【文章內(nèi)容簡介】 活性炭 活性炭渣 存放臺 酸 堿 脫色 淀粉淀粉 調(diào)漿 液化 糖化 離交 三效 成品 煙臺大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 12 一 工藝流程 4%蛋白絮狀物 廢碳→再生→脫色 ↑ 過濾 冷凝↑↓蒸汽 ↑ 麥芽糖→→→半框過濾機→→暫存罐→→ 脫色罐→→暫存罐→→半框過濾機→暫存罐 60 度 5070 度 80℃ ↓ ↓ 攪拌 30 分 ↓ 轉(zhuǎn)述 2025r/每分 ↓ 40℃ ↑ ↓ 陽 離子交換←換熱降溫←暫存罐←←←板框過濾機←←←←暫存罐←←← 脫色罐←蒸汽 ↓ %↑ 75℃ ↓ 新碳↑ 陰離子交換 20r/min↑ 攪 拌 30min ↓ 陽離子交換 → 陰離子交換→暫存罐→多效蒸發(fā)→ 75%麥芽糖漿固形物→包裝 二 工藝流程簡述 在配料罐內(nèi)，把粉漿乳調(diào)到 17 波美， PH 值用 Na2CO3 調(diào)到 ，最后加入耐高溫α 淀粉酶，料液攪拌均勻后用泵把粉漿泵入噴射液化器，在噴射器中粉漿和蒸汽直接相遇，出料溫度控制在 110115 度，從噴射器中 出來的料液，進入層流罐保溫 60 分鐘到 90分鐘，溫度保持在 9597 度。然后進行二次噴射，在第二只噴射器內(nèi)料液和蒸汽直接相遇，溫度升至 120145 度以上，并在高溫維持 35 分鐘左右把耐高溫α 淀粉酶徹底殺死，同時淀粉會進一步分散，蛋白質(zhì)會進一步凝固。然后料液進入真空閃急冷卻系統(tǒng)降溫到 53 度保溫 【 】 ，同時將 PH值降到 ，加入β一淀粉酶和普魯蘭酶，糖化到終點后，將料液噴射加熱并降溫到 60 度滅酶，首先用過濾機除渣過濾，再升溫到 80℃，加入舊活性炭脫色半小時，進行脫色過濾，然后將糖液進行二次脫 色（溫度下到 75℃，可不加溫），脫色后換熱降溫到 40℃離交。將離交后的糖液用三效降膜式蒸發(fā)器濃縮得到產(chǎn)品，達到產(chǎn)品要求。 三 酶法制糖工藝條件 （一）液化工藝： 粉漿濃度 17 波美（淀粉濃度 30%）， PH57 耐高溫α－淀粉酶﹙規(guī)格 30000μ /g﹚，加入量為 15μ /g﹙以淀粉計， u 為活力單位﹚ ，噴射液化溫度 110115℃，液化保溫時間 6090 分鐘，滅酶溫度 120145℃ 。 煙臺大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 13 （二）糖化工藝： ，溫度： 53177。 2℃， β－淀粉酶﹙規(guī)格 120200μ /g﹚加入量為 80μ /g原料淀粉 ；普魯蘭酶， 加入量為 3μ l/kg 原料淀粉， 糖化時間： 24hr 四 操作規(guī)程 1．調(diào)漿 ：粉漿濃度 17 波美， ， 耐高溫α－淀粉酶﹙規(guī)格 30000μ /g﹚，加入量為 15μ /g﹙以淀粉計， u 為活力單位﹚ 2．噴射液化 ：首先預(yù)熱噴射器及層流罐至 100℃，然后進行噴射液化，噴射器內(nèi)溫度控制在 100115℃，層流罐內(nèi)溫度控制在 9597℃。 3．高溫處理 ：通過第二次噴射將料液加溫 120145℃，通過高溫維持罐維持 35 分鐘，120145℃，以上熱處理可以達到三個目的： A、滅酶 B、蛋白凝固 c、淀粉進一步分散 4．真空閃急冷卻 ：經(jīng)過真空閃急冷卻系統(tǒng)溫度從 120℃降至 53℃。 5．糖化工藝操作規(guī)程 ： A、 B、溫度： 53177。 2℃，為防止糖焦化，用熱水循環(huán)保溫 C、糖化時間： 24 小時 6．糖化滅酶： 當(dāng) 70%和 75%的酒精檢驗合格后，糖化結(jié)束，然后將 PH 調(diào)至 ，并噴射加熱后降溫 60℃滅酶。 7．過濾基本要點及順序： （除渣過濾） A、過濾前將料液冷卻至 60℃。 B、過濾時壓濾機同時使用。 C、濾布為兩套，以減少過濾和儲糖時間。 D、過濾時，通過調(diào)節(jié)回流，使過濾壓力流線增加。 E、為了減少濾液中的懸 浮物及縮短過濾時間，過濾壓力不能超過 【 】 。 F、過濾困難時可以通空氣，以疏通濾渣。 G、為防止糖液變質(zhì)，在糖化料液過完后清洗糖化罐，洗液也要用泵打去過濾。 