Um die Xylose -Technologie zu verstehen, kristalliner Xylose aus Maiskolben zu extrahieren, ist Folgendes eine Einführung in drei Abschnitten:
Abschnitt 1 Prozessprinzipien
Der Prozess der Herstellung von Xylose (D-Xylose) aus Maisschobtern kann in drei Teile unterteilt werden: Hydrolyse, Raffination und Extraktion.
Die Hydrolyse soll die Pentosans durch Schwefelsäure in Maisschobtern hydrolysieren, um ein einzelnes Molekül -Pentose -Hydrolyzat zu erhalten, bei dem die Pentose hauptsächlich Xylose ist.
Die Verfeinerung besteht darin, Verunreinigungen wie feste Suspendente, organische farbige Substanz, Schwefelsäurekatalysator, im Hydrolyzat enthaltene Klebstoffe und Asche zu entfernen, um eine relativ reine Pentose -wässrige Lösung zu erhalten.
Die Extraktion besteht darin, Xylose aus der wässrigen Lösung in Form von Kristallen durch Konzentration und Kristallisation auszurüsten und sie gleichzeitig von anderen Pentosen zu trennen, wodurch ein kristallines hoher purity-xylose-Produkt erhalten wird.
1. Mais -Cob -Hydrolyse
Pflanzenfaser Rohstoffe bestehen hauptsächlich aus Cellulose, Hemicellulose, Lignin und Asche. Hemicellulose ist ein Polysaccharid der Pflanzenzellwand, und die Monosaccharide, die die Hemicellulose -Polysaccharidkette bilden, sind hauptsächlich: Xylose, Glukose, Mannose, Galactose, Arabinose, Gesteinsfleisch und Rhamnose.
Xylose ist die größte Pentose (Pentose) in der Natur, und Pentosen werden in Aldopentose und Ketopentose unterteilt. In der Natur existieren fünf bekannte Aldopentosen, einschließlich D-Xylose, D-Arabinose, L-Arabinose, L-Lyxose und D-Ribose; Drei bekannte Ketopentosen existieren in der Natur, darunter D -ythropentolose, D-Thiouretose und L-Thiouretose.
Glukose ist die größte Hexose (Hexose) in der Natur, und Hexosen werden in Aldohexose und Ketohexose unterteilt. Fünf bekannte Aldohexosen existieren in der Natur, einschließlich D-Glucose, D-Galactose, L-Galactose, D-Mannose und D-Typ; In der Natur existieren vier bekannte Ketohexosen, einschließlich D-Fructose, D-Psicose, L-Sorbose und D-Tagose.
Pflanzenfaser Rohstoffe, die zum Extrahieren von Xylose verwendet werden können, müssen zwei Anforderungen erfüllen: einen hohen Hemicellulosegehalt und Xylose als Hauptmonosaccharid in der Hemicellulose -Polysaccharidkette.
Gegenwärtig umfassen die für die industrialisierten Xyloseproduktion verwendeten Pflanzenfaser Rohstoffe Mais, Bagasse und Birkenpapierabfallflüssigkeit, unter denen Maisschobs die besten sind. In meinem Land gibt es nur zwei Rohstoffe: Maisschobter und Bagasse.
Die ungefähre Zusammensetzung von Maisschobtern beträgt Cellulose 35%, Hemicellulose 39%, Lignin 19%, Asche 2%und andere 5%. Die Monosaccharide in der Polysaccharidkette in der in Maisschobtern enthaltenen Hemicellulose sind hauptsächlich Xylose, die mehr als 80%ausmachen, gefolgt von Arabinose, etwa 10%, und Xylose und Arabinose machen zusammen mehr als 95%aus, und der Rest ist Andere Monosaccharide. Daher eignen sich Maisschobs zum Extrahieren von Xylose.
Die physikalische Struktur von Maisschobtern umfasst eine Außenschicht, eine mittlere Blockschicht mit weißer Ringblock und eine flockige Innenschicht. Seine Hauptmasse befindet sich in der weißen Ringblock -Mittelschicht, die der Hauptteil der Xyloseproduktion ist. Die weiße ringförmige mittlere Schicht aus rotem Mais ist normalerweise dicker als die von weißen Maisschobtern, sodass rote Maiskolben oft eine höhere Zuckerausbeute haben.
Maisschobter werden in einer verdünnten Schwefelsäure -wässrige Lösung eingeweicht und auf {{0}} -Grade erhitzt (entsprechend einem gesättigten Dampfdruck von 0. 16-0. 18MPA). Die Hemicellulose in den Maisschobtern wird hydrolysiert, um ein Hydrolyzat zu erhalten, das hauptsächlich aus Xylose besteht. Schwefelsäure ist ein Katalysator für die Hydrolysereaktion. Salzsäure kann auch als Katalysator verwendet werden, aber da Salzsäure für Geräte zu korrosiv ist, verwenden nur wenige Unternehmen Salzsäure als Katalysator. Nach der Hydrolyse werden der Flüssigkeits- und Mais -Cob -Rückstand getrennt, um ein Hydrolyzat zu erhalten. Der Schwefelsäuregehalt im erhaltenen Hydrolyzat liegt zwischen 0. 65% und 0,75%, was angemessener ist.
Da die Hydrolyse für zweieinhalb Stunden bei hoher Temperatur gehalten wird, werden viele durch Hydrolyse erhaltene Monosaccharide in kleine molekulare Substanzen zerlegt oder in große molekularfarbene Substanzen gekoppelt, sodass das erhaltene Hydrolyzat dunkler ist und hellbraun-rot ist. Die meisten farbigen Substanzen im Hydrolyzat werden während des Hydrolyseprozesses erzeugt und nicht durch den Mais -Cob -Rohstoff eingebracht, sodass die Farbtiefe des Hydrolyzats, das von roten Maisschobtern und weißen Maiskobtern erzeugt wird, im Grunde genommen gleich ist.
2. Verfeinerung von Hydrolyzat
Das nach der Hydrolyse von Maisschobtern erhaltene Hydrolyzat enthält eine große Menge von Nicht-Zucker-Verunreinigungen, hauptsächlich feste Suspendierte (Maiskugelkrümel oder mitgenommene Materie), Schwefelsäure (Katalysator, die im Hydrolyseprozess hinzugefügt wurden), organische Säure (Zersetzungsprodukte von organischen Stoffe Im hohen Temperaturhydrolyseprozess), organische Verunreinigungen (Koks-Syntheseprodukte oder Zersetzungsprodukte organischer Substanz im Hochtemperaturhydrolyseprozess), organischer makromolekularer Klebstoff-Substanzen (unvollständige Hydrolyseprodukte von Ultra-Large-Molekularen organischer Stoffe) und Asche (unvollständige Hydrolyseprodukte Anorganische Salzverunreinigungen in saurem Hydrolyzat gelöst).
Die im Hydrolyzat enthaltenen Nicht-Zuckerverunreinigungen müssen entfernt werden, um eine reine Zuckerlösung zu erhalten. Das Vorhandensein von Nicht-Zuckerverunreinigungen beeinflusst nicht nur die Qualität des Endprodukts, sondern kann auch den Kristallisationsprozess von Xylose beeinflussen und sogar dazu führen, dass Xylose nicht glatt aus dem Sirup kristallisiert oder eine schlechte Kristallform aufweist. Der Prozess der Entfernung von im Hydrolyzat enthaltenen Nicht-Zucker-Verunreinigungen ist der Raffinerierungsprozess des Hydrolysat oder des Reinigungsprozesses.
Zwei.Die Hauptmethoden zur Verfeinerung von Hydrolyzat sind: Blitzverdunstung, Filtration, Neutralisation, Aktivkohlenstoffentköde, Vakuumverdampfung und Ionenaustausch.
1. Blitzverdunstung
Die Blitzverdampfung verwendet die sensible Wärme, die im Hochtemperaturhydrolyzat selbst enthalten ist, um den Siedepunkt des Hydrolyzats durch Staubsaugen zu verringern, und ein Teil des Wassers im Hydrolyzat verdampft. Während des Blitzverdampfungsprozesses wird die sensible Wärme des Hydrolyzats zur latenten Wärme des Wasserdampfes und die Temperatur des Hydrolyzatabfalls. Für jeden 10 -Grad -Abfall der Temperatur von 1 Tonne Zuckerlösung können etwa 18 kg Wasser verdampft werden.
Die Blitzverdampfung wurde ursprünglich zur Energieeinsparung verwendet, aber wenn das Hydrolyzat blinkt wird, verdampfen einige der hochflüchteten organischen Säuren auch mit dem Wasserdampf, der auch eine Raffinerwirkung auf das Hydrolyzat hat.
2. Filterung
Die Filtration ist die am häufigsten verwendete Methode zur Trennung von Feststoff-Flüssigkeit. Wenn die Zuckerlösung die Filtrationsgeräte durchläuft, kann die feste Suspendente in der Zuckerlösung aufgrund ihrer großen Partikelgröße nicht durch die feinen Poren im Filtermedium abgefangen werden. Die Zuckermoleküle und Wassermoleküle in der Zuckerlösung haben kleine Partikelgrößen und können die feinen Poren im Filtermedium durchlaufen, wodurch die Zuckerlösung von der festen Suspendierung getrennt und die Zuckerlösung verfeinert wird. Die häufig verwendeten Filtrationsgeräte in der Xylose -Industrie sind die Platte und die Rahmenfilterpresse, und ihr Filtrationsmedium ist ein Faser -Gewebfiltertuch.
3. Neutralisation
Die Neutralisation besteht darin, Calciumsalz zu verwenden, um mit Schwefelsäure zu reagieren, um Calciumsulfat zu erzeugen. Calciumsulfat ist aufgrund seiner geringen Löslichkeit leicht zu bilden und kann durch Filtration entfernt werden, wodurch der Zweck des Entfernens eines Teils der Schwefelsäure im Hydrolyzat erreicht wird. Der Neutralisationsprozess bringt eine geringe Menge Calcium in das Hydrolyzat, während die Schwefelsäure entfernt wird. Daher ist es wichtig, den Endpunkt der Neutralisation vernünftig zu kontrollieren. Eine übermäßige Neutralisation ist aufgrund der Einführung einer großen Kalziummenge nicht den Verlust wert.
Es gibt zwei häufige Calciumsalze für die Neutralisation, eines ist Calciumcarbonat (dh lichtes Calciumcarbonatpulver, allgemein als leichtes Calciumpulver bekannt), und das andere ist Calciumhydroxid (dh verdaute Kalkpulver, allgemein bekannt als graues Calciumpulver). Der Vorteil der Verwendung von Calciumcarbonat besteht darin, dass die Reinheit von Calciumsalz in lichtem Kalziumpulver hoch ist (mehr als 99%) und nach der Neutralisation weniger Verunreinigungsionen in die Zuckerlösung gebracht werden; Der Nachteil ist, dass der Preis hoch ist und während des Neutralisationsprozesses eine große Menge Schaum erzeugt wird. Der Vorteil der Verwendung von Calciumhydroxid besteht darin, dass der Preis für graues Calciumpulver niedrig ist und während des Neutralisationsprozesses kein Schaum erzeugt wird. Der Nachteil ist, dass die Reinheit von Kalziumsalz in grauem Calciumpulver niedrig ist (etwa 95%) und nach der Neutralisation mehr Verunreinigungsionen in die Zuckerlösung gebracht werden. Umfassender Vergleich wird empfohlen, Calciumcarbonat als Neutralisator zu verwenden.
