一種精制木糖水解液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能糖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種精制木糖水解液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行的木糖水解液去除雜質(zhì)離子及色素的方法有離子交換法和電滲析法。
[0003]離子交換原理借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬于傳質(zhì)分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當(dāng)量交換反應(yīng)，需要用酸堿進行再生。
[0004]木糖水解液中的雜質(zhì)離子含量很高，電導(dǎo)率高達15000 us/cm，木糖精制過程中必須采用的多套離子交換工藝，陽-陰-陽，陰-陽陰的。電導(dǎo)率較高，離子交換柱交換負擔(dān)重，再生頻繁，浪費大量的酸堿，產(chǎn)生大量的廢水，樹脂凈化法屬于深度交換法，最終的離子交換指標(biāo)電導(dǎo)能達到小于5uS/cm，但是用離子交換樹脂法處理高雜質(zhì)離子的水解液既不經(jīng)濟，也給污水處理很重的負擔(dān)，而且也造成了資源浪費。離子交換柱只適合深度的離子交換。
[0005]電滲析是在外加直流電場的作用下，當(dāng)含鹽分的水流經(jīng)陰、陽離子交換膜和隔板所構(gòu)成的隔室時，水分中的陰離子和陽離子就開始做定向運動，陰離子向陽極方向移動，陽離子向陰極方向移動。由于離子交換膜具有選擇性透過性能，陽離子交換膜的固定交換基團帶負電荷，因此允許水中陽離子通過而阻擋陰離子；陰離子交換膜(簡稱陰膜)的固定交換基團帶正電荷，因此允許水中的陰離子通過而阻擋陽離子，致使料液隔室中的離子迀移到濃水隔室中去，從而達到去離子的目的。但是，木糖水解液中含有大量的鈣鎂離子，在電滲析的運行過程中會出現(xiàn)濃水室內(nèi)的電極膜堆堵塞、泄漏、電極板結(jié)垢、斷損、水耗量大等問題。維修保養(yǎng)費用較，所以電滲析不適合高鹽的水解液的處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種精制木糖水解液的方法。
[0007]本發(fā)明所述方法主要包括如下步驟:
(1)在模擬移動床的分離室中裝填吸附樹脂；
(2)取木糖水解液，按照程序進放料；在模擬移動床中，循環(huán)流量為39.1mVh進水量為7m3/h，進料量為4m3/h，折光率45% ;提取液出液量為3.75m3/h，折光率為26% ;殘液出液量為7.25 m3/h，折光率為16% ;步進時間為297s ;收集提取液，即得精制后的木糖提取液。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述吸附樹脂包括鈉型，鉀型，鈣型，氫型，鉛型吸附樹脂。
[0009]該樹脂對糖類、色素類和無機離子的吸附力強弱程度明顯。根據(jù)糖類及雜質(zhì)離子和色素的在樹脂中保留時間的差異性從而達到脫雜質(zhì)離子的目的。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述程序為:
分離室I進水，分離室3出提取液，分離室7進料，分離室9出殘液；
分離室2進水，分離室4出提取液，分離室8進料，分離室10出殘液； 分離室3進水，分離室5出提取液，分離室9進料，分離室I出殘液；
分離室4進水，分離室6出提取液，分離室10進料，分離室2出殘液；
分離室5進水，分離室7出提取液，分離室I進料，分離室3出殘液；
分離室6進水，分離室8出提取液，分離室2進料，分離室4出殘液；
分離室7進水，分離室9出提取液，分離室3進料，分離室5出殘液；
分離室8進水，分離室10出提取液，分離室4進料，分離室6出殘液；
分離室9進水，分離室I出提取液，分離室5進料，分離室7出殘液；
分離室10進水，分離室2出提取液，分離室6進料，分離室8出殘液。
[0011]提取液中含有木糖、阿拉伯糖、葡萄糖。
[0012]本發(fā)明利用吸附樹脂對糖類和離子吸附能力的不同，將糖與雜質(zhì)離子分離，分離后料液電導(dǎo)從20000us/cm降到1000us/cm左右。糖液中的雜質(zhì)離子越多，脫鹽效果就會更好，本發(fā)明尤其適合高電導(dǎo)料液的分離。而且，本發(fā)明中，糖的回收率不低于95%，比傳統(tǒng)的工藝相比較，節(jié)省大量的酸堿消耗和水耗，而且維修保養(yǎng)費用較低。
【附圖說明】
[0013]圖1模擬移動床的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中I為水罐、2為料液罐、3為提取液罐、4為殘液罐、5流量計、6分離室；
圖2為圖1的局部放大圖(I放大)；
圖3為采用本發(fā)明精制的單柱效果評價圖。
【具體實施方式】
