1.一种预处理颗粒纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的小于0.01的酸中和能力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的小于约0.009、小于约0.008或小于约0.007的酸中和能力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的约0.0001到约0.01、约0.001到约0.01、约0.002到约0.01、约0.003到约0.01、约
0.0001到约0.009或约0.0001到约0.008的酸中和能力。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述细颗粒部分具有按方案A所确定的至少约
0.001、至少约0.005或至少约0.01的酸中和能力。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述细颗粒部分具有按方案A所确定的如下酸中和能力，使得所述细颗粒部分的酸中和能力与所述净化的生物质原料的酸中和能力之比为至少约0.5∶1、至少约0.7∶1、至少约0.9∶1、至少约1.1∶1、至少约1.3∶1、或至少约1.5∶1、至少约2∶1。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的为所述生物质原料的酸中和能力的至多约90％、至多约85％、至多约80％、至多约75％或至多约70％的酸中和能力。
7.一种预处理颗粒纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的为所述生物质原料的酸中和能力的至多约
90％的酸中和能力。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的为所述生物质原料的酸中和能力的至多约85％、至多约80％、至多约75％或至多约70％的酸中和能力。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的为所述生物质原料的酸中和能力的至多65％、至多约60％、至多约55％、至多约50％或至多约45％的酸中和能力。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的为所述生物质原料的酸中和能力的约10％到约95％、约10％到约90％、约
10％到约80％、约20％到约95％、约20％到约90％、约20％到约80％、约30％到约95％、约
30％到约90％、约30％到约80％、约40％到约95％、约40％到约90％、约40％到约80％、约
50％到约95％、约50％到约90％、约50％到约80％、约60％到约95％、约60％到约90％、约60％到约80％、约70％到约95％、约70％到约90％或约70％到约80％的酸中和能力。
11.一种预处理包含纤维素、半纤维素和木质素的颗粒纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述颗粒生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料；
使所述净化的颗粒生物质原料与酸性液体介质在酸浸渍区中接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料，其中被引入到所述酸浸渍区的酸与所述净化的颗粒生物质原料的固体部分的重量比小于约0.05∶1；以及
使所述酸浸渍的生物质原料与水在高温和高压下在预处理区中接触，由此形成包含固体部分和液体部分的预处理的生物质原料，所述液体部分包含木糖，其中按方案B所确定的所述预处理的生物质原料液体部分的木糖含量相当于至少约70％的收率(基于所述颗粒生物质原料的半纤维素含量)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中按方案B所确定的所述预处理的生物质原料液体部分的所述木糖含量相当于至少约75％、至少约80％、至少约85％或至少约90％的收率(基于所述颗粒生物质原料的半纤维素含量)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中按方案B所确定的所述预处理的生物质原料液体部分的所述木糖含量相当于约70％到约95％、约70％到约90％、约70％到约85％、约
75％到约95％、约75％到约90％、约75％到约85％、约80％到约95％、约80％到约95％或约85％到约95％的收率(基于所述颗粒生物质原料的半纤维素含量)。
14.一种预处理包含纤维素、半纤维素和木质素的颗粒纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述颗粒生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料；
使所述净化的颗粒生物质原料与酸性液体介质在酸浸渍区中接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料，其中被引入到所述酸浸渍区的酸与所述净化的颗粒生物质原料的固体部分的重量比小于约0.05∶1；以及
使所述酸浸渍的生物质原料与水在高温和高压下在预处理区中接触，由此形成包含固体部分的预处理的生物质原料，所述固体部分包含纤维素；其中按方案C所确定的所述预处理的生物质原料的纤维素消化率为至少约60％。
15.根据权利要求14所述的方法，其中按方案C所确定的所述预处理的生物质原料的纤维素消化率为至少约70％、至少约80％或至少约90％。
16.根据权利要求14所述的方法，其中按方案C所确定的所述预处理的生物质原料的纤维素消化率为约60％到约95％、约60％到约90％、约70％到约95％；约70％到约90％、约80％到约95％、约80％到约90％、约85％到约95％或约90％到约95％。
17.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛，由此形成具有所述生物质原料的灰分含量的至多约75％的灰分含量的净化的生物质原料(以干重计)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有为所述生物质原料的灰分含量的至多约70％、至多约65％、至多约60％、至多约55％、至多约
50％、至多约45％或至多约40％的灰分含量(以干重计)。
19.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛，由此形成具有小于约8重量％的灰分含量的净化的生物质原料(以干重计)。
20.一种净化包含灰分的纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的生物质原料，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛，所述净化的生物质原料的灰分包含酸溶性部分和酸不溶性部分，且所述酸溶性灰分部分构成所述净化的生物质原料的灰分的至少约30重量％。
21.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除包含灰分的细颗粒部分，由此形成净化的生物质原料，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述生物质原料的灰分含量之比为至少约3∶1。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述生物质原料的灰分含量之比为至少约4∶1、至少约5∶1、至少约6∶1、至少约7∶1或至少约8∶1。
23.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的生物质原料，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述净化的生物质原料的灰分含量之比为至少约5∶1。
24.根据权利要求1至权利要求23中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述净化的生物质原料的灰分含量之比为至少约6∶1、至少约7∶1、至少约8∶1、至少约9∶1、至少约10∶1、至少约11∶1、至少约12∶1、至少约13∶1、至少约14∶1或至少约15∶1。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其中从所述生物质原料中去除所述细颗粒部分包括将所述生物质原料引入到包括至少一个分级筛的筛分离系统，由此回收在所述至少一个分级筛上的净化的生物质原料和已经通过所述至少一个分级筛的所述细颗粒部分。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述筛分离系统包括一个、两个、三个或四个分级筛。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其中所述筛分离系统包括至少一个具有约美国第100号筛(150μm)到约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的分级筛。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，其中所述筛分离系统包括至少一个具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的分级筛。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的方法，其中所述筛分离系统包括至少一个具有约美国第100号筛(150μm)开口尺寸的分级筛。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的方法，其中所述筛分离系统包括至少一个具有约美国第80号筛(175μm)到约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的分级筛。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的方法，其中所述筛分离系统包括至少一个具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的分级筛。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的方法，其中所述筛分离系统包括至少一个具有约美国第80号筛(175μm)开口尺寸的分级筛。
