【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及一种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，属于生物质高效转化与利用。
技术介绍
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技术介绍
1、半纤维素是最丰富的天然聚合物之一，包括木聚糖、阿拉伯聚糖，甘露聚糖等，经过处理之后可以分解成木糖，阿拉伯糖等戊糖。在传统的造纸行业中，每年有大量半纤维素废液被燃烧或排放会造成一定程度的资源浪费和环境污染。专利技术人前期研究表明经过金属氯盐处理过的木质纤维中的半纤维素可以被去除掉绝大部分，而且纤维素的损失较小。金属氯盐预处理过程与水热预处理相似，但金属氯盐的存在可能会促使半纤维素在低温下能快速降解溶出，提高糖产率，甚至可以通过适当调控，减少抑制物的生成，但还是会有小部分副产物的产生，而且溶液中会有残留的金属离子和氯离子，无法做到对溶液中半纤维素分解出的糖进行直接提取，需要提前对杂质进行分离去除，因此如何对水解液进行纯化分离的问题仍需要解决。
2、常见的分离纯化方法有中和法、乙醇沉淀法、吸附法等几种方法。由于选用氯盐预处理液呈现酸性，碱液中和脱除金属离子效果不明显。离子交换树脂是一种具有多孔立体结构，外形似球形呈颗粒状，键合着活性基团可以进行离子交换的高分子化合物，通过将树脂与待处理溶液充分接触，利用其中特定吸附位点与溶液中离子的结合进行吸附或离子交换来实现除杂。近年来，离子交换或吸附树脂应用于污水处理、食品工业、生物医学与合成化学等方面有广泛的报道。
3、在本研究采用两种离子交换树脂对水解液进行吸附纯化处理，以期高效去除预处理液中的金属氯盐以及小分子有机酸类物质、小分
技术实现思路
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技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出了一种离子树脂吸附金属氯盐处理的半纤维素水解液的操作方法。大孔阴离子交换树脂是由具有大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体构成的，带有弱碱性的叔胺基[-n(ch3)]离子，可在酸性近中性溶液中去除阴离子；强酸性树脂带有磺酸集团(-so3h)，在水中呈强酸性，可去除溶液中的阳离子金属。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术离子树脂吸附氯盐处理的半纤维素水解液的操作方法，包括以下步骤：
4、步骤(1)将木质纤维素和氯盐溶液在高温高压下反应，反应结束后固液分离获得富含半纤维素多糖的预处理液；
5、步骤(2)用于预处理液纯化的弱碱性阴离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂分别使用4％氢氧化钠溶液和5％盐酸溶液进行活化，在去离子水中保存待用；
6、步骤(3)将步骤(2)中活化后的离子树脂装柱，加入树脂两倍重量的富含半纤维素多糖的预处理液，以一定流速流出。并用去离子水冲洗树脂洗去残留糖液，通过电导率仪判断吸附糖溶液和去离子水；
7、步骤(4)将步骤(3)中使用过的离子交换树脂再分别通过使用4％氢氧化钠溶液和5％盐酸溶液进行脱除吸附处理，保存留用；
8、步骤(5)对吸附过的溶液进行真空浓缩；
9、步骤(6)重复步骤(3)中的过程，对浓缩液进行二次吸附以获得高纯度半纤维素多糖；
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11、优选的，提取过程中涉及的木质纤维素为针叶木、阔叶木、农作物秸秆等；
12、优选的，提取过程中涉及的氯盐为氯化铁、氯化镁、氯化锌、氯化钠等；
13、优选的，大孔弱碱性阴离子交换树脂为d301型，d301sc型，d301fc型树脂中的一种，苯乙烯系阳离子交换树脂为001*7型，d001型，d001-cc型中的一种；
14、优选的，吸附过程中的温度15℃，30℃，40℃等；
15、优选的，吸附溶液的ph为2-6等；
16、优选的，树脂的重复率5次；
17、优选的，预处理液的流出速度根据种树脂吸附能力控制，流速为1-5ml/min；
18、优选的，浓缩采用真空旋转蒸发的浓缩温度为45-55℃。
19、本专利技术公布了以下技术效果：
20、本专利技术采用了两种离子交换树脂组合使用，对氯化铁处理后的半纤维素溶液进行吸附。其中阳离子交换树脂对于铁离子的吸附效果最为显著，铁离子的去除率可以达到99.9％，阴离子交换树脂对氯离子的去除率也可达到60％左右。两种树脂对于各种糖类、醛酸类和木质素也有吸附效果，糖类物质的损耗可以控制在20％以内，醛酸类物质的去除率在65％左右，木质素的去除率在80％左右。整体来看，树脂对杂质的吸附效果较为明显且损耗较少，有较好的吸附效果，有广阔的应用前景。
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1.一种木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的提取纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中涉及到木质纤维素为针叶木、阔叶木、农作物秸秆中的一种。
3.如权利要求1所述种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中涉及到的氯盐为氯化铁、氯化镁、氯化锌、氯化钠等路易斯氯盐中的一种。
4.其特征在于，步骤(3)中涉及到的弱碱性阴离子交换树脂为大孔苯乙烯系，型号为D301、D301FC、D301SC中的一种；强酸性阳离子交换树脂为大孔苯乙烯系，型号为001*7、D001、D001-CC型中的一种。
5.如权利要求1所述一种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，所述的吸附过程的温度为15℃-40℃等。
6.如权利要求1所述一种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，所述的吸附过程的pH为2-6等。
7.如权利要求1所述一种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的
8.如权利要求1所述一种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，步骤(3)中预处理液的流出速度根据树脂吸附能力控制，流速为1-5ml/min。
9.如权利要求1一种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，步骤(5)中的真空浓缩设备为旋转蒸发仪，浓缩温度为45-55℃。
...【技术特征摘要】
1.一种木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的提取纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中涉及到木质纤维素为针叶木、阔叶木、农作物秸秆中的一种。
3.如权利要求1所述种提取纯化木质纤维素预处理液中半纤维素多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中涉及到的氯盐为氯化铁、氯化镁、氯化锌、氯化钠等路易斯氯盐中的一种。
4.其特征在于，步骤(3)中涉及到的弱碱性阴离子交换树脂为大孔苯乙烯系，型号为d301、d301fc、d301sc中的一种；强酸性阳离子交换树脂为大孔苯乙烯系，型号为001*7、d001、d001-cc型中的一种。
5.如权利要求1所述一种提取纯化...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍丹，王锦华，王丹丹，田鑫，张嫱，柴文莉，韦佳欣，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：
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