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1、工艺流程设计项目名称：1000吨/年新型竣甲基木聚糖工厂设计公司名称:广西来宾有间生物科技股份有限公司桂林理工大学小题大作参赛团队2010年8月第1章木聚糖提取工艺路线的选择01.1酸法11.2碱法11・3咼温烝煮法1第2章木聚糖瞇化工艺路线的选择32.1NaOH和一氯乙酸用量对DS的影响32.2瞇化和碱化反应时间对DS的影响42.3酉迷化和碱化反应温度对DS的影响5第3章流程设计说明73.1蔗渣原料预处理阶段73.2木聚糖捉取阶段73.3竣甲基木聚糖合成阶段8化工设计创业大赛章木聚糖提取工艺路线的选择据我们了解所
2、知常用的木聚糖提取方式主要有以卜V种。1.1酸法高温卜•，植物组成中的木聚糖在酸的作用卜•会水解成可溶性的聚合度较低的木聚糖，从而将木聚糖从植物纤维中提取出来。但用酸法抽提半纤维索时木聚糖基木上都水解成单-糖即木糖，因而不能用于木聚糖的生产。酸法提取木聚糖多用于木糖的生产。1.2碱法由于木聚糖口J以溶在碱当中，所以采用稀碱液浸泡或者在较高温度下（60°C）下浸泡提取木聚糖。但碱法对设备腐蚀性很大，不适于工业生产，且碱的冋收利用较难，易造成环境污染。1.3高温蒸煮法在高温的环境中，木聚糖链发生水解断裂，释放出乙酸降低
3、环境的pH值，使木聚糖进一步发牛自身水解反应，糖昔键断裂，释放击聚合度较小可溶的木聚糖。综合上述方法的优缺点，分析比较得出采用高温蒸煮法是最为适合的工艺路线。另外，曲于用0.1%强酸在适当温度下浸泡蔗渣，硫酸能很好地使组织纤维结构疏松，破坏了它的机械牢固性，削弱了纤维素之间的连接性，使木聚糖得以华化工设计创业大赛离。故而采用硫酸预处理廿蔗渣，即用0.1%强酸在60°c下浸泡蔗渣。同时,由丁•木聚糖不溶于乙醇，故用乙醇作沉淀剂可使木聚糖沉淀。最终选择的木聚糖提取工艺路线为：用0.1%硫酸在60°C下浸泡粉碎后的蔗渣6
4、个小吋，其屮加入的V（0.1%硫酸）与V（蔗渣）为1.5：k压出滤液得到处理后的蔗渣。将处理后的蔗渣送入蒸煮罐，其中加入的V（水）与V（蔗渣）为1：1,在120°C高温下蒸煮1个小时将木聚糖释放岀来。由于压滤后得到的溶液中含水较多，而木聚糖含量较少，因此采用三效蒸发设备将大部分的水除去，再经过换热器降低溶液温度，以利于后续的沉淀步骤。曲于木聚糖不溶于乙醇，溶液经三效蒸发后在可常温下用95%的乙醇进行2次沉淀，使木聚糖以沉淀的形式与溶液分离，每次沉淀所需乙醇用量约为三效蒸发岀口总溶液休积的1倍，最后将沉淀汇合经离心机
5、将木聚糖分离出来。化工设计创业大赛章木聚糖醯化工艺路线的选择通过实验得知，在实验中通过使用NaOH溶液对CB进行碱化，再用一氯乙酸溶液进行醯化得到产品CBXo在碱化、醯化的过程中不同因索会对CB的取代度（DS）有不同影响。在选择工艺流线时，主要从下面几点因素去考虑。2.1NaOH和一氯乙酸用量对DS的影响氢氧化钠和一氯乙酸的量是在将BX结构理想化，即假设BX是以D■木糖（AXU）为结构单元的简单聚合物的基础上，以换算出的AXU物质的量为基准来衡量的。氢氧化钠可以有效地破坏木聚糖分了内部氢键，生成木聚糖氧负离了，形成
6、大分子活性中心。按料（一氯乙酸）:n（AXU）=1.25:1.00投料,V（乙醇）:V（水）=8:2,45°C下碱化2h,65°C下瞇化3h,考察氢氧化钠用量对DS的影响，结果见图1。DS随着氢氧化钠用量的增大而增大,在m（氢氧化钠）:n（AXU）=3.25:1处出现极大值。01.522.53/?(NaOH)/n(AXU)3.5图1・氢氧化钠用量对DS的影响按兀（氢氧化钠）:n（AXU）=3.00:1.00投料,V（乙醇）:V（水）=8:2,45°C下碱化2h,65°C下瞇化3h,考察一氯乙酸用量对DS的影响，结果
7、见图2。DS随着化工设计创业大赛章木聚糖醯化工艺路线的选择通过实验得知，在实验中通过使用NaOH溶液对CB进行碱化，再用一氯乙酸溶液进行醯化得到产品CBXo在碱化、醯化的过程中不同因索会对CB的取代度（DS）有不同影响。在选择工艺流线时，主要从下面几点因素去考虑。2.1NaOH和一氯乙酸用量对DS的影响氢氧化钠和一氯乙酸的量是在将BX结构理想化，即假设BX是以D■木糖（AXU）为结构单元的简单聚合物的基础上，以换算出的AXU物质的量为基准来衡量的。氢氧化钠可以有效地破坏木聚糖分了内部氢键，生成木聚糖氧负离了，形成大
8、分子活性中心。按料（一氯乙酸）:n（AXU）=1.25:1.00投料,V（乙醇）:V（水）=8:2,45°C下碱化2h,65°C下瞇化3h,考察氢氧化钠用量对DS的影响，结果见图1。DS随着氢氧化钠用量的增大而增大,在m（氢氧化钠）:n（AXU）=3.25:1处出现极大值。01.522.53/?(NaOH)/n(AXU)3.5图1・氢氧化钠用量对DS的影响按
