絮凝剂如何改善蔗汁的沉降过程-使用注意问题有哪些?

   2024-01-18 互联网1340
核心提示:在国内大多数的沉降都会使用到絮凝剂。在对于 蔗汁经过亚硫酸法的硫熏中和与二次加热后,形成的沉淀物的颗粒仍较细,沉降速度不

在国内大多数的沉降都会使用到絮凝剂。在对于 蔗汁经过亚硫酸法的硫熏中和与二次加热后,形成的沉淀物的颗粒仍较细,沉降速度不快。对于良好的蔗汁,颗粒的自由沉降速度一般为0.7~1.5cm/min;如果蔗汁质量较差,沉降速度更慢,如0.3~0.7cm/min。在二次加热汁中加入1~2mg/L的PAM,即产生二次絮凝作用,在数秒钟内形成较粗的絮凝物,其尺寸比原有的微粒增大几倍以至十几倍,可达到数毫米或以上,絮凝物的沉降速度亦增大几倍,达到5~10cm/min。有些难以澄清的所谓“顽性蔗汁”,加絮凝剂也很有效。这类蔗汁的沉淀粒子特别微细,沉降很慢。加絮凝剂同样可形成粗大的絮凝物,沉降速度可接近一般蔗汁,效果更明显。

在正确使用絮凝剂的情况下,经过硫熏、加热煮沸和 散气的蔗汁,加入1~2mg/L的絮凝剂,适当搅拌后放入量筒,通常在不到两分钟的时间内,沉淀物即沉降到全部蔗汁的一半高度以下。即使蔗汁的质量稍差,这一时间也长不了多少。如果不加絮凝剂,沉降一半高度所需时间对良好的蔗汁约10~20分钟,澄清不良者需30~40分钟或更长。  

无疑,蔗汁沉降是否良好首先决定于澄清过程的技术条件和操作控制,以及甘蔗原料的情况。但只要澄清技术条件(特别是二次加热温度和中和pH)基本适当和经过充分散气,良好的絮凝剂都能将沉降速度。应当经常测定蔗汁中沉淀物的自由沉降速度,并与相关的数据对比。但目前尚无统一的测定方法。我们推荐用如下方法测定:将500mL处理好的蔗汁(加或不加絮凝剂)倾入500mL量筒中,开始计时。当沉淀物下降至250mL刻度(即上面一半是清汁)时记录所需的时间。这一阶段属自由沉降阶段,将此段的高度(cm)除以所需的时间(分),即为沉淀颗粒的自由沉降速度。这个沉降速度是设计连续沉淀器的一项基础数据。

加入絮凝剂还可提高清汁的清度,若清汁原来清度较差,则效果更明显。因为PAM能将汁中的很微细的悬浮粒子絮凝成粗粒而除去,使清汁更清亮。如一批对比试验,加絮凝剂 1mg/L可使清汁浊度降低40%。
蔗汁沉降使用絮凝剂使用注意问题有哪些?
蔗汁在二次加热后,原来溶解的空气析出形成大量的气泡。应当在气泡散去或分离除去之后才加入絮凝剂,否则加絮凝剂形成的粗大絮凝物会把气泡网络在内,形成大量的浮渣,甚至使沉淀物全部浮起。这种情况是不好的。因为不久之后,浮渣中的气泡会逐渐散失,它们就转向下沉或半浮沉状态。这对沉降过程非常不利。在量筒中可以清楚地观察到这种情况,此时要很长时间才能让它们沉淀下来得到清汁。在沉淀器中发生这种情况就很不好,特别是当沉淀器在低液面工作时,这些浮渣很快就通过中心管进入到各层沉降室,它们向上浮起就造成沉降区内蔗汁骚动,并将一些悬浮微粒带上清汁区,降低清汁质量。因此,二次加热汁必须先经过充分散气,最好分离除去表面的泡层,然后再加入絮凝剂,这样才能取得最好的效果。

这种情况很容易用小型试验来验证。将已硫熏中和的蔗汁置于烧杯(或口盅)中,加热至开始沸腾,立即加入絮凝剂和倒入量筒中,在多数情况下,大部分沉淀物都迅速上浮,但以后又逐渐下沉。如果将蔗汁加热后轻微沸腾5~10秒钟,同时适当搅拌,使气泡消散,再加入絮凝剂,则形成的絮状物很快下沉,很少形成浮渣。

加入的絮凝剂需与蔗汁混合均匀。可以将PAM溶液加入到散气后的蔗汁管中,利用蔗汁的湍流自行混合,经过数米管路就可混合均匀。加入絮凝剂的小管要插入到蔗汁管的中心,出口与液流同向。

现在一些糖厂未有重视这些问题,沉淀器之前无散气箱。虽然在不加絮凝剂的情况下,沉淀器顶层的面积和空间是足够散气的。但在加絮凝剂时,就不能依靠这种方式来散气。一些糖厂将絮凝剂加入到沉淀器顶部蔗汁入口处,没有适当的混合措施,絮凝剂显然难以混合均匀。这些情况都大大降低了使用絮凝剂的效果。这是不少糖厂使用絮凝剂而没有取得良好效果的主要原因,应当改进。

不少糖厂用泵将絮凝剂溶液泵上沉淀器顶部的贮箱,再自流入蔗汁中。不要使用一般的离心泵,它会严重破坏絮凝剂的大分子。更不可关小离心泵的出口阀门让离心泵长开,这样絮凝剂溶液很快就失效。应选用低转速的泵或用压缩空气压送。要注意不可让絮凝剂溶液长时间回流。

加入絮凝剂的数量要注意控制。对于品种和配制良好的絮凝剂,在亚硫酸法蔗汁沉降中加0.5~1mg/L已有明显效果,加入1.5~2mg/L时效果就接近最佳值,再增加至3~5mg/L,效果提高得不多,有时甚至反而较差。

在生产中,加入絮凝剂量应根据实际情况调节。如蔗汁澄清性较好,加入量宜较小,如0.5~1mg/L,主要起到提高清汁清度和缩短沉降时间的作用;如蔗汁沉降较差,加入量可稍大,如1.5~2g/L。只要絮凝剂的品种、性能和配制方法适当,是无需多加的。但如果这些因素不当,多加也无作用。

 
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