33.根据权利要求1至32中任一项所述的方法，进一步包括在污染物分离区从所述生物质原料中去除密度大的污染物部分。
34.根据权利要求33所述的方法，其中在从所述生物质原料中去除所述细颗粒部分之前，从所述生物质原料中去除所述密度大的污染物部分。
35.根据权利要求33或34所述的方法，其中所述密度大的污染物部分包含一种或多种选自以下的组分：砾石、金属杂质和具有如下粒度分布的生物质原料颗粒，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％被保留在具有约0.5英寸(12.7mm)开口尺寸的筛上。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的方法，其中所述污染物分离区包括空气分级器，其中使所述生物质原料与所述空气分级器中包含空气的气流接触。
37.根据权利要求35所述的方法，其中所述空气分级器选自空气密度分离器、旋风分离器、下降床抽吸器和涡轮空气分级器。
38.根据权利要求36或37所述的方法，其中所述污染物分离区包括一系列空气分级器，并使生物质原料与所述系列空气分级器的每个中包含空气的气流接触，由此形成多个密度大的污染物部分和多个密度大的污染物减少的生物质原料部分。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述污染物分离区包括至少2个、至少3个或至少4个空气分级器。
40.根据权利要求33至37中任一项所述的方法，其中所述空气分级器还包括至少一个分级筛，由此回收(i)被保留在所述至少一个分级筛上的所述密度大的污染物部分、(ii)已经通过所述至少一个分级筛的所述净化的生物质原料和(iii)已经被夹带在所述气流中离开所述空气分级器的所述细颗粒部分。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述空气分级器的所述至少一个分级筛具有至少约0.5英寸(12.7mm)的开口尺寸。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述空气分级器的所述至少一个分级筛具有约
0.5英寸(12.7mm)到约1英寸(25.4mm)的开口尺寸。
43.根据权利要求33所述的方法，其中所述污染物分离区包括至少一个分级筛，由此回收在所述至少一个分级筛上的所述密度大的污染物部分和已经通过所述至少一个分级筛的密度大的污染物减少的所述生物质原料。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述污染物分离区的所述至少一个分级筛具有至少约0.5英寸(12.7mm)的开口尺寸。
45.根据权利要求43所述的方法，其中所述污染物分离区的所述至少一个分级筛具有约0.5英寸(12.7mm)到约1英寸(25.4mm)的开口尺寸。
46.根据权利要求1至45中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括通过磁力分离从所述生物质原料中去除铁磁部分。
47.根据权利要求46所述的方法，其中在从所述生物质原料中去除所述细颗粒部分之前从所述生物质原料中去除所述铁磁部分。
48.根据权利要求33至47中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括通过磁力分离从密度大的污染物减少的所述生物质原料中去除铁磁部分。
49.根据权利要求1至48中任一项所述的方法，进一步包括在从所述生物质原料中去除所述细颗粒部分之前，减小所述生物质原料的粒度，由此生产包含具有如下粒度分布的颗粒的颗粒生物质原料，所述粒度分布使得所述原料颗粒的至多约20重量％到约40重量％被保留在具有约美国第10号筛(2000μm)开口的筛上。
50.根据权利要求49所述的方法，其中所述颗粒生物质原料包含具有如下粒度分布的颗粒，所述粒度分布使得所述原料颗粒的约60重量％到80重量％被保留在具有约美国第
60号筛(250μm)开口的筛上。
51.根据权利要求1至50中任一项所述的方法，其中从所述生物质原料中去除所述细颗粒部分是在不添加洗涤水的情况下进行的。
52.根据权利要求1至51中任一项所述的方法，其中不使所述生物质原料与洗涤水接触。
53.根据权利要求33至52中任一项所述的方法，其中从所述生物质原料中去除所述密度大的污染物部分是在不添加洗涤水的情况下进行的。
54.根据权利要求33至53中任一项所述的方法，其中不使所述密度大的污染物减少的生物质原料与洗涤水接触。
55.根据权利要求1至54中任一项所述的方法，其中所述生物质原料、净化的生物质原料和细颗粒部分的水分含量变化至多约5重量％、至多约3重量％或至多约1重量％。
56.根据权利要求5至55中任一项所述的方法，其中所述净化的颗粒生物质原料具有按方案A所确定的小于约0.009、小于约0.008或小于约0.007的酸中和能力。
57.根据权利要求1至56中任一项所述的方法，其中所述纤维素生物质原料具有小于约50重量％、小于约40重量％、小于约30重量％或小于约20重量％的水分含量。
58.根据权利要求1至57中任一项所述的方法，其中所述纤维素生物质原料具有约10重量％到约50重量％的水分含量。
59.根据权利要求1至58中任一项所述的方法，其中所述生物质原料包括选自以下的非木质生物质：玉米秸秆、麦秸、大麦秸、高粱、柳枝稷、芒草以及它们的组合。
60.根据权利要求1至59中任一项所述的方法，其中所述生物质原料包括玉米秸秆。
61.根据权利要求60所述的方法，其中所述玉米秸秆具有至少3重量％的灰分含量。
62.根据权利要求60或61所述的方法，其中所述玉米秸秆具有约3重量％到约10重量％的灰分含量。
63.根据权利要求60至62中任一项所述的方法，其中所述玉米秸秆具有至少约1重量％、至少约3重量％或至少约5重量％的二氧化硅含量。
64.根据权利要求60至63中任一项所述的方法，其中所述玉米秸秆具有约1重量％到
7重量％、约1重量％到5重量％或约3重量％到5重量％的二氧化硅含量。
65.根据权利要求60至64中任一项所述的方法，其中所述玉米秸秆具有约30重量％到约40重量％的纤维素含量。
66.根据权利要求60至65中任一项所述的方法，其中所述玉米秸秆具有约20重量％到约30重量％的半纤维素含量。
67.根据权利要求60至66中任一项所述的方法，其中所述玉米秸秆具有约15重量％到约25重量％的木质素含量。
68.根据权利要求60至67中任一项所述的方法，其中所述玉米秸秆的灰分包含酸溶性部分和酸不溶性部分，所述酸溶性部分包含一种或多种选自以下的组分：含钙组分、含镁组分、含钠组分、含钾组分、含磷组分、含铝组分以及它们的组合，且所述酸不溶性部分包含二氧化硅。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述酸溶性部分构成所述玉米秸秆的灰分的约
35重量％到约45重量％。
70.根据权利要求68或69所述的方法，其中所述酸不溶性部分构成所述玉米秸秆的灰分的约55重量％到约65重量％。
71.根据权利要求1至70中任一项所述的方法，其中所述生物质原料包含麦秸。
72.根据权利要求71所述的方法，其中所述麦秸具有至少3重量％的灰分含量。
73.根据权利要求71或72所述的方法，其中所述麦秸具有约3重量％到约10重量％的灰分。
74.根据权利要求71至73中任一项所述的方法，其中所述麦秸具有至少约1重量％的二氧化硅含量。
75.根据权利要求71至74中任一项所述的方法，其中所述麦秸具有约1重量％到7重量％或约1重量％到5重量％的二氧化硅含量。
76.根据权利要求71至75中任一项所述的方法，其中所述麦秸具有约30重量％到约
45重量％的纤维素含量。
77.根据权利要求71至76中任一项所述的方法，其中所述麦秸具有约20重量％到约
30重量％的半纤维素含量。
78.根据权利要求71至77中任一项所述的方法，其中所述麦秸具有约15重量％到约
25重量％的木质素含量。
79.根据权利要求71至78中任一项所述的方法，其中所述麦秸的灰分包含酸溶性部分和酸不溶性部分，所述酸溶性部分包含一种或多种选自以下的组分：含钙组分、含镁组分、含钠组分、含钾组分、含磷组分、含铝组分以及它们的组合，且所述酸不溶性部分包含二氧化硅。
