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    重庆时时彩后一绝招: 一种木糖生产工艺.pdf

    关 键 词:
    一种 生产工艺
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610843912.4

    申请日:

    2016.09.23

    公开号:

    CN106191328A

    公开日:

    2016.12.07

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):C13K 13/00申请日:20160923|||公开
    IPC分类号: C13K13/00; C02F9/14 主分类号: C13K13/00
    申请人: 邵荣珠
    发明人: 邵荣珠
    地址: 261011 山东省潍坊市潍城区安顺小区23号楼三单元402
    优先权:
    专利代理机构: 北京君泊知识产权代理有限公司 11496 代理人: 王程远
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610843912.4

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.01.04|||2016.12.07

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种木糖生产工艺,利用玉米芯作为原料,依序经过包括蒸汽爆碎、盐酸水解、固液分离、脱色中和、超滤过滤、电渗析脱盐、低压反渗透膜浓缩、中压反渗透膜浓缩、MVR蒸发浓缩、色谱精制除盐提纯、离子交换树脂精制、浓缩、结晶、离心、烘干在内的步骤,最终得到木糖产品。本发明降低木糖生产中的能耗、减少了污染。

    权利要求书

    1.一种木糖生产工艺,其特征在于:利用玉米芯作为原料,依序经过包括蒸汽爆碎、盐
    酸水解、固液分离、脱色中和、超滤过滤、电渗析脱盐、低压反渗透膜浓缩、中压反渗透膜浓
    缩、MVR蒸发浓缩、色谱精制除盐提纯、离子交换树脂精制、浓缩、结晶、离心、烘干在内的步
    骤,最终得到木糖产品。
    2.如权利要求1所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:包括如下步骤:
    S1、前处理:取玉米芯作为原料,首先风选处理,然后利用滚筛处理,最后进行清水清
    洗;
    S2、蒸汽爆碎预处理:将经过步骤S1前处理的玉米芯喷洒盐酸,导入已经加热的汽爆腔
    内,通入饱和蒸汽和空气对物料进行加热,在一定温度和压力下,维持一定时间后,瞬间泄
    压;
    S3、低温盐酸水解:将经过步骤S2蒸汽爆碎预处理的玉米芯导入水解设备中,加入
    0.2—0.4wt%的盐酸溶液,然后通入蒸汽,升温至100-105℃停蒸汽,压力为0.1-0.15Mpa,
    保温1—2小时,得到混合有水解液的水解液渣;
    玉米芯物料干重与0.2—0.4wt%的盐酸溶液的重量比值为1:(2—4);
    S4、固液分离:将步骤S3得到的混合有水解液的水解液渣送入压榨式固液分离装置或
    气囊式固液分离装置中进行固液分离,分离得到木糖水解液,木糖水解液进入水解液储罐,
    进行下道工序的精制处理;分离后得到的固体水解渣进行清洗,清洗液回收,用来配置步骤
    S3中的盐酸溶液;
    S5、脱色中和:将步骤S4得到的木糖水解液,用耐酸泵从水解液储罐中输送至脱色柱
    中,利用活性炭或大孔脱色树脂将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去除,
    使其透光率达到20—50%,并加入适量的NaOH调至节PH至2.5-3.5,得到透明的木糖脱色
    液;
    S6、超滤过滤:将步骤S5得到的木糖脱色液,利用超滤膜的半透性特性,选用分子量为
    20000道尔顿的洁星超滤膜,对分子量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,得到
    澄清的木糖液,为后续的膜处理创造条件;
    S7、电渗析脱盐:将步骤S6得到的木糖液,利用木糖液本身不导电的特性,在直流电场
    的作用下,中和过程产生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去除,得
    到以木糖和水为主的木糖液;
    S8、低压反渗透膜浓缩:将步骤S7得到的木糖液加压到1.5-2.0Mpa,透过分子量为100
    道尔顿的低压反渗透膜,分子量为150道尔顿的木糖液被截留,低于100道尔顿分子量的盐
    分和水透过膜,得到浓度达到10wt%的木糖液;
    S9、中压反渗透膜浓缩:将步骤S8得到的浓度达到10wt%的木糖液加压到3-7Mpa,进入
    中压反渗透膜,在电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,得到浓度达到20wt%的木糖液;
    该步骤中,浓度达到20wt%的木糖液输送至下道工序,透过液去做水解配液用水;
    S10、MVR蒸发浓缩:将步骤S9得到的浓度达到20wt%的木糖液加热到60℃,采用MVR蒸
    发器对木糖液进行蒸发浓缩,得到浓度为40—50wt%的木糖液;
    加热时,采用步骤S3水解时产生的热量;
    S11、色谱精制除盐提纯:将步骤S10得到的浓度为40—50wt%的木糖液,控制温度为
    50-70℃,采用色谱分离吸附树脂进行精制除盐提纯,收集抽提液;
    S12、离子交换树脂精制:将步骤S11得到的抽提液通过装有阴、阳离子的离子交换树脂
    串联组成的离子交换柱,对抽提液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离子,得
    到电导率低于5us/cm的木糖液;
    S13、浓缩、结晶、离心、烘干:将步骤S12得到的木糖液,再采用MVR蒸发器和连续单效蒸
    发器对木糖精制液浓缩至81-84wt%的浓度,再利用蒸发结晶的方式,使木糖糖膏由不饱和
    溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大并析出,再通过平板式离心
    机将木糖晶体与母液分离,分别得到木糖晶体和木糖母液,木糖晶体通过振动流化床将木
    糖晶体烘干,得到结晶木糖成品;木糖母液作为副产品出售。
    3.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:还包括对废水的处理步骤:采
    用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处理,污泥通过压滤机压
    出,输送至有机肥生产线;废水达到后续设备的进水要求,再采用精密过滤、超滤、纳滤、反
    渗透深度处理后,透过水全部回用到生产线;浓缩水输送至饲料生产线的爆破预喷盐水从
    而实现废水的循环利用。
    4.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:步骤S2中,将喷洒有盐酸的玉
    米芯在蒸汽爆破设备的汽爆腔内利用饱和蒸汽和空气加热到120℃,达到压力1.1-1.5Mpa,
    保压8-10分钟,再瞬间减压喷放时,产生二次蒸汽,原料体积猛增,受机械力的作用,其固体
    物料结构被破坏。
    5.如权利要求4所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:所述的蒸汽爆破设备是指市售
    的中科院过程工程研究所发明的型号为QB1500-3的蒸汽爆破设备,可在0.00785秒的瞬间
    将物料破碎。
    6.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:步骤S3中,本发明所述的低温
    水解过程,是在钢衬塑反应釜中完成的,其温度、压力可控,温度控制为100-105℃.,压力为
    0.1-0.15Mpa,反应时间为1-2小时。
    7.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:步骤S4中,采用固液分离装置
    进行固液分离,所述固液分离装置采用气囊压榨机或液压压榨机中的一种。
    8.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:步骤S7中,采用电渗析装置完
    成,所述电渗析装置采用异相离子交换膜或均相离子交换膜中的一种,所述电渗析装置的
    直流电压控制在80-220V。
    9.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:步骤S8中,所述低压反渗透膜
    采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为1.5-2.0MPa。
    10.如权利要求2所述的一种木糖生产工艺,其特征在于:步骤S9中,所述中压反渗透膜
    聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为3.0-7.0MPa。

    说明书

    一种木糖生产工艺

    技术领域

    本发明涉及木糖生产技术领域,尤其涉及一种低耗能、低污染的木糖生产工艺。

    背景技术

    木糖为白色结晶体甜味剂,甜度相当于蔗糖的70%,不能为人体提供热量,但对人
    体肠道内的双歧杆菌具有较高的增值作用。能改善人体的微生态环境,提高机体免疫力。在
    食品加工、饮料添加、宠物食品制备等方面有广泛的应用,还可作为肉食品、粮食制品的风
    味改良剂和制备肉类香精、高档酱油色的原料。对改善和提高人们的生活质量有重要功能
    和作用。

    传统工艺制备木糖产品是以玉米芯等农业废弃物为原料,经预处理除杂、硫酸水
    解、碳酸钙中和、活性炭脱色、一次离子交换净化、一次蒸发浓缩、二次离子交换净化、二次
    蒸发浓缩、单效蒸发、结晶、离心、烘干、筛分、包装等工序制备而成。

    此工艺又如下缺点:

    1、由于采用硫酸水解工艺,木糖水解液中含有大量的硫酸根离子,中和过程又带
    入大量的钙离子,对后续的离子交换工艺带来很大的负担;硫酸水解使得水解液颜色很深,
    给后期脱色造成很大困难,并消耗大量的活性炭;硫酸水解工艺排放的废水中,由于硫酸根
    的大量存在,无法采用厌氧工艺,其废水处理无法达标;由于硫酸的化学活性低,水解时所
    用量非常高,给水解后的脱盐增加很大负荷,其离交负荷与脱色负荷均非常高。

    2、传统工艺采用的是内衬瓷砖的立式水解釜,瓷砖容易脱落,瓷砖粘接剂耐腐蚀
    性差。而且制造工艺复杂、只能现场做内衬,维护困难。

    3、木糖液的精制除杂采用的是离子交换树脂法,再生这些阴、阳离子交换树脂时
    会产生大量的废酸、废碱液,致使废水排放量大,污染环境严重。

    4、浓缩过程始终采用高压饱和蒸汽将低浓度的木糖液浓缩至高浓度的木糖膏,蒸
    汽耗量大.

