[发明专利]一种脱除木糖溶液无机酸的装置及工艺

说明书

本发明公开了一种脱除木糖溶液无机酸的装置，包括依次相连的超滤膜系统、反渗透膜分离系统和连续色谱分离系统，反渗透膜分离系统的进液端与超滤膜系统的渗透液出口管道相连，连续色谱分离系统的进液端与反渗透膜分离系统的浓缩液出口管道相连。本发明还公开了一种脱除木糖溶液无机酸的工艺，采用上述脱除木糖溶液无机酸的装置。本发明用连续色谱分离系统代替传统的阴阳离子交换树脂固定床，整个生产过程中不产生酸、碱废水，水的消耗量大量减少，回收产生的无机酸可重复使用，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于木糖醇生产技术领域，特别涉及一种脱除木糖溶液无机酸的装置及工艺。

背景技术

木糖醇是一种具有营养价值的甜味物质，也是人体糖类代谢的中间体，是最适合糖尿病患者食用的营养性的食糖代替品。目前工业化生产木糖醇主要是通过化学催化加氢法，此法成熟稳定，但分离提纯木糖的工序多、副产物多，整体工艺陈旧。现有的木糖工艺脱除无机酸是通过多级阴阳离子交换树脂。该工艺存在的主要缺点：1、设备占地面积大。2、离子交换都是采用固定床，酸碱、水耗量大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种脱除木糖溶液无机酸的装置及工艺，解决了现有技术中阴阳离子交换树脂工艺脱除无机酸时水耗量大且产生大量酸碱废水的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种脱除木糖溶液无机酸的装置，包括依次相连的超滤膜系统、反渗透膜分离系统和连续色谱分离系统，所述反渗透膜分离系统的进液端与所述超滤膜系统的渗透液出口管道相连，所述连续色谱分离系统的进液端与所述反渗透膜分离系统的浓缩液出口管道相连。

进一步地，所述的超滤膜系统包括顺次连接的一级原料罐、一级阀门、一级输料泵、超滤膜单元和透析液罐，所述超滤膜单元的透析液出口与透析液罐相连，浓缩液出口通过一级回流管与一级原料罐相连，所述的一级回流管上设有一级换热装置。

其中，所述超滤膜单元所采用的超滤膜为管式超滤膜，孔径为50～200nm

进一步地，所述的反渗透膜分离系统包括顺次连接的二级原料罐、二级阀门、二级输料泵、反渗透膜分离单元和料液罐，所述的二级原料罐与所述透析液罐管道相连，所述反渗透膜分离单元的浓缩液出口与料液罐相连，透析液出口通过二级回流管与二级原料罐相连，二级回流管上设有二级换热装置。

其中，所述反渗透膜分离单元所采用的反渗透膜为高压反渗透膜，压力为45～55bar。

进一步地，所述的连续色谱分离系统内设有沿圆周方向均匀布设并按照固定周期转动的至少2根树脂柱，每根树脂柱内填充有用于分离无机酸和木糖的树脂。

进一步地，所述的连续色谱分离系统包括10根树脂柱，所述的连续色谱分离系统分为4个区域，每个区域组成如下：

进料区：包含1根树脂柱，经反渗透膜分离系统过滤产生的浓缩液反向进入该树脂柱，从该树脂柱出来的料液进入中间料罐进行二次分离。

二次分离区：包含3根树脂柱，3根树脂柱依次串联连接，中间料罐的料液经输送泵反向泵入二次分离区，经3根树脂柱吸附后的料液进入成品罐。

洗糖区：包含3根树脂柱，3根树脂柱依次串联连接，回用酸经输送泵反向泵入洗糖区，洗糖区洗出的糖液和进料区产生的料液一同进入中间料罐。

洗酸区：包含3根树脂柱，3根树脂柱依次串联连接，纯水经输送泵正向泵入洗酸区，洗酸区洗出的酸液进入回用酸罐，淋洗完成后，树脂柱继续进入二次分离区进行再次吸附。

其中，每根树脂柱内填充的树脂型号为PCA441S04。

本发明还公开了一种脱除木糖溶液无机酸的工艺，采用上述脱除木糖溶液无机酸的装置，包括如下步骤：