低温磷浮法及其应用.doc

低温磷浮法及其应用 工艺原理和特点 生产流程和主要设备 在碳酸法糖厂的应用 在亚硫酸法糖厂的应用 展望 低温磷浮法是国内在本世纪才开发成功的将糖厂的蔗汁(混合汁)进行澄清处理的新方法，它可以用在碳酸法糖厂，也可以用在亚硫酸法糖厂，分别有不同的作用和效果。 低温磷浮法的主要特点是在较低的温度(45～55℃)下对蔗汁进行快速的(经过时间10～12分钟)浮清处理，得到质量良好的浮清汁，杂质则凝结成为浮渣而分离除去。低温磷浮得到的浮清汁再通过原有的澄清流程处理。如用在碳酸法糖厂,碳酸饱充的加灰量可减少30～50％，生成的滤泥可以再利用，不污染环境。如用在亚硫酸法糖厂，产品质量明显提高，硫磺用量大幅度减少。也可以再开发新的工艺流程，以较低的成本生产高质量的产品。 传统的蔗汁澄清方法都要将蔗汁加热到约100℃，否则不能取得良好的澄清效果。加热对澄清的作用是肯定的，但是加热也带来多种副作用，特别是增加了糖汁中的胶体和色素等多种有害非糖份，影响到白糖的质量，造成后工序处理的困难。 低温磷浮法在较低温度下进行处理，就避免了高温的不良影响。为了解决传统方法在低温下不可能澄清的问题，开发了新的处理方法。它不但能达到澄清的目的，还可以大幅度地缩短分离过程所需的时间，由过去的一个多小时缩短到约10分钟。低温磷浮法的主要优点是可以除去大量的有机胶体物质，如蔗蜡和淀粉除去80～95％，蛋白质除去约60％，还可除去可溶性硅化合物约35％，这就为其后的澄清处理提供了很好的原料和基础。 低温磷浮法得到的浮清汁，清晰透明，颜色淡于传统的石灰法清汁，纯度上升1～1.5度。它没有传统石灰法清汁中经常存在的一层雾状的悬浊物。很有利于降低白糖的浊度和酸性絮凝物。 1、工艺原理和特点 甘蔗压榨汁中含有很多悬浮颗粒如蔗糠、蔗蜡等，还有大量的半悬浮微粒如淀粉等。它们原来是不溶解的，但加热至高温特别是经过较长时间后，它们有一部分溶解或转变成胶体状态分散到汁液中，一些原来浅色的物质在高温下变为深色物质。主要如下： （1）蔗汁中含有0.04%～0.06%的类脂物(因甘蔗品种和种植条件等因素而异)，其中蔗蜡和蔗脂各占约一半。蔗脂在55℃以上熔融、蔗蜡在约80℃熔融，就分散到水中形成乳浊液；在温度降低时又复变为固体或半固体。在糖厂的设备中经常发现这类物质，特别是在滤布的表面，蔗脂和蔗蜡的积聚明显地降低了滤布的过滤性能。糖厂生产的原糖常含有不少类脂物，加入有机溶剂可以将它抽提出来，呈棕黄色或绿色。将它加入到糖液中加热，则分散在糖液中，使糖液变乳浊和深色。分析结果说明，石灰法澄清良好的清汁和所生产的原糖中的胶体物质，有30～33%是类脂物；如将它们除去，糖液的过滤速度可提高几倍。 （2）蔗汁通常含淀粉0.03～0.06％(某些地区和品种的甘蔗较多)。它在60～80℃的热水中吸水糊化随后分散形成很粘稠的胶体溶液。糊化后的淀粉使糖汁沉淀和过滤困难，增大糖膏粘度，降低蔗糖的结晶速度和晶体质量。印度分析了大量的耕地白糖样本，多数的淀粉含量超过100mg/kg，最高达300mg/kg。国内亚硫酸法糖厂的白糖，含淀粉量普遍超过50mg/kg，有些厂甚至超过100mg/kg，显著地增大了白糖的浊度。碳酸法糖厂的白糖含淀粉只为10～30mg/kg。这个巨大的差别是由于碳酸法在约55℃下进行过滤或沉淀，分离除去了汁中的不溶物，大部分淀粉未及糊化就被除去。而亚硫酸法将蔗汁高温加热，难免使较多的淀粉糊化而分散溶解。 （3）蔗糠中所含的果胶和一些多糖类物质，原来也是不溶解的，但在高温下会逐渐溶解或水解而溶入糖汁中。人们知道，压榨过程如果用高温渗透，会大大增加蔗汁的胶体含量和澄清的困难，就是这个原因。混合汁中的蔗糠对制糖过程有不良影响，主要亦是它在高温下会溶解出有色物质和高分子有机物。甜菜糖厂亦有类似情况，如果渗出时的温度超过80℃，果胶就大量溶入汁中，造成澄清、过滤和结晶的困难。 （4）蔗汁中的多种酚类物受热时会分裂或缩合形成更深色的物质，石灰法的清汁就带有很深的红褐色，部分就是在高温下生成的。 总的来说，高温加热使一些原来不溶或微溶的物质水解、溶胀、熔融而进一步分散到糖汁中，或变成深色的物质，使它们更难除去。如果先在低温下除去汁中原有的各种悬浮物，蔗汁的质量和随后的处理都会得到明显的改善。 目前糖厂产品质量(特别是亚硫酸法)的一个难题，是成品糖在配制饮料时形成絮凝物(常称为酸性絮凝物)，这些絮凝物主要就是上述胶体物质，它们是在低温下凝聚而在高温下分散的。要较完全地除去这类物质，需要在低温下澄清和分离除去其中的不溶物。 按传统的澄清方法，蔗汁要加热到略高于100℃才能得到较好的澄清效果，温度稍低时效果就变差。在低温如50℃左右，蔗汁中的杂质大部分未凝结，以很微细的粒子状态存在，