糖廠二壓汁高pH混凝及強(qiáng)化澄清研究.pdf

1、蔗汁澄清是制糖生產(chǎn)影響重大的工藝過程之一，其澄清工藝及效果對糖品質(zhì)量、收回、節(jié)能、環(huán)保、降耗等產(chǎn)生重要的影響。我國糖廠主要采用亞硫酸法和碳酸法澄清工藝生產(chǎn)白糖，其中，亞硫酸法生產(chǎn)的白糖含硫量較高，而碳酸法生產(chǎn)的白糖質(zhì)量比亞硫酸法生產(chǎn)的白糖質(zhì)量好，但成本較高且產(chǎn)生大量堿性濾泥造成環(huán)境污染，隨著國家對白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量及環(huán)境保護(hù)的要求不斷提高，現(xiàn)行的工藝面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此，對蔗汁澄清過程新工藝進(jìn)行系統(tǒng)的研究具有重要的意義。
　　 本文以

2、蔗汁澄清原理為基礎(chǔ)，依據(jù)清濁分流原則，提出將提汁過程中的一壓汁與二壓汁分開，針對二壓汁量少，非糖分多的特點(diǎn)，對二壓汁采用高效低溫高pH值澄清的工藝。
　　 本文對二壓汁的高效低溫高pH澄清工藝進(jìn)行探討，本著高效低耗、節(jié)能環(huán)保的原則，提出采用高pH混凝的提凈工藝技術(shù)路線;研究了采用鎂鹽及殼聚糖進(jìn)行二壓汁高pH值混凝的方法及優(yōu)化條件;針對蔗汁高pH混凝的沉淀物為難沉降懸移質(zhì)及因?yàn)V餅為高可壓縮性而無法過濾的特點(diǎn)，研究了通過添加助沉助濾

3、劑來強(qiáng)化固液分離澄清方法。論文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1、針對二壓汁的特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)目前國內(nèi)外的研究進(jìn)展，進(jìn)行了在高pH值條件下用硫酸鎂和殼聚糖對二壓汁進(jìn)行單一和復(fù)合混凝劑的澄清試驗(yàn)。通過改變pH值、溫度、澄清劑添加量，研究單一混凝劑及單因素條件對二壓汁澄清效果的影響;在此基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化兩種澄清劑的復(fù)合混凝澄清及其條件。單因素試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在高pH值條件下兩種混凝劑對二壓汁均有良好的澄清效果，硫酸鎂

4、的脫色及提凈效率均優(yōu)于殼聚糖。復(fù)合混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，硫酸鎂與殼聚糖對二壓汁的清凈具有協(xié)同作用，硫酸鎂-殼聚糖復(fù)合混凝的澄清效果優(yōu)于單一混凝劑澄清;最佳工藝條件為硫酸鎂0.5％，殼聚糖464 mg/kg，溫度60℃，pH=11.06。進(jìn)行了二壓汁的硫酸鎂和殼聚糖復(fù)合混凝澄清與傳統(tǒng)亞硫酸法工藝澄清的對比試驗(yàn)，在最優(yōu)工藝條件下，復(fù)合混凝劑的高pH澄清與傳統(tǒng)亞硫酸澄清工藝相比，清汁純度提高約6AP，脫色率提高約25％。
　　 2、采用多

5、種甘蔗糖廠副產(chǎn)品，包括蔗糠、濾泥和鍋爐蔗渣飛灰作為助沉劑對二壓汁進(jìn)行混凝澄清沉降的實(shí)驗(yàn)研究。在確定最佳絮凝條件后，通過對比不同助沉劑不同添加量的對比試驗(yàn)，得出不同的沉降曲線，最終確認(rèn)鍋爐蔗渣飛灰為最適助沉劑，最佳投加量為2％。當(dāng)絮凝劑的添加量為3 mg/kg、蔗汁溫度60℃、蔗渣灰的添加量為2％時(shí)，泥汁在5分鐘內(nèi)沉降基本完成，而經(jīng)最終濃縮后，泥汁體積為30％。論文還進(jìn)行了添加蔗渣灰對澄清汁質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，蔗渣灰具有提高澄清效果的作

6、用，在原二壓汁高pH澄清最佳工藝基礎(chǔ)上及在2％的最適添加量的情況下，清汁濁度基本不變、純度提高了0.17AP、脫色率提高了33.48％。
　　 3、對二壓汁進(jìn)行助濾劑助過濾的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用糖廠鍋爐蔗渣燃燒飛灰作為助濾劑，可以實(shí)現(xiàn)糖廠二壓汁低溫高pH混凝澄清的泥汁或全汁過濾。蔗渣灰添加量及過濾壓力對過濾速度具有明顯的影響，最適添加量為2％、最佳過濾壓力為0.05Mpa。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，蔗渣灰助濾的二壓汁低溫高pH混

7、凝澄清的恒壓過濾可用q2+2qeq=Kt來描述，蔗渣灰添加量2％，過濾壓力為0.05Mpa時(shí)過濾常數(shù)為K=400.0 L2m-4min-1、qe=2.8 Lm-2。回歸方程與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合。
　　 4、進(jìn)行了二壓汁高pH值混凝澄清與傳統(tǒng)亞硫酸法澄清的澄清效果對比實(shí)驗(yàn)研究。在假設(shè)一壓汁為70％，二壓汁為30％的情況下，將二壓汁用本研究的低溫高pH值混凝澄清得到的清汁與一壓汁混合，然后用亞硫酸法澄清，得到的清汁與模擬混合汁用同樣亞