80.根据权利要求79所述的方法，其中所述酸溶性部分构成所述麦秸的灰分的约35重量％到约45重量％。
81.根据权利要求79或80所述的方法，其中所述酸不溶性部分构成所述麦秸的灰分的约55重量％到约65重量％。
82.根据权利要求1至81中任一项所述的方法，其中所述生物质原料包含木质生物质。
83.根据权利要求82所述的方法，其中所述木质生物质具有小于约5重量％或小于约
2重量％的灰分含量。
84.根据权利要求82或83所述的方法，其中所述木质生物质具有约0.1重量％到约5重量％或约0.1重量％到约2重量％的灰分。
85.根据权利要求82至84中任一项所述的方法，其中所述木质生物质具有小于约0.2重量％的二氧化硅含量。
86.根据权利要求82至85中任一项所述的方法，其中所述木质生物质具有约0.01重量％到约0.2重量％的二氧化硅含量。
87.根据权利要求82至86中任一项所述的方法，其中所述木质生物质具有约30重量％到约55重量％的纤维素含量。
88.根据权利要求82至87中任一项所述的方法，其中所述木质生物质具有约20重量％到约35重量％的半纤维素含量。
89.根据权利要求82至88中任一项所述的方法，其中所述木质生物质具有约15重量％到约25重量％的木质素含量。
90.根据权利要求82至89中任一项所述的方法，其中包含木质生物质的所述生物质原料具有如下的粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约90重量％被保留在具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛上。
91.根据权利要求82至90中任一项所述的方法，其中包含木质生物质的所述生物质原料具有如下的粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的约95重量％到99重量％被保留在具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛上。
92.根据权利要求1至91中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有小于约10重量％的水分含量。
93.根据权利要求1至92中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有约1重量％到约10重量％的水分含量。
94.根据权利要求1至93中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有至少约30重量％、至少约40重量％或至少约50重量％的灰分含量。
95.根据权利要求1至94中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有约30重量％到约80重量％、约40重量％到约70重量％或约45重量％到约60重量％的灰分。
96.根据权利要求25至95中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述生物质原料的灰分含量之比为至少约3∶1、至少约4∶1、至少约5∶1、至少约6∶1、至少约7∶1或至少约8∶1。
97.根据权利要求25至95中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述净化的生物质原料的灰分含量之比为至少约6∶1、至少约7∶1、至少约8∶1、至少约9∶1、至少约10∶1、至少约11∶1、至少约12∶1、至少约13∶1、至少约14∶1或至少约15∶1。
98.根据权利要求1至97中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有至少约30重量％或至少约40重量％的二氧化硅含量。
99.根据权利要求1至98中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有约30重量％到约50重量％或约40重量％到约50重量％的二氧化硅含量。
100.根据权利要求1至99中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有约10重量％到约40重量％的纤维素含量。
101.根据权利要求1至100中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有约10重量％到约30重量％的半纤维素含量。
102.根据权利要求1至101中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有约5重量％到约25重量％的木质素含量。
103.根据权利要求1至102中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分的灰分包含酸溶性部分和酸不溶性部分，所述酸溶性部分包含一种或多种选自以下的组分：含钙组分、含镁组分、含钠组分、含钾组分、含磷组分、含铝组分以及它们的组合，且所述酸不溶性部分包含二氧化硅。
104.根据权利要求103所述的方法，其中所述酸溶性部分构成所述细颗粒部分的灰分的约20重量％到约40重量％。
105.根据权利要求103或104所述的方法，其中所述酸不溶性部分构成所述细颗粒部分的灰分的约60重量％到约80重量％。
106.根据权利要求103至105中任一项所述的方法，其中含钾组分构成所述细颗粒部分的酸溶性部分的至少约30重量％或约35重量％到约45重量％。
107.根据权利要求103至106中任一项所述的方法，其中二氧化硅构成所述细颗粒部分的酸不溶性部分的至少约90重量％或约95重量％到约99重量％。
108.根据权利要求1至107中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％被具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛保留。
109.根据权利要求1至108中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第100号筛(150μm)到约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛。
110.根据权利要求1至109中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的约90重量％到约95重量％通过具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛。
111.根据权利要求1至110中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛。
112.根据权利要求1至111中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第80号筛(175μm)开口尺寸的筛。
113.根据权利要求1至112中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第80号筛(175μm)到约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛。
114.根据权利要求1至113中任一项所述的方法，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第100号筛(150μm)开口尺寸的筛。
115.根据权利要求1至16以及19至114中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有为所述生物质原料的灰分含量的至多约75％、至多约70％、至多约65％、至多约60％、至多约55％、至多约50％、至多约45％或至多约40％的灰分含量(以干重计)。
116.根据权利要求1至115中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有小于约10重量％的水分含量。
117.根据权利要求1至116中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有约
1重量％到约10重量％的水分含量。
118.根据权利要求1至18以及20至117中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有小于约10重量％、小于约9重量％或小于约8重量％的灰分含量。
119.根据权利要求1至118中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有小于约7重量％、小于约6重量％、小于约5重量％、小于约4重量％、小于约3重量％、小于约2重量％或小于约1重量％的灰分含量。
120.根据权利要求1至119中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有约
0.1重量％到约10重量％、约0.1重量％到约8重量％、约0.1重量％到约7重量％、约0.1重量％到约6重量％或约0.1重量％到约5重量％的灰分含量。
121.根据权利要求1至120中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有约
30重量％到约60重量％的纤维素含量。
