專(zhuān)利名稱(chēng)：一種木糖醇生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種木糖醇生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
木糖醇是一種白色結(jié)晶體，其甜度與蔗糖相當(dāng)，能量相當(dāng)于葡萄糖，因其具有防齲功能，人體代謝不需要胰島素參與，同時(shí)能改善多種疾病具有很好的效果，被應(yīng)用在很多領(lǐng)域。目前木糖醇的生產(chǎn)工藝還是以化學(xué)法為主，一般以富含戊聚糖的植物纖維為原料，經(jīng)過(guò)水解、純化及離子交換等步驟得到木糖，但是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水較多，嚴(yán)重的污染了環(huán)境，并且收率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種木糖醇生產(chǎn)工藝，該工藝仍以化學(xué)法為主，凈化水在生產(chǎn)過(guò)程中重復(fù)使用大量降低水耗，避免了環(huán)境污染，并且產(chǎn)糖率高，木糖收率高。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是木糖醇生產(chǎn)工藝包括下列步驟
(I)原料粉碎去雜去水干玉米芯送往振動(dòng)篩前貯料斗，由貯料斗用傳送帶送振動(dòng)篩除雜，振動(dòng)篩除雜后用傳送帶將原料送至粉碎機(jī)前貯料斗，開(kāi)動(dòng)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎加工，粉碎粒度< 5 mm,玉米芯原料連續(xù)粉碎由原來(lái)連續(xù)粉碎一粗粉碎+搓磨改進(jìn)為分段粉碎，效率大為提高并且降低電耗。經(jīng)粉碎加工的原料落入貯料斗，用傳送帶送至細(xì)磨前貯料斗，用傳送帶將貯料斗粉料送至細(xì)磨機(jī)上方料斗，水浸30分鐘進(jìn)入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行濕磨，經(jīng)細(xì)磨加工的料粉落入貯料斗，用傳送帶和提升機(jī)送至熱水抽提罐上方貯料斗，從85°C熱水罐用泵往熱水抽提罐中注入熱水，熱水的重量與原料重量相等，放料入熱水抽提罐，接著向熱水抽提罐注入2倍原料重量的85°C熱水；開(kāi)啟加熱通蒸汽閥門(mén)，向熱水抽提罐通蒸汽加熱，壓力值< 3kg/cm 2，控制溫度在120-130°C之間，保溫l_2h后放料；
(2)水洗
a.熱水抽提罐中固液混合物料注入水洗罐,接著開(kāi)啟水洗罐底部吸濾網(wǎng)口閥門(mén)，開(kāi)動(dòng)吸濾泵，分流一部分水入高溫廢水液貯罐，水洗罐中固形物料沉降，開(kāi)啟上吸管閥門(mén)，吸濾物料上層廢水注入高溫廢水貯罐，吸盡上層廢水，開(kāi)底部吸濾閥門(mén)和泵，吸濾物料層間所含廢水，直到吸盡為止；
b.水洗罐內(nèi)排放高溫廢水后，用水泵計(jì)量從冷水罐內(nèi)輸送冷水注入水洗罐，注入水量為物料重量的兩倍，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌12分鐘，用上濾管吸濾物料上層廢液，上層廢液排盡，改用水洗罐底部濾網(wǎng)吸濾物料層間所含廢水，直到排盡廢水為止，為一次水洗，共進(jìn)行四次水洗操作，剩余物料為純凈纖維素，多縮戊糖和木質(zhì)素；
(3)廢水凈化處理及系統(tǒng)循環(huán)使用
a.熱水抽提及水洗系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水溶液，內(nèi)含次要成分，呈顆粒懸浮或溶解狀態(tài)，濃度約為1%左右；b.水解罐中吸濾網(wǎng)為一級(jí)過(guò)濾，濾網(wǎng)為450目，過(guò)濾后截留干物質(zhì)為纖維素、多縮戊糖和木質(zhì)素，用去水解，廢水液進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾；
c.二級(jí)過(guò)濾
二級(jí)過(guò)濾器為全自動(dòng)過(guò)濾裝置，自動(dòng)過(guò)濾自動(dòng)清除濾渣，過(guò)濾清液和濃縮殘?jiān)謩e注入貯罐，濃縮殘?jiān)ㄟ^(guò)濾網(wǎng)回收,過(guò)濾清液去三級(jí)過(guò)濾；d.三級(jí)過(guò)濾
