CN1162439C - 一种葡萄糖生产中的离子交换工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种葡萄糖生产中离子交换工艺设计方案，其特征是将多个阳离子树脂柱并联为一组，多个阴离子树脂柱并联为一组，两组之间由中转缓冲罐和输液泵连接，本方案的优点是在保持连续生产的状态下，可以对任何一个饱和的树脂柱进行再生，从而延长了生产周期，并可节约再生费用40%；由于中转缓冲罐的作用，减缓了糖液输送压力对树脂的破坏作用，可节约树脂30%。
Description
(一)技术领域：
本发明属葡萄糖生产工艺，特别涉及葡萄糖生产过程中的离子交换工艺。
(二)技术背景：
结晶葡萄糖一般以淀粉为原料，经调浆、液化、糖化、除渣、脱色、离交、结晶、分离、烘干等工序加工而成。它是食品加工、医药、工业发酵等行业的重要原料之一。
在现有葡萄糖生产工艺中，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。
“离子交换”工序主要是使糖液通过阳离子树脂柱和阴离子树脂柱来完成的，在葡萄糖生产工艺中，阳离子树脂一般选用苯乙烯系列强酸型阳离子树脂，阴离子树脂一般选用大孔苯乙烯系列弱碱性阴离子树脂。
现有葡萄糖生产工艺中，“离子交换”工艺过程，一般是单独使用“阳—阴”树脂柱进行组合或者采用“阳—阴—阳—阴”树脂柱进行串联组合排列的方式。这类组合方式虽然能够完成糖液的进一步净化工作，但是存在着下列不足：
1.由于阴、阳离子交换树脂自身特征的差异，致使其达到饱和的终点不尽一致，而在上述串联组合中，只要一个柱子达到饱和，即需全部停产一起再生，这样造成再生费用偏高，生产周期加长，影响生产效率。
2.由于几个柱子串联在一起，阻力大，糖液流经交换柱时形成的冲击力大，对树脂本身造成的粉碎性破坏严重，因而也加大了更换树脂的成本费用。
(三)发明内容：
为了解决现有葡萄糖生产中“离交”工艺中存在的上述不足，本发明人在不增加设备投资规模的前提下，对阴、阳离子树脂柱的组合排列方式进行了重新设计，提出了将多个阳离子树脂柱并联为一组，多个阴离子树脂柱并联为一组，两组之间由中转缓冲罐和输液泵连接的排列组合方式。其中并联树脂柱的数量可以依据糖液处理量的需要而定。从附图1可以看出，(1)、(2)、(3)为三个并联为一组的阳离子树脂柱，(6)、(7)、(8)为三个并联为一组的阴离子树指柱，(4)、(5)分别为连接两组并联阴、阳离子树脂柱的中转缓冲罐和输液泵，(9)和(10)为两个并联的阳离子树脂柱。由脱色工序输出的糖液，首先可以同时进入阳离子柱(1)、(2)、(3)进行离子交换，然后通过中转缓冲罐(4)和输液泵(5)同时进入阴离子柱(6)、(7)、(8)再次进行离子交换，然后流经阳离子柱(9)和(10)，一般经阳离子柱(1)、(2)、(3)和阴离子柱(6)、(7)、(8)处理之后，糖液中的杂质净化度已经可以达到要求，阳离子柱(9)和(10)主要是为了调节糖液的酸碱度而设的。
在本发明提出的设计方案中，由于阳离子柱和阴离子柱分别是由多个柱进行并联组合，因此，不论其中哪一个柱子达到饱和，既可通过阀门将其截断进行单独再生，即节约了再生费用，同时仍可保持整个离子交换系统的连续作业。实际运行表明，本发明的设计方案与现有技术相比，再生费用可节约40％，整个离子交换工序的复苏周期可延长20％。本发明设计方案中，在阳离子树脂柱和阴离子树脂柱之间增加了中转缓冲罐(4)和输液泵(5)，中转缓冲罐(4)为空心罐，它的作用是缓解离子交换工艺流程的阻力，从而也减少了糖液输运过程中的过高的机械压力对树脂本身的冲击破坏作用，从而延长了树脂的使用寿命，实际运行结果表明，与现有技术相比，本设计方案可节约树脂用量30％。
由于本方案可以使离交流程连续稳定操作，因而净化效果好，糖液合格率可以确保达到100％，而原有技术往往只能达到85％。
(四)附图说明：
附图1为本发明设计方案的离子交换柱排列组合方式的工艺流程示意图
(五)具体实施方式：
将前一工序过滤除渣并脱色后的糖液输送到本发明设计的离子交换工艺流程中，依次经过并联的阳离子柱(1)、(2)、(3)——中转缓冲罐(4)和输液泵(5)——再经过并联的阴离子柱(6)、(7)、(8)然后流经调节柱(阳离子柱)(9)、(10)，输送到下步浓缩结晶工序。
其主要工艺操作控制参数如下：
进入离交工序的糖液浓度为35-45％
进料温度为40—50℃
出料口糖液的控制参数指标为PH 3.5-4.5
电导率＜50us/cm
透光率＞90％
本工艺中树脂柱再生的方法与现有技术类似，当柱出口糖液指标电导率＞50us/cm，PH＜3.5或＞4.5，色观不符合要求时，即应进行再生。
Claims (1)
1.一种葡萄糖生产中的离子交换工艺，其特征在于包括一组并联的阳离子树脂柱和一组并联的阴离子树脂柱，两组树脂柱之间由中转缓冲罐和输液泵连接，在阴离子树脂柱后再连接调节用的一组并联的阳离子树脂柱的排列组合方式；其工艺参数如下：
进料糖液：浓度35-45％
进料糖液：温度40-50℃
出料糖液：PH3.5-4.5
出料糖液：电导率＜50μS/cm
出料糖液：透光率＞90％。
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