木糖和木糖醇SMB色谱分离过程建模与优化

利用模拟移动床 (SMB)连续色谱技术分离木糖醇母液中的木糖和木糖醇组分 .在平衡理论的框架下 ,提出了使用基于相应的真实移动床 (TMB)的简化数学模型研究各进料液和产品流出液的流量等操作参数的变化对SMB分离性能 (以纯度和收率作为性能指标 )影响的方法 ,并采用该方法进行了操作条件寻优仿真 ,取得了满意结果 .在实验室SMB分离设备上 ,基于此最佳操作条件所得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到 1 0 0 % .

木糖醇母液分离技术研究进展

木糖醇母液是木糖醇生产中一个不可忽视的问题。母液如不综合利用,必将成为公害,这将大大制约木糖醇工业的发展。如果能从木糖醇母液中分离出木糖醇,这将大大降低成本,并可以保护环境。针对从木糖醇母液中回收木糖醇的问题,讨论了木糖醇的生产技术和分析方法,以及木糖醇母液分离工艺的研究进展。确定了目前的研究方向是,对尚在实验阶段的研究,优化各操作参数,对已工业化的过程,进一步降低生产成本。

木糖醇母液色谱分离性能优化

在实验室模拟移动床（SMB）分离设备上成功地实现了木糖醇母液中木糖和木糖醇组份的分离提纯，并在平衡理论的框架下，采用基于真实移动床（TMB）的简化数学模型，以产品纯度和收率为系统分离性能的优化指标，研究SMB分离性能与操作条件之间的关系。通过对木糖醇母液SMB色谱分离过程操作条件的寻优仿真研究，确定稳态时柱内的木糖和木糖醇浓度分布状态；计算出不同操作条件时两组分产品液各自的纯度和收率变化规律图。在阀门切换时间为15min，进料木糖醇母液中木糖浓度35g·L^-1,木糖醇浓度114g·L^-1,进料和出料总量恒定为16mL·min^-1,循环洗脱剂流量恒定为18mL·min^-1的操作条件下，木糖醇母液进料流量在1－2．3mL·min^-1范围内都可同时获得纯净木糖醇与木糖产品。在实验室SMB分离设备上进行了验证，得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到了100％，所有实验结果与仿真曲线基本吻合。因此采用基于TMB的简化的平衡理论模型进行仿真和优化研究可分析和预测木糖母液SMB色谱分离系统操作条件对系统分离性能的影响，有效地指导了产品分离实验、工业化放大设计和生产优化操作。

色谱分离树脂在木糖醇母液中的应用研究

将色谱分离技术应用于木糖醇母液,再次回收母液中的木糖醇,通过选定吸附剂,研究了流速、温度以及进料浓度对木糖醇母液的分离影响情况,结果表明,应用于木糖醇母液的合适的色谱分离树脂及其最佳分离条件是:其树脂型号为CR-Ca型,流速1.0BV/h、温度70℃、浓度45%~50%;对1吨木糖醇含量54%的母液进行试生产,得到木糖醇晶体约70Kg,为色谱分离技术在木糖醇母液中的应用提供了一定的理论参考依据。

木糖与木糖醇色谱分离操作的质量优化

利用模拟移动床（SMB）连续色谱技术分离木糖醇母液中的木糖和木糖醇组分。在平衡理论的框架下，提出了使用基于相应的真实移动床（TMB）的简化数学模型，来研究各进料液和产品流出液的流量等操作参数的变化，对SMB分离性能（以纯度和收率作为性能指标）影响的方法。采用本方法进行了操作条件寻优仿真，并取得满意结果。在实验室SMB分离设备上，基于此最佳操作条件所得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到100％。

代谢改造热带假丝酵母发酵木糖母液生产木糖醇

木糖醇是一种在食品、医药、轻工等领域具有广泛用途的多元醇,目前主要通过酸水解木聚糖获得木糖并进一步化学催化加氢方法制备。提取木糖过程中会产生大量的木糖母液副产物,其中含有一定浓度的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等碳源,以及少量的糠醛、四氢呋喃等物质。研究微生物转化木糖母液生产高附加值化学品不仅能够提高木糖母液的利用价值,而且能够减少环境污染。热带假丝酵母不仅能够利用葡萄糖,也具有高效的木糖代谢途径。首先利用代谢工程技术删除了热带假丝酵母菌株的木糖醇脱氢酶基因,获得能够转化木糖积累木糖醇的突变株。在此基础上,评价了突变株在木糖母液培养基中的发酵性能。通过单因素优化实验确定了突变株发酵生产木糖醇较优的发酵工艺:培养基组成为木糖母液300g/L,玉米浆5g/L;最佳发酵条件为:发酵温度35℃,初始p H为5.0,接种量15%,200r/min摇床培养140h。利用优化后的发酵工艺,木糖醇产量达到83.01g/L。初步建立了转化木糖母液生产木糖醇的工艺,为进一步利用木糖母液奠定了基础。