[发明专利]利用溶解浆预蒸煮废液制备低聚糖的方法

说明书

本发明公开了一种利用溶解浆预蒸煮废液制备低聚糖的方法。该方法包括如下步骤：(1)在pH值为9～11的条件下，溶解浆预蒸煮废液经过滤，收集滤液为物料A，过滤的温度为至少60℃；物料A的固含量为5％～7％；(2)物料A经超滤膜处理，得浓缩液和滤液，收集滤液为物料E，其中，浓缩液的固含量为10％～15％，超滤膜处理的温度为至少50℃；(3)物料E与酸性物质混合反应，滤膜处理，收集浓缩液，制得含低聚糖的粗物料；其中，酸性物质中氢离子的摩尔量与物料E的体积比为0.1～0.6mol/L。该处理采用膜法提取低聚糖减少乙醇的使用，无固相残渣，大幅减少了废水排放，提高了溶解浆预蒸煮废液的利用率，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种利用溶解浆预蒸煮废液制备低聚糖的方法。

背景技术

溶解浆制浆是近年来新兴的制浆方法之一，其是在原有硫酸盐法制浆的基础上增加了前段预蒸煮过程，进一步脱除原料中的半纤维素、木质素，得到更高纯度的纤维素，用于生产粘胶纤维。我国每年都采用上述方法制备数十万吨级的溶解浆，有近百万吨级的溶解浆预蒸煮废液，而目前制浆造纸行业几乎很少有利用溶解浆预蒸煮废液的，其中绝大多数的溶解浆预蒸煮废液仍没有得到利用，目前尚无更好的处理，仅为燃烧处理。且预蒸煮过程在蒸汽或水的高温作用下，脱除大量的半纤维素糖及较多的木质素，料液固含低，热值偏低，燃烧需要消耗大量的蒸汽进行浓缩，且料液热值偏低，不易燃烧，会增加碱炉的负荷，料液COD上万，废水系统难以承受。废液中的半纤维素糖也没有得到更好的利用。

因而，本领域亟待研发一种溶解浆预蒸煮废液的利用途径，实现对溶解浆预蒸煮废液的高效利用，实现对资源的高值化利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中采用燃烧的方式处理溶解浆预蒸煮废液，不仅污染环境，也降低了溶解浆预蒸煮废液的利用率，采用现有的乙醇析晶法提取低聚糖的制备方法需要大量乙醇，存在不经济等缺陷而提供一种利用溶解浆预蒸煮废液制备低聚糖的方法。该处理采用膜法提取低聚糖，减少了乙醇溶剂的使用，无固相残渣产生，工艺大幅减少了废水排放，提高了溶解浆预蒸煮废液的利用率，降低成本，实现变废为宝。

本申请使用的原料溶解浆预蒸煮废液为采用溶解浆预蒸煮法制浆过程产生的废液，因其自身稳定性差，溶解浆预蒸煮废液中木质素的含量相对较少，糖类物质的含量较高，导致糖类物质和木质素的分离难度大，增加了其开发的难度。因此，本领域一般采取燃烧的方法处理该废弃物，很少对其进行再次利用。而本申请通过创造性劳动，能够有效从溶解浆预蒸煮废液中提取出纯度较高的低聚糖，且成本较低，实现变废为宝。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种利用溶解浆预蒸煮废液制备低聚糖的方法，其包括如下步骤：

(1)在pH值为9～11的条件下，溶解浆预蒸煮废液经过滤，收集滤液为物料A，所述过滤的温度为至少60℃；所述物料A的固含量为5％～7％；

(2)所述物料A经超滤膜处理，得浓缩液和滤液，收集滤液为物料E，其中，所述浓缩液的固含量为10％～15％，所述超滤膜处理的温度为至少50℃；

(3)所述物料E与酸性物质混合反应，经滤膜处理，收集浓缩液，制得含低聚糖的粗物料；其中，所述酸性物质中氢离子的摩尔量与所述物料E的体积比为0.1～0.6mol/L；所述混合反应的温度为70～90℃。

本发明中，所述低聚糖为本领域技术人员常规认为地由2～10个糖苷键聚合而成的化合物。

本发明中，所述低聚糖的数均分子量可为本领域该类物质常规的数均分子量，较佳地为300～1500。

步骤(1)中，所述溶解浆预蒸煮废液的制备方法可为本领域该类物质常规的制备方法，较佳地包括下述步骤：木材在温度为160～170℃的水中蒸煮即可，其中，所述蒸煮的时间为0.5～1.5h。