Teknologi Xylose

Evaporasi Flash menggunakan panas yang masuk akal yang terkandung dalam hidrolisat suhu tinggi itu sendiri untuk mengurangi titik didih hidrolisat dengan menyedot debu, dan bagian air dalam hidrolisat penguapan. Selama proses penguapan flash, panas yang masuk akal dari hidrolisat menjadi panas laten uap air, dan suhu tetesan hidrolisat. Untuk setiap penurunan 10 derajat suhu 1 ton larutan gula, sekitar 18 kg air dapat diuapkan.

 

Evaporasi Flash awalnya digunakan untuk penghematan energi, tetapi ketika hidrolisat dilontarkan, beberapa asam organik yang sangat mudah menguap juga menguap dengan uap air, yang juga memiliki efek pemurnian pada hidrolisat.

 

 

Filtrasi adalah metode pemisahan solid-cair yang paling umum digunakan. Ketika larutan gula melewati peralatan filtrasi, materi tersuspensi padat dalam larutan gula tidak dapat dicegat melalui pori -pori halus dalam media filter karena ukuran partikelnya yang besar. Molekul gula dan molekul air dalam larutan gula memiliki ukuran partikel kecil dan dapat melewati pori -pori halus dalam medium filter, sehingga memisahkan larutan gula dari bahan tersuspensi padat dan menyempurnakan larutan gula. Peralatan filtrasi yang umum digunakan dalam industri xylose adalah pelat dan bingkai filter pers, dan media filtrasi adalah kain filter tenunan serat.

 

 

Netralisasi adalah menggunakan garam kalsium untuk bereaksi dengan asam sulfat untuk menghasilkan kalsium sulfat. Kalsium sulfat mudah untuk membentuk presipitasi karena kelarutannya yang rendah dan dapat dihilangkan dengan filtrasi, sehingga mencapai tujuan menghilangkan bagian asam sulfat dalam hidrolisat. Proses netralisasi membawa sejumlah kecil kalsium ke dalam hidrolisis sambil menghilangkan asam sulfat, sehingga penting untuk mengontrol titik akhir netralisasi secara wajar. Netralisasi yang berlebihan tidak akan sepadan dengan kerugian karena pengenalan sejumlah besar kalsium.

 

Ada dua garam kalsium yang umum untuk netralisasi, satu adalah kalsium karbonat (yaitu bubuk kalsium karbonat ringan, umumnya dikenal sebagai bubuk kalsium ringan), dan yang lainnya adalah kalsium hidroksida (yaitu bubuk kapur yang dicerna, umumnya dikenal sebagai bubuk kalsium abu -abu). Keuntungan menggunakan kalsium karbonat adalah bahwa kemurnian garam kalsium dalam bubuk kalsium ringan tinggi (lebih dari 99%), dan lebih sedikit ion pengotor dibawa ke dalam larutan gula setelah netralisasi; Kerugiannya adalah bahwa harganya tinggi dan sejumlah besar busa dihasilkan selama proses netralisasi. Keuntungan menggunakan kalsium hidroksida adalah bahwa harga bubuk kalsium abu -abu rendah, dan tidak ada busa yang dihasilkan selama proses netralisasi; Kerugiannya adalah bahwa kemurnian garam kalsium dalam bubuk kalsium abu -abu rendah (sekitar 95%), dan lebih banyak ion pengotor dibawa ke dalam larutan gula setelah netralisasi. Perbandingan komprehensif, disarankan untuk menggunakan kalsium karbonat sebagai penetral.

 

 

Dekolorisasi adalah menggunakan permukaan aktif besar karbon aktif bubuk untuk mengadsorpsi kotoran (terutama pengotor organik) dan pigmen (yaitu pengotor berwarna organik), dan kemudian menghilangkan pengotor yang teradsorpsi bersama dengan karbon aktif melalui penyaringan untuk mencapai tujuan larutan gula untuk menyelesaikan larutan gula . Proses pengotor karbon yang diaktifkan adalah adsorpsi fisik. Kemampuan karbon aktif ke bahan organik menyerap jauh lebih besar daripada garam anorganik, dan kemampuan untuk menyerap pigmen organik molekul besar jauh lebih besar daripada menyerap pigmen organik molekul kecil.

 

Karbon aktif bubuk yang tersedia secara komersial dibagi menjadi karbon seng klorida dan karbon fosfat sesuai dengan metode pembuatannya. Karbon seng klorida diproduksi dengan seng klorida sebagai zat pembentuk pori, sedangkan karbon fosfat menggunakan asam sulfat sebagai zat pembentuk pori. Karbon seng klorida memiliki kadar abu yang lebih rendah, lebih banyak pori -pori dan permukaan aktif yang lebih besar, dan memiliki kemampuan dekolorisasi yang lebih kuat. Karbon fosfat memiliki kadar abu yang lebih tinggi, luas permukaan aktif yang lebih kecil, dan kemampuan dekolorisasi yang lebih lemah. Karbon fosfat juga memiliki masalah dekolorisasi palsu, yaitu, uji transmitansi cahaya dari larutan gula setelah dekolorisasi memenuhi syarat, tetapi laju penghilangan pigmen yang sebenarnya tidak cukup, karena asam fosfat memiliki efek pemutihan. Karbon seng klorida harus digunakan untuk dekolorisasi dalam industri xylose alih -alih karbon fosfat.

 

Bahan baku untuk memproduksi karbon aktif termasuk serbuk gergaji (serbuk gergaji yang diproduksi selama pemrosesan kayu), cangkang buah dan ampas, dll. Sebagian besar terbuat dari serbuk gergaji. Ada juga karbon daur ulang untuk dijual di pasaran, yang didaur ulang dari limbah karbon aktif dari berbagai perusahaan dan diregenerasi melalui pencucian alkali. Ini memiliki kekuatan dekolorisasi yang rendah dan sangat murah, tetapi berisiko untuk digunakan (mungkin mengandung zat beracun dan berbahaya yang tidak diketahui) dan tidak cocok untuk digunakan dalam industri xylose. Ada juga karbon aktif granular di pasaran, yang dapat dipasang di kolom dekolorisasi untuk penggunaan berulang, dan efisiensi dekolorisasi dipulihkan dengan mencuci alkali setelah setiap kegagalan. Kekuatan dekolorisasi karbon aktif granular secara bertahap berkurang selama penggunaan berulang, dan kualitas cairan dekolor tidak dapat dijamin untuk waktu yang lama. Industri xylose umumnya menggunakannya untuk pemurnian akhir larutan gula dan peningkatan kualitas, daripada untuk proses dekolorisasi dengan beban dekolorisasi yang besar pada tahap awal.

 

Dalam produksi xylose, karena warna gelap hidrolisat, konsumsi karbon aktif untuk menghasilkan 1 ton xylose adalah antara 120 dan 150 kg. Kita seharusnya tidak berharap bahwa persyaratan dekolorisasi dapat dicapai dalam satu proses dekolorisasi. Dianjurkan untuk menggunakan beberapa dekolorisasi, dan setiap operasi dekolorisasi harus menggunakan dekolorisasi semi-countercurrent untuk banyak dan penggunaan secara menyeluruh dari kekuatan dekolorisasi karbon aktif, sehingga dapat mencapai tujuan menghemat karbon.

 

 

Penguapan vakum adalah proses yang memanfaatkan karakteristik pengurangan titik didih larutan gula di bawah vakum untuk menyelesaikan penguapan air pada suhu yang lebih rendah. Proses penguapan membutuhkan uap untuk terus memanaskan larutan gula untuk memberikan panas laten dari penguapan yang diperlukan agar air dikonversi menjadi uap air. Penguapan vakum multi-efek menggunakan karakteristik bahwa titik didih larutan gula lebih rendah di bawah vakum yang lebih tinggi. Sistem penguapan dievakuasi oleh pompa vakum untuk meningkatkan tingkat vakum dari setiap efek penguapan, yaitu, suhu penguapan (titik didih) dari setiap efek penguapan berkurang. Dengan cara ini, hanya satu efek yang perlu menggunakan uap mentah, dan efek yang tersisa menggunakan uap air yang diuapkan dari efek sebelumnya (umumnya dikenal sebagai uap sekunder) sebagai sumber panas pemanas, untuk mencapai tujuan menghemat uap segar.

 

Saat ini, penguapan pertama dan kedua dari industri xylose sebagian besar mengadopsi evaporator film penurunan efisiensi tinggi baru. Larutan gula mengalir di atas permukaan tabung pemanas dalam bentuk film tipis, dan pertukaran panas yang diperlukan untuk penguapan dapat diselesaikan dalam kontak singkat. Karena tingginya konsentrasi larutan gula, kenaikan titik didih (suhu lebih tinggi dari titik didih air di bawah derajat vakum yang sama) dari penguapan ketiga xilosa besar, sehingga penguapan efek tunggal umumnya diadopsi, dan tunggal- Efek Evaporator Standar atau Evaporator Film Falling Efek Tunggal biasa digunakan. Keuntungan menggunakan evaporator standar efek tunggal adalah bahwa konsentrasi akhir dan kristalisasi alami mudah dikendalikan, dan kerugiannya adalah bahwa waktu tinggal pada suhu tinggi lebih lama; Keuntungan dan kerugian dari evaporator film jatuh efek tunggal hanyalah kebalikan dari evaporator standar efek tunggal.

