木糖水解液浓缩系统的制作方法

本实用新型涉及液体浓缩领域，具体涉及一种木糖水解液浓缩系统。

背景技术：

现有技术中木糖生产过程为A、玉米芯水解，B、石灰中和，C、保安过滤，D、膜连续除杂，E、膜连续浓缩，F、一次离子交换，G、一次蒸发，H、活性炭脱色，I、二次离子交换，J、二次蒸发，K、三次蒸发，L、结晶，M、离心，N、干燥，O、成品包装。在生产中从原料提取的木糖含量为4％，为了得到粉末状的木糖成品，因此需要对上述木糖水解液进行浓缩脱水。目前膜连续浓缩可将木糖水解液的折光达到12％，由此可知仍有大量的水分需要在后续蒸发过程中蒸发掉。而且在木糖精制过程要经过三次离交脱色，而且每次脱色后糖液又被稀释。所以在离交脱色前通过蒸发的方式将木糖浓缩到30％左右，离交脱色后后的物料糖含量8-10％，这样反复蒸发，运行成本高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种运行成本低，浓缩效果优异的木糖水解液浓缩系统。

为了解决上述现有技术的问题，本实用新型采用以下技术方案实现。

本实用新型木糖水解液浓缩系统，包括依次相连的初级过滤装置、膜连续浓缩装置、第一离子交换设备、第二离子交换设备，一级蒸发装置，二级蒸发装置，所述膜过滤装置的膜过滤组件为使得木糖水解液原液进入该膜过滤组件之后以涡流方式沿逐层叠放的膜片构成的柱状过滤结构流动过滤并最终分离出浓液与清液的膜过滤组件，所述第一离子交换设备出口连有膜过滤装置，所述膜过滤装置的浓缩液出口与第二离子交换设备相连。从膜过滤装置分离出的清液洁净度高，水质澄清，与自来水厂产出的自来水无异，分离出的浓液含量占原液的30％，大大降低后续蒸发装置的蒸发负担，大大降低了系统运行成本。膜过滤装置产出的浓液折光率是木糖水解液原液的两倍左右，使得木糖水解液浓缩效果大大提升。

作为上述木糖水解液浓缩系统的进一步改进，所述膜过滤组件包括外壳、芯轴、过滤结构、设置于芯轴上端的上盖组件、设置于芯轴下端的下盖组件，过滤结构套接在芯轴上并通过紧固结构轴向压紧于上盖组件与下盖组件之间，外壳设置在过滤结构的外部并分别连接上盖组件与下盖组件；所述过滤结构包括数张沿芯轴的轴向依次交替套接在芯轴上的导流盘和膜片；

各导流盘包括导流盘本体和设置在导流盘本体上用于与芯轴配合的第一中心孔以及偏离该第一中心孔的第一导流通道，各导流盘本体的侧面上还设有容纳对应膜片的环形导流腔，各环形导流腔与对应的第一导流通道导通；

各膜片包括膜片本体和设置在膜片本体上用于与芯轴配合的第二中心孔以及偏离该第二中心孔的第二导流通道，各膜片本体包括上膜片、下膜片和位于上膜片与下膜片之间的空腔，所述空腔与第二中心孔导通；各上膜片与对应的环形导流腔的内周沿之间分别设有密封结构，各下膜片与对应的环形导流腔的内周沿之间分别设有密封结构；

所述芯轴上设有分别与各膜片的第二中心孔导通的导流结构，所述导流结构与各膜片的空腔以及第二中心孔构成净液输送流路，所述芯轴和/或上盖组件和/或下盖组件上设有与净液输送流路导通的净液输出口；

各导流盘的第一导流通道与各膜片的第二导流通道依次连通构成原液输送流路，在上盖组件上设有原液输出口，在上盖组件或下盖组件上设有原液输入口，外壳内设有将原液输出口与原液输送流路的输出端导通的第一通道以及将原液输入口与原液输送流路的输入端导通的第二通道。采用上述结构的膜过滤元件能够实现将木糖水解液原液通过原液输入口均匀布流进入导流盘，在导流盘表面以雷达扫描方式流动，从第一导流通道与第二导流通道构成的原液输送流路进入下一组导流盘和膜片，在整个膜片构成的柱状过滤结构内呈涡流状流动，最终从原液输出口分离出浓缩液，净液输出口分离出清液，实现了对木糖水解液原液浓缩的目的。

