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臭氧法工艺在糖厂的应用

臭氧法工艺在糖厂的应用

许 林，胡海波，姚志敏，谭玉炼，梁锦朋

(中国轻工业广州工程有限公司，广东广州 510180)

摘 要:由甘蔗生产耕地白砂糖通常接纳碳酸法及亚硫酸法，而这2种要领均保存一定的误差。臭氧作为一种清洁的氧化剂应用于制糖工艺，既能抵达预期的脱色要求，更不会爆发有毒化学物残留，是制糖行业一种可生长的生态环保手艺。本文叙述了臭氧法制糖的工艺原理和工艺历程，并先容了一套典范的臭氧爆发装置，为糖厂应用臭氧法手艺生产耕地白砂糖提供参考。

要害词: 臭氧
；生态手艺
；制糖工艺
；高质量白砂糖

中图分类号:TS244.2     文献标识码:B    文章编号:1005-9695(2013)01-0047-05

Application of Ozone Processing in Sugar Mills

XU Lin, HU Hai-bo,YAO Zhi-min,TAN Yu-lian, LIANG Jin-peng

(China Gde Engineering Co., Ltd.Guangzhou 510180)

Abstract: The production of plantation white sugar usually come from the method of carbonation or sulfitation.However, both methods have disadvantages, more or less. As a kind of the cleanest oxidizer, ozone is a gooddecolorant to achieve the desired decolorizing requirements in sugar processing. Even more, it is a kind ofecological and environmental technology, with no poisonous chemical residues produced. In This paper, itdescribed the principle and steps on application of ozone in sugar processing, and also introduced a typicalozone generator, in order to provide a reference process for sugar mills.

Keywords: Ozone; Ecological technology; Sugar processing; High-quality white sugar

0前言

现在国际上通用的生产耕地白砂糖的要领有亚硫酸法及碳酸法，无论是亚硫酸法或者碳酸法均保存或多或少缺乏之处;亚硫酸法中SO作为澄清剂的加入，导致制品糖中有硫的残留，对高端客户来说保存一定的使用局限性;而碳酸法需大宗的石灰石，并且爆发大宗的强碱性滤泥难以处置惩罚，倒运于生态环保:这也就导致现在国际上通常接纳两步法生产高品质糖的缘故原由。但两步法的生产流程过长，使用装备过多，能耗高，臭氧法的泛起可以解决上述 2种生产工艺保存的误差。

以臭氧作为氧化剂替换 SO2，不但降低了产品的生产本钱，并且还降低了中心制品、原辅质料的本钱如贮存、运输、化学品的设置，并包管了食物卫生的清静以及镌汰对装备、管道的侵蚀，更主要的是提高了白砂糖产品质量，同时也提高了最终糖蜜的产酒率，同时该手艺是一种生态环保手艺。

1工艺艺绍

1.1工原理

甘蔗中含有的色素主要有脂溶性和水性2大类:脂溶性色素与蔗汁中的类脂物共存，基本不溶于水，但大部分可在加灰加热时除去;水溶性色素主要是种种多酚类和胺类物质，他们是使白糖或者其它糖品带色的主要缘故原由!

多酚类色素的颜色是通过一个关于细胞的光子束的作用引起一种可见感知。颜色可以通过色环体现出来，一个色环是以圆形代表一个可见光谱的方法，颜色按频谱在一个圆圈中排成一串。

臭氧关于多酚类色素组成元素的氧化作用突破了色环，使之前可见的颜色被消除，即色环被突破，颜色消逝了。有一些氧化剂的氧化能力较差，在一准时间段内可消除颜色，但经由一段时间后，颜色又部分或完全重现。但臭氧对蔗糖颜色组成元素的氧化是永世性的，双毗连的色环被突破，且按这种破损方法，颜色不会再现[2]。

其对多酚类色素的作用原理如下:

故臭氧氧化作用相关于亚硫酸法和碳酸法的脱色作用更为彻底

1.2工艺历程

臭氧法澄清工艺图如图1所示

01-压榨机;02-滚简筛;03-曲筛;04-泵:05-臭氧混淆器;6-臭氧接触池
；07-加热器
；08-沉淀池
；

09-蔗糖钙贮箱
；10-清汁箱
；11-泥汁过滤
；12-滤汁处置惩罚
；13-臭氧爆发器
；14-混淆汁贮箱。

从上述工艺示意图可以看出，臭氧法与亚硫酸法在生产工艺相似，主要差别在于臭氧处置惩罚部分，臭氧混淆器替换亚硫酸法的中和器。接纳亚硫酸法的糖厂可以通过刷新、替换中和器改成臭氧法，图2、图 3 是中和器刷新成臭氧混淆器的示意图。

