專利名稱：一種用甘蔗蔗渣生產(chǎn)木糖的水解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的綜合利用，尤其是一種用甘蔗蔗渣生產(chǎn)木糖的水 解方法。
背景技術(shù)：
目前我國木糖工業(yè)化生產(chǎn)都是采用化學(xué)水解工藝，水解是木糖生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 木糖的水解得率決定了木糖產(chǎn)率，水解液的質(zhì)量和濃度決定了木糖的提純及濃縮成本及產(chǎn) 品質(zhì)量，對木糖生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)起到?jīng)Q定性作用。目前國內(nèi)木糖生產(chǎn)都是采用 無強制循環(huán)直接加熱常規(guī)水解工藝，現(xiàn)有工藝存在幾個問題(1)裝鍋系數(shù)不高，一般僅達(dá) 到85%，如蔗渣較碎時只有80%，因而不能保證鍋的上部留有足夠空間讓物料、水和稀酸 沸騰；(2)排放不足會出現(xiàn)“假”的蒸汽壓力。壓力表顯示已達(dá)指標(biāo)，而實際沒達(dá)到，因而水 解溫度不足，水解質(zhì)量受影響；(3)排氣過多。除浪費蒸汽外，升溫速度慢，水解周期長；(4) 直接蒸汽加熱免不了加入蒸汽帶來水分，使液比與實際有出入；(5)由于液比有變化，酸濃 度不穩(wěn)定，影響水解；(6)周期長，糖濃度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種用甘蔗蔗渣生產(chǎn)木糖的水解方法，它能解決傳統(tǒng)木糖水解工藝控 制不穩(wěn)定、水解得率低、設(shè)備利用率低及水解液木糖含量低等問題。本發(fā)明的這種用甘蔗蔗渣生產(chǎn)木糖的水解方法，以甘蔗糖廠蔗渣為原料，采用間 接加熱強制循環(huán)系統(tǒng)，升溫時循環(huán)泵將水解鍋內(nèi)經(jīng)過渣水分離的液體抽出間接進(jìn)行加熱， 然后再通過布料系統(tǒng)送回鍋內(nèi)，確保水解鍋各部份物料傳熱、傳質(zhì)的均勻性和完全性。其具體步驟如下(1)、催化劑溶液的配制取蔗渣質(zhì)量0. 5 1. 0%濃硫酸或0. 1 0. 5%濃鹽酸， 加水配制成濃度為3 10%的催化劑溶液；(2)、裝料水解將蔗渣裝入水解鍋，蔗渣體積大于水解鍋容量的85%;按蔗渣與催 化劑溶液質(zhì)量比為1 5 7的比例向水解鍋中加入上一步驟配制好的催化劑溶液，立即 對水解鍋進(jìn)行升溫，保持蔗渣在水解鍋內(nèi)溫度115 130°C、90 120分鐘進(jìn)行水解，水解 時用循環(huán)泵將水解鍋內(nèi)經(jīng)渣水分離的液體抽出至加熱器間接加熱，加熱后的液體再通過布 液器送回水解鍋內(nèi)；水解完成后利用水解鍋內(nèi)余壓把物料排出。所述水解鍋內(nèi)經(jīng)渣水分離的液體抽入加熱器采用蒸汽間接加熱。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的有益效果本發(fā)明以蔗渣為原料，用硫酸或鹽酸作為催化劑，采用強制循環(huán)間接加熱水解工 藝得到高濃度的木糖水解液。它具有以下優(yōu)點(1)加熱稀酸后再進(jìn)鍋，升溫快，保溫良好； (2)加熱蒸汽凝縮水可以回鍋爐；(3)裝鍋系數(shù)提高，可達(dá)85 95%，不需留空間讓物料翻 騰；(4)向外排空氣容易操作；(5)降低蔗渣與水解的料液比、很好的實現(xiàn)蔗渣與水解液的 分離、使水解過程熱量均衡、控制穩(wěn)定，提高了蔗渣的水解效率，降低后工段的能耗，具有顯著的經(jīng)濟效益；(6)水解液質(zhì)量高，酸濃度穩(wěn)定；(7)周期縮短；(8)提高水解得率；(9)實現(xiàn)先滲透水解、再串聯(lián)水解，水解液固形物濃度大于4. 0%，比傳統(tǒng)水解工藝提高20 25%， 后工段蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽消耗降低15 25%。


