CN107286206A - 一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法 - Google Patents

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陆剑平
王建峰
任举
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Abstract

本发明公开了一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，包括下述步骤：将木质纸浆滤液通过泵送至预处理池进行预处理，而后泵至第一板框压滤机分离料液中的固体杂质，而后经过颗粒活性炭吸附有色有机物，脱色后的料液继续通入第二板框压滤机进一步除杂，进一步除杂后的料液依次泵入保安过滤器、功能柱和吸附柱，而后通入紫外灭菌器灭菌，经吸附、净化、灭菌后的料液经过一对串联的电动膜分离器，将料液分离成盐溶液和木糖溶液，导电溶液进行回收利用，木糖溶液的导电率低于100us/cm则进行收集，否则再次泵入预处理池中进行再循环处理。通过上述方式，本发明能够变废为宝，将黑色的木质纸浆废液经膜分离、浓缩得到无色透明的木糖溶液和盐溶液。

Description

一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法
技术领域
本发明涉及木糖制备技术领域，特别是涉及一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法。
背景技术
木糖，又叫木质醛糖，是一种单糖，外观为无色至白色结晶或白色结晶性粉末，略有特殊气味和爽口甜味，甜度约为蔗糖的70%，呈旋光性，易溶于水，不溶于乙醇和乙醚，木糖属于五碳糖，以缩聚状态广泛存在于自然界植物的半纤维素中，即以大分子木聚糖的形式含在植物体内。
阔叶木是资源丰富的可再生资源，制浆造纸每年都要消耗大量的木材资源。制备纸浆过程中，需要将木片水煮进行预水解除去木片中的半纤维素，预水解得到的固相物质中主要含有纤维素，用于进一步制浆造纸；而滤液是黑色含有半纤维素的废液，从环保的角度很难处理。木质纸浆废液经处理后排放，仍然对环境存在一定的污染，同时木质纸浆滤液不回收利用也是对资源的一种浪费。木质纸浆滤液中含有占到阔叶木质量20-25%的半纤维素，而半纤维素又是木糖的原料。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，能够变废为宝，将黑色的木质纸浆废液经膜分离、浓缩得到无色透明的木糖溶液和盐溶液，整个生产过程无废水产生，提高了中间产品的质量，简化了工艺流程，降低了操作成本，缩短了生产周期，实现了经济效益和环境效益双丰收。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，包括下述步骤：
1）预处理，将木质纸浆滤液通过泵送至预处理池进行预处理；
2）过滤、脱色，而后泵至第一板框压滤机分离料液中的固体杂质，而后经过颗粒活性炭吸附有色有机物，脱色后的料液继续通入第二板框压滤机进一步除杂；
3）吸附、净化、灭菌，进一步除杂后的料液依次泵入保安过滤器、功能柱和吸附柱，而后通入紫外灭菌器灭菌；
4）分离，经吸附、净化、灭菌后的料液经过一对串联的电动膜分离器，将料液分离成盐溶液和木糖溶液；
5）回收、再循环，导电溶液进行回收利用，木糖溶液的导电率低于100us/cm则进行收集，否则再次泵入预处理池中进行再循环处理。
在本发明一个较佳实施例中，所述预处理池具有加热功能，预处理温度为60-100℃，保温时间为1~2h。
在本发明一个较佳实施例中，所述活性炭吸附过程在活性炭脱色釜中反应。
在本发明一个较佳实施例中，所述功能柱中填充有鳌合树脂。
在本发明一个较佳实施例中，所述吸附柱中填充有吸附树脂。
在本发明一个较佳实施例中，所述电动膜分离器中安装有对木糖和盐类透过性不同的阴阳离子膜。
在本发明一个较佳实施例中，所述木质纸浆滤液呈黑色，其中含有0.01~5%质量分数的木糖和1~25%质量分数的盐类。
在本发明一个较佳实施例中，所述木质纸浆滤液的温度为0~50℃。
本发明的有益效果是：本发明一种利用木质纸浆制取木糖的方法，能够利用造纸企业木质纸浆过滤后的黑液制取木糖，既可以降低木糖生产的成本，又可以为造纸企业治理因木质纸浆滤液所产生的污染，变废为宝，将黑色的木质纸浆废液经膜分离、浓缩得到无色透明的木糖溶液和盐溶液，整个生产过程无废水产生，提高了中间产品的质量，简化了工艺流程，降低了操作成本，缩短了生产周期，实现了经济效益和环境效益双丰收。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的流程示意图；
