專利名稱：高分子鋁鹽糖汁清凈工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用于制糖工業(yè)糖汁的清凈工藝。
目前在制糖工業(yè)中，對(duì)壓榨出的糖汁的清凈，國內(nèi)外普遍采取經(jīng)典的亞硫酸法和碳酸法。通常，亞硫酸法的非糖除去率為20-40%，除去率偏低，產(chǎn)品糖的含硫量較高，質(zhì)量受到影響。碳酸法的非糖除去率雖較高一些，一般為40-50%，但仍不夠理想，且該工藝設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高，需要有足夠的石灰為原料，且產(chǎn)品仍難達(dá)到制精糖要求。
本發(fā)明的目的在于尋求一種成本低、工藝簡(jiǎn)單，且能提高非糖除去率，較顯著地改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的糖汁清凈工藝。
本發(fā)明的主要內(nèi)容如下無機(jī)高分子鋁鹽作為一種新型高效混凝劑，在化工、輕工、冶金、礦山固液分離操作單元中已得到廣泛的應(yīng)用，如聚合氯化鋁(Poly Aluminium Chloride)簡(jiǎn)稱P.A.C.或稱作堿式氯化鋁;(Basic Aluminium Chloride)簡(jiǎn)稱B.A.C.，通式[Al2(OH)nCl6-n]m和聚合(堿式)硫酸鋁，簡(jiǎn)稱B.A.S.，通式[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m。
高分子鋁鹽的混凝機(jī)理，已超出三價(jià)鋁離子Al+3所能描述的反應(yīng)機(jī)理。高分子鋁鹽是一種兩性電解質(zhì)，極容易水解，在膠體中，投加鋁鹽混凝劑，迅速地發(fā)生了鋁離子水解和聚合過程。同時(shí)膠體粒子對(duì)水解和聚合的各種產(chǎn)物進(jìn)行強(qiáng)烈吸附，迫使粒子表面電荷和擴(kuò)散層厚度同時(shí)被降低，因而使粒子間的互相排斥能降低，從而相互接近凝聚。而水解所產(chǎn)生的聚合物以膠體形式的粒子吸附后，則粒子間產(chǎn)生架橋聯(lián)接，逐以形成較大的絮凝體。鋁鹽在不同PH值范圍的主要形態(tài)為PH＜4，[Al(OH2)n]3+n＝6-10。
4＜PH＜6，[Al6(OH)15]3+，[Al7(OH)17]4+，[Al8(OH)20]4+，[Al13(OH)34]5+6＜PH＜8，[Al(OH)3]∞(沉淀)PH＞8，[Al(OH)4]-，[Al8(OH)26]2-而這些形態(tài)可看作鋁鹽一系列水解、聚合反應(yīng)所形成的。在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中，控制鋁、OH、多價(jià)陰離子的比例和水解、聚合條件，設(shè)計(jì)合成符合特定要求的最佳形態(tài)鋁鹽混凝劑。
本發(fā)明是在充分認(rèn)識(shí)鋁鹽的基礎(chǔ)上，對(duì)鋁鹽進(jìn)行改性，以用于制糖工業(yè)中糖汁的清凈。
改性鋁鹽是在原鋁鹽上衍生的，針對(duì)被處理對(duì)象的特征，設(shè)計(jì)合成。鋁鹽的研究表明，其不是單一形態(tài)的組成物，而是包含了單體、多種聚合體在內(nèi)的各種形態(tài)，按一定比例組成的復(fù)雜化合物，所謂改性，就是在原鋁鹽的基礎(chǔ)上，針對(duì)糖液的性質(zhì)，引入多價(jià)陰離子，使鋁鹽的聚合度增大，形成一系列中間大分子量水溶性臨界多核聚合體。如鋁鹽中硫酸根離子的引入，反應(yīng)如下