    由此可见,传统的木糖生产方法存在着高消耗、高耗能、高污染等三高问题,不符
    合国家产业政策要求,存在着较大的产业发展风险。

    因此,开发一种新的木糖生产工艺,不但具有迫切的研究价值,也具有良好的经济
    效益和工业应用潜力,这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

    发明内容

    为了克服上述所指出的现有技术的缺陷,本发明人对此进行了深入研究,在付出
    了大量创造性劳动后,从而完成了本发明。

    具体而言,本发明所要解决的技术问题是:提供一种木糖生产工艺,以解决传统木
    糖生产高能耗、高污染的技术问题。

    为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

    一种木糖生产工艺,利用玉米芯作为原料,依序经过包括蒸汽爆碎、盐酸水解、固
    液分离、脱色中和、超滤过滤、电渗析脱盐、低压反渗透膜浓缩、中压反渗透膜浓缩、MVR蒸发
    浓缩、色谱精制除盐提纯、离子交换树脂精制、浓缩、结晶、离心、烘干在内的步骤,最终得到
    木糖产品。

    作为进一步的改进,一种木糖生产工艺,包括如下步骤:

    S1、前处理:取玉米芯作为原料,首先风选处理,然后利用滚筛处理,最后进行清水
    清洗;

    利用风选可以去除玉米芯中的玉米须、树叶、塑料袋等轻质杂质,用滚筛去除玉米
    芯中的尘土、砖石、玉米粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质;

    S2、蒸汽爆碎预处理:将经过步骤S1前处理的玉米芯喷洒盐酸,导入已经加热的汽
    爆腔内,通入饱和蒸汽和空气对物料进行加热,在一定温度和压力下,维持一定时间后,瞬
    间泄压;

    使玉米芯中半纤维素、木质素、纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚
    戌糖);木质素活性基团增加并与纤维素从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制
    木糖创造了条件;为利用水解渣制造绿色无胶环保人造板材创造了条件。

    S3、低温盐酸水解:将经过步骤S2蒸汽爆碎预处理的玉米芯(含水率30%)导入水
    解设备中,加入0.2—0.4wt%的盐酸溶液,然后通入蒸汽,升温至100-105℃停蒸汽,压力为
    0.1-0.15Mpa,保温1—2小时,得到混合有水解液的水解液渣;

    其中,0.2—0.4wt%的盐酸溶液可以采用固体水解渣洗液配置;

    玉米芯物料干重与0.2—0.4wt%的盐酸溶液的重量比值为1:(2—4)。

    使玉米芯中的半纤维素和已经降解的低聚糖充分转化为木糖分子。所用的专用水
    解设备由慈溪红昇塑料容器有限公司生产的钢衬塑反应釜。

    S4、固液分离:将步骤S3得到的混合有水解液的水解液渣送入压榨式固液分离装
    置或气囊式固液分离装置中进行固液分离,分离得到木糖水解液,木糖水解液进入水解液
    储罐,进行下道工序的精制处理;

    分离后得到的固体水解渣进行清洗,清洗液回收,用来配置步骤S3中的盐酸溶液,
    对新爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源。

    分离后得到的固体水解渣经清洗后送入发酵罐进行固态发酵,对木质素进行深度
    活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创造条件。

    S5、脱色中和:将步骤S4得到的木糖水解液,用耐酸泵从水解液储罐中输送至脱色
    柱中,利用活性炭或大孔脱色树脂将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去
    除,使其透光率达到20—50%,并加入适量的NaOH调至节PH至2.5-3.5,得到透明的木糖脱
    色液;

    S6、超滤过滤:将步骤S5得到的木糖脱色液,利用超滤膜的半透性特性,选用分子
    量为20000道尔顿的洁星超滤膜,对分子量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,
    得到澄清的木糖液,为后续的膜处理创造条件;

    所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自动超滤装置。

    S7、电渗析脱盐:将步骤S6得到的木糖液,利用木糖液本身不导电的特性,在直流
    电场的作用下,中和过程产生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去
    除,得到以木糖和水为主的木糖液。

    经过电渗析脱盐得到的木糖液电导率由10000us/cm降低至1000us/cm左右。

    此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离子交换精制
    降低了负担,减少了废酸碱的排放。

    所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的连续电渗析脱盐装置。

    S8、低压反渗透膜浓缩:将步骤S7得到的木糖液加压到1.5-2.0Mpa,透过分子量为
    100道尔顿的低压反渗透膜,分子量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐
    分和水透过膜,得到浓度达到10wt%的木糖液。

    该步骤达到低压节能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖液去下道工序,透
    过的水去做水解配液用水,大大节约了能耗,节省了水资源。

    所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自动反渗透物料浓缩装置。

    S9、中压反渗透膜浓缩:将步骤S8得到的浓度达到10wt%的木糖液加压到3-7Mpa,
    进入中压反渗透膜,在电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,得到浓度达到20wt%的木
    糖液;

    该步骤中,浓度达到20wt%的木糖液输送至下道工序,透过液去做水解配液用水。

    此过程每吨透过水的费用为10元左右,比起三效蒸发每吨水平均70元的费用,每
    吨水节省了60元,而且回收的高质量的纯水可以直接作为自来水的补充。

    所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自动渗透物料浓缩装置。

    S10、MVR蒸发浓缩:将步骤S9得到的浓度达到20wt%的木糖液加热到60℃,采用
    MVR蒸发器(即机械式蒸汽再压缩蒸发器)对木糖液进行蒸发浓缩,得到浓度为40—50wt%
    的木糖液;

    加热时,采用步骤S3水解时产生的热量。

    由于预先用水解产生的热量使木糖液加温到60℃,整个蒸发过程不消耗生蒸汽。
    蒸发每吨水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。

    MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降
    膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经过效体后不
    能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽
    到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体内部为排列
    的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使
    产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,
    从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。

    S11、色谱精制除盐提纯:将步骤S10得到的浓度为40—50wt%的木糖液,控制温度
    为50-70℃,采用色谱分离吸附树脂进行精制除盐提纯,收集抽提液;

    色谱分离吸附树脂对木糖等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸
    附系数不同,导致各种物质流出系统的时间也不同,先流出的组分叫抽提液(即含木糖等糖
    类物质较多的组分),后流出的组分叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提液和提
    余液,抽提液进行后续的木糖制备处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    S12、离子交换树脂精制:将步骤S11得到的抽提液通过装有阴、阳离子的离子交换
    树脂串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离
    子,得到电导率低于5us/cm的木糖液;

    S13、浓缩、结晶、离心、烘干:将步骤S12得到的木糖液,再采用MVR蒸发器和连续单
    效蒸发器对木糖精制液浓缩至81-84wt%的浓度,再利用蒸发结晶的方式,使木糖糖膏由不
    饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大并析出,再通过平板式
    离心机将木糖晶体与母液分离,分别得到木糖晶体和木糖母液,木糖晶体通过振动流化床
    将木糖晶体烘干,得到结晶木糖成品;木糖母液作为副产品出售。

