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1、絮凝劑在蔗汁沉降中的應(yīng)用1、應(yīng)用絮凝劑加速蔗汁沉降在經(jīng)過加灰加熱后的蔗汁中加入少量絮凝劑,能使汁中的沉淀物絮凝成比較粗大的團(tuán)塊,沉降速度顯著增加,清汁的清度亦有提高。著名的美籍中國制糖專家陳其彬進(jìn)行過大量的研究,說明在石灰法糖廠使用絮凝劑能大幅度提高沉淀物的沉降速度。在多數(shù)試驗(yàn)中,加入絮凝劑的蔗汁在10~20分鐘內(nèi)沉降到接近最小的泥汁體積,而不加者需要30~50分鐘。國內(nèi)的亞硫酸法糖廠,絕大部分都使用絮凝劑來改善蔗汁的沉降過程。蔗汁經(jīng)過亞硫酸法的硫熏中和與二次加熱后,形成的沉淀物的顆粒仍較細(xì),沉降速度不快。
2、對于良好的蔗汁,顆粒的自由沉降速度一般為0.7~1.5cm/min;如果蔗汁質(zhì)量較差,沉降速度更慢,如0.3~0.7cm/min。在二次加熱汁中加入1~2mg/l的pam,即產(chǎn)生二次絮凝作用,在數(shù)秒鐘內(nèi)形成較粗的絮凝物,其尺寸比原有的微粒增大幾倍以至十幾倍,可達(dá)到數(shù)毫米或以上,絮凝物的沉降速度亦增大幾倍,達(dá)到5~10cm/min。有些難以澄清的所謂“頑性蔗汁”,加絮凝劑也很有效。這類蔗汁的沉淀粒子特別微細(xì),沉降很慢。加絮凝劑同樣可形成粗大的絮凝物,沉降速度可接近一般蔗汁,效果更明顯。多個(gè)糖廠的實(shí)驗(yàn)說明,在正
3、確使用絮凝劑的情況下,經(jīng)過硫熏、加熱煮沸和散氣的蔗汁,加入1~2mg/l的絮凝劑,適當(dāng)攪拌后放入量筒,通常在不到兩分鐘的時(shí)間內(nèi),沉淀物即沉降到全部蔗汁的一半高度以下。即使蔗汁的質(zhì)量稍差,這一時(shí)間也長不了多少。如果不加絮凝劑,沉降一半高度所需時(shí)間對良好的蔗汁約10~20分鐘,澄清不良者需30~40分鐘或更長。在廣東幾個(gè)澄清較好的亞硫酸法糖廠10次測定的平均值,二次加熱汁在量筒中沉降一半所需的時(shí)間,不加絮凝劑者為11分鐘,加絮凝劑1.5mg/l者為1.8分鐘,沉降速度前者為1.2cm/min,后者為7.3cm/
4、min,加速6倍。蔗汁中的沉淀物沉降到接近最終的泥汁體積,不加絮凝劑的通常需30~50分鐘,而加入絮凝劑者只需15~25分鐘。無疑,蔗汁沉降是否良好首先決定于澄清過程的技術(shù)條件和操作控制,以及甘蔗原料的情況。但只要澄清技術(shù)條件(特別是二次加熱溫度和中和ph)基本適當(dāng)和經(jīng)過充分散氣,良好的絮凝劑都能將沉降速度提高幾倍,使沉淀不良的問題得到根本解決。不過,目前各廠絮凝劑的用量和使用效果相差較大。一些糖廠加入絮凝劑對甘蔗的比例只為1~2g/t(ppm),已有良好效果,清汁清亮透明,泥汁體積小,沉淀速度快,沉淀器存
5、汁量少。但也有不少糖廠加入絮凝劑量多至4~5g/t,效果也不大,蔗汁沉淀困難,泥汁體積大,清汁懸浮物多,沉淀器存汁量大,停留時(shí)間長。有些廠因沉淀器內(nèi)停留時(shí)間長,泥汁ph降至6.0甚至以下,明顯增加了蔗糖的轉(zhuǎn)化和濾汁中的非糖分。這種情況多數(shù)是由于絮凝劑的配制方法有問題,應(yīng)參照前節(jié)所述方法改進(jìn)。3應(yīng)當(dāng)經(jīng)常測定蔗汁中沉淀物的自由沉降速度,并與相關(guān)的數(shù)據(jù)對比。但目前尚無統(tǒng)一的測定方法。我們推薦用如下方法測定:將500ml處理好的蔗汁(加或不加絮凝劑)傾入500ml量筒中,開始計(jì)時(shí)。當(dāng)沉淀物下降至250ml刻度(即上
6、面一半是清汁)時(shí)記錄所需的時(shí)間。這一階段屬自由沉降階段,將此段的高度(cm)除以所需的時(shí)間(分),即為沉淀顆粒的自由沉降速度。這個(gè)沉降速度是設(shè)計(jì)連續(xù)沉淀器的一項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。亞硫酸法的二次加熱汁,加入性能良好的絮凝劑1~2mg/l,在量筒中下沉一半所需的時(shí)間不到2分鐘。如果時(shí)間較長,說明所用絮凝劑的性能不理想。加入絮凝劑還可提高清汁的清度,若清汁原來清度較差,則效果更明顯。因?yàn)閜am能將汁中的很微細(xì)的懸浮粒子絮凝成粗粒而除去,使清汁更清亮。如一批對比試驗(yàn),加絮凝劑1mg/l可使清汁濁度降低40%。然而,如果絮凝
7、劑的性能不好或使用不當(dāng),就不能取得這些效果。2、蔗汁沉降使用絮凝劑的注意事項(xiàng)蔗汁在二次加熱后,原來溶解的空氣析出形成大量的氣泡。應(yīng)當(dāng)在氣泡散去或分離除去之后才加入絮凝劑,否則加絮凝劑形成的粗大絮凝物會(huì)把氣泡網(wǎng)絡(luò)在內(nèi),形成大量的浮渣,甚至使沉淀物全部浮起。這種情況是不好的。因?yàn)椴痪弥?,浮渣中的氣泡?huì)逐漸散失,它們就轉(zhuǎn)向下沉或半浮沉狀態(tài)。這對沉降過程非常不利。在量筒中可以清楚地觀察到這種情況,此時(shí)要很長時(shí)間才能讓它們沉淀下來得到清汁。在沉淀器中發(fā)生這種情況就很不好,特別是當(dāng)沉淀器在低液面工作時(shí),這些浮渣很快就
8、通過中心管進(jìn)入到各層沉降室,它們向上浮起就造成沉降區(qū)內(nèi)蔗汁騷動(dòng),并將一些懸浮微粒帶上清汁區(qū),降低清汁質(zhì)量。因此,二次加熱汁必須先經(jīng)過充分散氣,最好分離除去表面的泡層,然后再加入絮凝劑,這樣才能取得最好的效果。這種情況很容易用小型試驗(yàn)來驗(yàn)證。將已硫熏中和的蔗汁置于燒杯(或口盅)中,加熱至開始沸騰,立即加入絮凝劑和倒入量筒中,在多數(shù)情況下,大部分沉淀物都迅速上浮,但以后又逐漸下沉。如果將蔗汁加熱后輕微沸騰5~10秒鐘