CN102080133A

CN102080133A - 木糖生产中节水、降低酸碱比耗的方法

Info

Publication number: CN102080133A
Application number: CN2010105861704A
Authority: CN
Inventors: 韩小航; 秦全生; 张洁; 程丽敏
Original assignee: GANSU HEYUAN BIOLOGICAL PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: GANSU HEYUAN BIOLOGICAL PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: CN102080133B

Abstract

本发明涉及一种木糖生产中节水、降低酸碱比耗的方法，包括回收木糖生产中的废酸、废碱，以及大孔弱型树脂淋洗过程的酸性水、碱性水以及大孔弱型树脂的前、后反冲水，并用回收的前期酸性水或碱性水分别调配回收的废酸或废碱，将废酸或废碱浓度调配至0.3~1.0%，然后将调配好的废酸或废碱用作大孔弱型树脂的再生剂，进行交换再生；用后期回收的酸性水或碱性水作为大孔弱型树脂的淋洗剂，利用大孔弱性树脂的可水解性进行水解再生。本发明减少了大孔弱型树脂使用新鲜再生剂的过程，降低了树脂的淋洗水和再生剂的用量，生产成本降低，减少环境污染，工艺设计合理，操作简单，使用方便，具有广泛的推广价值。

Description

木糖生产中节水、降低酸碱比耗的方法

技术领域

本发明涉及木糖生产工艺中的节能方法，特别是涉及一种木糖生产工艺中节水、降低酸碱比耗的方法。

背景技术

木糖生产主要以玉米芯、甘蔗渣、桦木等农副产品为原料，经热水浸泡预处理、水解、脱色、净化、浓缩、离心和包装等工序制备的一种功能糖。由于木糖是从农副产品中提取的，在水解过程除产生糖份外，还产生胶体、色素和杂质等，其中液体净化是木糖生产工艺中关键工序。目前，木糖行业产生的废酸、废碱由于含有大量有机杂质，循环使用反而会污染树脂，再生剂的使用量大，而且淋洗困难；直接排放，会造成水资源污染，同时增大污水处理负担。

经检索，申请号为03124805.5的文件公开一种木糖的生产方法，将原料玉米芯或甘蔗渣或稻壳称重后，置于反应器，经净化、用1％的稀硫酸水解后，加入碳酸钙中和至pH值2.8-3.0，过滤，再经阳、阴、阴三个离子交换树脂交换，最后将净化液酶解后得到产品。该方法工艺简单、生产周期短，但未涉及废酸、废碱和废水的综合利用问题，更未涉及如何使再生剂再生的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对以上不足之处，提出一种木糖生产工艺中节水、降低酸碱比耗的方法，该方法充分利用木糖生产工艺中的废酸、废碱以及树脂淋洗过程中的酸性水和碱性水，该方法大大节约了原水使用量，降低了木糖生产成本。

本发明的技术方案：

一种木糖生产工艺中节水、降低酸碱比耗的方法，包括回收木糖生产中的废酸、废碱，以及大孔弱型树脂淋洗过程产生的酸性水、碱性水以及大孔弱型树脂的前反冲水、后反冲水，并用回收的前期酸性水或碱性水分别调配回收的废酸或废碱，将废酸或废碱浓度调配至0.3~1.0%，然后将调配好的废酸或废碱用作大孔弱型树脂的再生剂，进行交换再生；用后期回收的酸性水或碱性水作为大孔弱型树脂的淋洗剂，利用大孔弱性树脂的可水解性进行水解再生。