三級(jí)過(guò)濾器為全自動(dòng)過(guò)濾裝置，自動(dòng)過(guò)濾和 清渣，過(guò)濾清液為純凈水級(jí)別，在系統(tǒng)中循環(huán)使用，濃縮殘?jiān)?jīng)濾網(wǎng)回收去生產(chǎn)有機(jī)肥，過(guò)濾水合并到系統(tǒng)循環(huán)生產(chǎn)用水中；通過(guò)多次過(guò)濾和過(guò)濾清液為純水級(jí)別，生產(chǎn)木糖過(guò)程中，最終實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全過(guò)程無(wú)污染。(4)水解
a.一次水解在水洗罐內(nèi)加入占原料重量O. 3-0. 8%的濃H2SO4攪拌懸浮，濃H2SO4水溶液先用水稀釋?zhuān)偌尤?5°C、重量為原料2倍的熱水，將固液混合物料注入水解罐(I)中，開(kāi)啟水解罐(I)夾層蒸汽入口閥門(mén)，通蒸汽加熱，開(kāi)啟夾層出口蒸汽閥門(mén)，疏水閥門(mén)，力口熱升溫，在105°C _120°C之間保溫I. 5-2小時(shí)；之后將水解罐(I)內(nèi)的料液泵入到水解木糖液貯罐(I)內(nèi)；
b.一次水解木糖溶液在水解木糖液貯罐(I)中，經(jīng)開(kāi)啟罐底部吸濾網(wǎng)口閥門(mén)，用吸濾泵將水解液注入水解液冷卻貯罐中，用高溫水解木糖液通過(guò)盤(pán)管對(duì)55°C熱水貯罐中低溫水加熱，達(dá)到降溫(冷卻)至40 0C，高溫水解木糖溶液貯罐中有罐內(nèi)盤(pán)管，用液泵抽55 °C罐內(nèi)低溫水經(jīng)過(guò)罐內(nèi)盤(pán)管加熱，不停流動(dòng)使用水升溫至55°C，同時(shí)冷卻115°C罐內(nèi)木糖溶液，在下一次來(lái)液前將水解木糖液倒運(yùn)至另一貯罐去做二級(jí)過(guò)濾；
c.水解木糖溶液貯罐(I)中，加入重量為原料2倍的55°C溫水，加入占原料重量
O.3-0. 8%的濃H2SO4，將水解木糖溶液貯罐(I)中混合物料送至水解罐(2)中，在水解罐(2)中進(jìn)行二次水解，在水解罐(2)中進(jìn)行二次水解工藝與一次水解完全相同，保溫到時(shí)，將二次水解固液混合木糖溶液用輸料泵注入水解木糖溶液貯罐(2)中；
d.在水解木糖溶液貯罐(2)中，利用底部吸濾網(wǎng)吸濾木糖溶液用輸液泵輸送注入水洗罐高溫水蒸煮工序中，作物料載體，用泵輸送注入水解罐(I)中，進(jìn)行新原料的一次水解；
e.在水解木糖溶液貯罐(2)中，濾渣注入重量為原料2倍的55°C溫水，用泵輸送至水解罐(3)，攪拌12分鐘，停止攪拌，用底部濾網(wǎng)吸濾水解木糖溶液，用泵送至水解木糖溶液貯罐(3)中，再用泵輸送至水解木糖溶液貯罐(I)中，加O. 3-0. 8% H2SO4新配水解溶液作為載體將一次水解渣用泵輸送至水解罐(2)中，進(jìn)行二次水解；
f.水解罐(3)中剩下水解渣，加入質(zhì)量濃度為O.5-l%Na0H溶液，溶液的重量為原料重量的1-1. 5倍，用輸料泵送至分離提取纖維素/木質(zhì)素工序的堿煮罐，至此，完成了二次水解和一次水洗的連續(xù)法水解；充分水解防止木糖損失，提高了產(chǎn)糖率，由原來(lái)用10噸玉米芯生產(chǎn)I噸木糖，提高到6噸玉米芯原料生產(chǎn)I噸木糖的國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)水平。(5)木糖溶液離子交換
a.陽(yáng)離子交換
陽(yáng)離子樹(shù)脂MTl裝樹(shù)脂柱# IMX 2M/柱X 3柱X 3組，經(jīng)過(guò)二級(jí)過(guò)濾的木糖溶液從陽(yáng)離子交換前貯罐用輸液泵送至陽(yáng)離子交換高位罐，高位罐中的木糖溶液由流量計(jì)控制流量，自動(dòng)流入MTl樹(shù)脂柱，流入MTl樹(shù)脂柱的木糖溶液經(jīng)樹(shù)脂柱液體分布器，樹(shù)脂柱中流出的木糖溶液流入陽(yáng)離子交換柱下貯罐；
b.陰離子交換
陰離子MT2裝樹(shù)脂柱# 1MX2M/柱X3柱X3組，經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換的木糖溶液從貯罐中，用輸液泵注入陰離子高位罐，通過(guò)流量計(jì)控制流入陰樹(shù)脂柱，全部陰樹(shù)脂參加陰離子交換，陰離子交換柱下口流出液流入下貯罐，直接送入三級(jí)過(guò)濾器前貯罐再進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾；
(6)木糖溶液三級(jí)過(guò)濾
