[发明专利]一种以木质纤维素为原料制取高浓度戊糖溶液的方法

摘要

本发明公开了一种由木质纤维素制取高浓度戊糖溶液的方法。该方法包括：将木质纤维素与含有铁盐的甲酸溶液按一定比例装入反应釜，一定温度下，经反应后冷却，经离心分离得到原料水解液和残渣，残渣中加入一定量含有铁盐的甲酸溶液继续水解，水解完成后冷却，经离心分离得到残渣水解液和二次残渣，二次残渣经水洗涤后用作纤维素和木质素原料，洗涤液与残渣水解液混合用于水解下一批木质纤维素原料，新一批原料的水解产物经离心分离得到所需高浓度戊糖溶液和残渣，如此循环。本发明的优势在于工艺简单，副反应少，且通过两次水解所得溶液中戊糖浓度可达80-120 g/L，原料中半纤维素总转化率在95%以上，戊糖收率在95%以上。

主权项

一种以木质纤维素为原料制备高浓度戊糖溶液的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）以玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、甘蔗渣、树叶和杂草中的一种或几种混合物为木质纤维素原料，将原料干燥并粉碎为粒度小于200目的颗粒；配制质量浓度0.5%‑10%的甲酸溶液，并向溶液中添加氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或几种铁盐，其添加浓度为0.01‑1.0 mol/L；将原料颗粒与上述含有铁盐的甲酸溶液按液固质量比（4‑8）：1加入反应釜Ⅰ中，在90‑160℃温度下搅拌水解80‑300 min，之后反应釜Ⅰ冷却至室温得到原料的水解产物；（2）在分离器Ⅰ中将步骤（1）得到的原料的水解产物进行分离，得到原料水解液和残渣，对分离出的残渣，按每千克残渣加入4‑8千克步骤（1）中所述的含有铁盐的甲酸溶液计，将残渣和含有铁盐的甲酸溶液加入反应釜Ⅱ中，在100‑170℃温度下搅拌水解20‑150 min，之后反应釜Ⅱ冷却至室温得到残渣的水解产物；（3）在分离器Ⅱ中将步骤（2）得到的残渣的水解产物进行分离，分别得到残渣水解液和二次残渣，对分离出的二次残渣，每千克二次残渣中加入0.5‑2千克水洗涤，洗涤后的二次残渣作为生产纤维素和木质素的原料；而二次残渣的洗涤液与残渣水解液混合后作为下一批新鲜木质纤维素原料的水解液；（4）步骤（3）得到的残渣水解液和洗涤液的混合液与下一批新鲜木质纤维素原料按液固质量比（4‑8）：1加入反应釜Ⅰ，原料仍为干燥并粉碎为粒度小于200目的木质纤维素颗粒，水解条件为温度90‑160℃，反应时间80‑300 min；反应完成后冷却反应釜Ⅰ至室温得到新一批原料的水解产物，该水解产物经分离器Ⅰ分离，分离出的液体即为所需浓度为80‑120 g/L的高浓度戊糖溶液，如此按照步骤（2）到步骤（4）循环进行生产。