Technologie de xylose

L'évaporation du flash utilise la chaleur sensible contenue dans l'hydrolysat à haute température lui-même pour réduire le point d'ébullition de l'hydrolysat par aspirateur, et une partie de l'eau de l'hydrolysat s'évapore. Pendant le processus d'évaporation du flash, la chaleur sensible de l'hydrolysat devient la chaleur latente de la vapeur d'eau et la température de l'hydrolysat chute. Pour chaque baisse de 10 degrés de la température de 1 tonne de solution de sucre, environ 18 kg d'eau peuvent être évaporés.

 

L'évaporation du flash a été initialement utilisée pour la réduction de l'énergie, mais lorsque l'hydrolysat est flashé, certains des acides organiques très volatils s'évaporent également avec la vapeur d'eau, qui a également un effet de raffinage sur l'hydrolysat.

 

 

La filtration est la méthode de séparation solide-liquide la plus couramment utilisée. Lorsque la solution de sucre passe par l'équipement de filtration, la matière en suspension solide dans la solution de sucre ne peut pas être interceptée à travers les pores fins du milieu filtre en raison de sa grande taille de particules. Les molécules de sucre et les molécules d'eau dans la solution de sucre ont de petites tailles de particules et peuvent passer à travers les pores fins dans le milieu du filtre, séparant ainsi la solution de sucre de la matière en suspension solide et affinant la solution de sucre. L'équipement de filtration couramment utilisé dans l'industrie du xylose est la presse à filtre à plaque et à cadre, et son milieu de filtration est un chiffon de filtre tissé en fibre.

 

 

La neutralisation consiste à utiliser du sel de calcium pour réagir avec l'acide sulfurique pour générer du sulfate de calcium. Le sulfate de calcium est facile à former des précipitations en raison de sa faible solubilité et peut être éliminé par filtration, atteignant ainsi le but d'éliminer une partie de l'acide sulfurique dans l'hydrolysat. Le processus de neutralisation apporte une petite quantité de calcium dans l'hydrolysat tout en éliminant l'acide sulfurique, il est donc important de contrôler raisonnablement le point final de la neutralisation. Une neutralisation excessive ne vaut pas la perte en raison de l'introduction d'une grande quantité de calcium.

 

Il existe deux sels de calcium communs pour la neutralisation, l'un est le carbonate de calcium (c'est-à-dire la poudre de carbonate de calcium léger, communément appelé poudre de calcium légère), et l'autre est l'hydroxyde de calcium (c'est-à-dire la poudre de chaux digérée, communément appelée poudre de calcium grise). L'avantage de l'utilisation de carbonate de calcium est que la pureté du sel de calcium dans la poudre de calcium légère est élevée (plus de 99%) et que moins d'ions d'impuretés sont introduits dans la solution de sucre après neutralisation; L'inconvénient est que le prix est élevé et une grande quantité de mousse est générée pendant le processus de neutralisation. L'avantage de l'utilisation de l'hydroxyde de calcium est que le prix de la poudre de calcium gris est faible et qu'aucune mousse n'est générée pendant le processus de neutralisation; L'inconvénient est que la pureté du sel de calcium dans la poudre de calcium gris est faible (environ 95%) et que d'autres ions d'impuretés sont introduits dans la solution de sucre après neutralisation. Comparaison complète, il est recommandé d'utiliser le carbonate de calcium comme neutralisant.

 

 

La décoloration consiste à utiliser l'énorme surface active du carbone activé en poudre pour adsorber les impuretés (principalement des impuretés organiques) et les pigments (c'est-à-dire les impuretés de couleur organique), puis éliminer les impuretés adsorbées avec le carbone activé par la filtration pour atteindre le but de la solution de sucre raffinant le refin . Le processus d'adsorbation de carbone activé est une adsorption physique. La capacité du carbone activé à adsorber la matière organique est beaucoup plus élevée que celle des sels inorganiques, et la capacité d'adsorber de grands pigments organiques moléculaires est beaucoup plus grande que celle de l'adsorbant de petits pigments organiques moléculaires.

 

Le carbone activé en poudre disponible dans le commerce est divisé en carbone de chlorure de zinc et du carbone de phosphate selon sa méthode de fabrication. Le chlorure de zinc est fabriqué avec du chlorure de zinc comme agent de formation de pores, tandis que le phosphate carbone utilise de l'acide sulfurique comme agent de formation de pores. Le carbone de chlorure de zinc a une teneur en cendres plus faible, plus de pores et une surface active plus grande, et a une capacité de décoloration plus forte. Le phosphate de carbone a une teneur en cendres plus élevée, une surface active plus petite et une capacité de décoloration plus faible. Le phosphate carbone a également le problème de la fausse décoloration, c'est-à-dire le test de transmittance de la lumière de la solution de sucre après la décoloration est qualifié, mais le taux d'élimination des pigments réel n'est pas suffisant, car l'acide phosphorique a un effet de blanchiment. Le chlorure de zinc doit être utilisé pour la décoloration dans l'industrie du xylose au lieu du carbone de phosphate.

 

Les matières premières pour la production de carbone activé comprennent la sciure de sciure (sciure produite pendant la transformation du bois), les coquilles de fruits et la bagasse, etc. La plupart d'entre elles sont fabriquées à partir de sciure. Il y a également du carbone recyclé à vendre sur le marché, qui est recyclé à partir de carbone activé par les déchets de diverses entreprises et régénéré par le lavage alcalin. Il a un faible pouvoir de décoloration et est très bon marché, mais il est risqué à utiliser (il peut contenir des substances toxiques et nocives inconnues) et ne convient pas à une utilisation dans l'industrie du xylose. Il existe également un carbone activé granulaire sur le marché, qui peut être installé dans la colonne de décoloration pour une utilisation répétée, et l'efficacité de décoloration est restaurée par le lavage des alcalins après chaque défaillance. La puissance de décoloration du carbone activé granulaire diminue progressivement pendant une utilisation répétée, et la qualité du liquide décoloré ne peut pas être garantie pendant longtemps. L'industrie du xylose l'utilise généralement pour la purification finale de la solution de sucre et l'amélioration de la qualité, plutôt que pour le processus de décoloration avec une grande charge de décoloration au stade précoce.

 

Dans la production de xylose, en raison de la couleur sombre de l'hydrolysat, la consommation de carbone activé pour produire 1 tonne de xylose est comprise entre 120 et 150 kg. Nous ne devons pas nous attendre à ce que les exigences de décoloration puissent être obtenues dans un processus de décoloration. Il est conseillé d'utiliser de multiples décolorisations, et chaque opération de décoloration doit utiliser la décolorisation de semi-contre-contraintes à une utilisation multiple et approfondie de la puissance de décoloration du carbone activé, afin d'atteindre le but de la sauvegarde du carbone.

 

 

L'évaporation sous vide est un processus qui utilise les caractéristiques de réduction des points d'ébullition de la solution de sucre sous vide pour terminer l'évaporation de l'eau à une température plus basse. Le processus d'évaporation nécessite de la vapeur pour chauffer en continu la solution de sucre pour fournir la chaleur latente d'évaporation requise pour que l'eau soit convertie en vapeur d'eau. L'évaporation de vide à plusieurs effets utilise la caractéristique que le point d'ébullition de la solution de sucre est plus faible sous un vide plus élevé. Le système d'évaporation est évacué par une pompe à vide pour augmenter le degré de vide de chaque effet d'évaporation, c'est-à-dire que la température d'évaporation (point d'ébullition) de chaque effet d'évaporation est réduite. De cette façon, un seul effet doit utiliser de la vapeur brute, et les effets restants utilisent la vapeur d'eau évaporée à partir de l'effet précédent (communément appelé vapeur secondaire) comme source de chaleur chauffante, afin d'atteindre le but d'économiser de la vapeur fraîche.

 

À l'heure actuelle, la première et la deuxième évaporation de l'industrie du xylose adopte principalement un nouvel évaporateur de film à haute efficacité. La solution de sucre s'écoule sur la surface du tube de chauffage sous la forme d'un film mince, et l'échange de chaleur requis pour l'évaporation peut être achevé dans un court contact. En raison de la concentration élevée de solution de sucre, la hausse du point d'ébullition (la température supérieure au point d'ébullition de l'eau sous le même degré de vide) de la troisième évaporation du xylose est grande, donc l'évaporation à effet unique est généralement adoptée et unique L'évaporateur standard de l'effet ou l'évaporateur de film de chute à effet unique est couramment utilisé. L'avantage de l'utilisation de l'évaporateur standard à effet unique est que la concentration finale et la cristallisation naturelle sont faciles à contrôler, et l'inconvénient est que le temps de séjour à haute température est plus long; Les avantages et les inconvénients de l'évaporateur de films à effet unique sont à l'opposé de l'évaporateur standard à effet unique.