木糖溶液經(jīng)過(guò)離子交換后，進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾，三級(jí)過(guò)濾木糖溶液注入冷濃縮貯罐，待冷濃縮，三級(jí)過(guò)濾濃縮液經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)回收雜質(zhì)去堿煮，濾液返回三級(jí)過(guò)濾器重新過(guò)濾； (7)木糖溶液冷濃縮
經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾的木糖溶液注入冷濃縮前貯罐，使?jié)饪s由水解原始濃度20%提升到40%-45%，濃縮液注入噴霧干燥塔前貯罐，待噴霧干燥，冷濃縮清水中含有少量木糖，返回50°C溫水罐配置水解液，循環(huán)使用；改進(jìn)了冷濃縮系統(tǒng)，冷濃縮后的濃度有很大提高，也相應(yīng)的提高產(chǎn)糖率，為后續(xù)蒸發(fā)濃縮工序，降低能耗起到很大作用。⑶噴霧干燥
采用噴霧干燥塔對(duì)45-50%木糖濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得到細(xì)粉狀木糖干粉。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明玉米芯原料粉碎為塑粉碎加搓磨，與原來(lái)的分段粉碎相比粉碎效率大為提高，而且降低電耗。通過(guò)水洗和固液分離將主要成分提取去水解工序，廢水及所含次要成分通過(guò)一二三級(jí)過(guò)濾將次要成分提取去生產(chǎn)有機(jī)肥，廢水凈化成純凈水標(biāo)準(zhǔn)在此循環(huán)中重復(fù)使用，此工藝經(jīng)凈化水處理后回收水96%以上。高溫水蒸煮和水洗的廢水采用二次過(guò)濾凈化工序，提取次要成分生產(chǎn)有機(jī)肥使凈化水在生產(chǎn)過(guò)程中重復(fù)使用大量降低水耗。充分水解防止木糖工藝損失木糖，采取本工藝，提高產(chǎn)糖率，將原來(lái)10噸玉米芯原料產(chǎn)I噸木糖提高到6噸玉米芯原料產(chǎn)I噸木糖，產(chǎn)率大幅度提高。
具體實(shí)施例方式 下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
該工藝包括下列步驟
(1)原料粉碎去雜去水干玉米芯4.2T送往振動(dòng)篩前貯料斗，由貯料斗用傳送帶送振動(dòng)篩除雜，振動(dòng)篩除雜后用傳送帶將原料送至粉碎機(jī)前貯料斗，開(kāi)動(dòng)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎加工，粉碎粒度< 5 mm,玉米芯原料粉碎由原來(lái)的連續(xù)粉碎一粗粉碎+搓磨改進(jìn)為分段粉碎，使粉碎率大為提高而且降低電耗。經(jīng)粉碎加工的原料落入貯料斗，用傳送帶送至細(xì)磨前貯料斗，用傳送帶將貯料斗粉料送至細(xì)磨機(jī)上方料斗，水浸30分鐘進(jìn)入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行濕磨，經(jīng)細(xì)磨加工的料粉落入貯料斗，用傳送帶和提升機(jī)送至熱水抽提罐上方貯料斗，從85°C熱水罐用泵往熱水抽提罐中注入4. 5T熱水，放料入熱水抽提罐，接著向熱水抽提罐注入9T的85°C熱水；開(kāi)啟加熱通蒸汽閥門(mén)，向熱水抽提罐通蒸汽加熱，壓力值< 3 kg / cm 2，控制溫度在120-130°C之間，保溫2h后放料；
(2)水洗
a.熱水抽提罐中固液混合物料注入水洗罐,接著開(kāi)啟水洗罐底部吸濾網(wǎng)口閥門(mén)，開(kāi)動(dòng)吸濾泵，分流一部分水入高溫廢水液貯罐，水洗罐中固形物料沉降，開(kāi)啟上吸管閥門(mén)，吸濾物料上層廢水注入高溫廢水貯罐，吸盡上層廢水，開(kāi)底部吸濾閥門(mén)和泵，吸濾物料層間所含廢水，直到吸盡為止；高溫廢水貯罐注入13T高溫水，用液泵輸送85°C熱水罐內(nèi)低溫水在高溫廢水罐內(nèi)盤(pán)管中不停運(yùn)轉(zhuǎn)加熱，加熱85°C熱水罐內(nèi)低溫水升溫到85°C，高溫廢水罐內(nèi)高溫廢水在下一次熱水抽提罐排放物料前用泵送至水洗廢水貯罐，空出高溫廢水罐，經(jīng)熱水抽提罐經(jīng)水洗罐排放至高溫廢水罐使用。b.