 

Setelah larutan gula diuapkan, bagian air diuapkan, larutan gula terkonsentrasi, konsentrasi gula meningkat, dan volume larutan gula berkurang, yang mengurangi volume larutan gula yang perlu diproses dalam proses selanjutnya . Tujuan utama penguapan larutan gula adalah untuk berkonsentrasi, tetapi ketika larutan gula menguap, bagian dari bahan organik yang mudah menguap (bagian dari asam organik dan aldehida) dalam larutan gula juga diuapkan dan dihilangkan, sehingga proses penguapan tidak hanya berkonsentrasi pada larutan gula, tetapi juga berperan dalam memperbaiki larutan gula.

 

 

Pertukaran ion dibagi menjadi pertukaran kation dan pertukaran anion. Pertukaran kation menggunakan resin pertukaran kation untuk menyediakan ion hidrogen (H+) untuk bertukar dengan kation pengotor seperti kalsium (Ca 2+), magnesium (mg 2+) dan natrium (Na+) dalam larutan gula. Ion hidrogen pada resin memasuki larutan gula, dan kation pengotor dalam larutan gula diadsorpsi pada resin; Anion Exchange menggunakan resin pertukaran anion untuk menyediakan ion hidroksida (OH-) untuk bertukar dengan anion pengotor seperti sulfat (jadi 42-), klorida (Cl-) dan asam organik dalam larutan gula. Ion hidroksida pada resin memasuki larutan gula, dan anion pengotor dalam larutan gula diadsorpsi pada resin. Setelah larutan gula dipertukarkan melalui pertukaran kation dan pertukaran anion, kation pengotor dan anion pengotor dalam larutan gula diadsorpsi pada resin pertukaran ion dan dihilangkan. Ion pengotor ini adalah komponen pengotor seperti asam sulfat, asam organik dan abu dalam larutan gula. Ion hidrogen dan ion hidroksida yang dipertukarkan dari resin ke dalam larutan gula digabungkan menjadi air.

 

Peralatan pertukaran ion biasanya digunakan untuk pertukaran ion. Yang diisi dengan resin pertukaran kation disebut kolom pertukaran kation, dan yang diisi dengan resin pertukaran anion disebut kolom anion Exchange. Kolom pertukaran ion yang digunakan dalam industri xylose termasuk kolom tekanan atmosfer terbuka dan kolom tekanan tertutup. Kolom terbuka memiliki kerugian resin yang rendah dan mudah diperhatikan, tetapi regenerasi dan pembilasan lambat; Kolom tertutup memiliki regenerasi dan pembilasan yang cepat, tetapi kehilangan resin relatif besar, terutama kolom pertukaran primer karena seringnya regenerasi.

 

Merek resin pertukaran kation yang lebih cocok untuk industri xylose adalah 001 × 7, yang merupakan resin pertukaran kation styrene asam yang kuat, yang merupakan tipe natrium ketika meninggalkan pabrik, dan memiliki kapasitas pertukaran 4,5mmol/g; Merek resin pertukaran anion yang lebih cocok untuk industri xylose adalah D201 dan D301, yang merupakan resin pertukaran anion alkali styrene yang kuat dan resin pertukaran anion alkali yang lemah, masing -masing, dengan kapasitas pertukaran 3,7 dan 4,8 mmol/g. D301 cocok untuk pertukaran xylose primer dan sekunder karena kemampuan anti-polusi yang kuat, sedangkan D201 cocok untuk pertukaran tersier xylose.

Larutan xylose diperoleh. Namun, masih mengandung glukosa, arabinosa, galaktosa, ribosa dan eritropentosa. Kristalisasi xylose adalah untuk mengekstrak xylose dari larutan gula dalam bentuk kristal untuk mendapatkan produk padat yang mudah dijual, dan untuk lebih memisahkan xylose dari gula lain -lain untuk mendapatkan produk xilosa murni. Ekstraksi kristal xylose adalah proses akhir produksi xylose, termasuk lima langkah: konsentrasi, kristalisasi, pemisahan sentrifugal, pengeringan dan pengemasan.

 

 

Konsentrasi adalah menciptakan kondisi yang diperlukan untuk kristalisasi. Konsentrasi larutan gula meningkat dengan konsentrasi, yang juga meningkatkan jumlah xilosa yang dilarutkan dalam satu unit air.

 

Konsentrasi larutan xilosa yang dimurnikan adalah antara 12% dan 16%, dan perlu dikonsentrasikan hingga 81% hingga 83%, dengan kelipatan konsentrasi 5 hingga 7. Karena konsentrasi konsentrasi yang besar dan konsentrasi pelepasan akhir yang tinggi, jika Satu set evaporator multi-efek digunakan untuk konsentrasi satu langkah, laju aliran efek terakhir akan terlalu berbeda dari efek pertama, yang tidak kondusif untuk pengoperasian evaporator. Selain itu, titik didih dari larutan gula konsentrasi tinggi meningkat banyak, yang akan menyebabkan suhu tinggi efek pertama untuk membahayakan gula. Oleh karena itu, konsentrasi larutan gula yang dimurnikan umumnya dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama menggunakan evaporator film multi-efek (tiga efek atau empat efek) untuk memusatkan larutan gula untuk 55-60%, dan tahap kedua menggunakan evaporator efek tunggal untuk memusatkan larutan gula dari { {14}}% ke 81-83%.

 

Umumnya ada dua jenis evaporator yang digunakan untuk tahap kedua konsentrasi. Salah satunya adalah evaporator sirkulasi cairan cairan sentral dan evaporator tabung, umumnya dikenal sebagai evaporator standar, yang merupakan evaporator intermiten yang dioperasikan secara berkala; Yang lainnya adalah evaporator film jatuh dengan pelepasan terus menerus. Dianjurkan untuk menggunakan evaporator standar karena ketika sirup konsentrasi tinggi terus terkonsentrasi, perubahan kecil dalam jumlah air yang diuapkan akan menyebabkan perubahan besar dalam konsentrasi larutan gula. Jika evaporator film jatuh digunakan untuk konsentrasi, inlet dan outlet kontinu, dan konsentrasi naik dengan sangat cepat, yang membutuhkan pengalaman operasi yang kuat. Kalau tidak, konsentrasi pelepasan sesaat berfluktuasi sangat, sehingga sulit untuk mengontrol konsentrasi pelepasan akhir dan jumlah kristalisasi alami. Karena operasi intermiten, sejumlah besar sirup selalu disimpan dalam evaporator standar, dan konsentrasi secara bertahap naik. Ketika naik ke konsentrasi yang diperlukan, mesin dihentikan untuk dibuang, dan konsentrasi pelepasan akhir dan jumlah kristalisasi alami sangat nyaman untuk dikendalikan.

 

Enco Company dapat menambahkan meter konsentrasi online ke evaporator untuk menampilkan konsentrasi sirup di evaporator kapan saja, membuat operasi konsentrasi lebih nyaman.

 

Di masa lalu, tahap pertama industri xylose terkonsentrasi untuk 38-40%, tetapi dari perspektif penghematan energi, tahap pertama menggunakan penguapan multi-efek, yang harus terkonsentrasi ke 55-60%, Sehingga evaporator multi-efek dapat menguap sebanyak mungkin air, dan mengurangi jumlah air yang diuapkan dalam evaporator efek tunggal jelas dapat menghemat konsumsi uap segar.

 

Di sini kita perlu memperkenalkan beberapa istilah profesional sederhana: larutan xylose mentah yang tidak dimurnikan yang diperoleh dengan menghidrolisis tongkol jagung dalam pot hidrolisis disebut hidrolisat; Hidrolisat disebut cairan xylose setelah langkah pertama pemurnian (filtrasi atau dekolorisasi). Dalam produksi, untuk kenyamanan perbedaan, sering disebut sebagai cairan dekolorisasi pertama, cairan netralisasi dan cairan pertukaran anion sekunder (disebut sebagai cairan anion kedua) sesuai dengan proses cairan xilosa; Cairan xylose menjadi lebih kental setelah konsentrasi naik menjadi lebih dari 55%, yang disebut sirup xylose; Sirup xylose selanjutnya terkonsentrasi pada jenuh, dan kristal xilosa diendapkan. Sirup yang mengandung kristal disebut pasta xylose.

 

 

Kristalisasi menggunakan sifat bahwa kelarutan xilosa dalam air berkurang dengan penurunan suhu. Pertama, cairan gula terkonsentrasi pada suhu tinggi untuk membuat jumlah gula yang dilarutkan dalam air mencapai batas, dan kemudian kelarutan berkurang dengan pendinginan, dan xilosa yang melebihi kapasitas kelarutan air yang diendapkan untuk membentuk kristal xilosa.

 

Ketika xylose membentuk kristal dan endapan, gula lain -lain masih dilarutkan dalam air dan tidak mengendap karena jumlahnya yang kecil dan tidak dapat mencapai jenuh. Hanya jumlah yang sangat kecil yang dicampur dengan xylose saat xylose mengkristal.