    作为一种优选的技术方案,本发明还包括对废水的处理步骤:采用厌氧、水解酸
    化、好氧、沉淀、微电解、芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处理,污泥通过压滤机压出,输送至有机
    肥生产线;废水达到后续设备的进水要求,再采用精密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理
    后,透过水全部回用到生产线;浓缩水输送至饲料生产线的爆破预喷盐水从而实现废水的
    循环利用。

    作为一种优选的技术方案,步骤S2中,将喷洒有盐酸的玉米芯在蒸汽爆破设备的
    汽爆腔内利用饱和蒸汽和空气加热到120℃,达到压力1.1-1.5Mpa,保压8-10分钟,再瞬间
    减压喷放时,产生二次蒸汽,原料体积猛增,受机械力的作用,其固体物料结构被破坏。

    作为一种优选的技术方案,本发明所述的蒸汽爆破设备(型号为QB1500-3),是指
    市售的中科院过程工程研究所发明的蒸汽爆破设备,可在0.00785秒的瞬间将物料破碎。当
    然,也可以采用其他类似的、能够达到所要求效果的蒸汽爆破设备。

    作为一种优选的技术方案,步骤S3中,本发明所述的低温水解过程,是在本发明专
    用的钢衬塑反应釜中完成的,其温度、压力可控,温度控制为100-105℃.,压力为0.1-
    0.15Mpa,反应时间为1-2小时,可根据需要进行调节。专用的钢衬塑反应釜由慈溪红昇塑料
    容器有限公司生产。

    作为一种优选的技术方案,步骤S4中,采用固液分离装置进行固液分离,所述固液
    分离装置采用气囊压榨机或液压压榨机中的一种。

    气囊压榨机或液压压榨机相比于传统的板框过滤机或离心机,具有分离压力高、
    分离效率高等优点,可以充分回收水解渣中的木糖水解液,保证较高的水解得率。

    作为一种优选的技术方案,步骤S7中,采用电渗析装置完成,所述电渗析装置采用
    异相离子交换膜或均相离子交换膜中的一种,所述电渗析装置的直流电压控制在80-220V。

    所述电渗析装置由潍坊洁星水处理设备有限公司生产。

    作为一种优选的技术方案,步骤S8中,所述低压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染
    膜,运行压力为1.5-2.0MPa。

    作为一种优选的技术方案,步骤S9中,所述中压反渗透膜聚酰胺材质抗污染膜,运
    行压力为3.0-7.0MPa。

    本发明所述的低压、中压反渗透膜浓缩设备,是由潍坊洁星水处理设备有限公司
    生产。

    作为一种优选的技术方案,步骤S11中,所述色谱分离吸附树脂采用钙型色谱分离
    吸附树脂,运行温度范围为50-70℃。

    本发明所述的阴、阳离子交换树脂再生产生的废碱液、废盐酸液单独存放,为了保
    证再生液和水解液的质量,不进行回用。废酸液应用到废水处理微电解和芬顿工序的PH调
    节,废碱液应用于絮凝沉淀工序的pH值回调。

    本发明所述的废水处理,预处理采用传统的厌氧、水解酸化、好氧和微电解、芬顿
    试剂结合的技术,保证预处理废水达到后续深度处理的进水要求。

    本发明所述的废水处理,深度处理采用由潍坊洁星水处理设备有限公司提供的超
    滤、纳滤、反渗透等技术,保证废水做到循环利用,使木糖生产过程的耗水量可以忽略不计。

    采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:

    1、采用蒸汽爆破技术对玉米芯进行预处理,把木质素、半纤维素、纤维素分开,即
    简单的把半纤维素成为低聚木聚糖,又把木质素和纤维素分开并增强了各自的特性,为后
    续的环保无胶压制人造板材创造了条件,生产效率又大为提高。

    2、采用本发明专用的钢衬塑反应釜,解决了盐酸水解的腐蚀问题,制造、运输、维
    护也大为简单。

    3、采用盐酸水解工艺,在同样的水解度下,盐酸的化学当量只需要硫酸当量的
    60%,这样后脱盐精制工序负荷可减少40%,所得的木糖水解液的颜色较浅,脱色剂用量至
    少可以减少40%。

    4、由于盐酸不存在对厌氧菌的抑制作用,所以本发明工艺产生的废水比传统木糖
    生产工艺的废水处理的效果要好。

    5、采用NaOH中和,使水解液中增加的成分单一,有利于后续的电渗析脱盐处理。

    6、采用超滤过滤水解液,利用超滤膜的选择透过性,分离大分子的色素和杂质,澄
    清水解液,为精制木糖液和下一步的膜法处理创造条件。

    7、采用电渗析脱盐,利用木糖液不导电的原理,把水解液中的各种盐分分离,脱盐
    率可达80-90%,降低了离子交换工序酸碱的消耗,减少了离子交换设备的配备费用。

    8、采用低压反渗透浓缩水解液,用极低的能耗(1元/吨水),把水解液浓度提高到
    10%。

    9、采用中压反渗透浓缩水解液,用较低的能耗(3元/吨水),把水解液浓度提高到
    20%。大大降低了浓缩费用。

    10、采用MVR浓缩技术,利用来自于水解步骤产生的蒸汽进行加热,不用生蒸汽,仅
    用20-50KW的电耗就能蒸发一吨水,降低了蒸发费用。

    11、采用色谱分离技术代替传统的离子交换树脂精制提纯木糖液,不消耗酸碱,无
    再生废酸碱水产生,具有分离效率高,用水量少,废水排放量少等优势,具有较好的节能、节
    水效果。

    12、本发明废水处理采用潍坊洁星水处理设备有限公司提供的废水零排放技术,
    经预处理、深度处理后,废水达标全部回用;污泥作为生产有机肥的原料;浓缩盐水作为饲
    料生产爆破预喷液。

    12、本发明的制备方法相比于传统木糖生产的工艺技术,降低了木糖的生产成本,
    提高了木糖的质量,废水做到了循环利用,具有显著的经济、环保效果。

    综上所述,本发明提供的木糖生产工艺,能够将玉米芯中的有效成分充分释放,提
    高了木糖的产出率,同时,再利用后续的特定步骤做到了低能耗、低污染,生产工艺作为一
    个整体的流程,各个步骤之间相互制约、协同,共同实现了高产出率、低能耗、低污染的有益
    效果,具有十分显著的进步。

    具体实施方式

    下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目
    的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际?;し段Ч钩扇魏涡问降娜魏蜗薅?,更非将本
    发明的?;し段Ь窒抻诖?。

    实施例1

    一种木糖生产工艺,包括如下步骤:

    S1、前处理:取玉米芯作为原料,首先风选处理,然后利用滚筛处理,最后进行清水
    清洗;利用风选可以去除玉米芯中的玉米须、树叶、塑料袋等轻质杂质,用滚筛去除玉米芯
    中的尘土、砖石、玉米粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质;

    S2、蒸汽爆碎预处理:将经过步骤S1前处理的玉米芯喷洒盐酸,导入已经加热的汽
    爆腔内,通入饱和蒸汽和空气对物料进行加热,在一定温度和压力下,维持一定时间后,瞬
    间泄压;使玉米芯中半纤维素、木质素、纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚戌
    糖);木质素活性基团增加并与纤维素从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制木
    糖创造了条件;为利用水解渣制造绿色无胶环保人造板材创造了条件。

    具体的蒸汽爆碎步骤为:将喷洒有盐酸的玉米芯在蒸汽爆破设备的汽爆腔内利用
    饱和蒸汽和空气加热到120℃,达到压力1.1Mpa,保压8分钟,再瞬间减压喷放时,产生二次
    蒸汽,原料体积猛增,受机械力的作用,其固体物料结构被破坏。本发明所述的蒸汽爆破设
    备(型号为QB1500-3),是指市售的中科院过程工程研究所发明的蒸汽爆破设备,可在
    0.00785秒的瞬间将物料破碎。当然,也可以采用其他类似的、能够达到所要求效果的蒸汽
    爆破设备。

    S3、低温盐酸水解:将经过步骤S2蒸汽爆碎预处理的玉米芯(含水率30%)导入水
    解设备中,加入0.2wt%的盐酸溶液,然后通入蒸汽,升温至100℃停蒸汽,压力为0.1Mpa,保
    温1小时,得到混合有水解液的水解液渣;其中,0.2wt%的盐酸溶液可以采用固体水解渣洗
    液配置;玉米芯物料干重与0.2wt%的盐酸溶液的重量比值为1:2。该步骤使玉米芯中的半
    纤维素和已经降解的低聚糖充分转化为木糖分子。所用的专用水解设备由慈溪红昇塑料容
    器有限公司生产的钢衬塑反应釜,钢衬塑反应釜内温度、压力可控,温度控制为100℃,压力
    为0.1Mpa,反应时间为1小时,可根据需要进行调节。