水洗罐內(nèi)排放高溫廢水后，用水泵計(jì)量從冷水罐內(nèi)輸送冷水注入水洗罐，注入水量為7T，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌12分鐘，用上濾管吸濾物料上層廢液，上層廢液排盡，改用水洗罐底部濾網(wǎng)吸濾物料層間所含廢水，直到排盡廢水為止，為一次水洗，共進(jìn)行四次水洗操作，剩余物料為純凈纖維素，多縮戊糖和木質(zhì)素；木糖生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)木糖的全過(guò)程中無(wú)污染。(3)廢水凈化處理及系統(tǒng)循環(huán)使用 a.熱水抽提及水洗系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水溶液，內(nèi)含次要成分，呈顆粒懸浮或溶解狀態(tài)，濃度約為1%左右。b.水解罐中吸濾網(wǎng)為一級(jí)過(guò)濾，濾網(wǎng)為450目，過(guò)濾后截留干物質(zhì)為纖維素、多縮戊糖和木質(zhì)素，用去水解，廢水液進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾。c. 二級(jí)過(guò)濾
二級(jí)過(guò)濾器為全自動(dòng)過(guò)濾裝置，自動(dòng)過(guò)濾自動(dòng)清除濾渣，過(guò)濾清液和濃縮殘?jiān)謩e注入貯罐，濃縮殘?jiān)ㄟ^(guò)濾網(wǎng)回收，過(guò)濾清液去三級(jí)過(guò)濾，殘?jiān)鼮榇我煞秩ドa(chǎn)有機(jī)肥。d.三級(jí)過(guò)濾
三級(jí)過(guò)濾器為全自動(dòng)過(guò)濾裝置，自動(dòng)過(guò)濾和清渣，過(guò)濾清液為純凈水級(jí)別，在系統(tǒng)中循環(huán)使用，濃縮殘?jiān)?jīng)濾網(wǎng)回收去生產(chǎn)有機(jī)肥，過(guò)濾水合并到系統(tǒng)循環(huán)生產(chǎn)用水中，此系統(tǒng)次要成分回收去生產(chǎn)有機(jī)肥，不產(chǎn)生固液物料廢氣排放，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。提高過(guò)濾精度，從而提聞了木糖的純度，同時(shí)也相應(yīng)的提聞了木糖的廣糖率。(4)水解
a. 一次水解在水洗罐內(nèi)加入30公斤的濃H2SO4 (98%)攪拌懸浮，濃H2SO4水溶液先用水稀釋?zhuān)偌尤?5°C、8T熱水，將固液混合物料注入水解罐(I)中，開(kāi)啟水解罐(I)夾層蒸汽入口閥門(mén)，通蒸汽加熱，開(kāi)啟夾層出口蒸汽閥門(mén)，疏水閥門(mén)，加熱升溫，在105°C-120°C之間保溫2小時(shí)；之后將水解罐(I)內(nèi)的料液泵入到水解木糖液貯罐(I)內(nèi)。b. 一次水解木糖溶液在水解木糖液貯罐(I)中，經(jīng)開(kāi)啟罐底部吸濾網(wǎng)口閥門(mén)，用吸濾泵將水解液注入水解液冷卻貯罐中，用高溫水解木糖液通過(guò)盤(pán)管對(duì)55°C熱水貯罐中低溫水加熱，使這部分余熱得到利用，達(dá)到降溫(冷卻)至40°C，高溫水解木糖溶液貯罐中有罐內(nèi)盤(pán)管，用液泵抽55°C罐內(nèi)低溫水經(jīng)過(guò)罐內(nèi)盤(pán)管加熱，不停流動(dòng)使用水升溫至55°C，同時(shí)冷卻115°C罐內(nèi)木糖溶液，在下一次來(lái)液前將水解木糖液倒運(yùn)至另一貯罐(二級(jí)前貯罐)去做二級(jí)過(guò)濾。c.水解木糖溶液貯罐(I)中，加入8T 55°C溫水，加入30 kg&H2S04 ( 98%)，將水解木糖溶液貯罐(I)中混合物料送至水解罐(2)中，在水解罐(2)中進(jìn)行二次水解，在水解罐(2)中進(jìn)行二次水解工藝與一次水解完全相同，保溫到時(shí)，將二次水解固液混合木糖溶液用輸料泵注入水解木糖溶液貯罐(2)中。
d.在水解木糖溶液貯罐(2)中，利用底部吸濾網(wǎng)吸濾木糖溶液用輸液泵輸送注入水洗罐高溫水蒸煮工序中，作物料載體，用泵輸送注入水解罐(I)中，進(jìn)行新原料的一次水解。e.在水解木糖溶液貯罐(2)中，濾渣注入55°C溫水7. 5T，用泵輸送至水解罐(3)，攪拌12分鐘，停止攪拌，用底部濾網(wǎng)吸濾水解木糖溶液，用泵送至水解木糖溶液貯罐(3)中，再用泵輸送至水解木糖溶液貯罐(I)中，加30 kg濃H2SO4 (98%)新配水解溶液作為載體將一次水解渣用泵輸送至水解罐(2)中，進(jìn)行二次水解。f.水解罐(3)中剩下水解渣，加入質(zhì)量濃度為l%NaOH溶液5. 5T，用輸料泵送至分離提取纖維素/木質(zhì)素工序的堿煮罐，至此，完成了二次水解和一次水洗的連續(xù)法水解。木糖充分水解防止木糖損失，提高產(chǎn)糖率，將原來(lái)的10噸玉米芯原料產(chǎn)I噸木糖，提高到6噸玉米芯原料生產(chǎn)I噸木糖的國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)水平。 (5)水解木糖溶液過(guò)濾