 

Une fois la solution de sucre évaporée, une partie de l'eau est évaporée, la solution de sucre est concentrée, la concentration de sucre augmente et le volume de solution de sucre est réduit, ce qui réduit le volume de solution de sucre qui doit être traitée dans le processus ultérieur . Le but principal de l'évaporation de la solution de sucre est de se concentrer, mais lorsque la solution de sucre s'évapore, une partie de la matière organique volatile (une partie des acides organiques et des aldéhydes) dans la solution de sucre est également évaporée et éliminée, donc le processus d'évaporation concentre non seulement la Solution de sucre, mais joue également un rôle dans le raffinement de la solution de sucre.

 

 

L'échange d'ions est divisé en échange de cations et échange d'anions. L'échange de cations utilise une résine d'échange de cations pour fournir des ions hydrogène (H +) pour échanger avec des cations d'impureté tels que le calcium (Ca 2+), le magnésium (mg 2+) et le sodium (Na +) dans la solution de sucre. Les ions hydrogène de la résine entrent dans la solution de sucre et les cations d'impureté dans la solution de sucre sont adsorbées sur la résine; L'échange d'anions utilise une résine d'échange d'anions pour fournir des ions d'hydroxyde (OH-) pour échanger avec des anions d'impureté tels que le sulfate (donc 42-), le chlorure (Cl-) et l'acide organique dans la solution de sucre. Les ions d'hydroxyde de la résine entrent dans la solution de sucre et les anions d'impureté dans la solution de sucre sont adsorbés sur la résine. Une fois la solution de sucre échangée par échange de cations et échange d'anions, les cations d'impureté et les anions d'impuretés dans la solution de sucre sont adsorbés sur la résine d'échange d'ions et retirés. Ces ions d'impuretés sont des composants d'impuretés tels que l'acide sulfurique, l'acide organique et les cendres dans la solution de sucre. Les ions hydrogène et les ions d'hydroxyde échangés de la résine dans la solution de sucre sont combinés en eau.

 

L'équipement d'échange d'ions est couramment utilisé pour l'échange d'ions. Ceux remplis de résine d'échange de cations sont appelés colonnes d'échange de cations, et ceux remplis de résine d'échange d'anions sont appelés colonnes d'échange d'anions. Les colonnes d'échange d'ions utilisées dans l'industrie du xylose comprennent des colonnes de pression atmosphérique ouvertes et des colonnes à pression fermée. Les colonnes ouvertes ont une faible perte de résine et sont faciles à observer, mais la régénération et le rinçage sont lents; Les colonnes fermées ont une régénération et un rinçage rapides, mais la perte de résine est relativement importante, en particulier les colonnes d'échange primaires dues à une régénération fréquente.

 

La marque de résine d'échange de cations qui est plus adaptée à l'industrie du xylose est de 001 × 7, qui est une résine d'échange de cation en styrène acide et forte, qui est de type sodium lorsqu'il quitte l'usine, et a une capacité d'échange de 4,5 mmol / g; Les marques de résine d'échange d'anions qui conviennent plus à l'industrie du xylose sont D201 et D301, qui sont une résine d'échange alcaline de styrène alcaline et une résine d'échange anion en styrène alcaline faible, respectivement, avec des capacités d'échange de 3,7 et 4,8 mmol / g. D301 convient aux échanges primaires et secondaires de xylose en raison de sa forte capacité anti-pollution, tandis que le D201 convient à l'échange tertiaire de xylose.

La solution de xylose est obtenue. Cependant, il contient toujours du glucose, de l'arabinose, du galactose, du ribose et de l'érythropentose. La cristallisation du xylose consiste à extraire le xylose de la solution de sucre sous forme de cristaux pour obtenir un produit solide facile à vendre, et pour séparer davantage le xylose des sucres divers pour obtenir un produit de xylose pur. L'extraction du xylose cristallin est le processus final de production de xylose, y compris cinq étapes: concentration, cristallisation, séparation centrifuge, séchage et emballage.

 

 

La concentration est de créer des conditions nécessaires à la cristallisation. La concentration de la solution de sucre est augmentée par la concentration, ce qui augmente également la quantité de xylose dissoute dans l'eau unitaire.

 

La concentration de la solution de xylose purifiée est comprise entre 12% et 16%, et elle doit être concentrée à 81% à 83%, avec un multiple de concentration de 5 à 7. En raison de la concentration à grande concentration à grande concentration finale, si Un ensemble d'évaporateurs multi-effets est utilisé pour la concentration en une étape, le débit du dernier effet sera trop différent de celui du premier effet, qui n'est pas propice au fonctionnement de l'évaporateur. De plus, le point d'ébullition de la solution de sucre à haute concentration augmente beaucoup, ce qui entraînera une température élevée du premier effet pour nuire au sucre. Par conséquent, la concentration de la solution de sucre purifiée est généralement réalisée en deux étapes. La première étape utilise un évaporateur de films à effectif multi-effets (trois effets ou à quatre effets) pour concentrer la solution de sucre à 55-60%, et la deuxième étape utilise un évaporateur à effet unique pour concentrer la solution de sucre de { {14}}% à 81-83%.

 

Il existe généralement deux types d'évaporateurs utilisés pour la deuxième étape de concentration. L'un est un évaporateur de circulation liquide en chute centrale et un évaporateur de tube, communément appelé évaporateur standard, qui est un évaporateur intermittent par périodiquement; L'autre est un évaporateur de film tombant avec une décharge continue. Il est recommandé d'utiliser un évaporateur standard car lorsque le sirop à haute concentration continue d'être concentré, un petit changement dans la quantité d'eau évaporée entraînera un grand changement dans la concentration de la solution de sucre. Si un évaporateur de film tombant est utilisé pour la concentration, l'entrée et la sortie sont continues et la concentration augmente très rapidement, ce qui nécessite une forte expérience de fonctionnement. Sinon, la concentration de décharge instantanée fluctue considérablement, ce qui rend difficile la contrôle de la concentration de décharge finale et la quantité de cristallisation naturelle. En raison d'un fonctionnement intermittent, une grande quantité de sirop est toujours stockée dans l'évaporateur standard et la concentration augmente progressivement. Lorsqu'il atteint la concentration requise, la machine est arrêtée pour la décharge, et la concentration de décharge finale et la quantité de cristallisation naturelle sont très pratiques à contrôler.

 

Enco Company peut ajouter un compteur de concentration en ligne à l'évaporateur pour afficher la concentration de sirop dans l'évaporateur à tout moment, ce qui rend l'opération de concentration plus pratique.

 

Dans le passé, la première étape de l'industrie du xylose a été concentrée à 38-40%, mais du point de vue de l'économie d'énergie, la première étape utilise l'évaporation multi-effets, qui doit être concentrée à 55-60%, afin que l'évaporateur multi-effets puisse évaporer autant d'eau que possible, et réduire la quantité d'eau évaporée dans l'évaporateur à effet unique peut évidemment économiser la consommation de vapeur fraîche.

 

Ici, nous devons introduire quelques termes professionnels simples: la solution de xylose brut non raffinée obtenue en hydrolysant les épis de maïs dans un pot d'hydrolyse est appelé hydrolysat; L'hydrolysat est appelé liquide de xylose après la première étape de purification (filtration ou décoloration). En production, pour la commodité de la distinction, il est souvent nommé comme le premier liquide de décoloration, le liquide de neutralisation et le liquide d'échange d'anions secondaires (appelé deuxième liquide anion) selon le processus du liquide de xylose; Le liquide de xylose devient plus visqueux après la hausse de la concentration à plus de 55%, ce qui est appelé sirop de xylose; Le sirop de xylose est encore concentré à la sursaturation et les cristaux de xylose sont précipités. Le sirop contenant des cristaux est appelé pâte de xylose.

 

 

La cristallisation utilise la propriété que la solubilité du xylose dans l'eau diminue avec la diminution de la température. Tout d'abord, le liquide de sucre est concentré à haute température pour faire que la quantité de sucre dissous dans l'eau atteint la limite, puis la solubilité diminue par refroidissement, et le xylose qui dépasse la capacité de solubilité dans l'eau précipite pour former des cristaux de xylose.

 

Lorsque le xylose forme des cristaux et précipite, d'autres sucres divers sont toujours dissous dans l'eau et ne précipitent pas en raison de leur petite quantité et ne peuvent pas atteindre la sursaturation. Seule une très petite quantité est mélangée avec du xylose lorsque le xylose cristallise.

