一种木糖的生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种木糖的生产装置。包括：水解釜，用于对木质纤维进行酸水解得到木糖水解液；第一活性炭脱色釜，连接于水解釜；第一纳滤膜，连接于第一活性炭脱色釜；第一蒸发浓缩装置，连接于第一纳滤膜；色谱纯化系统，连接于第一蒸发浓缩装置；第二纳滤膜，连接于色谱纯化系统；反渗透膜，连接于第二蒸发浓缩装置，用于对第二纳滤膜中得到的浓缩液进行预浓缩；第二蒸发浓缩装置，连接于反渗透膜；第二活性炭脱色釜，连接于第二蒸发浓缩装置；离子交换树脂柱，连接于第二活性炭脱色釜，用于对脱色后的料液进行离子交换除杂、脱盐处理；蒸发结晶器，连接于离子交换树脂柱，用于对脱盐后的料液进行浓缩、结晶处理。

A device for producing xylose

The utility model provides a production device for xylose. The utility model comprises a hydrolysis kettle for acid hydrolysis of lignocellulosic fibers to obtain xylose hydrolysate, a first activated carbon decolorization kettle connected to the hydrolysis kettle, a first nanofiltration membrane connected to the first activated carbon decolorization kettle, a first evaporation and concentration device connected to the first nanofiltration membrane, a chromatographic purification system connected to the first evaporation and concentration device, and a second nanofiltration membrane connected to the first evaporation and concentration device. Di-nanofiltration membrane, connected to the chromatographic purification system; reverse osmosis membrane, connected to the second evaporative concentration device, used to pre-concentrate the concentrate obtained from the second nanofiltration membrane; second evaporative concentration device, connected to the reverse osmosis membrane; second activated carbon decolorization kettle, connected to the second evaporative concentration device; ion exchange resin column, The evaporative crystallizer is connected to the ion exchange resin column and used to concentrate and crystallize the decolorized liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种木糖的生产装置
本技术涉及一种木糖的生产装置，属于功能糖生产

技术介绍
