[发明专利]木糖生产新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产木糖的工艺方法。 

背景技术

目前，木糖的制备方法主要有中和法脱酸工艺与离子交换脱酸工艺。 

中和法脱酸制备木糖工艺中和法制备木糖的工艺路线为：原料(即农业纤维废料)，先后经过原料预处理，水解，中和，脱色，离子交换，浓缩，结晶，最后分离得到木糖晶体。由于中和工序中形成的石膏(CaSO₄)最终会有一部分石膏沉积在蒸发器的管壁上，形成隔热层，降低蒸发效力，浪费蒸汽，降低设备利用率。由于这层结垢很难除去，特别是很难用化学方法除去，不得不用机械法清除结垢，不但麻烦，而且劳动强度很大，对设备也有不同程度的损伤，降低设备的使用寿命。由于木糖是一种酸性条件下性质稳定，碱性条件下极不稳定的还原性糖。当用石灰中和水解液时，局部的pH值过高必然会使一些木糖变性而影响成品质量。同时，中和工序既去除掉了部分SO₄^2-，也带进了一些Ca²⁺，增加了阳离子交换柱的负担。 

离子交换脱酸的工艺路线为：原料经过预处理，水解，脱色，离子交换除杂，浓缩结晶，最后分离得到木糖晶体。解决了中和脱酸工艺中设备结垢的缺点，提高了设备的利用率和使用寿命，减少了水解液中的灰份和酸的含量，提高了水解液的质量，相应的提高了产品质量。虽然离子交换脱酸工艺具有以上的优点，但是其工艺比较复杂，离子交换树脂用量较多，设备较多，投资大，增加了酸碱消耗，加大了成本，污染严重。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种木糖生产新工艺，以解决现有技术易形成隔热层，降低蒸发效力，浪费蒸汽，降低设备利用率，工艺比较复杂，离子交换树脂用量较多，设备较多，投资大，增加了酸碱消耗，加大了成本，污染严重等问题。 

本发明解决其技术问题所采用得技术方案是使用电渗析回收硫酸技术，纳滤浓缩设备采用的布袋、特殊纳滤膜分离系统在常温下对木糖生产工艺中的液体进行浓缩，可以除去产品中的水及其它杂质，并且还可以回收离子交换树脂再生过程中产生的废酸、废碱。其生产工艺方法： 

一、预处理 

利用清筛机去尘土、细碎杂物，采用滚筒式清洗机水洗，使原料玉米芯上的灰尘、杂物、色素清洗掉，使之见本色、无杂物。每次投风干的玉米芯原料3.2-3.5T，加入12m³0.05-0.15％稀硫酸处理，加压到0.04-0.06Mpa，保压40-80min后，排掉处理液。然后加入12m³除盐水处理，加压到0.04-0.06Mpa，保压10-30min后，排掉处理液。 

二、水解 

将玉米芯中的多缩戊糖在压力0.11-0.15Mpa，12m³浓度为1.4-2.0％的硫酸条件下保温保压水解90-150min，水解成单个分子的木糖水解液，备用。 

三、脱色 

利用脱色剂活性炭除去水解液中的色素胶体及部分含氮物。 

1、一次脱色时，加入二次脱色旧炭约100kg/釜，温度70-80℃，搅拌保温20-40min； 

2、二次脱色时，加入新活性炭80-120kg/釜，温度70-80℃，搅拌保温20-40min； 

3、三次脱色时，加入新活性炭60-100kg/釜，温度70-80℃，搅拌保温20-40min。 

四、电渗析 

电渗析是在直流电场的作用下，离子透过选择性离子交换膜而迁移，使带电H⁺和SO₄^2-离子从水解液中部分分离出来的一种电化学分离过程。 

进料温度要求小于等于40℃，流速为1.0-1.6m³/h。 

五、离子交换 

物料离子交换时温度要小于等于40℃，流速大于等于15m³/h。一次离子交换：料液进入离子交换柱的顺序为阳柱、阴柱、阴柱、阳柱。二次离子交换：料液进入离子交换柱的顺序为阳柱、阴柱、阴柱。 

六、纳滤 

纳滤膜分离进料温度要小于等于40℃，流速控制在35m³/h套，压力为2.5-3.0Mpa。 

七、浓缩 

三效蒸发及单效蒸发： 

工艺参数： 

1、真空度：0.01-0.09Mpa 

2、流量：16-22m³/h 

3、温度：50-95℃