所述前期酸性水或碱性水是指大孔弱型树脂再生后用水冲洗，得到透光率＜80%的酸性冲洗水或碱性冲洗水。

所述后期回收的酸性水或碱性水是指大孔弱型树脂再生后进行冲洗得到的透光率≥80%的水。

所述前反冲水是指大孔弱型树脂交换后进行冲洗得到的透光率≥80%的水；所述后反冲水是指大孔弱型树脂再生前进行冲洗得到的透光率≥80%的水。

所述大孔弱型树脂为D301碱性树脂，所述废碱、碱性水、回收的前期碱性水、后期回收的碱性水均用于D301碱性树脂的再生。

所述大孔弱型树脂为D113酸性树脂，所述废酸、酸性水、回收的前期酸性水、后期回收的酸性水均用于D113酸性树脂的再生。

再生原理：

D301失效后以强酸弱碱盐形式存在，在水溶液中会发生电离现象，由于水可电离成OH^-和H⁺，可反应生成R-OH和H₂SO₄，因此，D301树脂在水解再生时，出口可回收废酸；同样，D113失效后以强碱弱酸盐形式存在，在水溶液中也会发生电离现象，由于水可电离成OH^-和H⁺，可反应生成R-H和NaOH，因此，D131树脂在水解再生时，出口可回收废碱。

再生反应式为：

本发明的有益积极效果：

1、本发明改变了传统木糖工艺中所有树脂再生时全部使用新鲜高浓度再生剂的弊端，揭示了大孔弱型树脂不仅可以适用低浓度再生剂进行再生，而且发现大孔弱型树脂还具有水解再生的特性，并利用这一特性实现对木糖工艺中废酸、废碱以及回收的酸性水和碱性水的综合利用。

2、本发明将木糖工艺中所有弱型树脂在淋洗过程中产生的废酸、废碱以及回收的酸性水和碱性水全部用于大孔弱型树脂的再生，减少了大孔弱型树脂使用新鲜再生剂的过程，大大降低了大孔弱型树脂的淋洗水和再生剂的用量；同时，由于废酸和废碱不在强型树脂上使用，不会对树脂产生二次污染、堵塞交换孔道、降低树脂性能，而且大大降低了再生剂和淋洗剂的用量，降低了生产成本，减少了环境污染。

3、本发明的方法，工艺设计合理，操作简单，使用方便。和现有技术相比，操作弹性大，再生剂可全部利用，再生剂比耗可由传统方法的2.0降低到现在的1.2~1.3，同比下降了30~40%；污水排放量减少，原水使用量由传统的400m³/t木糖降低到现在的160~200m³/t木糖，生产用水降低了50~60%，再生剂使用量仅为现有工艺的40%左右，大大降低了木糖生产成本，减少了木糖的原水使用量，本发明具有广泛的推广价值。

附图说明：

图1：木糖生产中弱阴型树脂（D301树脂）的再生工艺流程图；

图2：木糖生产中弱阳型树脂（D113树脂）的再生工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1，以弱阴型树脂（D301树脂）的再生工艺为例，说明木糖生产工艺中节水、降低酸碱比耗的方法。

现有木糖生产工艺中阴型树脂交换柱进行交换再生反应时，是将3%的NaOH再生剂加入阴型树脂交换柱进行树脂再生，阴型树脂再生后需要用水进行冲洗，冲洗得到的水为前期回收碱性水，该碱性水的透光率＜80%，回收透光率≥80%的冲洗水，将此时的回收水用于树脂淋洗时的淋洗剂。

该例是将木糖生产工艺中的阴型树脂交换柱中的废碱、碱性废水进行回收，将回收的废碱、碱性废水用于大孔弱阴型树脂（D301树脂）的交换再生和水解再生。

充分回收废碱、树脂淋洗过程产生的碱性水以及所有树脂的前后反冲水，将从阴型树脂交换柱的上部、中部、下部排出的废碱、碱性水分别回收，将废碱打入调配罐，用碱性水、前后反冲水调节废碱浓度到0.3-1.0%，经压力泵打入大孔弱阴型D301树脂，作为弱阴型D301树脂的再生剂，进行交换再生，再生时废碱流量为10m³/h，交换再生6h；然后用后期回收的碱性水对大孔弱阴型D301树脂进行淋洗6h，碱性水流量为10m³/h，进行水解再生。

