CN214115193U - 一种木糖生产中回用水除有机酸的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种木糖生产中回用水除有机酸的系统，包括中和装置、分离提取装置和配酸装置，中和装置包括中和反应罐和中和剂储罐，木糖生产中回用水储存在中和反应罐中，在中和剂储罐中储存有中和剂，中和剂与回用水中的有机酸发生反应后生成大分子的有机酸盐，配酸装置包括酸液调配罐和硫酸储罐，分离提取装置包括多个并联的膜分离装置；本实用新型通过中和装置中和木糖生产中回用水中的有机酸，使其反应成为大分子盐，利用分离提取装置过滤去除回用水中的大分子盐，达到去除回用水中的有机酸的目的，进而减少回用后系统中有机酸的含量，实现提高料液质量，减少后续提纯工艺负荷的目的。

Description

一种木糖生产中回用水除有机酸的系统

技术领域

本实用新型属于糖醇制备技术领域，特别涉及一种木糖生产中回用水除有机酸的系统。

背景技术

在木糖生产行业中，目前比较成熟的木糖生产工艺为：稀酸水解——中和——脱色——浓缩——净化——结晶——成品。用玉米芯为原料，其水解液经过净化提纯后，浓度较低，距离木糖结晶要求太远，须蒸发浓缩除去水分。而蒸发出来的冷凝水则加酸后继续回用到水解工序用于玉米芯的预处理，冷凝水得到充分的再利用，减少资源的浪费。蒸发除了蒸发水分提高浓度外，还使料液中含有的有机挥发物“有机酸”一起被二次蒸汽带走。这导致了回用水中有机酸含量高，使得回用水解后料液中有机酸含量高，增加后工序净化提纯负荷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种木糖生产中回用水除有机酸的系统，通过使回用水中的有机酸和碱反应生成大分子的有机盐，再利用膜对不同物质截留率的不同，使大分子完全被截留在截流液内，而小分子物质透过膜，从而去除回用水中的有机酸。

本实用新型是这样实现的，提供一种木糖生产中回用水除有机酸的系统，包括中和装置、分离提取装置和配酸装置，所述中和装置包括相互通过管路连通的中和反应罐和中和剂储罐，木糖生产中回用水储存在中和反应罐中，在所述中和剂储罐中储存有中和剂，中和剂与回用水中的有机酸发生反应后生成大分子的有机酸盐，所述配酸装置包括相互通过管路连通的酸液调配罐和硫酸储罐，所述分离提取装置包括多个并联的膜分离装置；在每个所述膜分离装置上分别设置进料液端、截流液端和透析液端，在所述进料液端设置进料液管路，所述进料液管路并联后与中和反应罐连通，在所述透析液端设置透析液管道，所述透析液管道并联后与酸液调配罐连通，在所述截流液端设置截流液管道，所述截流液管道并联并排出截流液，被膜分离装置过滤的大分子的有机酸盐随截流液从截流液管道排出。

进一步地，在所述中和反应罐与每个膜分离装置连接的管道上设置有增压泵。

进一步地，在所述中和反应罐中设置中和搅拌装置。

进一步地，在所述酸液调配罐中设置调酸搅拌装置。

与现有技术相比，本实用新型的木糖生产中回用水除有机酸的系统，设置中和装置、分离提取装置和配酸装置，通过中和装置中和木糖生产中回用水中的有机酸，使其反应成为大分子盐，利用分离提取装置过滤去除回用水中的大分子盐，达到去除回用水中的有机酸的目的，进而减少回用后系统中有机酸的含量，实现提高料液质量，减少后续提纯工艺负荷的目的。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1所示，本实用新型木糖生产中回用水除有机酸的系统的较佳实施例，包括中和装置1、分离提取装置2和配酸装置3。

所述中和装置1包括相互通过管路连通的中和反应罐11和中和剂储罐12。在所述中和装置1上设置回用水进水管路13，木糖生产中回用水储存在中和反应罐11中。在所述中和剂储罐12中储存有中和剂，中和剂与回用水中的有机酸发生反应后生成大分子的有机酸盐。在常温条件下通入中和剂，控制中和剂添加速度10～300L/min，控制pH范围为pH4.5～5.0。

所述配酸装置3包括相互通过管路连通的酸液调配罐31和硫酸储罐32。在所述酸液调配罐31上设置将已调好pH的回用水排出的出水管路33。出水管路33将调配好的回用水输送到下工序使用。在硫酸储罐32中储存有调配回用水pH的硫酸，在酸液调配罐31中的回用水调配液中硫酸含量0.2％。

