工艺流程设计

工艺流程设计工程名称：1000吨/年型羧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桂林理工大学小题大作参赛团队20238月第1章木聚糖提取工艺路线的选择 01.1 酸法 11.21.32章2.12.22.33章3.13.23.3

碱法 1高温蒸煮法 1木聚糖醚化工艺路线的选择 3NaOH和一氯乙酸用量对DS的影响 3醚化和碱化反响时间对DS的影响 4醚化和碱化反响温度对DS的影响 5流程设计说明 7蔗渣原料预处理阶段 7木聚糖提取阶段 7羧甲基木聚糖合成阶段 831章木聚糖提取工艺路线的选择据我们了解所知常用的木聚糖提取方式主要有以下3种。酸法于木糖的生产。碱法〔60℃〕用较难，易造成环境污染。高温蒸煮法在高温的环境中，木聚糖链发生水解断裂，释放出乙酸降低环境的pH值，糖。线。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游离。故而承受硫酸预处理甘蔗渣，即用0.1%强酸在60℃下浸泡蔗渣。同时，由于木聚糖不溶于乙醇，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℃下浸泡粉碎后的蔗渣6V〔0.1%硫酸〕V〔蔗渣〕1.5：1。压出滤液得处处V〔水〕V〔蔗渣〕1：11201个小时将木聚糖释放出来。由于压滤后得到的溶溶液经三效蒸发后在可常温下用95%的乙醇进展21将沉淀集合经离心机将木聚糖分别出来。2章木聚糖醚化工艺路线的选择NaOH溶液对CB溶液进展醚化得到产品CBX。在碱化、醚化的过程中不同因素会对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。NaOHDSBXBXD-木糖(AXU)为构造单元的简洁聚合物的根底上，以换算出的AXU物质的量为基准来衡量的。n(一氯乙酸)∶n(AXU)=1.25∶1.00投料，V(乙醇)∶V(水)=8∶2，45℃下碱化2h，65℃下醚化3h，考察氢氧化钠用量对DS的影响，结果见图1。DSn(氢氧化钠)∶n(AXU)=3.25∶1处消灭极大值。0.6D0.4(代0.201.5 2 2.5 3n(NaOH)/n(AXU)

3.5 4图1.氢氧化钠用量对DS的影响按n(氢氧化钠)∶n(AXU)=3.00∶1.00投料，V(乙醇)∶V(水)=8∶2，45℃下DS的影响，结果见图2。DS随着一氯乙酸用量的增大而增大，在n(一氯乙酸)∶n(AXU)=1.25∶1处消灭极大值。0.40.3D( 0.2代取0.100.5 1 1.5 2

2.5 32.DS的影响醚化和碱化反响时间对DS的影响)∶n(一氯乙酸)∶n(AXU)=3.00∶1.25∶1.00投料，V(乙醇)∶V(水)=8∶2，碱化温度为45℃，653h，考察碱化时间对DS的影响，结果见图3。在碱化开头时，羧甲基木聚糖的DS随反响时间的延长而2hDS到达最大值，而后开头缓慢的下降。0.4)S 0.35D(代取 0.30.250 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4碱化时间/h3.DS的影响按)∶n)∶n(AXU)=3.00∶1.25∶1.00V乙醇)∶V(水)=8∶2，452h650.5、、5h4。DS随醚化时间的延长而增大，醚的延长，反响物木聚糖与醚化剂能够更充分接触，DS会增加；但时间过长，副反响会增加，DS下降。0.30.25( 0.2代取0.150.1

0.5 1.5 2.5

3.5 4.5 5醚化时间/h图4. 醚化时间对DS的影响醚化和碱化反响温度对DS的影响按)∶n)∶n(AXU)=3.00∶1.25∶1.00V乙醇)∶V(水)=8∶22h，653hDS的关系，结果随碱化温度的增加而降低。这可能是由于开头随着碱化温度上升，BX颗粒的渐渐溶胀，DS随之增加；但反响温度过高，BX易发生交联和热糊化，不利于产物生成。0.30.25(代0.2取0.150.1

30 35

55 65碱化温度/℃5.DS的影响按)∶n)∶n(AXU)=3.00∶1.25∶1.00V乙醇)∶V(水)=8∶2，452h3hDS的影6。DS70℃处消灭极大BX发生降解。0.30.25) 0.2(取代0.15取0.10.0545 55 65 70 75 806.DS的影响n蔗渣木聚糖构造单元∶n氢氧化钠∶n(一氯乙酸)=第3章流程设计说明聚糖提取、羧甲基木聚糖合成。蔗渣原料预处理阶段〔L101〕粉碎后，用输送带〔V101〕送至洗涤机〔L102〕清洗蔗渣。经过压滤机〔L103〕将蔗渣中的污水除掉，而干净〔V100.1浸泡，蔗渣再通过其次浸泡槽〔F101b、第三浸泡槽〔F101c、第四浸泡槽〔F101d、第五浸泡槽〔F101e、第六浸泡槽〔F101f〕动态浸泡六个小时。浸泡好的蔗渣经过浆泵J101c〕送至压滤机L10的蔗渣与水一起送至第一蒸煮罐〔F102a〕中进展蒸煮，再经过其次个蒸煮罐〔F102b〕动态蒸煮一个小时，最终将蒸煮好的蔗渣送至下个阶段。木聚糖提取阶段来至上一工段的蔗渣经过压滤机〔L20，蔗渣经过洗涤送至纸浆板系统。滤液则送入一个三效蒸发系统〔C201〕蒸发出多余的水分。蒸发出来的溶液经过一个管式换热器(C203进展降温，将物料液送至第一乙醇沉淀槽F204，用工业乙醇将木聚糖沉淀出来，再经过其次乙醇沉淀槽〔F204b〕进展二次沉淀。其中沉淀那一局部一起送至离心机〔L20，将固体的木聚糖离心出来，并送至羧甲基木聚糖合成阶段来至上一工段的木聚糖、经过计量槽〔 Y302a，一氯乙酸经过计量槽Y302，冠醚经过计量槽〔Y302，NaOH溶液经过计量槽〔Y302，还有确定的工业乙醇溶液，一起在第一反响器〔D301a〕混合反响，再经过其次反响D301〔D301〔C301〕〔D302〕〔D303〕时用回收回来的乙醇进