4. Entfärbung
Die Entfärbung besteht darin, die riesige aktive Oberfläche von aktiviertem Kohlenstoff mit pulverisiertem Kohlenstoff zu adsorbierten Verunreinigungen (hauptsächlich organische Verunreinigungen) und Pigmente (dh organisch gefärbte Verunreinigungen) zu verwenden und dann die adsorbierten Verunreinigungen zusammen mit dem Aktivkohlenstoff durch Filtration zu entfernen, um den Zweck der Zuckerlösung zu verfeinern . Der Prozess von Aktivität von Aktivkohlenstoff -Adsorbing ist die physische Adsorption. Die Fähigkeit von Aktivkohle, organischer Substanz zu adsorbieren, ist viel größer als die von anorganischen Salzen, und die Fähigkeit, große molekulare organische Pigmente zu adsorbieren, ist viel größer als die der adsorbierenden organischen adsorbierenden organischen Pigmente.
Der im Handel erhältliche pulverisierte Aktivkohle ist gemäß seiner Herstellungsmethode in Zinkchloridkohlenstoff und Phosphatkohlenstoff unterteilt. Zinkchloridkohlenstoff wird mit Zinkchlorid als Porenbildmittel hergestellt, während Phosphatkohlenstoff Schwefelsäure als Porenbildmittel verwendet. Zinkchloridkohlenstoff hat einen niedrigeren Aschengehalt, mehr Poren und eine größere aktive Oberfläche und eine stärkere Entfärbungsfähigkeit. Phosphatkohlenstoff hat einen höheren Aschegehalt, eine kleinere aktive Oberfläche und eine schwächere Entfärbung. Phosphatkohlenstoff hat auch das Problem der falschen Entfärbung, dh dem Lichttransmissionstest der Zuckerlösung nach der Entfärbung, nach der Enthöre, aber die tatsächliche Pigmententfernungsrate reicht nicht aus, da Phosphorsäure einen Bleicheffekt aufweist. Zinkchloridkohlenstoff sollte zur Entfärbung in der Xyloseindustrie anstelle von Phosphatkohlenstoff verwendet werden.
Die Rohstoffe für die Herstellung von Aktivkohle umfassen Sägemehl (während der Holzverarbeitung erzeugte Sägemehl), Obstschalen und Bagasse usw. Die meisten werden aus Sägemehl hergestellt. Auf dem Markt steht auch recycelter Kohlenstoff zum Verkauf, der aus Abfällen aktiviertem Kohlenstoff aus verschiedenen Unternehmen recycelt und durch Alkali -Waschen regeneriert wird. Es hat eine geringe Entfärbung und ist sehr billig, ist jedoch riskant zu verwenden (es kann unbekannte giftige und schädliche Substanzen enthalten) und ist nicht für die Verwendung in der Xylose -Industrie geeignet. Auf dem Markt gibt es auch einen körnigen Aktivkohlenstoff, der in der Entfärbungspalte für den wiederholten Gebrauch installiert werden kann, und die Entfärbungseffizienz wird durch Alkali -Waschen nach jedem Fehler wiederhergestellt. Die Entfärbungsleistung von körnigem Aktivkohlenstoff nimmt während der wiederholten Verwendung allmählich ab, und die Qualität der entfärbeten Flüssigkeit kann nicht lange garantiert werden. Die Xylose -Industrie verwendet sie im Allgemeinen für die endgültige Reinigung von Zuckerlösung und Qualitätsverbesserung und nicht für den Entfärbungsprozess mit einer großen Entfärbung in der frühen Stufe.
In der Xyloseproduktion liegt der Verbrauch von Aktivkohle zur Herstellung von 1 Tonne Xylose zwischen 120 und 150 kg. Wir sollten nicht erwarten, dass die Entfärbungsanforderungen in einem Entfärbungsprozess erreicht werden können. Es ist ratsam, mehrere Entfärbungen zu verwenden, und jeder Entfärbungsbetrieb sollte eine halbübergreifende Entfärbung für die mehrfache und gründliche Verwendung der Entfärbungsleistung von aktiviertem Kohlenstoff verwenden, um den Zweck der Ersparnis von Kohlenstoff zu erreichen.
5. Vakuumverdunstung
Die Vakuumverdunstung ist ein Prozess, bei dem die Merkmale der Siedepunktreduzierung der Zuckerlösung unter Vakuum verwendet werden, um die Verdunstung von Wasser bei einer niedrigeren Temperatur zu vervollständigen. Der Verdampfungsprozess erfordert Dampf, um die Zuckerlösung kontinuierlich zu erwärmen, um die latente Verdampfungswärme zu gewährleisten, die für die Umwandlung von Wasser in Wasserdampf erforderlich ist. Mehrseffekte Vakuumverdampfung nutzt das Merkmal, dass der Siedepunkt der Zuckerlösung unter höherem Vakuum niedriger ist. Das Verdunstungssystem wird durch eine Vakuumpumpe evakuiert, um den Vakuumgrad jedes Verdunstungseffekts zu erhöhen, dh die Verdampfungstemperatur (Siedepunkt) jedes Verdampfungseffekts. Auf diese Weise muss nur ein Effekt einen Rohdampf verwenden, und die verbleibenden Effekte verwenden den aus dem vorherigen Effekt (allgemein als sekundären Dampf bezeichneten Sekundärdampf bezeichneten Wasserdampf) als Heizwärmequelle, um den Zweck der Einsparung frischer Dampf zu erreichen.
Derzeit nimmt die erste und zweite Verdunstung der Xylose-Industrie hauptsächlich neue hocheffiziente fallende Filmverdampfer an. Die Zuckerlösung fließt in Form eines dünnen Films über die Oberfläche des Heizrohrs, und der für die Verdunstung erforderliche Wärmeaustausch kann in einem kurzen Kontakt abgeschlossen werden. Aufgrund der hohen Konzentration an Zuckerlösung ist der Siedepunkt an (die Temperatur höher als der Siedepunkt des Wassers unter demselben Vakuumgrad) der dritten Verdunstung von Xylose groß, so Effekt Standardverdampfer oder einwirksames fallender Filmverdampfer wird häufig verwendet. Der Vorteil der Verwendung von Standardverdampfer mit Einzeleffekten besteht darin, dass die Endkonzentration und die natürliche Kristallisation leicht zu kontrollieren sind, und der Nachteil besteht darin, dass die Verweilzeit bei hoher Temperatur länger ist. Die Vor- und Nachteile des Einwirkungsfilmverdampfers sind genau das Gegenteil von Einzeleffekt-Standardverdampfer.
Nachdem die Zuckerlösung verdunstet ist, wird ein Teil des Wassers verdampft, die Zuckerlösung konzentriert, die Zuckerkonzentration nimmt und das Volumen der Zuckerlösung verringert, wodurch das Volumen der Zuckerlösung reduziert wird, das im nachfolgenden Prozess verarbeitet werden muss . Der Hauptzweck der Verdunstung der Zuckerlösung besteht darin, sich zu konzentrieren, aber wenn die Zuckerlösung verdunstet, wird auch der flüchtige organische Substanz (Teil von organischen Säuren und Aldehyde) in der Zuckerlösung ebenfalls verdunstet und entfernt, sodass der Verdampfungsprozess nicht nur die Konzentration der Konzentration der Zuckerlösung, spielt aber auch eine Rolle bei der Verfeinerung der Zuckerlösung.
6. Ionenaustausch
Der Ionenaustausch ist in den Kationenaustausch und den Anionenaustausch unterteilt. Der Kationenaustausch verwendet Kationenaustauschharz, um Wasserstoffionen (H+) zum Austausch mit Verunreinigungskationen wie Calcium (Ca 2+), Magnesium (mg 2+) und Natrium (Na+) in der Zuckerlösung bereitzustellen. Die Wasserstoffionen am Harz gelangen in die Zuckerlösung, und die Verunreinigungskationen in der Zuckerlösung werden am Harz adsorbiert. Der Anionenaustausch verwendet Anionenaustauschharz, um Hydroxidionen (OH-) zum Austausch mit Verunreinigungsanionen wie Sulfat (so 42-), Chlorid (Cl-) und organischer Säure in der Zuckerlösung bereitzustellen. Die Hydroxidionen am Harz gelangen in die Zuckerlösung, und die Unreinheitsanionen in der Zuckerlösung werden am Harz adsorbiert. Nachdem die Zuckerlösung durch den Kationenaustausch und den Anionenaustausch ausgetauscht wurde, werden die Verunreinigungskationen und Verunreinigungsanionen in der Zuckerlösung am Ionenaustauschharz adsorbiert und entfernt. Diese Verunreinigungsionen sind Bestandteile von Verunreinigungen wie Schwefelsäure, organischer Säure und Asche in der Zuckerlösung. Die Wasserstoffionen und Hydroxidionen, die aus dem Harz in die Zuckerlösung ausgetauscht werden, werden in Wasser kombiniert.
Ionenaustauschgeräte werden üblicherweise für den Ionenaustausch verwendet. Diejenigen, die mit Kationenaustauschharz gefüllt sind, werden als Kationenaustauschsäulen bezeichnet, und diejenigen, die mit Anion -Austauschharz gefüllt sind, werden Anion Exchange -Säulen genannt. Die in der Xylose -Industrie verwendeten Ionenaustauschsäulen umfassen offene atmosphärische Drucksäulen und geschlossene Drucksäulen. Die offenen Säulen haben einen niedrigen Harzverlust und sind leicht zu beobachten, aber die Regeneration und Spülung sind langsam. Die geschlossenen Säulen haben eine schnelle Regeneration und Spülung, der Harzverlust ist jedoch relativ groß, insbesondere die Primäraustauschsäulen aufgrund einer häufigen Regeneration.
Die Marke Kation Exchange Resin, die besser für die Xylose -Industrie geeignet ist, beträgt 001 × 7, was ein starkes Säure -Styrol -Kation -Austauschharz ist, das bei der Fabrik die Fabrik ist und eine Austauschkapazität von 4,5 mmol/g hat. Die Anion Exchange -Harzmarken, die für die Xylose -Industrie besser geeignet sind, sind D201 und D301, die starke alkalische Styrol -Anionenharz und schwache alkalische Styrolanion -Austauschharz mit Austauschkapazitäten von 3,7 bzw. 4,8 mmol/g sind. D301 eignet sich aufgrund seiner starken Anti-Verschmutzungsfähigkeit für den Primär- und Sekundärbörsen von Xylose, während D201 für den Tertiäraustausch von Xylose geeignet ist.
Ionenaustauschharze können nicht nur aus austauschbaren Ionen bereitgestellt werden, sondern auch einige organische Verunreinigungen durch physikalische Adsorption, insbesondere durch organische Substanzen mit kleinem Molekül, die schwer durch aktiviertes Kohlenstoff adsorbiert werden können, aber leicht durch Ionenaustauschharze adsorbiert werden können. Daher ist der Ionenaustausch die wichtigste Methode zur Verfeinerung von Zuckerlösung.
Die in Mais-Cob-COB-Hydrolyzat enthaltenen Nicht-Zucker-Verunreinigungen umfassen durch Filtration, Schwefelsäure durch Neutralisation und Ionenaustausch entfernt, durch eine durch Filtration entfernt Adhäsive Substanzen, die durch aktivierte Kohlenstoffentköde und Asche durch Ionenaustausch entfernt wurden. Nachdem das Hydrolyzat durch eine Kombination von Raffinierungsmaßnahmen wie Blitzverdampfung, Filtration, Neutralisation, Aktivkohlenstoffentködern, Vakuumverdampfung und Ionenaustausch, die Nicht-Zucker-Verunreinigungen darin behandelt wurde, wird im Grunde genommen entfernt, und eine höhere Reinheit Xylose gereinigtes Flüssigkeit wird erhalten .

Drei.Kristalline Xylose -Extraktion
Xylose -Lösung wird erhalten. Es enthält jedoch immer noch Glukose, Arabinose, Galaktose, Ribose und Erythropentose. Die Kristallisation von Xylose besteht darin, Xylose aus der Zuckerlösung in Form von Kristallen zu extrahieren, um ein festes Produkt zu erhalten, das leicht zu verkaufen ist, und um Xylose von verschiedenen Zucker weiter zu trennen, um ein reines Xyloseprodukt zu erhalten. Die Extraktion von kristallinen Xylose ist der endgültige Prozess der Xyloseproduktion, einschließlich fünf Schritte: Konzentration, Kristallisation, Zentrifugal -Trennung, Trocknung und Verpackung.
