鼓泡超滤法用于木糖生产过程的探讨

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1、摘要木糖是一种重要的工业原材料，在医药、食品、化工等行业中已得到广泛的应用。木糖主要以富含半纤维素的植物资源，如玉米芯、棉籽壳、秸秆和稻草等为原料，经过一定的处理制得。玉米是我国三大粮食作物之一，大量的副产品玉米芯目前除少量进行初加工外，绝大部分作为农家燃料被燃烧掉，并未得到充分的利用，既浪费了资源又污染了环境。因此，开展以玉米芯为原料，生产木糖方面的理论与生产技术的研究是十分必要的。工业中制取木糖是将植物中的多缩戊糖(即半纤维素类物质)进行高温酸水解，然后经过中和、活性炭脱色处理，再经过阴阳离子树脂交换过滤，得到纯净的木糖溶液，最

2、后经过蒸发浓缩、结晶、分离干燥，获得木糖晶体。该工艺操作复杂，成本较高。膜分离技术是一种新型的化工分离技术，具有多方面的优点。本试验将膜超滤技术引入，研究了贯膜压力、流量、温度等因素对木糖液超滤处理过程的影响，证明超滤处理能较好地截留色素胶质等杂质，提高木糖纯度。超滤能代替·次脱色工艺和提高并优化其它工艺性能，达到简化操作，降低成本的目的。浓差极化和膜污染严重限制了膜的应用和发展。在本试验中使用气体鼓泡法来改善浓差极化和膜污染对膜性能的影响。超滤操作过程中在膜组件内人为形成两相流，气泡的扰动作用能增强液体的湍流程度，改善浓差极化和膜

3、污染。试验研究了气液两相流操作对膜渗透通量的影响，结果表明气液两相流操作能有效提高膜渗透通量‘，透量提高率随气体鼓泡压力和流速的升高而增大。鼓泡能在一定程度上提高木糖液纯度。这些结果对于未来的木糖工业生产应用有重要的意义。试验取得了较好的效果，超滤处理工艺能应用于改善木糖生产。关键词：超滤、鼓泡、中空纤维膜、玉米芯、木糖AbstractXyloseisallimportantcrudematerialwhichhasbeenwidelyusedinmanyfieldssuchasmedicine，foodandchemistryin

4、dustries．Xylosecanbepreparedby13-xylanasereactionwithcorncob，cottonseedhullorrapeseedhull．MaizeisoneofthethreemainfoodstuffplantsinChinaandtheaverageyieldofcorncobsisabout40milliontonseveryyear．Mostofthecorncobsaleburnt,althoughafewareused．Thenitisveryimportanttodothet

5、heoreticandtheprocessingtechnologiesresearchesaboutthexylosepreparationwithcorncobs．Inordertogetthexylosecrystal，peoplehydrolysisthe13-xylanasecontaininginoomeobs，afterwiththeprocessesofneutralizing，activatedcarbontreating，filtering，thengaincleanedxylosesolution．Aftert

6、hexylosesolutionisbeingevaporated，erystaUized，divided,anddehydrated．thexyloseisprepared．Inthecurrentindustry,twiceactivatedcarbontreatments，twiceion-exchangetreatmentsareneeded．Thetraditionalmanufacturingprocessesarecostlyandcomplex．Asanovelandeffectiveseparationtechni

7、que,membraneprocesshasmanyadvantages．ThisexperimentproposesultrafiltrationintotheresearclLWestudytherelatiomhipbe帆entheeffectofultrafiltrationtreatmentandfactorssuchastrans-membranepressure,fluxandtemperature．TheresultshowstheultrafiltrationtreatmentCancutdownimpuritya

8、ndpurifythesolution．ItCantakeplaceofactivatedcarbontreatmentsandsimplifythemanipulation．SothecostCanbecomelower．Howev