H、過濾結(jié)束后用熱水洗滌，溫度 6070℃，用水量 。 I、過濾洗滌后，用壓縮空氣將濾渣吹干。 8．一次脫色及過濾 ：在一次脫色罐中，量好體積濃度，然后加入舊炭脫色，脫色時要求在 80℃時脫色 30 分鐘即可過濾，濾液供二次脫色待用。 9．二次脫色及過濾 ：在二次脫色罐中，量好體積濃度，然后加入新炭脫色，第一次加溫到 80 度現(xiàn)已經(jīng)下降到 75℃左右，不用加溫，時脫色 30 分鐘即可過濾，濾液供離交待用。 10．離交脫色除雜 ：糖的重金屬鹽以及色素用樹脂除去。 洗柱用水以及前后過濾用洗水：凡進入糖漿中的洗水必須經(jīng)離交處理或用蒸發(fā)凝水。 11．濃縮 ：經(jīng)離交脫色處理后的糖漿，用三 效降膜蒸發(fā)器濃縮到 75%以上。 12．整個生產(chǎn)過程結(jié)束后，設(shè)備、管道、泵要清洗干凈。 五 工藝論證 年產(chǎn)量 15 萬噸，一年 300 個工作日，一天產(chǎn) 500 噸，處理量大，故過濾機用板框過濾煙臺大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 14 機。 脫色設(shè)備應(yīng)選用脫色罐，脫色柱處理量少且不能與脫色劑充分接觸 。脫色罐處理量大，通過攪拌可以充分接觸脫色劑，還可以很好的控制時間。 工藝上用兩次脫色，可以很好的去掉色素，也可以提高脫色劑利用率。 前面已經(jīng)提到，脫色劑用活性炭，活性炭在結(jié)構(gòu)上有兩大特點，一是內(nèi)部與表面空隙發(fā)達。二是比表面積大。由于活性炭吸附能力強，操作簡單，價格便宜，所以選用活性炭。活性炭應(yīng)該選用顆粒狀活性炭，容易洗滌過濾分離。粉末狀的不能再生，不易分離?；钚蕴康脑偕鷹l件，用氫氧化鈉做洗滌劑，解析吸附的色素，用鹽酸溶液做再生劑解析吸附的鈦離子洗脫劑和再生劑的濃度效果差，濃度高效果增加不明顯 ，生產(chǎn)上一般用 24%的氫氧化鈉溶液和 24%鹽酸溶液。 離子交換樹脂的優(yōu)點是，處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復(fù)再生使用，工作壽命長，運行費用低。所以選用離子交換法。離子交換應(yīng)該用陽離子 陰離子 陽離子樹脂進行交換。因為料液中有較多的金屬離子雜質(zhì)， 因為料液中含有較多的金屬離子雜質(zhì)和有機雜質(zhì)，采用兩級串聯(lián)可以大大提高糖漿的純度。第一個陽離子交換柱用來去除料液中的大量的陽離子雜質(zhì)，陰離子交換柱用來除去色素和其他有機雜質(zhì)。第二個陽離子交換柱用來去除料液中的未除盡的陽離子雜質(zhì)，陰離子交換柱用來去除料液中的未除盡的色素和其他有機雜質(zhì)。 。 六 蒸發(fā)器的選擇 （一） 離心式薄膜蒸發(fā)器，通過離心使料液分布成 ~1mm 的薄膜，在通過錐形盤加熱面被蒸發(fā)濃縮。適于高熱敏性物料蒸發(fā)濃縮。 （二） 刮板式薄膜蒸發(fā)器，適于高粘度，容易結(jié)垢的蒸發(fā)濃縮。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動力消耗大 （ 三） 降膜式蒸發(fā)器，適于蒸發(fā)濃度較高粘度較大的料液。 （四） 升模式蒸發(fā)器，適用于蒸發(fā)量大，熱敏性，粘度適中和容易產(chǎn)生泡沫的料液。 由于麥芽糖漿濃度較高，粘度大，非熱敏，不易結(jié)垢，所以選用降膜式蒸發(fā)器 多效濃縮：將前效所產(chǎn)生的二次蒸汽作為加熱蒸汽引入另一串聯(lián)的后效蒸發(fā)器組成的蒸發(fā)裝置?？梢詷O大的減少生蒸汽用量，達到最大的節(jié)能效果。當(dāng)廢熱蒸汽有充分的 供應(yīng)時，可完全不用再生蒸汽，取得顯著的經(jīng)濟效益。所以選用多效降膜 蒸發(fā)器。 七 脫色條件的選定 （一）脫色時間 活性分子向活性炭表面擴散以及吸附都需要一定時間只有充分 接觸才能發(fā)揮脫色效力，但是，達到一定時間后，再延長時間，脫色效率并不增加，反而影響設(shè)備效率。