1. Konzentration
Konzentration besteht darin, die notwendigen Bedingungen für die Kristallisation zu erzeugen. Die Konzentration der Zuckerlösung wird durch Konzentration erhöht, wodurch auch die im Wassereinheit gelöste Xylosemenge erhöht wird.
Die Konzentration der gereinigten Xyloselösung liegt zwischen 12% und 16% und muss auf 81% bis 83% konzentriert sein, wobei ein Konzentration mehrerer von 5 bis 7 aufgrund der großen Konzentration mehrerer und hoher Endentladungskonzentration, falls Ein Satz von Verdamatern mit mehreren Effekten wird für eine Einschritt-Konzentration verwendet. Die Durchflussrate des letzten Effekts unterscheidet sich zu der des ersten Effekts, was für den Betrieb des Verdampfers nicht förderlich ist. Darüber hinaus nimmt der Siedepunkt der Zuckerlösung mit hoher Konzentration stark zu, was zu einer hohen Temperatur des ersten Effekts führt, um den Zucker zu schädigen. Daher wird die Konzentration der gereinigten Zuckerlösung im Allgemeinen in zwei Stufen durchgeführt. Die erste Stufe verwendet einen Multi-Effekt (Drei-Wirkungs- oder Vier-Effekt) -Fallfilmverdampfer, um die Zuckerlösung auf 55-60%zu konzentrieren, und die zweite Stufe verwendet einen Einverdampfer mit einem Effekt, um die Zuckerlösung von {{zu konzentrieren {14}}% bis 81-83%.
Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Verdampfer, die für die zweite Konzentrationsstufe verwendet werden. Eines ist eine zentrale fallende Flüssigkeitszirkulationsschale und Rohrverdampfer, die allgemein als Standardverdampfer bezeichnet wird und ein regelmäßig betriebener intermittierender Verdampfer ist. Der andere ist ein fallender Filmverdampfer mit kontinuierlicher Entladung. Es wird empfohlen, einen Standardverdampfer zu verwenden, da bei der weiteren Konzentration des Hochkonzentrationssirups eine geringe Änderung der Menge an verdampftem Wasser zu einer großen Änderung der Konzentration der Zuckerlösung führt. Wenn ein fallender Filmverdampfer für die Konzentration verwendet wird, sind der Einlass und der Auslass kontinuierlich und die Konzentration steigt sehr schnell an, was eine starke Betriebserfahrung erfordert. Andernfalls schwankt die sofortige Entladungskonzentration stark, was es schwierig macht, die endgültige Entladungskonzentration und die Menge der natürlichen Kristallisation zu kontrollieren. Aufgrund des intermittierenden Betriebs wird immer eine große Menge Sirup im Standardverdampfer gespeichert, und die Konzentration steigt allmählich an. Wenn es zu der erforderlichen Konzentration steigt, wird die Maschine für die Entladung gestoppt, und die endgültige Entladungskonzentration und die Menge der natürlichen Kristallisation sind sehr bequem zu kontrollieren.
Das Enco Company kann dem Verdampfer einen Online -Konzentrationsmesser hinzufügen, um die Sirupkonzentration im Verdampfer jederzeit anzuzeigen, wodurch der Konzentrationsbetrieb bequemer wird.
In der Vergangenheit war die erste Stufe der Xylose-Industrie auf 38-40%konzentriert, aber aus der Perspektive der Energieeinsparung verwendet die erste Stufe die Verdampfung mit mehreren Effekten, die auf 55-60%konzentriert werden sollte, Damit der Multi-Effekt-Verdampfer so viel Wasser wie möglich verdampfen kann und die Menge an verdampftem Wasser im Ein-Wirkungs-Verdampfer verringert wird, kann dies offensichtlich den Verbrauch von frischem Dampf speichern.
Hier müssen wir ein paar einfache professionelle Begriffe einführen: die unraffinierte Rohes -Xylose -Lösung, die durch hydrolyse Maisschobs in einem Hydrolyse -Topf erhalten wird, wird als Hydrolysierat bezeichnet. Das Hydrolyzat wird nach dem ersten Reinigungsschritt (Filtration oder Entfärbung) als Xyloseflüssigkeit bezeichnet. In der Produktion wird es für die Bequemlichkeit der Unterscheidung häufig als erste Entfärbungflüssigkeit, die Neutralisationsflüssigkeit und die sekundäre Anionenaustauschflüssigkeit (als zweite Anionenflüssigkeit bezeichnet) gemäß dem Prozess der Xylose -Flüssigkeit bezeichnet. Die Xyloseflüssigkeit wird nach Anstieg der Konzentration auf mehr als 55%viskoser, was als Xylosesirup bezeichnet wird. Der Xylosesirup konzentriert sich weiter auf die Übersättigung, und Xylosekristalle werden ausgefällt. Der Sirup, der Kristalle enthält, wird als Xylosepaste bezeichnet.
2. Kristallisation
Die Kristallisation verwendet die Eigenschaft, dass die Löslichkeit von Xylose in Wasser mit der Abnahme der Temperatur abnimmt. Zunächst ist die Zuckerflüssigkeit bei hoher Temperatur konzentriert, um die in Wasser gelöste Zuckermenge die Grenze zu erreichen, und dann nimmt die Löslichkeit durch Abkühlung ab, und die Xylose, die die Wasserlöslichkeitskapazität überschreitet, fällt zur Bildung von Xylosekristallen aus.
Wenn Xylose Kristalle und Ausfälle bildet, werden andere verschiedene Zucker immer noch in Wasser gelöst und schließen aufgrund ihrer geringen Menge nicht aus und können keine Übersättigung erreichen. Nur eine sehr kleine Menge wird mit Xylose gemischt, wenn Xylose kristallisiert.
Bei einer bestimmten festen Temperatur wird die maximale Xylosemenge, die durch eine Wassereinheit gelöst werden kann, als Löslichkeit von Xylose bei dieser Temperatur bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Xylose -Lösung eine gesättigte Lösung und kann Xylose nicht mehr auflösen. Eine Wassereinheitsmenge löst Xylose auf, die ihre Löslichkeit überschreitet und eine übersättigte Lösung von Xylose bildet, bei der die Zuckermenge geteilt durch die der Löslichkeit entsprechende Zuckermenge die Übersättigung (Übersättigungskoeffizient) der übersättigten Lösung ist. Da eine gesättigte Lösung von Xylose Xylose nicht mehr auflösen kann, kann eine übersättigte Lösung nicht erhalten werden Wasser aus der gesättigten Lösung verdampfen.
In einer Xylose -Lösung mit einem Übersättigungskoeffizienten von 1. 0 bis 1,3 können die darin enthaltenen Xylosekristalle wachsen, und eine Xylose -Lösung mit einem Übersättigungskoeffizienten von 1,3 produziert automatisch neue Kristalle für Niederschlag. Der Prozess der Xylose -Kristallisation besteht darin, eine Xylose -Lösung mit einem Übersättigungskoeffizienten von 1,3 durch Konzentrieren, automatisch Kristalle (natürliche Kristallisation) zu erzeugen und dann zum Abkühlen in den Kristallisator einzugeben. Durch die Steuerung der Kühlrate wird der Übersättigungskoeffizient der Xylosepaste zwischen 1,1 und 1,2 gehalten, und die Kristalle wachsen allmählich.
Zusätzlich zur natürlichen Kristallisationsmethode verfügt die COCO Company auch über eine Methode zur Hinzufügung von Samenkristallisation, dh durch das Hinzufügen fertige, zerkleinerte winzige Kristalle als Samen sind die Partikelgröße und Gleichmäßigkeit der Samen nach dem Wachstum besser als die der natürlichen Kristallisation als die der natürlichen Kristallisation .
Je länger die Xylose -Kristallisationszeit ist, desto langsamer die Geschwindigkeitsregelung, desto besser die Kristallform des Kristalls desto dünner die Kristalle und desto höher die Kristallisationsausbeute. Die Erfahrung zeigt, dass die beste Kristallisierungszeit für Xylose 60 Stunden beträgt.
Nachdem die Xylose -Paste kristallisiert wurde, gibt es zusätzlich zu der Xylose, die in Kristalle ausgefällt wurde, zusammen mit anderen verschiedenen Zuckern ein Teil des verbleibenden Xylose gelöst. Dieser Teil der Siruplösung aus gelöstem Zucker und Wasser wird als Mutterlauge bezeichnet.
Die häufig verwendeten Kristallisationsgeräte für Xylose sind ein horizontaler Kühlkristallisator, der sich auf ein rotierendes horizontales Rührband basiert, um die Zuckerpaste zu mischen und die Kristalle ohne Ablagerungen aufzuhalten. Kleine Kristallisatoren (weniger als 8 Kubikmeter) verlassen sich auf das Kühlwasser, um durch die Kühlmantel abzukühlen, und große Kristallisatoren (mehr als 9 Kubikmeter) werden zusätzlich zur Kühlmantel Kühlschuhe zum Rührband zugesetzt.
Die Kühlmantel des Kristallisators ist für den normalen Druck ausgelegt, und ein Atemanschluss sollte normalerweise eingestellt werden. Druckprüfung des Kristallisators oder des Wasserdrucks des Mantels sollte vermieden werden, aber der normale Druck -Leck -Test kann verwendet werden.
Um die gleichmäßige und stabile Wassertemperatur des Kühlwassers im Kühlmantel oder die Kühlgeschichte zu gewährleisten und die Skalierung der Wärmeaustauschoberfläche zu vermeiden, sollte jeder Kristallisator mit einer separaten zirkulierenden Kühlwasserpumpe ausgestattet sein, um sein Kühlwasser zu zirkulieren, so dass Das zirkulierende Kühlwasser kann Wärme austauschen und mit der äußeren kalten Quelle durch den Wärmetauscher abkühlen.
Die Xyloseindustrie verwendet häufig eine einfache primäre Kristallisation, um kristallines Xylose zu extrahieren. Daher werden verschiedene Mittel zur Erhöhung der Kristallisationsrate durch Erhöhen der Konzentration und die Verlängerung der Kristallisationszeit zur Erhöhung der Gesamtausbeute von Xylose erhöht. Tatsächlich beträgt die Reinheit von Xylose in der raffinierten und gereinigten Xylose -Lösung ungefähr 80-87%, und der Inhalt anderer verschiedener Zucker ist 13-20%. Solange die Reinheit von Xylose in der für die Kristallisation verwendeten Xylosepaste größer als 78%beträgt, kann Xylose glatt kristallisiert werden. Das heißt, wir können die Reinheit von Xylosesirup vor der Kristallisation an 78-80% anpassen, indem wir einen Teil der Xylose -Mutterlauge an die sekundäre Entfärbung recyceln, die einen Teil der Kristallisationsausbeute verbessern kann. Um das Recycling von Mutterlauge zur Verbesserung der Kristallisationsausbeute zu erreichen, ist es natürlich wichtig, einen Hochdruckflüssigkeitchromatographie-Analysator zur Messung und Kontrolle der Reinheit von Xylosesirup vor der Kristallisation zu verwenden.
3.. Zentrifugal -Trennung
Zentrifugale Trennung ist der Prozess der Trennung von Xylosekristallen in der Zuckerpaste von der Mutterlauge durch die Zentrifugalkraft, die durch die Hochgeschwindigkeits-rotierende Trommel (Siebkorb) der Zentrifuge erzeugt wird. Nach der Zentrifugal -Trennung werden die festen Xylosekristalle im Filtertuch in der Zentrifugentrommel aufbewahrt, und die Mutterlauge tritt durch die Lücke zwischen dem Filtertuch und dem Drum -Sieb -Korb in den Mother -Alkohol -Pool ein.