    S4、固液分离:将步骤S3得到的混合有水解液的水解液渣送入固液分离装置中进
    行固液分离,分离得到木糖水解液,木糖水解液进入水解液储罐,进行下道工序的精制处
    理;分离后得到的固体水解渣进行清洗,清洗液回收,用来配置步骤S3中的盐酸溶液,对新
    爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源。分离后得到的固体水解渣经清洗后送入发
    酵罐进行固态发酵,对木质素进行深度活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创
    造条件。

    该步骤中,采用固液分离装置进行固液分离,所述固液分离装置采用气囊压榨机
    或液压压榨机中的一种。气囊压榨机或液压压榨机相比于传统的板框过滤机或离心机,具
    有分离压力高、分离效率高等优点,可以充分回收水解渣中的木糖水解液,保证较高的水解
    得率。

    S5、脱色中和:将步骤S4得到的木糖水解液,用耐酸泵从水解液储罐中输送至脱色
    柱中,利用活性炭或大孔脱色树脂将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去
    除,使其透光率达到20%,并加入适量的NaOH调至节PH至2.5,得到透明的木糖脱色液;

    S6、超滤过滤:将步骤S5得到的木糖脱色液,利用超滤膜的半透性特性,选用分子
    量为20000道尔顿的洁星超滤膜,对分子量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,
    得到澄清的木糖液,为后续的膜处理创造条件;所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司
    生产的全自动超滤装置。

    S7、电渗析脱盐:将步骤S6得到的木糖液,利用木糖液本身不导电的特性,在直流
    电场的作用下,中和过程产生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去
    除,得到以木糖和水为主的木糖液;经过电渗析脱盐得到的木糖液电导率由10000us/cm降
    低至1000us/cm左右;此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离
    子交换精制降低了负担,减少了废酸碱的排放。该步骤采用电渗析装置完成,所述电渗析装
    置采用异相离子交换膜或均相离子交换膜中的一种,所述电渗析装置的直流电压控制在
    80-220V。所述电渗析装置由潍坊洁星水处理设备有限公司生产。

    S8、低压反渗透膜浓缩:将步骤S7得到的木糖液加压到1.5Mpa,透过分子量为100
    道尔顿的低压反渗透膜,所述低压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为1.5MPa,
    分子量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐分和水透过膜,得到浓度达
    到10wt%的木糖液;该步骤达到低压节能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖液去下
    道工序,透过的水去做水解配液用水,大大节约了能耗,节省了水资源;所用设备为潍坊洁
    星水处理设备有限公司生产的全自动反渗透物料浓缩装置。

    S9、中压反渗透膜浓缩:将步骤S8得到的浓度达到10wt%的木糖液加压到3Mpa,进
    入中压反渗透膜,所述中压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为3.0-7.0MPa,在
    电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,得到浓度达到20wt%的木糖液;该步骤中,浓度达
    到20wt%的木糖液输送至下道工序,透过液去做水解配液用水。此过程每吨透过水的费用
    为10元左右,比起三效蒸发每吨水平均70元的费用,每顿水节省了60元,而且回收的高质量
    的纯水可以直接作为自来水的补充。所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自
    动渗透物料浓缩装置。

    S10、MVR蒸发浓缩:将步骤S9得到的浓度达到20wt%的木糖液加热到60℃,采用
    MVR蒸发器(即机械式蒸汽再压缩蒸发器)对木糖液进行蒸发浓缩,得到浓度为40wt%的木
    糖液;加热时,采用步骤S3水解时产生的热量。由于预先用水解产生的热量使木糖液加温到
    60℃,整个蒸发过程不消耗生蒸汽。蒸发每吨水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。
    MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器
    于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经过效体后不能达到所
    需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上
    部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体内部为排列的细管,管
    内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜
    状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到
    浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。

    S11、色谱精制除盐提纯:将步骤S10得到的浓度为40wt%的木糖液,控制温度为50
    ℃,采用钙型色谱分离吸附树脂进行精制除盐提纯,收集抽提液;色谱分离吸附树脂对木糖
    等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸附系数不同,导致各种物质流出系统
    的时间也不同,先流出的组分叫抽提液(即含木糖等糖类物质较多的组分),后流出的组分
    叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提液和提余液,抽提液进行后续的木糖制备
    处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    S12、离子交换树脂精制:将步骤S11得到的抽提液通过装有阴、阳离子的离子交换
    树脂串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离
    子,得到电导率低于5us/cm的木糖液;

    S13、浓缩、结晶、离心、烘干:将步骤S12得到的木糖液,再采用MVR蒸发器和连续单
    效蒸发器对木糖精制液浓缩至81wt%的浓度,再利用蒸发结晶的方式,使木糖糖膏由不饱
    和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大并析出,再通过平板式离
    心机将木糖晶体与母液分离,分别得到木糖晶体和木糖母液,木糖晶体通过振动流化床将
    木糖晶体烘干,得到结晶木糖成品;木糖母液作为副产品出售。

    本实施例中,还包括对废水的处理步骤:采用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、
    芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处理,污泥通过压滤机压出,输送至有机肥生产线;废水达到后
    续设备的进水要求,再采用精密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理后,透过水全部回用到生
    产线;浓缩水输送至饲料生产线的爆破预喷盐水从而实现废水的循环利用。所用技术为潍
    坊洁星水处理设备有限公司提供的废水零排放技术,已经在潍坊浮烟山垃圾渗滤液处理、
    沈阳法库煤制气污水处理厂、昌邑新奥化工有限公司成功中试或实施。

    本发明所述的阴、阳离子交换树脂再生产生的废碱液、废盐酸液单独存放,为了保
    证再生液和水解液的质量,不进行回用。废酸液应用到废水处理微电解和芬顿工序的PH调
    节,废碱液应用于絮凝沉淀工序的PH值回调。

    实施例2

    一种木糖生产工艺,包括如下步骤:

    S1、前处理:首先风选处理,然后利用滚筛处理,最后进行清水清洗;利用风选可以
    去除玉米芯中的玉米须、树叶、塑料袋等轻质杂质,用滚筛去除玉米芯中的尘土、砖石、玉米
    粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质;

    S2、蒸汽爆碎预处理:将经过步骤S1前处理的玉米芯喷洒盐酸,导入已经加热的汽
    爆腔内,通入饱和蒸汽和空气对物料进行加热,在一定温度和压力下,维持一定时间后,瞬
    间泄压;使玉米芯中半纤维素、木质素、纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚戌
    糖);木质素活性基团增加并与纤维素从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制木
    糖创造了条件;为利用水解渣制造绿色无胶环保人造板材创造了条件。

    具体的蒸汽爆碎步骤为:将喷洒有盐酸的玉米芯在蒸汽爆破设备的汽爆腔内利用
    饱和蒸汽和空气加热到120℃,达到压力1.5Mpa,保压10分钟,再瞬间减压喷放时,产生二次
    蒸汽,原料体积猛增,受机械力的作用,其固体物料结构被破坏。本发明所述的蒸汽爆破设
    备(型号为QB1500-3),是指市售的中科院过程工程研究所发明的蒸汽爆破设备,可在
    0.00785秒的瞬间将物料破碎。当然,也可以采用其他类似的、能够达到所要求效果的蒸汽
    爆破设备。

    S3、低温盐酸水解:将经过步骤S2蒸汽爆碎预处理的玉米芯(含水率30%)导入水
    解设备中,加入0.4wt%的盐酸溶液,然后通入蒸汽,升温至105℃停蒸汽,压力为0.15Mpa,
    保温2小时,得到混合有水解液的水解液渣;其中,0.4wt%的盐酸溶液可以采用固体水解渣
    洗液配置;玉米芯物料干重与0.4wt%的盐酸溶液的重量比值为1:4。该步骤使玉米芯中的
    半纤维素和已经降解的低聚糖充分转化为木糖分子。所用的专用水解设备由慈溪红昇塑料
    容器有限公司生产的钢衬塑反应釜,钢衬塑反应釜内温度、压力可控,温度控制为105℃,压
    力为0.15Mpa,反应时间为2小时,可根据需要进行调节。