122.根据权利要求1至121中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有约
20重量％到约40重量％的半纤维素含量。
123.根据权利要求1至122中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有约
10重量％到约25重量％的木质素含量。
124.根据权利要求1至123中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料的灰分包含酸溶性部分和酸不溶性部分，所述酸溶性部分包含一种或多种选自以下的组分：含钙组分、含镁组分、含钠组分、含钾组分、含磷组分、含铝组分以及它们的组合，且所述酸不溶性部分包含二氧化硅。
125.根据权利要求124所述的方法，其中所述酸溶性部分构成所述净化的生物质原料的灰分的至少约30重量％、至少约35重量％或至少约40重量％。
126.根据权利要求124所述的方法，其中所述酸溶性部分构成所述净化的生物质原料的灰分的约35重量％到约45重量％。
127.根据权利要求1至126中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％被保留在具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛上。
128.根据权利要求1至126中任一项所述的方法，其中所述净化的生物质原料具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的约95重量％到99重量％被保留在具有约美国第60号筛(250μm)开口尺寸的筛上。
129.根据权利要求1至128中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括使所述纤维素生物质原料与酸性液体介质在酸浸渍区中接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料。
130.根据权利要求129所述的方法，其中所述酸性液体介质具有小于约5重量％、小于约4重量％、小于约3重量％、小于约2重量％、小于约1重量％、小于约0.75重量％或小于约0.5重量％的酸浓度。
131.根据权利要求129或130所述的方法，其中所述酸性液体介质具有约0.1重量％到约4重量％、约0.1重量％到约3重量％、约0.2重量％到约4.5重量％、约0.5重量％到约2重量％或约0.5重量％到约1重量％、约0.7重量％到约3.5重量％、约0.5重量％到约3重量％、约1.0重量％到约3.0重量％或约2.0重量％到约2.5重量％的酸浓度。
132.根据权利要求129至131中任一项所述的方法，其中所述酸性液体介质包括选自以下的酸：盐酸、硫酸、亚硫酸、二氧化硫、硝酸以及它们的组合。
133.根据权利要求132所述的方法，其中所述酸是硫酸。
134.根据权利要求129至131中任一项所述的方法，其中所述酸性液体介质还包括表面活性剂(湿润剂)。
135.根据权利要求134所述的方法，其中所述表面活性剂(湿润剂)是非离子型表面活性剂。
136.根据权利要求129至1350中任一项所述的方法，其中所述酸浸渍的纤维素生物质原料含有以水计小于50重量％的含水液体。
137.根据权利要求129至136中任一项所述的方法，其中所述酸浸渍的原料具有至少约25重量％、至少约30重量％、至少约40重量％或至少约50重量％的总固体含量。
138.根据权利要求129至137中任一项所述的方法，其中所述酸浸渍的原料具有至少约60重量％、至少约70重量％或至少约80重量％的总固体含量。
139.根据权利要求129至138中任一项所述的方法，其中所述酸浸渍的原料具有约25重量％到约90重量％、约25重量％到约80重量％、约30重量％到约90重量％、约30重量％到约80重量％、约40重量％到约90重量％、约40重量％到约80重量％、约50重量％到约90重量％、约50重量％到约80重量％、约60重量％到约90重量％或约60重量％到约80重量％的总固体含量。
140.根据权利要求129至139中任一项所述的方法，其中使所述净化的生物质原料与所述酸性液体介质在至少约75℃、至少约100℃、至少约125℃、至少约150℃、至少约175℃或至少约200℃的温度下接触。
141.根据权利要求129至140中任一项所述的方法，其中使所述净化的生物质原料与所述酸性液体介质在约100℃到约200℃或约125℃到约175℃的温度下接触。
142.根据权利要求129至141中任一项所述的方法，其中使所述净化的生物质原料与所述酸性液体介质接触至少约1分钟、至少约2分钟、至少约3分钟、至少约5分钟、至少约
10分钟或至少约15分钟。
143.根据权利要求129至141中任一项所述的方法，其中使所述净化的生物质原料与所述酸性液体介质接触约1分钟到约120分钟、约1分钟到约60分钟、约2分钟到约30分钟、约5分钟到约30分钟或约10分钟到约20分钟。
144.根据权利要求129至143中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括搅拌所述酸浸渍的原料。
145.根据权利要求144所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料将所述酸性液体介质分布在所述纤维素生物质原料内并使所述原料的颗粒相互摩擦接触。
146.根据权利要求144或145所述的方法，其中搅拌所述原料约0.1到约10分钟或约
2到约5分钟。
147.根据权利要求144至146中任一项所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料是利用约2kWh/吨生物质到约10kWh/吨生物质、约3kWh/吨生物质到约8kWh/吨生物质或约
4kWh/吨生物质到约6kWh/吨生物质的能量输入进行的。
148.根据权利要求144至147中任一项所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料减小了酸浸渍的原料纤维的平均粒度。
149.根据权利要求144至148中任一项所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料分解所述纤维素-半纤维素-木质素复合物以提高所述纤维素用于酶水解的可利用度。
150.根据权利要求144至149中任一项所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度，而不会使所述纤维按其长度测量降解超过10％。
151.根据权利要求129至150中任一项所述的方法，其中所述使所述纤维素生物质原料与酸性液体介质接触包括将酸性液体介质喷射到所述纤维素生物质原料上以形成酸浸渍的纤维素生物质原料。
152.根据权利要求129至151中任一项所述的方法，其中酸性液体介质与所述纤维素生物质原料的固体含量的重量比为至多约3∶1、至多约2∶1、至多约1∶1或至多约
0.5∶1。
153.根据权利要求129至152中任一项所述的方法，其中使所述酸性液体介质与纤维素生物质原料以约0.5∶1到约4∶1、约0.5∶1到约3∶1、1∶1到约3∶1、约0.5∶1到约2∶1的重量比接触。
154.根据权利要求129至153中任一项所述的方法，其中酸与所述酸浸渍的纤维素生物质原料的固体的重量比小于约0.05∶1。
155.根据权利要求129至154中任一项所述的方法，其中酸与所述酸浸渍的纤维素生物质原料的固体的重量比小于约0.045∶1、小于约0.04∶1、小于约0.035∶1、小于约
0.03∶1、小于约0.025∶1或小于约0.02∶1。
156.根据权利要求129至155中任一项所述的方法，其中酸与所述酸浸渍的纤维素生物质原料的固体的重量比为约0.01∶1到约0.05∶1、约0.01∶1到约0.045∶1、约
0.01∶1到约0.04∶1、约0.02∶1到约0.04∶1、约0.02∶1到约0.04∶1、约0.01∶1约0.035∶1、约0.02∶1到约0.035∶1、约0.01∶1到约0.03∶1、约0.02∶1到约
0.03∶1、约0.01∶1到约0.025∶1或约0.01∶1到约0.02∶1。
157.根据权利要求129至156中任一项所述的方法，其中被引入到所述酸浸渍区的酸性液体介质与所述纤维素生物质原料的固体含量的重量比为至多约1.1∶1，且所述酸性液体介质具有小于约4重量％的酸浓度。
158.根据权利要求129至157中任一项所述的方法，其中所述酸浸渍的生物质原料具有至少25重量％的总固体含量和小于约4重量％的酸浓度。
159.根据权利要求129至158中任一项所述的方法，其中：
(i)所述生物质原料具有至少约80重量％的总固体含量；
(ii)所述酸性液体介质具有小于约4重量％的酸浓度；
(iii)酸与所述生物质原料的干固体的重量比为至多约0.04∶1；且
(iv)所述酸浸渍的生物质原料具有至少20重量％的总固体含量。
160.根据权利要求129至159中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括使所述酸浸渍的生物质原料与水在高温和高压下在预处理区中接触，由此形成预处理的生物质原料。
161.根据权利要求160所述的方法，其中使所述酸浸渍的生物质原料与水在高温和高压下在预处理区中接触形成包含固体部分和液体部分的预处理的生物质原料，所述液体部分包含半纤维素衍生的可发酵糖，其中所述预处理的生物质原料液体部分的半纤维素衍生的可发酵糖的含量相当于所述颗粒生物质原料的所述半纤维素含量的至少约70％的收率(以所述颗粒生物质原料的半纤维素含量计)。