附图中各部件的标记如下：1、料液罐，2、预处理池，31、第一板框压滤机，32、第二板框压滤机，4、活性炭脱色釜，5、保安过滤器，6、功能柱，7、吸附柱，8、紫外灭菌器，9、电动膜分离器，10、盐溶液罐，11，木糖溶液罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，包括下述步骤：
1）预处理，造纸企业或其他途径产生的黑色的木质纸浆滤液存储于料液罐1中，其中含有0.01~5%质量分数的木糖和1~25%质量分数的盐类，温度为0~50℃；木质纸浆滤液由泵送至预处理池2进行预处理，预处理池2具有加热功能预处理池2预处理温度为60-100℃，保温时间为1~2h；
2）过滤、脱色，经预处理后的料液泵至第一板框压滤机31分离料液中的固体杂质，而后经过活性炭脱色釜4，吸附有色有机物，脱色后的料液继续通入第二板框压滤机32进一步除杂；第一板框压滤机31和第二板框压滤机32可同时接受预处理池2和活性炭脱色釜4通入的料液，进行过滤处理；
3）吸附、净化、灭菌，进一步除杂后的料液依次泵入保安过滤器5、功能柱6和吸附柱7，而后通入紫外灭菌器8灭菌；功能柱6中填充有鳌合树脂，吸附柱7中填充有吸附树脂；功能柱6主要吸收料液中的金属离子杂质，吸附柱7主要吸附料液中的有机杂质；
4）分离，经吸附、净化、灭菌后的料液经过一对串联的电动膜分离器9，将料液分离成盐溶液和木糖溶液，分别存储于盐溶液罐10和木糖溶液罐11中；电动膜分离器9中安装有对木糖和盐类透过性不同的阴阳离子膜；
5）回收、再循环，导电溶液进行回收利用，木糖溶液的导电率低于100us/cm则进行收集，否则再次泵入预处理池2中进行再循环处理。
在传统技术中，采用离子交换柱内的树脂对木糖溶液和盐溶液进行分离，离子交换柱内的树脂交换能力有限，料液处理达到一定程度后树脂需要用酸或碱溶液再生，在消耗酸、碱、能源的同时会产生大量深色废水，难以治理。本发明采用串联的电动膜分离器9对料液进行分离，可长期有效的进行的工作，黑色的木质纸浆废液经膜分离、浓缩得到无色透明的木糖溶液和盐溶液，整个生产过程无废水产生，提高了中间产品的质量，简化了工艺流程，降低了操作成本，缩短了生产周期，实现了经济效益和环境效益双丰收。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，包括下述步骤：
1）预处理，将木质纸浆滤液通过泵送至预处理池进行预处理；
2）过滤、脱色，而后泵至第一板框压滤机分离料液中的固体杂质，而后经过颗粒活性炭吸附有色有机物，脱色后的料液继续通入第二板框压滤机进一步除杂；
3）吸附、净化、灭菌，进一步除杂后的料液依次泵入保安过滤器、功能柱和吸附柱，而后通入紫外灭菌器灭菌；
4）分离，经吸附、净化、灭菌后的料液经过一对串联的电动膜分离器，将料液分离成盐溶液和木糖溶液；
5）回收、再循环，导电溶液进行回收利用，木糖溶液的导电率低于100us/cm则进行收集，否则再次泵入预处理池中进行再循环处理。
2.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述预处理池具有加热功能，预处理温度为60-100℃，保温时间为1~2h。
3.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述活性炭吸附过程在活性炭脱色釜中反应。
4.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述功能柱中填充有鳌合树脂。
5.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述吸附柱中填充有吸附树脂。
6.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述电动膜分离器中安装有对木糖和盐类透过性不同的阴阳离子膜。
7.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述木质纸浆滤液呈黑色，其中含有0.01~5%质量分数的木糖和1~25%质量分数的盐类。
8.根据权利要求1所述的利用木质纸浆滤液制取木糖的方法，其特征在于，所述木质纸浆滤液的温度为0~50℃。
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