[发明专利]离子交换纤维高效脱色无硫无磷制糖新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及制糖工艺，具体是离子交换纤维高效脱色无磷无硫制糖新工艺。

背景技术

甘蔗制糖工艺主要包括亚硫酸法、碳酸法，90％以上糖厂采用亚硫酸法生产一级白砂糖和优级白砂糖。无论采用哪种方法，都需要加入澄清剂和其它的一些成分来除去大量的色素、胶体、非糖份等杂质。现在普遍使用的澄清剂、絮凝剂等清净剂为石灰、亚硫酸钙、磷酸钙、过磷酸钙、磷酸、二氧化硫、二氧化碳等等，通过这些成分的沉淀、絮凝、络合等各种作用将色素、胶体、非糖份等杂质除去，处理后清汁色值在1500IU～2000IU以内。这些处理方式会产生大量滤泥，排出硬度高的废水，还会使蒸发罐、煮糖罐产生大量的积垢，通常需要轮换清洗；另外沉淀还存在后反应，二氧化硫会残留，蔗汁总磷酸值也容易超标，使得产品不符合白砂糖国家标准(GB317-2006)的规定。

近年来，为解决上述问题，人们都在进一步改进工艺、开发少硫少磷工艺，甚至研发无硫无磷工艺。

离子交换工艺是现代提纯分离的重要化工单元，在制糖生产中主要应用于原糖回溶、离子交换脱色二步法制备精制糖，所采用的材料为离子交换树脂。

离子交换纤维是一种新型的离子交换材料，区别于离子交换树脂颗粒状交换材料主要是在表面进行交换，因而比离子交换树脂具有交换速度快、再生快、脱色能力强等优点。应用离子交换纤维高效脱色制备精制糖的新工艺是在原有工序基础上增加了使用离子交换纤维对清汁进行脱色的工序，从而实现了一步法制备精制糖，取得了精制糖生产技术上的突破。

目前的包括使用离子交换树脂和离子交换纤维的离子交换法，可以实现少硫少磷，但实际上，传统的澄清剂、絮凝剂等清净剂中的含硫含磷成分在生产过程中会促使色素氧化而使颜色加深，酸根离子和金属离子也会被离子交换纤维所交换，反而增加交换负担。

发明内容

本发明的目的是发挥离子交换纤维的优势，克服已有技术的不足，提出离子交换纤维高效脱色无硫无磷制糖新工艺。

本发明的离子交换纤维高效脱色无硫无磷制糖新工艺，包括如下步骤：

1)、压榨、筛滤、预灰、第一次加热、加石灰乳、第二次加热；然后

2)沉降、三级筛滤；然后

3)阴离子交换纤维脱色、阳离子交换纤维脱盐和阴离子交换纤维脱色；

4)第三次加热、蒸发、煮糖、分蜜和干燥，得成品。

本发明还可以做下述改进。

在步骤1)，筛滤的筛孔为100～120目。

在步骤2)，三级筛滤的筛孔依次为：80～120目、180～220目、280～320目。

在步骤3)，阴离子交换纤维的湿视密度为0.15～0.25g/cm³，全交换容量≥3.0毫克当量/克，阳离子交换纤维的湿视密度为0.15～0.38g/cm³，全交换容量≥4.0毫克当量/克。

在步骤3)，离子交换纤维交换柱采用不锈钢柱，离子交换纤维交换装填高径比为：0.25～20，离子交换纤维装填密度为：80～120g/ml，入料PH为6～8，脱色的温度为25～100℃，脱色时糖汁流速为10～100ml/min。

作为优选方案，在步骤3)，离子交换纤维交换装填高径比为：10～15，入料PH为6.8～7.4，脱色的温度为65～80℃，脱色时糖汁流速为40～60ml/min。

本发明还包括在步骤3)之前进行预处理，包括：先经过孔径1～10μm的过滤器过滤，再经过纤维过滤器过滤；纤维过滤器中的纤维与步骤3)所用的离子交换纤维相同。糖汁中的泥、蔗渣等物质会附在纤维表层上，使纤维结块，胶体物质会附在纤维的表层上以阻碍色素的交换及再生，所以交换前必须将泥、蔗渣、胶体物质等除去。

由于经过从压榨到脱色完成后的清汁纯度一般只有86～88％，用低纯度物料煮制高纯度精制糖，是很困难的，因此需要用高纯度底料来煮制精制糖。所以，为了制备精制糖或者高质量白砂糖，也为了节省能源和缩短煮糖时间，本发明进一步，还包括在步骤4)煮糖时，用一级或优级或精制白砂糖作底料以提高纯度到90％～97％。即在清汁中加入一级或优级或精制白砂糖，将总的纯度提高到90％～97％。这样就可以顺利地制得符合要求的精制糖。