[发明专利]一种桉木片水解液生产木糖醇的方法及水解塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种木糖醇的生产方法，具体涉及一种桉木溶解浆木片预抽提水解液生产木糖醇的方法，还涉及该水解过程中所用到的水解塔。

背景技术

木糖醇是一种重要的化工原料和具有营养价值的甜味物质，可制取表面活性剂、乳化剂、破乳剂、醇酸树脂及涂料，是医药工业制造各种药物的原料，不仅具有适合人体健康需要的特性，还具有适于制作无糖糖果的良好工艺特性和感官特性，尤其是食品级木糖醇以独特的优势逐渐走进了人们的生活，具有广阔的市场前景。

目前国内木糖醇生产主要以玉米芯为原料，经酸解后分解为木糖液，经脱色、离子交换树脂净化提纯、结晶、分离制取木糖，结晶木糖再在催化剂存在下加氢制取木糖醇。

(C₅H₈O₄)_n+nH₂O   → nC₅H₁₀O₅

　C₅H₁₀O₅+ H₂   → C₅H₁₂O₅

以玉米芯为原料的生产工艺主要存在以下不足：

1、玉米芯等原料的季节性很明显，需要大量的储存空间；

2、玉米芯等为原料生产木糖醇，废渣利用价值低；

3、玉米芯中杂质多，灰分含量高，需进行水洗、酸煮、水煮等预处理；

4、间歇水解工艺需装锅、加酸液、水解、抽提、卸料等复杂的工序，生产效率低。

桉木是一种资源丰富的可再生资源，制浆造纸每年都要消耗大量的桉木，除纤维素以纸浆的形式被有效利用外，占到质量分数20%-25%的半纤维素以木片水解液形式与制浆黑液混合进入到碱回收系统被烧掉，半纤维素的热值仅仅是木质素的一半，浓缩燃烧时极易结垢，造成资源和能源浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种桉木片水解液生产木糖醇的方法，该方法的特点是：以阔叶木桉木为原料，采用连续的无酸水解工艺，在水解塔中对桉木片进行预水解，节约了时间，提高了生产效率；

本发明的另一个特点是，设计了一种水解塔对按木片连续预水解，克服了间歇水解工艺中需要装锅、加酸液、水解、抽提、卸料等复杂的工序，提高了生产效率。

本发明的技术方案为： 

一种桉木溶解浆木片预抽提水解液生产木糖醇的方法，包括下述的步骤：

桉木片预水解，对预水解的水解液进行酸水解，再对水解液脱色、离子交换纯化、浓缩、结晶处理得木糖，再对木糖经过溶解、加氢、脱色纯化、结晶处理得木糖醇，该方法的特点是，桉木片预水解是在水解塔中进行，预水解之后，将水解液由水解塔中抽提出来，再对水解液进行酸水解。

上述的桉木片的预水解过程中，其反应条件为：预水解时间1-4h，预水解温度120℃-180℃，压力0.5-0.8Mpa，料液比1:3 —10，其中料为桉木片，液为水。

上述的桉木片经过预水解后的得到的水解液再进行酸水解，酸水解的反应条件是：水解液干物质浓度：5%-15%，硫酸浓度：5-20g/l，温度：100-130℃，时间：60-140min。

上述的方法中用到的水解塔，该水解塔包括塔体，塔体上部有进料口、塔体底部有出料口、塔体下部有带过滤装置的抽提口、塔顶有蒸汽入口。

塔体内的上部有螺旋送料机构，该螺旋送料机构包括双层筛网、与双层筛网固定连接的底板和位于底板上方的螺旋输送轴，上述的双层筛网的内层为筛网，外层为挡料层，挡料层固定在筛网外，筛网与挡料层之间有间隙；上述的双层筛网的下部有进料口和循环水出口。

抽提口处的过滤装置为塔体内壁上与抽提口相对应的筛滤板。

塔体内的底部有搅拌器。

塔体底部有稀释水口。

稀释水口的水平位置位于出料口和抽提口之间。

本发明的有益效果是：

1、桉木的无酸连续水解减少对原料的水洗、酸煮、水煮等复杂的预处理工序，减少了预处理的用水、酸量；

2、为木糖醇生产开辟了新的丰富的原料资源和方法，解决玉米芯等原料供应不稳定性的难题；

3、水解后的木片进一步生产溶解浆，解决了以玉米芯等为原料的废渣利用价值低的难题；

4、实现了资源高值化利用，提高了原料利用率的同时也减轻了环境污染；