[发明专利]一种脱除木质纤维素预水解液中抑制物的方法

权利要求书

1.一种应用渗透汽化技术对木质纤维素预处理得到的预水解液进行抑制物脱除/回收和糖分浓缩的方法，其特征是：首先调节木质纤维素预处理得到的预水解液的pH值至2.0～5.0，并对木质纤维素预水解液进行过滤处理以去除悬浮性的杂质；然后再用渗透汽化膜组件对经过滤处理得到的透过液进行渗透汽化分离，预水解液中的糖分被渗透汽化膜完全截留，而弱酸性抑制物(甲酸、乙酸和乙酰丙酸)、糠醛类抑制物(糠醛、5-羟甲基糠醛)则不断透过渗透汽化膜，从而脱除/回收预水解液中的各种抑制物，浓缩预水解液中的糖分，实现预水解液中糖分的净化、浓缩，并使抑制物得以资源化回收。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的弱酸性抑制物包括甲酸、乙酸和乙酰丙酸，所述的糠醛类抑制物包括糠醛和5-羟甲基糠醛。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的预处理方法包括化学法如稀酸预处理，物理法如溶剂萃取预处理，物理化学法如蒸汽爆破预处理，以及生物法预处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的木质纤维素预水解液中弱酸性抑制物甲酸、乙酸和乙酰丙酸的浓度为0.1～50g/L；糠醛类抑制物糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度为0.1～50g/L。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的木质纤维素预水解液中木糖和葡萄糖的浓度为1～100g/L；阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和甘露糖的浓度为0.1～40g/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的过滤处理方法包括砂滤、微滤，其中优选微滤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的微滤处理用的微滤膜的孔径为0.22～1.0μm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的渗透汽化膜组件形式为板式、卷式、管式或中空纤维式；所述的渗透汽化膜分离层材料为有机高分子材料如聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅丙炔、聚乙烯基三甲基硅烷、聚乙烯基二甲基硅烷，无机材料如高硅/全硅沸石，以及相应的有机/无机杂化复合材料。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的渗透汽化操作的方式是冷凝加抽真空的方式，透过液即为较高浓度的抑制物组分，在脱除的同时得到了回收。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的冷凝加抽真空的渗透汽化操作方式，是将木质纤维素预水解液进行过滤处理，得到的透过液泵入渗透汽化组件，在搅拌的同时连续进行渗透汽化分离，直至过滤处理后的预水解液中弱酸性抑制物甲酸、乙酸和乙酰丙酸的浓度小于1.0g/L、糠醛类抑制物糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度小于0.1g/L时停止操作。

11.根据权利要求1、9、10所述的方法，其特征在于：所述的渗透汽化操作中的操作温度为20～80℃，上游侧压力为常压，下游侧真空度为0.01～30kPa；所述的微滤操作中的操作温度为20～50℃，压力为0.1～0.2MPa。