Im späteren Stadium der Zentrifugal -Trennung sprüht die Xyloseindustrie häufig Methanol, um die Xylosekristalle zu waschen. Da Methanol Xylose nicht auflöst, können mehr Xyloseprodukte durch Elutieren mit Methanol erhalten werden. Methanol ist eine brennbare und explosive gefährliche Substanz und sehr giftig. Sein Dampf ist auch schädlich für die Augen. Bei der Verwendung von Methanol sollte der Brandverhütung und Explosionsprävention aufmerksam gemacht werden, und es sollten zufällige Aufnahme und Verflüchtigung zur Erzeugung von Dampf vermieden werden. Methanol -Lagertanks im Freien sollten im Sommer mit kaltem Wasser abgekühlt werden. Aufgrund der Methanolelution darf Xylose -Mutter -Alkohol nicht direkt konsumiert oder in das Bereich der Lebensmittelverarbeitung eintreten.
Die COCO Company untersucht den Prozess der Aufhebung der Methanolelution, dh mit sauberem Wasser zum Waschen von Xylosekristallen und der Wiederherstellung von Xylose, die durch Elutionwasser gelöst werden, indem er Mutterlauge recycelt.
Der größte Teil der zentrifugalen Trennungsgeräte, die derzeit von Xylose Enterprises verwendet werden, ist das manuelle Top-nicht-von SS-Typ mit dreibeinigen Zentrifuge, der eine geringe Trennungseffizienz und eine hohe Arbeitsintensität aufweist. Der Grund, warum hocheffiziente Top-suspendierte Zentrifugen nicht verwendet werden, liegt hauptsächlich darin, dass die Xyloseindustrie gering ist und die Produktionskapazität einer einzelnen Produktionslinie niedrig ist. Mit der schnellen Entwicklung der Xylose-Industrie und der Einführung einer 5, 000 T/A Xylose-Produktionslinie ist die Verwendung von Top-suspendierten Zentrifugen ein unvermeidlicher Trend.
4. Trocknen
Die Trocknung erfolgt durch Kontakt mit Xylosekristallen mit heißer Luft. Nach der Zentrifugal -Trennung werden Wasser und Methanol, die auf der Oberfläche der Xylosekristalle verbleiben, durch Wärme verdampft und durch die heiße Luft entfernt.
Xylosekristalle können nach dem Trocknen nur die Feuchtigkeitsanforderungen von fertigem Xylose erfüllen. Vor dem Trocknen sind die Kristalle leicht zusammenzuhalten und sie werden nach einer langfristigen Lagerung zusammenklumpen oder verhärten. Nach dem Trocknen kleben die Kristalle nicht mehr zusammen und werden sehr locker, und die Fließfähigkeit ist auch gut. Methanol hat eine gute Volatilität, daher kann nach dem Trocknen kein Methanolreste in der fertigen Xylose nachgewiesen werden.
Die Xylose -Industrie verwendet normalerweise einen vibrierenden fluidisierten Betttrockner, um Xylose zu trocknen. Wenn der Xylose oszilliert und sich durch den Trockner bewegt, wird sie von der heißen Luft, die vom Boden geblasen wird, halb unterdrückt und vollständig mit der heißen Luft kontaktiert werden. Das vom Wind getragene feine Zuckerpulver wird durch den Zyklonabscheider und den Staubsammler des Bag -Filters erfasst und gewonnen.
Im Allgemeinen sind der Einlass und der Auslass des vibrierenden fluidisierten Betttrockners mit einem rotierenden Vibrationsbildschirm ausgestattet. Der Zweck des vorderen Drehvibrationsbildschirms besteht darin, den nassen Zucker in einem lockeren Zustand in den Trockner zu machen, um vollständig zu trocknen und eine Agglomeration zu vermeiden. Der Zweck des hinteren Rotationsbildschirms besteht darin, die während des Trocknungsprozesses zum Recycling gebildeten Klumpen herauszufinden. Die auf der Bildschirmoberfläche angesammelten Klumpen können manuell zerkleinert und dann zur Verwendung gesiebt werden.

5. Packung
Die Verpackung besteht darin, das getrocknete kristalline Xylose in den Verpackungsbeutel zu füllen, nachdem sie für Lagerung, Transport, Verkauf und Kundennutzung gemessen werden kann. Xylose wird normalerweise in aus Kunststoff gewebten Beuteln verpackt, die mit Plastikfilmbeuteln ausgekleidet sind, normalerweise in zwei Spezifikationen von 25 kg und 50 kg. Aufgrund der geringen Produktionskapazität der Xylose -Produktionslinie verwenden die meisten Unternehmen manuelle Verpackungen. Mit dem Bau großer Produktionslinien können semiautomatische Verpackungsmaschinen oder vollautomatische Verpackungsmaschinen verwendet werden. Die Verpackungsmaschinenprodukte meines Landes sind ausgereift. Verwenden Sie bei der Verwendung einer manuellen Verpackung einen Edelstahl -Quadrat -Trog, um das Material nach dem Trockner am Auslass des Rotationsvibrationsbildschirms zu empfangen, und verwenden Für manuelles Wiegen.
Abschnitt 2 Einführung in den typischen Prozessfluss
Der typische Prozessfluss von Mais-COB zur Herstellung von Xylose (D-Xylose) ist wie folgt:
Empfangsmaterial → Ladematerial → Hydrolyse → Neutralisation → Primärdeföde → Vor-Kation-Austausch → Primäranionaustausch → Primäranionaustausch → Primärverdampfung → Sekundärdeföde → Sekundäranion-Austausch → Sekundäranionaustausch → Drittanion-Austausch → Austausch der Sekundärserie → Austausch der Sekundärkonzentration → Sekundärkonzentration → Dritte Konzentration → Kristallisation → Zentrifugal -Trennung → Trocknung → Verpackung → Abfallrückstände Behandlung
Ein. -Feeding -Abschnitt
1. Verschaffenungsmaterialien
Die Arbeit des Sammelns von Materialien gehört zur Vorbereitungsarbeit zur Herstellung von Xylose. Da das Sammeln von Materialien mit einer großen Anzahl von Landwirten umgegangen ist, ist es sehr langweilig. Um die Arbeiten des Sammelns von Materialien mit Qualität und Quantität abzuschließen, müssen einige Grundkenntnisse über das Sammeln von Materialien verstehen.
In den meisten Mais-produzierenden Gebieten in meinem Land beträgt die Ausbeute an trockenem Mais (Getreide) pro MU 5 0 0 kg, und die Nebenprodukt-Maiskolben sind 125-150 kg. Der Feuchtigkeitsgehalt von vollständig getrockneten Maiskolben liegt unter 14%, während der Feuchtigkeitsgehalt von Nassmais -Cobs bis zu mehr als 40%beträgt. Der stapelspezifische Gewicht von trockenen Maiskolben liegt zwischen 0,15 und 0,18, dh das Stapelvolumen jeder Tonne Maiskobs zwischen 5,5 und 6,5 Kubikmeter.
Die Stapelhöhe von Maisschobtern beträgt im Allgemeinen 6 bis 7 Meter und sie sind in der Regel im Freien gestapelt. Open-Air-Stapel hat eine bessere Belüftung, bequeme Brandbekämpfung und keine Notwendigkeit, ein großes Dach zu bauen. Die obere Schicht kann beim Regen schnell neu getrocknet oder luftgetrocknet werden, sodass das langfristige Stapeln im Allgemeinen nur einen kleinen Teil der obersten Schicht schädigt.
Es dauert ungefähr 15 Hektar Land, um 10 zu stapeln, 000 Tonnen Maisschobtern. In Gebieten mit reichlich Niederschlag sollten Zementstellen (Zementdicke von 8 bis 10 cm ausreichend) verwendet werden, und Entwässerungsanlagen sollten nicht gestaltet werden. In Gebieten mit weniger Niederschlägen kann verdichtetes Schlammland verwendet werden.
Beim Stapeln von Maisschobtern können mobile Gürtelförderer verwendet werden, um sie hoch zu stapeln, um die Arbeitskräfte zu reduzieren. Es ist am besten, 20 Tage lang neu geerntete Maiskolben zu stapeln, bevor sie zur Verwendung in den Workshop schicken. Der Stapelprozess von Maisschobtern erzeugt eine natürliche Fermentation, um einige Klebstoffsubstanzen zu verschlechtern. Nassmais -Cobs verrotten beim Stapel eher. Daher ist es am besten, sie nicht in großen Stapeln zu stapeln und so bald wie möglich einen Workshop -Gebrauch zu veranlassen.
Beim Stapeln von Maisschobtern in großen Stapeln ist es am besten, einige Lüftungsöffnungen in fester Entfernung (etwa 6 Meter) zu ordnen, um die Wärme zu vermeiden, die durch eine natürliche Fermentation am Boden des Pfahls erzeugt wird, um Feuer oder Karbonisierung von Maisschalen zu verursachen.
Beim Sammeln von Materialien ist es ratsam, so viele trockene und frische Maisschobtern wie möglich zu sammeln und keine nassen und schimmeligen Maisschobs zu sammeln. Trockene und frische Maisschobs haben hell und glänzend, nicht leicht zu brechen, und die Zuckerkonzentration des Hydrolysates nach der Hydrolyse ist höher. Nass und schimmelnde Maiskolben sind grau und dunkel, leicht zu brechen, und die Zuckerkonzentration des Hydrolyzats nach der Hydrolyse ist niedriger. Beim Sammeln von Materialien sollte darauf geachtet werden, dass Sie vor dem Stapeln während des Auspackenprozesses ein Tragen des Tragens von Schmutz überprüft werden können.
Maisschobter sind in der Regel in Nylonnetzbeuteln gepackt und dann zum Transport geladen. Unternehmen können auch eine Vereinbarung mit großen Käufern unterzeichnen und sie das Angebot organisieren lassen. Mit der raschen Entwicklung der Xylose -Industrie wird der Preis für Maisschobter immer höher. Unternehmen sollten die Gelegenheit nutzen, um einen hochwertigen und hochpreisigen Kaufmechanismus zu etablieren, um die Landwirte zu leiten, kein Wasser zu besprengen oder zu verfälschen. Es ist auch eine gute Idee, die Preisgestaltung nach Volumen in Bezug auf die Messung zu berücksichtigen.
2. Feeding
Der erste Schritt der Belastung besteht darin, die Rohstoffe von Maiscob aus dem Materialhof zum Empfangsheiler des Workshop -Fütterungsgurtes zu transportieren. Kleine Unternehmen verwenden im Allgemeinen manuelles Laden in kleine Dreirad-Muldenwagen und transportieren sie dann zum Trichter zwischen Fahrzeugen oder verwenden kleine Lader, um Materialien in kleine Muldenwagen zu laden. Große Unternehmen verwenden mittelgroße oder große Lader, um Materialien von Maiscob-Stapeln in Müllkippe zu laden, und transportieren sie dann von Müllkippe zu Trichter zwischen den Fahrzeugen.
Nachdem die Cornwaren in den Empfangstrichter des Workshop -Fütterungsgurts eingetreten sind, werden sie mit dem Riemen an den vibrierenden Screening -Förderer gesendet, um einen Teil der Schlick und Trümmer vor dem Betreten der Waschmaschine herauszufinden. In der Vergangenheit verwendeten Maiswaschmaschinen im Allgemeinen hydraulische Zellstoffschalter in der Papierherstellungsindustrie. Die von der Enco Company entworfene Paddelrad -Waschmaschine hat nicht nur einen guten Waschmittel, sondern verbraucht auch viel weniger Wasser und Strom als hydraulische Zellstoffschalter. Die Maiscob -Waschmaschine sollte den Schlick regelmäßig in seinem Sandfassungsstreit entfernen.