 

Pada suhu tetap tertentu, jumlah maksimum xylose yang dapat dilarutkan dengan jumlah satuan air disebut kelarutan xylose pada suhu tersebut. Pada saat ini, larutan xylose adalah larutan jenuh dan tidak dapat lagi melarutkan xylose. Jumlah satuan air melarutkan xylose yang melebihi kelarutannya, membentuk larutan xylose yang supers jenuh, di mana jumlah gula dibagi dengan jumlah gula yang sesuai dengan kelarutannya adalah supersaturasi (koefisien supersaturasi) dari larutan supersaturasi. Karena larutan xylose jenuh tidak lagi dapat melarutkan xylose, larutan tak jenuh dapat diperoleh dengan menambahkan gula padat berlebih ke larutan untuk melarutkannya, tetapi hanya dapat diperoleh dengan mendinginkan larutan jenuh untuk mengurangi kelarutannya, atau dengan berkonsentrasi dan terus berlanjut untuk menguapkan air dari larutan jenuh.

 

Dalam larutan xylose dengan koefisien supersaturasi 1. 0 hingga 1.3, kristal xylose yang ada di dalamnya dapat tumbuh, dan larutan xylose dengan koefisien supersaturasi yang melebihi 1.3 akan secara otomatis menghasilkan kristal baru untuk presipitasi. Proses kristalisasi xilosa adalah untuk menghasilkan larutan xylose dengan koefisien supersaturasi melebihi 1,3 dengan berkonsentrasi, secara otomatis menghasilkan kristal (kristalisasi alami), dan kemudian memasukkan kristalisasi untuk pendinginan. Dengan mengendalikan laju pendinginan, koefisien supersaturasi dari pasta xylose dijaga antara 1,1 dan 1.2, dan kristal secara bertahap tumbuh.

 

Selain metode kristalisasi alami, Enco Company juga memiliki metode untuk menambahkan kristalisasi biji, yaitu, dengan menambahkan kristal kecil yang dihancurkan siap pakai sebagai biji, ukuran partikel dan keseragaman biji setelah pertumbuhan lebih baik daripada kristalisasi alami alami .

 

Semakin lama waktu kristalisasi xilosa, semakin lambat kontrol kecepatan, semakin baik bentuk kristal kristal, semakin padat kristal, dan semakin tinggi hasil kristalisasi. Pengalaman menunjukkan bahwa waktu kristalisasi terbaik untuk xylose adalah 60 jam.

Setelah pasta xilosa dikristalisasi, selain xilosa yang telah diendapkan menjadi kristal, masih ada bagian dari sisa xilosa yang dilarutkan dalam air bersama dengan gula lain -lain. Bagian dari larutan sirup yang terdiri dari gula dan air terlarut ini disebut minuman keras ibu.

 

Peralatan kristalisasi yang umum digunakan untuk xylose adalah kristalisasi pendingin horizontal, yang bergantung pada pita pengaduk horizontal yang berputar untuk mencampur pasta gula dan menjaga kristal tetap tersuspensi tanpa mengendap. Kristalisasi kecil (kurang dari 8 meter kubik) mengandalkan air pendingin untuk mendingin melalui jaket pendingin, dan kristalisasi besar (lebih dari 9 meter kubik) memiliki gulungan pendingin yang ditambahkan ke pita pengaduk di samping jaket pendingin.

 

Jaket pendingin kristalizer dirancang untuk tekanan normal, dan port pernapasan biasanya harus diatur. Pengujian tekanan jaket kristalisasi atau membiarkan jaket menanggung tekanan air harus dihindari, tetapi uji kebocoran tekanan normal air dapat digunakan.

Untuk memastikan suhu air yang seragam dan stabil dari air pendingin di jaket pendingin atau koil pendingin dan menghindari penskalaan permukaan pertukaran panas, masing -masing kristalisasi harus dilengkapi dengan pompa air pendingin yang bersirkulasi terpisah untuk mengedarkan air pendinginnya, sehingga bahwa Air pendingin yang bersirkulasi dapat menukar panas dan mendinginkan dengan sumber dingin eksternal melalui penukar panas.

 

Industri xylose sering menggunakan kristalisasi primer sederhana untuk mengekstraksi kristal xylose, sehingga berbagai cara diambil untuk meningkatkan laju kristalisasi dengan meningkatkan konsentrasi dan memperpanjang waktu kristalisasi untuk meningkatkan hasil total xylose. Faktanya, kemurnian xylose dalam larutan xylose yang disempurnakan dan dimurnikan adalah tentang 80-87%, dan kandungan gula lain -lain adalah 13-20%. Selama kemurnian xilosa dalam pasta xilosa yang digunakan untuk kristalisasi lebih besar dari 78%, xilosa dapat dikristalisasi dengan halus. Artinya, kita dapat menyesuaikan kemurnian sirup xylose sebelum kristalisasi menjadi 78-80% dengan mendaur ulang bagian dari minuman keras ibu xylose ke dekolorisasi sekunder, yang dapat meningkatkan bagian dari hasil kristalisasi. Tentu saja, untuk mencapai daur ulang minuman keras ibu untuk meningkatkan hasil kristalisasi, penting untuk menggunakan penganalisa kromatografi cair tekanan tinggi untuk mengukur dan mengendalikan kemurnian sirup xilosa sebelum kristalisasi.

 

 

Pemisahan sentrifugal adalah proses pemisahan kristal xilosa dalam pasta gula dari cairan induk oleh gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh drum berputar kecepatan tinggi (keranjang saringan) dari sentrifuge. Setelah pemisahan sentrifugal, kristal xylose padat dipertahankan di kain filter dalam drum centrifuge, dan cairan induk memasuki kolam renang minuman keras melalui celah antara kain filter dan keranjang saringan drum.

 

Pada tahap selanjutnya dari pemisahan sentrifugal, industri xilosa sering menyemprotkan metanol untuk mencuci kristal xilosa. Karena metanol tidak melarutkan xylose, lebih banyak produk xylose dapat diperoleh dengan dielusi dengan metanol. Metanol adalah zat berbahaya yang mudah terbakar dan eksplosif, dan sangat beracun. Uapnya juga berbahaya bagi mata. Oleh karena itu, ketika menggunakan metanol, perhatian harus diberikan pada pencegahan kebakaran dan pencegahan ledakan, dan konsumsi dan volatilisasi yang tidak disengaja untuk menghasilkan uap harus dihindari. Tangki penyimpanan metanol luar ruangan harus didinginkan dengan air dingin di musim panas. Karena elusi metanol, minuman keras ibu xylose tidak diperbolehkan dikonsumsi secara langsung atau memasuki bidang pengolahan makanan.

 

Enco Company sedang mempelajari proses membatalkan elusi metanol, yaitu, menggunakan air bersih untuk mencuci kristal xylose, dan memulihkan xilosa yang dilarutkan oleh air elusi dengan mendaur ulang minuman keras ibu.

 

Sebagian besar peralatan pemisahan sentrifugal yang saat ini digunakan oleh perusahaan xylose adalah centrifuge berkaki tiga legged manual tipe SS, yang memiliki efisiensi pemisahan yang rendah dan intensitas tenaga kerja yang tinggi. Alasan mengapa sentrifugal yang ditangguhkan dengan efisiensi tinggi tidak digunakan terutama karena industri xylose kecil dan kapasitas produksi lini produksi tunggal rendah. Dengan perkembangan cepat industri xylose dan peluncuran 5, 000 T/a xylose produksi, penggunaan sentrifugal yang ditangguhkan atas adalah tren yang tak terhindarkan.

 

Kemasan adalah untuk mengisi kristal kering xylose ke dalam kantong pengemasan setelah pengukuran untuk penyimpanan, transportasi, penjualan, dan penggunaan pelanggan. Xylose biasanya dikemas dalam kantong anyaman plastik yang dilapisi dengan kantong film plastik, biasanya dalam dua spesifikasi 25 kg dan 50 kg. Karena kapasitas produksi yang kecil dari jalur produksi xylose, sebagian besar perusahaan menggunakan kemasan manual. Dengan konstruksi jalur produksi skala besar, mesin kemasan semi-otomatis atau mesin kemasan otomatis sepenuhnya dapat digunakan. Produk mesin kemasan negara saya sudah matang. Saat menggunakan kemasan manual, gunakan palung persegi stainless steel untuk menerima bahan di outlet layar bergetar putar setelah pengering, dan kemudian gunakan sendok ember untuk mengisi tas kemasan untuk menghindari kebocoran ke tanah, dan lebih nyaman untuk penimbangan manual.

 

 

Aliran proses tongkol jagung yang khas untuk menghasilkan xylose (d-xylose) adalah sebagai berikut:

Receiving materials→ Loading materials→ Hydrolysis→ Neutralization→ Primary decolorization→ Pre-cation exchange→ Primary anion exchange→ Primary anion exchange→ Primary evaporation→ Secondary decolorization→ Secondary anion exchange→ Secondary anion exchange→ Thirdary anion exchange→ Thirdary series exchange→ Secondary concentration → Konsentrasi Ketiga → Kristalisasi → Pemisahan Sentrifugal → Pengeringan → Kemasan → Perawatan Residu Limbah

 

 

 

Pekerjaan bahan pengumpul milik pekerjaan persiapan untuk membuat xylose. Karena mengumpulkan bahan melibatkan berurusan dengan sejumlah besar petani, itu sangat membosankan. Untuk menyelesaikan pekerjaan mengumpulkan bahan dengan kualitas dan kuantitas, perlu untuk memahami beberapa pengetahuan dasar tentang mengumpulkan bahan.