 

À une certaine température fixe, la quantité maximale de xylose qui peut être dissoute par une quantité unitaire d'eau est appelée solubilité du xylose à cette température. À l'heure actuelle, la solution de xylose est une solution saturée et ne peut plus dissoudre le xylose. Une quantité d'unité d'eau dissout du xylose qui dépasse sa solubilité, formant une solution sursaturée de xylose, dans laquelle la quantité de sucre divisée par la quantité de sucre correspondant à sa solubilité est la sursaturation (coefficient de sursaturation) de la solution supersaturée. Parce qu'une solution saturée de xylose ne peut plus dissoudre le xylose, une solution sursaturée ne peut pas être obtenue en ajoutant un excès de sucre solide à la solution pour le dissoudre, mais ne peut être obtenu qu'en refroidissant la solution saturée pour réduire sa solubilité, ou en se concentrant et en continuant Pour évaporer l'eau de la solution saturée.

 

Dans une solution de xylose avec un coefficient de sursaturation de 1. 0 à 1,3, les cristaux de xylose qui y présentent peuvent se développer, et une solution de xylose avec un coefficient de sursaturation dépassant 1,3 produira automatiquement de nouveaux cristaux pour la précipitation. Le processus de cristallisation de xylose consiste à produire une solution de xylose avec un coefficient de sursaturation dépassant 1,3 en se concentrant, produit automatiquement des cristaux (cristallisation naturelle), puis entrez le cristallisateur pour le refroidissement. En contrôlant la vitesse de refroidissement, le coefficient de sursaturation de la pâte de xylose est maintenu entre 1,1 et 1,2, et les cristaux se développent progressivement.

 

En plus de la méthode de cristallisation naturelle, l'entreprise ENCO propose également une méthode d'ajout de cristallisation des graines, c'est-à-dire en ajoutant des cristaux minuscules écrasés prêts à l'emploi sous forme de graines, la taille des particules et l'uniformité des graines après la croissance sont meilleures que celles de la cristallisation naturelle .

 

Plus le temps de cristallisation du xylose est long, plus le contrôle de vitesse est lent, plus la forme cristalline du cristal est dense, plus les cristaux sont denses et plus le rendement de cristallisation est élevé. L'expérience montre que le meilleur temps de cristallisation pour le xylose est de 60 heures.

Une fois la pâte de xylose cristallisée, en plus du xylose qui a été précipité en cristaux, il y a toujours une partie du xylose restant dissous dans l'eau avec d'autres sucres divers. Cette partie de la solution de sirop composée de sucre et d'eau dissous est appelée maman liqueur.

 

L'équipement de cristallisation couramment utilisé pour le xylose est un cristalliseur de refroidissement horizontal, qui s'appuie sur un ruban d'agitation horizontal rotatif pour mélanger la pâte de sucre et garder les cristaux en suspension sans s'installer. Les petits cristallisateurs (moins de 8 mètres cubes) s'appuient sur de l'eau de refroidissement pour refroidir à travers la veste de refroidissement, et les grands cristallisateurs (plus de 9 mètres cubes) ont des bobines de refroidissement ajoutées au ruban de remuant en plus de la veste de refroidissement.

 

La veste de refroidissement du cristalliseur est conçue pour une pression normale, et un port respiratoire doit généralement être réglé. Les tests de pression de la veste cristalliseur ou laissant la veste de la pression de l'eau de l'ours doivent être évités, mais le test de fuite de pression normale de l'eau peut être utilisé.

Afin d'assurer la température de l'eau uniforme et stable de l'eau de refroidissement dans la veste de refroidissement ou la bobine de refroidissement et éviter la mise à l'échelle de la surface d'échange de chaleur, chaque cristalliseur doit être équipé d'une pompe à eau de refroidissement circulante séparée pour faire circuler son eau de refroidissement, de sorte que L'eau de refroidissement en circulation peut échanger de la chaleur et se refroidir avec la source froide externe à travers l'échangeur de chaleur.

 

L'industrie du xylose utilise souvent une cristallisation primaire simple pour extraire le xylose cristalline, de sorte que divers moyens sont pris pour augmenter le taux de cristallisation en augmentant la concentration et en prolongeant le temps de cristallisation pour augmenter le rendement total du xylose. En fait, la pureté du xylose dans la solution de xylose raffinée et purifiée est d'environ 80-87%, et le contenu d'autres sucres divers est 13-20%. Tant que la pureté du xylose dans la pâte de xylose utilisée pour la cristallisation est supérieure à 78%, le xylose peut être cristallisé en douceur. Autrement dit, nous pouvons ajuster la pureté du sirop de xylose avant la cristallisation à 78-80% en recyclant une partie de la liqueur de la mère xylose à la décoloration secondaire, qui peut améliorer une partie du rendement en cristallisation. Bien sûr, afin d'atteindre le recyclage de la liqueur mère pour améliorer le rendement en cristallisation, il est essentiel d'utiliser un analyseur de chromatographie liquide à haute pression pour mesurer et contrôler la pureté du sirop de xylose avant la cristallisation.

 

 

La séparation centrifuge est le processus de séparation des cristaux de xylose dans la pâte de sucre de la liqueur mère par la force centrifuge générée par le tambour rotatif à grande vitesse (panier de tamis) de la centrifugeuse. Après séparation centrifuge, les cristaux de xylose solides sont conservés dans le tissu filtrant dans le tambour de la centrifugeuse, et la maman liqueur entre dans la piscine de l'alcool mère par l'espace entre le tissu filtrant et le panier de tamis de tambour.

 

Au stade ultérieur de la séparation centrifuge, l'industrie du xylose pulvérise souvent le méthanol pour laver les cristaux de xylose. Étant donné que le méthanol ne dissout pas le xylose, davantage de produits de xylose peuvent être obtenus par élution avec du méthanol. Le méthanol est une substance dangereuse inflammable et explosive, et elle est très toxique. Sa vapeur est également nocive pour les yeux. Par conséquent, lors de l'utilisation de méthanol, l'attention doit être accordée à la prévention des incendies et à la prévention de l'explosion, et l'ingestion accidentelle et la volatilisation pour produire de la vapeur doivent être évitées. Les réservoirs de stockage de méthanol extérieur doivent être refroidis à l'eau froide en été. En raison de l'élution de méthanol, la liqueur de la mère xylose n'est pas autorisée à être directement consommée ou à entrer dans le champ de transformation des aliments.

 

Enco Company étudie le processus d'annulation de l'élution de méthanol, c'est-à-dire en utilisant de l'eau propre pour laver les cristaux de xylose et la récupération du xylose dissoute par l'eau d'élution en recyclant l'alcool mère.

 

La plupart des équipements de séparation centrifuges actuellement utilisés par les entreprises de xylose sont une centrifugeuse à trois pattes manuelle de type SS, qui a une faible efficacité de séparation et une intensité de main-d'œuvre élevée. La raison pour laquelle les centrifuges à suspension à haute efficacité ne sont pas utilisés est principalement parce que l'industrie du xylose est petite et que la capacité de production d'une seule ligne de production est faible. Avec le développement rapide de l'industrie du xylose et le lancement d'une ligne de production de xylose 5, 000 T / A, l'utilisation de centrifugeuses à suspension est une tendance inévitable.

 

L'emballage doit remplir le xylose cristallin séché dans le sac d'emballage après la mesure du stockage, du transport, des ventes et de l'utilisation des clients. Le xylose est généralement emballé dans des sacs tissés en plastique bordés de sacs de films en plastique, généralement en deux spécifications de 25 kg et 50 kg. En raison de la petite capacité de production de la chaîne de production de xylose, la plupart des entreprises utilisent des emballages manuels. Avec la construction de lignes de production à grande échelle, des machines d'emballage semi-automatiques ou des machines d'emballage entièrement automatiques peuvent être utilisées. Les produits de machines d'emballage de mon pays sont matures. Lorsque vous utilisez un emballage manuel, utilisez un creux carré en acier inoxydable pour recevoir le matériau à la sortie de l'écran vibrant rotatif après la sécheuse, puis utilisez un seau à cuillère pour remplir le sac d'emballage pour éviter les fuites au sol, et c'est plus pratique Pour peser manuel.

 

 

Le flux de procédé typique de COB de maïs pour produire du xylose (D-xylose) est le suivant:

Matériaux de réception → Chargement des matériaux → Hydrolyse → Neutralisation → Décolorisation primaire → Échange pré-cation → Échange d'anion primaire → Échange d'anion primaire → Évaporation primaire → Décolorisation secondaire → Échange anion → Concentration tiers → Crystallisation → Séparation centrifuge → Séchage → Emballage → Traitement des résidus de déchets

 

 

 

Les travaux de collecte de matériaux appartiennent à la préparation des travaux de fabrication de xylose. Étant donné que la collecte de matériaux implique de traiter avec un grand nombre d'agriculteurs, il est très fastidieux. Afin de terminer le travail de collecte de matériaux avec la qualité et la quantité, il est nécessaire de comprendre certaines connaissances de base de la collecte de matériaux.

