【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质水解制备木糖，具体涉及一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺。
技术介绍
1、木糖是一种五碳糖，分子式c5h10o5，以多缩戊糖的形式存在于玉米芯、蔗渣、竹屑等农、林业废弃物中，水解后，以游离的状态分布于水解液中。在农林废弃物，各原料多缩戊糖的含量差别很大，其中玉米芯中的含量较高，玉米芯原料在华北平原、东北平原、贵州山地地区较多，是国内最主要的生产木糖醇的原料，主要原因在于内部含有的多缩戊糖较高，通常可以达到30-40％。此外，收购价格相对便宜，原料来源广泛易得。因此，我国的木糖生产一直以玉米芯为主要原料。玉米芯制备木糖的工艺已经很成熟，但是由于水解玉米芯用水量大，因此该行业还是存在用水量大、后期浓缩能耗高的问题，节水、省水，节能、降耗，绿色发展，这也成为专业技术人员研究的重点，也是技术难点。
2、专利cn202011374127.1公开了一种高效节能木糖生产方法，将原料进行水解，得到玉米芯渣和水解液，水解液进行中和后脱色，然后进行离子交换后，进行膜浓缩，浓缩后液进行蒸发浓缩，然后冷却结晶，经过离心分离，得到母液和晶体，晶体即为木糖。
3、专利cn 202010676100.1公开了一种从玉米芯中提取木糖的方法，玉米芯经振动筛分、去除杂质、预处理；将预处理过的玉米芯放入硫酸溶液内加热水解，再经一次脱色和一次离子交换；一次蒸发浓缩；将一次蒸发浓缩出料送入二次脱色罐，采用颗粒活性炭进行二次脱色过滤，脱色后的水解液进行二次离子交换，之后进行三次离子交换；将离子交换后的木糖溶液进一步进行浓缩，之
4、专利cn202011374127.1、专利cn 202010676100.1等木糖生产工艺，其水解工艺固液比约为1：6-10(玉米芯干基：加水量)，采用传统工艺水解从玉米芯预处理到完成水解，耗水量大，时间大约需要7-10小时，一个水解周期大约消耗蒸汽6.5吨左右，整个木糖生产过程中一半以上的蒸汽消耗都在水解工段。
5、近些年来，业内一直都在探索新的木糖生产的水解工艺，希望可以解决现行工艺中水解时间长、耗水量大、耗能量大等缺点，实现环保节能、绿色生产，完成产业转型升级。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，该工艺将固液比提高到1：3-5，水解过程中可以节省大量的蒸汽，并大幅度的降低水解周期。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，包括：
4、步骤一：对玉米芯进行清洗除杂；
5、步骤二：将清洗除杂后的玉米芯装入水解釜，进行稀酸预处理；
6、步骤三：将稀酸预处理后的玉米芯进行酸浸泡；
7、步骤四：将水解釜加热加压，压力为0.16-0.20mpa，温度为115℃-135℃，保温保压时间为90-120min，水解完成，将水解渣排入渣浆池；
8、步骤五：将步骤四得到的水解渣加水釜外清洗，搅拌清洗，固液分离，得到木糖水解液和木糖废渣。
9、优选的，步骤二所述的稀酸预处理采用稀硫酸，硫酸的质量浓度为0.1-0.3％。
10、优选的，步骤二中稀酸预处理采用蒸汽加压加热的条件处理，压力为0.14-0.18mpa，温度为120-135℃。
11、优选的，步骤三所述的酸浸泡中使用的酸为硫酸溶液。
12、优选的，所述的硫酸溶液的质量浓度为1.4-2.0％。
13、优选的，步骤三所述的酸浸泡过程中，水解釜压力升高至0.2-0.4mpa，浸泡时间为2-3h。
14、优选的，在步骤三酸浸泡后，对水解釜进行蒸汽吹扫，吹扫时间为20-40min。
15、优选的，步骤五所述的水解渣与水的质量比为1：(3-6)。
16、优选的，步骤五所述的釜外清洗采用逆流多级清洗的方式。
17、优选的，所述的采用逆流多级清洗包括n级清洗、固液分离，具体过程如下：
18、第一级洗水、固液分离：向渣浆池中的水解渣加入从一次洗水罐中出来的第二级洗水进行清洗，充分搅拌，经过过滤器、渣浆泵和压滤机进行过滤，得到的第一级洗水和第一级木糖渣，第一级洗水流入水解液罐中进行下一工序，第一级木糖渣经过平皮带进入二级渣罐中；
19、第二级洗水、固液分离：向二级渣罐中第一级水解渣加入第三级洗水进行清洗，充分搅拌，经过过滤器、渣浆泵和压滤机进行过滤，得到的第二级洗水和第二级木糖渣；
20、第三级洗水、固液分离：向三级渣罐中第二级水解渣加入第四级洗水进行清洗，充分搅拌，经过过滤器、渣浆泵和压滤机进行过滤，得到的第三级洗水和第三级木糖渣；