 

Di sebagian besar area penghasil jagung di negara saya, hasil jagung kering (butir) per mu adalah 5 0 0 kg, dan tongkol jagung produk sampingan adalah 125-150 kg. Kadar air dari tongkol jagung kering sepenuhnya di bawah 14%, sedangkan kadar air tongkol jagung basah setinggi lebih dari 40%. Gravitasi spesifik tiang tongkol jagung kering adalah antara 0,15 dan 0,18, yaitu, volume susun masing -masing ton tongkol jagung adalah antara 5,5 dan 6,5 meter kubik.

 

Tinggi penumpukan tongkol jagung umumnya 6 hingga 7 meter, dan mereka umumnya ditumpuk di udara terbuka. Penumpukan udara terbuka memiliki ventilasi yang lebih baik, pemadam kebakaran yang nyaman, dan tidak perlu membangun atap skala besar. Lapisan atas dapat dengan cepat dikeringkan kembali atau dikeringkan dengan udara saat hujan, sehingga penumpukan jangka panjang umumnya hanya merusak sebagian kecil dari lapisan atas.

 

Dibutuhkan sekitar 15 hektar tanah untuk menumpuk 10, 000 ton tongkol jagung. Di daerah dengan curah hujan yang melimpah, lokasi semen (ketebalan semen 8 hingga 10 cm sudah cukup) harus digunakan, dan fasilitas drainase harus tidak terhalang; Di daerah dengan curah hujan yang lebih sedikit, lahan lumpur yang dipadatkan dapat digunakan.

 

Saat menumpuk tongkol jagung, konveyor sabuk miring seluler dapat digunakan untuk menumpuknya tinggi untuk mengurangi tenaga kerja. Yang terbaik adalah menumpuk tongkol jagung yang baru dipanen selama 20 hari sebelum mengirimnya ke bengkel untuk digunakan. Proses susun tongkol jagung akan menghasilkan fermentasi alami untuk menurunkan beberapa zat perekat. Tongkol jagung basah lebih cenderung membusuk saat ditumpuk, jadi sebaiknya tidak menumpuknya dalam tumpukan besar dan mengatur penggunaan lokakarya sesegera mungkin.

 

Saat menumpuk tongkol jagung dalam tumpukan besar, yang terbaik adalah mengatur beberapa ventilasi udara pada jarak yang tetap (sekitar 6 meter) untuk menghindari panas yang dihasilkan oleh fermentasi alami yang menumpuk di bagian bawah tumpukan untuk menyebabkan api atau karbonisasi tongkol jagung.

 

Saat mengumpulkan bahan, disarankan untuk mengumpulkan sebanyak mungkin tongkol jagung kering dan segar, dan tidak mengumpulkan tongkol jagung basah dan berjamur. Tongkol jagung kering dan segar berwarna cerah dan mengkilap, tidak mudah pecah, dan konsentrasi gula hidrolisat setelah hidrolisis lebih tinggi; Tongkol jagung basah dan berjamur berwarna abu -abu dan gelap, mudah pecah, dan konsentrasi gula hidrolisat setelah hidrolisis lebih rendah. Saat mengumpulkan bahan, perawatan harus diambil untuk menghindari membawa puing -puing, yang dapat diperiksa selama proses pembongkaran sebelum menumpuk.

 

Tongkol jagung umumnya dikemas dalam kantong jaring nilon dan kemudian dimuat untuk transportasi. Perusahaan juga dapat menandatangani perjanjian dengan pembeli besar dan mengaturnya. Dengan perkembangan cepat industri xylose, harga tongkol jagung semakin tinggi dan lebih tinggi. Perusahaan harus mengambil kesempatan untuk membangun mekanisme pembelian dengan kualitas tinggi dan harga tinggi untuk memandu petani untuk tidak memercikkan air atau celah. Ini juga merupakan ide yang baik untuk mempertimbangkan penetapan harga berdasarkan volume dalam hal pengukuran.

 

 

Langkah pertama pemuatan adalah mengangkut bahan baku Corncob dari halaman material ke hopper penerima dari sabuk pemberian makan bengkel. Perusahaan kecil umumnya menggunakan pemuatan manual ke truk dump tiga roda kecil, dan kemudian mengangkutnya ke hopper antar kendaraan, atau menggunakan loader kecil untuk memuat bahan ke truk pembuangan kecil; Perusahaan besar menggunakan loader sedang atau besar untuk memuat bahan dari tumpukan Corncob ke truk sampah, dan kemudian mengangkutnya dari truk sampah ke hopper antar kendaraan.

 

Setelah corncobs memasuki hopper penerima dari sabuk pemberian bengkel, mereka dikirim ke konveyor penyaringan bergetar dengan sabuk untuk menyaring beberapa lumpur dan puing -puing sebelum memasuki mesin cuci. Di masa lalu, mesin cuci Corncob umumnya menggunakan pemutus pulpa hidrolik di industri pembuatan kertas. Mesin cuci roda dayung yang dirancang oleh Enco Company tidak hanya memiliki efek mencuci yang baik, tetapi juga mengkonsumsi air dan listrik yang jauh lebih sedikit daripada pemutus pulp hidrolik. Mesin cuci Corncob harus secara teratur melepas lumpur di hopper sepi pasirnya.

 

Setelah dicuci, tongkol jagung mengalami dehidrasi melalui layar dehidrasi yang bergetar dan kemudian memasuki lift ember atau konveyor sabuk sudut tinggi dengan dinding samping. Mereka kemudian diangkat dan diangkut ke konveyor sabuk horizontal di bagian atas pot hidrolisis, dan kemudian dikendalikan oleh pelat steker distribusi untuk dikirim melalui saluran ke dalam pot hidrolisis yang perlu dimuat.

 

 

Setelah panci hidrolisis diisi dengan bahan (umumnya sedikit lebih rendah dari sendi antara silinder lurus dan penutup atas kerucut dari tubuh pot hidrolisis), hidrolisis dimulai.

 

Langkah pertama hidrolisis adalah pretreatment asam encer. Lapisan luar sarang lebah dari tongkol jagung yang memasuki pot hidrolisis masih tak terelakkan terpasang dengan tanah yang kuat, dan tongkol jagung juga mengandung gula non-hemicelulose, pigmen, pektin, zat yang mengandung nitrogen dan lemak, dll. Zat ini memasuki will hidrolisat nitrogen dan lemak, dll. sangat meningkatkan beban proses pemurnian berikutnya. Oleh karena itu, tongkol jagung perlu diobati dengan asam encer sebelum hidrolisis untuk menghilangkan kotoran ini terlebih dahulu. Kondisi perawatan adalah 0. 1% asam sulfat (konsentrasi bahan baku encer larutan asam sulfat yang ditambahkan ke dalam pot adalah 0. 2%) dan 120 derajat selama 1 jam. Kondisi ini pada dasarnya tidak menyebabkan hidrolisis hemiselulosa dan hilangnya xilosa, tetapi setelah perlakuan asam encer, kualitas hidrolisat sangat ditingkatkan.

 

Setelah tongkol jagung diobati dengan asam encer, cairan pencucian dari pot sebelumnya dengan asam sulfat ditambahkan ditambahkan sebagai bahan baku, dan suhu dinaikkan ke suhu yang ditentukan ({128-132 derajat dengan uap, dan suhunya disimpan untuk waktu yang ditentukan (2,5 jam) untuk menyelesaikan hidrolisis. Sebagian besar perusahaan xylose mengontrol suhu hidrolisis dengan melihat tekanan pot hidrolisis. Meskipun tekanan uap jenuh dalam pot hidrolisis memiliki hubungan yang sesuai dengan suhu, suhu aktual akan lebih rendah dari suhu yang sesuai dengan tekanan jika udara dalam pot tidak sepenuhnya kelelahan. Oleh karena itu, katup pembuangan panci hidrolisis perlu sedikit dibuka selama proses hidrolisis untuk sepenuhnya menghabiskan udara. Enco Company menggunakan termometer resistansi termal yang tahan korosi untuk mengukur suhu dalam pot hidrolisis, dan suhu yang ditampilkan tidak lagi dipengaruhi oleh udara residu dalam pot.

 

Setelah hidrolisis selesai dan cairan hidrolisis dikeluarkan, sejumlah besar cairan hidrolisis masih ada pada residu tongkol jagung dalam pot hidrolisis. Apakah xylose di bagian cairan residu ini dapat sepenuhnya dicuci dengan air akan secara langsung mempengaruhi hasil gula tongkol jagung dan konsentrasi gula cairan hidrolisis. Metode yang lebih baik adalah menambahkan air terak bersih dari bagian pengolahan limbah ke dalam pot hidrolisis yang baru saja menyelesaikan hidrolisis, panaskan hingga mendidih penuh dengan uap, dan kemudian buang dengan udara terkompresi untuk mendapatkan cairan cuci untuk bahan baku pot hidrolisis berikutnya.

 

Setelah cairan pencucian dibuat, pot hidrolisis ditekan dengan udara terkompresi, dan kemudian katup pembuangan terak dibuka untuk mengosongkan residu. Untuk setiap panci hidrolisis, operasi hidrolisis terputus -putus, tetapi jika beberapa pot hidrolisis dengan interval waktu terhuyung -huyung secara merata dioperasikan bersama, pakan dan pelepasan cairan hidrolisis dari bagian hidrolisis akan menjadi lebih seragam dan kontinu.