a.水解木糖溶液在水解過(guò)程中，已經(jīng)經(jīng)過(guò)初級(jí)450目濾網(wǎng)過(guò)濾，將絕大部分纖維素和木質(zhì)素濾出，水解木糖溶液進(jìn)一步澄清。b.在二濾前貯罐中冷卻后溫度=45°C的木糖溶液進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，
過(guò)濾木糖溶液去離子交換，二級(jí)過(guò)濾濃縮液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)將濾渣回收投入堿煮罐去分離纖維素、木質(zhì)素，濾網(wǎng)過(guò)濾液再經(jīng)二級(jí)過(guò)濾回收木糖溶液，避免木糖損失。(6)木糖溶液離子交換 a.陽(yáng)離子交換
陽(yáng)離子樹(shù)脂MTl裝樹(shù)脂柱# IMX 2M/柱X 3柱X 3組，經(jīng)過(guò)二級(jí)過(guò)濾的木糖溶液從陽(yáng)離子交換前貯罐用輸液泵送至陽(yáng)離子交換高位罐，高位罐中的木糖溶液由流量計(jì)控制流量，自動(dòng)流入MTl樹(shù)脂柱，流入MTl樹(shù)脂柱的木糖溶液經(jīng)樹(shù)脂柱液體分布器，使木糖溶液分散流經(jīng)全柱，全部樹(shù)脂參與離子交換，樹(shù)脂柱中流出的木糖溶液流入陽(yáng)離子交換柱下貯罐。MTl陽(yáng)樹(shù)脂有一定交換容量，交換容量用完時(shí)樹(shù)脂不能再交換陽(yáng)離子，此時(shí)必須對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行再生處理，恢復(fù)樹(shù)脂離子交換活性，再生處理產(chǎn)生的廢液經(jīng)過(guò)二級(jí)過(guò)濾處理，將殘?jiān)宄?，廢液得到凈化，可在再生循環(huán)中使用，反沖洗和順洗廢水中含有少量的氯化物鹽和HCl酸，經(jīng)二級(jí)過(guò)濾凈化可重復(fù)使用，再生處理后廢再生液5%HC1中含有少量的氯化物鹽，經(jīng)過(guò)二級(jí)過(guò)濾凈化處理后，調(diào)濃厚作再生液重復(fù)使用。b.陰離子交換
陰離子MT2裝樹(shù)脂柱β IMX2Μ/柱Χ3柱X3組，經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換的木糖溶液從貯罐中，用輸液泵注入陰離子高位罐，通過(guò)流量計(jì)控制流入陰樹(shù)脂柱，全部陰樹(shù)脂參加陰離子交換，陰離子交換柱下口流出液流入下貯罐，直接送入三級(jí)過(guò)濾器前貯罐再進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾，陰離子樹(shù)脂離子交換有一定交換容量，交換容量用空時(shí)不再有交換活性，需要對(duì)樹(shù)脂再生恢復(fù)離子交換活性，然后才能使用進(jìn)行木糖陰離子交換，再生過(guò)程產(chǎn)生的反沖和順洗的廢水中含少量的NaOH，Na鹽、雜質(zhì)等，對(duì)廢水液進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，凈化水重復(fù)使用。由于前工藝大量消除了原料中的無(wú)機(jī)鹽，水解又采用低酸水溶液，因此木糖溶液中金屬離子和酸根含量很低，離子交換負(fù)擔(dān)不重，一次離子交換可以清除陰陽(yáng)離子。(7)木糖溶液三級(jí)過(guò)濾
木糖溶液經(jīng)過(guò)離子交換后，進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾，三級(jí)過(guò)濾木糖溶液注入冷濃縮貯罐，待冷濃縮，三級(jí)過(guò)濾濃縮液經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)回收雜質(zhì)去堿煮，濾液返回三級(jí)過(guò)濾器重新過(guò)濾，避免木糖損失。提聞了過(guò)濾精度，從而提聞木糖的純度，同時(shí)也相應(yīng)的提聞木糖的廣量。(8)木糖溶液冷濃縮