21、第n级洗水、固液分离：向n级渣罐中第n-1级木糖渣中加入生产用水清洗，充分搅拌，过滤，得到木糖废渣和第n级洗水，第n级洗水回至上一级渣罐中，第n级洗水中干物质质量含量为1-2％，木糖废渣排入渣库中，即完成清洗、固液分离步骤。
22、本专利技术的有益效果
23、本专利技术提供一种玉米芯水解制备木糖的生产工艺，该工艺包括清洗除杂、酸预处理、酸浸泡、高固液比水解、釜外清洗、固液分离等步骤，与现行水解工艺相比，固液比可以从1：6-10提高到1：3-5，水解过程中蒸汽的消耗会减少一半以上。釜外清洗、固液分离得到的水解液中干物质含量为9-12％，而传统水解工艺得到的水解液干物质含量为为7-8％，减轻了后续浓缩的压力、节省了蒸汽。本专利技术的高固液比水解过程蒸汽直接对玉米芯进行加热水解升温升压快，传统水解过程需要先将除玉米芯外多余的酸液升温升压至所需温度，另外釜外清洗、固液分离、不需要在釜内进行，也可以节省大量的蒸汽，并大幅度的降低水解周期，水解周期可以由原来的11小时缩短到7小时左右。
24、本专利技术步骤三酸浸泡液在排放后可以回用，能够使水解工序的硫酸消耗降低15-20％，蒸汽节约50％以上。水解完成后直接排放干渣然后进行釜外洗涤，水解液的总酸、有机酸、无机酸都会有不同程度的下降，水解液中杂质减少、目标产品木糖的含量提高。经试验验证：总酸会降低30-35％，无机酸会降低55-60％，有机酸会降低18-22％。这种杂质的降低可以说明整个水解周期内，相比于传统水解工艺，产生的各种杂质会少一些，后续净化的脱色的活性炭和一次交换的酸碱消耗都会有不同程度的下降。
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1.一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤二所述的稀酸预处理采用稀硫酸，硫酸的质量浓度为0.1-0.3％。
3.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤二中稀酸预处理采用蒸汽加压加热的条件处理，压力为0.14-0.18MPa，温度为120-135℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤三所述的酸浸泡中使用的酸为硫酸溶液。
5.根据权利要求4所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，所述的硫酸溶液的质量浓度为1.4-2.0％。
6.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤三所述的酸浸泡过程中，水解釜压力升高至0.2-0.4MPa，浸泡时间为2-3h。
7.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，在步骤三酸浸泡后，对水解釜进行蒸汽吹扫，吹扫时间为20-40min。
8.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤五所述的水解渣与水的质量比为1：(3-6)。
9.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤五所述的釜外清洗采用逆流多级清洗的方式。
10.根据权利要求9所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，所述的采用逆流多级清洗包括N级清洗、固液分离，具体过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤二所述的稀酸预处理采用稀硫酸，硫酸的质量浓度为0.1-0.3％。
3.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤二中稀酸预处理采用蒸汽加压加热的条件处理，压力为0.14-0.18mpa，温度为120-135℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，步骤三所述的酸浸泡中使用的酸为硫酸溶液。
5.根据权利要求4所述的一种利用玉米芯水解制备木糖的生产工艺，其特征在于，所述的硫酸溶液的质量浓度为1.4-2.0％。
6.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林，王成福，孙鲁，杜瑞锋，曹玉华，田强，黄伟红，王关斌，
申请(专利权)人：山东福田药业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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