    S4、固液分离:将步骤S3得到的混合有水解液的水解液渣送入固液分离装置中进
    行固液分离,分离得到木糖水解液,木糖水解液进入水解液储罐,进行下道工序的精制处
    理;分离后得到的固体水解渣进行清洗,清洗液回收,用来配置步骤S3中的盐酸溶液,对新
    爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源。分离后得到的固体水解渣经清洗后送入发
    酵罐进行固态发酵,对木质素进行深度活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创
    造条件。

    该步骤中,采用固液分离装置进行固液分离,所述固液分离装置采用气囊压榨机
    或液压压榨机中的一种。气囊压榨机或液压压榨机相比于传统的板框过滤机或离心机,具
    有分离压力高、分离效率高等优点,可以充分回收水解渣中的木糖水解液,保证较高的水解
    得率。

    S5、脱色中和:将步骤S4得到的木糖水解液,用耐酸泵从水解液储罐中输送至脱色
    柱中,利用活性炭或大孔脱色树脂将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去
    除,使其透光率达到50%,并加入适量的NaOH调至节PH至3.5,得到透明的木糖脱色液;

    S6、超滤过滤:将步骤S5得到的木糖脱色液,利用超滤膜的半透性特性,选用分子
    量为20000道尔顿的洁星超滤膜,对分子量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,
    得到澄清的木糖液,为后续的膜处理创造条件;所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司
    生产的全自动超滤装置。

    S7、电渗析脱盐:将步骤S6得到的木糖液,利用木糖液本身不导电的特性,在直流
    电场的作用下,中和过程产生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去
    除,得到以木糖和水为主的木糖液;经过电渗析脱盐得到的木糖液电导率由10000us/cm降
    低至1000us/cm左右;此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离
    子交换精制降低了负担,减少了废酸碱的排放。该步骤采用电渗析装置完成,所述电渗析装
    置采用异相离子交换膜或均相离子交换膜中的一种,所述电渗析装置的直流电压控制在
    80-220V。所述电渗析装置由潍坊洁星水处理设备有限公司生产。

    S8、低压反渗透膜浓缩:将步骤S7得到的木糖液加压到2.0Mpa,透过分子量为100
    道尔顿的低压反渗透膜,所述低压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为1.5-
    2.0MPa,分子量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐分和水透过膜,得到
    浓度达到10wt%的木糖液;该步骤达到低压节能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖
    液去下道工序,透过的水去做水解配液用水,大大节约了能耗,节省了水资源;所用设备为
    潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自动反渗透物料浓缩装置。

    S9、中压反渗透膜浓缩:将步骤S8得到的浓度达到10wt%的木糖液加压到7Mpa,进
    入中压反渗透膜,所述中压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为3.0-7.0MPa,在
    电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,得到浓度达到20wt%的木糖液;该步骤中,浓度达
    到20wt%的木糖液输送至下道工序,透过液去做水解配液用水。此过程每吨透过水的费用
    为10元左右,比起三效蒸发每吨水平均70元的费用,每顿水节省了60元,而且回收的高质量
    的纯水可以直接作为自来水的补充。所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自
    动渗透物料浓缩装置。

    S10、MVR蒸发浓缩:将步骤S9得到的浓度达到20wt%的木糖液加热到60℃,采用
    MVR蒸发器(即机械式蒸汽再压缩蒸发器)对木糖液进行蒸发浓缩,得到浓度为50wt%的木
    糖液;加热时,采用步骤S3水解时产生的热量。由于预先用水解产生的热量使木糖液加温到
    60℃,整个蒸发过程不消耗生蒸汽。蒸发每吨水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。
    MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器
    于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经过效体后不能达到所
    需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上
    部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体内部为排列的细管,管
    内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜
    状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到
    浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。

    S11、色谱精制除盐提纯:将步骤S10得到的浓度为50wt%的木糖液,控制温度为70
    ℃,采用钙型色谱分离吸附树脂进行精制除盐提纯,收集抽提液;色谱分离吸附树脂对木糖
    等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸附系数不同,导致各种物质流出系统
    的时间也不同,先流出的组分叫抽提液(即含木糖等糖类物质较多的组分),后流出的组分
    叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提液和提余液,抽提液进行后续的木糖制备
    处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    S12、离子交换树脂精制:将步骤S11得到的抽提液通过装有阴、阳离子的离子交换
    树脂串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离
    子,得到电导率低于5us/cm的木糖液;

    S13、浓缩、结晶、离心、烘干:将步骤S12得到的木糖液,再采用MVR蒸发器和连续单
    效蒸发器对木糖精制液浓缩至81-84wt%的浓度,再利用蒸发结晶的方式,使木糖糖膏由不
    饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大并析出,再通过平板式
    离心机将木糖晶体与母液分离,分别得到木糖晶体和木糖母液,木糖晶体通过振动流化床
    将木糖晶体烘干,得到结晶木糖成品;木糖母液作为副产品出售。

    本实施例中,还包括对废水的处理步骤:采用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、
    芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处理,污泥通过压滤机压出,输送至有机肥生产线;废水达到后
    续设备的进水要求,再采用精密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理后,透过水全部回用到生
    产线;浓缩水输送至饲料生产线的爆破预喷盐水从而实现废水的循环利用。所用技术为潍
    坊洁星水处理设备有限公司提供的废水零排放技术,已经在潍坊浮烟山垃圾渗滤液处理、
    沈阳法库煤制气污水处理厂、昌邑新奥化工有限公司成功中试或实施。

    本发明所述的阴、阳离子交换树脂再生产生的废碱液、废盐酸液单独存放,为了保
    证再生液和水解液的质量,不进行回用。废酸液应用到废水处理微电解和芬顿工序的PH调
    节,废碱液应用于絮凝沉淀工序的PH值回调。

    实施例3

    一种木糖生产工艺,包括如下步骤:

    S1、前处理:首先风选处理,然后利用滚筛处理,最后进行清水清洗;利用风选可以
    去除玉米芯中的玉米须、树叶、塑料袋等轻质杂质,用滚筛去除玉米芯中的尘土、砖石、玉米
    粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质;

    S2、蒸汽爆碎预处理:将经过步骤S1前处理的玉米芯喷洒盐酸,导入已经加热的汽
    爆腔内,通入饱和蒸汽和空气对物料进行加热,在一定温度和压力下,维持一定时间后,瞬
    间泄压;使玉米芯中半纤维素、木质素、纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚戌
    糖);木质素活性基团增加并与纤维素从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制木
    糖创造了条件;为利用水解渣制造绿色无胶环保人造板材创造了条件。

    具体的蒸汽爆碎步骤为:将喷洒有盐酸的玉米芯在蒸汽爆破设备的汽爆腔内利用
    饱和蒸汽和空气加热到120℃,达到压力1.3Mpa,保压9分钟,再瞬间减压喷放时,产生二次
    蒸汽,原料体积猛增,受机械力的作用,其固体物料结构被破坏。本发明所述的蒸汽爆破设
    备(型号为QB1500-3),是指市售的中科院过程工程研究所发明的蒸汽爆破设备,可在
    0.00785秒的瞬间将物料破碎。当然,也可以采用其他类似的、能够达到所要求效果的蒸汽
    爆破设备。

    S3、低温盐酸水解:将经过步骤S2蒸汽爆碎预处理的玉米芯(含水率30%)导入水
    解设备中,加入0.3wt%的盐酸溶液,然后通入蒸汽,升温至102℃停蒸汽,压力为0.13Mpa,
    保温1.5小时,得到混合有水解液的水解液渣;其中,0.3wt%的盐酸溶液可以采用固体水解
    渣洗液配置;玉米芯物料干重与0.3wt%的盐酸溶液的重量比值为1:3。该步骤使玉米芯中
    的半纤维素和已经降解的低聚糖充分转化为木糖分子。所用的专用水解设备由慈溪红昇塑
    料容器有限公司生产的钢衬塑反应釜,钢衬塑反应釜内温度、压力可控,温度控制为102℃,
    压力为0.13Mpa,反应时间为1.5小时,可根据需要进行调节。