Nach dem Waschen werden die Maiskolben durch einen vibrierenden Dehydrationsbildschirm dehydriert und dann einen Eimeraufzug oder einen Hochwinkelgürtelförderer mit Seitenwänden betreten. Sie werden dann angehoben und zum horizontalen Gürtelförderer auf der Oberseite des Hydrolyse -Topfes transportiert und dann durch eine Verteilungssteckerplatte gesteuert, die durch eine Rutsche in den Hydrolyse -Topf geschickt werden muss, der geladen werden muss.
Zwei.Hydrolyseabschnitt
Nachdem der Hydrolyse -Topf mit Materialien gefüllt ist (im Allgemeinen etwas niedriger als die Verbindung zwischen dem geraden Zylinder und der konischen oberen Abdeckung des Hydrolyse -Topfkörpers), beginnt die Hydrolyse.
Der erste Schritt der Hydrolyse ist die Verdünnungssäurevorbehandlung. Die Außenschicht der Wabenschicht des Maisschobes, die in den Hydrolyse-Topf eindringt Erhöhen Sie die Belastung des nachfolgenden Raffinierungsprozesses erheblich. Daher muss der Mais -COB vor der Hydrolyse mit verdünnter Säure vorbehandelt werden, um diese Verunreinigungen im Voraus zu entfernen. Die Behandlungsbedingungen sind 0. 1% Schwefelsäure (die Konzentration der im Topf hinzugefügten Rohmaterial verdünnten Schwefelsäurelösung ist 0. 2%) und 1 Stunde 120 Grad. Dieser Zustand verursacht im Grunde keine Hemicellulosehydrolyse und -verlust von Xylose, aber nach der Behandlung mit verdünnter Säure wird die Qualität des Hydrolyzats erheblich verbessert.
Nachdem der Maiskobte mit verdünnter Säure vorbehandelt wurde, wird die Waschflüssigkeit aus dem vorherigen Topf mit Schwefelsäure zugesetzt als Rohstoff und die Temperatur auf die angegebene Temperatur (128-132 Grad) durch Dampf und die Temperatur erhöht wird für die angegebene Zeit (2,5 Stunden) aufbewahrt, um die Hydrolyse abzuschließen. Die meisten Xylose -Unternehmen kontrollieren die Hydrolysestemperatur, indem sie den Druck des Hydrolyse -Topfes betrachten. Obwohl der gesättigte Dampfdruck im Hydrolyse -Topf eine entsprechende Beziehung zur Temperatur aufweist, ist die tatsächliche Temperatur niedriger als die dem Druck entsprechende Temperatur, wenn die Luft im Topf nicht vollständig erschöpft ist. Daher muss das Abflussventil des Hydrolyse -Topfes während des Hydrolyseprozesses leicht geöffnet werden, um die Luft vollständig zu erschöpfen. Die Corrosion-resistente thermische Widerstandsthermometer verwendet die Temperatur im Hydrolyse-Topf, und die angezeigte Temperatur wird von der Restluft im Topf nicht mehr beeinträchtigt.
Nach Abschluss der Hydrolyse und der Hydrolyseflüssigkeit bleibt eine große Menge an Hydrolyseflüssigkeit auf dem Mais -Cob -Rest im Hydrolyse -Topf. Ob die Xylose in diesem Teil der Restflüssigkeit mit Wasser vollständig ausgewaschen werden kann, wirkt sich direkt auf die Zuckerausbeute des Maisschobes und die Zuckerkonzentration der Hydrolyseflüssigkeit aus. Eine bessere Methode besteht darin, das Hydrolyse -Topf, der gerade die Hydrolyse abgeschlossen hat des nächsten Topfes der Hydrolyse.
Nachdem die Waschflüssigkeit hergestellt wurde, wird der Hydrolyse -Topf mit Druckluft unter Druck gesetzt, und dann wird das Schlackenabflussventil geöffnet, um den Rückstand zu leeren. Für jeden Hydrolyse -Topf ist der Hydrolysevorgang intermittierend. Wenn jedoch mehrere Hydrolyse -Töpfe mit gleichmäßig gestaffelten Zeitintervallen miteinander betrieben werden, werden die Futter- und Hydrolyseflüssigkeitsentladung des Hydrolyseabschnitts gleichmäßiger und kontinuierlicher.
Drei.Reefining -Abschnitt
1. Neutralisation
Verwenden Sie eine Pumpe, um die hydrolysierte Flüssigkeit in den Neutralisationsbehälter zu senden, und fügen Sie dem Neutralisationsbehälter beim Rühren allmählich leichtes Calciumcarbonatpulver hinzu. Testen Sie kontinuierlich mit Präzisions -pH -Testpapier, bis der pH -Wert auf 3. 3-3. 6 steigt. Nehmen Sie Proben zum Testen, und die Inorgansäure sollte 0. 09-0. 12%sein. Fügen Sie dann den sekundären alten Kohlenstoff hinzu, der im nachfolgenden Entfärbungsprozess verwendet wird, rühren Sie gründlich um und senden Sie ihn zur Filterung an die Platte und den Rahmenfilterpresse. Da die Neutralisation von lichtem Calciumpulver Kohlendioxid erzeugt, wird eine große Menge Schaum erzeugt. Um den Einfluss von Schaum auf den Neutralisationsprozess zu vermeiden, gibt es zwei Lösungen.
Eine besteht darin, das leichte Kalziumpulver mit Wasser zu mischen, um eine Emulsion zu bilden und es langsam in den Neutralisationsbehälter hinzuzufügen. Das andere besteht darin, dem Einlassrohr des Neutralisationsbehälters eine Schuss zu verleihen, so dass die hydrolysierte Flüssigkeit in Filmform in den Neutralisationstank fließt. Gleichzeitig wird der größte Teil des zugegebenen leichten Calciumpulvers auf den hydrolysierten Flüssigkeitsfilm mit einer Schaufel auf den hydrolysierten Flüssigkeitsfilm bestreut. Die verbleibende geringe Menge an leichten Kalziumpulver wird nach dem vollen SLAM langsam zugegeben.
Die Neutralisationstemperatur beeinflusst auch den Neutralisationseffekt. Die Löslichkeit von Calciumsulfat ist bei einer niedrigeren Temperatur größer, was zu einer Erhöhung der Restmenge an Calcium in der Neutralisationslösung führt. Vor der Neutralisation sollte die Zuckerlösung auf {80-82 Grad erhitzt werden.
2. Primäre Entfärbung
Da die Farbe der Neutralisationslösung dunkler ist, ist der Verbrauch von Aktivkohlenstoff für die primäre Entfärbung groß und entspricht etwa einem Viertel des Gesamtkohlenstoffverbrauchs. Um die Entfärbungskapazität von Aktivkohlenstoff und Save Activated Carbon voll auszunutzen, wird im Allgemeinen ein halbübergreifender Entfärbungsprozess übernommen. Für die primäre Entfärbung werden drei rührende Tanks benötigt: Neutralisationsflüssigkeitsspeichertank, Zwischenflüssigkeitsspeichertank und Entfärbungstank. Das Volumen des Neutralisationsflüssigkeitsspeichertanks kann größer sein, das Volumen des Zwischenflüssigkeitsspeichertanks und des Entfärbungstanks ist jedoch gleich.
Nachdem der Entfärbungspanzer mit Zuckerlösung gefüllt ist, wird frisch aktivierter Kohlenstoff hinzugefügt, um vollständig zu rühren und zu entfärben, und dann wird er an die neue Plattenrahmen-Filterpresse gesendet, die für die vollständige Filtration zerlegt und gewaschen wurde, und dann wird das Filtrat gesendet zum Entfärbungslagerentank. Nach der Filtration wird der Plattenrahmen nicht zuerst zerlegt und gewaschen, und die Zuckerlösung im mittleren Flüssigkeitsspeichertank wird vollständig durch den mit Kohlenstoffkuchen gefüllten Plattenrahmen gefiltert, und dann wird das Filtrat an den Entfärbungsbehälter geschickt. Nach der Filtration wird die Zuckerlösung im Neutralisationsflüssigkeitsspeichertank durch den Plattenrahmen gefiltert und dann das Filtrat an den Zwischenflüssigkeitsspeichertank gesendet, bis der Tank voll ist. Zwei Plattenrahmenfilterpressen, eine zum Filtern und eine zum Demontagemontieren und Waschen, werden abwechselnd verwendet. Die neutralisierende Flüssigkeit wird durch Stapel aus dem neutralisierenden Flüssigkeitsspeichertank gefiltert und erreicht allmählich den mittleren Flüssigkeitsspeichertank, entfärbt und entfaltet den Flüssigkeitsspeichertank und vervollständigt eine Entfärbungsfiltration. Die Plattenrahmenfilterpresse kann den Filtrationsbereich einstellen, indem die Anzahl der Platten und Rahmen addiert oder subtrahiert, so rahmen.
Wenn die Entfärbung neu gestartet ist, verfügt nur der neutralisierende Flüssigkeitsspeichertank über Material, und der Zwischenflüssigkeitsspeichertank und der entfärbende Tank sind leer. Die Entladungstanks des neutralisierenden Flüssigkeitsspeichertanks, des Zwischenflüssigkeitsspeichertanks und des entfärbenden Tanks können gleichzeitig geöffnet werden, um die drei Tanks zu verbinden, und die neutralisierende Flüssigkeit füllt den Zwischenflüssigkeitsspeichertank und den entfärbenden Tank nach Schwerkraft.
Die Menge an frisch aktiviertem Kohlenstoff, die dem entfärbenden Tank zugesetzt wird, wird gemäß dem Index der Transmission (allgemein bekannt als Lichtübertragung) der entfärbenden Flüssigkeit gesteuert. Wenn die Entfärbungspanzerprobe durch Filterpapier filtriert und die Lichtübertragung nicht ausreicht, muss frisch aktivierter Kohlenstoff hinzugefügt werden, bis der Probenahmestest qualifiziert ist.
Da viele Pigmente in der Xylose -Lösung bei relativ niedrigen Temperaturen leichter durch aktiviertes Kohlenstoff adsorbiert werden, sollte die Zuckerlösung auf 50-52 Grad abgekühlt werden, bevor Sie in den Entfärbentank eintreten. Ein weiterer Vorteil dieser Temperatur besteht darin, dass die entfaltete Lösung beim Eingeben in den Austausch vor der Kation nicht abgekühlt werden muss.
3. Austausch vor dem Kation
Die in der primären entfärgerte Lösung enthaltene Asche, organische Säure und organische Säure müssen durch den Ionenaustausch entfernt werden. Der pH -Wert der primären entfärbten Lösung beträgt etwa 3,2, was offensichtlich saure ist. Aus Sicht der vollständigen Nutzung der Harzaustauschkapazität sollte sie zunächst in die Anion Exchange -Spalte für den Austausch eingeben. Aufgrund des hohen Kalziumgehalts in der primären entfärgerten Lösung des Neutralisationsprozesses weist die Zuckerlösung jedoch eine hohe Härte auf, und das Eintritt in die Anionenaustauschsäule führt jedoch zu einer großen Toxizität für das Anionenaustauschharz. Daher muss die primäre entfärbte Lösung durch den Austausch vor dem Kation erweicht werden. Während des Austauschprozesses vor dem Kationsprozess werden die Kationen (hauptsächlich Ca 2+) in der Zuckerlösung durch Wasserstoffionen (H+) ersetzt, und der pH fällt um 1. 5-2. 0 . Der Anorganinsäuregehalt wird festgestellt und ist nach dem Austausch deutlich größer als vor dem Austausch.
Das Xylose -Hydrolyzat hat ein Merkmal, dass seine Durchlässigkeit mit der Abnahme des pH -Werts zunimmt, hauptsächlich weil die Lichtabsorptionseigenschaften der Farbsubstanzen durch pH -Wert beeinflusst werden. Beim Vor-Kation-Austausch absorbiert das Harz einen Teil des Pigments und der pH nimmt gleichzeitig ab, sodass die Durchlässigkeit signifikant zunimmt. Wenn die Austauschkapazität des Harzes abnimmt, nimmt seine Fähigkeit, Pigmente zu absorbieren, ebenfalls ab, sodass die Durchlässigkeit des Ausgangs auch synchron abnimmt. Der Verlust der Harzaustauschkapazität kann auch aus der Abnahme der Durchlässigkeit des Ausgangs ersichtlich sein.
