◎戚健华(湛江华资农垦糖业发展有限公司广丰分公司,广东 湛江 524000)
基于气浮清净技术在糖厂应用的几种工艺方法研究
◎戚健华
(湛江华资农垦糖业发展有限公司广丰分公司,广东 湛江 524000)
在本文中笔者以自己多年糖厂的工作经验着手,详细地介绍了气浮清净技术在国内外糖厂中所使用的几种工艺方法,并逐一对每种方法开展特征分析和关键技术论述,希望为气浮清净技术的推广做出一定的贡献。
气浮清净技术;糖厂;工艺方法
一般情况下,糖厂技术人员为了增强在气体浮动的过程中气泡上升的速度与效果,都让糖浆中原来的微粒聚合为面积较大的絮状物。因此在实际操作过程中技术人员常常在糖浆当中加入一定量的石灰与磷酸,使微粒能够快速进行凝絮。
现在气浮清净技术在糖厂中的使用已经变得十分广泛,不但能够在甘蔗糖生产企业中使用该技术,在炼糖厂中气浮清净技术也有了广泛的运用。气浮清净技术是使用糖浆时气泡所产生的浮力把糖液中不能够溶解的固态微粒进行浮起,待微粒升至液体表层,工作人员就可以把这些微粒进行去除,从而有效提升糖浆的纯净程度。对于气浮清净技术,在世界范围内都是在炼糖厂中开始使用此项技术,用来对原糖当中的回溶糖浆进行处理。
针对炼糖厂的回溶糖浆使用气浮清净技术开展处理,其技术方法是:在回溶糖浆当中掺入一定量的磷酸与石灰,并进行加热处理。在加热过程时,回溶糖浆里会产生大量的磷酸钙物质,这种物质会在糖浆中呈现絮状形态。这些絮状形态的磷酸钙在回溶糖浆中会对其中的大分子胶状物与色素进行吸附,同时抓取回溶糖浆中的其他悬浮物。之后工作人员在回溶糖浆里掺入大小适中的一定量气泡,并在此基础上进行絮凝剂的掺加,让回溶糖浆产生二次絮凝,以此形成体积更加庞大、结构更加稳定的絮状物,再利用糖浆中原有的气泡,使这些絮状物能够逐渐上浮,并在回溶糖浆表层形成一层浮渣,最后工作人员在对浮渣和糖浆开展脱离操作,剩下的即为纯度较高的清糖浆了。
使用气浮清净技术的优点在于,能够有效去除糖浆当中所含有的可见杂质,显著增强糖浆的品质,但针对可溶性杂质,该技术仍存在有一定的缺陷。例如针对杂色色素的去除率,据研究表明只有30%左右,相关科研人员正在尝试在现有试剂中掺入一定量的阳离子表面活性剂,以求增强试剂的脱色效果。
在蔗糖厂进行压榨糖浆的过程中,使用气浮清净技术的流程如下:首先,工作人员需要把糖浆的温度加热至85 ℃左右,再在每千克糖浆当中掺入重量为200~300 mg的P2O5,同时加入一定量的糖化钙对P2O5所产生的酸性进行中和。然后再使用机械破碎或者加压溶气的办法对蔗糖糖浆进行充气,再在每千克糖浆当中加入重量为10~15 mg的絮凝剂。最后在使用气浮清净技术对糖浆中的杂质开展分离操作,所产生的浮渣需要回流到混合汁当中。
经研究表明,在蔗糖糖浆中使用气浮清净技术,对糖浆中可见杂质祛除率达到了90%以上,糖浆黏度降低了30%左右,糖浆中杂色色素的去除率达到了15%左右,蔗糖成品的杂质含量显著降低。
在蔗糖厂进行蔗糖制作的过程中使用气浮清净技术,所需要使用到的仪器设备较为简易,但是对于操作人员技术层面上的要求较高,尤其是操作人员对掺入糖浆当中的试剂含量需要有清晰的把握,并且对于糖浆当中的pH值需要调试适当。因此笔者认为,气浮清净技术在蔗糖厂中进行使用,其关键点就是在于操作人员个人能力的要求。
经过笔者调查发现,在西方的先进国家蔗糖厂中几乎都是使用没有滤布的真空吸滤机,使用这种吸滤机所产生的滤汁都是呈现浑浊状态的,这些滤汁一旦回流到混合汁中就会对蔗糖的整体质量产生很大的影响。研究表明,在使用此方法之后,蔗糖成品的质量有了显著的提升。
而国内的蔗糖厂绝大多数都是使用的含有滤布的吸滤机,这种吸滤机所产生的滤汁的整体质量要比沉淀器中所得到的糖汁质量低很多。这种情况会对蔗糖产品的整体质量产生极为严重的影响,因此必须要在技术层面上进行改进。而在20世纪90年代初期,广东省的某一蔗糖生产厂将得到的滤汁使用了气浮清净技术,并在每千克滤汁中加入了质量为400 mg的P2O5,同时为了中和滤汁中的酸性,技术人员又在滤汁中加入了一定量的石灰乳,让滤汁的pH值始终稳定在7.1~7.3。在此之后,对滤汁进行气泡絮凝剂的添加。结果表明,经过上述处理后所得到的清汁质量得到了极为显著的改善,蔗糖纯度上升了0.8度,杂色色素含量降低了30%,蔗糖杂质含量减少了70%左右,由此而生产的蔗糖质量也有了明显的提升。
该方法是近年来糖厂加工产品的最新方法,可以与碳酸法联合进行使用,同时也可与亚硫酸法联合使用,并且能够展现出不一样的效果。
所谓低温磷浮法,就是在温度较低的环境中(一般情况下,碳酸法糖厂的作业温度在45 ℃以下,亚硫酸法糖厂的温度在55 ℃以下),技术人员把混合汁迅速开展磷浮处理,并把得到的青汁返回糖厂进行澄清操作。通过研究表明,低温磷浮法能够得到纯度较高的青汁,依靠此种方法能够大量减少清汁中的固态杂质,如淀粉、蛋白质等,还能够减少可溶性硅化物约三分之一,这种方法给之后所开展的糖浆澄清作业打下了坚实的基础。
在我国目前的糖厂生产过程中所使用到的气浮清净技术,绝大多数都借鉴了国外的先进案例,并进行了技术改良,取得了较为突出的效果。但该技术仍处在研究阶段,并非十分成熟。笔者认为相关技术人员应增强研发力度,这样才能让此技术能够在中国国情下被充分运用。
[1]霍汉镇.气浮清净技术在糖厂应用的几种工艺方法[J].广西蔗糖,2003(3):38-41.
[2]李锦生,何凤仪,胡智雄.气浮清净工艺处理甘蔗糖液的试验研究[J].甘蔗糖业,2010(2):26-31,41.
Several Flotation Process for Clean Technology in the Application of Research-based Sugar
Qi Jianhua
(Chinese-owned Zhanjiang Sugar Land Reclamation Development Co. Ltd., Guangfeng Branch,Zhanjiang 524000, China)
In this paper the author many years of experience working with their sugar to proceed,detailed description of the process for several flotation clean technology in the domestic sugar used in, and one by one for each method to carry out the key features and technical analysis discussion, we hope to make some contribution for the promotion of flotation clean technology.
Flotation clean technology; Sugar refinery; Process methods
TS244
10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.12.029