利用膜分离与木质纤维素酸水解耦合提高还原糖收率的方法

摘要

本发明涉及一种利用膜分离与木质纤维素酸水解耦合提高还原糖收率的方法，该方法把水解反应和膜分离耦合在一起，实现水解产物的及时分离，避免水解产物继续降解，从而提高还原糖的收率，同时有效减少了发酵抑制物的生成，有利于后续发酵。该方法将普通过滤、微滤、超滤有机结合使用，有效减轻了水解液对超滤膜的污染，各滤膜截留物重新返回反应釜继续水解，提高了底物转化率和水解产物纯度，进而提高了还原糖收率。

主权项

利用膜分离与木质纤维素酸水解耦合提高还原糖收率的方法，其特征在于包括有以下步骤：1）木质纤维素的酸水解：通过酸性溶液水解木质纤维素，得到水解液，所述的木质纤维素为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、草类或硬木木屑，所述的酸水解温度为200 ℃，压力为1.6 MPa，酸性溶液中酸的质量分数为0.01%~0.1%，所述的酸性溶液中的酸为硫酸、盐酸、硝酸、甲酸或马来酸；2）普通过滤：将步骤1）所得水解液通过过滤，得到含木质纤维素小粒子、高聚糖和还原糖的透过液，截留的木质纤维素大粒子留在反应釜中继续水解，所述的普通过滤采用200~1000目不锈钢滤网过滤，不锈钢滤网设在水解液的出口，位于反应釜中部；3）微滤过滤：将步骤2）得到的透过液通过微滤过滤，得到含高聚糖和还原糖的透过液，截留的木质纤维素小粒子返回反应釜继续水解；所述的微滤采用的滤膜平均孔径为0.1~1 μm，所述的滤膜采用有机膜或无机陶瓷，所述的滤膜的组件形式为卷式有机膜组件、管式有机膜组件、板框式有机膜组件或管式无机膜组件；所述的有机膜为聚芳醚砜、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯；4）超滤过滤：将步骤3）得到的透过液通过超滤过滤，得到含还原糖的透过液，截留的高聚糖返回反应釜继续水解，所述的超滤采用的超滤膜的截留分子量为1000~10000道尔顿，所述的超滤膜采用有机膜或无机陶瓷，所述的超滤膜的组件形式为卷式有机膜组件、管式有机膜组件、板框式有机膜组件或管式无机膜组件，所述的有机膜为聚芳醚砜、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。