    S4、固液分离:将步骤S3得到的混合有水解液的水解液渣送入固液分离装置中进
    行固液分离,分离得到木糖水解液,木糖水解液进入水解液储罐,进行下道工序的精制处
    理;分离后得到的固体水解渣进行清洗,清洗液回收,用来配置步骤S3中的盐酸溶液,对新
    爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源。分离后得到的固体水解渣经清洗后送入发
    酵罐进行固态发酵,对木质素进行深度活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创
    造条件。

    该步骤中,采用固液分离装置进行固液分离,所述固液分离装置采用气囊压榨机
    或液压压榨机中的一种。气囊压榨机或液压压榨机相比于传统的板框过滤机或离心机,具
    有分离压力高、分离效率高等优点,可以充分回收水解渣中的木糖水解液,保证较高的水解
    得率。

    S5、脱色中和:将步骤S4得到的木糖水解液,用耐酸泵从水解液储罐中输送至脱色
    柱中,利用活性炭或大孔脱色树脂将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去
    除,使其透光率达到35%,并加入适量的NaOH调至节PH至3.0,得到透明的木糖脱色液;

    S6、超滤过滤:将步骤S5得到的木糖脱色液,利用超滤膜的半透性特性,选用分子
    量为20000道尔顿的洁星超滤膜,对分子量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,
    得到澄清的木糖液,为后续的膜处理创造条件;所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司
    生产的全自动超滤装置。

    S7、电渗析脱盐:将步骤S6得到的木糖液,利用木糖液本身不导电的特性,在直流
    电场的作用下,中和过程产生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去
    除,得到以木糖和水为主的木糖液;经过电渗析脱盐得到的木糖液电导率由10000us/cm降
    低至1000us/cm左右;此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离
    子交换精制降低了负担,减少了废酸碱的排放。该步骤采用电渗析装置完成,所述电渗析装
    置采用异相离子交换膜或均相离子交换膜中的一种,所述电渗析装置的直流电压控制在
    80-220V。所述电渗析装置由潍坊洁星水处理设备有限公司生产。

    S8、低压反渗透膜浓缩:将步骤S7得到的木糖液加压到1.7Mpa,透过分子量为100
    道尔顿的低压反渗透膜,所述低压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为1.5-
    2.0MPa,分子量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐分和水透过膜,得到
    浓度达到10wt%的木糖液;该步骤达到低压节能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖
    液去下道工序,透过的水去做水解配液用水,大大节约了能耗,节省了水资源;所用设备为
    潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自动反渗透物料浓缩装置。

    S9、中压反渗透膜浓缩:将步骤S8得到的浓度达到10wt%的木糖液加压到5Mpa,进
    入中压反渗透膜,所述中压反渗透膜采用聚酰胺材质抗污染膜,运行压力为3.0-7.0MPa,在
    电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,得到浓度达到20wt%的木糖液;该步骤中,浓度达
    到20wt%的木糖液输送至下道工序,透过液去做水解配液用水。此过程每吨透过水的费用
    为10元左右,比起三效蒸发每吨水平均70元的费用,每顿水节省了60元,而且回收的高质量
    的纯水可以直接作为自来水的补充。所用设备为潍坊洁星水处理设备有限公司生产的全自
    动渗透物料浓缩装置。

    S10、MVR蒸发浓缩:将步骤S9得到的浓度达到20wt%的木糖液加热到60℃,采用
    MVR蒸发器(即机械式蒸汽再压缩蒸发器)对木糖液进行蒸发浓缩,得到浓度为45wt%的木
    糖液;加热时,采用步骤S3水解时产生的热量。由于预先用水解产生的热量使木糖液加温到
    60℃,整个蒸发过程不消耗生蒸汽。蒸发每吨水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。
    MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器
    于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经过效体后不能达到所
    需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上
    部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体内部为排列的细管,管
    内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜
    状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到
    浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。

    S11、色谱精制除盐提纯:将步骤S10得到的浓度为45wt%的木糖液,控制温度为
    50-70℃,采用钙型色谱分离吸附树脂进行精制除盐提纯,收集抽提液;色谱分离吸附树脂
    对木糖等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸附系数不同,导致各种物质流
    出系统的时间也不同,先流出的组分叫抽提液(即含木糖等糖类物质较多的组分),后流出
    的组分叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提液和提余液,抽提液进行后续的木
    糖制备处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    S12、离子交换树脂精制:将步骤S11得到的抽提液通过装有阴、阳离子的离子交换
    树脂串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离
    子,得到电导率低于5us/cm的木糖液;

    S13、浓缩、结晶、离心、烘干:将步骤S12得到的木糖液,再采用MVR蒸发器和连续单
    效蒸发器对木糖精制液浓缩至81-84wt%的浓度,再利用蒸发结晶的方式,使木糖糖膏由不
    饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大并析出,再通过平板式
    离心机将木糖晶体与母液分离,分别得到木糖晶体和木糖母液,木糖晶体通过振动流化床
    将木糖晶体烘干,得到结晶木糖成品;木糖母液作为副产品出售。

    本实施例中,还包括对废水的处理步骤:采用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、
    芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处理,污泥通过压滤机压出,输送至有机肥生产线;废水达到后
    续设备的进水要求,再采用精密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理后,透过水全部回用到生
    产线;浓缩水输送至饲料生产线的爆破预喷盐水从而实现废水的循环利用。所用技术为潍
    坊洁星水处理设备有限公司提供的废水零排放技术,已经在潍坊浮烟山垃圾渗滤液处理、
    沈阳法库煤制气污水处理厂、昌邑新奥化工有限公司成功中试或实施。

    本发明所述的阴、阳离子交换树脂再生产生的废碱液、废盐酸液单独存放,为了保
    证再生液和水解液的质量,不进行回用。废酸液应用到废水处理微电解和芬顿工序的PH调
    节,废碱液应用于絮凝沉淀工序的PH值回调。

    实施例4

    预处理:取1吨玉米芯,利用风选去除玉米芯中的轻质杂质,用滚筛去除玉米芯中
    的尘土、砖石、玉米粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质。

    蒸汽爆碎:将经过预处理的玉米芯喷入0.28wt%的盐酸,导入到已经加热到预设
    温度的汽爆腔内,通入饱和蒸汽和空气,控制温度为120℃,压力为1.2Mpa,保压到9分钟后,
    在0.00785秒的瞬间快速打开与接收器连接的阀门,瞬间泄压。使玉米芯中半纤维素、木质
    素、纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚戌糖);木质素活性基团增加并与纤维
    素从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制木糖创造了条件;为利用水解渣制造绿
    色无胶环保人造板材创造了条件。

    低温盐酸水解:将经过汽爆的玉米芯(含水率30%)导入专用的水解设备中,按玉
    米芯干物重量的1:2加入用水解渣洗液配置的0.25%的盐酸溶液2吨,然后通入蒸汽,升温
    至105℃停蒸汽,打开压缩空气升压至0.15Mpa,保温1小时,使玉米芯中的半纤维素和已经
    讲解的低聚糖充分转化为木糖分子;

    固液分离:将水解液渣送入压榨式固液分离装置中进行固液分离,分离后的木糖
    水解液进入水解液罐,进行下道工序的精制处理。分离后的水解渣经清洗后送入发酵罐进
    行固态发酵,对木质素进行深度活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创造条件。
    水解渣清洗液回收,配置盐酸液后对新爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源;

    脱色中和:用耐酸泵将水解液罐中的木糖水解液输送至装脱色柱中,利用活性炭
    将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去除,使其透光率达到20%,得到透明
    的木糖脱色液;并加入适量的NaOH调至节PH至3.5;

    超滤过滤:利用超滤膜的半透性特性,选用20000道尔顿分子量的超滤膜,对分子
    量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,得到澄清的透光率为80%的木糖液,为后
    续的膜处理创造条件;

    电渗析脱盐:利用木糖溶液本身不导电的特性,在直流电场的作用下,中和过程产
    生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去除,得到以木糖和水为主的水
    解液。此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离子交换精制降低
    了负担,减少了酸碱的排放;

    低压反渗透膜浓缩:经过电渗析处理的水解液,电导率由10000us/cm降低至
    1000us/cm左右。将木糖液加压到1.5-2.0Mpa,透过分子量为100道尔顿的抗污染反渗透膜,
    分子量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐分和水透过膜,从而达到低
    压节能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖液去下道工序,透过的水去做水解配液用
    水,大大节约了能耗,节省了水资源;

