CN109825336A

CN109825336A - 一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法

Info

Publication number: CN109825336A
Application number: CN201910149486.8A
Authority: CN
Inventors: 曾伟山; 张伟薇; 陈少华; 廖斌; 蒋青
Original assignee: Guangdong Guangye Swiss Food Science & Technology Co Ltd; WENGYUAN GUANGYE QINGYI FOOD TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Guangdong Guangye Swiss Food Science & Technology Co Ltd; WENGYUAN GUANGYE QINGYI FOOD TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，包括以下步骤：选取废糖液，加入石灰或石灰浆液，在60℃～108℃进行处理，得到含有脱氯有机质的悬浊液。经过本发明所提供的方法处理过的废糖液，可用作辅助燃料、助剂，例如用作燃料水煤浆的辅料、内燃烧砖的材料，在实现废糖液的环保处理的同时达到资源化的效果，可以为三氯蔗糖企业的环保治理提供借鉴，促进行业健康发展。

Description

一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法

技术领域

本发明属于废弃物资源化处理技术领域，具体涉及一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法。

背景技术

三氯蔗糖是以蔗糖为原料的功能性甜味剂，在其生产过程中，每获得1吨产品大约会产生1.5-3吨干物质当量的废糖(氯化蔗糖及氯化蔗糖酯废弃物)，每公斤废糖干物质热值约为4000大卡。这些废糖大部分以萃取分离得到的废液或结晶提纯得到的母液形式存在，因此生产每吨三氯蔗糖所产生的废糖液可达4-15吨废糖液，其CODcr普遍可达数十万毫克每升。由于废糖液数量大、COD值高，其处理成为了三氯蔗糖企业环保治理工作中的一个重点难点问题，甚至影响到三氯蔗糖行业的健康发展。

由于废糖液具有高COD值，以及其含氯物质生物降解难的特点，将废糖液稀释后进行污水处理是不现实的。将废糖液进行焚烧处理是一种比较理想的途径(假设废糖液CODcr为30万mg/L，按1克CODcr有机质热量为14KJ计算，则每公斤废糖液可产生1000大卡热量，因此通过焚烧利用其产生的热量既可实现环保处理，还可节省成本)。然而由于废糖液高温燃烧时可释放大量的氯，由氯进一步产生的氯化氢会对焚烧设备产生严重腐蚀，如不加以处理亦会带来二次污染问题，由氯进一步产生的氯苯类物质则为环境致癌物二噁英类物质(PCDD/Fs)的重要前驱物质，需要进一步地采取措施防止和减少二噁英类物质的生成，或者采取措施在烟气排放前除去，因此直接进行废糖液的焚烧在焚烧设备和技术方面有极高的要求，此外废糖液中的氯化蔗糖酯具有低水溶性和高粘附性，在焚烧输送上也会带来困难，所以直接对废糖液进行焚烧处理在目前是业界的难题。

发明内容

针对上述三氯蔗糖生产过程中废糖液难处理的现状，本发明的目的在于提供一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，该方法简洁、经济，在实现废糖液的环保处理的同时能达到资源化的效果。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案来实现：一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，包括以下步骤：选取废糖液，加入石灰或石灰浆液，在60～108℃进行处理，得到含有脱氯有机质的悬浊液。

