微旋流絮凝強化糖汁沉降的機理及絮凝反應(yīng)器的研制.pdf

1、硫熏中和反應(yīng)與絮凝沉降分離是糖汁澄清過程重要的工藝步驟。目前多數(shù)甘蔗糖廠的澄清過程中硫熏中和化學(xué)反應(yīng)不夠充分，造成清汁的鈣鹽和二氧化硫含量偏高，生成的亞硫酸鈣密實性差，吸附除去膠體雜質(zhì)及色素的效果不理想，沉降速度慢；絮凝沉降過程中，絮凝效果差，使糖汁在器內(nèi)停留時間長，這對制糖生產(chǎn)會造成不利的影響。 本論文創(chuàng)造性地研究應(yīng)用旋流絮凝技術(shù)來強化硫熏中和反應(yīng)及絮凝過程，研發(fā)的微旋流絮凝器根據(jù)微旋流絮凝的動力學(xué)原理，利用流體的剪切力和離心

2、慣性力，使中和反應(yīng)與絮凝作用得到充分發(fā)揮，而促進中和汁充分生成鈣鹽沉淀；同時，使蔗汁中的各種膠體顆粒被高分子絮凝劑很好地吸附、團聚、絮凝而生成密實度大、直徑大的沉淀顆粒，大大加快沉降速度，從而可以縮短蔗汁在沉降器內(nèi)的停留時間，減少沉降器中的糖分損失。 文章探討該絮凝器的過程強化機理，介紹了試驗研究過程，并初步應(yīng)用于糖廠生產(chǎn)過程中糖汁的絮凝沉降實驗，取得滿意的效果。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1、研究了碳酸鈣懸浮液的旋流絮凝

3、機理?；诹鲃犹卣鞯牧鲃幽Ｐ?，根據(jù)絮凝反應(yīng)動力學(xué)推導(dǎo)得旋流絮凝反應(yīng)動力學(xué)模型。 2、旋流絮凝反應(yīng)影響因素的研究。通過建立試驗?zāi)Ｐ脱芯啃餍跄磻?yīng)器構(gòu)造的主要影響因素為：溶液的流量、濃度、攪拌速度和絮凝劑量，單因素試驗表明：物料濃度為4g/L，物料的流量為0.75m3/h，絮凝劑投加量為3mg/L，攪拌速度400r/min時，模擬糖液的鈣鹽絮凝效果最佳。經(jīng)過旋流絮凝后絮體壓縮度明顯提高。 3、建立了絮凝分離效率的準數(shù)模型。

4、通過實驗研究分離效率的影響因素，運用因次分析法推導(dǎo)沉降器分離效率的理論準數(shù)模型。 4、通過實驗研究了影響絮凝的主要條件：絮凝劑種類和用量、溫度、pH值、水力因素GT。單因素試驗表明：絮凝劑P3000的絮凝效果最好；絮凝劑的加入量在1～5mgL-1時，加入量越多，絮凝效果越好；溫度在60～95℃時，溫度越高，絮凝效果越好；pH值在6.6～7.4對絮凝效果的影響較小；加入輕質(zhì)碳酸鈣(1％對蔗汁量比)作為絮凝核心絮凝更好；GT在444

5、96時的絮凝效果最佳。 4、旋流絮凝技術(shù)在糖廠生產(chǎn)的應(yīng)用研究。用旋流絮凝器在金光澄清車間現(xiàn)場進行糖汁的旋流絮凝試驗，測定沉降速度、過濾速度、清汁簡純度、清汁色值、混濁度、還原糖、鈣鹽含量。對比分析旋流絮凝沉降與靜態(tài)絮凝沉降效果：沉降速度平均分別提高了47.96％；過濾速度平均分別提高了30.18％；清汁純度提高0.77AP；清汁色值下降了16.46％；清汁混濁度降低24.63％；鈣鹽含量降低了11.01％；還原糖含量降低了6.3