2019離子交換纖維對蔗汁脫色的研究.docx

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1、離子交換纖維對蔗汁脫色的研究　　摘要：研究了離子交換纖維和離子交換樹脂對糖廠蔗汁的脫色性能，主要研究離子交換纖維對糖廠清汁脫色的效果，最佳的工藝條件，以及離子交換纖維的再生。結(jié)果表明，離子交換纖維對蔗汁脫色有很好的作用，有廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：離子交換纖維；清汁；脫色。1概述離子交換廣泛應(yīng)用于化工、制藥、水處理、輕工食品、制糖行業(yè)[1]，[2]，[3]，[4]，[5]、農(nóng)副產(chǎn)品加工等行業(yè)；離子交換樹脂種類繁多，針對甘蔗制糖工業(yè)生產(chǎn)糖汁的除色，我們經(jīng)過篩選，選擇了較適合制糖工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的離子交換樹脂纖維，對蔗

2、汁進(jìn)行除色試驗(yàn)。離子交換樹脂纖維是以合成纖維材料為基礎(chǔ)的離子交換纖維，經(jīng)過特殊處理，使其含有活動離子，具有較好的置換除色作用，無毒，在制藥工業(yè)、水處理有較廣泛的應(yīng)用。離子交換纖維與普通離子交換樹脂不同，其內(nèi)部成絲狀，同一體積的樹脂要比普通顆粒樹脂表面積大20倍左右，吸附能力強(qiáng)，所以其除色效果是非常好的。2室內(nèi)試驗(yàn)2.1試驗(yàn)材料取亞硫酸法糖廠生產(chǎn)的清汁進(jìn)行離子交換纖維脫色處理和普通離子交換樹脂脫色處理對比。普通離子交換樹脂(簡稱A)為安徽三星樹脂科技有限公司生產(chǎn)的ABB、H103離子交換樹脂，試驗(yàn)用量為50克。

3、離子交換纖維為廣州文龍化工有限公司生產(chǎn)的新型纖維樹脂，試驗(yàn)用量為50克。2.2試驗(yàn)方法取亞硫酸法糖廠生產(chǎn)的清汁進(jìn)行脫色處理，對比脫色效果，色值分析采用糖廠普遍使用的721-100型分光光度計，離子交換柱均采用￠50×800規(guī)格，色值計算單位為國際糖色值IU表示。清汁濃度為18°Bx，清汁色值為2450IU，采取高位靜壓流經(jīng)離子交換柱的方法進(jìn)行試驗(yàn)。2.3試驗(yàn)結(jié)果表ⅠA脫色效果通過時間151015202530通過量693456921035138017202070色值470475480488493503505表Ⅱ

4、B脫色效果通過時間151015202530通過量824104501235164520502465色值350352355360363365370從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，普通離子交換樹脂脫色率為79.38%，而離子交換纖維脫色率為84.90%，離子交換纖維脫色率比普通離子交換樹脂脫色率高5.52個百分點(diǎn)，這就說明離子交換纖維脫色效果要比普通離子交換樹脂脫色效果好。2.4通量試驗(yàn)以普通離子交換樹脂和離子交換纖維兩種離子交換樹脂進(jìn)行等量過濾，各用50克樹脂材料，過濾時間一樣的情況看哪種樹脂通量大，達(dá)到過濾快、使用時間長的

5、效果。表Ⅲ通量分析結(jié)果時間1020306090120180240普通樹脂728142021304223628993021254016540離子交換纖維826165024334839723596XX37019250從以上試驗(yàn)情況看，普通離子交換樹脂平均通量為1.38ml/g.min，離子交換纖維平均通量為1.61ml/g.min，在過濾240分鐘后，離子交換纖維比普通離子交換樹脂多過濾了2710ml/min。就過濾通量來說，離子交換纖維要比普通離子交換樹脂大，過濾效果也好，衰減也較慢，說明離子交換纖維要比普通離

6、子交換樹脂使用壽命長。采用離子交換樹脂脫色或離子纖維脫色，溫度也是一個影響的因素，當(dāng)溫度高時蔗汁粘度降低，過濾速度快，對過濾有好處；溫度過低時，蔗汁粘度大，過濾速度就會慢，影響過濾通量；但溫度過高，對膜的使用壽命也受到影響，離子交換樹脂和離子纖維都有一定的耐溫性，所以選擇合適的過濾溫度，對離子交換脫色也是一個關(guān)鍵。經(jīng)過試驗(yàn)，綜合分析最佳效果，我們認(rèn)為選取70℃~75℃的過濾溫度較合適，首先考慮到離子纖維的耐溫情況，溫度太高，對離子纖維的壽命有影響，而且糖廠生產(chǎn)的熱能調(diào)配也是一個不可忽視的問題；溫度低了，對過濾

7、脫色的通量也有影響，綜合考慮，對過濾的各種條件，我們認(rèn)為選用70℃的過濾溫度較理想。表Ⅳ試驗(yàn)數(shù)據(jù)溫度通量溫度通量普通離子樹脂2040601.231.251.317080901.381.411.47離子纖維2040601.451.491.517080901.621.651.70雖然在溫度在高于70℃時，過濾通量較大一點(diǎn)，但由于溫度過高離子交換膜容易引起老化，對膜的使用壽命也有影響，溫度高于70℃時并不是最佳溫度，低于70℃時過濾速度不理想，所以我們認(rèn)為過濾溫度最好在70℃至75℃之間。離子交換樹脂和離子纖維使用

8、了一段時間以后，通量總會有一些衰減的，離子交換樹脂和離子纖維都會逐漸處于半飽和或飽和狀態(tài)，過濾速度減慢，會堵塞一些過濾微孔，出現(xiàn)這種情況就要對離子交換樹脂進(jìn)行再生處理，恢復(fù)它的通量是很有必要的，根據(jù)不同的離子交換樹脂，我們采用不同的再生方法進(jìn)行再生處理。我們一般采用鹽水清洗，然后再用酸反洗，這樣的效果比較好。再生后的通量可以恢復(fù)到93%以上，當(dāng)然這也要有適合的溫度才能達(dá)到較理想的效果。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，