 

Dans la plupart des zones productrices de maïs de mon pays, le rendement du maïs sec (grains) par MU est de 5 0 0 kg, et les épis de maïs sous-produits sont 125-150 kg. La teneur en humidité des épis de maïs entièrement séchés est inférieure à 14%, tandis que la teneur en humidité des épis de maïs humide est aussi élevée que 40%. La gravité spécifique au pile des épis de maïs sèche se situe entre 0,15 et 0,18, c'est-à-dire que le volume d'empilement de chaque tonne de pièces de maïs se situe entre 5,5 et 6,5 mètres cubes.

 

La hauteur d'empilement des épis de maïs est généralement de 6 à 7 mètres, et ils sont généralement empilés en plein air. L'empilement en plein air a une meilleure ventilation, une lutte contre les incendies pratiques et pas besoin de construire un toit à grande échelle. La couche supérieure peut être rapidement remise ou séchée à l'air lorsqu'elle est pluvieuse, donc l'empilement à long terme ne endommage généralement qu'une petite partie de la couche supérieure.

 

Il faut environ 15 acres de terrain pour empiler 10, 000 tonnes de épis de maïs. Dans les zones dont les précipitations abondantes, les sites de ciment (épaisseur de ciment de 8 à 10 cm sont suffisants) doivent être utilisés et les installations de drainage doivent être non obstruées; Dans les zones avec moins de précipitations, des terres de boue compactées peuvent être utilisées.

 

Lors de l'empilement des épis de maïs, les convoyeurs à courroie inclinées mobiles peuvent être utilisées pour les empiler haut pour réduire la main-d'œuvre. Il est préférable d'empiler les épis de maïs nouvellement récoltés pendant 20 jours avant de les envoyer à l'atelier pour une utilisation. Le processus d'empilement des épis de maïs produira une fermentation naturelle pour dégrader certaines substances adhésives. Les épis de maïs humides sont plus susceptibles de pourrir lorsqu'ils sont empilés, il est donc préférable de ne pas les empiler en gros tas et d'organiser une utilisation de l'atelier dès que possible.

 

Lors de l'empilement des épis de maïs en gros tas, il est préférable d'organiser certaines bouches d'aération à une distance fixe (environ 6 mètres) pour éviter la chaleur générée par la fermentation naturelle s'accumulant au fond de la pile pour provoquer le feu ou la carbonisation des épis de maïs.

 

Lors de la collecte de matériaux, il est conseillé de collecter autant de mondes de maïs secs et frais que possible, et de ne pas recueillir les épis de maïs humides et moisis. Les épis de maïs secs et frais sont de couleur brillante et brillante, pas faciles à briser, et la concentration en sucre de l'hydrolysat après l'hydrolyse est plus élevée; Les épis de maïs humides et moisis sont de couleur grise et sombre, facile à casser et la concentration en sucre de l'hydrolysat après l'hydrolyse est plus faible. Lors de la collecte de matériaux, il faut prendre soin d'éviter de transporter des débris, qui peuvent être vérifiés pendant le processus de déballage avant l'empilement.

 

Les épis de maïs sont généralement emballés dans des sacs en nylon puis chargés pour le transport. Les entreprises peuvent également signer un accord avec les grands acheteurs et les faire organiser l'offre. Avec le développement rapide de l'industrie du xylose, le prix des épis de maïs augmente de plus en plus. Les entreprises devraient profiter de l'occasion pour établir un mécanisme d'achat de haute qualité et à prix élevé pour guider les agriculteurs pour ne pas saupoudrer de l'eau ou un adultérate. C'est également une bonne idée de considérer les prix par volume en termes de mesure.

 

 

La première étape du chargement consiste à transporter les matières premières de maïs de la cour des matériaux à la trémie de réception de la ceinture d'alimentation de l'atelier. Les petites entreprises utilisent généralement un chargement manuel dans de petits camions à benne à benne à trois roues, puis les transportent dans la trémie inter-véhicules, ou utilisent de petits chargeurs pour charger des matériaux dans de petits camions à benne basculants; Les grandes entreprises utilisent des chargeurs moyens ou grands pour charger les matériaux des piles de maïs dans les camions à benne, puis les transporter des camions à benne à benne à des trémies inter-véhicules.

 

Une fois que les hobs de maïs sont entrés dans la trémie de réception de la ceinture d'alimentation de l'atelier, ils sont envoyés au convoyeur de dépistage vibrant par la ceinture pour filtrer certains du limon et des débris avant d'entrer dans la machine à laver. Dans le passé, les machines à laver de la maïs ont généralement utilisé des disjoncteurs hydrauliques dans l'industrie du papier. La machine à laver à roue à palette conçue par l'entreprise encecoque a non seulement un bon effet de lavage, mais consomme également beaucoup moins d'eau et d'électricité que les disjoncteurs hydrauliques. La machine à laver de la maïs doit retirer régulièrement le limon dans sa trémie de sable.

 

Après le lavage, les épis de maïs sont déshydratés à travers un écran de déshydratation vibrant, puis entrent dans un ascenseur de seau ou un convoyeur à courroie à angle élevé avec des parois latérales. Ils sont ensuite levés et transportés vers le convoyeur à courroie horizontale sur le dessus du pot d'hydrolyse, puis contrôlés par une plaque de bouchon de distribution à envoyer par une goulotte dans le pot d'hydrolyse qui doit être chargé.

 

 

Une fois que le pot d'hydrolyse est rempli de matériaux (généralement légèrement inférieur à l'articulation entre le cylindre droit et la couverture supérieure conique du corps du pot d'hydrolyse), l'hydrolyse commence.

 

La première étape de l'hydrolyse est le prétraitement de l'acide dilué. La couche extérieure en nid d'abeille de corn de maïs entrant dans le pot d'hydrolyse est toujours attachée avec un sol ferme, et le cornal contienne également des sucres non hémicellulose, des pigments, de la pectine, des substances et des graisses contenant de l'azote, etc. Augmentez considérablement le fardeau du processus de raffinage ultérieur. Par conséquent, le cornal de maïs doit être prétraité avec de l'acide dilué avant l'hydrolyse pour éliminer ces impuretés à l'avance. Les conditions de traitement sont 0. 1% d'acide sulfurique (la concentration de la solution d'acide sulfurique diluée de matière première ajoutée au pot est 0. 2%) et 120 degrés pendant 1 heure. Cette condition ne provoque essentiellement pas l'hydrolyse de l'hémicellulose et la perte de xylose, mais après un traitement par acide dilué, la qualité de l'hydrolysat est considérablement améliorée.

 

Une fois que le COB de maïs est prétraité avec de l'acide dilué, le liquide de lavage du pot précédent avec de l'acide sulfurique ajouté est ajouté sous forme de matière première, et la température est augmentée à la température spécifiée (128-132 degrés) par vapeur et la température est conservé pendant le temps spécifié (2,5 heures) pour terminer l'hydrolyse. La plupart des entreprises de xylose contrôlent la température d'hydrolyse en examinant la pression du pot d'hydrolyse. Bien que la pression de vapeur saturée dans le pot d'hydrolyse ait une relation correspondante avec la température, la température réelle sera inférieure à la température correspondant à la pression si l'air dans le pot n'est pas complètement épuisé. Par conséquent, la soupape de vidange du pot d'hydrolyse doit être légèrement ouverte pendant le processus d'hydrolyse pour épuiser complètement l'air. La société ENCO utilise des thermomètres de résistance thermique résistants à la corrosion pour mesurer la température dans le pot d'hydrolyse, et la température affichée n'est plus affectée par l'air résiduel dans le pot.

 

Une fois l'hydrolyse terminée et que le liquide d'hydrolyse est déchargé, une grande quantité de liquide d'hydrolyse reste sur le résidu de COB de maïs dans le pot d'hydrolyse. La question de savoir si le xylose dans cette partie du liquide résiduel peut être complètement lavé avec de l'eau affectera directement le rendement en sucre du COB de maïs et la concentration de sucre du liquide d'hydrolyse. Une meilleure méthode consiste à ajouter l'eau de scories propres de la section de traitement des scories de déchets au pot d'hydrolyse qui vient de terminer l'hydrolyse, de la chauffer à l'ébullition complète avec de la vapeur, puis de la décharger avec de l'air comprimé pour obtenir le liquide de lavage pour la matière première du prochain pot d'hydrolyse.

 

Après la fabrication du liquide de lavage, le pot d'hydrolyse est sous pression avec de l'air comprimé, puis la soupape de décharge du laitier est ouverte pour vider le résidu. Pour chaque pot d'hydrolyse, le fonctionnement de l'hydrolyse est intermittent, mais si plusieurs pots d'hydrolyse avec des intervalles de temps uniformément décalés sont utilisés ensemble, le débit de liquide d'alimentation et d'hydrolyse de la section d'hydrolyse deviendra plus uniforme et continu.