作为上述木糖水解液浓缩系统的进一步改进，所述膜片为反渗透膜构成的膜片。

作为上述木糖水解液浓缩系统的进一步改进，所述初级过滤装置为保安过滤装置。

作为上述木糖水解液浓缩系统的进一步改进，所述一级蒸发装置、二级蒸发装置均为MVR蒸发器。所述MVR蒸发器为机械式蒸汽再压缩蒸发器。

以下通过附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中膜过滤组件的结构示意图。

图3为本实用新型中过滤结构的示意图。

图4为本实用新型中膜片的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型木糖水解液浓缩系统包括依次相连的初级过滤装置1、膜连续浓缩装置2、第一离子交换设备3、第二离子交换设备5，一级蒸发装置6，二级蒸发装置7，其特征在于，所述膜过滤装置4的膜过滤组件为使得木糖水解液原液进入该膜过滤组件之后以涡流方式沿逐层叠放的膜片302构成的柱状过滤结构流动并最终分离出浓液与清液的膜过滤组件，所述第一离子交换设备3出口连有膜过滤装置4，所述膜过滤装置4的浓缩液出口与第二离子交换设备5相连。所述膜片302为反渗透膜构成的膜片302。所述一级蒸发装置6、二级蒸发装置7均为MVR蒸发器。在本实施例的实际生产中，首先将玉米芯水解并用石灰中和得到木糖水解液，之后将木糖水解液通过保安过滤装置除去颗粒较大的杂质，之后再通过膜连续浓缩装置2得到折光率为12％木糖水解液，再经过第一离子交换设备3进行离子交换，再通过活性炭进行脱色，脱色之后的木糖水解液进入膜过滤装置4，经过膜过滤装置4分离出达到自来水标准的清液以及折光率为30％的浓液，之后浓液进入第二离子交换设备5，依次进入一级蒸发装置、二级蒸发装置中进行蒸发结晶，所得木糖结晶通过后续离心、干燥能够制得可销售的木糖成品。本实施例中的木糖水解液浓缩系统大大降低了系统运行成本，优化了木糖水解液的浓缩效果。

如图2、图3、图4所示，所述膜过滤组件包括外壳1a、芯轴2a、过滤结构3a、设置于芯轴2a上端的上盖组件4a、设置于芯轴2a下端的下盖组件5a，过滤结构3a套接在芯轴2a上并通过紧固结构轴向压紧于上盖组件4a与下盖组件5a之间，外壳1a设置在过滤结构3a的外部并分别连接上盖组件4a与下盖组件5a。各导流盘301包括导流盘本体和设置在导流盘本体上用于与芯轴2a配合的第一中心孔301a以及偏离该第一中心孔301a的第一导流通道301b，各导流盘本体的侧面上还设有容纳对应膜片302的环形导流腔301c，各环形导流腔301c与对应的第一导流通道301b导通；各膜片302包括膜片本体和设置在膜片本体上用于与芯轴2a配合的第二中心孔302a以及偏离该第二中心孔302a的第二导流通道302b，各膜片本体包括上膜片3021、下膜片3022和位于上膜片3021与下膜片3022之间的空腔3023，所述空腔3023与第二中心孔302a导通；各上膜片3021与对应的环形导流腔301c的内周沿301d之间分别设有密封结构6a，各下膜片3022与对应的环形导流腔301c的内周沿301d之间分别设有密封结构6a；所述芯轴2a上设有分别与各膜片302的第二中心孔302a导通的导流结构，所述导流结构与各膜片302的空腔3023以及第二中心孔302a构成净液输送流路7a，所述芯轴2a和/或上盖组件4a和/或下盖组件5a上设有与净液输送流路7a导通的净液输出口9a；各导流盘301的第一导流通道301b与各膜片302的第二导流通道302b依次连通构成原液输送流路8a，在上盖组件4a上设有原液输出口，在上盖组件4a或下盖组件5a上设有原液输入口，外壳1a内设有将原液输出口与原液输送流路8a的输出端导通的第一通道以及将原液输入口11a与原液输送流路8a的输入端导通的第二通道。

采用上述结构的膜过滤元件能够实现将木糖水解液原液通过原液输入口均匀布流进入导流盘，在导流盘301表面以雷达扫描方式流动，从第一导流通道301b与第二导流通道302b构成的原液输送流路进入下一组导流盘和膜片，在整个膜片302构成的柱状过滤结构内呈涡流状流动，最终从原液输出口分离出浓缩液，净液输出口分离出清液，实现了对高有机物、高盐分的草甘膦结晶母液浓缩的目的。