超效射流气浮分离提纯糖汁的应用及机理研究

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1、n一广西大学博士学艇论殳超效射流气浮分离提纯糖汁的应用及机理研究分类号UDC博士学位论文密级超效射流气浮分离提纯糖汁的应用及机理研究孙卫东学科专业丝堂王苎指导教师王塑]熬援论文答辩日期2QQ蔓：Q曼：QS学位授予El期答辩委员会主席王邋塑煎援论文评阅人，‘西大学博士学位论文超效射流气浮分离提纯糖汁的应用及机理研究摘要气浮作为一种固液分离技术，广泛应用于化工、采矿、造纸、制糖、废水净化和环境保护等领域。超效射流气浮技术同传统的气浮方法相比，更显得高效实用。本实验利用获得国家专利的射流气浮机，充分利用了流体力学原理，所产生的气泡细小均匀，气浮过程时间短，固液分离效率高。影响

2、糖汁气浮提纯分离的主要因素是糖汁中胶体非糖分的絮凝程度和微气泡同絮凝物结合的强弱。生产过程中的工艺参数、澄清剂用量、胶体及色素等非糖分的形态和性质等，均会对絮凝过程产生重要影响。本实验分别对糖汁气浮提纯分离过程中工艺参数进行优化、糖汁中胶体的形态及变化、酚类物质的含量及变化、不同条件下气泡的形成和破灭的规律等进行研究，并将研究结果和优化方案应用于实际生产过程，取得了显著的效果。对于指导生产、提高理论学术水平具有现实意义。．正交试验的分析结果表明，磷酸加入量是影响纯度、还原糖、色值、混浊度、钙盐和浮升速度的主要因素，加灰pH值是影响色值、混浊度和浮渣体积的主要因素，中和p

3、H值是影响纯度和钙盐的主要因素，絮凝剂加入量是影响浮渣体积和浮升速度的主要因素。磷酸加入量对清汁还原糖变化率的影响和对色值的影响、中和pH值对混浊度降低率的影响以及加灰汁pH值对浮渣体积的影响为显著，磷酸加入量对钙盐变化率和浮升速度的影响为高度显著。』“西大学博士学位论文超效射流气浮分离提纯糖汁的应J_I；i及机理研究对胶体形态变化的测定研究表明，不论何种样品，粒径约为60nm至200nm的胶体粒子占有较多的数量，而粒径约为200nm至300nm的胶体粒子数量均有不同程度的降低趋势。混合汁中胶体粒子粒径的分布范围较广，粒径范围为900nm至1500nm的胶体粒子虽然数量

4、较小，但由于粒径较大，故占有的体积份数也较大；浮清汁中粒径在600nm至1000nm的胶体粒子是体积和数量的主要部分，粒径在700nm以上的胶体粒子在气浮过程得以大部分除去；由于固液接触时间长，浮渣滤汁中胶体粒子体积和数量的变化比较平缓：清汁中胶体粒子体积和胶体粒子数量的主要分布比较一致，约在粒径为600nm至1300nm，小颗粒胶体粒子被亚硫酸钙吸附除去。高效液相色谱对酚类的测定结果显示糖汁中主要含有没食子酸和阿魏酸，并且在气浮前后含量变化不大，阿魏酸的含量高于没食子酸的含量。结合以前所做的试验，认为气浮过程所除去的色素大部分为非酚类物质。对糖汁气泡的测定研究表明，温

5、度和pH值对气泡的生成和破灭均有影响，而温度的影响比较显著。在低温和低pH值时，气泡容易生成，不易破灭。结合实际生产过程的工艺参数，建立了在50ocj}npH7．0时气泡生成和破灭时气泡体积随时间变化的数学模型，并和试验数据对比，验证了模型的准确性。生产实验研究表明，射流气浮提纯糖汁技术对于提高糖汁的纯度和产糖率，降低色值、混浊度和P：0。残留量效果显著，值得推广。对高浊度滤汁的气浮澄清研究亦取得了令人满意的效果。关键词：超效射流气浮提纯糖汁II广西大学博士学位论文超效射流气浮分离提纯糖汁的应用及机理研究STUDYONAPPLlCATIONANDMECHANISMOFP

6、URlFYlNGSUGARJUlCEBYSUPER—FLUlDlCSFLOATATlONABSTRACTFloatation，asameansofsolid—liquidseparation，iswidelyusedonchemicalengineering，mining，paper,sugarproduction，wastewaterpurification，environmentalprotection，etc．Super-fluidicsfloatationishighefficientcomparedwithcommons．Thefluidicsfloatati

7、onequipmentadoptedintheexperimentcanformequalmicro-bubblesaccordingtofluidicprinciple，whichcanshortentheretentiontimeandincreasetheefficiencyofsolid-liquidseparation．Themainfactorsofinfuencingjuicepurificationoffloatationaretheextentofcolloidalflocculationandcombinationof