CN208087641U - 一种造纸废水中分离提取木糖的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种造纸废水中分离提取木糖的装置，包括料液储罐、输料泵、精细过滤装置、真空浓缩、浓料液储罐、水解釜、水解液储罐、保安过滤、膜组件、色谱分离系统、洗脱剂储罐、木糖储罐和杂糖储罐。真空浓缩与料液储罐通过输料管连接，依次设有输料泵与精细过滤；水解釜与浓料液储罐、水解料液储罐通过输料管连接，并设有输料泵；膜组件与两水解料液储罐通过输料管连接，膜组件前端设有保安过滤；色谱分离系统与水解液储罐、木糖储罐、杂糖储罐和洗脱剂储罐通过输料管连接。本实用新型使用真空浓缩造纸废水并用无机酸水解半纤维素与木聚糖，经膜组件过滤后色谱分离提取木糖，工艺简单且效果好，运行成本低，自动化程度高，便于大规模生产，经济效益好，节能环保。

Description

一种造纸废水中分离提取木糖的装置

技术领域

本实用新型涉及木糖制备领域，具体为一种造纸废水中分离提取木糖的装置。

背景技术

木糖是一种功能性甜味剂，是制备人体糖类代谢中间体木糖醇的重要原料，可作为糖尿病患者食糖代替品。目前，木糖工业化生产主要通过酸酶水解作物类秸秆制取。现在造纸厂对木质原料蒸煮过程中产生大量废水，这些造纸废水中含有纤维素、半纤维素、低聚糖类等，通常造纸厂将废水排入处理站进行生化处理，若能对半纤维素进行酸水解，分离提取木糖，可一定程度上资源化利用废弃物，从而提高经济效益、减少环保压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种造纸废水中分离提取木糖的装置，通过精细过滤和真空废水，在用水解釜中酸水解半纤维素和木聚糖，经纳滤膜过滤酸水解液后，再用色谱分离系统分离木糖，最终资源化提取造纸废水中木糖。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种造纸废水中分离提取木糖的装置，装置主要料液储罐、输料泵、精细过滤装置、真空浓缩、浓料液储罐、水解釜、水解液储罐、保安过滤、膜组件、色谱分离系统、洗脱剂储罐、木糖储罐和杂糖储罐组成；所述真空浓缩与料液储罐通过输料管连接，依次设有输料泵与精细过滤；所述的水解釜与浓料液储罐、水解料液储罐通过输料管连接，并设有输料泵；所述膜组件与两水解料液储罐通过输料管连接，膜组件前端设有保安过滤；所述色谱分离系统与水解液储罐、木糖储罐、杂糖储罐和洗脱剂储罐通过输料管连接。

进一步地，所述的造纸废水浓缩在真空设备中浓缩，避免高温时产生有色物质，浓缩设备前面有精细过滤除去料液中的固体颗粒和胶体。

进一步地，所述的水解釜应为耐腐蚀金属材质或衬胶和聚四氟乙烯的耐高温钢制筒体、或耐酸碱及高温有机材料筒体，水解釜设有连接稀无机酸的管道，自动化程序控制水解釜的运行和操作参数。

进一步地，所述的膜组件为耐高温卷式纳滤透膜，膜组件进料口设有保安过滤袋，过滤袋去除水解液中颗粒和胶体，自动化程序控制膜组件运行。

进一步地，所述的连续色谱分离系统由色谱柱、切换阀、单向阀、智能电导仪、折光仪、进料及循环泵、流量计组成，自动化程序定时切换，控制物料和洗脱剂流入、以及控制分离提取后木糖液、杂糖液的流出，色谱柱装填自制或市售的木糖色谱分离树脂。

进一步地，所述的连续色谱系统设有智能控制系统，在线监测木糖和杂糖的折光浓度，并有流量计监测物料流量。

优选地，所述装置的输料管采用食品级材质。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型使用真空浓缩造纸废水并用无机酸水解半纤维素与木聚糖，经膜组件过滤后色谱分离提取木糖，工艺简单且效果好，运行成本低，自动化程度高，便于大规模生产，经济效益好，节能环保。