木糖是一种白色针状结晶或结晶粉末，味甜，甜度只有蔗糖的40%，易溶于水，微溶于乙醇，具有右旋光性和变旋光性。木糖是一种戊糖，在食品、饮料中作为无热量甜味剂，适用于肥胖及糖尿病患者。随着人们生活质量的提高，木糖作为一种甜味剂而越来越受到重视，木糖的制备工艺也在不断地得到改进和完善。传统木糖的生产工艺主要通过大量碳酸钙好或石灰中和酸水解液，不断的消耗化学品，硫酸钙难以处理，易产生结垢现象，且木糖酸水解液中又引来更高的盐；提纯主要通过多步蒸发、活性炭脱色和离子交换来实现除杂脱色、脱盐的目的，不仅增加生产成本，而且产生更多的固废、废水、废酸和废碱，与绿色节能制造的发展趋势背道而驰。因此，开发出一种减少废水、废酸、废碱排放、节约蒸汽和化学品消耗量、清洁、循环高效的木糖生产工艺，是功能性木糖行业在新形势下亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种可以将玉米芯、甘蔗渣或其他木质纤维原料资源化利用，并生产出具有功能性的高品质木糖。采用该工艺解决了传统酸中和结垢问题，大大减少了废水的排放量以及酸、碱、蒸汽的消耗量，缩短了工艺路线。真正意义上实现了化学品的循环利用，从工艺路线上节约了成本，提高了产量质量，实现了木糖的绿色节能制造。一种木糖的生产方法，包括如下步骤：第1步，木质纤维作为原料，并利用酸水解得到木糖水解液；第2步，对第1步得到的木糖水解液采用活性炭脱色，再将脱色后的料液用第一纳滤膜进行浓缩处理；第3步，对第2步得到的浓缩液进行蒸发浓缩后，送入色谱系统对木糖进行纯化；第4步，对第3步得到的色谱系统纯化后的料液采用第二纳滤膜进行脱色处理；第5步，对第4步得到的浓缩液采用反渗透膜进行浓缩处理；第6步，对第5步得到的料液采用蒸发浓缩；第7步，对第6步得到的浓缩液采用活性炭脱色；第8步，对第7步得到的浓缩液采用离子交换树脂除杂、脱盐；第9步，对第8步得到的料液进行浓缩、结晶后，得到木糖。所述的第1步中，木质纤维优选自玉米芯或者甘蔗渣；酸水解采用的稀酸为0.5～5wt%的盐酸或硫酸。所述的第2步中，活性炭脱色操作条件：温度控制在40～80℃，向水解液中添加0.1～1wt%活性炭，搅拌保温20～40min后过滤，使得滤液透光率为50～80%。所述的第2步中，第一纳滤膜截留分子量小于500Da。所述的第3步中，进色谱系统之前需先浓缩，使得木糖浓度达到50～60%；色谱系统分离后采用去离子水作为洗脱剂。所述的第4步中，第二纳滤膜截留分子量500～1000Da，更一步优选800Da。所述的第7步中，活性炭脱色操作条件：温度控制在40～80℃，向水解液中添加0.1～1wt%活性炭，搅拌保温20～40min后过滤，使得滤液透光率为50～80%。所述的第5步前，在纳滤浓缩液中加入吸附树脂对木糖进行吸附，再洗脱之后，将洗脱液送入反渗透膜中浓缩。一种木糖的生产装置，包括：水解釜，用于对木质纤维进行酸水解得到木糖水解液；第一活性炭脱色釜，连接于水解釜，用于水解得到木糖水解液进行活性炭脱色；第一纳滤膜，连接于第一活性炭脱色釜，用于对脱色后的料液进行纳滤浓缩；第一蒸发浓缩装置，连接于第一纳滤膜，用于对第一纳滤膜的浓缩液进一步浓缩；色谱纯化系统，连接于第一蒸发浓缩装置，用于对第一蒸发浓缩装置得到的浓缩液进行色谱纯化；第二纳滤膜，连接于色谱纯化系统，用于色谱纯化系统中得到的洗脱液进行脱色；反渗透膜，连接于第二蒸发浓缩装置，用于对第二纳滤膜中得到的浓缩液进行预浓缩；第二蒸发浓缩装置，连接于反渗透膜，用于对反渗透膜中得到的浓缩液进一步浓缩；第二活性炭脱色釜，连接于第二蒸发浓缩装置，用于对第二蒸发浓缩装置中得到的浓缩液进行活性炭脱色处理；离子交换树脂柱，连接于第二活性炭脱色釜，用于对脱色后的料液进行离子交换除杂、脱盐处理；蒸发结晶器，连接于离子交换树脂柱，用于对脱盐后的料液进行浓缩、结晶处理。第一纳滤膜截留分子量小于500Da。第二纳滤膜截留分子量500～1000Da，更一步优选800Da。有益效果本木糖工艺中纳滤膜分离系统一方面可回收水解液中50%以上的酸，并回用至下一次的酸水解，且可部分去除有机酸，避免有机酸在水解液中的富集，可取代电渗析回收酸和盐技术，以及回收后续离子交换过程中的树脂再生过程中的废酸和废碱；另一方面稀木糖溶液得以浓缩，减少了后续蒸汽用量，且木糖损失率低。膜集成技术和色谱分离技术的应用解决了传统酸中和结垢问题，大大减少了废水的排放量以及酸、碱、蒸汽的消耗量，缩短了工艺路线。真正意义上实现了化学品的循环利用，从工艺路线上节约了成本，提高了产量质量的同时，实现了木糖的绿色节能制造。本技术利用膜集成技术（纳滤膜酸碱回收技术、纳滤膜脱色技术、反渗透浓缩技术）和色谱分离技术的应用解决了传统酸中和结垢问题，大大减少了废水的排放量以及酸、碱、蒸汽的消耗量，缩短了工艺路线。在提高产品质量的同时，实现了木糖的绿色节能制造。附图说明图1是本技术的工艺流程图；图2是本技术的装置图。