經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾的木糖溶液純度極高，無(wú)色透明，注入冷濃縮前貯罐，使?jié)饪s由水解原始濃度20%提升到45%，濃縮液注入噴霧干燥塔前貯罐，待噴霧干燥，冷濃縮清水中含有少量木糖，返回50°C溫水罐配置水解液，循環(huán)使用，不產(chǎn)生木糖損失。超濾木糖液進(jìn)行冷濃縮。提出純水作為水解工序中配水解液和水使用完全使用不對(duì)外排放，提高水利用率，水損耗在5%以?xún)?nèi)，提水成本低，節(jié)能特別顯著。(9)噴霧干燥
采用噴霧干燥塔對(duì)45%木糖濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得到細(xì)粉狀木糖干粉O. 7T。(10)分離纖維素和木質(zhì)素
a.從水解罐(3)中將堿液和固形物用輸料泵注入堿煮罐中，堿液1.0%Na0H水溶液，堿液用量是固形物體積的3倍。b.用罐內(nèi)盤(pán)管通汽加熱升溫，溫度表顯示罐內(nèi)溫度，溫度升到90°C，停蒸汽，溫度繼續(xù)上升至115°C開(kāi)始下降，再通汽加熱，溫度繼續(xù)下降至IOCTC，再通蒸汽溫度開(kāi)始上升，在110°C ±5°C保溫2小時(shí)。c.保溫到時(shí)，放料，用輸料泵注入水洗罐，堿液由底部濾網(wǎng)吸濾，用輸液泵將堿液注入中和罐，水洗罐中剩余固形物有二個(gè)處理方法用于堿化反應(yīng)的物料加入堿化劑后攪拌懸浮，用輸料泵注入堿化反應(yīng)罐；用于生產(chǎn)木材的物料加水清洗，用輸料泵將物料注入濾網(wǎng)槽，固形物回收去生產(chǎn)人造木材,水洗液回收凈化處理,在水洗罐中水洗時(shí),加入2. 5倍清水，攪拌15分鐘，然后分離水洗液和固形物，水洗液濾槽底部閥門(mén)吸送至二級(jí)過(guò)濾器前貯罐，進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，清除水洗液中細(xì)小殘?jiān)?，二?jí)過(guò)濾凈化水在生產(chǎn)中循環(huán)使用，二級(jí)過(guò)濾濃縮液經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾回收固形物與纖維素放到一起去生產(chǎn)人造木材，過(guò)濾液返回二級(jí)過(guò)濾與水洗液混合配液(去水洗罐3)用于堿煮中重復(fù)使用。d.中和
在中和罐中，加入35%HC1，中和堿液并過(guò)量使PH值等于6-4，中和在攪拌下進(jìn)行，木質(zhì)素沉淀析出，中和進(jìn)行3h，中和完了將物料注入水解罐，利用罐底吸濾網(wǎng)吸濾中和液用泵將中和液注入中和液貯罐(二濾前貯罐)，進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾液注入貯罐，去水洗重復(fù)使用，濃縮液放入濾槽，固形物料收集入木質(zhì)素收集箱，濾液去二級(jí)過(guò)濾。水解罐中固形物料加水洗滌攪拌10分鐘，停止攪拌，放物料用泵注入吸濾槽中固形物用于干粉泵收集注入木質(zhì)素收集箱中，吸走水洗液注入水貯罐，進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，水重復(fù)使用，用于中和工藝固形物水洗，二級(jí)過(guò)濾濃縮液注入濾罐中，濾水再注入二級(jí)過(guò)濾，固形物用干粉泵注入木質(zhì)素收集 箱中。
權(quán)利要求
1.一種木糖醇生產(chǎn)工藝，包括下列步驟 (I)原料粉碎去雜去水干玉米芯送往振動(dòng)篩前貯料斗，由貯料斗用傳送帶送振動(dòng)篩除雜，振動(dòng)篩除雜后用傳送帶將原料送至粉碎機(jī)前貯料斗，開(kāi)動(dòng)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎加工，粉碎粒度< 5 mm，經(jīng)粉碎加工的原料落入貯料斗，用傳送帶送至細(xì)磨前貯料斗，用傳送帶將貯料斗粉料送至細(xì)磨機(jī)上方料斗，水浸30分鐘進(jìn)入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行濕磨，經(jīng)細(xì)磨加工的料粉落入貯料斗，用傳送帶和提升機(jī)送至熱水抽提罐上方貯料斗，從85°C熱水罐用泵往熱水抽提罐中注入熱水，熱水的重量與原料重量相等，放料入熱水抽提罐，接著向熱水抽提罐注入2倍原料重量的85°C熱水；開(kāi)啟加熱通蒸汽閥門(mén)，向熱水抽提罐通蒸汽加熱，壓力值< 3 kg/cm2，控制溫度在120-130°C之間，保溫l_2h后放料； (2)水洗a.