一种秸秆生产木糖的工艺，其特征在于将秸秆粉碎过10～20目筛制成秸秆粉，将水加热到70～80℃后加入硫酸，配制成含量为2-3％的稀硫酸液，按照秸秆粉和稀硫酸液重量比为1∶4-4.5的比例混合搅拌，配制成水解原液，水解原液在加热温度为100-105℃条件下，加热50-60分钟，加热同时蒸发水蒸汽，使水解液在加热完后料液重量比减至1∶2-3，水解后，液渣压榨分离，分离出的液体通过CaCO3中和，中和PH＝3～4，然后经过过滤，即得木糖水解液。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种秸杆生产木糖的工艺。
技术介绍
D-木糖为细针状晶体，味甜，熔点153?154°C，化学式为C5HiqO5,分子量150。木糖主要作为生产木糖醇的原料，另外可以作为无热量甜味剂，用于医药、食品、荤菜肴制品，酱油色原料，油脂抗氧剂、食品加工改良剂等，还可以作为工业原料，制取糖苷代甘油，制取三羟基戊二酸代替有机酸。木糖醇分子式为C5H12O5，比木糖多两个氢，分子量152，由木糖加氢所生成。木糖醇主要应用在医学上，作为糖尿病人的治疗剂和营养剂，它可以改善肝功能，抗酮体。作为静脉注射可以降低血液中乳酸、脂肪酸、葡萄糖，丙酮酸等含量，并使胰岛素略有上升，肝脏中糖原含量增加，尿中酮体下降。用木糖醇输液比葡萄糖更稳定，适用于糖质的补给，特别是在外科手术时和手术后，不能使用葡萄糖，这时木糖醇是一种理想的输液剂。最新数据表明，木糖醇对控制和减轻体重有作用，有减肥的功效。另外还有缓泻作用，对肾功能衰竭者也有很好的作用，对儿童有防龋齿的特性。在工业上可以作为工业原料，广泛应用于塑料、皮革、油漆、涂料、炸药、活性剂、添加剂、乳化剂、石油破乳剂等许多领域。葡萄糖分子式为C6H12O6,分子量180，无色或白色结晶粉未，熔点146°C，具有还原性和右旋光性。葡萄糖发酵生成酒精，酒精分子式为CH3CH2OH,化学名称为乙醇，密度0.789，熔点-117.3°C，沸点78.4°C，属于重要的溶剂和液体能源，被广泛用于制染料、涂料、药物、合成橡胶、洗涤剂等。目前我国生产木糖的原料多为玉米芯，玉米芯预处理需要几道工序，要经过筛选、除尘、清洗、热水洗，稀酸或稀碱洗，生产工艺非常繁锁，且生产成本相对较高，秸杆主要由纤维素、半纤维素、木质素等成分组成，以往大部分秸杆都当废物烧掉了，不仅极大地浪费了资源，而且污染了环境。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种原料来源广泛、生产工艺简单、能耗低的秸杆生产木糖的工艺。本专利技术采用如下技术方案: 本专利技术将秸杆粉碎过10?20目筛制成秸杆粉，将水加热到70?80°C后加入硫酸，配制成含量为2-3%的稀硫酸液，按照秸杆粉和稀硫酸液重量比为1: 4-4.5的比例混合搅拌，配制成水解原液，水解原液在加热温度为100-105°C条件下，加热50-60分钟，加热同时蒸发水蒸汽，使水解液在加热完后料液重量比减至1: 2-3，水解后，液渣压榨分离，分离出的液体通过CaCO3中和，中和PH = 3?4，然后经过过滤，即得木糖水解液。本专利技术所述的木糖水解液再经脱色、树脂吸附、过滤、浓缩、蒸溜、结晶、干燥、即可得到木糖晶体。本专利技术所述的秸杆在粉碎同时进行风选，去除杂质。本专利技术所述的稻杆是含水量为5-10%的干稻杆。本专利技术水解所分离出来的渣，在加热温度为180-200°c的条件下，加热30-40分钟，水解后，液渣压榨分离，得到葡萄糖水解液，水解液经过CaCO3中和，中和PH = 4.5?5，然后过滤，过滤后的液加酒曲和营养盐发酵，再经过蒸溜、精溜得到酒精。本专利技术所述的秸杆是玉米、高梁、小麦、棉花的秸杆。本专利技术积极效果如下:秸杆主要由纤维素、半纤维素、木质素等成分组成，其中纤维素占30?50%，半纤维素占20?30%，木质素占20%左右。纤维素是六碳糖聚合物，水解后得葡萄糖。半纤维素主要是五碳糖聚合物，水解后可得D-木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖等，主要成分为D-木糖，占80%以上。纤维素较稳定，不易水解，它不溶于水和碱液，在稀酸作用下，加热到160?180°C，方可水解成葡萄糖。半纤维素易水解，在稀酸中加热到100°C，就可以水解成单糖。半纤维素水解主要成分为D-木糖。采用本专利技术工艺是将秸杆水解后得到D-木糖和葡萄糖，葡萄糖再去发酵成为酒精。