 

 

 

Gunakan pompa untuk mengirim cairan terhidrolisis ke dalam tangki netralisasi, dan secara bertahap menambahkan bubuk kalsium karbonat ringan ke tangki netralisasi sambil diaduk. Tes terus menerus dengan kertas uji pH presisi sampai pH naik menjadi 3. 3-3. 6. Ambil sampel untuk pengujian, dan asam anorganik harus 0. 09-0. 12%. Kemudian tambahkan karbon tua sekunder yang digunakan dalam proses dekolorisasi berikutnya, aduk rata dan kirimkan ke pelat dan filter bingkai Tekan untuk filtrasi. Karena netralisasi bubuk kalsium ringan menghasilkan karbon dioksida, sejumlah besar busa dihasilkan. Untuk menghindari pengaruh busa pada proses netralisasi, ada dua solusi.

 

Salah satunya adalah mencampur bubuk kalsium ringan dengan air untuk membentuk emulsi dan perlahan -lahan menambahkannya ke tangki netralisasi. Yang lainnya adalah menambahkan baffle ke pipa saluran masuk tangki netralisasi sehingga cairan terhidrolisis mengalir ke dalam tangki netralisasi dalam bentuk film. Pada saat yang sama, menurut pengalaman, sebagian besar bubuk kalsium ringan yang akan ditambahkan ditaburkan pada film cair terhidrolisis dengan sekop. Sisa kecil bubuk kalsium ringan secara perlahan ditambahkan sesuai dengan hasil uji pH setelah slam penuh.

 

Suhu netralisasi juga mempengaruhi efek netralisasi. Kelarutan kalsium sulfat lebih besar pada suhu yang lebih rendah, yang akan menyebabkan peningkatan jumlah residu kalsium dalam larutan netralisasi. Sebelum netralisasi, solusi gula harus dipanaskan hingga 80-82 derajat.

 

 

Karena warna solusi netralisasi lebih gelap, konsumsi karbon aktif untuk dekolorisasi primer besar, terhitung sekitar seperempat dari total konsumsi karbon. Untuk memanfaatkan sepenuhnya kapasitas dekolorisasi karbon aktif dan menghemat karbon aktif, proses dekolorisasi semi-countercurrent umumnya diadopsi. Tiga tangki pengaduk diperlukan untuk dekolorisasi primer: tangki penyimpanan cairan netralisasi, tangki penyimpanan cairan perantara dan tangki dekolorisasi. Volume tangki penyimpanan cairan netralisasi dapat lebih besar, tetapi volume tangki penyimpanan cairan menengah dan tangki dekolorisasi adalah sama.

 

Setelah tangki dekolorisasi diisi dengan larutan gula, karbon aktif segar ditambahkan untuk sepenuhnya diaduk dan didekolori, dan kemudian dikirim ke pers filter bingkai pelat baru yang telah dibongkar dan dicuci untuk filtrasi lengkap, dan kemudian filtrat dikirim ke tangki penyimpanan cairan dekolorisasi. Setelah penyaringan, bingkai pelat tidak dibongkar dan dicuci terlebih dahulu, dan larutan gula dalam tangki penyimpanan cairan menengah sepenuhnya disaring melalui bingkai pelat yang diisi dengan kue karbon, dan kemudian filtrat dikirim ke tangki dekolorisasi. Setelah penyaringan, larutan gula dalam tangki penyimpanan cairan netralisasi disaring melalui bingkai pelat, dan kemudian filtrat dikirim ke tangki penyimpanan cairan menengah sampai tangki penuh. Dua penekanan filter bingkai pelat, satu untuk penyaringan dan satu untuk pembongkaran dan mencuci, digunakan secara bergantian. Cairan penetral adalah batch yang disaring dengan batch dari tangki penyimpanan cairan yang menetralkan dan secara bertahap mencapai tangki penyimpanan cairan menengah, tangki dekolorisasi, dan tangki penyimpanan cairan dekolorisasi pada gilirannya, menyelesaikan filtrasi dekolorisasi. Press filter bingkai pelat dapat menyesuaikan area penyaringannya dengan menambahkan atau mengurangi jumlah pelat dan bingkai, sehingga dalam kebanyakan kasus, setelah menyaring seluruh tangki cairan gula dalam tangki dekolorisasi, kue filter pada dasarnya diisi dengan pelatnya bingkai.

 

Ketika dekolorisasi baru dimulai, hanya tangki penyimpanan cairan yang menetralkan bahan, dan tangki penyimpanan cairan perantara dan tangki dekolorisasi kosong. Tangki pelepasan dari tangki penyimpanan cairan yang menetralkan, tangki penyimpanan cairan menengah dan tangki dekolorisasi dapat dibuka pada saat yang sama untuk menghubungkan ketiga tangki, dan cairan penawar mengisi tangki penyimpanan cairan perantara dan tangki dekolorisasi dengan gravitasi.

 

Jumlah karbon aktif segar yang ditambahkan ke tangki dekolorisasi dikontrol sesuai dengan indeks transmitansi (umumnya dikenal sebagai transmitansi cahaya) dari cairan dekolorisasi. Jika sampel tangki dekolorisasi disaring oleh kertas saring dan transmisi cahaya tidak cukup, karbon aktif segar perlu ditambahkan sampai uji pengambilan sampel memenuhi syarat.

 

Karena banyak pigmen dalam larutan xylose lebih mudah diadsorpsi oleh karbon aktif pada suhu yang relatif rendah, larutan gula harus didinginkan hingga 50-52 derajat sebelum memasuki tangki dekolorisasi. Keuntungan lain dari suhu ini adalah bahwa larutan dekolor tidak perlu didinginkan saat memasuki pertukaran pra-kation.

 

 

Asam, asam organik dan asam organik yang terkandung dalam larutan dekolor primer perlu dihilangkan dengan pertukaran ion. PH larutan dekolor primer adalah sekitar 3,2, yang jelas bersifat asam. Dari perspektif sepenuhnya menggunakan kapasitas pertukaran resin, pertama -tama harus memasuki kolom pertukaran anion untuk pertukaran. Namun, karena kandungan kalsium yang tinggi dalam larutan decolorisasi primer dari proses netralisasi, larutan gula memiliki kekerasan yang tinggi, dan secara langsung memasuki kolom pertukaran anion akan menyebabkan toksisitas besar pada resin pertukaran anion. Oleh karena itu, solusi dekolor primer perlu dilunakkan dengan pertukaran pra-kation. Selama proses pertukaran pra-kation, kation (terutama Ca 2+) dalam larutan gula digantikan oleh ion hidrogen (h+), dan pH turun dengan 1. 5-2. 0 . Kandungan asam anorganik terdeteksi, dan secara signifikan lebih besar setelah pertukaran daripada sebelum pertukaran.

 

Hidrolisat xylose memiliki karakteristik bahwa transmitansi meningkat dengan penurunan pH, terutama karena karakteristik penyerapan cahaya dari zat pewarnaan dipengaruhi oleh pH. Dalam proses pertukaran pra-kation, resin menyerap bagian dari pigmen dan pH menurun pada saat yang sama, sehingga transmitansi meningkat secara signifikan. Ketika kapasitas pertukaran resin berkurang, kemampuannya untuk menyerap pigmen juga berkurang, sehingga transmitansi output juga berkurang secara sinkron. Hilangnya kapasitas pertukaran resin juga dapat dilihat dari penurunan transmitansi output.

 

Deteksi kandungan ion kalsium dalam larutan gula relatif rumit dan memakan waktu. Biasanya, kandungan asam anorganik dari input dan output dan transmitansi output diukur untuk mendeteksi apakah resin tidak valid. Untuk memastikan efek pelunakan dari larutan gula, selain menggunakan deteksi asam anorganat dan transmitansi untuk menentukan titik akhir pertukaran, umumnya ditetapkan sesuai dengan pengalaman bahwa volume cairan berlebih dari pertukaran pra-kation tidak boleh melebihi 8 kali volume resin.

 

Setelah kolom pertukaran mencapai titik akhir pertukaran, kapasitas pertukaran resin pada dasarnya hilang, dan proses mencuci resin dengan larutan asam encer untuk mengembalikan kapasitas pertukaran resin disebut regenerasi. Larutan asam encer mengandung konsentrasi tinggi ion hidrogen. Selama proses regenerasi, ion hidrogen dipertukarkan dengan kation pengotor yang diadsorpsi pada resin. Kation pengotor dikeluarkan dengan cairan limbah regenerasi, dan ion hidrogen memasuki resin. Regenerasi pertukaran kation depan biasanya berbeda dari proses pertukaran kation lainnya karena asam sulfat tidak dapat digunakan untuk regenerasi, tetapi hanya asam klorida. Karena sejumlah besar ion kalsium diadsorpsi pada resin setelah pertukaran kation depan gagal, ion kalsium bergabung dengan sulfat untuk membentuk presipitasi kalsium sulfat yang teradsorpsi pada resin dan sulit dielusi, yang menyebabkan resin mengeras dalam kasus yang parah. Proses pertukaran kation lainnya dapat diregenerasi dengan asam sulfat atau asam klorida karena ada lebih sedikit ion kalsium pada resin. Keuntungan dari regenerasi dengan asam sulfat adalah bahwa biayanya sedikit lebih rendah daripada asam klorida, dan keuntungan regenerasi dengan asam klorida adalah bahwa efek regenerasi lebih baik daripada asam sulfat. Mempertimbangkan semua faktor, direkomendasikan regenerasi asam klorida.