熱水抽提罐中固液混合物料注入水洗罐,接著開(kāi)啟水洗罐底部吸濾網(wǎng)口閥門(mén)，開(kāi)動(dòng)吸濾泵，分流一部分水入高溫廢水液貯罐，水洗罐中固形物料沉降，開(kāi)啟上吸管閥門(mén)，吸濾物料上層廢水注入高溫廢水貯罐，吸盡上層廢水，開(kāi)底部吸濾閥門(mén)和泵，吸濾物料層間所含廢水，直到吸盡為止； b.水洗罐內(nèi)排放高溫廢水后，用水泵計(jì)量從冷水罐內(nèi)輸送冷水注入水洗罐，注入水量為物料重量的兩倍，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，攪拌12分鐘，用上濾管吸濾物料上層廢液，上層廢液排盡，改用水洗罐底部濾網(wǎng)吸濾物料層間所含廢水，直到排盡廢水為止，為一次水洗，共進(jìn)行四次水洗操作，剩余物料為純凈纖維素，多縮戊糖和木質(zhì)素； (3)廢水凈化處理及系統(tǒng)循環(huán)使用 a.熱水抽提及水洗系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水溶液，內(nèi)含次要成分，呈顆粒懸浮或溶解狀態(tài)，濃度約為1%左右；b.水解罐中吸濾網(wǎng)為一級(jí)過(guò)濾，濾網(wǎng)為450目，過(guò)濾后截留干物質(zhì)為纖維素、多縮戊糖和木質(zhì)素，用去水解，廢水液進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾； c.二級(jí)過(guò)濾 二級(jí)過(guò)濾器為全自動(dòng)過(guò)濾裝置，自動(dòng)過(guò)濾自動(dòng)清除濾渣，過(guò)濾清液和濃縮殘?jiān)謩e注入貯罐，濃縮殘?jiān)ㄟ^(guò)濾網(wǎng)回收,過(guò)濾清液去三級(jí)過(guò)濾； d.三級(jí)過(guò)濾 三級(jí)過(guò)濾后過(guò)濾水合并到系統(tǒng)循環(huán)生產(chǎn)用水中； (4)水解 a.一次水解在水洗罐內(nèi)加入占原料重量O. 3-0. 8%的濃H2SO4攪拌懸浮，濃H2SO4水溶液先用水稀釋?zhuān)偌尤?5°C、重量為原料2倍的熱水，將固液混合物料注入水解罐(I)中，開(kāi)啟水解罐(I)夾層蒸汽入口閥門(mén)，通蒸汽加熱，開(kāi)啟夾層出口蒸汽閥門(mén)，疏水閥門(mén)，加熱升溫，在105°C _120°C之間保溫I. 5-2小時(shí)；之后將水解罐(I)內(nèi)的料液泵入到水解木糖液貯罐(I)內(nèi)；b.一次水解木糖溶液在水解木糖液貯罐(I)中，經(jīng)開(kāi)啟罐底部吸濾網(wǎng)口閥門(mén)，用吸濾泵將水解液注入水解液冷卻貯罐中，用高溫水解木糖液通過(guò)盤(pán)管對(duì)55°C熱水貯罐中低溫水加熱，達(dá)到降溫(冷卻)至40°C，高溫水解木糖溶液貯罐中有罐內(nèi)盤(pán)管,用液泵抽55°C罐內(nèi)低溫水經(jīng)過(guò)罐內(nèi)盤(pán)管加熱，不停流動(dòng)使用水升溫至55°C，同時(shí)冷卻115°C罐內(nèi)木糖溶液，在下一次來(lái)液前將水解木糖液倒運(yùn)至另一貯罐去做二級(jí)過(guò)濾；C.水解木糖溶液貯罐(I)中,加入重量為原料2倍的55°C溫水，加入占原料重量O.3-0. 8%的濃H2SO4，將水解木糖溶液貯罐(I)中混合物料送至水解罐(2)中，在水解罐(2)中進(jìn)行二次水解，在水解罐(2)中進(jìn)行二次水解工藝與一次水解完全相同，保溫到時(shí)，將二次水解固液混合木糖溶液用輸料泵注入水解木糖溶液貯罐(2)中；d.在水解木糖溶液貯罐(2)中，利用底部吸濾網(wǎng)吸濾木糖溶液用輸液泵輸送注入水洗罐高溫水蒸煮工序中，作物料載體，用泵輸送注入水解罐(I)中，進(jìn)行新原料的一次水解；e.在水解木糖溶液貯罐(2)中，濾渣注入重量為原料2倍的55°C溫水，用泵輸送至水解罐(3)，攪拌12分鐘，停止攪拌，用底部濾網(wǎng)吸濾水解木糖溶液，用泵送至水解木糖溶液貯罐(3)中，再用泵輸送至水解木糖溶液貯罐(I)中，加O. 3-0. 8% H2SO4新配水解溶液作為載體將一次水解渣用泵輸送至水解罐(2)中，進(jìn)行二次水解；f.水解罐(3)中剩下水解渣，加入質(zhì)量濃度為O.5-l%Na0H溶液，溶液的重量為原料重量的1-1. 5倍，用輸料泵送至分離提取纖維素/木質(zhì)素工序的堿煮罐，至此，完成了二次水解和一次水洗的連續(xù)法水解； (5)木糖溶液離子交換a.