    中压反渗透膜浓缩:将浓度达到10%的木糖液加压到3Mpa,进入抗污染反渗透膜,
    在电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,浓度达到20%的木糖液输送至下道工序,透过
    液去做水解配液用水。

    MVR蒸发浓缩:MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发
    器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经
    过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体
    外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体
    内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面
    积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中
    水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。用水解过程中产生的废热将经过浓缩
    的木糖液加温到60℃,采用MVR蒸发器(即机械式蒸汽再压缩蒸发器)对浓度为20%的木糖
    液进行蒸发浓缩,使其干物浓度为40—50%,。由于预先用水解废热使木糖液加温到60℃,
    整个蒸发过程不消耗生蒸汽。蒸发每吨水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。

    色谱精制除盐提纯:采用色谱分离吸附树脂对木糖MVR蒸发浓缩液进行精制除盐
    提纯,色谱分离吸附树脂对木糖等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸附系
    数不同,导致各种物质流出系统的时间也不同,有先有后,先流出的组分叫抽提液(即含木
    糖等糖类物质较多的组分),后流出的组分叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提
    液和提余液,抽提液进行后续的木糖制备处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    阴、阳离子交换树脂精制:将抽提液通过装有阴(D296)、阳(001-7)离子交换树脂
    串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离子,此
    过程木糖液的电导率低于5us/cm;

    浓缩、结晶、离心、烘干:经过色谱精制和离子交换精制后的木糖液浓度有所降低,
    采用MVR蒸发器和连续单效蒸发器对木糖精制液浓缩至81-84%的浓度,,再利用蒸发结晶
    的方式,使木糖糖膏由不饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长
    大并析出,再通过平板式离心机将木糖晶体与母液分离,得到0.095吨木糖晶体和0.090吨
    浓度为60%的木糖母液,木糖晶体通过振动流化床将木糖晶体中的水分去除,得到结晶木
    糖成品,其含水率为0.1%符合国家标准,木糖母液作为副产品出售。

    废水处理:采用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处
    理,污泥通过压滤机压出,输送至有机肥生产线;废水达到后续设备的进水要求,再采用精
    密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理后,透过水全部回用到生产线;浓缩水输送至饲料生产
    线的爆破预喷盐水从而实现废水的循环利用。

    实施例5

    预处理:取0.8吨玉米芯,利用风选去除玉米芯中的轻质杂质,用滚筛去除玉米芯
    中的尘土、砖石、玉米粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质。

    蒸汽爆碎:将经过预处理的玉米芯喷入0.18%的盐酸,导入到已经加热到预设温
    度的汽爆腔内,通入饱和蒸汽和空气,控制温度为120℃,压力为1.5Mpa,保压到8分钟后,在
    0.00785秒的瞬间快速打开与接收器连接的阀门,瞬间泄压。使玉米芯中半纤维素、木质素、
    纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚戌糖);木质素活性基团增加并与纤维素
    从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制木糖创造了条件;为利用水解渣制造绿色
    无胶环保人造板材创造了条件。

    低温盐酸水解:将经过汽爆的玉米芯(含水率30%)导入专用的水解设备中,按玉
    米芯干物重量的1:6加入用水解渣洗液配置的0.4%的盐酸溶液4.8吨,然后通入蒸汽,升温
    至100℃停蒸汽,打开压缩空气升压至0.12Mpa,保温1.3小时,使玉米芯中的半纤维素和已
    经讲解的低聚糖充分转化为木糖分子;

    固液分离:将水解液渣送入压榨式固液分离装置中进行固液分离,分离后的木糖
    水解液进入水解液罐,进行下道工序的精制处理。分离后的水解渣经清洗后送入发酵罐进
    行固态发酵,对木质素进行深度活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创造条件。
    水解渣清洗液回收,配置盐酸液后对新爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源;

    脱色中和:用耐酸泵将水解液罐中的木糖水解液输送至装脱色柱中,利用活性炭
    将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去除,使其透光率达到20%,得到透明
    的木糖脱色液;并加入适量的NaOH调至节PH至2.5;

    超滤过滤:利用超滤膜的半透性特性,选用20000道尔顿分子量的超滤膜,对分子
    量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,得到澄清的透光率为80%的木糖液,为后
    续的膜处理创造条件;

    电渗析脱盐:利用木糖溶液本身不导电的特性,在直流电场的作用下,中和过程产
    生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去除,得到以木糖和水为主的水
    解液。此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离子交换精制降低
    了负担,减少了酸碱的排放;

    低压反渗透膜浓缩:经过电渗析处理的水解液,电导率由10000us/cm降低至
    1000us/cm左右。将木糖液加压到1.8Mpa,透过分子量为100道尔顿的抗污染反渗透膜,分子
    量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐分和水透过膜,从而达到低压节
    能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖液去下道工序,透过的水去做水解配液用水,大
    大节约了能耗,节省了水资源;

    中压反渗透膜浓缩:将浓度达到10%的木糖液加压到3.5Mpa,进入抗污染反渗透
    膜,在电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,浓度达到20%的木糖液输送至下道工序,透
    过液去做水解配液用水。

    MVR蒸发浓缩:MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发
    器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经
    过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体
    外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体
    内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面
    积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中
    水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。用水解过程中产生的废热将经过浓缩
    的木糖液加温到60℃,采用MVR蒸发器(即机械式蒸汽再压缩蒸发器)对浓度为20%的木糖
    液进行蒸发浓缩,使其干物浓度为40—50%,。由于预先用水解废热使木糖液加温到60℃,
    整个蒸发过程不消耗生蒸汽。蒸发每吨水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。

    色谱精制除盐提纯:采用色谱分离吸附树脂对木糖MVR蒸发浓缩液进行精制除盐
    提纯,色谱分离吸附树脂对木糖等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸附系
    数不同,导致各种物质流出系统的时间也不同,有先有后,先流出的组分叫抽提液(即含木
    糖等糖类物质较多的组分),后流出的组分叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提
    液和提余液,抽提液进行后续的木糖制备处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    阴、阳离子交换树脂精制:将抽提液通过装有阴(D296)、阳(001-7)离子交换树脂
    串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离子,此
    过程木糖液的电导率低于5us/cm;

    浓缩、结晶、离心、烘干:经过色谱精制和离子交换精制后的木糖液浓度有所降低,
    采用MVR蒸发器和连续单效蒸发器对木糖精制液浓缩至81-84%的浓度,再利用蒸发结晶的
    方式,使木糖糖膏由不饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大
    并析出,再通过平板式离心机将木糖晶体与母液分离,得到0.075吨木糖晶体和0.070吨浓
    度为50%的木糖母液,木糖晶体通过振动流化床将木糖晶体中的水分去除,得到结晶木糖
    成品,其含水率为0.14%符合国家标准,木糖母液作为副产品出售。

    废水处理:采用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处
    理,污泥通过压滤机压出,输送至有机肥生产线;废水达到后续设备的进水要求,再采用精
    密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理后,透过水全部回用到生产线;浓缩水输送至饲料生产
    线的爆破预喷盐水从而实现废水的循环利用。

    实施例6

    预处理:取0.9吨玉米芯,利用风选去除玉米芯中的轻质杂质,用滚筛去除玉米芯
    中的尘土、砖石、玉米粒等大比重杂质,再利用清水清洗掉玉米芯中残存的灰尘等杂质。

    蒸汽爆碎:将经过预处理的玉米芯喷入0.18%的盐酸,导入到已经加热到预设温
    度的汽爆腔内,通入饱和蒸汽和空气,控制温度为120℃,压力为1.2Mpa,保压到9分钟后,在
    0.00785秒的瞬间快速打开与接收器连接的阀门,瞬间泄压。使玉米芯中半纤维素、木质素、
    纤维素分开,半纤维素降解为低聚糖(主要是低聚戌糖);木质素活性基团增加并与纤维素
    从结构上松动分离,使纤维素结晶度加强,为精制木糖创造了条件;为利用水解渣制造绿色
    无胶环保人造板材创造了条件。

    低温盐酸水解:将经过汽爆的玉米芯(含水率30%)导入专用的水解设备中,按玉
    米芯干物重量的1:2加入用水解渣洗液配置的0.75%的盐酸溶液1.8吨,然后通入蒸汽,升
    温至100-105℃停蒸汽,打开压缩空气升压至1-1.5Mpa,保温1—2小时,使玉米芯中的半纤
    维素和已经讲解的低聚糖充分转化为木糖分子;