 

 

 

Utilisez une pompe pour envoyer le liquide hydrolysé dans le réservoir de neutralisation et ajoutez progressivement de la poudre de carbonate de calcium léger au réservoir de neutralisation tout en remuant. Testez en continu avec du papier de test de pH de précision jusqu'à ce que le pH monte à 3. 3-3. 6. Prenez des échantillons pour les tests, et l'acide inorganique doit être 0. 09-0. 12%. Ensuite, ajoutez le vieux carbone secondaire utilisé dans le processus de décoloration ultérieure, remuez soigneusement et envoyez-le à la plaque et au filtre à cadre, appuyez sur la filtration. Étant donné que la neutralisation de la poudre de calcium légère produit du dioxyde de carbone, une grande quantité de mousse est générée. Afin d'éviter l'influence de la mousse sur le processus de neutralisation, il existe deux solutions.

 

L'une consiste à mélanger la poudre de calcium légère avec de l'eau pour former une émulsion et l'ajouter lentement au réservoir de neutralisation. L'autre consiste à ajouter un déflecteur au tuyau d'entrée du réservoir de neutralisation afin que le liquide hydrolysé s'écoule dans le réservoir de neutralisation en forme de film. Dans le même temps, selon l'expérience, la majeure partie de la poudre de calcium légère à ajouter est saupoudrée sur le film liquide hydrolysé avec une pelle. La petite quantité restante de poudre de calcium légère est lentement ajoutée en fonction des résultats du test de pH après le slam complet.

 

La température de neutralisation affecte également l'effet de neutralisation. La solubilité du sulfate de calcium est plus élevée à une température plus basse, ce qui entraînera une augmentation de la quantité résiduelle de calcium dans la solution de neutralisation. Avant la neutralisation, la solution de sucre doit être chauffée à un degré 80-82.

 

 

Parce que la couleur de la solution de neutralisation est plus sombre, la consommation de carbone activé pour la décoloration primaire est grande, représentant environ un quart de la consommation totale de carbone. Afin d'utiliser pleinement la capacité de décoloration du carbone activé et de la sauvegarde du carbone activé, un processus de décoloration semi-contre-contrainte est généralement adopté. Trois réservoirs d'agitation sont nécessaires pour la décoloration primaire: réservoir de stockage liquide de neutralisation, réservoir de stockage liquide intermédiaire et réservoir de décoloration. Le volume du réservoir de stockage liquide de neutralisation peut être plus grand, mais le volume du réservoir de stockage liquide intermédiaire et du réservoir de décoloration est le même.

 

Une fois que le réservoir de décoloration est rempli de solution de sucre, un carbone activé frais est ajouté pour remuer et décolorer complètement, puis il est envoyé à la nouvelle presse à filtre à trame de plaque qui a été démontée et lavée pour une filtration complète, puis le filtrat est envoyé au réservoir de stockage liquide de décoloration. Après la filtration, le cadre de la plaque n'est pas démonté et lavé en premier, et la solution de sucre dans le réservoir de stockage liquide intermédiaire est complètement filtrée à travers le cadre de la plaque remplie de gâteaux de carbone, puis le filtrat est envoyé au réservoir de décoloration. Après la filtration, la solution de sucre dans le réservoir de stockage liquide de neutralisation est filtrée à travers le cadre de la plaque, puis le filtrat est envoyé au réservoir de stockage liquide intermédiaire jusqu'à ce que le réservoir soit plein. Deux presses de filtre à trame de plaque, une pour le filtrage et une pour le démontage et le lavage, sont utilisées alternativement. Le liquide neutralisant est filtré par lot par lot du réservoir de stockage de liquide neutralisant et atteint progressivement le réservoir de stockage de liquide intermédiaire, le réservoir de décoloration et le réservoir de stockage liquide décolorisant à son tour, terminant une filtration de décoloration. La presse à filtre à trame de plaque peut ajuster sa zone de filtration en ajoutant ou en soustrayant le nombre de plaques et de cadres, de sorte que dans la plupart des cas, après avoir filtré un réservoir entier de liquide de sucre dans le réservoir de décoloration, le gâteau filtrant est essentiellement rempli de la plaque cadre.

 

Lorsque la décoloration est nouvellement démarrée, seul le réservoir de stockage liquide neutralisant a un matériau, et le réservoir de stockage liquide intermédiaire et le réservoir de décoloration sont vides. Les réservoirs de décharge du réservoir de stockage liquide neutralisant, du réservoir de stockage liquide intermédiaire et du réservoir de décoloration peuvent être ouverts en même temps pour connecter les trois réservoirs, et le liquide neutralisant remplit le réservoir de stockage liquide intermédiaire et le réservoir de décoloration par gravité.

 

La quantité de carbone activé frais ajouté au réservoir de décoloration est contrôlée en fonction de l'indice de transmittance (communément appelé transmittance de la lumière) du liquide décolorisant. Si l'échantillon de réservoir de décoloration est filtré par du papier filtre et que la transmittance de la lumière n'est pas suffisante, un carbone activé frais doit être ajouté jusqu'à ce que le test d'échantillonnage soit qualifié.

 

Étant donné que de nombreux pigments dans la solution de xylose sont plus facilement adsorbés par du carbone activé à des températures relativement basses, la solution de sucre doit être refroidie à 50-52 avant d'entrer dans le réservoir de décoloration. Un autre avantage de cette température est que la solution décolorisée n'a pas besoin d'être refroidie lors de la saisie de l'échange pré-cation.

 

 

Les cendres, l'acide organique et l'acide organique contenues dans la solution décolorisée primaire doivent être éliminés par échange d'ions. Le pH de la solution décolorisée primaire est d'environ 3,2, ce qui est évidemment acide. Du point de vue de l'utilisation pleinement de la capacité d'échange de résine, il devrait d'abord saisir la colonne d'échange d'anion pour l'échange. Cependant, en raison de la teneur élevée en calcium dans la solution décolorisée primaire du processus de neutralisation, la solution de sucre a une dureté élevée et entrant directement la colonne d'échange d'anions entraînera une grande toxicité pour la résine d'échange d'anions. Par conséquent, la solution décolorisée primaire doit être adoucie par l'échange pré-cation. Pendant le processus d'échange pré-cation, les cations (principalement CA 2+) dans la solution de sucre sont remplacées par des ions hydrogène (H +), et le pH tombe en 1. 5-2. 0 . La teneur en acide inorganique est détectée, et elle est significativement plus élevée après l'échange qu'avant l'échange.

 

L'hydrolysat de xylose a une caractéristique que sa transmittance augmente avec la diminution du pH, principalement parce que les caractéristiques d'absorption de la lumière des substances colorantes sont affectées par le pH. Dans le processus d'échange pré-cation, la résine absorbe une partie du pigment et le pH diminue en même temps, de sorte que la transmittance augmente considérablement. À mesure que la capacité d'échange de la résine diminue, sa capacité à absorber les pigments diminue également, de sorte que la transmittance de la sortie diminue également de manière synchrone. La perte de la capacité d'échange de résine peut également être observée à partir de la diminution de la transmittance de la production.

 

La détection de la teneur en ions calciques dans la solution de sucre est relativement compliquée et prend du temps. Habituellement, la teneur en acide inorganique de l'entrée et de la sortie et la transmittance de la sortie sont mesurées pour détecter si la résine n'est pas valide. Afin d'assurer l'effet d'adoucissement de la solution de sucre, en plus d'utiliser la détection de l'acide inorganique et la transmittance pour déterminer le point final de l'échange, il est généralement stipulé selon l'expérience que l'excès de volume liquide de l'échange pré-cation ne doit pas dépasser 8 fois le volume de la résine.

 

Une fois que la colonne d'échange a atteint le critère d'échange, la capacité d'échange de la résine est essentiellement perdue et le processus de lavage de la résine avec une solution d'acide diluée pour restaurer la capacité d'échange de la résine est appelée régénération. La solution d'acide diluée contient une concentration élevée d'ions hydrogène. Pendant le processus de régénération, les ions hydrogène sont échangés avec des cations d'impureté adsorbées sur la résine. Les cations d'impuretés sont déchargées avec le liquide de déchets de régénération et les ions hydrogène entrent dans la résine. La régénération de l'échange de cations avant est généralement différente des autres processus d'échange de cations en ce que l'acide sulfurique ne peut pas être utilisé pour la régénération, mais uniquement de l'acide chlorhydrique. Étant donné qu'une grande quantité d'ions calcium est adsorbée sur la résine après l'échec de l'échange de cations avant, les ions calcium se combinent avec du sulfate pour former des précipitations de sulfate de calcium adsorbées sur la résine et difficile à éluer, ce qui fait durcir la résine dans des cas graves. D'autres processus d'échange de cations peuvent être régénérés avec de l'acide sulfurique ou de l'acide chlorhydrique car il y a moins d'ions calcium sur la résine. L'avantage de la régénération avec l'acide sulfurique est que le coût est légèrement inférieur à celui de l'acide chlorhydrique, et l'avantage de la régénération avec de l'acide chlorhydrique est que l'effet de régénération est meilleur que celui de l'acide sulfurique. Compte tenu de tous les facteurs, une régénération de l'acide chlorhydrique est recommandée.

