[发明专利]一种利用电渗析结合絮凝技术分离提纯木糖的方法

权利要求书

1.一种利用电渗析结合絮凝技术分离提纯木糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、稀酸水解：将半纤维素原料与稀硫酸混合，100℃～130℃的条件下水解反应1h～4h，水解过程多次排出空气，减少惰性气体存在，反应结束后固液分离收集水解液，水解液的折光率为1％～10％；所述半纤维素原料为玉米芯、玉米秸秆、粘胶纤维废液、甘蔗渣、竹子和麦草中的一种或两种以上；

步骤二、双极膜电渗析回收无机酸：步骤一获得的水解液经超滤过滤掉机械杂质和部分大分子杂质后，进入双极膜电渗析装置，所述装置包括阳极板、阴极板和两极板之间设置膜堆；膜堆由1张阳膜、多张阴膜、多张双极膜构成，阳膜一侧设置阳极，另一侧设置阴膜，阴膜和双极膜交替间隔排列，双极膜设计在阴极板的一侧，稀硫酸作为极水，阴膜与双极膜的阴膜侧形成淡水室，以超滤后的木糖酸水解液为淡水，阴膜与双极膜的阳膜侧形成浓水室，稀硫酸或纯水作为浓水，淡水室出料口的木糖脱酸液pH为3.0～3.2，浓水室出料口的稀硫酸返回水解工序继续水解反应；所述超滤中超滤膜截留分子量为1000Da～1000000Da；所述作为极水的稀硫酸的浓度为0.3mol/L；作为浓水的稀硫酸浓度为0mol/L～0.1mol/L；所述浓水与淡水的体积比为1:0.1～1:10；

步骤三、絮凝脱除胶体：向步骤二获得的木糖脱酸液中添加稀释后的铝系混凝剂，混匀后再添加稀释后的聚丙烯酰胺系混凝剂，添加混凝剂之后的物料沉淀分离，上清液经超滤膜过滤后得木糖脱胶液，木糖脱胶液的透光率≥50％，蛋白质含量≤50mg/L；铝系混凝剂与木糖脱酸液的料液比为100mg:1L～500mg:1L，稀释后的铝系混凝剂的浓度为5％～10％；聚丙烯酰胺系混凝剂与木糖脱酸液的料液比为10mg:1L～500mg:1L，稀释后的聚丙烯酰胺系混凝剂的浓度为0.1％～1％；所述超滤膜的截留分子量为1000Da～1000000Da；

步骤四、普通电渗析深度脱盐：将步骤三获得木糖脱胶液加入普通电渗析装置中，所述装置包括阳极板、阴极板和两极板之间设置膜堆；膜堆由多张阳膜和多张阴膜构成，阳膜一侧设置阳极，另一侧设置阴膜，阴膜和阳膜交替间隔排列，阴膜设计在阴极板的一侧，硫酸钠溶液作为极水，阴膜的阳侧和阳膜的阴侧形成淡水室，淡水室中的淡水为步骤三获得的木糖脱胶液，阳膜的阳侧和阴膜的阴侧形成浓水室，浓水室中的浓水为工业水，淡水室出料口的木糖净化液的电导率≤1.0mS/cm，浓水室出料为含盐废水，进入污水处理系统；硫酸钠溶液的浓度为0.3mol/L；工业水的电导率≤1.0mS/cm；浓水与淡水的体积比为1:0.1～1:10；步骤五、木糖精制：将步骤四获得的木糖净化液经一次浓缩、活性炭脱色、离子交换、二次浓缩、结晶离心后制得木糖晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一所述稀硫酸的质量分数为0.1％～4％，所述水解为125℃条件下反应2h。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述半纤维素原料为玉米芯；所述稀硫酸的质量分数为1％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二所述超滤膜截留分子量为300000Da～500000Da；所述作为浓水的稀硫酸浓度为0.01mol/L～0.015mol/L；所述浓水与淡水的体积比为1:2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三所述铝系混凝剂为硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的一种；所述聚丙烯酰胺系混凝剂为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型聚丙烯酰胺中的一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三所述铝系混凝剂为聚合氯化铝，聚合氯化铝与木糖脱酸液的料液比为200mg:1L～300mg:1L；所述聚丙烯酰胺系混凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，阳离子型聚丙烯酰胺与木糖脱酸液的料液比为20mg:1L～300mg:1L；所述超滤膜的截留分子量为3000Da～5000Da。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四所述浓水与淡水的体积比为1:2。