在上述三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法中：

优选的，所述废糖液包括水，以及氯化蔗糖和氯化蔗糖酯中的至少一种。

优选的，所述废糖液的含水率为55～95wt％。

优选的，所述石灰包括氧化钙和氢氧化钙中的至少一种。

优选的，所述石灰的用量为废糖液总质量的5～45wt％。

优选的，所述石灰浆液包括但不限于由氧化钙与水反应而成，或由氢氧化钙加水调制而成，或由氧化钙与氢氧化钙混合加水调制而成。

优选的，所述石灰浆液的用量按干氢氧化钙计为废糖液总质量的5～45wt％。

优选的，在60～108℃处理0.5～8小时。

优选的，所述含有脱氯有机质的悬浊液在包括但不限于辅助燃料或助剂方面的应用。

优选的，所述含有脱氯有机质的悬浊液在包括但不限于燃料水煤浆的辅料或内燃烧砖材料方面的应用。

本发明的基本原理是利用氢氧化钙与废糖液产生水解反应，废糖水解脱氯生成脱氯有机质和氯化钙，由于氯化钙为不燃物质，则经本发明处理的废糖液作为辅料燃烧时可避免有效减轻氯化氢带来的相关问题，从而达到废物资源化利用的目的。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明方法利用价格低廉的原料将废糖液中的氯化蔗糖、氯化蔗糖酯进行水解脱氯，得到由脱氯有机质，氯化钙、氢氧化钙和水组成的混合反应物，由于氯化钙的生成，使得原本可随废糖液燃烧而释放的氯被固定，有效解决了废糖液用于焚烧的次生问题；由于原本可燃的氯被固定，经过处理的废糖液资源化作为辅料、原料用于辅助燃烧，既实现了废糖的有效处理，不会带来二次污染，又可产生一定的经济效益；例如作为水煤浆的辅料，其中的脱氯有机质燃烧产生较高热值，可相应地节约燃料，其中的氯化钙有利于水煤浆的分散和稳定，其中的氢氧化钙起到调节水煤浆pH作用，并且在燃烧体系中能产生固定氯离子、二氧化硫等有害物质益处，其中的水可直接代替配制水煤浆时的用水，相应地可减少水用量；

(2)本发明方法反应条件温和，操作简单，能够很好地满足生产需要，很适合于工业化运用；

(3)本发明方法实现了废物的资源化利用，变废为宝，使经济效益、环境效益与社会效益相得益彰，可以为三氯蔗糖企业的环保治理提供借鉴，促进行业健康发展。

具体实施方式

以下实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。

实施例1

取三氯蔗糖(含量99.3％)350g，加950g水溶解，得含水率为73.1wt％的三氯蔗糖溶液，在搅拌下往三氯蔗糖水溶液加入300g石灰，在65℃搅拌反应5小时。反应过程中每30分钟取样过滤，滤液加冰醋酸中和，用HPLC测定三氯蔗糖含量，结果如表1所示。

表1在三氯蔗糖水溶液中加入石灰于65℃进行反应时三氯蔗糖随着时间的含量

实施例2

取三氯蔗糖(含量99.5％)350g，加950g水溶解，得含水率为73.1wt％的三氯蔗糖溶液，在搅拌下往三氯蔗糖水溶液加入300g石灰，在85℃搅拌反应3小时。反应过程中每30分钟取样过滤，滤液加冰醋酸中和，用HPLC测定三氯蔗糖含量，结果如表2所示。

表2在三氯蔗糖水溶液中加入石灰于85℃进行反应时三氯蔗糖随着时间的含量

反应时间	0分钟	30分钟	60分钟	90分钟	120分钟	150分钟	180分钟
								三氯蔗糖(％)	12.3	2.6	0.3	0.0	0.0	0.0	0.0

实施例3

取三氯蔗糖(含量99.2％)350g，加950g水溶解，得含水率为73.1wt％的三氯蔗糖溶液，在搅拌下往三氯蔗糖水溶液加入300g石灰，搅拌升温至料液沸腾(104℃)，保温反应3小时。反应过程中每30分钟取样过滤，滤液加冰醋酸中和，用HPLC测定三氯蔗糖含量，结果如表3所示。

表3在三氯蔗糖水溶液中加入石灰于104℃进行反应时三氯蔗糖随着时间的含量

反应时间	0分钟	30分钟	60分钟	90分钟	120分钟	150分钟	180分钟
								三氯蔗糖(％)	0.2	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0

对比例1

取实施例3同批次三氯蔗糖(含量99.2％)350g，加950g水溶解，得含水率为73.1wt％的三氯蔗糖溶液。

实施例4

取上述实施例1～3反应处理后的料液，以及对比例1的料液，分别减压浓缩、干燥，依次编号为A1、A2、A3、S1，进行氯元素分析，结果如表4所示。

表4料液中氯元素分析结果

样品编号	单位	全氯	灰中氯	灰分	可燃氯	不可燃氯
							A1	％	8.73	18.63	42.73	0.77	7.96
A2	％	8.56	20.05	41.80	0.18	8.38
							A3	％	8.64	22.84	37.70	0.02	8.62
S1	％	22.73	0	无灰	22.73	0