 

Afin d'économiser la quantité d'acide chlorhydrique, la régénération de l'échange de cations avant peut d'abord être trempée dans de l'acide chlorhydrique recyclé, puis trempée dans de l'acide chlorhydrique dilué frais, puis rincé avec de l'eau. Parce qu'il y a plus d'ions calcium sur la résine après l'échange de cations avant, la solution d'acide chlorhydrique diluée utilisée rincé avec de l'eau ne peut pas être recyclée, mais directement déchargée à la station de traitement des eaux usées. Ceci est également différent des autres processus d'échange de cations.

 

 

Après l'échange de pré-cation, une grande partie des cations d'impureté dans la solution de sucre est supprimée et le pH tombe à 1. 5-2. 0. Il est passé dans la colonne d'échange d'anions, et les anions dans la solution de sucre (principalement les ions sulfates et les ions d'acide organique) sont rapidement échangés avec les ions hydroxyde sur la résine d'échange d'anions et retirés. Le pH de la solution de sucre déchargée monte fortement à 7. 5-9. 0, et la détection de l'échantillon de l'acide inorganique est<0.01%.

 

Pendant le processus d'échange d'anions, le pH augmente fortement tandis que la résine adsorbe une partie du pigment. À la suite de l'effet combiné, la transmittance de la décharge au stade précoce de l'échange d'anions est significativement plus élevée que celle de l'alimentation. Au fur et à mesure que l'échange se déroule, la capacité de la résine à adsorber les pigments diminue également, et la transmittance de la décharge diminue également progressivement, et la transmittance finale est même légèrement inférieure à celle de l'alimentation. La diminution de la transmittance de la décharge d'échange d'anions reflète également la perte de la capacité d'échange de la résine.

 

Une fois que la colonne d'échange d'anions a atteint la fin de l'échange, la résine anion échoue et doit être lavée et régénérée avec une solution alcaline diluée. L'industrie du xylose utilise généralement du soda caustique (hydroxyde de sodium). La solution alcaline diluée contient une concentration élevée d'ions hydroxyde. Pendant le processus de régénération, les ions d'hydroxyde sont échangés avec les anions d'impureté adsorbés sur la résine. Les anions d'impuretés sont déchargées avec le liquide de déchets de régénération, et les ions hydroxyde entrent dans la résine.

 

Afin d'économiser la quantité de soda caustique, la régénération de l'échange d'anions uniques peut être trempée dans la solution alcaline recyclée, puis lavée avec une solution alcaline diluée fraîche, puis rincé avec de l'eau. La solution alcaline déchet déchargée après la réutilisation de la solution alcaline recyclée n'a aucune valeur de réutilisation et est rejetée à la station de traitement des eaux usées; Mais la solution alcaline diluée rejetée après le lavage avec une solution alcaline diluée fraîche pénètre dans la piscine alcalie recyclée pour une utilisation ultérieure.

 

 

Après l'échange d'anion unique, la plupart des ions d'impuretés dans la solution de sucre sont retirés, mais pour éliminer complètement les ions d'impuretés dans la solution de sucre, il est nécessaire de passer à plusieurs reprises par échange de cations et d'anions pour obtenir du sucre purifié de haute qualité solution. Une fois le liquide d'anion transmis dans la colonne d'échange de cations, la petite quantité restante de cations (principalement des ions calcium) dans la solution de sucre est échangée avec les ions hydrogène sur la résine d'échange de cations et retirés. Le pH de la solution de sucre déchargée tombe à 2. 5-3. 0. La teneur en acide inorganique est détectée. Il ne peut pas être détecté avant l'échange, mais il se situe entre 0. 0 1% et 0,05% après l'échange.

 

Pendant le processus d'échange d'anions, la résine adsorbe la partie du pigment et le pH baisse en même temps, de sorte que la transmittance de la lumière du matériau déchargé diminue également de manière synchrone. La perte de la capacité d'échange de résine peut également être observée à partir de la transmittance lumineuse du matériau déchargé dans l'échange d'anions.

 

Une fois que la colonne d'échange d'anions a atteint la fin de l'échange, la résine d'anions échoue et doit être régénérée par lavage avec de l'acide chlorhydrique dilué. Afin d'économiser la quantité d'acide chlorhydrique, la régénération de l'échange d'anions peut d'abord être trempée dans de l'acide chlorhydrique recyclé, puis lavée avec de l'acide chlorhydrique dilué frais, puis rincé avec de l'eau. Les déchets déchargés après la réutilisation de la solution d'acide chlorhydrique recyclé n'ont aucune valeur de réutilisation et sont rejetés à la station de traitement des eaux usées; Mais la solution diluée d'acide chlorhydrique déchargé après la solution d'acide chlorhydrique diluée fraîche est lavée dans la piscine d'acide recyclé pour une utilisation ultérieure.

 

 

La concentration de sucre dans l'hydrolysat (communément appelé concentration de sucre) est généralement 6. 0-8. Indice de réfraction à 5%. Étant donné que la nouvelle colonne d'échange d'ions sera diluée lorsqu'elle est utilisée et lorsqu'elle est désactivée, la concentration de solution de sucre tombe à 4. 5-6. 0% Index de réfraction après l'échange de l'avant positif, un négatif et un positif. La concentration de la solution de sucre est augmentée à 26. 0-28. 0% Index de réfraction par évaporation primaire, et le volume de la solution de sucre est considérablement réduit, ce qui réduit la charge de raffinage du processus ultérieur. Dans le même temps, la concentration d'impuretés dans la solution de sucre est également considérablement augmentée, ce qui assure la commodité du processus de purification ultérieur et assure la qualité de la solution de sucre après la purification ultérieure (sous la même teneur en impureté, plus la concentration de sucre est élevée , plus sa pureté est élevée).

 

Le liquide positif primaire est pompé dans les première, deuxième, troisième et quatrième effets de l'évaporateur de film en quatre effets en séquence, puis envoyé à la décoloration secondaire après être sorti du quatrième effet. Lorsque le liquide de sucre traverse chaque effet, chaque effet s'évapore et élimine une partie de l'eau et la concentration de sucre augmente avec chaque effet. La concentration en sucre de la décharge d'évaporation peut être contrôlée en ajustant la quantité de vapeur fraîche chauffée entrant dans le premier effet. Enco

 

L'entreprise peut fournir des dispositifs de contrôle automatiques à l'évaporateur de films en chute à quatre effets pour réaliser le fonctionnement entièrement automatique de l'évaporation, éliminant ainsi l'opérateur de l'évaporation.

Une partie des acides organiques isovolatiles contenus dans le liquide de sucre est également évaporée et éliminée pendant le processus d'évaporation, dont certaines sont pompées par la pompe à vide, et certaines entrent dans l'eau du condensat. L'eau de condensat produite par l'évaporation primaire contient une grande quantité d'acides organiques, il ne convient donc pas au recyclage et est généralement déchargé directement au poste de traitement des eaux usées.

 

 

Après que le liquide de sucre passe par l'évaporation primaire, la concentration augmente et la concentration des substances colorées augmente également en même temps. De plus, certaines substances organiques produisent de nouvelles substances colorées sous l'action de la température élevée de l'évaporation. La transmittance légère du liquide de sucre tombe à environ 20% après l'évaporation primaire.

 

La décolorisation secondaire peut également utiliser le processus de décoloration de semi-concurrent comme la décoloration primaire pour réduire la consommation de carbone activé. Après la première évaporation, la température de la solution de sucre se situe entre 60 et 65 degrés. Contrairement à la décoloration primaire, la décoloration secondaire n'a pas besoin de refroidir la solution de sucre.

 

 

Après la décoloration secondaire, le pH de la solution de sucre se situe entre 1,8 et 2,3, et il est envoyé au processus d'échange d'ions secondaires pour continuer à éliminer les ions d'impuretés.

