DSA電極反應(yīng)對蔗汁脫色及抑菌作用的研究.pdf

1、傳統(tǒng)甘蔗制糖生產(chǎn)過程存在脫色成本高、由微生物繁殖引起蔗糖消耗嚴(yán)重等問題，被稱為“環(huán)境友好”技術(shù)的電化學(xué)法已在印染廢水脫色和食品殺菌上應(yīng)用的成功經(jīng)驗引起研究者們關(guān)注。對比現(xiàn)有常用的凈化處理方法，電化學(xué)法具有設(shè)備簡單、使用范圍廣、不需投加大量澄清劑等多項獨特的優(yōu)勢，在綠色工藝方面極具潛力。鈦基涂層電極的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展推動了電化學(xué)在水處理行業(yè)的發(fā)展，一般將這類電極體系稱為形穩(wěn)陽極(Dimensionally Stable Anode)，意為電極的

2、損耗很小而能保持尺寸穩(wěn)定。
　　 本研究基于電解脫色抑菌過程機理的特點，利用鈦基催化電極（DSA電極）對甘蔗糖廠蔗汁進(jìn)行電解脫色抑菌作用研究，通過考察脫色率、雜質(zhì)去除率、抑菌情況等變化，評價電極反應(yīng)對不同的糖廠中間汁處理效果及其影響因素，以期對電催化氧化技術(shù)在糖廠的實際應(yīng)用進(jìn)行必要的探索，并提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與實踐指導(dǎo)。主要研究內(nèi)容與相關(guān)結(jié)論有以下四點：
　　 1、探索在不同電壓下DSA電極電解作用對新鮮混合汁不同成分影響及其

3、規(guī)律。實驗數(shù)據(jù)顯示，相關(guān)指標(biāo)幾乎都呈現(xiàn)緩慢增加后減少的趨勢。在電流密度為167 A/m2，電位梯度為15V/cm時電解除雜效果最好，此時，可除去約6％的總酚及5％的還原糖，簡純度升高1％，蔗糖轉(zhuǎn)化率很低，脫色率可達(dá)70％，由此可知，電解對混合汁有一定脫色提純作用。
　　 2、以處理前后蔗汁的脫色率為評價指標(biāo)，探索不同電解時間、溫度、極間距和pH值下電解脫色效果的變化規(guī)律。基于單因素實驗結(jié)果，并考慮到生產(chǎn)實際，利用響應(yīng)面法對電解脫

4、色工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得300mL混合汁的最佳電解脫色條件為：電壓16V，電解時間38min，初始pH值為6.9，電極間距為1cm，此時脫色率的理論值可達(dá)48％。該蔗汁結(jié)合亞法工藝處理得到清汁質(zhì)量優(yōu)于常規(guī)亞硫酸法清汁，此方法可作為電解方法在亞硫酸法糖廠應(yīng)用的技術(shù)路線參考。
　　 3、研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖在中性情況下幾乎不發(fā)生轉(zhuǎn)化。在一定范圍內(nèi)，蔗糖分隨著電流密度增加而微量減少，電解進(jìn)行后蔗糖分基本不隨電位梯度增加而變化。脫色率隨著蔗汁

5、簡純度增加而降低。蔗汁經(jīng)電解后添加聚合氯化鋁的脫色率較添加有聚合氯化鋁的蔗汁電解脫色率高。此外，電極反應(yīng)對預(yù)灰后蔗汁有較好脫色效果，且?guī)缀醪粫斐商欠謸p失；電解清汁脫色率為11％，簡純度升高1％，電解前后清汁鈣鹽含量基本不變；電解15％～65％的赤砂糖回溶糖漿脫色率呈現(xiàn)先快后慢的升高趨勢。
　　 4、研究分別添加NaCl、CaCl2、AlC13對電極反應(yīng)抑菌作用的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上述鹽類在電解過程中生成次氯酸是電解法具有長效抑菌