上述实施例以三氯蔗糖作为废糖液成分中氯化蔗糖的代表物，通过检测料液的三氯蔗糖含量可以充分反应出料液在处理中脱氯的情况，氯元素的对比(实施例1～3与对比例1对比)分析表明料液经过本发明的处理可以充分地将可燃氯转化为不可燃氯，进一步地说明料液经过处理，可以实现脱氯。

实施例5

取三氯蔗糖生产过程中三氯蔗糖-6-乙酯纯化工段产生的废糖液2000g(含水率为75.36wt％)，与三氯蔗糖生产过程中三氯蔗糖后处理工段产生的废糖液2000g(水量为75.72wt％)，在搅拌下加入450g石灰，升温至65℃反应8小时。

实施例6

取三氯蔗糖生产过程中三氯蔗糖-6-乙酯纯化工段产生的废糖液2000g，其中废糖液含水率为79.55wt％，在搅拌下加入400g石灰，升温至90℃反应4小时。

实施例7

取三氯蔗糖生产过程中三氯蔗糖后处理工段产生的废糖液4500g，其中废糖液含水率为70.32wt％，在搅拌下加入由1500克石灰浆液(折算为干氢氧化钙重750克)，升温至101℃反应1小时。

对比例2

取实施例7同批次废糖液，减压浓缩、干燥，编号为S2，进行氯元素分析和发热量检测，结果汇总于表5。

实施例8

取上述实施例5～7反应处理后的料液，分别进行减压浓缩、干燥，依次编号为B1、B2、B3，进行氯元素分析和发热量检测，结果汇总于表5。

表5样品氯元素分析及发热量检测结果

实施例9

取实施例6、7处理后的料液，分离并处理到脱氯有机质干品，编号为D1、D2，检测发热量，检测结果：D1为19373KJ/kg，D2为19584KJ/kg。

有关上述对比例、实施例中氯元素分析、发热量检测的说明：

(1)氯元素分析中氯的检测依据微库伦池氯检测器(GB/T 3558-1996)，灰分的检测依据热重法(GB/T 212-2008)；(2)全氯、可燃氯和不可燃氯是以原样为计算基；(3)灰中氯是以灰为计算基；(4)不可燃氯＝灰中氯*灰分；(5)可燃氯＝全氯-不可燃氯；(6)发热量依据氧弹法(GB/T 213-2008)；(7)发热量为收到基检测结果。

从实施例5～7料液经减压浓缩、干燥处理后样品及对比例2样氯元素分析及发热量检测结果，结合实施例8有机质发热量检测结果，可以得到：(1)废糖液中有机质(氯化蔗糖、氯化蔗糖酯)含有的氯为可燃氯，燃烧过程中得以释放；(2)经本发明方法处理的废糖液，有机质发生了脱氯反应，其中的氯由可燃氯转化为不可燃氯，在燃烧过程中形成灰分；(3)经本发明处理的废糖液，其脱氯有机质热值有所提高。

综上，三氯蔗糖生产过程中的废糖液经过本发明方法处理，能够达到环保处理的要求，并实现废物资源化的目的。

Claims

1.一种三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是包括以下步骤：选取废糖液，加入石灰或石灰浆液，在60℃～108℃进行处理，得到含有脱氯有机质的悬浊液。

2.根据权利要求1所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述废糖液包括水，以及氯化蔗糖和氯化蔗糖酯中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述废糖液的含水量为55～95wt％。

4.根据权利要求1所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述石灰包括氧化钙和氢氧化钙中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述石灰的用量为废糖液总质量的5～45wt％。

6.根据权利要求1所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述石灰浆液由氧化钙与水反应而成，或由氢氧化钙加水调制而成，或由氧化钙与氢氧化钙混合加水调制而成。

7.根据权利要求6所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述石灰浆液的用量按干氢氧化钙计为废糖液总质量的5～45wt％。

8.根据权利要求1所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：在60℃～108℃处理0.5～8小时。

9.根据权利要求1所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述含有脱氯有机质的悬浊液在辅助燃料或助剂方面的应用。

10.根据权利要求1所述的三氯蔗糖生产过程中废糖液的资源化处理方法，其特征是：所述含有脱氯有机质的悬浊液在燃料水煤浆的辅料或内燃烧砖材料方面的应用。