Der Nachweis des Kalziumionengehalts in Zuckerlösung ist relativ kompliziert und zeitaufwändig. Normalerweise wird der Anorganinsäuregehalt des Eingangs und der Ausgabe und die Durchlässigkeit des Ausgangs gemessen, um festzustellen, ob das Harz ungültig ist. Um den Erweidungseffekt der Zuckerlösung zu gewährleisten, wird es neben dem Nachweis von Anorgansäure und Transmission zur Bestimmung des Austauschendpunkts im Allgemeinen gemäß der Erfahrung festgelegt überschreiten das 8 -fache des Volumens des Harzes.
Nachdem die Austauschsäule den Austauschende erreicht hat, geht die Austauschkapazität des Harzes im Grunde genommen verloren, und der Prozess des Harzes mit einer verdünnten Säurelösung zur Wiederherstellung der Austauschkapazität des Harzes wird als Regeneration bezeichnet. Die verdünnte Säurelösung enthält eine hohe Konzentration von Wasserstoffionen. Während des Regenerationsprozesses werden Wasserstoffionen mit Verunreinigungskationen ausgetauscht, die am Harz adsorbiert werden. Die Verunreinigungskationen werden mit der Regenerationsabfallflüssigkeit entlassen und die Wasserstoffionen treten in das Harz ein. Die Regeneration des Austauschs vorderen Kationen unterscheidet sich typischerweise von anderen Kationenaustauschprozessen, da Schwefelsäure nicht zur Regeneration verwendet werden kann, sondern nur Salzsäure. Da eine große Menge von Kalziumionen nach dem Ausfall des Front -Cation -Austauschs am Harz adsorbiert wird, verbinden sich die Calciumionen mit Sulfat zu Calciumsulfatausfällen, die am Harz adsorbiert sind, und schwierig zu entlasten, wodurch das Harz in schweren Fällen härtert wird. Andere Kationenaustauschprozesse können entweder mit Schwefelsäure oder Salzsäure regeneriert werden, da weniger Kalziumionen am Harz vorhanden sind. Der Vorteil der Regeneration mit Schwefelsäure besteht darin, dass die Kosten geringfügig niedriger sind als die von Salzsäure, und der Vorteil der Regeneration mit Salzsäure ist, dass der Regenerationseffekt besser ist als der von Schwefelsäure. Unter Berücksichtigung aller Faktoren wird eine Salzsäureregeneration empfohlen.
Um die Menge an Salzsäure zu retten, kann die Regeneration des vorderen Kationenaustauschs zuerst in recycelter Salzsäure, dann in frisch verdünnte Salzsäure eingeweicht und dann mit Wasser gespült. Da nach dem Austausch vor dem Frontkation mehr Kalziumionen am Harz vorhanden sind, kann die verwendete verdünnte Salzsäurelösung mit Wasser nicht recycelt, sondern direkt in die Abwasserbehandlungsstation abgegeben werden. Dies unterscheidet sich auch von anderen Kationenaustauschprozessen.
4. Anionenaustausch
Nach dem Austausch vor der Kation werden ein großer Teil der Verunreinigungskationen in der Zuckerlösung entfernt, und der pH fällt auf 1. 5-2. 0. Es wird in die Anionenaustauschsäule übergeben, und die Anionen in der Zuckerlösung (hauptsächlich Sulfationen und organische Säureionen) werden schnell mit den Hydroxidionen auf dem Anionenaustauschharz ausgetauscht und entfernt. Der pH -Wert der entlassenen Zuckerlösung steigt stark auf 7. 5-9. 0, und die Probenerkennung von Anorganinsäure ist<0.01%.
Während des Anionenaustauschprozesses steigt der pH -Wert stark, während das Harz einen Teil des Pigments adsorbiert. Infolge des kombinierten Effekts ist die Durchlässigkeit der Entladung im frühen Stadium des Anionenaustauschs signifikant höher als die des Futters. Mit fortschreitender Austausch nimmt auch die Fähigkeit des Harzes, Adsorb -Pigmente zu adsorbieren, und die Durchlässigkeit der Entladung nimmt ebenfalls allmählich ab, und die endgültige Durchlässigkeit ist sogar geringfügig niedriger als die der Futtermittel. Die Abnahme der Durchlässigkeit der Anionenaustauschentladung spiegelt auch den Verlust der Harzaustauschkapazität wider.
Nachdem die Anionenaustauschsäule das Ende des Austauschs erreicht hat, versagt das Anionenharz und muss mit einer verdünnten Alkali -Lösung gewaschen und regeneriert werden. Die Xylose -Industrie verwendet normalerweise Ätznatronen (Natriumhydroxid). Die verdünnte Alkali -Lösung enthält eine hohe Konzentration von Hydroxidionen. Während des Regenerationsprozesses werden die Hydroxidionen mit den am Harz adsorbierten Verunreinigungsanionen ausgetauscht. Die Verunreinigungsanionen werden mit der Regenerationsabfallflüssigkeit entlassen, und die Hydroxidionen treten in das Harz ein.
Um die Menge an Ätznatronen zu sparen, kann die Regeneration des einzelnen Anionenaustauschs zuerst in der recycelten alkalischen Lösung eingewässt, dann mit frisch verdünnter alkalischer Lösung gewaschen und dann mit Wasser gespült werden. Die nach der Wiederverwendung der recycelte Alkali -Lösung wiederverwendete Abfallalkalilösung hat keinen Wert für die Wiederverwendung und wird in die Abwasserbehandlungsstation abgeleitet. Die nach dem Waschen mit frischen verdünnte Alkali -Lösung entladene verdünnte Alkali -Lösung gelangt jedoch in den recycelten Alkali -Pool für die spätere Verwendung.
5. Einzelkationaustausch
Nach dem einzigen Anionenaustausch werden die meisten Unreinheiten in der Zuckerlösung entfernt. Um jedoch die Unreinheiten in der Zuckerlösung vollständig zu entfernen Lösung. Nachdem die Anionenflüssigkeit in die Kationenaustauschsäule übergeben wurde, werden die verbleibende kleine Menge Kationen (hauptsächlich Calciumionen) in der Zuckerlösung mit den Wasserstoffionen am Kationenaustauschharz ausgetauscht und entfernt. Der pH der entladenen Zuckerlösung fällt auf 2. {5-3. 0. Der Anorganinsäuregehalt wird nachgewiesen. Es kann nicht vor dem Austausch erkannt werden, aber es liegt zwischen 0. 0 1% und 0,05% nach dem Austausch.
Während des Anionenaustauschprozesses adsorbiert das Harz Teil des Pigments und der pH -Wert fällt gleichzeitig ab, so Der Verlust der Harzaustauschkapazität kann auch aus der Lichtübertragung des entladenen Materials im Anionenaustausch ersichtlich sein.
Nachdem die Anionenaustauschsäule das Ende des Austauschs erreicht hat, versagt das Anionenharz und muss durch Waschen mit verdünntem Salzsäure regeneriert werden. Um die Menge an Salzsäure zu retten, kann die Regeneration des Anionenaustauschs zuerst in recycelter Salzsäure eingeweicht werden, dann mit frisch verdünnter Salzsäure gewaschen und dann mit Wasser gespült werden. Die Abfallsäure, die nach der Wiederverwendung der recycelten Salzsäurelösung entlassen wurde, hat keinen Wert für die Wiederverwendung und wird in die Abwasserbehandlungsstation abgegeben. Die nach dem frisch verdünnten Salzsäurelement entladene verdünnte Salzsäurelösung wurde jedoch zur späteren Verwendung in den recycelten Säurepool gewaschen.
6. Primäre Verdunstung
Die Zuckerkonzentration im Hydrolyzat (allgemein als Zuckerkonzentration bekannt) beträgt im Allgemeinen 6. 0-8. 5% Brechungsindex. Da die neue Ionenaustausch -Spalte bei Verwendung verdünnt wird und wenn sie deaktiviert ist negativ und ein positiv. Die Konzentration der Zuckerlösung wird auf 26. 0-28. 0% Brechungsindex durch primäre Verdunstung erhöht, und das Volumen der Zuckerlösung wird stark reduziert, wodurch die raffinierende Belastung des nachfolgenden Prozesses verringert wird. Gleichzeitig wird auch die Konzentration von Verunreinigungen in der Zuckerlösung erheblich erhöht, was den nachfolgenden Reinigungsprozess bequem ist und die Qualität der Zuckerlösung nach der anschließenden Reinigung sicherstellt , desto höher seine Reinheit).
Die primäre positive Flüssigkeit wird nach der Sekundärdeföde in den ersten, zweiten, dritten und vierten Effekt des Vier-Effekt-fallenden Filmverdampfers nach dem vierten Effekt an die sekundäre Entfärbung gesendet. Wenn die Zuckerflüssigkeit durch jeden Effekt fließt, verdunstet jeder Effekt und entfernt einen Teil des Wassers, und die Zuckerkonzentration nimmt mit jedem Effekt zu. Die Zuckerkonzentration der Verdunstungsentladung kann gesteuert werden, indem die Menge an erhitztem frischem Dampf eingestellt wird, der in den ersten Effekt eintritt. Enco
Das Unternehmen kann automatische Steuerelemente für den Vier-Wirkungs-Fallfilmverdampfer bereitstellen, um den vollautomatischen Betrieb der Verdunstung zu realisieren, wodurch der Betreiber der Verdunstung beseitigt wird.
Ein Teil der in der Zuckerflüssigkeit enthaltenen isovolatilen organischen Säuren werden auch während des Verdampfungsprozesses verdampft und entfernt, von denen einige von der Vakuumpumpe weggepumpt werden, und einige treten in das Kondensatwasser ein. Das durch die primäre Verdunstung erzeugte Kondensatwasser enthält eine große Menge an organischen Säuren, daher ist es nicht zum Recycling geeignet und wird im Allgemeinen direkt in die Kläranlagenstation entlassen.
7. Sekundäre Entfärbung
Nachdem die Zuckerflüssigkeit die primäre Verdunstung durchlaufen hat, nimmt die Konzentration zu und die Konzentration der farbigen Substanzen in IT nimmt ebenfalls gleichzeitig zu. Darüber hinaus produzieren einige organische Substanzen neue farbige Substanzen unter der Wirkung der hohen Verdunstungstemperatur. Die Lichtübertragung der Zuckerflüssigkeit fällt nach der primären Verdunstung auf etwa 20%.
Die sekundäre Entfärbung kann auch einen halbübergreifenden Entfärbungsprozess wie die primäre Entfärbung verwenden, um den aktivierten Kohlenstoffverbrauch zu verringern. Nach der ersten Verdunstung liegt die Temperatur der Zuckerlösung zwischen 60 und 65 Grad. Im Gegensatz zur primären Entfärbung muss die sekundäre Entfärbung nicht die Zuckerlösung abkühlen.
8. Zwei-an-Anion-Austausch
Nach der sekundären Entfärbung liegt der pH -Wert der Zuckerlösung zwischen 1,8 und 2,3 und wird an den sekundären Ionenaustauschprozess gesendet, um weiterhin Verunreinigungsionen zu entfernen.
