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我国是世界第四大产糖国,每年的食糖总产量约为1300t。澄清工艺是制糖生产的第一环节,也是关键环节,对于提高产品质量和糖分回收具有重要作用。吸附脱色是一种重要的澄清工艺。在活性炭未出现时,主要是用骨炭来处理。骨炭是由牛骨干燥破碎后,于600~850℃下隔绝空气干馏制得,收率为65%左右。由于骨炭的灰分含量大,含碳量低,脱色效果比较差。之后逐渐被活性炭所取代。

从20世纪初成功制造活性炭开始,首先进入应用领域的是蔗糖脱色精制。蔗液的精制有许多步骤。首先以石灰来澄清,再浓缩结晶出初步精制的糖,称粗糖,纯度为96%。经洗涤的结晶再溶解在水中,成为50%~60%糖液。再下一个步骤就是澄清,主要是加入石灰使糖液成微碱性,再用磷酸中和,生成的磷酸钙可吸附杂质,用过滤除去,然后用活性炭脱色。

我国蔗糖盛产于华南地区,其生产方法很少采用有红糖加工精制成白糖,所以没有大量使骨炭或活性炭。糖厂都采用二氧化硫漂白,将色素还原,这就有可能在以后同空气接触的过程中,颜色会泛黄。但大部分的有色胶体都能被所形成的亚硫酸钙吸附除去。不过当糖色重时,以活性炭脱色还是很必要的,并还有脱臭作用。而二氧化硫漂白,即不环保又对人体有人体有危害,应加以改进。

利用活性炭脱色时,糖液的pH值至关重要。偏酸性时易引起糖的转化,但脱色效果好,因此控制pH=7为佳。糖液有利脱色,但使以后得蒸发负荷加大,一般控制浓度在50%左右。温度70~80℃。一个应引起注意的问题是活性炭在脱色过程中会使pH值下降,也就是说会使转化糖增加,因此应随时检测糖液的pH值。

从20世纪50~60年代开始,美洲国家纷纷采用颗粒活性炭连续脱色,使大规模、连续化脱色成为可能,经脱色失效的活性炭还可再生回用。脱色装置除了常规的吸附塔外,日本于1963年还创建了一种脉冲吸附塔,称为国产1号装置(设在原新日本制糖股份公司的扇桥工厂)。糖液由脉冲塔下部进入,经与塔内的颗粒活性炭脉冲接触后由塔顶排出。塔最下部位的吸附色素负荷最重的活性炭每日定时排出,同时新炭(或经再生的炭)与排出炭等量从塔顶加入。活性炭的放出和填进在几分钟内完成作业。卸出的废炭经洗涤后热风干燥到水分达45%送入再生炉再生。


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