[发明专利]一种高温木材水解液的精制方法

说明书

本发明公开了一种高温木材水解液的精制方法，包括：将原料水解液进行离心处理；采用絮凝的方法去掉水溶性大分子木质素；絮凝后得到的水解液，用树脂吸附其中的水溶性小分子木质素，得到提纯后的木糖溶液；对所述提纯后的木糖溶液通过过滤装置进一步脱除残留的木质素，得到精制的木糖液并制取木糖；用洗脱溶剂洗脱树脂吸附的木质素，回收所述洗脱溶剂和木质素。本发明回收的乙醇可以循环回用；还采用集成式涡街反应器，有效地改善和提高了絮凝效果，作为吸附剂的离子交换树脂对带电的木质素有很好的吸附效果。通过本发明处理的水解液，提高了滤膜的膜分离效果，维持了膜的较大通量。

技术领域

本发明属于生物化工领域，尤其涉及一种高温木材水解液的精制方法。

背景技术

木材预水解指在传统制浆工艺前对植物原料进行水解处理，使原料中的半纤维素组分发生水解反应生成木糖而溶出并加以回收的工艺，而预水解后的木片经过常规蒸煮和漂白可制备纸浆和溶解浆，热水预水解方法是利用高温热水使半纤维素支链的乙酰基断裂，形成乙酸而提供酸环境，因此也称为自水解。在水解过程中，半纤维素转化为木糖和少量的低聚糖而溶于预水解液中，随着水解的进行，戊糖和己糖会进一步降解为糠醛和羟甲基糠醛。半纤维素发生水解和降解反应的同时，木片中的木素组分发生解聚反应，部分木素溶解到水解液中，因此，预水解中不仅含有糖类物质，还含有大量的木素降解产物。因为水解液中含有丰富的糖类物质，可对其直接进行纯化获取高附加值的功能性糖，也可通过发酵的方式制备生物燃料和生物制品。糖类物质的产品主要用于食品和制药，因此需要较高的纯度。由于木质素在预水解环境中发生解聚，其结构和性质发生变化而溶解在预水解液中，这为糖类物质的纯化过程带来了阻碍。因此，预水解液的利用需要去除其中的木素杂质，中国专利 CN201280065989提供了用于从木本植物材料中用溶剂提取木质素并将脱木素的纤维素残余物转化为粗生物油的连续流木材加工技术。中国专利201610552888.9公开了一种木质纤维原料预水解液分离木质素提纯低聚木糖的方法，木质纤维原料水热法预处理的预水解液除去不溶性颗粒物后，采用聚(苯乙烯-二乙烯基苯)共聚物(PS-DVB)微球吸附预水解液中的木质素得到提纯的粗低聚木糖溶液，吸附在PS-DVB微球上的木质素用无水乙醇洗脱，含木质素的乙醇洗脱液经过旋转蒸发回收乙醇。解析出木质素的PS-DVB微球和回收的乙醇可循环使用。该发明采用PS-DVB微球吸附分木质纤维原料水热法预水解液中的木质素，具有工艺简单、无毒副作用、木质素分离效率高的优点，而且PS-DVB微球和乙醇可循环使用。众多研究人员要解决的木质素去除问题，仅停留在实验室阶段，未见系统工业化的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种高温木材水解液的精制方法，能够解决当前木材水解液精制过程效率不高，工艺复杂，存在毒副作用的技术问题。

本发明的一种实施例公开了以下技术方案来实现其目的：

一种高温木材水解液的精制方法，包括；

将原料水解液进行离心处理；

采用絮凝的方法去掉水溶性大分子木质素；

絮凝后得到的水解液，用树脂吸附其中的水溶性小分子木质素，得到提纯后的木糖溶液；

对所述提纯后的木糖溶液采用过滤装置进一步脱除残留的木质素，得到精制的木糖液并制取木糖；

用洗脱溶剂洗脱树脂吸附的木质素，回收所述洗脱溶剂和木质素。

进一步的，所述木材包括针叶木和阔叶木；

进一步的，所述原料水解液采用旋液器分离不溶性大颗粒杂质，所述原料水解液由旋液器上部排出，颗粒物由下部排出；

进一步的，所述絮凝剂为硫酸铝、三氯化铁、PAC中的一种或多种复合配置而成，加入量为 200-500mg/L；

所述絮凝剂还包括有机絮凝剂PMA20-80mg/L。