert Strand AB, Швеція) і ФЕРМОЛ (FERMOL®) (які можна придбати в компанії DSM Specialties). ДИСТИЛЯЦІЯ [00170] Після ферментації отримані рідини можна піддавати дистиляції із застосуванням, наприклад, "бражної колони", для відділення етанола і інших спиртів від основного об'єму води і залишкової твердої фази. Пара, що виходить із бражної колони, може являти собою, наприклад, 35 % за масою етанолу і може бути завантажена у ректифікаційну колону. Суміш майже азеотропного (92,5 %) етанолу і води з ректифікаційної колони можна очистити з одержанням чистого (99,5 %) етанолу, використовуючи парофазні молекулярні сита. Кубові залишки бражної колони можна направити на перший щабель триступеневого випарника. Зворотний холодильник ректифікаційної колони може забезпечити тепло для такого першого щабля випарника. Після першого ступеню випарника тверду речовину можна відокремити із застосуванням центрифуги і висушити в барабанній сушарці. Частину (25 %) продукту із центрифуги можна повторно використовувати для ферментації, а залишок направити на другий і третій ступень випарника. Більшу частину конденсату з випарника можна повернути в процес у вигляді досить чистого конденсату, при цьому невелику частину відокремлюють і направляють на обробку стічних вод для запобігання нагромадження низькокиплячих сполук. ВУГЛЕВОДНЕВОМІСТКІ МАТЕРІАЛИ [00171] Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу за допомогою способів і систем, описаних у даній заявці, можна обробити вуглеводневомісткі матеріали. Будь-який процес, описаний у даній заявці, можна використовувати для обробки будь-якого вуглеводневомісткого матеріалу, описаного в даній заявці. Мають на увазі, що "вуглеводневомісткі матеріали", застосовувані в даній заявці, включають нафтоносні піски, нафтоносний сланець, бітумінозні піски, вугільний пил, вугільну суспензію, бітум, різні типи вугілля і інші природні і синтетичні матеріали, що містять як вуглеводневі компоненти, так і тверді речовини. Тверда речовина може включати гірську породу, пісок, глину, камінь, мул, буровий шлам або інші тверді органічні і/або неорганічні речовини. Зазначений термін також може включати відходи, такі як відходи і 28