 

Untuk menghemat jumlah asam klorida, regenerasi pertukaran kation depan dapat direndam pertama dalam asam klorida daur ulang, kemudian direndam dalam asam klorida encer segar, dan kemudian dibilas dengan air. Karena ada lebih banyak ion kalsium pada resin setelah pertukaran kation depan, larutan asam klorida encer yang digunakan dibilas dengan air tidak dapat didaur ulang, tetapi langsung dibuang ke stasiun pengolahan limbah. Ini juga berbeda dari proses pertukaran kation lainnya.

 

 

Setelah pertukaran pra-kation, sebagian besar kation pengotor dalam larutan gula dihapus, dan pH turun menjadi 1. 5-2. 0. Ini diteruskan ke kolom pertukaran anion, dan anion dalam larutan gula (terutama ion sulfat dan ion asam organik) dengan cepat ditukar dengan ion hidroksida pada resin pertukaran anion dan dihilangkan. PH larutan gula yang dikeluarkan naik tajam menjadi 7. 5-9. 0, dan deteksi sampel asam anorganik adalah<0.01%.

 

Selama proses pertukaran anion, pH naik tajam sementara resin menyerap bagian dari pigmen. Sebagai hasil dari efek gabungan, transmitansi debit pada tahap awal pertukaran anion secara signifikan lebih tinggi daripada pakan. Ketika pertukaran berlanjut, kemampuan resin ke pigmen menyerap juga berkurang, dan transmitansi debit juga secara bertahap berkurang, dan transmitansi akhir bahkan sedikit lebih rendah daripada pakan. Penurunan transmitansi pelepasan pertukaran anion juga mencerminkan hilangnya kapasitas pertukaran resin.

 

Setelah kolom Pertukaran Anion mencapai akhir pertukaran, resin anion gagal dan perlu dicuci dan diregenerasi dengan larutan alkali encer. Industri xylose biasanya menggunakan soda kaustik (natrium hidroksida). Larutan alkali encer mengandung konsentrasi ion hidroksida yang tinggi. Selama proses regenerasi, ion hidroksida dipertukarkan dengan anion pengotor yang diadsorpsi pada resin. Anion pengotor dikeluarkan dengan cairan limbah regenerasi, dan ion hidroksida memasuki resin.

 

Untuk menghemat jumlah soda kaustik, regenerasi pertukaran anion tunggal dapat direndam dalam larutan alkali yang didaur ulang terlebih dahulu, kemudian dicuci dengan larutan alkali encer segar, dan kemudian dibilas dengan air. Limbah larutan alkali yang dikeluarkan setelah larutan alkali yang didaur ulang digunakan kembali tidak memiliki nilai untuk digunakan kembali dan dibuang ke stasiun pengolahan limbah; Tetapi larutan alkali encer yang dikeluarkan setelah dicuci dengan larutan alkali encer segar memasuki kolam alkali daur ulang untuk digunakan nanti.

 

 

Setelah pertukaran anion tunggal, sebagian besar ion pengotor dalam larutan gula dihilangkan, tetapi untuk benar-benar menghilangkan ion pengotor dalam larutan gula, perlu untuk lebih berulang kali melewati pertukaran kation dan pertukaran anion untuk mendapatkan gula murni berkualitas tinggi larutan. Setelah cairan anion diteruskan ke kolom pertukaran kation, sisa jumlah kation kecil (terutama ion kalsium) dalam larutan gula ditukar dengan ion hidrogen pada resin pertukaran kation dan dihilangkan. PH dari larutan gula yang dikeluarkan turun menjadi 2. 5-3. 0. Kandungan asam anorganik terdeteksi. Itu tidak dapat dideteksi sebelum pertukaran, tetapi antara 0. 0 1% dan 0,05% setelah pertukaran.

 

Selama proses pertukaran anion, resin menyerap bagian pigmen dan pH turun pada saat yang sama, sehingga transmitansi cahaya dari bahan yang dikeluarkan juga berkurang secara serempak. Hilangnya kapasitas pertukaran resin juga dapat dilihat dari transmitansi cahaya bahan yang dikeluarkan dalam pertukaran anion.

 

Setelah kolom pertukaran anion mencapai akhir pertukaran, resin anion gagal dan perlu diregenerasi dengan mencuci dengan asam klorida encer. Untuk menghemat jumlah asam klorida, regenerasi pertukaran anion dapat direndam terlebih dahulu dalam asam klorida daur ulang, kemudian dicuci dengan asam klorida encer segar, dan kemudian dibilas dengan air. Asam limbah yang dikeluarkan setelah larutan asam klorida daur ulang tidak digunakan kembali tidak memiliki nilai untuk digunakan kembali dan dibuang ke stasiun pengolahan limbah; Tetapi larutan asam klorida encer yang dikeluarkan setelah larutan asam klorida encer segar dicuci ke dalam kolam asam daur ulang untuk digunakan nanti.

 

 

Konsentrasi gula dalam hidrolisat (umumnya dikenal sebagai konsentrasi gula) umumnya 6. 0-8. Indeks bias 5%. Karena kolom pertukaran ion baru akan diencerkan saat digunakan dan ketika dinonaktifkan, konsentrasi larutan gula turun menjadi 4. 5-6. 0% indeks bias setelah pertukaran positif, satu depan, satu negatif dan satu positif. Konsentrasi larutan gula ditingkatkan menjadi 26. 0-28. 0% indeks bias melalui penguapan primer, dan volume larutan gula sangat berkurang, yang mengurangi beban penyulingan dari proses selanjutnya. Pada saat yang sama, konsentrasi pengotor dalam larutan gula juga sangat meningkat, yang memberikan kenyamanan untuk proses pemurnian berikutnya dan memastikan kualitas larutan gula setelah pemurnian berikutnya (di bawah kandungan pengotor yang sama, semakin tinggi konsentrasi gula gula , semakin tinggi kemurniannya).

 

Cairan positif primer dipompa ke efek pertama, kedua, ketiga dan keempat dari evaporator film jatuh empat efek secara berurutan, dan kemudian dikirim ke dekolorisasi sekunder setelah keluar dari efek keempat. Ketika cairan gula mengalir melalui setiap efek, setiap efek menguap dan menghilangkan bagian air, dan konsentrasi gula meningkat dengan masing -masing efek. Konsentrasi gula dari penguapan penguapan dapat dikontrol dengan menyesuaikan jumlah uap segar yang dipanaskan memasuki efek pertama. Enco

 

Perusahaan dapat menyediakan perangkat kontrol otomatis untuk evaporator film jatuh empat efek untuk mewujudkan operasi penguapan yang sepenuhnya otomatis, sehingga menghilangkan operator penguapan.

Bagian dari asam organik isovolatil yang terkandung dalam cairan gula juga diuapkan dan dihilangkan selama proses penguapan, beberapa di antaranya dipompa oleh pompa vakum, dan beberapa memasuki air kondensat. Air kondensat yang diproduksi oleh penguapan primer mengandung sejumlah besar asam organik, sehingga tidak cocok untuk daur ulang dan umumnya dibuang langsung ke stasiun pengolahan limbah.

 

 

Setelah cairan gula melewati penguapan primer, konsentrasi meningkat, dan konsentrasi zat berwarna di dalamnya juga meningkat pada saat yang sama. Selain itu, beberapa zat organik menghasilkan zat berwarna baru di bawah aksi suhu penguapan yang tinggi. Transmitansi cahaya cairan gula turun menjadi sekitar 20% setelah penguapan primer.

 

Dekolorisasi sekunder juga dapat menggunakan proses dekolorisasi semi-countercurrent seperti dekolorisasi primer untuk mengurangi konsumsi karbon aktif. Setelah penguapan pertama, suhu larutan gula adalah antara 60 dan 65 derajat. Berbeda dengan dekolorisasi primer, dekolorisasi sekunder tidak perlu mendinginkan larutan gula.

 

 

Setelah dekolorisasi sekunder, pH larutan gula adalah antara 1,8 dan 2.3, dan dikirim ke proses pertukaran ion sekunder untuk terus menghilangkan ion pengotor.

 

Beban pertukaran sekunder jauh lebih kecil daripada pertukaran utama. Ada banyak cara untuk melakukan pertukaran sekunder dalam industri xylose: satu adalah untuk melewati dua anion dan kemudian dua yangs; Yang lainnya adalah pertama kali melewati dua Yangs dan kemudian dua anion; dan yang lainnya adalah menggunakan kolom Yang dan kolom anion secara seri, menggunakannya pada saat yang sama, dan meregenerasi mereka pada saat yang sama. Metode pertama memiliki konsumsi asam dan alkali terendah, metode kedua memiliki perlindungan yang lebih baik untuk resin anion, dan metode ketiga adalah yang paling nyaman untuk beroperasi. Disarankan untuk menggunakan metode pertama.

