據搜狐網2017年2月28日訊 脫色是糖工業生產中的一個重要工藝。由于傳統脫色系統的高成本和糖工業內部的激烈競爭,將重點放在該項工藝的產品質量和操作成本上無疑是明智的。
國初科技的連續移動床系統是一種采用圓盤傳送式的連續逆流吸附體系,該系統是一種新興的分離工藝技術,不同于傳統意義上的固定床、模擬移動床等分離系統。該系統可用于分離、提純以及回收工業料液中的有效組分或脫出雜質等傳統分離領域。該系統連續運行,將傳統固定床離子交換工藝中的吸附、水洗、解吸、再生等各個工序集成在一套系統中,不需要煩瑣的操作,重復性強,能夠保證產品具有穩定的純度與濃度。
連續移動床系統在離子交換、吸附和為蔗糖、甜菜和玉米糖漿脫色提供最強靈活性的色譜分離上均得到了另人滿意的驗證。經證明,連續移動床系統大大減少了樹脂用量、化學品成本、水量消耗、廢水體積以及系統的占地面積。此外,連續移動床系統還具有控制簡單和生產穩定連續的優勢。在連續移動床系統中,用戶可在任何可行的配置中(如:上流、下流、極尖調整、多級吸附、再生和洗滌),使用任何脫色介質(如:離子交換樹脂、吸附劑和碳)。
在系統中,連續移動床閥門連續的分配進料流、洗滌水流、再生物流和淋洗水流,使它們連續的通過旋轉的樹脂柱,這樣就使所有的樹脂保持在積極的工作狀態。樹脂床以圓周軌道移動經過每個操作區,每個步驟停留一段時間。連續移動床的旋轉速度是與所需的脫色吸附速度相匹配的。
在過去,含碳物質如骨碳或活性炭,是用于甘蔗汁脫色的首選材料。然而,這些工藝的資金成本和操作成本都很高。由于這個因素,以及強堿陰離子樹脂(丙稀酸樹脂和大孔樹脂)性能的提高,使得在工業上使用離子交換樹脂進行脫色的工藝得到越來越多的認可。離子交換樹脂(特別是用在連續移動床的系統中)的優勢總結如下:
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更快的動力學 — 減少接觸時間意味著消耗少量樹脂
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化學品再生是比熱量再生更重要的成本降低的因素
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減少洗滌、淋洗和廢水體積
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穩定的產品及質量和廢水成分
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減少人力(一般<1個操作員/班次)和減少占地面積
使用離子交換樹脂進行甘蔗汁的脫色的原理就是,大多數的著色劑對強堿陰離子(SBA)樹脂顯示出很好的選擇性。此外,使用鹽溶液(一般為10%的NaCl)從樹脂中去除這些成分十分簡單方便。可使用的SBA樹脂有兩種—丙稀酸樹脂和苯乙烯樹脂。丙稀酸樹脂較耐雜質,通常用于“較臟”的果汁,一般可完成60-70%的脫色。而苯乙烯樹脂的脫色率較高(70-80%),但對長時間雜質污染的抵抗力較差,因此通常用于“較干凈”的果汁。經過碳酸化和過濾的甘蔗汁在精煉廠進行脫色。與甜菜/玉米脫色部分相同,由于原漿的色負荷較高,進行糖汁脫色可考慮使用吸附劑類型的樹脂。使用離子交換脫色系統的另幾點可行性策略如下:
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經碳或骨碳吸附后,再用樹脂做拋光器(一般為苯乙烯)
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先用樹脂作為含雜質較多的糖漿的脫色器(一般為丙稀酸),再用碳拋光
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完全脫色(去除率>80%,一般先用丙稀酸,再用苯乙烯)
近年來,由于對具有大表面面積和一些特殊功能的吸附劑型樹脂(一般為弱堿陰離子)的成功開發,這種類型的樹脂已被用于甜味劑生產中的大量工業裝置上。經證明,這些吸附劑型樹脂對甜菜和玉米糖漿的脫色,以及處理高色值甘蔗糖漿方面及其有效。在玉米甜味劑生產中,它們可以有效的從多種不同的糖溶液中——葡萄糖、果糖、麥芽糖、玉米糖漿、麥芽糊精等,生產高質量的產品。在甜菜糖工藝中,它可以從糖漿脫糖工藝(MDS)中的蔗糖去除步驟中完成高色值去除。
使用吸附劑型樹脂處理糖溶液的原理就在于:無極性、疏水性的有機雜質可被苯乙烯二乙烯基苯結構的表面力吸引并牢牢抓住。因此,與傳統的離子交換樹脂相比,這種吸附劑型樹脂應具有多孔性和極大的表面面積。其吸引極和離子雜質的特殊效果更進一步的提高了吸附效率。
與其它方法相比,使用連續移動床系統和這些吸附劑型樹脂的主要優勢與蔗糖脫色中的相似,
包括:減少樹脂體積、水量、化學品消耗和廢水體積;減少人力;占地面積小;穩定的產品質量和廢水成分。
由于強堿陰離子樹脂和吸附劑型樹脂的較強的實用性,目前在甘蔗、甜菜和玉米糖漿的脫色工藝上具備了比以往更誘人的選擇。在蔗糖、甜菜和玉米脫色的應用中使用的連續移動床系統,與傳統的固定床系統相比,提供了更大的簡潔性和靈活性,同時也便于優化樹脂脫色系統。
在甘蔗脫色中,強堿陰離子樹脂可單獨使用,也可結合碳或骨碳來處理碳吸附和過濾后的精致果汁。處理該物流的連續移動床系統可只使用一種樹脂,丙稀酸或苯乙烯樹脂,也可在同一個連續移動床系統中使用這兩種樹脂。
連續移動床需要的樹脂體積約為一個普通的固定床系統的1/3,而水、鹽再生及廢水體積還不到其1/2。
在甜菜和玉米糖漿的脫色中,具有大表面面積和多孔性的吸附劑型樹脂可用于拋光相對較干凈的糖漿,或用于處理高色值的糖溶液。這類吸附劑型樹脂還可用來處理高色值的甘蔗糖漿。
在各種應用中,
連續移動床系統的靈活性使得它可以回收再利用淋洗排出液中的再生化學品,可從物料頂替水的再生排出液水流中回收水,可進行在線物流、pH值和交叉再生的調整,這樣就可提高產品質量,同時又降低了操作成本。
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國初科技連續移動床工業設備
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