圖1為本發(fā)明的工藝流程原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明的主要設(shè)備包括水解鍋、間接加熱器、循環(huán)泵、渣水分離器、布液器組成的 具有良好的耐腐蝕性能的強制循環(huán)水解系統(tǒng)。采用間接加熱強制循環(huán)系統(tǒng)，升溫時循環(huán)泵將水解鍋內(nèi)經(jīng)過渣水分離的液體抽 出，利用蒸汽間接進(jìn)行加熱，然后再通過布料器送回鍋內(nèi)，確保水解鍋各部份物料傳熱、傳 質(zhì)的均勻性和完全性，從而使鍋內(nèi)物料升溫均勻，保持一定酸濃度，并且液比恒定，酸濃度 均勻。此外，蔗渣與催化劑溶液按質(zhì)量比為1 5 7的低料液比裝入，裝鍋系數(shù)可達(dá)85% 以上。因此，強制循環(huán)水解提高了水解鍋單位容積生產(chǎn)能力，縮短水解周期，同時提高固形 物(木糖)的濃度，降低后面的了濃縮蒸發(fā)工段的負(fù)荷，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
實施例(1)催化劑溶液的配制在水箱中注入一定量的水或稀水解液，加入一定量鹽酸或硫酸，配制成3 10% 的濃度催化劑溶液。⑵裝料水解往水解鍋內(nèi)加入蔗渣，蔗渣體積大于水解鍋容量的85%，按質(zhì)量比1 5 7的比 例加入配制好的催化劑溶液，對水解鍋進(jìn)行升溫，同時啟動強制循環(huán)泵，打開加熱器進(jìn)汽閥 進(jìn)行加熱，保持在115 130°C，保溫60 90分鐘，水解結(jié)束。(3)排料水解完成后，關(guān)閉強制循環(huán)泵、關(guān)閉加熱器進(jìn)汽閥，利用水解鍋內(nèi)余壓把物料排出 噴放池，進(jìn)入下工段處理。
權(quán)利要求
一種用甘蔗蔗渣生產(chǎn)木糖的水解方法，以甘蔗糖廠蔗渣為原料，其特征是步驟如下(1)、催化劑溶液的配制取蔗渣質(zhì)量0.5～1.0％濃硫酸或0.1～0.5％濃鹽酸，加水配制成濃度為3～10％的催化劑溶液；(2)、裝料水解將蔗渣裝入水解鍋，蔗渣體積大于水解鍋容量的85％；按蔗渣與催化劑溶液質(zhì)量比為1∶5～7的比例向水解鍋中加入上一步驟配制好的催化劑溶液，立即對水解鍋進(jìn)行升溫，保持蔗渣在水解鍋內(nèi)溫度115～130℃、90～120分鐘進(jìn)行水解，水解時用循環(huán)泵將水解鍋內(nèi)經(jīng)渣水分離的液體抽出至加熱器間接加熱，加熱后的液體再通過布液器送回水解鍋內(nèi)；水解完成后利用水解鍋內(nèi)余壓把物料排出。
2.按照權(quán)利要求1所述的水解方法，其特征在于水解鍋內(nèi)經(jīng)渣水分離的液體抽入加 熱器采用蒸汽間接加熱。
全文摘要
一種用甘蔗蔗渣生產(chǎn)木糖的水解方法，以甘蔗糖廠蔗渣為原料，采用間接加熱強制循環(huán)系統(tǒng)，升溫時循環(huán)泵將水解鍋內(nèi)經(jīng)過渣水分離的液體抽出間接進(jìn)行加熱，然后再通過布料系統(tǒng)送回鍋內(nèi)，確保水解鍋各部份物料傳熱、傳質(zhì)的均勻性和完全性；本發(fā)明實現(xiàn)先滲透水解、再串聯(lián)水解，水解液固形物濃度大于4.0％，比傳統(tǒng)水解工藝提高20～25％，后工段蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽消耗降低15～25％，降低后工段的能耗，具有顯著的經(jīng)濟效益。
文檔編號C13K13/00GK101818215SQ20101013815
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者何桂源, 晏彤, 李亞昆, 秦牧, 陳勇, 高正卿 申請人:云南省輕工業(yè)科學(xué)研究院