亚硫酸法工艺中，硫熏中和器蔗汁通常只经由次硫熏中和反应，而臭氧法工艺中蔗汁则需要举行2级反应，混淆汁送到1号臭氧混淆器，经臭氧接触池反应混淆一段时间后再泵送到2号臭氧混淆器，在2号臭氧混淆器举行增压及增补臭氧;臭氧接触池反应停留约莫为15 min，因此2个臭氧接触池均需思量15 min 的生产能力。臭氧接触后的汁加入蔗糖钙举行反应调理 pH7~7.2后经加热送入沉淀池举行沉淀处置惩罚，其余流程与亚硫酸法一致。

在本流程中，接纳蔗糖钙替换石灰乳来调理 pH值，从而使在线 pH 的控制成为可能，蔗糖钙由糖浆与石灰乳按 1:4 的比例配制而成。

1.3臭氧的爆发

图 4 是一套典范的臭氧爆发装置[3]

与典范的臭氧爆发系统相比，用于臭氧法制糖的臭氧制备装备具有一定的特殊性，从该臭氧爆发器出来的气体是臭氧和氯气的混淆气体，氯的保存关于臭氧法制糖很是须要，这样才不会使蔗糖分子被氧化。

臭氧、氯气混淆气体产自臭氧爆发器及分子筛装备，空气由 78%的氮气、21%的氧气和约1%的氟气组成，通太过子筛将氧气和气按比例脱离，将氮气释放到大气，接着通过臭氧爆发器以高压放电运作，将氧分子的 2个原子脱离，并与氧分子团结转化成臭氧，在这个历程中需要电解催化剂。

2臭氧化装备的设置

臭氧法制糖所需的臭氧化系统需设置的装备如下：

(1)螺杆式无油空压机。

(2)压缩空气冷冻干燥机。

(3)压缩空气贮罐。

(4)臭氧爆发器，用于生产浓度为 600 ppm 的臭氧混淆气体。

(5)氧浓缩装备:混淆分子筛(将氧及气按磺)的购置、物流及贮存本钱。比例脱离)。

(6)臭氧及气储罐

(7)臭氧混淆器。

3臭氧法制糖的效果

臭氧法制糖已经在欧洲及南美部分国家运用于现实糖厂生产中，并且爆发了优异的效果。臭氧法的运用还可增大最终糖蜜生产酒精的产率，理论上每吨糖蜜相比亚硫酸法可多生产出14L酒精。

臭氧法典范运行效果如下所示:

(1) 臭氧作用生产所需能耗:吨蔗耗电 0.5kW·h。

(2)节约了 100%生产蔗糖所需的澄清剂(硫(3)节约了 50%的石灰(CaO)的消耗。

(4)节约了100%的蒸发工序所需的抗垢剂，使蒸发效率更高。

(5) 蔗汁或最终糖蜜生产酒精，可节约 100%蒸留历程中抗垢化学剂的使用。

(6)节约了酒精发酵历程中硫酸的消耗，臭氧的杀菌作用使得发酵进料汁免于细菌的污染

(7)与亚硫酸法最终糖蜜相比，臭氧法生产由于不使用 SO,及石灰乳，可使酒精产品产量增添，不可发酵的还原糖镌汰，通常产量增添 4.87%(约每吨糖蜜可多产 14L酒精)。

4结论

总而言之，随着国民生涯水平一直提高，对食物清静也越来越重视，关于砂糖中的硫的残留量要求也越来越高，这就需要我们一直开发新的制糖工艺及手艺，以切合日益提高的生态、环保的要求。臭氧法制糖就是这样一种生态手艺，它也将成为除亚硫酸法、碳酸法之外的一种主要的白砂糖生产手艺。

参考文献

[1] 霍汉镇现代制糖化学与工艺学[M]. 北京:化工出书社，2008:98-105.

[2] SB Davis, M Moodley, I Singh et al. Use of ozone forcolor removal at Malelane refinery[J]. Process SouthAfrica Sugar Ass,1998,72: 255-260.

[3Madho S，SB Davis. Review of proven technologiesavaible for the reduction of raw sugar color[J]. ProcessSouth Africa Sugar Ass,2008,81: 165-183.

(本篇责任编校:朱涤荃)

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