其中前反冲水是指：树脂交换后需要大量水冲洗，冲洗后得到的透光率≥80%的水。后反冲水是指：树脂再生前需要用大量水冲洗，冲洗后得到的透光率≥80%的水。

木糖生产工艺中净化工段强碱树脂产生的废碱进入废碱罐，所有废碱用于如D301弱碱树脂进行再生，再生好的D301弱碱树脂用于制备生产工艺的软水。

将所有树脂交换后和再生前的反冲水收集，作为木糖生产的玉米芯洗料用水，可代替木糖生产过程中的玉米芯洗料所用的原水。

实施例2：参见图2，以弱阳型D113树脂的再生工艺为例，说明木糖生产工艺中节水、降低酸碱比耗的方法。

现有木糖生产工艺中阳型树脂交换柱进行交换再生反应时，是将3%的盐酸再生剂加入阳型树脂交换柱进行树脂再生，树脂再生后需要用水进行冲洗，冲洗得到的水为前期回收酸性水，该酸性水的透光率＜80%；回收透光率≥80%的冲洗水，将此时的回收水用于树脂淋洗时的淋洗剂。

该例是将木糖生产工艺中的阳型树脂交换柱中的废酸、酸性废水进行回收，将回收的废酸、酸性废水用于大孔弱阳型树脂（D113树脂）的交换再生和水解再生。

前反冲水是指：树脂交换后需要大量水冲洗，冲洗后得到的透光率≥80%的水；后反冲水是指：树脂再生前需要用大量水冲洗，冲洗后得到的透光率≥80%的水。

充分回收废酸、树脂淋洗过程产生的酸性水以及所有树脂的前后反冲水，将从阳型树脂交换柱的上部、中部、下部排出的废酸、酸性水分别回收，将废酸打入调配罐，用酸性水、前后反冲水调节废酸浓度到0.3-1.0%，经压力泵打入大孔弱阳型D113树脂，作为弱阳型D113树脂的再生剂进行交换再生，再生时废酸流量为10m³/h，交换再生6h；然后用后期回收的酸性水对大孔弱阳型D113树脂进行淋洗6h，酸性水流量为10m³/h，进行水解再生。

木糖生产工艺中净化工段强酸树脂产生的废酸进入废酸罐，所有废酸用于如D113弱酸树脂进行再生，再生好的D113弱酸树脂用于制备生产工艺的软水。

Claims

1.一种木糖生产中节水、降低酸碱比耗的方法，其特征在于：回收木糖生产中的废酸、废碱，以及大孔弱型树脂淋洗过程产生的酸性水、碱性水以及大孔弱型树脂的前反冲水、后反冲水，并用回收的前期酸性水或碱性水分别调配回收的废酸或废碱，将废酸或废碱浓度调配至0.3~1.0%，然后将调配好的废酸或废碱用作大孔弱型树脂的再生剂，进行交换再生；用后期回收的酸性水或碱性水作为大孔弱型树脂的淋洗剂，利用大孔弱性树脂的可水解性进行水解再生。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述前期酸性水或碱性水是指大孔弱型树脂再生后用水冲洗，得到透光率＜80%的酸性冲洗水或碱性冲洗水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述后期回收的酸性水或碱性水是指大孔弱型树脂再生后进行冲洗得到的透光率≥80%的水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述前反冲水是指大孔弱型树脂交换后进行冲洗得到的透光率≥80%的水；所述后反冲水是指大孔弱型树脂再生前进行冲洗得到的透光率≥80%的水。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述大孔弱型树脂为D301碱性树脂，所述废碱、碱性水、回收的前期碱性水、后期回收的碱性水均用于D301碱性树脂的再生。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述大孔弱型树脂为D113酸性树脂，所述废酸、酸性水、回收的前期酸性水、后期回收的酸性水均用于D113酸性树脂的再生。