 

Setelah pertukaran dua-anion, pH cairan dekolor sekunder naik menjadi 7. 0-8. 0. Transmitansi debit awal secara signifikan lebih tinggi daripada pakan, tetapi ketika pertukaran berlanjut, kemampuan resin ke pigmen menyerap juga berkurang, dan transmitansi debit secara bertahap berkurang, dan akhirnya transmitansi dekat dengan yang dari itu dari feed.

 

Setelah kolom pertukaran dua-anion mencapai ujung pertukaran, ia diregenerasi dengan soda kaustik (natrium hidroksida) larutan alkali encer. Karena kualitas larutan gula yang mencapai pertukaran dua-anion sudah sangat baik, regenerasi dua-anion tidak dapat lagi direndam dalam larutan alkali daur ulang, tetapi hanya dapat direndam dalam larutan alkali encer segar dan kemudian dibilas dengan air. Larutan alkali encer yang dikeluarkan setelah larutan alkali encer segar dicuci dan memasuki kolam alkali pemulihan untuk digunakan nanti.

 

 

Setelah pertukaran dua-yin, pH cairan dua-yin turun kembali ke 3. 5-5. 0, dan transmitansi bahan output naik menjadi lebih dari 90%.

Setelah kolom pertukaran dua-yang mencapai akhir pertukaran, ia diregenerasi dengan asam klorida encer. Regenerasi dua-Yang tidak dapat lagi direndam dalam asam daur ulang, tetapi hanya dapat dicuci dengan asam encer segar dan kemudian dibilas dengan air. Asam encer yang dikeluarkan setelah pencucian asam encer segar memasuki kolam asam daur ulang untuk digunakan nanti.

 

 

Setelah larutan gula memasuki pertukaran tiga kali, itu sudah sangat murni. Beban pertukaran tiga kali sangat kecil, tetapi pertukaran tiga kali memainkan peran besar dalam sepenuhnya menjamin kualitas larutan gula. Karena beban pertukaran tiga kali kecil, tidak perlu pertukaran dalam langkah-langkah, dan kolom Yin dan Yang biasanya dipertukarkan secara seri.

 

Enco Company telah memperkenalkan metode pertukaran seri khusus yang dapat lebih menjamin kualitas larutan gula dan memanfaatkan sepenuhnya kapasitas pertukaran resin pertukaran ion. Artinya, enam kolom pertukaran ion digunakan:

 

1 Kolom negatif, No. 2 Kolom Positif, No. 3 Kolom Negatif, No. 4 Kolom Positif, No. 5 Kolom Negatif dan No. 6 Kolom Positif.

 

Indeks konduktivitas pelepasan kolom 2, 4 dan 6 digunakan untuk menilai kegagalan kolom pertukaran.

 

Solusi gula pertama kali dipertukarkan melalui No. 1- → no. 2- → no. 3- → no. 4. Kolom 1 dan 2 gagal terlebih dahulu, dan pertukaran dihentikan untuk regenerasi; Arah aliran larutan gula diubah menjadi No. 3- → no. 4- → no. 5- → no. 6 untuk pertukaran.

 

Kolom 3 dan 4 gagal terlebih dahulu, dan pertukaran dihentikan untuk regenerasi; Arah aliran larutan gula diubah menjadi No. 5- → no. 6- → no. 1- → no. 2 untuk pertukaran. Kolom 5 dan 6 gagal terlebih dahulu, dan pertukaran dihentikan untuk regenerasi. Siklus ini diulangi, dan pertukaran dan regenerasi dilakukan secara berurutan.

 

Setelah tiga pertukaran seri, pH solusi gula adalah 5. 0-6. 0, dan transmitansi debit naik menjadi lebih dari 95%. Regenerasi kolom pertukaran tersier hanya dapat menggunakan larutan soda kaustik encer segar atau larutan asam klorida encer segar. Larutan soda kaustik encer atau larutan asam klorida encer segar yang dikeluarkan setelah penggunaan memasuki masing -masing pemulihan alkali pool dan masing -masing kumpulan asam pemulihan.

 

 

 

Cairan tiga fase dipompa ke evaporator film jatuh multi-efek untuk konsentrasi sekunder. Ketika larutan gula mengalir melalui setiap efek, setiap efek menguap dan menghilangkan bagian air, dan konsentrasi gula meningkat dengan masing -masing efek. Konsentrasi gula dari penguapan penguapan dapat dikontrol dengan menyesuaikan jumlah uap pemanas segar yang memasuki efek pertama. Setelah larutan gula terkonsentrasi ke indeks bias 55-60%, itu dikirim ke konsentrasi ketiga.

 

Karena larutan gula pakan sangat murni dalam konsentrasi kedua, pengotor organik non-gula di dalamnya dihilangkan lebih menyeluruh. Oleh karena itu, air kental yang dihasilkan oleh penguapan juga relatif murni dan dapat didaur ulang. Ini umumnya dikirim ke bagian pengolahan residu limbah sebagai air cuci terak.

 

 

Sirup setelah konsentrasi sekunder diserap vakum ke dalam evaporator standar untuk konsentrasi ketiga. Saat memusatkan dan menambahkan bahan, konsentrasi sirup dan kadar cairan secara bertahap meningkat. Kecepatan penguapan air dapat dikontrol dengan menyesuaikan jumlah uap pemanas, dan kecepatan konsentrasi dan kenaikan tingkat cairan dapat dikontrol dengan menyesuaikan jumlah pemberian makan. Yang terbaik adalah konsentrasi dekat dengan konsentrasi pelepasan ketika evaporator mencapai tingkat cairan penuh. Berhenti memberi makan pada tingkat cairan penuh dan terus berkonsentrasi untuk jangka waktu tertentu sampai konsentrasi mencapai konsentrasi pelepasan, dan jumlah kristal yang dihasilkan oleh kristalisasi alami sudah cukup. Kemudian matikan uap pemanas, hentikan pompa vakum, pecahkan vakum, dan buang bahan ke dalam kristalisasi untuk menyelesaikan siklus konsentrasi.

 

Setelah evaporator standar menyelesaikan siklus konsentrasi, Anda dapat memulai pompa vakum untuk mengevakuasi, mengikat kembali larutan gula, dan kemudian menyalakan uap pemanas untuk konsentrasi ulang. Siklus ini diulangi untuk menyelesaikan proses memusatkan larutan gula.

 

Saat menggunakan evaporator standar untuk konsentrasi, konsentrasi sirup pakan dapat relatif tinggi, selama tidak menghalangi pipa umpan karena ketebalan yang berlebihan. Dengan cara ini, sebagian besar air dalam larutan gula terkonsentrasi dihilangkan dengan evaporator multi-efek untuk konsentrasi sekunder, dan hanya sebagian kecil yang dihilangkan dengan evaporator standar efek tunggal untuk konsentrasi tersier.

 

 

Setelah pasta gula dengan kristal yang diproduksi setelah tiga konsentrasi memasuki kristalisasi, kecepatan pendinginan pasta gula dapat dikontrol dengan menyesuaikan suhu air pendingin yang bersirkulasi dalam jaket kristalisasi dan koil pendingin pusat.

 

Pada awal kristalisasi, karena butiran kristal masih kecil dan luas permukaan kristal juga kecil, kecepatan kristalisasi juga lambat, dan kecepatan pendinginan yang lebih lambat perlu dikontrol; Pada tahap kristalisasi selanjutnya, karena butiran kristal telah tumbuh dan luas permukaan kristal juga besar, kecepatan kristalisasi juga cepat, dan kecepatan pendinginan yang lebih cepat dapat dikontrol.

 

 

Setelah kristalisasi selesai, pasta gula mengalir ke palung pakan dengan gravitasi, dan kemudian mengalir dari palung pakan ke setiap centrifuge. Untuk mencegah pasta gula dari sedimentasi, palung pakan harus terus diaduk dan jaket disimpan pada suhu yang konstan air yang bersirkulasi. Setelah pasta gula memasuki centrifuge, didorong oleh centrifuge untuk berputar dengan kecepatan tinggi, menghasilkan gaya sentrifugal ratusan atau bahkan ribuan kali berat pasta gula. Di bawah aksi kekuatan sentrifugal, cairan induk dari pasta gula dibuang melalui layar pada drum centrifuge, dan kristal diblokir dalam drum. Pada tahap pemisahan selanjutnya, kristal dicuci dengan air bersih, dan cairan pencuci dikembalikan ke jalur produksi. Setelah dicuci, teruslah untuk menyentrifus untuk jangka waktu tertentu untuk benar -benar mengeringkan air cuci, lalu hentikan centrifuge untuk membongkar kristal xylose dan kirimkan untuk mengeringkan melalui konveyor sekrup.

 

 

Setelah memasuki pengering, kristal xylose diledakkan oleh udara panas dan semi-ditangguhkan di udara panas dalam keadaan terfluidisasi. Kristal xylose sepenuhnya bersentuhan dengan udara panas saat melewati pengering. Kadar air dari xylose yang dikristalisasi setelah pengeringan dapat dikontrol dengan menyesuaikan kecepatan umpan, volume udara, dan suhu udara. Semakin lambat kecepatan umpan atau semakin besar volume udara, semakin sepenuhnya material menghubungi udara panas, dan semakin rendah kadar air dari bahan yang dikeluarkan; Semakin tinggi suhu udara, semakin cepat kelembaban menguap, dan semakin rendah kadar air dari bahan yang dikeluarkan.