可以看出，引入多價(jià)陰離子硫酸根后，在聚合物鋁離子聚合度增加的同時(shí)，正電荷也增加了，這表明了聚合體鋁離子水解速度加快，而且對(duì)負(fù)電膠體的電中和及架橋能力增強(qiáng)。就混凝效果來講，除表現(xiàn)被處理溶液剩余濁度降低外，還具有絮凝體形成快，吸附性高，泥渣過濾脫水性能好等優(yōu)點(diǎn)，從而克服了鋁鹽在糖汁清凈中所存在的沉降速度慢，過濾困難等不足之處。
改性鋁鹽-堿式鋁鹽中引入多價(jià)陰離子，原液PH4-4.5上升為3.5-4.0，這是由于多價(jià)陰離子與鋁配位，使OH被置換出來的緣故。這種置換能力的順序?yàn)镃2O2-4＞CH3COO-＞SO2-4＞Cl-＞NO-3根據(jù)蔗汁的性質(zhì)及制糖工藝要求引入多價(jià)陰離子為SO2-4，PO3-4，引入量為原液中氧化鋁含量的5-50%(重量比)。在實(shí)施工藝中，可與有機(jī)高分子絮凝劑-聚丙烯酰胺配合使用，以加速沉降。
本發(fā)明的工藝流程為混合汁→預(yù)灰加熱→混凝沉淀→PH調(diào)節(jié)→二次加熱→過濾→清汁蒸發(fā)濃縮→分密→精糖本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比，具有除雜率高，大于80%;清凈劑投加量小，為0.2-5%;糖的收得率可提高5-10%，且生產(chǎn)成本低，不需增加設(shè)備投資，產(chǎn)品糖的質(zhì)量也能明顯提高，可直接生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)精糖。
本工藝可在各類糖廠中應(yīng)用，在不改變?cè)瓊鹘y(tǒng)工藝的設(shè)備基礎(chǔ)上，在某日榨量1000噸的亞硫酸法糖廠實(shí)施，在糖汁榨出后，采取碳酸法澄清工藝預(yù)灰方法，利用臥式預(yù)灰器進(jìn)行加熱，按0.03-0.05克/100ml的比例，將糖汁PH值調(diào)為10.5-11，緩沖時(shí)間為5-10分鐘。將高分子鋁鹽投入混合汁中，進(jìn)行混凝絮凝沉淀，投入量為0.2-5%，調(diào)節(jié)PH值為7.0±0.2，將糖汁加熱至65-70℃，然后進(jìn)行過濾，將清液蒸發(fā)后煮糖，將糖漿分密，制得產(chǎn)品糖。與原工藝相比，糖的總收得率提高8%，作為混凝劑的高分子鋁鹽溶液用量為2噸/日，成本為2000元。
權(quán)利要求
1.一種用于制糖工業(yè)中糖汁清凈的工藝，包括對(duì)壓榨出的糖汁混合汁進(jìn)行預(yù)灰加熱、混凝沉淀、PH調(diào)節(jié)、二次加熱、過濾、蒸發(fā)濃縮、分密、制糖等步驟，其特征在于，在混凝沉淀時(shí)，采用高分子鋁鹽作為混凝劑進(jìn)行混凝、絮凝沉淀，使原汁液一步法澄清過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述工藝，其特征在于，在混凝沉淀時(shí)，高分子鋁鹽的投入量為0.2-5%，PH值調(diào)整至7.0±0.2。
全文摘要
本發(fā)明是用于制糖工業(yè)中糖汁清凈的新工藝。采用高分子鋁鹽作為混凝劑，加入混合液中進(jìn)行混凝沉淀，采用石灰乳調(diào)節(jié)pH值，使原汁液一步法澄清過濾，濾液達(dá)到煮精糖指標(biāo)，然后濃縮分蜜制糖，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和糖分總收率。
文檔編號(hào)C13B20/00GK1045420SQ89101318
公開日1990年9月19日 申請(qǐng)日期1989年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月7日
發(fā)明者丘定龍 申請(qǐng)人:云南專利技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)基地