162.根据权利要求160所述的方法，其中在含蒸汽相的接触区内使所述酸浸渍的生物质原料与水在高温下在所述预处理区中接触约1到约120分钟，其中水蒸汽的分压为至少约55psig。
163.根据权利要求162所述的方法，其中水蒸汽的分压为至少约75psig、至少约
100psig或至少约150psig。
164.根据权利要求162所述的方法，其中水蒸汽的分压为约55到约250psig、约
100psig到约250psig、约120psig到约240psig或约150psig到约200psig。
165.根据权利要求162至164中任一项所述的方法，其中使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与水接触约1到约60分钟、约1到约30分钟、约1到约20分钟、约1到约10分钟、约2到约6分钟或约3到约5分钟。
166.根据权利要求160所述的方法，其中在含蒸汽相的接触区内使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与水在高温下接触以溶解半纤维素并产生所述酸浸渍的原料的挥发部分，其中水蒸汽的分压为至少约55psig；以及
以能有效控制所述接触区中的压力的速率从所述接触区中释放至少一部分所述的挥发部分。
167.根据权利要求166所述的方法，其中所述挥发部分包含乙酸、糠醛、羟甲基糠醛、可冷凝的气体或它们的组合。
168.根据权利要求160至167中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括：
将包含纤维素的所述预处理的纤维素生物质原料引入到纤维素水解区，其中使纤维素与酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖。
169.根据权利要求168所述的方法，其中被引入到所述纤维素水解区的酶的量是，对每克所述预处理的纤维素生物质原料的纤维素为至多约40滤纸单位(FPU)。
170.根据权利要求168所述的方法，其中被引入到所述纤维素水解区的酶的量是，对每克所述预处理的纤维素生物质原料的纤维素为至多约30FPU或至多约25FPU。
171.根据权利要求168所述的方法，其中被引入到所述纤维素水解区的酶的量是，对每克所述预处理的纤维素生物质原料的纤维素为约2到约20、约4到约15或约5到约
10FPU。
172.根据权利要求168至171中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括：
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含乙醇的发酵浆料；以及
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流和包含固相的底部产物。
173.根据权利要求172所述的方法，其中所述富乙醇的产物流的乙醇含量相当于至少约70％、至少约75％或至少约80％的乙醇收率(以所述生物质原料的总纤维素含量计)。
174.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含具有至少3重量％的灰分含量的玉米秸秆，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛，由此形成具有所述生物质原料的灰分含量的至多约75％的灰分含量的净化的生物质原料(以干重计)。
175.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含具有至少3重量％的灰分含量的麦秸，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，其中所述细颗粒部分具有如下粒度分布，所述粒度分布使得所述颗粒的至少约95重量％通过具有约美国第20号筛(840μm)开口尺寸的筛，由此形成具有所述生物质原料的灰分含量的至多约75％的灰分含量的净化的生物质原料(以干重计)。
176.一种净化纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含具有至少3重量％的灰分含量的玉米秸秆，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除包含灰分的细颗粒部分，由此形成净化的生物质原料，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述生物质原料的灰分含量之比为至少约3∶1。
177.一种净化纤维素生物质原料的方法，
所述纤维素生物质原料包含具有至少3重量％的灰分含量的麦秸，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除包含灰分的细颗粒部分，由此形成净化的生物质原料，其中所述细颗粒部分的灰分含量与所述生物质原料的灰分含量之比为至少约3∶1。
178.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料；
使所述净化的颗粒生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
形成包含溶解的半纤维素和固相的经预处理的原料，所述固相包含纤维素和木质素，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
从所述经预处理的原料中去除木质素；
将固相纤维素引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖；
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相的发酵浆料，所述水相包含乙醇；以及
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流。
179.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料；
使所述净化的颗粒生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成包含纤维素的酸浸渍的纤维素生物质原料；
将所述酸浸渍的原料的一部分引入到微生物增殖区，并在所述微生物增殖区内接触纤维素、葡萄糖、氮源和在含水生物合成介质中有效表达纤维素酶的微生物，由此在所述增殖区内产生纤维素酶；
将所述酸浸渍的原料的一部分引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖；
将在所述增殖区内产生的所述纤维素酶的至少一部分引入到所述纤维素水解区；
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相的发酵浆料，所述水相包含乙醇；以及
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流。
180.一种由纤维素生物质原料回收乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
从所述生物质原料中去除细颗粒部分，由此形成净化的颗粒生物质原料；
预处理所述净化的颗粒生物质原料以提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度；
使所述预处理的生物质与半纤维素酶接触以使半纤维素被水解为可溶的C5糖并产生包含水相和固相的半纤维素酶水解产物浆料，所述水相含C5糖，所述固相包含纤维素和木质素；
从所述半纤维素酶水解产物浆料中分离包含C5糖的水相C5水解产物部分，产生包含块或浓缩浆料的增稠的残余部分，所述浓缩浆料包含所述固相纤维素和木质素；
使在所述水相C5部分中获得的C5糖与酵母接触，由此将C5糖转化为乙醇并产生含乙醇的C5发酵产物；
从所述增稠的残余部分中去除木质素；以及
使已经从其中去除木质素的所述增稠部分的纤维素与纤维素酶接触，由此将纤维素转化为C6糖并产生C6水解产物。
181.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性液体介质接触以形成酸浸渍的生物质原料；
使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下在接触区内在有效溶解半纤维素并产生经蒸汽处理的原料的条件下接触；
使所述经蒸汽处理的原料在降压区内经受有效溶解半纤维素并产生所述经蒸汽处理的原料的挥发部分的条件；以及
从所述降压区中释放所述挥发部分的至少一部分以控制所述降压区内的温度和压力，其中控制所述降压区内的温度和压力基本上包括从其中释放所述挥发部分的至少一部分。
182.根据权利要求181所述的方法，其中使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与在所述接触区中作为压力在约75psig到约250psig、约100psig到约200psig或约140psig到约
170psig的饱和蒸汽的H2O接触。
183.根据权利要求181或182所述的方法，其中使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与在所述接触区中作为温度在约140℃到约230℃或约160℃到约200℃的饱和蒸汽的H2O接触。
