[發(fā)明專利]一種磷酸水解甘蔗渣制備木糖的復式滲浸水解方法

有效

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• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106755616B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 梁朝昱;豐丙政;黃耘;雷光鴻;農秋陽;詹慧;吉中勝;蔡卓麗;滕德榮;李堅斌;梁智
• 申請（專利權）人: 廣西農墾糖業(yè)集團良圻制糖有限公司
• 主分類號: C13K13/00
• 分類號: C13K13/00
• 代理公司: 南寧市來來專利代理事務所(普通合伙) 45118
• 代理人: 石本定

一種磷酸水解甘蔗渣制備木糖的復式滲浸水解方法，步驟為：（1）取甘蔗渣和磷酸溶液并混合均勻，在100℃~130℃條件下水解1h~5h；將固液進行脫水分離，收集水解液，再加入清水洗滌水解殘渣，得到水洗液；（2）重新取甘蔗渣和上步的水解液，并添加磷酸溶液混合均勻，在上述條件下水解；收集水解液，然后用一次洗液洗滌水解殘渣，得二次水洗液，再用清水洗滌水解殘渣，清水量較上一次增加20%，得一次水洗液。（3）重新取甘蔗渣按上述方法進行水解，并依次使用上述的水洗液及清水洗滌水解殘渣。（4）按步驟（3）的操作直至水解液濃度錘度≥12Bx，將得到的水解液和水洗液混合，即可進行中和或脫色。

技術領域

本發(fā)明涉及甘蔗糖業(yè)副產物的綜合利用的技術領域，具體是一種磷酸水解甘蔗渣制備木糖的復式滲浸水解方法。

背景技術

蔗渣是甘蔗制糖工業(yè)的主要副產物，是甘蔗經(jīng)機械破碎、壓榨提汁后的蔗莖纖維性殘渣，屬于農業(yè)固體廢棄物，是一種可再生資源。我國是僅次于巴西和印度的世界第三甘蔗種植大國，據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2009年廣西全區(qū)甘蔗的種植面積為1555萬畝，產蔗糖700多萬噸，按照每產1噸糖產生2噸蔗渣計算，廣西全區(qū)各糖廠產生的蔗渣就多達1400多萬噸。蔗渣的成分中纖維素為32％～48％、半纖維素19％～32％、木質素23％～32％、灰分4％，蔗渣除部分用于造紙、制造人造板、活性炭、膳食纖維、生物柴油以及乙醇外，大部分直接被用作鍋爐燃料燒掉，并未得到充分的利用，一是污染環(huán)境；二是資源浪費。如何科學高效的利用甘蔗渣資源，實現(xiàn)了甘蔗的二次利用，提高糖廠的經(jīng)濟效益，具有重大的社會經(jīng)濟效益。

木糖是木糖醇生產過程中的中間產品，它屬于五碳糖，有4對旋光異構體。目前，在自然界，除了竹筍以外，基本上尚未發(fā)現(xiàn)游離狀態(tài)的木糖，而以縮聚狀態(tài)廣泛地存在于自然植物的半纖維素中，即以大分子的木聚糖的形式含在植物體內。甘蔗渣中的多縮戊糖含量為24％左右，由于比較集中、價格低廉，而且蔗渣制木糖產品純度比玉米芯制木糖的純度高，在市場上更具競爭力，所以是比較理想的木糖原料之一。

目前木糖的生產技術均采用硫酸作為酸水解劑，產生數(shù)量龐大的含高濃度SO₄^2-的木糖生產廢水，很難通過生化方法去除，導致木糖生產企業(yè)污水處理成本的增加，處理成本已占產品售價的10%，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。有企業(yè)嘗試使用鹽酸作為酸水解劑，但鹽酸的揮發(fā)性和腐蝕性造成一次設備投資大并且?guī)碓O備腐蝕問題，使得安全生產的風險性增高。

如何降低使用甘蔗渣制備木糖的生產成本，同時解決生產工藝的廢酸的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)清潔生產，提高產品的市場競爭力，是行業(yè)內追求的目標。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種磷酸水解甘蔗渣制備木糖的復式滲浸水解方法，該方法水解液中的磷酸可以達到多次利用效果，磷酸的用量得以減少，提高了水解液的濃度，同時，減小水解液中PO₄^3-對離子交換系統(tǒng)的壓力，增加濃縮起始濃度，濃縮時的能耗降低。

本發(fā)明的采用的技術方案是：

一種磷酸水解甘蔗渣制備木糖的復式滲浸水解方法，包括以下工藝步驟：

（1）取甘蔗渣和質量濃度為1%-6%磷酸溶液并混合均勻，甘蔗渣與1%-6%磷酸溶液的重量比為1:（6~14）；在100℃~130℃條件下水解1h~5h；將固液進行脫水分離，收集水解液，再加入清水洗滌水解殘渣，得到水洗液，記為一次水洗液；加入清水量體積與甘蔗渣的重量比為1升:1千克。

（2）重新取甘蔗渣和上步的水解液，并添加質量濃度為1%-6%磷酸溶液混合均勻，使甘蔗渣與液體的重量比為1:（6~14）；在100℃~130℃條件下水解1h~5h；將固液進行脫水分離，收集水解液，然后用一次洗液洗滌水解殘渣，得到水洗液，記為二次水洗液，再用清水洗滌水解殘渣，清水量較上一次增加20%，收集水洗液，記為一次水洗液。