一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺制造技术

本发明专利技术涉及木糖生产技术领域，特别是涉及一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，包括以下步骤：半纤维素提取、半纤维素酸水解、脱色处理、电渗析处理、离子交换处理、提纯处理和木糖干燥后，将木糖包装，其中，在电渗析处理后，将其废水进行中和蒸发浓缩过滤，去除废水中至少80%的盐后再将其进行半纤维素酸水解。通过本电渗析工艺，能有效实现废水中酸和糖的回收，总体产能及产量提升且更加环保。总体产能及产量提升且更加环保。总体产能及产量提升且更加环保。

【技术实现步骤摘要】
一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺


[0001]本专利技术涉及木糖生产
，特别是涉及一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺。

技术介绍

[0002]目前，木糖行业主要采用玉米芯等富含纤维素的草本植物为原料，通过水解工艺进行生产，由于玉米价格不断攀升和收购半径的限制，造成成本上升和产能受限，国内最大的木糖生产企业其产能也仅有12000吨/年，还会产生大量的废渣和废水，产生新的污染因素，不利于环保。行业迫切需要采用玉米芯之外的更有竞争力的原料。在此之前，国内有企业使用甘蔗渣及造纸废水等作为原料，但都未能成功。全球最大的食品添加剂生产商Danisco公司(现为杜邦公司所收购)充分利用纸浆液资源化综合利用提取木糖技术，于2010年投资3375万美金扩大了其在奥地利Lenzing的工厂规模，成为目前唯一成功从纤维素纤维工业废液中提取食品级木糖的生产商。该生产工艺与玉米芯作为原料相比，生产成本较低，经济环保，产品竞争力强，但其中的工艺有待优化，其中电渗析环节约有8
‑
10％以上的糖液进入电渗析废水，但含酸较高，需要考虑回收处理。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，能有效实现废水中酸和糖的回收，总体产能及产量提升且更加环保。
[0004]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：
[0005]一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]a.半纤维素提取：将木质浆粕用碱液浸泡，形成含碱液的半纤液，将其脱碱后形成半纤维素；
[0007]b.半纤维素酸水解：将上述半纤维素中加入酸进行水解，得到水解液；
[0008]c.脱色处理：将水解液经过活性炭进行脱色；
[0009]d.电渗析处理：将该脱色后的溶液进行电渗析，得到半纤维素浓缩液和废水；
[0010]e.离子交换处理：将半纤维素浓缩液经过阴阳离子树脂交换得到木糖液；
[0011]f.提纯处理：木糖液经过蒸发浓缩、梯度式降温结晶和离心作用得到木糖；
[0012]g.木糖干燥后，将木糖包装；
[0013]其中，所述步骤d中电渗析处理后的废水进行中和蒸发浓缩过滤，中和后的盐的溶解度低于糖液，通过MVR蒸发系统浓缩至折光50以上，使得废水中的盐分强制析出，去除废水中至少80％的盐后再将其导入步骤b。
[0014]所述步骤a包括将木质浆舶用碱液浸泡，形成含碱液的半纤液，将其脱碱后形成半纤维素。
[0015]所述步骤a中脱碱后的废碱液用于步骤d中电渗析处理后的废水的中和。
[0016]所述步骤f中呈梯度式的降温具体指：包括第一梯度和第二梯度，所述第一梯度为
70℃
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55℃，第二梯度为55℃
‑
32℃；当温度处于第二梯度时，实现快速降温；当原料充足，且温度处于第一梯度时，按0.3℃/h来进行降温。
[0017]原料不足，且温度处于第一梯度时，按0.4
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0.5℃/h来进行降温。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在：
[0019]1、本方法中，实现将废水中的盐即硫酸钠除去80％以上，剩余的酸以及糖可在木糖工艺中使用，回收废水中的糖，使得废水中8
‑
10％的糖回收，总体产能及产量提升6
‑
8％(无前工段消耗)。并且电渗析不再排放废水，仅仅排除相当于废水量2％
‑
2.5％的硫酸钠，实现了完全程度的废水回收，带来巨大的经济及环保效益。