184.根据权利要求181至183中任一项所述的方法，其中使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与在所述接触区中作为饱和蒸汽的H2O接触约1到约15分钟或约2到约10分钟。
185.根据权利要求181至184中任一项所述的方法，其中所述降压区内的压力是约
5psig到约50psig，且温度是约110℃到约150℃。
186.根据权利要求181至184中任一项所述的方法，其中所述降压区内的压力是约
5psig到约40psig，且温度是约110℃到约140℃。
187.根据权利要求181至184中任一项所述的方法，其中所述降压区内的压力是约
10psig到约15psig，且温度是约110℃到约120℃。
188.根据权利要求181至187中任一项所述的方法，其中使所述经蒸汽处理的原料在所述降压区中经受有效溶解半纤维素并产生所述经蒸汽处理的原料的挥发部分的条件，持续约2到约30分钟、约5到约20分钟或约5到约15分钟。
189.根据权利要求181至188中任一项所述的方法，其中所述接触区内的经蒸汽处理的原料包含具有木糖的液体部分，且所述降压区内的经蒸汽处理的原料包含具有木糖的液体部分。
190.根据权利要求189所述的方法，其中所述降压区内经蒸汽处理的原料的所述液体部分的木糖含量相当于基于所述纤维素生物质原料的半纤维素含量的至少约60％、至少约
70％或至少约80％的木糖收率。
191.根据权利要求189或190所述的方法，其中所述降压区中的所述液体部分的木糖含量比所述接触区中的所述液体部分的木糖含量高至少约5％、至少约10％、至少约20％或至少约30％。
192.根据权利要求181至191中任一项所述的方法，其中从所述降压区中释放的所述经蒸汽处理的原料的挥发部分包含糠醛、乙酸、蒸汽或它们的组合。
193.根据权利要求181至192中任一项所述的方法，其中所述方法包括：
使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下在接触区内在有效溶解半纤维素并产生经蒸汽处理的原料的条件下连续地接触；
使所述经蒸汽处理的原料在降压区内连续地经受有效溶解半纤维素并产生所述经蒸汽处理的原料的挥发部分的条件；以及
从所述降压区中连续地释放所述挥发部分的至少一部分。
194.根据权利要求181至193中任一项所述的方法，其中所述接触区和所述降压区包含在单一容器中。
195.根据权利要求181至194中任一项所述的方法，其中所述接触区和所述降压区包含在分开的容器中。
196.一种预处理包含纤维素、半纤维素和木质素的原生纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成含有以水计小于50重量％含水液体的酸浸渍的纤维素生物质原料。
197.根据权利要求196所述的方法，进一步包括以至少约2kWh/吨生物质或约2到约
10kWh/吨生物质的强度搅拌所述酸浸渍的原料。
198.一种预处理包含纤维素、半纤维素和木质素的颗粒纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料，其中所述原料颗粒的至少约50重量％具有最大尺寸为约0.6cm(0.25英寸)到约
4cm(1.5英寸)的大小。
199.根据权利要求198所述的方法，进一步包括在所述接触之前去除所述颗粒原料中包含最大尺寸小于约3cm大小的颗粒的部分。
200.一种预处理包含纤维素、半纤维素和木质素的纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
将酸性液体介质喷射到所述纤维素生物质原料上以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
以及
使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温下在含蒸汽相的接触区内接触约1到约120分钟，其中水蒸汽的分压为至少约55psig。
201.根据权利要求200所述的方法，其中水蒸汽的分压为至少约75psig、至少约
100psig或至少约150psig。
202.根据权利要求200所述的方法，其中水蒸汽的分压为约55到约250psig、约
100psig到约250psig、约120psig到约240psig或约150psig到约200psig。
203.根据权利要求200至202中任一项所述的方法，其中使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O接触约1到约60分钟、约1到约30分钟、约1到约20分钟、约1到约10分钟、约2到约6分钟或约3到约5分钟。
204.一种预处理包含纤维素、半纤维素和木质素的纤维素生物质原料的方法，所述方法包括：
将酸性液体介质喷射到所述纤维素生物质原料上以形成酸浸渍的纤维素生物质原料，搅拌所述原料以将所述介质分布在所述原料内并使所述原料的颗粒相互摩擦接触。
205.根据权利要求204所述的方法，其中搅拌所述原料约0.1到约10分钟或约2到约
5分钟。
206.根据权利要求204或205所述的方法，其中以约2kWh/吨生物质到约10kWh/吨生物质、约3kWh/吨生物质到约8kWh/吨生物质或约4kWh/吨生物质到约6kWh/吨生物质的强度搅拌所述原料。
207.根据权利要求204至206中任一项所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料减小酸浸渍的原料纤维的平均粒度。
208.根据权利要求204至206中任一项所述的方法，其中将所述纤维素-半纤维素-木质素复合物分解以提高所述纤维素用于酶水解的可利用度。
209.根据权利要求204至206中任一项所述的方法，其中搅拌所述酸浸渍的原料提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度，而不会使所述纤维按其长度测量降解超过10％。
210.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
在接触区中将酸性液体介质喷射到所述纤维素生物质原料上以形成酸浸渍的纤维素生物质原料，其中所述接触区包括平行的反向旋转轴，所述平行的反向旋转轴具有安装在其上用于搅拌所述生物质的叶片。
211.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与包含酸和表面活性剂(湿润剂)的含水液体介质接触以形成酸浸渍的生物质原料。
212.根据权利要求211所述的方法，其中使所述纤维素生物质原料与所述酸和所述表面活性剂接触约5到约120分钟、10到约60分钟或约15到约30分钟。
213.根据权利要求211或212所述的方法，其中所述表面活性剂(湿润剂)选自阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
214.根据权利要求211或212所述的方法，其中所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
215.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温下在含蒸汽相的接触区内接触，其中水蒸汽的分压为至少约55psig以溶解半纤维素并产生所述酸浸渍的原料的挥发部分；以及
以能有效控制所述接触区中的压力的速率从所述接触区中释放至少一部分所述的挥发部分。
216.根据权利要求215所述的方法，其中所述挥发部分包含乙酸、糠醛、羟甲基糠醛、可冷凝的气体或它们的组合。
217.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
将所述原料引入到蒸汽接触区，所述接触区具有用于蒸汽的入口和用于经预处理的原料的出口；
在所述入口处将蒸汽引入到所述接触区以使蒸汽和所述原料接触并形成经蒸汽处理的原料；以及
通过所述出口使经预处理的原料移出所述接触区并进入接收区，其中所述接收区中的压力与所述接触区中的压力相差不超过约200psig。
218.根据权利要求217所述的方法，其中所述接触区内的压力为至少约50psig、至少约100psig、至少约150psig、至少约200psig或至少约250psig。
219.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
将所述原料引入到蒸汽接触区；
将蒸汽引入到所述接触区以接触所述原料并形成经蒸汽处理的原料；以及使所述经蒸汽处理的原料从所述蒸汽接触区穿过限流区并进入接收区，跨越所述限流区的压降小于约150psi。
220.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与H2O在含蒸汽相的接触区内接触，其中水蒸汽的分压为至少约55psig，所述H2O分布在所述区内，使得所述生物质达到目标温度，且所述生物质中包含按重量计超过15％的所述生物质的任何区域的平均温度与所述目标温度相差不大于
5℃。
221.根据权利要求220所述的方法，其中所述生物质中包含按重量计超过约10％、超过约5％或超过约2％的所述生物质的任何区域的平均温度与所述目标温度相差不大于
5℃。
