[发明专利]运用膜技术和间接电还原生产结晶木糖醇的方法

权利要求书

1.一种结晶木糖醇的制备方法：将原料(蔗渣或玉米芯)进行水预处理；将原料中的半纤维素用碱溶出；碱溶液过滤；碱溶液通过膜处理(MF-UF)装置脱碱分离出半纤维素悬浊液，排出的碱液通过电渗析(ED1)设备回收利用；半纤维素悬浊液通过电渗析(ED1)设备彻底脱碱，碱回收循环利用；脱碱后的半纤维素悬浊液用酸水解；水解液过滤获得透明的木糖溶液，回收不能水解的沉淀物木质素；木糖溶液通过纳滤(NF)装置，分离大分子有机物杂质及大部分色素；木糖溶液通过电渗析(ED1)设备脱酸；木糖溶液通过反渗透膜(RO)装置预浓缩；木糖溶液用碱调整PH值至弱碱性活化；木糖活化液通过电渗析池阴极池进行间接电还原反应获得木糖醇溶液；木糖醇溶液通过电渗析(ED2)设备脱碱；脱碱木糖醇溶液通过活性炭脱色柱脱色获得颜色很浅接近无色的木糖醇净化液；木糖醇净化液通过反渗透(RO)装置浓缩至过饱和状态；将木糖醇糖膏引入结晶机，离心分离获得木糖醇晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的水预处理包括在一个有高速搅拌装置的容器中，原料(蔗渣或玉米芯)被大液比(≥1∶10)淡水强烈打洗和用≤100℃的热淡水在装有超声波装置的容器中超声萃取。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的将原料中的半纤维素用碱溶出，是在原料用水预处理之后，在装有超声波装置的容器中用碱溶液作为萃取剂，超声萃取半纤维素。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的碱溶液通过膜处理(MF-UF)装置所使用的是微滤(MF)、超滤(UF)二级处理装置，微滤作为超滤的前处理；微滤膜额定孔径选择0.01μm～10μm，超滤膜额定孔径选择0.001μm～0.01μm。

5.根据权利要求1所述的方法，其涉及的电渗析(ED1)设备，特征在于包括一个由阴阳离子交换膜、隔板、阴阳电极、超声波震子和外壳组成，阴离了交换膜及隔板、阳离子交换膜及隔板交替平行地排列在阴阳电极之间，阳电极和阴电极分别和外部整流器的正负极相连，在每个室的底部都安装有超声波震子和外部的超声波发生器连接的设备。

6.根据权利要求1所述的方法，木糖溶液通过纳滤(NF)装置，所使用的纳滤膜额定孔径选择0.0001μm～0.001μm。

7.根据权利要求1所述的方法，木糖溶液通过纳滤(NF)装置、电渗析(ED1)设备的顺序可以是先纳滤(NF)装置，后电渗析(ED1)设备；也可以是先通过电渗析(ED1)设备，后通过纳滤(NF)装置。

8.根据权利要求1所述的方法，其涉及的反渗透膜(RO)装置，特征在于所选择的反渗透膜额定孔径小于0.0001μm。

9.根据权利要求1所述的方法，木糖活化液通过电渗析ED1或ED2设备的阴极池进行间接电还原反应；与电渗析过程同时进行，起到提高电流效率、提高极限电流，降低能耗的作用。

10.根据权利要求1所述的方法，脱碱木糖醇溶液通过活性炭脱色柱脱色，其特征在于当木糖醇溶液通过电渗析(ED2)设备脱碱后颜色仍然较深的情况下，需要把木糖醇溶液通过活性炭脱色柱脱色；如果木糖醇溶液脱碱后颜色很浅接近无色，可以不必再通过活性炭脱色柱。