[0014]采用10個獨立的分離室串聯(lián)(如圖1所示)，如圖1所示，自左向右分別是分離室1-10，每個分離室都有獨立的進料、進水、出提取液、出殘液的管道和閥門(分離室I和2的局部放大圖見圖2，其他分離室的管道和閥門與分離室I和2基本相同)。在正常的生產(chǎn)過程中是在整個系統(tǒng)中首先進料，通過循環(huán)泵形成分離曲線圖，在整個循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)流量為39.1mVh進水量為7m3/h，進料量為4m3/h，折光(等同干物質(zhì)量濃度)45% ;提取液(溶液中的富集含糖部分)出液量為3.75m3/h，折光為26% ;殘液(溶液中富集雜質(zhì)離子的部分)出液量為7.25 m3/h，折光為16%，整個系統(tǒng)是連續(xù)進料、連續(xù)出料的。系統(tǒng)在循環(huán)過程中的形成穩(wěn)定的分離曲線，該曲線在循環(huán)泵的作用下在系統(tǒng)中運行提取液量和殘液量是在分離峰值的部分被分離出去，進水量在折光最低處、進料量在曲線和料液成分相同的地方，補充進來，整個系統(tǒng)中進入部分和分離部分在整個循環(huán)系統(tǒng)中的比例很小，不足影響系統(tǒng)中的分離曲線。步進時間(指閥門切換時間，也叫板閥時間，即上一個程序到下一個程序的間隔時間)為297s，閥門開啟程序:
分離室I進水，分離室3出提取液，分離室7進料，分離室9出殘液；
分離室2進水，分離室4出提取液，分離室8進料，分離室10出殘液；
分離室3進水，分離室5出提取液，分離室9進料，分離室I出殘液；
分離室4進水，分離室6出提取液，分離室10進料，分離室2出殘液；
分離室5進水，分離室7出提取液，分離室I進料，分離室3出殘液；
分離室6進水，分離室8出提取液，分離室2進料，分離室4出殘液； 分離室7進水，分離室9出提取液，分離室3進料，分離室5出殘液；
分離室8進水，分離室10出提取液，分離室4進料，分離室6出殘液；
分離室9進水，分離室I出提取液，分離室5進料，分離室7出殘液；
分離室10進水，分離室2出提取液，分離室6進料，分離室8出殘液。
[0015] 通過以上的程序從實現(xiàn)兩相分離。提取液中含有木糖、阿拉伯糖、葡萄糖；殘液中含有雜質(zhì)離子，從而實現(xiàn)脫鹽目的。采用本發(fā)明精制的單柱效果評價圖見圖3，其中，豎坐標(biāo)是單位體積溶液中含有的物質(zhì)的質(zhì)量，橫坐軸代表的是時間，因樹脂的吸附作用，溶液中的不同組分在整個系統(tǒng)內(nèi)有不同的分布，雜質(zhì)離子富集在一個時間段，而糖類(木糖、葡萄糖和阿拉伯糖)富集在一時間段，從而把糖液和雜質(zhì)離子分開。
【主權(quán)項】
1.一種精制木糖水解液的方法，其特征在于，主要包括如下步驟: (1)在模擬移動床的分離室中裝填吸附樹脂； (2)取木糖水解液，按照程序進放料；在模擬移動床中，循環(huán)流量為39.1mVh進水量為7m3/h，進料量為4m3/h，折光率45% ;提取液出液量為3.75m3/h，折光率為26% ;殘液出液量為7.25 m3/h，折光率為16% ;步進時間為297s ;收集提取液，即得精制后的木糖提取液。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述吸附樹脂包括鈉型，鉀型，鈣型，氫型，鉛型吸附樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，步驟(2)所述程序為: 分離室I進水，分離室3出提取液，分離室7進料，分離室9出殘液； 分離室2進水，分離室4出提取液，分離室8進料，分離室10出殘液； 分離室3進水，分離室5出提取液，分離室9進料，分離室I出殘液； 分離室4進水，分離室6出提取液，分離室10進料，分離室2出殘液； 分離室5進水，分離室7出提取液，分離室I進料，分離室3出殘液； 分離室6進水，分離室8出提取液，分離室2進料，分離室4出殘液； 分離室7進水，分離室9出提取液，分離室3進料，分離室5出殘液； 分離室8進水，分離室10出提取液，分離室4進料，分離室6出殘液； 分離室9進水，分離室I出提取液，分離室5進料，分離室7出殘液； 分離室10進水，分離室2出提取液，分離室6進料，分離室8出殘液。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種精制木糖水解液的方法，利用吸附樹脂對糖類和離子吸附能力的不同，將糖與雜質(zhì)離子分離，分離后料液電導(dǎo)從20000us/cm降到1000us/cm左右。糖液中的雜質(zhì)離子越多，脫鹽效果就會更好，本發(fā)明尤其適合高電導(dǎo)料液的分離。而且，本發(fā)明中，糖的回收率不低于95%，比傳統(tǒng)的工藝相比較，節(jié)省大量的酸堿消耗和水耗，而且維修保養(yǎng)費用較低。
【IPC分類】C07H1-06, C13K13-00, C07H3-02, C13K1-00, B01D15-18
【公開號】CN104587706
【申請?zhí)枴緾N201410754825
【發(fā)明人】王星云, 趙靜靜, 孫魯, 王成福, 聶圣才, 劉曉娟, 張亮
【申請人】山東福田藥業(yè)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月11日