222.一种预处理纤维素生物质原料的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素、木质素和砂，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料在酸浸渍区中和酸性含水液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
从所述酸浸渍的纤维素生物质原料中去除含水液体部分以形成具有减少的砂含量的酸浸渍的原料和包含砂的酸性含水液体部分；
从所述酸性含水液体部分中去除富砂产物；以及
将已经从其中去除所述富砂产物的所述酸性含水液体部分的至少一部分引入到所述酸浸渍区。
223.根据权利要求222所述的方法，其中通过将所述纤维素生物质原料浸泡在所述酸性液体介质中来使所述纤维素生物质原料与所述酸性含水液体介质接触。
224.根据权利要求222或223所述的方法，其中在将所述酸性含水液体部分和酸性液体介质引入到所述酸浸渍区之前将它们合并。
225.根据权利要求196至224中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：
形成包含纤维素的经预处理的纤维素生物质原料，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
将包含纤维素的所述经预处理的纤维素生物质原料引入到纤维素水解区，其中使纤维素与酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖，其中被引入到所述纤维素水解区的酶量是每克所述经预处理的纤维素生物质原料的纤维素为至多约40个滤纸单位(FPU)。
226.根据权利要求225所述的方法，
其中被引入到所述纤维素水解区的酶量是每克所述经预处理的纤维素生物质原料的纤维素为至多约30FPU或至多约25FPU。
227.根据权利要求225所述的方法，其中被引入到所述纤维素水解区的酶量是每克所述经预处理的纤维素生物质原料的纤维素为约2到约20、约4到约15或约5到约10FPU。
228.根据权利要求225至227中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含乙醇的发酵浆料；以及
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流和包含固相的底部产物。
229.根据权利要求228所述的方法，其中所述富乙醇的产物流的乙醇含量相当于至少约70％、至少约75％或至少约80％的乙醇收率(以所述纤维素生物质原料的总纤维素含量计)。
230.一种洗涤原生固相生物质原料的方法，所述原生固相生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质与含水洗涤液体接触，之后分离所得到的洗涤液与所述固相生物质，使所述生物质与所述洗涤液体在如下的条件下接触，在所述条件下，与在所述接触之前所述生物质中的纤维的平均长度相比，所述纤维按所述接触之后所述生物质中的纤维的平均长度测量降解不超过20％。
231.根据权利要求230所述的方法，其中使所述纤维固相生物质穿过洗涤区以接触所述洗涤液体。
232.根据权利要求231所述的方法，其中使所述生物质相对于所述洗涤液体逆流地穿过所述洗涤区。
233.根据权利要求231所述的方法，其中所述洗涤区包括混合区，所述纤维固相和所述洗涤液体穿过所述混合区，所述混合区含有平行的反向旋转轴，所述平行的反向旋转轴具有安装在其上用于搅拌所述生物质的叶片。
234.根据权利要求231所述的方法，其中使所述纤维固相相对于所述洗涤液体逆流地穿过所述混合区。
235.根据权利要求230至234中任一项所述的方法，其中搅拌有效地使所述生物质的所述纤维相互摩擦接触，足以提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度，但不会使所述纤维按其长度测量降解超过20％。
236.根据权利要求230至235中任一项所述的方法，其中所述含水洗涤液体是酸性的。
237.一种由纤维素生物质原料回收C5糖的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
在含水液体介质的存在下预处理所述生物质原料；
使经预处理的原料与半纤维素酶接触以产生包含水相和固相的水解产物浆料，所述水相含有C5糖，所述固相包含纤维素和木质素；以及
从所述水解产物浆料中分离包含C5糖的含水液体水解产物部分。
238.根据权利要求237所述的方法，其中从所述水解产物浆料中分离所述含水液体水解产物部分产生包含块或浓缩浆料的残余增稠部分，所述浓缩浆料包含所述固相纤维素和木质素，所述工艺进一步包括：
使所述增稠部分与含水洗涤介质接触以产生洗涤混合物；以及
从所述洗涤混合物中分离含水洗涤部分，所述洗涤部分含有C5糖。
239.根据权利要求238所述的工艺，其中使所述含水水解产物部分和所述含水洗涤部分与酵母接触，以将包含在其中的C5糖转化为乙醇。
240.一种由纤维素生物质原料生产可发酵糖的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
形成经预处理的纤维素生物质原料，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
使所述经预处理的纤维素生物质原料与半纤维素酶接触以水解半纤维素并产生在包含液相和固相的半纤维素水解产物中的半纤维素衍生的可发酵糖，所述液相包含溶解的半纤维素衍生的可发酵糖，所述固相包含纤维素和木质素；以及
从所述经预处理的水解产物中去除包含半纤维素衍生的可发酵糖的含水液相。
241.根据权利要求240所述的方法，进一步包括在使所述经预处理的纤维素生物质原料与所述半纤维素酶接触之前降低其温度。
242.根据权利要求241所述的方法，其中所述经预处理的纤维素生物质原料的温度被降低至低于约70℃、低于约55℃、约20℃到约70℃或约40℃到约55℃。
243.根据权利要求240至242中任一项所述的方法，进一步包括在使所述经预处理的纤维素生物质原料与所述半纤维素酶接触之前将其pH调节到约4到约7或约4.5到约5.5。
244.根据权利要求240至243中任一项所述的方法，其中使所述经预处理的原料与半纤维素酶和纤维素酶接触。
245.一种在含水水解介质中将纤维素转化为葡萄糖的方法，包括：
使葡萄糖、纤维素、氮源和有效表达纤维素酶的微生物在微生物增殖区内的含水生物合成介质中接触，由此在所述增殖区内产生纤维素酶；
将纤维素酶从所述增殖区转移到纤维素水解区，其中使纤维素酶与纤维素在纤维素酶水解介质中接触；以及
在所述酶水解区内的所述纤维素酶水解介质中酶水解纤维素，由此生成C6糖。
246.一种由原生纤维素生物质原料生产纤维素酶的方法，所述原生纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
形成经预处理的纤维素生物质原料，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
水解所述经预处理的纤维素生物质原料的半纤维素以产生在包含液相和固相的半纤维素水解产物中的半纤维素衍生的可发酵糖，所述液相包含溶解的半纤维素衍生的可发酵糖，所述固相包含纤维素和木质素；
从所述经预处理的水解产物中分离包含半纤维素衍生的可发酵糖的含水液体水解产物部分；以及
在增殖区中使包含纤维素的所述固相的一部分、氮源和有效表达纤维素酶的微生物接触，由此在所述增殖区内产生纤维素酶。
247.根据权利要求246所述的方法，其中将包含纤维素和木质素的所述固相的一部分引入到纤维素水解区并与纤维素酶接触。
248.根据权利要求247所述的方法，其中纤维素与所述纤维素酶接触使纤维素转化为C6糖，所述方法进一步包括将富C6糖部分的至少一部分引入到所述增殖区。
249.一种由纤维素生物质原料生产和回收乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
预处理所述生物质以提高包含在其中的半纤维素和纤维素的生物利用度；
使所述经预处理的生物质与半纤维素酶接触以使半纤维素被水解以得到可溶性C5糖并产生包含水相和固相的半纤维素酶水解产物浆料，所述水相含有C5糖，所述固相包含纤维素和木质素；
从所述半纤维素酶水解产物浆料中分离包含C5糖的水相C5部分，产生包含块或浓缩浆料的增稠的残余部分，所述浓缩浆料包含所述固相纤维素和木质素；
使在所述水相C5部分中获得的C5糖与酵母接触，由此将C5糖转化为乙醇并产生含有乙醇的C5发酵产物；
使所述增稠部分的纤维素与纤维素酶接触，由此将纤维素转化为C6糖并产生C6水解产物；以及
使在所述C6水解产物部分中产生的C6糖与酵母接触，由此将C6糖转化为乙醇并产生含有乙醇的C6发酵产物。
250.根据权利要求249所述的方法，其中：
蒸馏所述C5发酵产物以产生衍生自C5糖的高度酒部分；以及
蒸馏所述C6发酵产物以产生衍生自C6糖的高度酒部分。
251.根据权利要求250所述的方法，其中合并所述C5发酵产物和所述C6发酵产物以提供合并的C5/C6啤酒，蒸馏所述C5/C6啤酒以产生衍生自C5糖和C6糖两者的高度酒部分。
252.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
形成包含溶解的半纤维素和固相的经预处理的原料，所述固相包含纤维素和木质素，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
