| 摘 要： | 合成离子交换剂树脂是一种材料,它的结构具有两个要素。一是有机的框架,二是固定在框架上的带有电荷的活性基团。不同的离子交换树脂受到它们所具框架结构的性质,以及离子根的化学和物理性质的影响。甜菜制糖工业上应用离子交换技术的重要性是在于要达到某些目的,其中首要的一个目的就是要提高白糖的产量和质量,同时要除去会使制糖过程发生困难的一些成份。离子交换树脂实用的方法叫做循环操作法,它是通过好几个步骤来实现的,而每一个步骤都必须要采用适当的方法并在一定的条件下进行。在讨论这些步骤的时候,有一点非常重要,那就是关于洗出汁的重复循环方面,必须要使再生剂回收量最大,而糖汁稀释程度最小。在选用离子交换设备时,必须考虑到它们在结构上的一些特性,要尽量减少各种不同溶液发生混合和被稀释的程度,要保证树脂在同一个时间内能发挥最大的效用,使经过处理的甜菜汁获得最好的质量,并且在经济上得到最大的再生程度。为了要达到最佳的操作条件,在工程设计上必须制造出各种不同类型的塔设备,供顺流和逆流以及连续逆流系统再生操作之用。这些操作方法在甜菜糖业上都得到了应用。本文对于离子交换在甜菜糖业上的各种应用,都一一加以介绍与评论。用于稀汁去钙的磺酸树脂(采用钠循环)对避免蒸发器发生积垢是十分有效的。应用离子交换脱钙是很简单而又便宜的方法,但是它和糖汁中阳离子成份的关系很大,因而不同的作者所提供的操作数据是有较大的差别的。借助于本文所收集的一些资料,脱钙工厂规模的大小是可以决定下来的。我们可以采用不同的方案来去掉甜菜糖汁中的无机物质,有些方案已经在工业上得到了实际的应用,其中以H—OH循环最引人注意,应用这种方案能够把不纯的蔗糖溶液中绝大部分非糖分去掉。最近因为高容量,弱碱性的阴离子交换剂在市场上的出现,使再生剂和树脂的价格有所降低。由于可以应用氨对交换树脂进行再生,这样再生剂就可以广泛得到回收。离子交换法的美中不足之处是氢型的阳离子交换树脂,在离子交换后会产生氢离子,它促使蔗糖在酸性时发生了水解作用,因而使离子交换方法遭到了非议。减少这些困难的主要办法是把糖汁进行冷却,并适当地提高糖汁的流速。如果采用离子排斥的原理来对糖浆进行去离子处理,则从理论上来看,可能会出现一种简易的操作方法,利用这种方法甚至于连再生剂都可以不需要了。可是到目前为止,根据在实验室和在中间工厂试验的结果看来,由于产生了严重的稀释作用,此法的应用受到很大的限制。阳离子的铵循环对碳酸法和瓦伊纳法除无机离子提供了共同的理论基础。前者在奥地利工厂中曾经得到了工业上的应用。在这些操作方法中用氨加上二氧化碳,和用氨加上石灰作为主要的化学剂,其目的是要在阳离子杂质中,有选择性地除掉碱金属,由于氨是很容易得到回收的,所以再生的费用很小。本文也综述了一些特殊的离子交换方法,例如用造蜜能力比较弱的碱土族离子来置换废蜜中的碱金属离子,这样可以使废蜜的纯度大大地降低下来。本文也扼要地介绍了糖汁和糖浆中的许多有色物质的种类。强碱性离子交换树脂具有稳定性和不受污染的性质,看来是可以用来对糖浆进行脱色的主要工具,但是要获得更佳的操作效率,只有等待对糖汁中各种色素的性质以及对各种树脂的比活性(Spociic action)得到了更多的了解之后才能够实现。(刘树楷译自《R.T.R》1975,vol3No.1徐祖健校)
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