◎戚健華(湛江華資農墾糖業發展有限公司廣豐分公司,廣東 湛江 524000)
基于氣浮清凈技術在糖廠應用的幾種工藝方法研究
◎戚健華
(湛江華資農墾糖業發展有限公司廣豐分公司,廣東 湛江 524000)
在本文中筆者以自己多年糖廠的工作經驗著手,詳細地介紹了氣浮清凈技術在國內外糖廠中所使用的幾種工藝方法,并逐一對每種方法開展特征分析和關鍵技術論述,希望為氣浮清凈技術的推廣做出一定的貢獻。
氣浮清凈技術;糖廠;工藝方法
一般情況下,糖廠技術人員為了增強在氣體浮動的過程中氣泡上升的速度與效果,都讓糖漿中原來的微粒聚合為面積較大的絮狀物。因此在實際操作過程中技術人員常常在糖漿當中加入一定量的石灰與磷酸,使微粒能夠快速進行凝絮。
現在氣浮清凈技術在糖廠中的使用已經變得十分廣泛,不但能夠在甘蔗糖生產企業中使用該技術,在煉糖廠中氣浮清凈技術也有了廣泛的運用。氣浮清凈技術是使用糖漿時氣泡所產生的浮力把糖液中不能夠溶解的固態微粒進行浮起,待微粒升至液體表層,工作人員就可以把這些微粒進行去除,從而有效提升糖漿的純凈程度。對于氣浮清凈技術,在世界范圍內都是在煉糖廠中開始使用此項技術,用來對原糖當中的回溶糖漿進行處理。
針對煉糖廠的回溶糖漿使用氣浮清凈技術開展處理,其技術方法是:在回溶糖漿當中摻入一定量的磷酸與石灰,并進行加熱處理。在加熱過程時,回溶糖漿里會產生大量的磷酸鈣物質,這種物質會在糖漿中呈現絮狀形態。這些絮狀形態的磷酸鈣在回溶糖漿中會對其中的大分子膠狀物與色素進行吸附,同時抓取回溶糖漿中的其他懸浮物。之后工作人員在回溶糖漿里摻入大小適中的一定量氣泡,并在此基礎上進行絮凝劑的摻加,讓回溶糖漿產生二次絮凝,以此形成體積更加龐大、結構更加穩定的絮狀物,再利用糖漿中原有的氣泡,使這些絮狀物能夠逐漸上浮,并在回溶糖漿表層形成一層浮渣,最后工作人員在對浮渣和糖漿開展脫離操作,剩下的即為純度較高的清糖漿了。
使用氣浮清凈技術的優點在于,能夠有效去除糖漿當中所含有的可見雜質,顯著增強糖漿的品質,但針對可溶性雜質,該技術仍存在有一定的缺陷。例如針對雜色色素的去除率,據研究表明只有30%左右,相關科研人員正在嘗試在現有試劑中摻入一定量的陽離子表面活性劑,以求增強試劑的脫色效果。
在蔗糖廠進行壓榨糖漿的過程中,使用氣浮清凈技術的流程如下:首先,工作人員需要把糖漿的溫度加熱至85 ℃左右,再在每千克糖漿當中摻入重量為200~300 mg的P2O5,同時加入一定量的糖化鈣對P2O5所產生的酸性進行中和。然后再使用機械破碎或者加壓溶氣的辦法對蔗糖糖漿進行充氣,再在每千克糖漿當中加入重量為10~15 mg的絮凝劑。最后在使用氣浮清凈技術對糖漿中的雜質開展分離操作,所產生的浮渣需要回流到混合汁當中。
經研究表明,在蔗糖糖漿中使用氣浮清凈技術,對糖漿中可見雜質祛除率達到了90%以上,糖漿黏度降低了30%左右,糖漿中雜色色素的去除率達到了15%左右,蔗糖成品的雜質含量顯著降低。
在蔗糖廠進行蔗糖制作的過程中使用氣浮清凈技術,所需要使用到的儀器設備較為簡易,但是對于操作人員技術層面上的要求較高,尤其是操作人員對摻入糖漿當中的試劑含量需要有清晰的把握,并且對于糖漿當中的pH值需要調試適當。因此筆者認為,氣浮清凈技術在蔗糖廠中進行使用,其關鍵點就是在于操作人員個人能力的要求。
經過筆者調查發現,在西方的先進國家蔗糖廠中幾乎都是使用沒有濾布的真空吸濾機,使用這種吸濾機所產生的濾汁都是呈現渾濁狀態的,這些濾汁一旦回流到混合汁中就會對蔗糖的整體質量產生很大的影響。研究表明,在使用此方法之后,蔗糖成品的質量有了顯著的提升。
而國內的蔗糖廠絕大多數都是使用的含有濾布的吸濾機,這種吸濾機所產生的濾汁的整體質量要比沉淀器中所得到的糖汁質量低很多。這種情況會對蔗糖產品的整體質量產生極為嚴重的影響,因此必須要在技術層面上進行改進。而在20世紀90年代初期,廣東省的某一蔗糖生產廠將得到的濾汁使用了氣浮清凈技術,并在每千克濾汁中加入了質量為400 mg的P2O5,同時為了中和濾汁中的酸性,技術人員又在濾汁中加入了一定量的石灰乳,讓濾汁的pH值始終穩定在7.1~7.3。在此之后,對濾汁進行氣泡絮凝劑的添加。結果表明,經過上述處理后所得到的清汁質量得到了極為顯著的改善,蔗糖純度上升了0.8度,雜色色素含量降低了30%,蔗糖雜質含量減少了70%左右,由此而生產的蔗糖質量也有了明顯的提升。
該方法是近年來糖廠加工產品的最新方法,可以與碳酸法聯合進行使用,同時也可與亞硫酸法聯合使用,并且能夠展現出不一樣的效果。
所謂低溫磷浮法,就是在溫度較低的環境中(一般情況下,碳酸法糖廠的作業溫度在45 ℃以下,亞硫酸法糖廠的溫度在55 ℃以下),技術人員把混合汁迅速開展磷浮處理,并把得到的青汁返回糖廠進行澄清操作。通過研究表明,低溫磷浮法能夠得到純度較高的青汁,依靠此種方法能夠大量減少清汁中的固態雜質,如淀粉、蛋白質等,還能夠減少可溶性硅化物約三分之一,這種方法給之后所開展的糖漿澄清作業打下了堅實的基礎。
在我國目前的糖廠生產過程中所使用到的氣浮清凈技術,絕大多數都借鑒了國外的先進案例,并進行了技術改良,取得了較為突出的效果。但該技術仍處在研究階段,并非十分成熟。筆者認為相關技術人員應增強研發力度,這樣才能讓此技術能夠在中國國情下被充分運用。
[1]霍漢鎮.氣浮清凈技術在糖廠應用的幾種工藝方法[J].廣西蔗糖,2003(3):38-41.
[2]李錦生,何鳳儀,胡智雄.氣浮清凈工藝處理甘蔗糖液的試驗研究[J].甘蔗糖業,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