从所述经预处理的原料中去除包含溶解的半纤维素的含水液相，形成包含所述固相纤维素和木质素的增稠的经预处理的水解产物；
将固相纤维素和木质素引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相和固相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖，所述固相包含木质素；
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相和固相的发酵浆料，所述水相包含乙醇，所述固相包含木质素；
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流和包含固相的底部产物，所述固相包含木质素；以及
从所述底部产物中回收富木质素产物。
253.根据权利要求252所述的方法，其中回收富木质素产物包括使所述底部产物和碱性液体介质接触。
254.根据权利要求252所述的方法，其中使所述底部产物和所述碱性液体介质在约10到约14或约12到约13.5的pH下接触。
255.根据权利要求253或254所述的方法，其中使所述底部产物和碱性介质在约20℃到约90℃或约30℃到约60℃的温度下接触。
256.一种蒸馏器的生物质产物，由包含纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质的纤维素生物质原料制备，其中所述生物质产物的蛋白质含量与所述生物质原料的蛋白质含量的重量比为至少1∶1。
257.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
形成包含溶解的半纤维素和固相的经预处理的原料，所述固相包含纤维素和木质素，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
从所述经预处理的原料中去除包含溶解的半纤维素的含水液相，形成包含所述固相纤维素和木质素的增稠的经预处理的水解产物；以及
将所述增稠的经预处理的水解产物引入到糖化和发酵区，其中使固相纤维素和纤维素酶接触以形成纤维素衍生的可发酵糖，并使所述纤维素衍生的可发酵糖的至少一部分与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇，其中所述增稠的经预处理的水解产物的所述固相纤维素的形式是纤维，使得所述纤维的至少约10％(按重量计)具有最大尺寸小于约1mm的大小。
258.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成酸浸渍的纤维素生物质原料；
形成包含溶解的半纤维素和固相的经预处理的原料，所述固相包含纤维素和木质素，所述形成包括使所述酸浸渍的纤维素生物质原料与H2O在高温和高压下接触；
从所述经预处理的原料中去除木质素；
将固相纤维素引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖；
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相的发酵浆料，所述水相包含乙醇；以及
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流。
259.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成包含纤维素、半纤维素和木质素的酸浸渍的纤维素生物质原料；
将所述酸浸渍的原料的一部分引入到微生物增殖区，并使纤维素、葡萄糖、氮源和有效表达纤维素酶的微生物在所述微生物增殖区内的含水生物合成介质中接触，由此在所述增殖区内生产纤维素酶；
将所述酸浸渍的原料的一部分引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖；
将在所述增殖区内产生的所述纤维素酶的至少一部分引入到所述纤维素水解区；
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相的发酵浆料，所述水相包含乙醇；以及
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流。
260.根据权利要求259所述的方法，进一步包括将所述纤维素衍生的可发酵糖的一部分引入到所述增殖区。
261.一种由纤维素生物质原料回收乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
预处理所述生物质以提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度；
使所述经预处理的生物质与半纤维素酶接触以使半纤维素被水解为可溶性C5糖并产生包含水相和固相的半纤维素酶水解产物浆料，所述水相含有C5糖，所述固相包含纤维素和木质素；
从所述半纤维素酶水解产物浆料中分离包含C5糖的水相C5水解产物部分，产生包含块或浓缩浆料的增稠的残余部分，所述浓缩浆料包含所述固相纤维素和木质素；
使在所述水相C5部分中获得的C5糖与酵母接触，由此将C5糖转化为乙醇并产生含有乙醇的C5发酵产物；
从所述增稠的残余部分中去除木质素；以及
使已经从其中去除木质素的所述增稠部分的纤维素与纤维素酶接触，由此将纤维素转化为C6糖并产生C6水解产物。
262.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成包含纤维素、半纤维素和木质素的酸浸渍的纤维素生物质原料；
将所述酸浸渍的原料的一部分引入到微生物增殖区，并使纤维素、葡萄糖、氮源和有效表达纤维素酶的微生物在所述微生物增殖区内的含水生物合成介质中接触，由此在所述增殖区内产生纤维素酶；
从所述酸浸渍的纤维素生物质原料中去除木质素；
将已经从其中去除木质素的所述酸浸渍的纤维素生物质原料的固相纤维素引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖；以及
将在所述增殖区内产生的所述纤维素酶的至少一部分引入到所述纤维素水解区。
263.一种由纤维素生物质原料回收乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
预处理所述生物质以提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度；
使所述经预处理的生物质与半纤维素酶接触以使半纤维素被水解为可溶性C5糖并产生包含水相和固相的半纤维素酶水解产物浆料，所述水相含有C5糖，所述固相包含纤维素和木质素；
从所述半纤维素酶水解产物浆料中分离包含C5糖的水相C5水解产物部分，产生包含块或浓缩浆料的增稠的残余部分，所述浓缩浆料包含所述固相纤维素和木质素；
使在所述水相C5部分中获得的C5糖与酵母接触，由此将C5糖转化为乙醇并产生含有乙醇的C5发酵产物；
将所述增稠的残余部分的一部分引入到微生物增殖区，并使纤维素、葡萄糖、氮源和有效表达纤维素酶的微生物在所述微生物增殖区内的含水生物合成介质中接触，由此在所述增殖区内产生纤维素酶；以及
使所述增稠部分的纤维素与纤维素酶接触，由此将纤维素转化为C6糖并产生C6水解产物，其中所述纤维素酶的至少一部分为在所述增殖区内产生的纤维素酶。
264.一种由纤维素生物质原料回收乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
预处理所述生物质以提高包含在其中的所述半纤维素和纤维素的生物利用度；
使所述经预处理的生物质与半纤维素酶接触以使半纤维素被水解为可溶性C5糖并产生包含水相和固相的半纤维素酶水解产物浆料，所述水相含有C5糖，所述固相包含纤维素和木质素；
从所述半纤维素酶水解产物浆料中分离包含C5糖的水相C5部分，产生包含块或浓缩浆料的增稠的残余部分，所述浓缩浆料包含所述固相纤维素和木质素；
使在所述水相C5部分中获得的C5糖与酵母接触，由此将C5糖转化为乙醇并产生含有乙醇的C5发酵产物；
使所述增稠部分的纤维素与纤维素酶接触，由此将纤维素转化为C6糖并产生包含C6糖和固相的C6水解产物浆料，所述固相包含木质素；使所述C6水解产物浆料与酵母接触以将C6糖转化为乙醇并形成包含水相和固相的发酵浆料，所述水相包含乙醇，所述固相包含木质素；
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流和包含固相的底部产物，所述固相包含木质素；以及
从所述底部产物中回收富木质素产物。
265.一种由纤维素生物质原料生产乙醇的方法，所述纤维素生物质原料包含纤维素、半纤维素和木质素，所述方法包括：
使所述纤维素生物质原料与酸性含水液体介质接触以形成包含纤维素、半纤维素和木质素的酸浸渍的纤维素生物质原料；
将所述酸浸渍的原料的一部分引入到微生物增殖区，并使纤维素、葡萄糖、氮源和有效表达纤维素酶的微生物在所述微生物增殖区内的含水生物合成介质中接触，由此在所述增殖区内产生纤维素酶；
将固相纤维素引入到纤维素水解区，其中使纤维素与纤维素酶接触，且纤维素被酶水解以产生包含水相的纤维素水解产物浆料，所述水相包含纤维素衍生的可发酵糖；
将在所述增殖区内产生的所述纤维素酶的至少一部分引入到所述纤维素水解区；
使所述纤维素水解产物浆料与酵母接触以将纤维素衍生的可发酵糖转化为乙醇并形成包含水相和固相的发酵浆料，所述水相包含乙醇，所述固相包含木质素；
蒸馏所述发酵浆料以产生富乙醇的产物流和包含固相的底部产物，所述固相包含木质素；以及
从所述底部产物中回收富木质素产物。