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蔗汁澄清是制糖生产影响重大的工艺过程之一,其澄清工艺及效果对糖品质量、收回、节能、环保、降耗等产生重要的影响。我国糖厂主要采用亚硫酸法和碳酸法澄清工艺生产白糖,其中,亚硫酸法生产的白糖含硫量较高,而碳酸法生产的白糖质量比亚硫酸法生产的白糖质量好,但成本较高且产生大量碱性滤泥造成环境污染,随着国家对白砂糖产品质量及环境保护的要求不断提高,现行的工艺面临严峻挑战,因此,对蔗汁澄清过程新工艺进行系统的研究具有重要的意义。本文以蔗汁澄清原理为基础,依据清浊分流原则,提出将提汁过程中的一压汁与二压汁分开,针对二压汁量少,非糖分多的特点,对二压汁采用高效低温高pH值澄清的工艺。本文对二压汁的高效低温高pH澄清工艺进行探讨,本着高效低耗、节能环保的原则,提出采用高pH混凝的提净工艺技术路线;研究了采用镁盐及壳聚糖进行二压汁高pH值混凝的方法及优化条件;针对蔗汁高pH混凝的沉淀物为难沉降悬移质及因滤饼为高可压缩性而无法过滤的特点,研究了通过添加助沉助滤剂来强化固液分离澄清方法。论文主要的研究内容和结果如下:1、针对二压汁的特点进行分析,根据目前国内外的研究进展,进行了在高pH值条件下用硫酸镁和壳聚糖对二压汁进行单一和复合混凝剂的澄清试验。通过改变pH值、温度、澄清剂添加量,研究单—混凝剂及单因素条件对二压汁澄清效果的影响;在此基础上采用响应面分析法优化两种澄清剂的复合混凝澄清及其条件。单因素试验研究结果表明,在高pH值条件下两种混凝剂对二压汁均有良好的澄清效果,硫酸镁的脱色及提净效率均优于壳聚糖。复合混凝实验结果显示,硫酸镁与壳聚糖对二压汁的清净具有协同作用,硫酸镁-壳聚糖复合混凝的澄清效果优于单一混凝剂澄清;最佳工艺条件为硫酸镁0.5%,壳聚糖464mg/kg,温度60℃,pH=11.06。进行了二压汁的硫酸镁和壳聚糖复合混凝澄清与传统亚硫酸法工艺澄清的对比试验,在最优工艺条件下,复合混凝剂的高pH澄清与传统亚硫酸澄清工艺相比,清汁纯度提高约6AP,脱色率提高约25%。2、采用多种甘蔗糖厂副产品,包括蔗糠、滤泥和锅炉蔗渣飞灰作为助沉剂对二压汁进行混凝澄清沉降的实验研究。在确定最佳絮凝条件后,通过对比不同助沉剂不同添加量的对比试验,得出不同的沉降曲线,最终确认锅炉蔗渣飞灰为最适助沉剂,最佳投加量为2%。当絮凝剂的添加量为3mg/kg、蔗汁温度60℃、蔗渣灰的添加量为2%时,泥汁在5分钟内沉降基本完成,而经最终浓缩后,泥汁体积为30%。论文还进行了添加蔗渣灰对澄清汁质量的影响,结果表明,蔗渣灰具有提高澄清效果的作用,在原二压汁高pH澄清最佳工艺基础上及在2%的最适添加量的情况下,清汁浊度基本不变、纯度提高了0.17AP、脱色率提高了33.48%。3、对二压汁进行助滤剂助过滤的实验研究。实验结果表明采用糖厂锅炉蔗渣燃烧飞灰作为助滤剂,可以实现糖厂二压汁低温高pH混凝澄清的泥汁或全汁过滤。蔗渣灰添加量及过滤压力对过滤速度具有明显的影响,最适添加量为2%、最佳过滤压力为0.05Mpa。对实验数据进行回归,蔗渣灰助滤的二压汁低温高pH混凝澄清的恒压过滤可用q2+2q。q=Kt来描述,蔗渣灰添加量2%,过滤压力为0.05Mpa时过滤常数为K=400.0L2m-4min、q。=2.8Lm-2。回归方程与实验数据基本吻合。4、进行了二压汁高pH值混凝澄清与传统亚硫酸法澄清的澄清效果对比实验研究。在假设一压汁为70%,二压汁为30%的情况下,将二压汁用本研究的低温高pH值混凝澄清得到的清汁与一压汁混合,然后用亚硫酸法澄清,得到的清汁与模拟混合汁用同样亚硫酸法澄清的清汁进行比较,结果表明清汁色值可降低约30%,纯度可提高近3GP,浊度基本不变,钙盐含量降低约6.5%。本论文的研究表明,二压汁的高pH混凝澄清,在强化的固液分离条件下是可行的;二压汁的分流澄清可提高蔗汁的澄清效果。本研究发展了一项蔗汁澄清的技术,为糖厂的工艺改革和进一步研究作出了一定的贡献。