CN106365251B - 一种淀粉糖浆离交压料水回收方法 - Google Patents

一种淀粉糖浆离交压料水回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，本发明将淀粉糖浆离交压料水进行回收，分别通过超滤膜和反渗透膜将稀糖液进行精制和初步浓缩，本发明的回收方法将压料水中所有糖分回收利用，减少污水排放，改善了淀粉乳发酵变质，降低了精制成本。稀糖水进行反渗透初步浓缩，能耗较蒸发浓缩大幅降低，且能联产品质较高的去离子水，有利于淀粉糖浆的清洁生产，并为节能减排做出贡献。

Description

一种淀粉糖浆离交压料水回收方法
技术领域
本发明涉及一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，属于玉米深加工及食品加工技术领域。
背景技术
在现有淀粉糖浆生产工艺中，淀粉经调浆、液化、糖化后生成的糖液，经活性炭脱色后，还需要通过“离子交换”工序，以进一步除去其中的胶体蛋白、无机盐、有机酸和小分子色素等杂质，使糖液得到进一步净化。
现行离子交换工艺中，树脂达到处理量失效后要通入自来水将糖液顶出，顶出后的浓糖液重新离交，浓度降低后的糖液返回调浆步骤当调浆水用，稀糖液直接排放至污水处理工序。如此做法易导致料液发酵酸败严重影响产品质量，增加精致成本，并且大量的稀糖液直接排放造成严重浪费，并增加污水处理压力，不利于环境保护。
中国专利文献201210452484.4公开了一种回收离交柱洗液中糖的方法，该方法采用纳滤膜浓缩离交柱洗液，洗液糖浓度提高至20％以上进行回收，包括以下步骤：收集离交柱洗液、纳滤膜浓缩、糖的回收再利用。该方法将杂质较高的料液直接采用孔径较小的膜设备进行浓缩，设备处理量大打折扣，易造成膜堵塞，且运行压力大能耗较高。并且只是采用纳滤膜设备将离交柱洗液中的糖水和大分子杂质如蛋白色素等进行浓缩，不存在精制过程，杂质仍然在糖液中，重新离交后转移至树脂中最后被洗脱，并未减少污水排放，也未减少酸碱耗用。
发明内容
针对现有工艺的不足，本发明提供一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，本发明将淀粉糖浆离交压料水进行回收，通过膜设备将稀糖液进行精制和初步浓缩，消除了传统技术的种种弊端，并降低了污水排放，改善了产品质量，降低了精制成本。
一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，包括步骤如下：
(1)离子交换柱正常使用失效后采用去离子水进行冲洗压料，所述的压料流量为2-6倍树脂体积每小时，出料浓度15％以上糖液回收至交前罐重新进行离子交换，收集浓度15％以下的糖液至稀糖水暂储罐，得压料稀糖水；
(2)将步骤(1)的压料稀糖水进行超滤膜过滤，超滤膜的截留分子量为5-10kDa，运行压力0.5-1Mpa，运行温度≤45℃，浓缩倍数5-8，以截留分子量较大的蛋白、色素杂质，透过糖分，得超滤透过液；
(3)将步骤(2)中的超滤透过液进行反渗透膜过滤，运行压力1.5-2.0Mpa，温度≤45℃，透过液为处理后水，截留液为经过浓缩的糖液，控制糖液浓度16-20％；
(4)步骤(3)中的透过液可作为去离子水进行再生液的配制或树脂冲洗，糖液直接通入蒸发浓缩为成品。
蒸发浓缩采用现有常规技术进行，如三效蒸发浓缩。
根据本发明优选的，步骤(1)中去离子水电导率≤5μs/cm，压料流量为3-5倍树脂体积每小时。
进一步优选的，步骤(1)中去离子水电导率1-3μs/cm。
本发明步骤(1)当冲洗至出料浓度15％以上时，消耗水量较小，出料收集后重新离交；当冲洗至出料浓度15％以下时，继续冲洗耗水量较大，最终料液浓度较低，会降低离交效率，更适合进行膜过滤。
根据本发明优选的，步骤(2)中超滤膜的截留分子量为6-8kDa，运行压力0.8-1Mpa，运行温度20-30℃，浓缩倍数6-8。
本发明步骤(2)当树脂开始失效时，树脂对盐分的吸附不受影响，但是对大分子杂质吸附能力显著下降，尤其分子量6-8kDa的蛋白质、色素类物质，因此优选膜孔径6-8kDa，运行压力根据实际情况在0.5-1Mpa进行调节，浓缩倍数5-8。
根据本发明优选的，步骤(3)中反渗透膜过滤，运行压力1.6-1.9Mpa，温度20-30℃，控制终点糖液浓度17-19％。
糖液反渗透浓缩至此浓度是效率最高最经济，如果继续浓缩效率较蒸发浓缩为低，因此经过反渗透浓缩的糖液再通入蒸发工序浓缩为成品糖浆。
本发明的有益效果：
1、传统压料水回收工艺将压料水回收进行淀粉调浆，因稀糖水含有大量糖分会导致料液染菌腐败，影响产品质量，增加精制成本。而本发明将稀糖水精制后直接浓缩为成品，不会影响产品质量。能够将离交压料水进行回收利用，既能降低精致成本、提高产品质量又能减轻污水处理压力，节约宝贵资源。
2、本发明巧妙利用树脂失效特点，将料液进行简单超滤处理，针对性去除大分子杂质，生产出合格产品。采用纳滤膜浓缩离交柱洗液，效率高，能耗低，回收成本低；回收了离交柱洗液中的水和糖，减少了洗水排放量和洗水COD；糖液浓缩后被回收利用，透析的水，可重复冲洗离交柱，提高了原料利用率，降低了生产成本，同时解决了环保问题。
3、传统工艺压料不完全，低浓度糖液直接排放，不仅造成严重浪费而且会增加污水处理成本，增加环保压力。本发明将所有糖分回收利用，不会增加污水排放，环境友好。
4、本工艺稀糖水进行反渗透初步浓缩，能耗较蒸发浓缩大幅降低，且联产品质较高的去离子水。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例中膜过滤设备为安徽普朗膜技术有限公司生产，型号PL-G2-D4-4040。
实施例1：
一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，包括步骤如下：
(1)离子交换柱正常使用失效后采用去离子水进行压料，压料流量为3倍树脂体积每小时，出料浓度15％以上糖液回收至交前罐重新进行离子交换，收集浓度15％以下直至0的糖液至稀糖水暂储罐，等待后续处理。
(2)将步骤(1)中收集到的全部压料稀糖水进行超滤膜过滤，超滤膜的截留分子量范围是7kDa，运行压力0.8Mpa，运行温度≤45℃，浓缩倍数6。以截留分子量较大的蛋白、色素等杂质，透过糖分，截留液去污水处理工序，透过的糖液进入反渗透阶段。
(3)将步骤(2)中的超滤透过液进行反渗透膜过滤，运行压力1.8Mpa。透过液为水，截留液为经过浓缩的糖液，控制糖液浓度17-19％。
(4)将步骤(3)中的透过液可作为去离子水进行再生液的配制或树脂冲洗，糖液直接通入蒸发工序浓缩为成品。
实施例2：
一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，包括步骤如下：
(1)离子交换柱正常使用失效后采用去离子水进行压料，压料流量为4倍树脂体积每小时，出料浓度15％以上糖液回收至交前罐重新进行离子交换，收集浓度15％以下直至0的糖液至稀糖水暂储罐，等待后续处理。
(2)将步骤(1)中收集到的全部压料稀糖水进行超滤膜过滤，超滤膜的截留分子量范围是8kDa，运行压力0.9Mpa，运行温度≤45℃，浓缩倍数7。以截留分子量较大的蛋白、色素等杂质，透过糖分，截留液去污水处理工序，透过的糖液进入反渗透阶段。
(3)将步骤(2)中的超滤透过液进行反渗透膜过滤，运行压力1.7Mpa。透过液为水，截留液为经过浓缩的糖液，控制糖液浓度16-18％。
(4)将步骤(3)中的透过液可作为去离子水进行再生液的配制或树脂冲洗，糖液直接通入蒸发工序浓缩为成品。
对比例1：
一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，采用中国专利文献201210452484.4公开了一种回收离交柱洗液中糖的方法进行。陶瓷膜为安徽普朗膜技术有限公司生产，孔径100道尔顿，膜设备型号PL-G2-D4-4040。
实验例
将制得的实施例1～2的淀粉糖浆离交压料水回收方法与对比例1的方法，进行处理量、能耗、离交成本对比，对比结果如下表1所示。
表1
由上表1可以看出，本发明的淀粉糖浆离交压料水回收方法，将淀粉糖浆离交压料水进行回收，通过膜设备将稀糖液进行精制和初步浓缩，本发明的处理量大，效率高，能耗低，回收成本低；回收了离交柱洗液中的水和糖，减少了洗水排放量和洗水COD；糖液浓缩后被回收利用，透析的水，可重复冲洗离交柱，提高了原料利用率，降低了生产成本，同时解决了环保问题。

