一种木糖的制备方法与流程

文档序号:16645874发布日期:2019-01-16 08:16阅读:1333来源:国知局

本发明涉及糖工程技术领域,具体地说是一种木糖的制备方法。



背景技术:

目前国内主要以玉米芯、甘蔗渣为原料制备木糖,该工艺中产生木糖的同时,还产生胶体、色素、蛋白、单宁、有机酸等副产物,造成预处理及净化步骤繁琐,工序长,水耗、能耗高,环保压力大。生产过程中部分木糖会被分解为糠醛等物质,会降低木糖收率,且近年来玉米芯、甘蔗渣也有其他用途,价格涨幅较大导致企业生产成本升高。在以溶解浆为原料生产粘胶纤维的过程中,由于原料中含有较多的半纤维素,需要将原料中的半纤维素去除;通常用碱液将其溶出,然后用纳滤膜滤出碱液回用,而富含半纤维素部分进一步处理制成半纤维素粉,以便进一步利用;半纤维素粉原料水解后还含有少量木质素、纤维素等不溶物,造成过滤困难,常规的工艺用板框预涂硅藻土过滤,但这种工艺劳动强度大,劳动环境差,造成固废(硅藻土)不好处理;用膜过滤工艺投资大,运行成本(主要是膜费用)高,而现阶段半纤维素未有很好的利用途径。



技术实现要素:

本发明的技术任务是提供一种木糖的制备方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的:

一种木糖的制备方法,其特征在于,该制备方法步骤如下:

以粘胶纤维生产废液回收的半纤维素粉进行水解反应,获得水解液;将所述的水解液送入碟片离心机进行离心处理,获得清液;将所述的清液进行活性炭脱色处理,得到脱色液;将所述的脱色液再进行电渗析、离子交换脱盐,获得脱盐液;将所述的脱盐液送入蒸馏浓缩设备中进行浓缩至质量分数40-60%,浓缩后的液体进行色谱分离,获得提取液;将所述的提取液进行喷雾干燥,得到木糖粉,之后包装、入库。

所述的水解反应,包括:将半纤维素粉配制成质量百分比浓度为10-30%的乳浊液,然后加入质量百分比浓度98%浓硫酸配制成硫酸质量百分比浓度0.5-3%的乳浊液,搅拌均匀后转移到反应釜中,在温度90-130℃条件下反应60-180分钟,得到折光为10-30%的水解液。

所述的将所述的水解液送入碟片离心机进行离心处理,包括:将水解液在排渣周期60-240秒,排渣时间0.1-0.5秒,冲洗时间2-10秒条件下送入碟片离心机进行离心,清液去活性炭脱色,浓液加水稀释后重新离心,然后获得的清液去活性炭脱色,以便充分回收木糖,浓液去锅炉燃烧。

所述的活性炭脱色处理,包括:向所述的清液中加入粉末活性炭,加入量为清液干物质量的1-3%,在60-90℃下保温30-60min,得到脱色液,脱色液透光≥75%。

所述的电渗析、离子交换脱盐,包括:将所述的脱色液用合金电渗析膜分两级进行脱盐,浓水分两级进行浓缩,淡水浓水量比为1-2:1,电压15-25v,流量180-220l/h条件下脱盐,脱到500-1000us/cm。

所述的脱到500-1000us/cm后,然后用离子交换树脂进一步脱盐至10-50us/cm。

所述的色谱分离,包括:在进料浓度40%-60%,冲水比1:1-3,扮阀时间380-420秒,流量系数4.6-4.8条件下进行色谱分离,得到木糖在干物质中百分含量在98%以上的提取液。

所述的提取液之外的提余液浓缩后作为木糖母液使用。

所述的喷雾干燥,包括:将提取液在进风温度150-180℃,出风温度60-90℃,雾化泵变频320-360hz,进料泵转速15-20转/分钟条件下喷雾干燥。

本发明的一种木糖的制备方法和现有技术相比,采用色谱分离、喷雾干燥的新工艺,产品收率高,生产能耗低;本发明采用碟片离心机分离,处理量大,运行成本低;有效的解决了当前木糖成本高,水耗、能耗高,环保压力大等问题;同时解决粘胶纤维行业生产污水处理问题,回收碱的同时得到半纤维素,进一步制备木糖,以解决副产物半纤维素利用问题。

具体实施方式

实施例1:

制备工艺如下:

(1)水解反应:

将以粘胶纤维生产废液回收的半纤维素粉配制成质量百分比浓度10%的乳浊液,然后加入质量百分比浓度98%浓硫酸配制成硫酸质量百分比浓度1.5%的乳浊液,搅拌均匀后转移到反应釜中,在温度125℃条件下反应120分钟,得到折光为12%的水解液。

(2)碟片离心机离心:

将水解液在排渣周期150秒,排渣时间0.1秒,冲洗时间4秒条件下离心,清液去活性炭脱色,浓液加水稀释后重新离心,清液去活性炭脱色,以便充分回收木糖,浓液去锅炉燃烧。

(3)活性炭脱色

向清液中加入粉末活性炭,加入量为清液干物质量的1%,在60℃下保温40min,得到脱色液,脱色液透光≥75%;

(4)电渗析、离子交换脱盐

料液用合金电渗析膜分两级进行脱盐,浓水分两级进行浓缩,淡水浓水量比为1:1,电压18v,流量190l/h条件下脱盐,脱到600us/cm为止,然后用离子交换树脂进一步脱盐至20us/cm。

(5)浓缩

将脱盐液送入蒸馏浓缩设备中进行浓缩至质量分数40%。

(6)色谱分离

在进料浓度40%,冲水比1:1.8,扮阀时间390秒,流量系数4.6条件下进行色谱分离,得到木糖在干物质中百分含量在98%以上的提取液,提余液浓缩后可当做木糖母液卖去做焦糖色素。

(7)喷雾干燥

将提取液在进风温度155℃,出风温度60℃,雾化泵变频330hz,进料泵转速15转/分钟条件下喷雾干燥,得到木糖粉。

(8)包装、入库

将木糖粉包装、入库。

实施例2:

制备工艺如下:

(1)水解反应:

将半纤维素粉配制成质量百分比浓度12.5%的乳浊液,然后加入质量百分比浓度98%浓硫酸配制成硫酸质量百分比浓度1.8%的乳浊液,搅拌均匀后转移到反应釜中,在温度122℃条件下反应180分钟,得到折光为14%的水解液。

(2)碟片离心机离心:

将水解液在排渣周期120秒,排渣时间0.2秒,冲洗时间4秒条件下离心,清液去活性炭脱色,浓液加水稀释后重新离心,清液去活性炭脱色,以便充分回收木糖,浓液去锅炉燃烧。

(3)活性炭脱色

向清液中加入粉末活性炭,加入量为清液干物质量的2%,在70℃下保温50min,得到脱色液,脱色液透光≥75%;

(4)电渗析、离子交换脱盐

料液用合金电渗析膜分两级进行脱盐,浓水分两级进行浓缩,淡水浓水量比为3:2,电压20v,流量200l/h条件下脱盐,脱到500us/cm为止,然后用离子交换树脂进一步脱盐至30us/cm。

(5)浓缩

将脱盐液送入蒸馏浓缩设备中进行浓缩至质量分数45%。

(6)色谱分离

在进料浓度45%,冲水比1:1.9,扮阀时间400秒,流量系数4.7条件下进行色谱分离,得到木糖在干物质中百分含量在98%以上的提取液,提余液浓缩后可当做木糖母液卖去做焦糖色素。

(7)喷雾干燥

将提取液在进风温度165℃,出风温度70℃,雾化泵变频340hz,进料泵转速20转/分钟条件下喷雾干燥,得到木糖粉。

(8)包装、入库

将木糖粉包装、入库。

实施例3:

制备工艺如下:

(1)水解反应:

将半纤维素粉配制成质量百分比浓度20%的乳浊液,然后加入质量百分比浓度98%浓硫酸配制成硫酸质量百分比浓度2.0%的乳浊液,搅拌均匀后转移到反应釜中,在温度120℃条件下反应150分钟,得到折光为20%的水解液。

(2)碟片离心机离心:

将水解液在排渣周期100秒,排渣时间0.3秒,冲洗时间2秒条件下离心,清液去活性炭脱色,浓液加水稀释后重新离心,清液去活性炭脱色,以便充分回收木糖,浓液去锅炉燃烧。

(3)活性炭脱色

向清液中加入粉末活性炭,加入量为清液干物质量的2%,在75℃下保温60min,得到脱色液,脱色液透光≥75%;

(4)电渗析、离子交换脱盐

料液用合金电渗析膜分两级进行脱盐,浓水分两级进行浓缩,淡水浓水量比为2:1,电压22v,流量220l/h条件下脱盐,脱到800us/cm为止,然后用离子交换树脂进一步脱盐至40us/cm。

(5)浓缩

将脱盐液送入蒸馏浓缩设备中进行浓缩至质量分数50%。

(6)色谱分离

在进料浓度50%,冲水比1:2,扮阀时间410秒,流量系数4.8条件下进行色谱分离,得到木糖在干物质中百分含量在98%以上的提取液,提余液浓缩后可当做木糖母液卖去做焦糖色素。

(7)喷雾干燥

将提取液在进风温度160℃,出风温度70℃,雾化泵变频350hz,进料泵转速20转/分钟条件下喷雾干燥,得到木糖粉。

(8)包装、入库

将木糖粉包装、入库。

通过上面具体实施方式,所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解,本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上,所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征,从而实现不同的技术方案。

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