    3、固液分离:将水解液渣送入压榨式固液分离装置中进行固液分离,分离后的木
    糖水解液进入水解液罐,进行下道工序的精制处理。分离后的水解渣经清洗后送入发酵罐
    进行固态发酵,对木质素进行深度活化,为不加任何胶粘剂压制绿色环保人造板材创造条
    件。水解渣清洗液回收,配置盐酸液后对新爆碎玉米芯进行水解,以回收残糖、节省水资源;

    脱色中和:用耐酸泵将水解液罐中的木糖水解液输送至装脱色柱中,利用活性炭
    将木糖水解液中的色素、灰分、胶体、可见渣渍等杂质去除,使其透光率达到20%,得到透明
    的木糖脱色液;并加入适量的NaOH调至节PH至2.5-3.5;

    超滤过滤:利用超滤膜的半透性特性,选用20000道尔顿分子量的超滤膜,对分子
    量大于20000道尔顿的所有杂质和色素进行分离,得到澄清的透光率为80%的木糖液,为后
    续的膜处理创造条件;

    电渗析脱盐:利用木糖溶液本身不导电的特性,在直流电场的作用下,中和过程产
    生的盐和水解过程产生的阴阳离子分别透过阳膜和阴膜被去除,得到以木糖和水为主的水
    解液。此过程将去除80-90%水解液中的阴阳离子,为后续的色谱精制和离子交换精制降低
    了负担,减少了酸碱的排放;

    低压反渗透膜浓缩:经过电渗析处理的水解液,电导率由10000us/cm降低至
    1000us/cm左右。将木糖液加压到1.5-2.0Mpa,透过分子量为100道尔顿的抗污染反渗透膜,
    分子量为150道尔顿的木糖被截留,低于100道尔顿分子量的盐分和水透过膜,从而达到低
    压节能浓缩木糖液的目的。浓度达到10%的木糖液去下道工序,透过的水去做水解配液用
    水,大大节约了能耗,节省了水资源;

    中压反渗透膜浓缩:将浓度达到10%的木糖液加压到3-7Mpa,进入抗污染反渗透
    膜,在电脑控制下自动调整压力进行二级浓缩,浓度达到20%的木糖液输送至下道工序,透
    过液去做水解配液用水。

    MVR蒸发浓缩:MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发
    器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经
    过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体
    外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。

    效体内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程
    中由于管内面积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负
    压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。

    用水解过程中产生的废热将经过浓缩的木糖液加温到60℃,采用MVR蒸发器(即机
    械式蒸汽再压缩蒸发器)对浓度为20%的木糖液进行蒸发浓缩,使其干物浓度为40—
    50%,。由于预先用水解废热使木糖液加温到60℃,整个蒸发过程不消耗生蒸汽。蒸发每吨
    水的电耗为20-50KW,有效降低了蒸发费用。

    色谱精制除盐提纯:采用色谱分离吸附树脂对木糖MVR蒸发浓缩液进行精制除盐
    提纯,色谱分离吸附树脂对木糖等糖类物质和钙、镁、钠、氯、硝酸根及色素等杂质的吸附系
    数不同,导致各种物质流出系统的时间也不同,有先有后,先流出的组分叫抽提液(即含木
    糖等糖类物质较多的组分),后流出的组分叫提余液(即含杂质较多的组分),分别收集抽提
    液和提余液,抽提液进行后续的木糖制备处理,提余液经浓缩后作为木糖的副产品出售;

    阴、阳离子交换树脂精制:将抽提液通过装有阴(D296)、阳(001-7)离子交换树脂
    串联组成的离子交换柱,对木糖液进行进一步的精制处理,以去除其含有的阴、阳离子,此
    过程木糖液的电导率低于5us/cm;

    浓缩、结晶、离心、烘干:经过色谱精制和离子交换精制后的木糖液浓度有所降低,
    采用MVR蒸发器和连续单效蒸发器对木糖精制液浓缩至81-84%的浓度,再利用蒸发结晶的
    方式,使木糖糖膏由不饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大
    并析出,再通过平板式离心机将木糖晶体与母液分离,得到0.080吨木糖晶体和0.075吨浓
    度为57%的木糖母液,木糖晶体通过振动流化床将木糖晶体中的水分去除,得到结晶木糖
    成品,其含水率为0.2%符合国家标准,木糖母液作为副产品出售。

    废水处理:采用厌氧、水解酸化、好氧、沉淀、微电解、芬顿试剂、絮凝沉淀进行预处
    理,污泥通过压滤机压出,输送至有机肥生产线;废水达到后续设备的进水要求,再采用精
    密过滤、超滤、纳滤、反渗透深度处理后,透过水全部回用到生产线;浓缩水输送至饲料生产
    线的爆破预喷盐水从而实现废水的循环利用。

    对比实施例

    采用传统的生产工艺,步骤如下:

    1)粉碎:玉米芯经除尘、除杂后转入粉碎机中,将玉米芯粉碎至2-3cm,备用;

    2)高温水蒸煮:将粉碎后的玉米芯导入高温水蒸煮罐中,按玉米芯干物重量的1:
    5-10加入蒸发冷凝水,并开启搅拌装置,控制搅拌转速为10-100转/分钟,用蒸汽升温至80-
    110℃、保温1-3小时后送入固液分离装置进行固液分离,分离后的高温蒸煮液进入沉降池,
    其上清液用于玉米芯的罐外预处理,以节省工业水资源;分离后的高温蒸煮渣进入水解釜,
    进行水解操作;

    3)水解:将高温蒸煮渣倒入水解釜中,按高温蒸煮渣干物重量的1:4-12加入经反
    渗透设备处理过的淡水,并加入浓硫酸,使水解釜中混合液的硫酸浓度为0.8-1.2%,开动
    搅拌装置,控制搅拌转速为10-100转/分钟,然后通入蒸汽,升温至100-120℃、保温2-4小时
    后送入固液分离装置进行固液分离,分离后的木糖水解液进入水解液罐,进行后续的精制
    处理;分离后的水解渣进入渣煤混烧生物质锅炉进行燃烧制备蒸汽,用于本发明工艺的蒸
    发浓缩用;

    4)脱色中和:用泵将水解液罐中的木糖水解液打至脱色釜或脱色柱中,利用脱色
    釜或脱色柱中的脱色剂将木糖水解液中的色素去除,使其透光率达到20-50%;利用碳酸钙
    将PH值调节至3.5;

    5)精制:对木糖脱色液进行精制处理,使其电导率降低至50μs/cm以下;

    6)蒸汽蒸发浓缩:采用多效蒸发器和单效蒸发器对木糖液进行蒸发浓缩,至干物
    浓度为80-85%,得到木糖糖膏;

    8)结晶、离心、烘干:采用冷却降温结晶的方式,按1℃/h的降温速度进行降温结
    晶,使木糖糖膏由不饱和溶液变为饱和溶液再转化为过饱和溶液,其木糖晶粒不断长大并
    析出,通过三足式离心机将木糖晶体与母液分离,分别得到木糖晶体和木糖母液,木糖晶体
    再通过蒸汽烘干装置将木糖晶体中的水分去除,得到结晶木糖成品;木糖母液作为副产品
    出售,用于制备焦糖色素产品的原料。

    传统工艺原材辅料、固废、废水、消耗指标(吨糖)



    以实施例3为例,与对比实施例相比,具有以下显著的进步:实施例3原材辅料、固
    废、废水、消耗指标均有了非常大的节省。

    序号
    名称
    单位
    数量
    节省率
    1
    玉米芯

    9
    10%
    2
    蒸汽

    23
    64.5%
    3


    1100
    41.7%
    4


    60
    90%
    5
    硫酸

    0
    100%
    6
    活性炭

    0.045
    50%
    7
    碳酸钙

    0
    100%
    8
    盐酸

    0.5
    15%
    9
    氢氧化钠

    0.7
    26.3%
    10
    酒精

    0
    100%
    11
    固废



    12
    废水

    回用

    应当理解,这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的?;し?br />围。此外,也应理解,在阅读了本发明的技术内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各
    种改动、修改和/或变型,所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保
    护范围之内。

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