 

La charge de l'échange secondaire est beaucoup plus petite que celle de l'échange primaire. Il existe de nombreuses façons d'effectuer des échanges secondaires dans l'industrie du xylose: l'une consiste d'abord à traverser deux anions puis deux yang; L'autre est de passer d'abord à travers deux yang puis deux anions; Et l'autre consiste à utiliser la colonne Yang et la colonne Anion en série, les mettre en même temps et les régénérer en même temps. La première méthode a la consommation d'acide et d'alcali la plus faible, la deuxième méthode a une meilleure protection pour la résine anion, et la troisième méthode est la plus pratique à utiliser. Il est recommandé d'utiliser la première méthode.

 

Après l'échange à deux anions, le pH du liquide décoloré secondaire monte à 7. 0-8. 0. La transmittance de la décharge précoce est significativement plus élevée que celle de l'alimentation, mais au fur et à mesure que l'échange se déroule, la capacité de la résine à adsorber les pigments diminue également, et la transmittance de la décharge diminue progressivement, et enfin la transmitance est proche de celle de celle de le flux.

 

Une fois que la colonne d'échange à deux anion a atteint l'extrémité de l'échange, il est régénéré avec une solution alcaline diluée de soude caustique (hydroxyde de sodium). Parce que la qualité de la solution de sucre atteignant l'échange à deux anions est déjà très bonne, la régénération à deux anion ne peut plus être trempée dans une solution alcaline recyclée, mais ne peut être trempée que dans une solution alcaline diluée fraîche puis rincé avec de l'eau. La solution alcaline diluée déchargée après la solution alcaline diluée fraîche est lavée et pénètre dans le pool alcali de récupération pour une utilisation ultérieure.

 

 

Après l'échange de deux-yin, le pH du liquide deux-yin remonte à 3. 5-5. 0, et la transmittance du matériau de sortie s'élève à plus de 90%.

Une fois que la colonne d'échange à deux-yang a atteint la fin de l'échange, il est régénéré avec de l'acide chlorhydrique dilué. La régénération à deux-yang ne peut plus être trempée dans de l'acide recyclé, mais ne peut être lavée qu'avec de l'acide dilué frais puis rincé avec de l'eau. L'acide dilué déchargé après le lavage de l'acide dilué frais entre dans la piscine d'acide recyclé pour une utilisation ultérieure.

 

 

Une fois que la solution de sucre est entrée dans le triple échange, elle est déjà très pure. La charge de l'échange à trois reprises est extrêmement faible, mais l'échange triple joue un grand rôle en garantissant pleinement la qualité de la solution de sucre. Étant donné que la charge de l'échange triple est faible, il n'est pas nécessaire d'échanger par étapes et que les colonnes yin et yang sont généralement échangées en série.

 

Enco Company a introduit une méthode d'échange de séries spéciale qui peut mieux garantir la qualité de la solution de sucre et utiliser pleinement la capacité d'échange de la résine d'échange d'ions. C'est-à-dire que six colonnes d'échange d'ions sont utilisées:

 

Colonne négative n ° 1, colonne positive n ° 2, colonne négative n ° 3, colonne positive n ° 4, colonne négative n ° 5 et colonne positive n ° 6.

 

L'indice de conductivité de la décharge des colonnes 2, 4 et 6 est utilisé pour juger de l'échec de la colonne d'échange.

 

La solution de sucre est d'abord échangée via n ° 1- → no. 2- → Non. 3- → Non. 4. Les colonnes 1 et 2 échouent en premier, et l'échange est arrêté pour la régénération; La direction d'écoulement de la solution de sucre est changée en n ° 3- → no. 4- → Non. 5- → Non. 6 pour l'échange.

 

Les colonnes 3 et 4 échouent en premier, et l'échange est arrêté pour la régénération; La direction d'écoulement de la solution de sucre est changée en n ° 5- → no. 6- → Non. 1- → Non. 2 pour l'échange. Les colonnes 5 et 6 échouent en premier et l'échange est arrêté pour la régénération. Ce cycle est répété et les échanges et la régénération sont effectués en séquence.

 

Après trois échanges de séries, le pH de la solution de sucre est 5. 0-6. 0, et la transmittance de la décharge s'élève à plus de 95%. La régénération de la colonne d'échange tertiaire ne peut utiliser que une solution de soda caustique diluée fraîche ou une solution d'acide chlorhydrique diluée fraîche. La solution de soda caustique diluée ou une solution d'acide chlorhydrique diluée fraîche rejetée après utilisation entre dans la piscine alcaline de récupération et le pool d'acides de récupération respectivement.

 

 

 

Le liquide triphasé est pompé dans l'évaporateur de film en chute multi-effets pour la concentration secondaire. Lorsque la solution de sucre traverse chaque effet, chaque effet s'évapore et élimine une partie de l'eau et la concentration de sucre augmente avec chaque effet. La concentration en sucre de la décharge d'évaporation peut être contrôlée en ajustant la quantité de vapeur de chauffage frais entrant dans le premier effet. Une fois la solution de sucre concentrée à un indice de réfraction de 55-60%, il est envoyé à la troisième concentration.

 

Étant donné que la solution de sucre d'alimentation est très pure à la deuxième concentration, les impuretés organiques non sucreales s'y trouvent plus en détail. Par conséquent, l'eau condensée produite par évaporation est également relativement pure et peut être recyclée. Il est généralement envoyé à la section de traitement des résidus des déchets sous forme d'eau de lavage du laitier.

 

 

Le sirop après concentration secondaire est absorbé sous vide dans l'évaporateur standard pour la troisième concentration. Lors de la concentration et de l'ajout de matériaux, la concentration de sirop et le niveau de liquide augmentent progressivement. La vitesse d'évaporation de l'eau peut être contrôlée en ajustant la quantité de vapeur de chauffage, et la vitesse de concentration et l'élévation du niveau de liquide peut être contrôlée en ajustant la quantité d'alimentation. Il est préférable que la concentration soit proche de la concentration de décharge lorsque l'évaporateur atteint le niveau de liquide complet. Arrêtez de vous nourrir au niveau du liquide complet et continuez à vous concentrer pendant une période de temps jusqu'à ce que la concentration atteigne la concentration de décharge, et la quantité de cristaux produites par la cristallisation naturelle est suffisante. Ensuite, éteignez la vapeur de chauffage, arrêtez la pompe à vide, cassez le vide et déchargez le matériau dans le cristalliseur pour terminer un cycle de concentration.

 

Une fois l'évaporateur standard terminé un cycle de concentration, vous pouvez démarrer la pompe à vide pour évacuer, réapprovisionner la solution de sucre, puis allumer la vapeur de chauffage pour la re-concentration. Ce cycle est répété pour terminer le processus de concentration de la solution de sucre.

 

Lorsque vous utilisez un évaporateur standard pour la concentration, la concentration de sirop d'alimentation peut être relativement élevée, tant qu'elle ne bloque pas le tuyau d'alimentation en raison d'une épaisseur excessive. De cette façon, la majeure partie de l'eau dans la solution de sucre concentrée est éliminée par l'évaporateur multi-effets pour la concentration secondaire, et seule une petite partie est éliminée par l'évaporateur standard à effet unique pour la concentration tertiaire.

 

 

Après la pâte de sucre avec des cristaux produits après que trois concentrations entrent dans le cristalliseur, la vitesse de refroidissement de la pâte de sucre peut être contrôlée en ajustant la température de l'eau de refroidissement en circulation dans la veste cristalliseur et la bobine de refroidissement centrale.

 

Au début de la cristallisation, car les grains de cristal sont encore petits et que la surface totale des cristaux est également petite, la vitesse de cristallisation est également lente et une vitesse de refroidissement plus lente doit être contrôlée; Au stade ultérieur de la cristallisation, car les grains de cristal ont augmenté et que la surface totale des cristaux est également grande, la vitesse de cristallisation est également rapide et une vitesse de refroidissement plus rapide peut être contrôlée.

 

 

Une fois la cristallisation terminée, la pâte de sucre s'écoule dans le creux d'alimentation par gravité, puis s'écoule de la creux d'alimentation à chaque centrifugeuse. Pour empêcher la pâte de sucre de sédimenter, le creux d'alimentation doit être agité en continu et la veste est maintenue à une température constante en circulation d'eau. Une fois que la pâte de sucre entre dans la centrifugeuse, elle est entraînée par la centrifugeuse à tourner à grande vitesse, générant une force centrifuge de centaines, voire des milliers de fois le poids de la pâte de sucre. Sous l'action de la force centrifuge, la maman liqueur de la pâte de sucre est jetée à travers l'écran sur le tambour de la centrifugeuse, et les cristaux sont bloqués dans le tambour. Au stade ultérieur de la séparation, les cristaux sont lavés à l'eau propre et le liquide de lavage est renvoyé sur la ligne de production. Après le lavage, continuez à centrifuger pendant une période de temps pour sécher complètement les eaux de lavage, puis arrêtez la centrifugeuse pour décharger les cristaux de xylose et les envoyer sécher à travers un convoyeur à vis.

