离子交换对糖生产的作用.doc

离子交换树脂在精糖生产中的应用(糖液脱色)原糖回溶糖浆用树脂处理白糖回溶糖浆用树脂处理离子交换树脂很善于除去糖液中的各种杂质,特别是有色物质和灰分。由于树脂的价格较高,树脂与所用设备的投资较大,而且还需要周期性地进行再生处理,使树脂保持良好的性能;如果所处理的物料含杂质较多,就会缩短树脂的工作周期,增大再生费用。因此,它主要用在精炼糖厂中生产精糖及优质糖浆,在一些甜菜糖厂中亦有用以处理清汁或糖浆,但它还较少直接用于甘蔗糖厂。为延长树脂的工作周期和寿命、降低消耗与成本,糖液在通过树脂柱前需要经过适当的预处理,除去原料中的大部分非糖分,特别是其中对树脂有较大污染的成分(如会堵塞树脂中微细孔道的悬浮物及大分子有机物)。通常将树脂装于圆筒形的树脂柱中,糖液连续地通过。树脂柱内装载树脂的体积称为床容积(bedvolume),简写为BV。工业用的树脂柱的床容积通常由1~10m3,也有较小或较大的。这是树脂柱的基本单位,它工作时的各种物料量都以BV为单位。例如溶液通过树脂柱的流量速度为2~4BV/h,即每小时通过溶液的体积为树脂床容积的2~4倍。树脂的处理能力亦常以BV为单位计算。为制造高质量的精糖,使用离子交换树脂除去各种色素与杂质是效果最好也是现今最通用的方法。国外精炼糖厂从50年代已开始使用离子交换树脂对糖液进行高度脱色,初时是在经过骨炭或活性炭脱色之后再通过树脂脱色,以后不少新建或改建的炼糖厂以使用树脂脱色为主。制造精糖的原料主要有原糖和白糖两类,国外多数精炼糖厂以原糖为原料。原糖经过蜜洗后回溶成糖浆,经过碳酸法或磷酸法(或兼用阳离子表面活性剂作脱色剂)初步提净,经活性炭处理后再用树脂除去其中残留的色素和无机物,得到很高纯度和很低色值的糖浆。用它煮制精糖时,前三系(或四系)的糖可混合作成品。也有些厂不用活性炭,或用老化的旧树脂作前级处理。国内的糖厂一般用白糖作原料,回溶后经过隔筛与粗滤器(用石英砂或旧树脂)除去悬浮物,然后用树脂处理,可制得低色值和低灰分的产品。糖浆的粘度高,通过树脂床的流体阻力较大,故糖浆的浓度不能过高,如62~68ºBx,并保持72~80℃。国外的大型炼糖厂为减少煮糖时的蒸发水量、加速煮糖过程,减少糖浆浓缩过程中的色值增加,常用三效膜式蒸发罐将糖浆再浓缩至72~75ºBx再煮糖。在精糖生产中应用树脂,主要目的是除去色素,故所用的树脂要有较高的脱***能。糖液中有色物质的种类很多,大部分是弱酸性的有机物,在水溶液中带负电,但也有部分有色物的酸性和电荷很弱,甚至不带电(或有***电荷);它们有部分是高分子量的。因此,通常使用阴离子型强碱性大孔树脂,它们能较好地除去带负电以至不带电的有色物,以及分子量较高的各种杂质,并较耐污染。它们除脱色外,还可吸附除去硫酸根和磷酸根等无机物。这类阴离子树脂以OH-型式运行时,还可除去***根和硅酸盐应当先在实验室内进行小型试验,用不同类型的树脂和不同的组合来处理糖液,据此选取适当的树脂品种和组合,以及各项技术条件,作为设计和生产运行的依据。1、原糖回溶糖浆用树脂处理国外精炼糖厂早期使用苯乙烯系阴离子树脂。如日本一糖厂日处理原糖400吨,有三个树脂柱,各装5m3强碱性***型阴离子树脂。回溶糖浆先经过碳酸法清净,63ºBx,73℃,经颗粒活性炭处理后,ºSt。澳大利亚的精炼糖厂亦用苯乙烯系树