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D?木糖作为自然界中重要的碳水化合物之一,具有促进肠道内的双歧杆菌生长且不被人体消化吸收的功效,广泛用于食品、医药等领域。以植物纤维废料为原料,采用水解法提取D?木糖,所得木糖水解液中常含无机酸(水解催化剂)。工业上多用酸碱中和法降低水解液的酸度,但无法回收酸,且增加后续离子交换工段负荷,而用离子排斥色谱法脱酸,在一定程度上可以克服上述缺点。尽管有学者开展了木糖水解液脱酸等类似工作,但是探索并完善植物提取功能糖的色谱工艺任重道远。本文旨在建立一种绿色、高效的用于分离木糖水解液中糖与酸的离子排斥色谱分离方法,并对木糖水解液静态、动态传质机理和色谱分离技术进行基础研究,为木糖水解液中糖酸离子排斥色谱分离的工业化放大提供理论参考。主要工作和结论如下:首先,以静态形式系统地从九种树脂中初筛出能将木糖水解液中糖与酸分离的较佳树脂,并研究了静态吸附等温线、静态吸附热力学和静态吸附动力学的特征。结果表明,四种H型树脂HD?8、D001、001×7和LS001通过Donnan排斥机制能够实现糖与酸的较好分离,四种树脂对D?木糖吸附符合Freundlich模型,树脂吸附D?木糖为多分子层吸附。ΔH>0,四种树脂吸附D?木糖为物理吸热过程;ΔG<0,四种树脂吸附D?木糖是自发反应;ΔS>0,吸附时D?木糖分子在固液界面间的自由度有所增加。树脂吸附D?木糖主要受到液膜扩散的控制,吸附过程符合准二级反应动力学。然后,以动态形式复筛并确定了四种H型树脂HD?8、D001、001×7和LS001的分离性能,研究了料液浓度、固定床温度、填料层高度和洗脱剂流速等操作参数对固定床中糖与酸色谱分离的影响规律,并探讨了糖与酸分离时固定床穿透特征与模型。结果表明,以分离度和D?木糖的回收率为指标,H型的LS001树脂动态分离糖与酸的效果较佳,并且,在填料层高度50 cm(内径2.2 cm)、流速2 mL/min和柱温50℃的条件下,糖与酸的分离度可以达到0.83,D?木糖回收率约为96.24%(洗脱66 min)。三种固定床穿透模型(Thomas、Yoon?Nelson和Adam?Bohart)中,Thomas与Yoon?Nelson模型适用于糖与酸固定床穿透过程的模拟。最后,利用gPROMS软件对集总动力学色谱模型进行了求解,得到的洗脱模拟曲线用实验数据进行了验证,并用自行搭建的模拟移动床对实际料液中的糖与酸进行连续分离。结果表明,色谱模型具有较高的拟合度,计算值与实验值相近,证明了模型的适用性。采用模拟移动床简易装置分离木糖水解液中的糖与酸,当固定循环量时,糖和酸的回收率分别达到了42.28%和35.34%,两者的分离度为0.55,这为模拟移动床的设计以及色谱柱的工业放大提供了理论指导与技术支持。