[0020]2、本方法中，浓缩中和后的电渗析液能除去浓缩液中的糖，所残留的液体中糖盐比与水解液更好，可作为水解液使用。
[0021]3、本方法中，脱碱后的废碱液用于步骤d中电渗析处理后的废水的中和，能有效实现碱液的充分使用，节约资源。
[0022]4、本方法中，梯度式的降温度包括第一梯度和第二梯度，所述第一梯度为70℃
‑
55℃，第二梯度为55℃
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32℃；当温度处于第二梯度时，实现快速降温；当原料充足，且温度处于第一梯度时，按0.3℃/h来进行降温，使得结晶粒度大于80目略有增长，40目到120目有明显增加，小于120目减少，尤其是小于150目的下降幅度明显，能有效促进晶体的形成和提高晶体的均匀度。
附图说明
[0023]下面将结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，其中：
[0024]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0025]实施例1
[0026]作为本专利技术基本实施方式，本专利技术包括一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，包括以下步骤：
[0027]a.半纤维素提取：将木质浆粕用碱液浸泡，形成含碱液的半纤液，将其脱碱后形成半纤维素；
[0028]b.半纤维素酸水解：将上述半纤维素中加入酸进行水解，得到水解液；
[0029]c.脱色处理：将水解液经过活性炭进行脱色；
[0030]d.电渗析处理：将该脱色后的溶液进行电渗析，得到半纤维素浓缩液和废水；
[0031]e.离子交换处理：将半纤维素浓缩液经过阴阳离子树脂交换得到木糖液；
[0032]f.提纯处理：木糖液经过蒸发浓缩、降温结晶和离心作用得到木糖；
[0033]g.木糖干燥后，将木糖包装；
[0034]其中，所述步骤d中电渗析处理后的废水中含有1％左右木糖、含有2.5％左右硫酸和含有2.5％左右硫酸钠，通过中和蒸发浓缩过滤，由于中和后的盐的溶解度远远低于糖液，通过MVR蒸发系统浓缩至折光50以上，能使得废水中的盐分强制析出，去除废水中至少80％的盐后再将其导入步骤b，能有效实现硫酸和糖回到本系统中。
[0035]实施例2
[0036]作为本专利技术最佳实施方式，参照说明书附图1，本专利技术包括一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，包括以下步骤：
[0037]a.半纤维素提取：采伐剩余物、造材剩余物斌加工剩余物，形成木质浆粕，将木质浆粕用碱液浸泡提取纤维素，形成含碱液的半纤液，将其脱碱后形成半纤维素；其中碱液可以为氢氧化钠。
[0038]b.半纤维素酸水解：将上述半纤维素中加入硫酸进行水解，得到水解液。
[0039]c.脱色处理：将水解液经过活性炭进行脱色。
[0040]d.电渗析处理：将该脱色后的溶液进行电渗析，得到半纤维素浓缩液和废水；所述废水中含有1％左右木糖、含有2.5％左右硫酸、含有2.5％左右硫酸钠，通过控制浓缩工艺以及硫酸、硫酸钠平衡体系及木糖的高温高溶解度浓缩过滤除去废水中至少80％的硫酸钠，使得硫酸和糖回到系统中。其中，可以利用碱液中和后MVR浓缩回收实现废水的浓缩过滤。该浓缩过滤中所使用的碱液可以为步骤a中脱碱后的废碱液。
[0041]e.离子交换处理：将半纤维素浓缩液经过阴阳离子树脂交换得到木糖液。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：a. 半纤维素提取：将木质浆粕用碱液浸泡，形成含碱液的半纤液，将其脱碱后形成半纤维素；b. 半纤维素酸水解：将上述半纤维素中加入酸进行水解，得到水解液；c. 脱色处理：将水解液经过活性炭进行脱色；d. 电渗析处理：将该脱色后的溶液进行电渗析，得到半纤维素浓缩液和废水；e. 离子交换处理：将半纤维素浓缩液经过阴阳离子树脂交换得到木糖液；f. 提纯处理：木糖液经过蒸发浓缩、降温结晶和离心作用得到木糖；g. 木糖干燥后，将木糖包装；其中，所述步骤d中电渗析处理后的废水进行中和蒸发浓缩过滤，中和后的盐的溶解度低于糖液，通过MVR蒸发系统浓缩至折光50以上，使得废水中的盐分强制析出，去除废水中至少80%的盐后再将其导入步骤b。2.根据权利要求1所述的一种半纤制木糖电渗析含糖废水回收工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小荣，莫世清，黄钱威，吴限智，王战龙，
申请(专利权)人：浙江华康药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：