采用本专利技术的方法，I吨秸杆可生产200-250kg木糖和200kg左右酒精。目前我国生产木糖的原料多为玉米芯，采用本专利技术工艺生产木糖原料成本低，秸杆的成本要比玉米芯低1/3?1/4。采用本专利技术工艺生产木糖预处理简单成本低，玉米芯预处理需要几道工序，要经过筛选、除尘、清洗、热水洗，稀酸或稀碱洗，非常繁锁。而本专利技术所用秸杆粉，只需将干秸杆粉碎成10?20目秸杆粉即可，预处理非常简单，成本大大降低，杂质部分在粉碎过程中即可除去。采用本专利技术工艺生产木糖耗能少，糖度高，玉米芯水解液料水比为I: 8，本专利技术为1: 4，并在100°C蒸煮过程中同时蒸发，把蒸发的热量收集起来，不但可使料水比降为水解后的1: 2.5左右，降低后序工艺的耗能，同时使糖浓度提闻到10%左右，因此整个工艺耗能将减少1/3以上。采用本专利技术工艺生产木糖原料来源广泛，玉米秸杆、稻秸、麦秸、棉花杆、高梁秸等，只要是秸杆都可以，不受地域的限制，打破了玉米芯的地域限制。以往大部分秸杆都当废物烧掉了，不仅极大地浪费了资源，而且污染了环境。全国每年约有6亿吨的秸杆，采用本专利技术工艺生产木糖I吨秸杆可生产200-250kg的木糖和180-200kg的酒精。I吨秸杆收购价100-150元。现在市场价I吨木糖售价为I万元左右，酒精6000元左右，I吨秸杆生产后产值可达3500元左右，纯利润在800元以上。若以全国有一半秸杆即3亿吨的秸杆生产计算可创造10000亿元以上的产值，可为国家带来几百亿的税收，给农民带来几百亿元的收入，给企业带来上千亿元的利润，同时消除了秸杆燃烧所带来的污染。【具体实施方式】实施例1 (I)水解原液配制 采用本专利技术工艺生产木糖使用小麦干秸杆，即秸杆的含水量为5%的小麦秸杆，秸杆粉碎过20目筛，制成秸杆粉，在粉碎同时进行风选，去除杂质，用80°C的热水与硫酸配制成2%的稀硫酸溶液，与秸杆粉按照料液重量比1: 4.5的比例搅拌成水解原液。(2)第一次水解水解原液在加热温度为100°c条件下，加热60分钟，加热同时蒸发水蒸汽，使水解液在加热完后料液重量比减至1: 2。水解后，液渣压榨分离，得到木糖水解液，通过CaCO3中和，中和PH = 3，然后经过过滤、脱色、树脂吸附等工艺，即得10%纯净的木糖水解液，再经过滤、浓缩、蒸溜、结晶、干燥即可得到木糖晶体。(3)第二次水解 第一次水解所分离出来的渣，在加热温度为200°C的条件下，加热30分钟，水解后，液渣压榨分离，得到葡萄糖水解液，水解液经过CaCO3中和，中和PH = 4.5，然后过滤，过滤后的液加酒曲和营养盐去发酵，再经过蒸溜、精溜得到酒精产品。实施例2 (I)水解原液配制 采用本专利技术工艺生产木糖使用玉米干秸杆，即玉米秸杆的含水量为8%，秸杆粉碎过15目筛制成秸杆粉，在粉碎同时进行风选，去除杂质，用75°C的热水与硫酸配制成2.5%的稀酸溶液，与秸杆粉按照料液重量比1: 4.2的比例搅拌成水解原液。(2)第一次水解 水解原液在加热温度为102°C条件下，加热55分钟，加热同时蒸发水蒸汽，使水解液在加热完后料液重量比减至1: 2.5。水解后，液渣压榨分离，得到木糖水解液，通过CaCO3中和，中和PH = 3.5，然后经过过滤、脱色、树脂吸附工艺，即得10.5%纯净的木糖水解液，再经过滤、浓缩、蒸溜、结晶、干燥即可得到木糖晶体。(3)第二次水解 第一次水解所分离出来的渣，在加热温度为190°C的条件下，加热35分钟，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种秸秆生产木糖的工艺，其特征在于将秸秆粉碎过10～20 目筛制成秸秆粉，将水加热到70～80℃后加入硫酸，配制成含量为 2‑3％的稀硫酸液，按照秸秆粉和稀硫酸液重量比为1∶4‑4.5的比例混 合搅拌，配制成水解原液，水解原液在加热温度为100‑105℃条件下， 加热50‑60分钟，加热同时蒸发水蒸汽，使水解液在加热完后料液重 量比减至1∶2‑3，水解后，液渣压榨分离，分离出的液体通过CaCO3中 和，中和PH＝3～4，然后经过过滤，即得木糖水解液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋华，
申请(专利权)人：蒋华，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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