 

Sebelum kristal xylose memasuki pengering, pengering harus dimulai terlebih dahulu dan volume udara dan suhu udara telah disesuaikan agar stabil. Pengering dan udara panas dapat dimatikan hanya setelah semua xylose yang dikristalisasi dikeringkan dan dikosongkan.

 

 

Industri xylose saat ini sebagian besar menggunakan kemasan manual. Setelah xylose yang dikristalisasi kering keluar dari pengering, ia jatuh ke dalam baja stainless yang menerima palung persegi, dan kemudian diraih dengan sendok ember dan diisi ke dalam tas pengemasan yang telah ditutupi dengan tas dalam film plastik. Pada saat yang sama, ditimbang dengan skala. Ketika berat pengisian mencapai berat yang dibutuhkan, kantong dalam diikat dengan tali plastik dan kantong luar disegel dengan mesin jahit. Selama pengemasan, sampel harus diambil dari palung persegi penerima untuk analisis dan pengujian produk jadi.

 

Setelah xylose yang dikristalisasi dikemas, itu menjadi produk jadi dan dikirim ke penyimpanan atau dijual secara langsung.

 

 

 

 

 

Fitur penting dari industri xylose adalah konsumsi air yang tinggi. Sebelum 2003, beberapa perusahaan mengkonsumsi lebih dari 1, 000 banyak air untuk menghasilkan 1 ton xylose, dan beberapa mengkonsumsi lebih dari 600 ton. Setelah 2003, semua perusahaan mulai memperhatikan konservasi air. Sebagian besar perusahaan telah mengurangi konsumsi air per ton xylose menjadi kurang dari 400 ton, dan beberapa perusahaan bahkan telah mengurangi menjadi sekitar 260 ton. Saat ini, harga xylose tinggi, dan pasokan xylose dan xylitol kurang dari pasokan.

 

Harga xylose telah melebihi 30, 000 yuan/ton, dan memiliki keunggulan absolut dibandingkan industri furfural dalam persaingan untuk bahan baku COB. Konsumsi air dan pembuangan air limbah telah menjadi faktor kunci yang membatasi perkembangan cepat industri xylose. Oleh karena itu, perusahaan xylose harus memperhatikan konservasi air dan meningkatkan investasi di fasilitas hemat air. Langkah-langkah penghematan air umum dalam industri xylose tercantum di bawah ini:

 

 

Sebagian besar perusahaan xylose menggunakan penghancur pulp hidrolik yang diperkenalkan dari industri pembuatan kertas untuk mencuci tongkol jagung. Untuk 3, 000 T/H xylose produksi, crusher pulp hidrolik mengkonsumsi sekitar 70 t/jam air selama operasi, dan daya motor pendukung adalah 55kW. Crusher pulp hidrolik digantikan oleh mesin cuci roda dayung mekanis untuk mencuci tongkol jagung. Konsumsi air selama operasi adalah sekitar 20 t/jam, dan daya motor pendukung adalah 2.2kW, yang menghemat listrik dan air. Dengan cara ini, air cuci pulih dari proses pertukaran ion dan proses penguapan dapat memenuhi kebutuhan pencucian tongkol jagung tanpa menambahkan air segar.

 

 

Menurut karakteristik regenerasi kolom pertukaran ion, beberapa peralatan ditambahkan untuk memisahkan air bersih dan kotor dari regenerasi kolom pertukaran ion dan menyimpannya dalam kategori. Pada awalnya, limbah dari kolom pertukaran ion tidak dapat didaur ulang karena cod tinggi dan dikeluarkan sebagai limbah. Cod efluen di periode tengah adalah antara 500 dan 1000, yang didaur ulang dan dikirim untuk mencuci tongkol jagung. Cod efluen pada periode terakhir adalah di bawah 500 dan dikumpulkan untuk air pembilasan awal dari batch berikutnya dari regenerasi kolom pertukaran ion, sehingga mewujudkan daur ulang air proses dan menghemat air bersih.

 

 

Air pendingin untuk kondensor dalam proses penguapan tidak lagi menggunakan air segar tetapi sirkulasi air pendingin. Air pendingin yang bersirkulasi didinginkan oleh menara pendingin, dan air pengisian mengandalkan air cuci alkali yang dihasilkan oleh kolom pertukaran anion; Penukar panas pelat ditambahkan ke sistem air pendingin yang bersirkulasi dari proses penguapan untuk memungkinkan pertukaran air pembilasan air untuk menukar panas dengan air pengembalian pendingin yang bersirkulasi, mengurangi beban pendingin menara pendingin, sambil mengurangi jumlah penguapan dari pendingin Menara dan menyimpan pengisian air pendingin yang bersirkulasi.

 

 

Pada efek pertama evaporator, tambahkan pemisah air uap dan tangki penyimpanan kondensat dan pompa yang cocok untuk memulihkan kondensat uap dan mengirimkannya ke boiler, yang dapat mengurangi konsumsi air boiler. Pada saat yang sama, suhu kondensat yang tinggi juga dapat mengurangi konsumsi batubara.

 

 

Lokakarya pasokan air menggunakan peralatan pengolahan air baru seperti elektrodialisis atau reverse osmosis untuk menghasilkan air desalted. Air desalted digunakan untuk air boiler atau air untuk mencuci kolom pertukaran ion di bengkel xylose, yang dapat secara signifikan mengurangi beban kolom pertukaran ion dan memperpanjang masa pakai kolom pertukaran ion, sehingga mengurangi jumlah pertukaran ion ion Regenerasi kolom dan mengurangi air yang digunakan untuk mencuci kolom pertukaran ion.

 

 

Lokakarya xylose terutama memiliki tiga proses, hidrolisis, penguapan dan pengeringan, serta konsumsi energi uap untuk pemanasan bengkel. Dengan menghemat konsumsi uap dalam proses ini, konservasi energi dapat dicapai. Tentu saja, mengirim limbah limbah ke boiler pembakaran campuran-batubara untuk pembakaran untuk mengurangi konsumsi batubara juga merupakan ukuran penghematan energi yang penting. Langkah-langkah penghematan energi yang umum adalah sebagai berikut:

 

 

Proses hidrolisis adalah konsumen energi utama di lini produksi xylose. Menggunakan panas limbah dari setiap proses untuk sepenuhnya memanaskan cairan yang memasuki pot hidrolisis dapat mengurangi konsumsi uap hidrolisis; Sumber panas yang dikeluarkan selama proses hidrolisis, termasuk sumber panas yang dipancarkan ketika air limbah suhu tinggi dan cairan hidrolisis suhu tinggi dikeluarkan, dapat memperoleh uap sekunder melalui penguapan flash, yang digunakan untuk memanaskan uap dalam efek terakhir dari dari tersebut sistem multi-evaporasi; Uap yang dikeluarkan dari pipa knalpot atas selama proses isolasi hidrolisis juga dapat dipulihkan ke sistem multi-evaporasi untuk memanaskan uap dalam efek yang terakhir; Terak limbah suhu tinggi yang disemprotkan oleh hidrolisis dapat digunakan untuk memanaskan cairan yang perlu dipanaskan melalui koil pemanas.

 

 

Meningkatkan tekanan uap boiler di atas 0. 6mpa dan menggunakan evaporator film vakum jatuh empat efek dengan pompa panas dapat sepenuhnya menghemat konsumsi uap penguapan. Meningkatkan konsentrasi larutan gula yang memasuki evaporator standar efek tunggal tiga kali dan menggunakan uap sekunder dari efek pertama evaporator sekunder sebagai sumber panas untuk penguapan tiga kali dapat menghemat konsumsi uap penguapan.

 

 

Proses pengeringan menggunakan lapisan terfluidisasi tetap yang lebih maju atau tempat tidur terfluidisasi yang bergetar untuk mengurangi fenomena sirkuit pendek kristal xilosa, yang dapat menghemat konsumsi uap penguapan.

 

 

Insinerasi terak limbah tidak dapat mengurangi konsumsi uap, tetapi dapat mengurangi konsumsi batubara dan mengurangi biaya energi perusahaan. Dengan membakar terak limbah, batubara 5000 kkal yang dikonsumsi dalam menghasilkan 1 ton xylose dapat dikurangi dari 6 menjadi 7 ton menjadi 2 hingga 3 ton.

 

 

Untuk melakukan pekerjaan dengan baik dalam perlindungan lingkungan perusahaan xylose, kita harus mulai dari sumber polusi. Tidak hanya polutan yang diproduksi diperlakukan untuk memenuhi standar, tetapi generasi polutan juga harus dikurangi sebanyak mungkin untuk menghemat sumber daya sosial yang terbatas. Pada tahap ini, perlindungan lingkungan negara saya telah menerapkan total pengendalian polusi. Debit tidak hanya harus memenuhi standar, tetapi total cod debit juga dikendalikan oleh wilayah.

 

Cod air limbah komprehensif yang dihasilkan oleh industri xylose umumnya antara 5000 dan 8000. Melalui fermentasi anaerob, COD dapat dikurangi menjadi antara 1.200 dan 1500, dan biogas yang diproduksi dapat dikirim ke boiler untuk insinerasi.

 

Setelah fermentasi anaerob, fermentasi dan aerasi aerobik, COD dapat dikurangi hingga di bawah 100, mencapai standar pelepasan tingkat pertama untuk air limbah industri.