生產(chǎn)上一般加炭后攪拌 30 分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速 20~25r/min 即可達到脫色飽和 [2,4,7]。 （二） Ph 值選擇 溶液的 ph 值對脫色效果影響很大，在 ~5 最好 煙臺大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 15 （三）溫度選擇 在一定范圍內(nèi)，溫度升高，分子運動速度加快，同時料液的粘度也降低，色素分子向活性炭表面移動速度加快，進入小孔的機會多，增加接觸的機會，有利于吸附。但是溫度過高，分子運動過劇，反而使色素解析的速度增大，有利于色素的解析。綜合吸附與解析兩方面的得 失，一般控制在 75~80 攝氏度。 (四 )活性炭用量 活性炭用量一般取決于其本身質(zhì)量和料液的質(zhì)量。麥芽糖漿中一般含有較多的色素，一般選用較多用量。活性炭用量不是越多越好，因為活性炭也含有鈣鐵鎂等雜質(zhì)，用量過多反而使系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)增多，一般用量在 %（ w/v），舊炭可適當(dāng)增加約為 1~%（ w/v） . 離子交換前料液溫度要從 75 下降到 40℃然后才能進行離子交換。 離子交換時進料量為 1~2BV/h，采用順流交換，如果流速過快則不能進行有效的離子交換，使雜質(zhì)未經(jīng)過交換就流出；如果流速過慢則影響生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)成 本。 （五）樹脂的選用： 陽離子為了有效除去金屬離子雜質(zhì)選用大孔強酸性陽離子交換樹脂。陰離子交換樹脂為了除去剩余色素和其他有機雜質(zhì)選用強堿性陰離子交換樹脂。實際運用中，為了降低再生費用，要適當(dāng)控制再生劑用量，使樹脂的性能恢復(fù)到最經(jīng)濟合理的再生水平。通?？刂菩阅芑謴?fù)程度為 70~80%。如果要達到更高的水平，則再生劑量要大量增加，再生劑的利用率則下降。再生劑的種類就根據(jù)樹脂的離子類型來選用，并適當(dāng)?shù)剡x擇價格低的酸堿或鹽。鈉型強酸性陽樹脂，可用 10%NaCl 溶液再生，用藥量為其交換容量的 2 倍（用 NaCl量為 117g/l 樹脂）；氯型強堿性樹脂，主要以 NaCl 溶液來再生，但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機物溶解出來，故通常用含 10%NaCl+%NaOH 的鹽堿液再生，常規(guī)用量為每升樹脂用 150~200g NaCl，及 3~4g NaOH。為加速再生化學(xué)反應(yīng)，通常先將再生液加熱到 70~80℃。它通過樹脂的流速一般為 1~2BV/h。也可以采用先快后慢的方法，以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時間約為一個小時。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一個小時（流水量 4BV），洗水排清后，再用水反洗，到洗出液無色。 離子交換工藝說明： A、 工藝描述： 本工序是利用陰陽樹脂的作用交換去除糖液中的離子，并且樹脂也有吸附色素和大分子的作用，通過此工序，達到去除產(chǎn)品中離子和色素的作用。 B、工藝參數(shù)： a、糖液進料溫度嚴(yán)格控制在≤ 45℃ b、保持流速≤ 4m3/h C、質(zhì)量要求 ： a、 pH值 — ，糖液澄清透明。 b、糖液（ 20%）電導(dǎo)率≤ 50us/cm2。 煙臺大學(xué)文 經(jīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 16 多效濃縮蒸發(fā)器蒸發(fā)量在 3900kg/h，蒸汽氣用量為 1300kg/h。散熱量小，特別是二次蒸汽。出料濃度 4082%。多效濃縮時一效真空度 0Mpa 即為常壓。蒸發(fā)溫度 99 度。選用常壓蒸 汽可以有效節(jié)約能源。二效 三效適當(dāng)降低壓強使冷卻水形成二次蒸汽。二效真空度 蒸發(fā)溫度 76