其中，1、水解釜；2、第一活性炭脱色釜；3、第一纳滤膜；4、第一蒸发浓缩装置；5、色谱纯化系统；6、第二纳滤膜；7、反渗透膜；8、第二蒸发浓缩装置；9、第二活性炭脱色釜；10、离子交换树脂柱；11、蒸发结晶器。具体实施方式下面通过具体实施方式对本技术作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限定本技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。本文使用的近似语在整个说明书和权利要求书中可用于修饰任何数量表述，其可在不导致其相关的基本功能发生变化的条件下准许进行改变。因此，由诸如“约”的术语修饰的值并不局限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语可与用于测量该值的仪器的精度相对应。除非上下文或语句中另有指出，否则范围界限可以进行组合和/或互换，并且这种范围被确定为且包括本文中所包括的所有子范围。除了在操作实施例中或其他地方中指明之外，说明书和权利要求书中所使用的所有表示成分的量、反应条件等等的数字或表达在所有情况下都应被理解为受到词语“约”的修饰。以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的约0.1%至约5%的浓度，还包括有所指范围内的单个浓度（如，1%、2%、3%和4%）和子区间（例如，0.1%至0.5%、1%至2.2%、3.3%至4.4%）。本说明书中的“去除”，不仅包括完全去除目标物质的情况，还包括部分去除(减少该物质的量)的情况。本说明书中的“提纯”，包括去除任意的或特定的杂质。本文使用的词语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他变体意欲涵盖非排它性的包括。例如，包括列出要素的工艺、方法、物品或设备不必受限于那些要素，而是可以包括其他没有明确列出或属于这种工艺、方法、物品或设备固有的要素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.木糖的生产装置，其特征在于，包括：水解釜（1），用于对木质纤维进行酸水解得到木糖水解液；第一活性炭脱色釜（2），连接于水解釜（1），用于水解得到木糖水解液进行活性炭脱色；第一纳滤膜（3），连接于第一活性炭脱色釜（2），用于对脱色后的料液进行纳滤浓缩；第一蒸发浓缩装置（4），连接于第一纳滤膜（3），用于对第一纳滤膜（3）的浓缩液进一步浓缩；色谱纯化系统（5），连接于第一蒸发浓缩装置（4），用于对第一蒸发浓缩装置（4）得到的浓缩液进行色谱纯化；第二纳滤膜（6），连接于色谱纯化系统（5），用于色谱纯化系统（5）中得到的洗脱液进行脱色；反渗透膜（7），连接于第二蒸发浓缩装置（8），用于对第二纳滤膜（6）中得到的浓缩液进行预浓缩；第二蒸发浓缩装置（8），连接于反渗透膜（7），用于对反渗透膜（7）中得到的浓缩液进一步浓缩；第二活性炭脱色釜（9），连接于第二蒸发浓缩装置（8），用于对第二蒸发浓缩装置（8）中得到的浓缩液进行活性炭脱色处理；离子交换树脂柱（10），连接于第二活性炭脱色釜（9），用于对脱色后的料液进行离子交换脱盐处理；蒸发结晶器（11），连接于离子交换树脂柱（10），用于对脱盐后的料液进行浓缩、结晶处理。...

【技术特征摘要】
1.木糖的生产装置，其特征在于，包括：水解釜（1），用于对木质纤维进行酸水解得到木糖水解液；第一活性炭脱色釜（2），连接于水解釜（1），用于水解得到木糖水解液进行活性炭脱色；第一纳滤膜（3），连接于第一活性炭脱色釜（2），用于对脱色后的料液进行纳滤浓缩；第一蒸发浓缩装置（4），连接于第一纳滤膜（3），用于对第一纳滤膜（3）的浓缩液进一步浓缩；色谱纯化系统（5），连接于第一蒸发浓缩装置（4），用于对第一蒸发浓缩装置（4）得到的浓缩液进行色谱纯化；第二纳滤膜（6），连接于色谱纯化系统（5），用于色谱纯化系统（5）中得到的洗脱液进行脱色；反渗透膜（7），连接于第二蒸发浓缩装置（8），用于对第二纳滤膜（6）中得到的浓缩液进行预浓缩；第二蒸发浓缩装置（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵士明，李新慧，张宇，熊福军，王金荣，杨文银，朱传柳，彭文博，杨积衡，范克银，
申请(专利权)人：江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32