Claims (5)

1.一种淀粉糖浆离交压料水回收方法，包括步骤如下：
(1)离子交换柱正常使用失效后采用去离子水进行冲洗压料，所述的压料流量为2-6倍树脂体积每小时，出料浓度15％以上糖液回收至交前罐重新进行离子交换，收集浓度15％以下的糖液至稀糖水暂储罐，得压料稀糖水；
(2)将步骤(1)的压料稀糖水进行超滤膜过滤，超滤膜的截留分子量为5-10kDa，运行压力0.5-1Mpa，运行温度≤45℃，浓缩倍数5-8，以截留分子量较大的蛋白、色素杂质，透过糖分，得超滤透过液；
(3)将步骤(2)中的超滤透过液进行反渗透膜过滤，运行压力1.5-2.0Mpa，温度≤45℃，透过液为处理后水，截留液为经过浓缩的糖液，控制糖液浓度16-20％；
(4)步骤(3)中的透过液可作为去离子水进行再生液的配制或树脂冲洗，糖液直接通入蒸发工序浓缩为成品。
2.根据权利要求1所述的淀粉糖浆离交压料水回收方法，其特征在于，步骤(1)中去离子水电导率≤5μs/cm，压料流量为3-5倍树脂体积每小时。
3.根据权利要求2所述的淀粉糖浆离交压料水回收方法，其特征在于，步骤(1)中去离子水电导率1-3μs/cm。
4.根据权利要求1所述的淀粉糖浆离交压料水回收方法，其特征在于，步骤(2)中超滤膜的截留分子量为6-8kDa，运行压力0.8-1Mpa，运行温度20-30℃，浓缩倍数6-8。
5.根据权利要求1所述的淀粉糖浆离交压料水回收方法，其特征在于，步骤(3)中反渗透膜过滤，运行压力1.6-1.9Mpa，温度20-30℃，控制终点糖液浓度17-19％。
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