Die Last des Sekundäraustauschs ist viel kleiner als die des Primäraustauschs. Es gibt viele Möglichkeiten, den Sekundäraustausch in der Xylose -Branche durchzuführen: Eine besteht darin, zuerst zwei Anionen und dann zwei Yangs zu durchlaufen; Der andere ist, zuerst zwei Yangs und dann zwei Anionen zu durchlaufen; und die andere besteht darin, die Yang -Spalte und die Spalte der Anion in Reihe zu verwenden, sie gleichzeitig in Gebrauch zu nehmen und gleichzeitig zu regenerieren. Die erste Methode hat den niedrigsten Säure- und Alkali -Verbrauch, die zweite Methode hat einen besseren Schutz für das Anionenharz, und die dritte Methode ist die bequemste Arbeit. Es wird empfohlen, die erste Methode zu verwenden.
Nach dem Zwei-Anion-Austausch steigt der pH der sekundären Flüssigkeit auf 7. 0-8. 0. Die Durchlässigkeit der frühen Entladung ist signifikant höher als die des Futters, aber wenn der Austausch fortschreitet das Feed.
Nachdem die Zwei-Anion-Austauschsäule das Ende des Austauschs erreicht hat, wird sie mit ätzender Soda (Natriumhydroxid) verdünnte Alkalilösung regeneriert. Da die Qualität der Zuckerlösung, die den Austausch von zwei Anionen erreicht, bereits sehr gut ist, kann die Genregeneration von zwei Anionen nicht mehr in recycelter Alkali-Lösung eingeweicht werden, sondern nur in frisch verdünnter Alkalilösung eingeweicht und dann mit Wasser gespült werden. Die nach der frisch verdünnte Alkali -Lösung gewaschene Lösung für verdünnte Alkali und in den späteren Gebrauch in den Wiederherstellungsalkali -Pool eingeht.
9. Zwei-Yang-Austausch
Nach dem Two-Yin-Austausch fällt der pH-Wert der Zwei-Yin-Flüssigkeit auf 3. 5-5. 0 zurück, und die Durchlässigkeit des Ausgangsmaterials steigt auf mehr als 90%.
Nachdem die Two-Yang-Austauschsäule das Ende des Austauschs erreicht hat, wird sie mit verdünnter Salzsäure regeneriert. Die Zwei-Yang-Regeneration kann nicht mehr in Recyclingsäure eingeweicht werden, sondern nur mit frischer Verdünnungssäure gewaschen und dann mit Wasser gespült werden. Die nach der frisch verdünnte Säurewäsche entladene verdünnte Säure gelangt zur späteren Verwendung in den recycelten Säurepool.
10. dreimaliger Serienaustausch
Nachdem die Zuckerlösung in den dreimaligen Austausch eingetreten ist, ist sie bereits sehr rein. Die Last des dreimaligen Austauschs ist extrem klein, aber der dreimalige Austausch spielt eine große Rolle bei der vollständigen Garantie der Qualität der Zuckerlösung. Da die Last des dreimaligen Austauschs gering ist, müssen nicht in Schritten tauschten und die Yin- und Yang-Säulen normalerweise in Reihe ausgetauscht.
Die Enco Company hat eine spezielle Serienaustauschmethode eingeführt, die die Qualität der Zuckerlösung besser garantieren und die Austauschkapazität des Ionenaustauschharzes voll ausnutzt. Das heißt, sechs Ionenaustauschsäulen werden verwendet:
Nr. 1 Negative Spalte, Nr. 2 Positive Spalte, Nr. 3 Negative Spalte, Nr. 4 Positive Spalte, Nr. 5 Negative Spalte und positive Spalte Nr. 6.
Der Leitfähigkeitsindex der Entladung der Spalten 2, 4 und 6 wird verwendet, um das Versagen der Exchange -Spalte zu beurteilen.
Die Zuckerlösung wird zuerst über Nr. 1- → Nr. 2- → Nr. 3- → Nr. 4. Die Spalten 1 und 2 scheitern zuerst, und der Austausch wird zur Regeneration gestoppt. Die Flussrichtung der Zuckerlösung wird in Nr. 3- → Nr. 4- → Nr. 5- → Nr. 6 für den Austausch.
Die Spalten 3 und 4 scheitern zuerst, und der Austausch wird zur Regeneration gestoppt. Die Flussrichtung der Zuckerlösung wird in Nr. 5- → Nr. 6- → Nr. 1- → Nr. 2 für den Austausch. Die Spalten 5 und 6 scheitern zuerst, und der Austausch wird zur Regeneration gestoppt. Dieser Zyklus wird wiederholt und der Austausch und die Regeneration werden nacheinander durchgeführt.
Nach dem Austausch von drei Serien beträgt der pH -Wert der Zuckerlösung 5. 0-6. 0, und die Durchlässigkeit der Entladung steigt auf mehr als 95%. Die Regeneration der tertiären Austauschsäule kann nur eine frisch verdünnte ätzende Soda -Lösung oder eine frisch verdünnte Salzsäurelösung verwenden. Die nach dem Gebrauch nach dem Gebrauch entladene verdünnte Caustic Soda -Lösung oder frisch verdünnte Salzsäurelösung gelangt in den Wiederherstellungsalkali -Pool bzw. den Wiederherstellungssäuretool.
Vier. Extraktionsabschnitt (Abschnitt "fertiges Produkt)
1. Sekundärkonzentration
Die dreiphasige Flüssigkeit wird zur Sekundärkonzentration in den Mehrprozessfilmverdampfer gepumpt. Wenn die Zuckerlösung durch jeden Effekt fließt, verdunstet jeder Effekt und entfernt einen Teil des Wassers, und die Zuckerkonzentration nimmt mit jedem Effekt zu. Die Zuckerkonzentration der Verdunstungsentladung kann gesteuert werden, indem die Menge an frischem Heizdampf eingestellt wird, die in den ersten Effekt gelangen. Nachdem die Zuckerlösung auf einen Brechungsindex von 55-60%konzentriert ist, wird sie an die dritte Konzentration gesendet.
Da die Futterzuckerlösung in der zweiten Konzentration sehr rein ist, werden die nicht-Zucker-organischen Verunreinigungen gründlicher entfernt. Daher ist das durch Verdunstung erzeugte kondensierte Wasser auch relativ rein und kann recycelt werden. Es wird im Allgemeinen als Abschnitt mit Abfallrückständen als Schlackenwaschwasser geschickt.
2. Dritte Konzentration
Der Sirup nach der Sekundärkonzentration wird zur dritten Konzentration in den Standardverdampfer vakuumabsorbiert. Beim Konzentrieren und Zugabe von Materialien steigen die Sirupkonzentration und der Flüssigkeitsspiegel allmählich an. Die Wassergeschwindigkeit kann durch Einstellen der Heizdampfmenge kontrolliert werden, und die Konzentrationsgeschwindigkeit und der Anstieg des Flüssigkeitsspiegels können durch Einstellen der Fütterungsmenge gesteuert werden. Es ist am besten, dass die Konzentration nahe an der Entladungskonzentration liegt, wenn der Verdampfer den vollen Flüssigkeitsspiegel erreicht. Beenden Sie die Fütterung auf dem vollen Flüssigkeitsniveau und konzentrieren Sie sich für einen bestimmten Zeitraum die Konzentration, bis die Konzentration die Entladungskonzentration erreicht und die Menge der durch natürlichen Kristallisation erzeugten Kristalle ausreicht. Schalten Sie dann den Heizdampf aus, stoppen Sie die Vakuumpumpe, brechen Sie das Vakuum und lassen Sie das Material in den Kristallisator ab, um einen Konzentrationszyklus zu vervollständigen.
Nachdem der Standardverdampfer einen Konzentrationszyklus abgeschlossen hat, können Sie die Vakuumpumpe starten, um die Zuckerlösung neu zu integrieren und dann den Heizdampf für die Neukonzentration einzuschalten. Dieser Zyklus wird wiederholt, um den Prozess der Konzentration der Zuckerlösung zu vervollständigen.
Bei der Verwendung eines Standardverdampfers für die Konzentration kann die Futterssirupkonzentration relativ hoch sein, solange sie das Vorschubrohr aufgrund einer übermäßigen Dicke nicht blockiert. Auf diese Weise wird der größte Teil des Wassers in der konzentrierten Zuckerlösung durch den Mehrprozessverdampfer für die Sekundärkonzentration entfernt und nur ein kleiner Teil durch den Einzelwire-Standardverdampfer für die Tertiärkonzentration entfernt.
3. Kühlkristallisation
Nachdem die Zuckerpaste mit Kristallen nach drei Konzentrationen in den Kristallisator erzeugt wurde, kann die Kühlgeschwindigkeit der Zuckerpaste gesteuert werden, indem die Temperatur des zirkulierenden Kühlwassers in der Kristallisatormantel und der zentralen Kühlspule eingestellt wird.
Zu Beginn der Kristallisation, da die Kristallkörner noch klein sind und die Gesamtfläche der Kristalle ebenfalls klein ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit ebenfalls langsam und eine langsamere Kühlgeschwindigkeit kontrolliert werden muss; Im späteren Kristallisationsstadium, da die Kristallkörner gewachsen sind und die Gesamtfläche der Kristalle ebenfalls groß ist, ist die Kristallisationsgeschwindigkeit ebenfalls schnell und eine schnellere Kühlgeschwindigkeit kann gesteuert werden.
4. Zentrifugal -Trennung
Nach Abschluss der Kristallisation fließt die Zuckerpaste durch Schwerkraft in den Futtertrog und fließt dann vom Futtertrog zu jeder Zentrifuge. Um zu verhindern, dass die Zuckerpaste von Sedimentation vorliegt, muss der Futtertrog kontinuierlich gerührt werden und der Mantel wird bei konstanter Temperaturzirkulationswasser gehalten. Nachdem die Zuckerpaste in die Zentrifuge gelangt, wird sie von der Zentrifuge angetrieben, um mit hoher Geschwindigkeit zu drehen, wodurch eine Zentrifugalkraft von Hunderten oder sogar tausendfachen Gewicht der Zuckerpaste erzeugt wird. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft wird die Mutterlauge der Zuckerpaste durch den Bildschirm auf der Zentrifugentrommel herausgeworfen, und die Kristalle sind in der Trommel blockiert. In der späteren Trennungstufe werden die Kristalle mit sauberem Wasser gewaschen und die Waschflüssigkeit an die Produktionslinie zurückgeführt. Nach dem Waschen zentrifizieren Sie sie für einen bestimmten Zeitraum weiter, um das Waschwasser vollständig zu trocknen, und stoppen Sie die Zentrifuge, um die Xylosekristalle zu entladen und sie durch einen Schraubenförderer zu trocknen.
5. Trocknen
Nach dem Eintritt in den Trockner werden die Xylose-Kristalle von der heißen Luft und von der heißen Luft in einem fließenden Zustand in die Heißluft in die Luft gesprengt. Die Xylosekristalle sind beim Durchlaufen des Trockners vollständig in Kontakt mit der heißen Luft. Der Feuchtigkeitsgehalt der kristallisierten Xylose nach dem Trocknen kann durch Einstellen der Vorschubgeschwindigkeit, des Luftvolumens und der Lufttemperatur gesteuert werden. Je langsamer die Futtergeschwindigkeit oder je größer das Luftvolumen ist, desto besser kontaktiert das Material die heiße Luft und desto niedriger der Feuchtigkeitsgehalt des entladenen Materials; Je höher die Lufttemperatur, desto schneller verdunstet die Feuchtigkeit und desto niedriger der Feuchtigkeitsgehalt des entladenen Materials.
Bevor die Xylosekristalle in den Trockner eintreten, sollte der Trockner zuerst gestartet werden und das Luftvolumen und die Lufttemperatur so eingestellt wurden, dass sie stabil sind. Der Trockner und die heiße Luft können erst ausgeschaltet werden, nachdem alle kristallisierten Xylose getrocknet und geleert wurden.