所述分离提取装置2包括多个并联的膜分离装置21。所述膜分离装置21对中和后的回用水进行过滤，将回用水中的大分子的有机酸盐过滤掉。在每个所述膜分离装置21上分别设置进料液端22、截流液端23和透析液端24。在所述进料液端22设置进料液管路25，所述进料液管路25并联后与中和反应罐11连通。在所述透析液端24设置透析液管道26，所述透析液管道26并联后与酸液调配罐31连通。在所述截流液端23设置截流液管道27，所述截流液管道27并联并排出截流液，被膜分离装置21过滤的大分子的有机酸盐随截流液从截流液管道27排出。

在所述中和反应罐11与每个膜分离装置21连接的管道上设置有增压泵4。

在所述中和反应罐11中设置中和搅拌装置5。在所述酸液调配罐31中设置调酸搅拌装置6。

下面通过具体实施例说明本实用新型的效果。

实施例1

使用本系统对木糖生产中回用水进行有机酸去除的过程的第一个实施例，包括如下步骤：

向中和反应罐11中添加木糖生产中的回用水至液面低于中和反应罐11上沿10cm，开启中和罐搅拌装置5，通入配置好的中和剂——碳酸钠溶液，控制pH到达5.0后停止添加中和剂，继续搅拌至不再产生气体。然后将中和后的回用水加入到膜分离装置21，检查各阀门、开关是否处于正常状态。启动膜分离装置21，以增压泵4为驱动，在一定的压力差下，利用膜对不同物质截留率的不同，使回用水中大分子的有机酸盐完全被截留在截流液内，而小分子物质透过膜进入到酸液调配罐31。观察膜分离装置21的透析液管道26中透析液的出水情况，当透析液通过率到95％时取样检测，测试并记录透析液的数据：pH4.37、有机酸含量为0.025％、电导率为78μs/cm。

实施例2

使用本系统对木糖生产中回用水进行有机酸去除的过程的第二个实施例，该实施例与实施例1的区别仅在于使用的中和剂是氢氧化钠溶液，其他步骤与实施例1的相同。对该实施例得到的透析液进行测试并得到如下数据：pH4.32、有机酸含量为0.025％、电导率为83.8μs/cm。

实施例3

使用本系统对木糖生产中回用水进行有机酸去除的过程的第三个实施例，该实施例与实施例1的区别仅在于使用的中和剂是氢氧化钙溶液，其他步骤与实施例1的相同。对该实施例得到的透析液进行测试并得到如下数据：pH4.16、有机酸含量为0.025％、电导率为58μs/cm。

将实施例1至实施例3的测试数据进行对比得到下表。

表1、各实施例的透析液性能参数对比表

对比分析实施例1～实施例3数据可得：pH统一调到5.0，膜浓缩回用水透析达到95％时，有机酸含量都在0.025％以内，有机酸的去除效率相同，但是使用Ca(OH)₂中和的透析液电导最低在60μs/cm以内，效果稍好，其他两种试剂电导在80μs/cm左右。

因此结论是：中和剂选用Ca(OH)₂,透析液95％收率下回用水中有机酸的去除效果最好，出水电导最低，在60μs/cm左右。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种木糖生产中回用水除有机酸的系统，其特征在于，包括中和装置、分离提取装置和配酸装置，所述中和装置包括相互通过管路连通的中和反应罐和中和剂储罐，木糖生产中回用水储存在中和反应罐中，在所述中和剂储罐中储存有中和剂，中和剂与回用水中的有机酸发生反应后生成大分子的有机酸盐，所述配酸装置包括相互通过管路连通的酸液调配罐和硫酸储罐，所述分离提取装置包括多个并联的膜分离装置；在每个所述膜分离装置上分别设置进料液端、截流液端和透析液端，在所述进料液端设置进料液管路，所述进料液管路并联后与中和反应罐连通，在所述透析液端设置透析液管道，所述透析液管道并联后与酸液调配罐连通，在所述截流液端设置截流液管道，所述截流液管道并联并排出截流液，被膜分离装置过滤的大分子的有机酸盐随截流液从截流液管道排出。

2.如权利要求1所述的木糖生产中回用水除有机酸的系统，其特征在于，在所述中和反应罐与每个膜分离装置连接的管道上设置有增压泵。

3.如权利要求1所述的木糖生产中回用水除有机酸的系统，其特征在于，在所述中和反应罐中设置中和搅拌装置。

4.如权利要求1所述的木糖生产中回用水除有机酸的系统，其特征在于，在所述酸液调配罐中设置调酸搅拌装置。

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