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食品级过氧化氢是一种环保型食品加工助剂和消毒剂,具有广谱、高效的杀菌特点,可用于软包装纸和罐头消毒、奶和奶制品杀菌、面包发酵、食品纤维脱色、食品防腐和保鲜剂等。随着我国经济的不断发展以及我国政府和广大消费者食品安全意识的逐步加强,市场对食品级过氧化氢的需求也越来越多。
目前国内外有关过氧化氢的提纯净化技术主要集中于精馏法、吸附技术、离子交换树脂法、结晶法、超临界流体萃取法、膜分离技术。其中,离子交换树脂法工艺简单、生产条件温和、成本低,备受研究和生产部门重视。本文利用活性碳与离子交换树脂制备食品级过氧化氢,并对其中技术细节进行了深入研究。
采用瓶点法测定了各树脂对单一离子和复合离子的交换平衡等温线,并对各树脂的离子交换能力进行了比较。在此基础上结合本组前期工作对各树脂抗氧化能力的考察结果,筛选出阳离子交换树脂15WET、阴离子交换树脂HP555作为食品级过氧化氢制备用树脂。
使用Langmuir和Freundlich模型方程分别对阳离子交换树脂15WET离子交换平衡等温线进行拟合,并对两种模型方程的拟合效果进行了比较,Langmuir模型方程能够更好的与单一离子交换过程的实验数据吻合。
设计并搭建一套年产15吨食品级过氧化氢(35%)中试装置。对中试装置的运行状况进行了考察,内容包括材质适用性、树脂使用寿命、过滤器适用性、产品质量及产品质量随时间变化情况等。结果表明,该装置能够稳定生产出符合相关标准的过氧化氢产品。此外,制定出该中试装置《操作规程》,方便装置使用。
最后,对年产5000吨食品级过氧化氢(35%)工艺流程及设备进行了初步设计,并对该项目做出经济评价,其基本建设投资为219.8万元,总投资为261.1万元。假设产品能够全部顺利售出,则年利润为211.2万元;项目的资金回收期为12个月;成本利润率为8.9%。