微砂强化磷酸-蔗糖钙法的絮凝沉降工艺研究

利用水处理中微砂强化絮凝技术以及异相成核原理研究了微砂对磷酸-蔗糖钙工艺的强化作用。考察了微砂与絮凝剂不同投加方式对糖浆絮凝沉降速度的影响,确定了微砂的最佳投加方式,并对絮体形成过程进行初步探讨。在此基础上以沉降时间为指标,考察不同粒径的微砂、微砂投加量以及聚丙烯酰胺用量等因素对糖汁絮凝沉降过程的影响,并通过单因素分析以及三因素三水平对糖汁絮凝沉降进行Box-Behnken响应面试验。结果表明,与磷酸-蔗糖钙法相比,微砂强化可使絮凝沉降过程中形成的絮体更大、更密实,沉降性能更好;微砂强化磷酸-蔗糖钙法最佳的工艺条件为:微砂粒径为80～100μm、微砂投加量为0. 4 g、聚丙烯酰胺质量分数为5 mg/kg、沉降时间为4. 5 min。     

硫酸锌-石灰法对赤砂糖回溶糖浆的脱色效果

试验以赤砂糖回溶糖浆(糖汁)为研究对象,以脱色率为指标,探究了锌盐加入量、体系pH、体系温度以及反应时间四个因素对糖汁脱色率的影响,利用响应面分析法对最佳条件进行优化。在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据中心组合(Box-Behnken)试验设计原理采用三因素三水平进行响应面分析,考察了各个因素及交互作用对脱色率的影响,同时获得二次多项式回归方程的预测模型。结果表明,试验的最佳条件为:锌盐用量800mg·L~(-1)、体系p H 8.0、体系温度75℃、反应时间10 min。在此条件下,糖汁的脱色率高达81.75%。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、Nano-ZS 90型纳米粒度和ZETA电位分析仪对氢氧化锌进行了表征,并初步探讨了相关机理。     

粉末活性炭吸附-硫熏-沉降工艺对糖汁清净的研究

研究粉末活性炭吸附-硫熏-沉降工艺对赤砂糖回溶糖浆(糖汁)模拟甘蔗汁的清净效果。考察了各个因素对脱色率、除浊率的影响。结果表明,糖汁清净最佳条件为:活性炭用量0. 20%,磷酸用量340 mg/L,硫熏强度15 g/L,活性炭吸附p H值4. 8,活性炭吸附温度50℃。在此条件下,脱色率与除浊率分别为84. 23%,94. 31%。     

赤砂糖回溶糖浆硫酸镁—聚硅酸锌法脱色工艺及其机理研究

以赤砂糖回溶糖浆为研究对象,研究了高pH条件下硫酸镁和两性含2%二氧化硅聚硅酸锌对回溶糖浆的脱色效果及机理。在单因素试验基础上,采用响应面分析法对脱色条件进行优化,获得最佳条件为:镁离子用量500mg/L、含2%二氧化硅的聚硅酸锌用量1.57%、pH值11、温度30℃。该条件下脱色率高达92.36%。采用扫描电子显微镜(SEM)和电位分析仪对混凝物和糖汁体系进行了表征,结果表明脱色机理为电中和吸附。     

磷酸-硝酸镁复合清净剂对糖汁的清净及机理

考察了硝酸镁和磷酸复合清净剂在高pH条件下对赤砂糖回溶糖浆的清净效果及机理。在单因素实验基础上确定正交实验的因素与水平,采用正交实验对清净工艺进行了优化。获得最佳工艺条件为:复合清净剂(镁离子质量分数2.0%、磷酸质量分数1.7%)加入量2.0%(以糖汁体积为基准,下同),pH 11.0,聚丙烯酰胺(PAM)水溶液(2.0 mg/L)用量0.1%,温度32℃。在此条件下脱色率为88.2%,沉降时间为69 s。对蔗糖体系和糖汁体系的混凝物进行了SEM、TEM、Zeta电位分析、XRD分析,结果发现,复合清净剂通过混凝反应生成的羟基磷酸钙和氢氧化镁可对色素等非糖物质进行电中和吸附、包埋、网捕。     

磷酸-蔗糖钙法对糖汁清净作用的研究

赤砂糖回溶糖浆采用磷酸-蔗糖钙法进行澄清脱色,考察了糖浆pH值、反应温度、中和汁pH值以及反应时间对糖浆澄清脱色的影响。结果表明,用磷酸调节赤砂糖回溶糖浆pH值至3.00、反应温度35℃,以蔗糖钙溶液中和至pH值为7.20,反应5 min,脱色率可达61.8%,除浊率达到96.6%。结合X衍射图谱、扫描电镜图以及光学显微图像,对澄清脱色机理进行了探讨。     

磷酸-硝酸镁对回溶糖浆的清净效果及机理

以赤砂糖回溶糖浆作为研究对象，考察了硝酸镁-磷酸复合清净剂在高pH条件下对回溶糖浆的清净效果及机理。在单因素试验的基础上确定正交试验的因素与水平，采用正交试验对清净条件进行了优化。最佳条件为：2%镁离子和1.70%磷酸复合清净剂用量2%，pH值11.0，PAM用量2mg?L-1，温度30℃，在此条件下脱色率为88.2%，最佳沉降时间为69s。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、Nano-ZS90型ZETA电位分析仪、X射线衍射(XRD)对在蔗糖体系和回溶糖浆体系的混凝物进行了表征，并对相关机理进行了探讨。