附图说明

图1为本实用新型的连接示意图。

装置主要组件符号说明：1.料液储罐；2.输料泵；3.精细过滤；4.真空浓缩；5.浓料液储罐；6.水解釜；7.水解料液储罐；8.输料泵；9.保安过滤；10.膜组件；11.水解液储罐；12.输料泵；13.色谱分离系统；14.木糖储罐；15.杂糖储罐；16.洗脱剂储罐。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型技术方案，结合附图和实施实例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例提供的一种造纸废水中分离提取木糖的装置，包括料液储罐1；输料泵2；精细过滤3；真空浓缩4；浓料液储罐5；水解釜6；水解液储罐7；输料泵8；保安过滤9；膜组件10；水解液储罐11；输料泵12；色谱分离系统13；木糖储罐14；杂糖储罐15；洗脱剂16组成。所述料液储罐1与真空浓缩4通过输料管连接。所述水解釜6分别与浓料液储罐5、水解料液储罐7连接。所述的膜组件10与水解液储罐11、水解液储罐7通过管道连接，膜组件7进口段前设有保安过滤9。所述色谱系统13为逆式或顺式进料，料液或洗脱剂进口、提取液或提余液出口设有切换阀和单向阀，色谱系统进口及出口段均设有折光浓度仪和流量计，在线监测料液的折光浓度和流量。

本实用新型装置的造纸废水分离提取木糖装置过程如下：

(1)、造纸废水进入料液储罐1，开启输料泵2，料液经精细过滤3进入真空浓缩4中，浓缩过造纸废水进入水解釜6进行酸水解半纤维素、木聚糖，储存到水解液储罐7，开启膜组件装置10后，滤液经输料管进入储罐11。

(2)、开启输料泵12，水解液进入连续色谱系统13，色谱填料树脂对无机离子及极性有色物质排斥、吸附木糖有亲和力，各组分的色谱保留时间不同，既定时间切换阀门和洗脱色谱柱，收集提取木糖至储罐14、收集提余杂糖至储罐16，智能折光仪和流量计在线监测低木糖提取分离浓度和料液流量。

综上，本实用新型装置通过精细过滤去除胶体颗粒后、再真空浓缩和酸水解、经膜过滤后进入色谱分离系统进行木糖提取。本装置自动化程度高、效果佳，适宜推广应用。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施方式，但所述领域技术人员应明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种造纸废水中分离提取木糖的装置，其特征在于：装置主要料液储罐、输料泵、精细过滤装置、真空浓缩、浓料液储罐、水解釜、水解液储罐、保安过滤、膜组件、色谱分离系统、洗脱剂储罐、木糖储罐和杂糖储罐组成；所述真空浓缩与料液储罐通过输料管连接，设有输料泵与精细过滤；所述的水解釜与浓料液储罐、水解料液储罐通过输料管连接，并设有输料泵；所述膜组件与两水解料液储罐通过输料管连接，膜组件前端设有输料泵、保安过滤；所述色谱分离系统与水解液储罐、木糖储罐、杂糖储罐和洗脱剂储罐通过输料管连接，输料管和洗脱剂管道设有输料泵。

2.根据权利要求1所述的一种造纸废水中分离提取木糖的装置，其特征在于造纸废水浓缩在真空设备中浓缩，避免高温时产生有色物质，浓缩设备前面有精细过滤除去料液中可见的固体颗粒和胶体。

3.根据权利要求1所述的一种造纸废水中分离提取木糖的装置，其特征在于水解釜应为耐腐蚀金属材质或衬胶、聚四氟乙烯的耐高温钢制筒体、或耐酸碱及高温有机材料筒体，水解釜设有连接稀无机酸的输料道，自动化程序控制水解釜的运行。

4.根据权利要求1所述的一种造纸废水中分离提取木糖的装置，其特征在于膜组件为耐高温卷式纳滤透膜，膜组件进料口设有保安过滤袋，过滤袋去除水解液中颗粒和胶体，自动化程序控制膜组件运行。

5.根据权利要求1所述的一种造纸废水中分离提取木糖的装置，其特征在于连续色谱分离系统由色谱柱、切换阀、单向阀、智能电导仪、折光仪、进料及循环泵、流量计组成，自动化程序定时切换，控制物料和洗脱剂流入、以及控制分离提取后木糖液、杂糖液的流出，色谱柱装填自制或市售的木糖色谱分离树脂。

6.根据权利要求1所述的一种造纸废水中分离提取木糖的装置，其特征在于连续色谱系统设有智能控制系统，在线监测木糖和杂糖的折光浓度，并有流量计监测物料流量。