陽(yáng)離子交換陽(yáng)離子樹(shù)脂MTl裝樹(shù)脂柱# IMX 2M/柱X 3柱X 3組，經(jīng)過(guò)二級(jí)過(guò)濾的木糖溶液從陽(yáng)離子交換前貯罐用輸液泵送至陽(yáng)離子交換高位罐，高位罐中的木糖溶液由流量計(jì)控制流量，自動(dòng)流入MTl樹(shù)脂柱，流入MTl樹(shù)脂柱的木糖溶液經(jīng)樹(shù)脂柱液體分布器，樹(shù)脂柱中流出的木糖溶液流入陽(yáng)離子交換柱下貯罐；b.陰離子交換陰離子MT2裝樹(shù)脂柱# IMX2M/柱X3柱X3組，經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換的木糖溶液從貯罐中，用輸液泵注入陰離子高位罐，通過(guò)流量計(jì)控制流入陰樹(shù)脂柱，全部陰樹(shù)脂參加陰離子交換，陰離子交換柱下口流出液流入下貯罐，直接送入三級(jí)過(guò)濾器前貯罐再進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾；(6)木糖溶液三級(jí)過(guò)濾 木糖溶液經(jīng)過(guò)離子交換后，進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾，三級(jí)過(guò)濾木糖溶液注入冷濃縮貯罐，待冷濃縮，三級(jí)過(guò)濾濃縮液經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)回收雜質(zhì)去堿煮，濾液返回三級(jí)過(guò)濾器重新過(guò)濾； (7)木糖溶液冷濃縮經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾的木糖溶液注入冷濃縮前貯罐，使?jié)饪s由水解原始濃度20%提升到40%-45%，濃縮液注入噴霧干燥塔前貯罐，待噴霧干燥，冷濃縮清水中含有少量木糖，返回50°C溫水罐配置水解液，循環(huán)使用； (8)噴霧干燥采用噴霧干燥塔對(duì)45-50%木糖濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得到細(xì)粉狀木糖干粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的木糖醇生產(chǎn)工藝，其特征在于分離木質(zhì)素包括下列步驟 a.從水解罐(3)中將堿液和固形物用輸料泵注入堿煮罐中，堿液為質(zhì)量百分濃度為O.6-1. 2%的NaOH水溶液，堿液用量是固形物體積的3-3. 8倍； b.用罐內(nèi)盤(pán)管通汽加熱升溫，在110°c±5°c保溫1-2小時(shí)；c.中和保溫到時(shí)注入水洗罐，堿液由底部濾網(wǎng)吸濾，用輸液泵將堿液注入中和罐，在中和罐中，加入質(zhì)量濃度為35%的HCl，中和堿液并過(guò)量使PH值等于6-4，中和在攪拌下進(jìn)行，木質(zhì)素沉淀析出，中和進(jìn)行3h，中和完了將物料注入水解罐，利用罐底吸濾網(wǎng)吸濾中和液用泵將中和液注入中和液貯罐(二濾前貯罐)，進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾液注入貯罐，去水洗重復(fù)使用，濃縮液放入濾槽，固形物料收集入木質(zhì)素收集箱，濾液去二級(jí)過(guò)濾；水解罐中固形物料加水洗滌攪拌10分鐘，停止攪拌，放物料用泵注入吸濾槽中固形物用于干粉泵收集注入木質(zhì)素收集箱中，吸走水洗液注入水貯罐，進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，水重復(fù)使用，用于中和工藝 固形物水洗，二級(jí)過(guò)濾濃縮液注入濾罐中，濾水再注入二級(jí)過(guò)濾，固形物用干粉泵注入木質(zhì)素收集箱中。
全文摘要
一種木糖醇生產(chǎn)工藝，該工藝包括下列步驟(1)原料粉碎、(2)水洗、(3)廢水凈化處理及系統(tǒng)循環(huán)使用、(4)水解、(5)木糖溶液離子交換、(6)木糖溶液三級(jí)過(guò)濾、(7)木糖溶液冷濃縮、(8)噴霧干燥。該工藝以化學(xué)法為主，凈化水在生產(chǎn)過(guò)程中重復(fù)使用大量降低水耗，避免了環(huán)境污染，并且產(chǎn)糖率高，木糖收率高。
文檔編號(hào)C13K13/00GK102660655SQ20121010655
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者那井芳 申請(qǐng)人:哈爾濱坤漁木糖醇科技有限公司