一种连续离子交换生产木糖装置的制作方法

1.本实用新型涉及离子交换处理技术领域，具体涉及一种连续离子交换生产木糖装置。


背景技术：

2.木糖或称戊糖，是自然界中含量最丰富的五碳糖，自然界无游离的木糖存在，广泛的以戊糖的复合多糖存在于各种纤维植物体中，用酸或酶都可以使聚木糖降解获得木糖。目前，普遍采用的方式是稀酸水解，在稀酸的催化作用下，纤维植物体首先水解，生成d-木糖、l-阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖等单糖；同时，生产过程中夹带大量的无机盐、水解工序作为催化剂添加的无机酸、以及水解过程产生的非糖有机杂质，如色素、蛋白等物质都对木糖的结晶有重大影响。如果去除不到位，木糖结晶收率明显下降，甚至造成结晶失败。目前，木糖生产过程中脱盐、脱色等工作主要依赖于离子交换，离子交换是木糖生产过程中非常重要的一个步骤，主要用途是提纯产品，脱除物料中的杂质、色素等，从而达到分离纯化的效果。常见的离子交换工艺为固定床离子交换除杂工艺，人工操作误差大且树脂利用率低，离子交换收率只有60-80％，再生剂用量和纯化水用量都较大；模式单一，若工艺路线中出现故障则面临全线停工。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题的缺陷和不足，本实用新型提供一种连续离子交换生产木糖装置，采用两组串联的阴、阳离子交换柱并联的模式，离子交换收率高，可避免因其中一个离子交换柱出现问题而导致整个生产工艺流程的中断，保证木糖连续生产的顺利进行。
4.一种连续离子交换生产木糖装置，包括粗品木糖罐、阳离子交换柱、阴离子交换柱、杂质收集池、木糖收集池，所述阳离子交换柱与阴离子交换柱串联，所述阳离子交换柱进料口连接粗品木糖罐，所述阳离子交换柱出料口连接阴离子交换柱进料口，所述阴离子交换柱出料口连接木糖收集池，所述阳离子交换柱出料口有管道连接杂质收集池。
5.进一步的，所述阳离子交换柱包括第一组阳离子交换柱、第二组阳离子交换柱，所述阴离子交换柱包括第一组阴离子交换柱、第二组阴离子交换柱，所述第一组阳离子交换柱和第一组阴离子交换柱串联成第一套离子交换组，所述第二组阳离子交换柱与第二组阴离子交换柱串联成第二套离子交换组，所述第一套离子交换组与第二套离子交换组并联。
6.进一步的，所述第一组阳离子交换柱、第二组阳离子交换柱、第一组阴离子交换柱、第二组阴离子交换柱均各自连接一个单独的加样口。
7.进一步的，所述加样口上有控制阀。
8.进一步的，每各离子交换柱的进料口和出料口均设置有控制阀。
9.进一步的，所述阳离子交换柱为强酸型大孔径阳离子交换树脂柱，所述强酸型大孔径阳离子交换树脂柱为d72、d001、001
×
7、d113树脂中的任一种。
10.进一步的，所述的阴离子交换柱为强碱型阴离子交换树脂柱，所述强碱型阴离子
交换树脂柱为d201、201
×
7、717、d211树脂中的任一种。
11.本实用新型的有益效果：本实用新型采用两组串联的阴、阳离子交换柱并联的模式，将木糖粗品液进行离子交换处理；并联的离子交换柱结构，可避免因其中一个离子交换柱出现问题而导致整个生产工艺流程的中断，保证木糖连续生产的顺利进行；同时，每根离子交换柱均设有单独的加样口且出料口与收集池相连接，可以单独进行离子交换或通入碱性溶液使离子交换柱再生。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图中：1-粗品木糖罐、2阳离子交换柱、21-第一组阳离子交换柱、22-第二组阳离子交换柱、3阴离子交换柱、31-第一组阴离子交换柱、32-第二组阴离子交换柱、4杂质收集池、5木糖收集池、6-加样口。
具体实施方式
15.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
16.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
17.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
18.如图所示，本实用新型提供一种连续离子交换生产木糖装置，包括粗品木糖罐1、阳离子交换柱2、阴离子交换柱3、杂质收集池4和木糖收集池5，所述阳离子交换柱2包括第一组阳离子交换柱21、第二组阳离子交换柱22，所述阴离子交换柱3包括第一组阴离子交换柱31、第二组阴离子交换柱32，所述第一组阳离子交换柱21和第一组阴离子交换柱31串联成第一套离子交换组，所述第二组阳离子交换柱22与第二组阴离子交换柱32串联成第二套离子交换组，所述第一套离子交换组与第二套离子交换组并联，所述第一组阳离子交换柱21、第二组阳离子交换柱22的进料口连接粗品木糖罐1的出料口，所述第一组阳离子交换柱
21、第二组阳离子交换柱22的出料口分别连接第一组阴离子交换柱31、第二组阴离子交换柱32的进料口，所述第一组阴离子交换柱31、第二组阴离子交换柱32的出料口连接木糖收集池5，所述第一组阳离子交换柱21、第二组阳离子交换柱22的出料口还分别连接杂质收集池4，所述第一组阳离子交换柱21、第二组阳离子交换柱22、第一组阴离子交换柱31、第二组阴离子交换柱32均各自连接一个单独的加样口6，所述加样口6上有控制阀。
19.每各离子交换柱的进料口和出料口均设置有控制阀，用以控制离子交换过程。
20.所述阳离子交换柱2为强酸型大孔径阳离子交换树脂柱，如d72、d001、001
×
7、d113等树脂中的任一种；所述阴离子交换柱3为强碱型阴离子交换树脂柱，如d201、201
×
7、717、d211等树脂中的任一种。
21.本实用新型采用两组串联的阴、阳离子交换柱并联的模式，将木糖粗品液进行离子交换处理。强酸性阳离子交换树脂有去除色素、蛋白质和氨基酸的效果，可充分的将蛋白质去除，不会影响阴离子树脂对木糖的吸附和类似杂质的去除，从而得到高纯度木糖溶液；并联的离子交换柱结构，可避免因其中一个离子交换柱出现问题而导致整个生产工艺流程的中断，保证木糖连续生产的顺利进行；同时，每根离子交换柱均设有单独的加样口6且出料口与收集池相连接，可以单独进行离子交换或通入碱性溶液使离子交换柱再生。
22.将粗品木糖罐1中加入酸解完成的木糖溶液，粗品木糖浓度为10％左右，用氨水调节ph至10.0，粗品木糖溶液依次经过粗品木糖罐1
→
阳离子交换柱2(第一组阳离子交换柱21、第二组阳离子交换柱22)
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阴离子交换树脂柱3(第一组阴离子交换柱31、第二组阴离子交换柱32)
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杂质收集池4
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木糖收集池5；阳离子交换柱2杂质上样饱和上杂质饱和后，关闭粗品木糖罐1和阳离子交换柱2之间的电磁控制阀，打开阳离子交换柱2加样口6处的电磁控制阀，通入碱性溶液(氢氧化钠溶液)洗脱去除交换柱中的色素、氨基酸和蛋白等杂质；阴离子交换柱3在纯品木糖上柱饱和后，关闭阳离子交换柱2和阴离子交换柱3之间的电磁控制阀，打开阴离子交换柱3加样口6处的电磁控制阀，通入酸性溶液(盐酸溶液)将纯品木糖洗脱下来流入木糖收集池5，用于后续的浓缩结晶工艺。
23.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。