[發明專利]一種利用甘蔗渣酶解生產木糖及糠醛的方法

有效

• 申請號: 201910312527.0
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110004194B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 郭志剛;唐印;雷林;劉朝慧;李旭初;李剛;王明權
• 申請（專利權）人: 四川金象賽瑞化工股份有限公司
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C12P17/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲;錢成岑

1.一種利用甘蔗渣酶解生產木糖及糠醛的方法，其特征在于包括下述步驟：

1）將甘蔗渣進行水洗除雜，洗去殘留的蔗糖和沙土；

2）將經步驟1）洗后的甘蔗渣與堿液混合，并進行逆流反應后擠干備用；

3）將步驟2）中擠干備用的甘蔗渣送入蒸汽爆破器中進行低溫瞬間汽爆；低溫汽爆條件為：先用蒸汽加熱至100-130℃，再用壓縮空氣加壓至1.8-2.0MPa，整個汽爆時間為80-140S；

4）將汽爆后的物料用10倍體積的水進行水洗、擠干，得水洗液和擠干的固體物料Ⅰ；水洗液經反滲透膜處理，透過水回用于水洗工序；

5）將1-20wt%NaOH溶液加入到擠干的固體物料Ⅰ中，于20-40℃的條件下在連續逆流提取器中處理30-60min，再次擠干，得固體物料Ⅱ和半纖維素提取液，半纖維素提取液經除雜后，采用納濾膜濃縮至15wt%，透過的堿液回用于浸提工序；得到半纖維素濃縮液再采用甲醇沉淀技術，得到質量百分含量95%以上的半纖維素；

6）將步驟5）中制備得到的半纖維素按固液比 1:8-10配成水溶液，加入木聚糖酶進行酶解，加入木聚糖酶量為200U/g、溫度50℃，酶解時間2h；酶解液用微濾膜除去菌體，除去菌體后再濃縮至木糖的質量濃度為30%；

7）將步驟6）中濃縮后的木糖、催化劑醋酸及溶劑連續進入乳化機進行乳化，使之成為含木糖10-15wt%的穩定乳狀液，用泵打入預熱器之前混入阻聚劑，在預熱器用蒸汽加熱至160-200℃后與溶劑共同進入撞擊流混合器混合后進入管狀反應器，反應物在管式反應器中停留時間為10-30分鐘，使反應物料進行脫水；所述的溶劑為鄰三甲苯、鄰硝基甲苯、二異丁基苯酚、鄰仲丁基苯酚和二甲基四氫呋喃中的任意一種或幾種的混合物；物料與溶劑的質量比為1:1-4；所述的阻聚劑為羥基苯甲醚、對叔丁基鄰苯二酚、對苯二酚、N-苯基取代脲、硫脲、萘胺和三苯基磷中的任意一種，其添加量為 0.1wt％～0.5wt％；

8）將步驟7）中脫水后的反應物料進入冷卻器，冷卻后進入碟片離心分離機；分出的水相進行后續處理；溶劑相進入分餾塔，塔頂得醋酸，塔底得糠醛和溶劑，糠醛和溶劑再通過真空精餾塔，塔頂得成品糠醛；塔底得到的溶劑返回配料使用；

步驟2）中堿液的質量濃度為0.1-0.3%，甘蔗渣與堿液混合后在QBT1849-1993雙螺旋連續滲出器中進行逆流浸洗反應，其固液比為1:4，反應時間為30min，然后利用該滲出器自帶擠干裝置擠干備用；擠出的水經沉淀后，作為洗滌水使用；

步驟4）中，汽爆后的物料的水洗溫度為60-80℃，水洗時間20-30min；

步驟5）中，NaOH溶液的質量濃度為1-20％，固體物料Ⅰ與NaOH溶液按固體質量g與液體體積ml比為1:8-15的比例混合，在QBT1849-1993雙螺旋連續滲出器中進行逆流浸提。

2.如權利要求1所述利用甘蔗渣酶解生產木糖及糠醛的方法，其特征在于：步驟1）中甘蔗渣進行水洗采用雙螺旋逆流浸洗，溫度為40℃。

3.如權利要求1所述利用甘蔗渣酶解生產木糖及糠醛的方法，其特征在于步驟6）中，半纖維素在乳化泵中與催化劑醋酸、阻聚劑及溶劑混合后，先預熱至100-180℃，進入撞擊流反應器與管式反應器耦合系統進行反應。

4.如權利要求1所述利用甘蔗渣酶解生產木糖及糠醛的方法，其特征在于：所述的管式反應器由兩種裝有不同結構原件的反應管組成，一種是管內裝有SV型元件；另一種其內部構件是用較細的管材制作，細管內部通加熱介質，管式反應器長度為15-30m，此時各反應管之間用180°的彎頭來互相連接，組成單元反應器。

5.如權利要求1所述利用甘蔗渣酶解生產木糖及糠醛的方法，其特征在于：步驟7）中分餾塔塔底得到的物料進入減壓蒸餾塔進行真空精餾，減壓蒸餾塔的真空度≤ 0.098Mpa，溫度為90~120℃。