一种脱除木质纤维素预水解液中抑制物的方法

本发明公开了一种应用渗透汽化技术对木质纤维素预水解液中毒性抑制物进行脱除/回收、糖分进行浓缩的方法。通过下述方案予以实现：首先调节木质纤维素预处理得到的预水解液的pH值至2.0～5.0，并经过滤处理以去除悬浮性杂质；然后采用渗透汽化膜进行抑制物脱除/回收，葡萄糖、木糖等糖分被渗透汽化膜截留，弱酸性抑制物(甲酸、乙酸、乙酰丙酸)、糠醛类抑制物(糠醛、5-羟甲基糠醛)则不断透过渗透汽化膜，同时在透过侧可得到较高浓度的抑制物组分。因此，本发明在脱除预水解液中的各种抑制物的同时，保留了预水解液中的各种糖分，从而实现预水解液中糖分的净化、浓缩，提高糖分的可发酵性，并使抑制物组分得以资源化回收。

1.一种应用渗透汽化技术对木质纤维素预处理得到的预水解液进行抑制物脱除/回收和糖分浓缩的方法，其特征是：首先调节木质纤维素预处理得到的预水解液的pH值至2.0～5.0，并对木质纤维素预水解液进行过滤处理以去除悬浮性的杂质；然后再用渗透汽化膜组件对经过滤处理得到的透过液进行渗透汽化分离，所用渗透汽化膜为聚二甲基硅氧烷/聚丙烯腈复合膜、沸石填充聚二甲基硅氧烷/聚丙烯腈复合膜或聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯复合膜，预水解液中的糖分被渗透汽化膜完全截留，而弱酸性抑制物甲酸、乙酸和乙酰丙酸，糠醛类抑制物糠醛、5-羟甲基糠醛则不断透过渗透汽化膜，从而脱除/回收预水解液中的各种抑制物，浓缩预水解液中的糖分，实现预水解液中糖分的净化、浓缩，并使抑制物得以资源化回收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的预处理方法包括化学法预处理，物理法预处理，物理化学法预处理，以及生物法预处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的木质纤维素预水解液中弱酸性抑制物甲酸、乙酸和乙酰丙酸的浓度为0.1～50g/L；糠醛类抑制物糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度为0.1～50g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的过滤处理为微滤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的微滤处理用的微滤膜的孔径为0.22～1.0μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的渗透汽化膜组件形式为板式、卷式、管式或中空纤维式。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的渗透汽化操作的方式是冷凝加抽真空的方式，透过液即为较高浓度的抑制物组分，在脱除的同时得到了回收。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的冷凝加抽真空的渗透汽化操作方式，是将木质纤维素预水解液进行过滤处理，得到的透过液泵入渗透汽化组件，在搅拌的同时连续进行渗透汽化分离，直至过滤处理后的预水解液中弱酸性抑制物甲酸、乙酸和乙酰丙酸的浓度小于1.0g/L、糠醛类抑制物糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度小于0.1g/L时停止操作。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的渗透汽化操作中的操作温度为20～80℃，上游侧压力为常压，下游侧真空度为0.01～30kPa。