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糖厂二压汁制备糖化钙澄清剂的研究

覃晓雨  
【摘要】:制糖澄清技术发展至今,数以百计的澄清剂曾被尝试于蔗汁澄清,然而只有石灰、磷酸、亚硫酸、碳酸和氢氧化镁能够适应于澄清的工业化。其中石灰是应用范围最广泛的澄清剂,无论是生产原糖还是耕地白糖,右灰都是不可或缺的澄清剂之一。在我国,制糖澄清都是以石灰乳的形式对蔗汁进行加灰的,这种加灰方式常常存在诸多不良影响,如石灰乳输送管道容易堵塞,加灰pH值的控制不准确等。在澳洲,用蔗糖钙代替石灰乳进行加灰的技术已经比较普遍,虽然这种方法能够消除石灰乳加灰的部分影响,但是也仍然存在一些不足之处,比如糖浆浓度高,难以实施配制液的澄清;糖汁反复循环增加蔗糖转化等。 本论文采用二压汁经澄清后制备糖化钙,用于一压汁的澄清。首先用澄清二压汁消和石灰制成二压汁石灰乳,然后用于高碱性下的二压汁澄清,制备糖化钙溶液。论文在充分探索二压汁溶解石灰基本特性的基础上,研究二压汁糖化钙的最佳制备工艺及条件;根据制备工艺及条件,探寻减少二压汁石灰乳加灰的滤泥损失的最佳反应条件,研究了基于离心沉降-过滤之二压汁澄清的固液分离特性。主要研究内容和结果如下: 1、通过改变氧化钙的添加量,研究不同温度下氧化钙添加量与二压汁pH值以及蔗糖/钙摩尔比之间的变化关系;实验研究了二压汁糖化钙和二压汁石灰乳的纯度和色值随碱度和时间的变化规律,结果表明,在30~50℃之间二压汁糖化钙和二压汁石灰乳纯度及色值均可以较长时间保持平稳。根据实验数据,回归了50℃下加灰量、pH值和澄清二压汁糖化钙蔗糖/钙摩尔比的变化关系,得出以下关联式:pH=8.79C0.211(0.67C3.33) Rs/c=11.184C-0.52(0.67C3.33) pH=14.25e-0.0417Rs/c,(13.81Rs/c5.88) 2、通过单因素实验,研究在二压汁碱性澄清中,磷酸添加量、反应pH和反应温度对糖化钙溶液色值和浊度的影响;结合单因素的最佳条件进行响应面实验,最终的最优化水平是:磷酸添加量28mL/L, pH11.44,温度41.9℃;响应面回归方程相关系数为0.9676,相关性和可靠性良好。在同样的条件下与传统亚法进行了澄清效果的比较,结果表明新工艺在改善清汁浊度和色值上具有明显的优越性,其中浊度可降低40%,色值可降低38%,此外,清汁的纯度和钙盐含量也得到了改善,纯度平均值可提高2AP,钙盐含量降低0.104%°Bx。 3、通过正交实验,研究了二压汁糖化钙制备采用二压汁石灰乳加灰澄清时,石灰乳胶磨时间、反应pH以及搅拌速度对二压汁滤泥转光度的影响,结果表明pH是影响最显著的因素。在未加洗水的条件下,当pH为11.4,胶磨时间为60s,搅拌速度为300r/min,滤泥转光度平均值可以降低到11.59%,损失程度与石灰乳加灰相当,不存在蔗糖三钙溶解不完全而导致滤泥转光度过高的现象。 4、在二压汁澄清的固液分离研究方面,进行了离心浓缩比以及过滤的相关研究,结果表明泥汁的浓缩比会随离心转速的增加而增加,2000r/min以上趋于平稳,泥汁平均浓缩比为16.09。抽滤实验证明了二压加灰汁泥汁在加热温度为80℃以上时易于实施过滤操作。压滤实验最终确定的压滤最佳操作条件为:温度100℃;操作压力0.1~0.15MPa。


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