[發(fā)明專利]一種用于生產(chǎn)木糖的水解液脫鹽的新方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110179730.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN113003836A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包娜莎;楊健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南茂騰生物科技有限公司;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/12
• 分類號(hào): C02F9/12;C02F103/32
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩;卓彩霞

本發(fā)明公開了一種用于生產(chǎn)木糖的水解液脫鹽的新方法，先把水解液經(jīng)過脫色、陽柱后，再經(jīng)過超濾、膜濃縮、電滲析，然后經(jīng)過離子交換，可以大幅度降低酸堿消耗，同時(shí)電滲析的酸水還可以回到水解循環(huán)使用。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的方法，本發(fā)明的新方法沒有三次交換；而且本發(fā)明中，利用電滲析脫鹽替代樹脂脫鹽，最終脫鹽率提高30％以上。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的方法，采用本發(fā)明方法，酸堿消耗減少30％以上，污水排放量減少40％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生產(chǎn)木糖的水解液脫鹽的新方法。

背景技術(shù)

木糖是一種戊糖，天然D-木糖是以多糖的形態(tài)存在于植物中。因?yàn)樗鼈冊(cè)谵r(nóng)產(chǎn)品的廢棄部分中(例如玉米的穗軸、秸稈、棉桃的外皮)含量很多，所以人們對(duì)它的利用方法就有很大興趣。

目前行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)木糖的生產(chǎn)工藝是玉米芯先經(jīng)過酸預(yù)處理，然后進(jìn)行間歇水解獲得木糖。現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)木糖的水解液脫鹽都是采用中和、離子交換法。具體地，水解液脫鹽方法包括：水解液→中和→一次脫色→一次交換→膜濃縮→一次濃縮→二次脫色→二次交換→三次交換；其中，所述膜濃縮采用納濾濃縮膜，一次交換指的是陽離子-陰離子-陽離子交換(即先進(jìn)行陽離子交換再進(jìn)行陰離子交換，再進(jìn)行陽離子交換)，二次交換和三次交換均指的是陽離子-陰離子交換(即先進(jìn)行陽離子交換再進(jìn)行陰離子交換)；一次濃縮與二次濃縮均指的是：采用四效降膜蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮。

現(xiàn)有技術(shù)中，存在的問題是：中和、離子交換過程中酸堿消耗高，污水排放量大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)木糖的水解液脫鹽的新方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種用于生產(chǎn)木糖的水解液脫鹽的新方法，包括以下步驟：

(1)水解液先經(jīng)過活性炭脫色過濾，控制濾液透光率＞60％；

(2)脫色后的濾液經(jīng)過陽離子交換柱，控制鈣離子、鎂離子含量為0；所述陽離子交換柱采用凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂；

(3)步驟(2)得到的料液再經(jīng)過超濾，控制透光率＞70％；采用的超濾膜截留的分子量為3-5萬道爾頓的有機(jī)膜；

(4)步驟(3)得到的料液再進(jìn)行納濾膜濃縮，出料折光率＞18％；納濾濃縮膜截留的分子量為100道爾頓；

(5)步驟(4)膜濃縮后的料液再經(jīng)過電滲析，控制出料電導(dǎo)率＜2000μs/cm，酸液回用到水解配酸水；電滲析過程中，進(jìn)料電導(dǎo)率在3-5萬μs/cm，流量為15m³/h；

(6)步驟(5)電滲析后的料液經(jīng)過離子交換，出料透光率＞80％，電導(dǎo)率＜30μs/cm，pH值4-7。

進(jìn)一步地，步驟(6)中，先進(jìn)行陽離子交換再進(jìn)行陰離子交換，陽離子交換柱采用凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，陰離子交換柱采用D301陰離子交換樹脂。

進(jìn)一步地，步驟(6)中，離子交換的溫度小于45攝氏度，離子交換的流速為8m³/h。

進(jìn)一步地，步驟(6)中，離子交換結(jié)束后先用水把物料頂出，至折光率＜1％，然后進(jìn)行再生，陽離子交換柱用鹽酸，陰離子交換柱用液堿，浸泡3h后排出廢酸堿，接著用純水淋洗，陽離子交換柱的淋洗終點(diǎn)是pH值3-3.5，陰離子交換柱淋洗終點(diǎn)是pH值9.5-10，淋洗完成后備用；再生用的鹽酸、液堿，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為3-4％，淋洗純水的電導(dǎo)率＜30μs/cm。

進(jìn)一步地，所述水解液為玉米芯水解液或者半纖維素粉水解液。

本發(fā)明的有益效果是：