6. Verpackung
Die Xylose -Industrie verwendet derzeit hauptsächlich manuelle Verpackungen. Nachdem das getrocknete kristallisierte Xylose aus dem Trockner kommt, fällt sie in den Edelstahl, der quadratische Trog empfängt, und wird dann mit einem Löffeleimer aufgenommen und in den Verpackungsbeutel gefüllt, der mit einem Plastikfilm innenbeutel bedeckt war. Gleichzeitig wird es von einer Skala abgewogen. Wenn das Füllgewicht das erforderliche Gewicht erreicht, ist der innere Beutel mit einem Plastikseil gebunden und der Außenbeutel ist mit einer Nähmaschine versiegelt. Während der Verpackung sollten die Proben aus dem empfangenden Quadrattrog für die Analyse und Prüfung der Fertigprodukte entnommen werden.
Nachdem die kristallisierte Xylose verpackt ist, wird sie zu einem fertigen Produkt und wird an die Lagerung gesendet oder direkt verkauft.
Fünf. Abteilung für Abfallrückstände
Der aus dem Hydrolyse -Topf im Hydrolyseabschnitt besprühte Mais -Cob -Abfall -Abfall in den Schlackensprühbecken, und das durch Ionenaustausch gewonnene süße Wasser wird zugegeben (das Zuckeroberwasser zu Beginn des Austauschs oder die dünne Zuckerflüssigkeit mit einer Konzentration von<1% flowing out of the water top sugar before regeneration is called sweet water), and the stirring is turned on to make a slag suspension. Then the slag suspension is sent to the high-level storage tank with stirring by a non-clogging slag slurry centrifugal pump, and then flows to the horizontal spiral unloading centrifuge for continuous separation and dehydration to obtain dry slag and turbid slag water containing a large amount of fine slag. The dry slag is sent to the slag coal mixed combustion boiler, first dried by the flue gas flow, and then sent to the furnace for incineration by wind. The turbid slag water is sent to the plate and frame filter press or the folded belt vacuum filter for filtration, the filter cake is mixed with the dry slag for incineration, and the filtrate enters the slag cleaning water pool.

Das Schlackenwasser im Schlackenwasserpool wird als Rohstoff zum Waschen von Flüssigkeit in den Hydrolyseabschnitt gepumpt. Wenn der Cornwick -Abfallrückstand mit süßem Wasser zugegeben wird, um die Rückstandsuspension herzustellen, sollte die zugegebene Wassermenge so gesteuert werden, dass die endgültige Menge des erhaltenen Schlackenwassers dem Rohstoff entspricht, der für die Herstellung des Waschens im Hydrolyseabschnitt erforderlich ist. ohne unzureichend oder übermäßig zu sein. Auf diese Weise kann die im Abfallrest enthaltene Xylose vollständig wiederhergestellt werden.
Abschnitt 3 Wassereinsparung, Energieeinsparung und Umweltschutz
Eine. Wassersparmaßnahmen
Ein bemerkenswertes Merkmal der Xylose -Industrie ist ihr hoher Wasserverbrauch. Vor 2003 konsumierten einige Unternehmen mehr als 1, {000 Tonnen Wasser, um 1 Tonne Xylose zu produzieren, und einige konsumierten mehr als 600 Tonnen. Nach 2003 begannen alle Unternehmen auf den Wasserschutz zu achten. Die meisten Unternehmen haben ihren Wasserverbrauch pro Tonne Xylose auf weniger als 400 Tonnen reduziert, und einige Unternehmen haben ihn sogar auf etwa 260 Tonnen reduziert. Gegenwärtig ist der Xylosepreis hoch und das Angebot an Xylose und Xylitol ist knapp.
Der Preis für Xylose hat 30 überschritten, 000 yuan/ton, und es hat einen absoluten Vorteil gegenüber der Furfuralindustrie im Wettbewerb um Mais -COB -Rohstoffe. Der Wasserverbrauch und die Abwasserentladung sind zu Schlüsselfaktoren geworden, die die schnelle Entwicklung der Xyloseindustrie einschränken. Daher sollten Xylose-Unternehmen der Erhaltung des Wassers vollständig beachtet und die Investitionen in wassersparende Einrichtungen erhöhen. Häufige wassersparende Maßnahmen in der Xylose-Industrie sind unten aufgeführt:
1. Mais -Cob -Waschen
Die meisten Xylose -Unternehmen verwenden hydraulische Zellstoffbrecher, die aus der Papierherstellungsindustrie eingeführt wurden, um Maisschobs zu waschen. Für eine 3, 000 T/H Xylose -Produktionslinie verbraucht der hydraulische Zellstoffbärer während des Betriebs etwa 70 t/h Wasser, und die stützende Motorleistung beträgt 55 kW. Der hydraulische Zellstoffbrecher wird durch eine mechanische Paddelrad -Waschmaschine ersetzt, um Maiskolben zu waschen. Der Wasserverbrauch während des Betriebs beträgt etwa 20 T/h und die stützende Motorleistung beträgt 2,2 kW, was sowohl Strom als auch Wasser spart. Auf diese Weise kann das aus dem Ionenaustauschprozess geborgene Waschwasser und der Verdampfungsprozess den Bedürfnissen des Waschens des Maiskobals erfüllen, ohne frisches Wasser hinzuzufügen.
2. Ionenaustauschprozess
Nach den Eigenschaften der Regeneration der Ionenaustauschsäule wird einige Geräte hinzugefügt, um das saubere und schmutzige Wasser von der Regeneration der Ionenaustauschsäule zu trennen und in Kategorien zu speichern. Zu Beginn kann das Abwasser aus der Ionenaustauschsäule aufgrund seiner hohen Kabeljau nicht recycelt werden und wird als Abwasser entlassen. Der Abwasserkabeljau in der mittleren Periode liegt zwischen 500 und 1000, was recycelt und an Maiskolben gewaschen wird. Der Abwasserkabeljau in der letzten Periode liegt unter 500 und wird für das frühe Spülenwasser der nächsten Menge der Ionenaustauschsäulenregeneration gesammelt, wodurch das Recycling von Prozesswasser und das Einsparen von sauberem Wasser erkannt wird.
1. Verdunstungsprozess
Das Kühlwasser für den Kondensator im Verdampfungsprozess verwendet kein frisches Wasser mehr, sondern zirkuliert Kühlwasser. Das zirkulierende Kühlwasser wird vom Kühlturm abgekühlt, und das Nachschubwasser basiert auf dem von der Anionenaustauschsäule erzeugten alkalischen Waschwasser. Ein Plattenwärmetauscher wird zum zirkulierenden Kühlwassersystem des Verdampfungsverfahrens hinzugefügt, damit der Ionenaustausch -Wasserwasser mit dem zirkulierenden Kühlwasser ausgetauscht wird, wodurch die Kühllast des Kühlturms reduziert wird, während die Verdunstungsmenge der Kühlung verringert wird Turm und das Auffüllen des zirkulierenden Kühlwassers retten.
4. Wiederherstellung von Dampfkondensat
Fügen Sie im ersten Effekt des Verdampfers einen Dampfwasserabscheider und einen Kondensatspeichertank und eine passende Pumpe hinzu, um das Dampfkondensat wiederherzustellen und an den Kessel zu senden, wodurch der Wasserverbrauch des Kessels reduziert wird. Gleichzeitig kann die hohe Temperatur des Kondensats auch den Kohleverbrauch verringern.
5. Wasserversorgungswerkstatt
Der Wasserversorgungsworkshop verwendet neue Wasserbehandlungsgeräte wie Elektrodialyse oder Umkehrosmose, um entstandenes Wasser zu produzieren. Das entstandene Wasser wird zum Waschen der Ionenaustauschsäule im Xylose -Workshop für Kesselwasser oder Wasser verwendet, wodurch die Belastung der Ionenaustauschsäule erheblich verringert und die Lebensdauer der Ionenaustauschsäule verlängert werden kann, wodurch die Anzahl der Ionenaustausch verringert wird Säulenregenerationen und Reduzierung des Wassers zum Waschen der Ionenaustauschsäule.
Zwei.Saveenergie
Der Xylose -Workshop verfügt hauptsächlich über drei Prozesse, Hydrolyse, Verdunstung und Trocknung sowie Dampfenergieverbrauch für die Erheizung von Workshops. Durch die Einsparung des Dampfverbrauchs in diesen Prozessen kann die Energieeinsparung erreicht werden. Natürlich ist es auch eine wichtige energiesparende Maßnahme, die Abfallschlacke in den Mischverbrennungskessel zur Verbrennung von Kohle zu versenden. Häufige energiesparende Maßnahmen sind wie folgt:
1. Energieeinsparung im Hydrolyseprozess
Der Hydrolyseprozess ist ein wichtiger Energieverbraucher in der Xylose -Produktionslinie. Wenn Sie die Abwärme jedes Prozesses verwenden, um die in den Hydrolyse -Topf gelangen Flüssigkeit vollständig vorzuheizen, kann der Dampfverbrauch der Hydrolyse verringert werden. Die während des Hydrolyseprozesses entladen Multi-Evaporationssystem; Der Dampf, der während des Hydrolyse-Isolierungsprozesses aus dem oberen Abgasrohr entladen wurde, kann auch in das Multi-Evaporationssystem gewonnen werden, um Dampf in den letzteren Effekten zu erhitzen. Die durch die Hydrolyse gesprühte Hochtemperaturabfallschlacke kann zum Erhitzen der Flüssigkeit verwendet werden, die durch die Heizspule erhitzt werden muss.
2. Energieeinsparung im Verdampfungsprozess
Das Erhöhen des Dampfdrucks des Kessels über 0. 6mpa und mit einem Vier-Effekt-Vakuum-fallenden Filmverdampfer mit einer Wärmepumpe kann den Dampfverbrauch des Verdunstung vollständig sparen. Erhöhung der Zuckerlösungskonzentration in den dreifachen Einwirkungs-Standardverdampfer und die Verwendung des Sekundärdampfes vom ersten Effekt des sekundären Verdampfers als Wärmequelle für die dreimalige Verdunstung kann den Dampfverbrauch des Verdampfers sparen.
3.. Energieeinsparung beim Trocknungsprozess
Der Trocknungsprozess verwendet ein fortschrittlicheres festes flüssiges Bett oder ein vibrierendes flüssiges Bett, um das Kurzschlussphänomen von Xylosekristallen zu verringern, wodurch der Dampfverbrauch des Verdampfers sparen kann.
4. Schlackenverbindung
Die Verbrennung von Abfallschlacke kann den Dampfverbrauch nicht reduzieren, kann jedoch den Kohleverbrauch reduzieren und die Energiekosten des Unternehmens senken. Durch die Verbrennung von Abfallschlacken kann die 5000 kcale Kohle, die 1 Tonne Xylose erzeugt, von 6 auf 7 Tonnen auf 2 bis 3 Tonnen reduziert werden.
Drei. Umweltschutz
Um einen guten Job im Umweltschutz von Xylose -Unternehmen zu leisten, müssen wir von der Quelle der Umweltverschmutzung beginnen. Nicht nur, dass die produzierten Schadstoffe die Standards erfüllen, sondern die Erzeugung von Schadstoffen sollte auch so weit wie möglich reduziert werden, um begrenzte soziale Ressourcen zu sparen. Zu diesem Zeitpunkt hat der Umweltschutz meines Landes die Gesamtverschmutzungskontrolle umgesetzt. Die Entladung muss nicht nur die Standards erfüllen, sondern die Gesamt -CSB -Entladung wird auch nach Region gesteuert.
Der Kabeljau des umfassenden Abwassers, das von der Xylose -Industrie erzeugt wird, liegt im Allgemeinen zwischen 5000 und 8000. Durch anaerobe Fermentation kann CSB auf 1200 und 1500 reduziert werden, und die erzeugten Biogas können zur Verbrennung an den Kessel gesendet werden.
Nach der anaeroben Fermentation, der aeroben Fermentation und der Belüftung kann CSB auf unter 100 reduziert werden, was den Entladungsstandard der ersten Stufe für industrielles Abwasser erreicht.



