 

 

Après être entré dans le sèche-linge, les cristaux de xylose sont soufflés par l'air chaud et semi-suspendu dans l'air chaud dans un état fluidisé. Les cristaux de xylose sont entièrement en contact avec l'air chaud lorsqu'ils passent par le sèche-linge. La teneur en humidité du xylose cristallisé après séchage peut être contrôlée en ajustant la vitesse d'alimentation, le volume de l'air et la température de l'air. Plus la vitesse d'alimentation est lente ou plus le volume d'air est grand, plus le matériau contacte complètement l'air et plus la teneur en humidité du matériau déchargé; Plus la température de l'air est élevée, plus l'humidité s'évapore rapidement et plus la teneur en humidité du matériau déchargé.

 

Avant que les cristaux de xylose n'entrent dans le sèche-linge, le sèche-linge doit être démarré en premier et le volume d'air et la température de l'air ont été ajustés pour être stables. Le sèche-linge et l'air chaud ne peuvent être désactivés qu'après que tout le xylose cristallisé est séché et vidé.

 

 

L'industrie du xylose utilise actuellement principalement des emballages manuels. Une fois que le xylose cristallisé séché est sorti du sèche-linge, il tombe dans le creux carré en acier inoxydable, puis est ramassé avec un seau à cuillère et rempli dans le sac d'emballage qui a été recouvert d'un sac intérieur de film en plastique. En même temps, il est pesé par une échelle. Lorsque le poids de remplissage atteint le poids requis, le sac intérieur est attaché avec une corde en plastique et le sac extérieur est scellé avec une machine à coudre. Pendant l'emballage, les échantillons doivent être prélevés dans le creux carré de réception pour l'analyse et les tests des produits finis.

 

Une fois le xylose cristallisé emballé, il devient un produit fini et est envoyé au stockage ou vendu directement.

 

 

 

 

 

Une caractéristique notable de l'industrie du xylose est sa consommation élevée d'eau. Avant 2003, certaines entreprises ont consommé plus de 1, 000} tonnes d'eau pour produire 1 tonne de xylose, et certains ont consommé plus de 600 tonnes. Après 2003, toutes les entreprises ont commencé à prêter attention à la conservation de l'eau. La plupart des entreprises ont réduit leur consommation d'eau par tonne de xylose à moins de 400 tonnes, et certaines entreprises l'ont même réduit à environ 260 tonnes. À l'heure actuelle, le prix du xylose est élevé et l'offre de xylose et de xylitol est en pénurie.

 

Le prix du xylose a dépassé 30, 000 yuan / tonne, et il a un avantage absolu sur l'industrie furfurale dans la concurrence pour les matières premières de maïs. La consommation d'eau et la décharge des eaux usées sont devenus des facteurs clés restreignant le développement rapide de l'industrie du xylose. Par conséquent, les entreprises de xylose devraient accorder toute l'attention à la conservation de l'eau et augmenter les investissements dans les installations d'économie d'eau. Les mesures d'économie d'eau commune dans l'industrie du xylose sont répertoriées ci-dessous:

 

 

La plupart des sociétés de xylose utilisent des brasseurs de pâte hydrauliques introduits de l'industrie du papier pour laver les cornes de maïs. Pour une ligne de production de xylose 3, 000 T / H, le broyeur de pulpe hydraulique consomme environ 70 T / h d'eau pendant le fonctionnement, et la puissance du moteur de support est de 55 kW. Le broyeur de pulpe hydraulique est remplacé par une machine à laver à roue à palette mécanique pour laver les épis de maïs. La consommation d'eau pendant le fonctionnement est d'environ 20 t / h, et la puissance du moteur de support est de 2,2 kW, ce qui permet d'économiser l'électricité et l'eau. De cette façon, l'eau de lavage récupérée du processus d'échange d'ions et le processus d'évaporation peut répondre aux besoins du lavage des épices de maïs sans ajouter de l'eau douce.

 

 

Selon les caractéristiques de la régénération de la colonne d'échange d'ions, certains équipements sont ajoutés pour séparer l'eau propre et sale de la régénération de la colonne d'échange d'ions et la stocker en catégories. Au début, l'effluent de la colonne d'échange d'ions ne peut pas être recyclé en raison de sa morue élevée et est déchargée en tant qu'eaux usées. La morue d'effluent dans la période intermédiaire se situe entre 500 et 1000, qui est recyclée et envoyée pour laver les épis de maïs. La morue effluent de la dernière période est inférieure à 500 et collectée pour l'eau de rinçage précoce du prochain lot de régénération des colonnes d'échange d'ions, réalisant ainsi le recyclage de l'eau de procédure et sauvant de l'eau propre.

 

 

L'eau de refroidissement pour le condenseur dans le processus d'évaporation n'utilise plus l'eau fraîche mais l'eau de refroidissement en circulation. L'eau de refroidissement en circulation est refroidie par la tour de refroidissement, et l'eau de réapprovisionnement repose sur l'eau de lavage alcaline générée par la colonne d'échange d'anions; Un échangeur de chaleur à plaques est ajouté au système d'eau de refroidissement en circulation du processus d'évaporation pour permettre à l'échange d'ions de rincer de l'eau d'échanger de la chaleur avec l'eau de retour de refroidissement en circulation, réduisant la charge de refroidissement de la tour de refroidissement, tout en réduisant la quantité d'évaporation du refroidissement Tour et sauver la réapprovisionnement de l'eau de refroidissement en circulation.

 

 

Dans le premier effet de l'évaporateur, ajoutez un séparateur à eau à vapeur et un réservoir de stockage de condensats et une pompe assortie pour récupérer le condensat à vapeur et l'envoyer à la chaudière, ce qui peut réduire la consommation d'eau de la chaudière. Dans le même temps, la température élevée du condensat peut également réduire la consommation de charbon.

 

 

L'atelier d'approvisionnement en eau utilise de nouveaux équipements de traitement de l'eau tels que l'électrodialyse ou l'osmose inverse pour produire de l'eau dessinée. L'eau dessinée est utilisée pour l'eau de la chaudière ou l'eau pour laver la colonne d'échange d'ions dans l'atelier de xylose, ce qui peut réduire considérablement la charge de la colonne d'échange d'ions et prolonger la durée de vie de la colonne d'échange d'ions, réduisant ainsi le nombre d'échange d'ions ioniques Régénérations de colonnes et réduction de l'eau utilisée pour laver la colonne d'échange d'ions.

 

 

L'atelier de xylose a principalement trois processus, l'hydrolyse, l'évaporation et le séchage, ainsi que la consommation d'énergie de vapeur pour le chauffage de l'atelier. En économisant la consommation de vapeur dans ces processus, la conservation de l'énergie peut être obtenue. Bien sûr, l'envoi de scories de déchets à la chaudière à combustion mixte de lancier pour l'incinération pour réduire la consommation de charbon est également une mesure d'économie d'énergie importante. Les mesures d'économie d'énergie courantes sont les suivantes:

 

 

Le processus d'hydrolyse est un grand consommateur d'énergie dans la ligne de production de xylose. L'utilisation de la chaleur des déchets de chaque processus pour préchauffer complètement le liquide entrant dans le pot d'hydrolyse peut réduire la consommation de vapeur d'hydrolyse; La source de chaleur rejetée pendant le processus d'hydrolyse, y compris la source de chaleur émise lorsque les eaux usées à haute température et le liquide d'hydrolyse à haute température sont déchargées, peuvent obtenir de la vapeur secondaire par une évaporation du flash, qui est utilisée pour chauffer la vapeur dans les derniers effets des effets des effets des effets des effets des effets des effets de la système multi-évaporation; La vapeur rejetée du tuyau d'échappement supérieur pendant le processus d'isolation d'hydrolyse peut également être récupérée dans le système multi-évaporation pour chauffer la vapeur dans ces derniers effets; Les scories de déchets à haute température pulvérisées par l'hydrolyse peuvent être utilisées pour chauffer le liquide qui doit être chauffé à travers la bobine de chauffage.

 

 

L'augmentation de la pression de vapeur de la chaudière au-dessus de 0. 6MPA et l'utilisation d'un évaporateur de film de chute de vide à quatre effets avec une pompe à chaleur peut économiser complètement la consommation de vapeur d'évaporation. L'augmentation de la concentration de solution de sucre en entrant dans l'évaporateur standard à effet unique à trois reprises et en utilisant la vapeur secondaire à partir du premier effet de l'évaporateur secondaire car la source de chaleur pour l'évaporation triple peut permettre d'économiser la consommation de vapeur d'évaporation.

 

 

Le processus de séchage utilise un lit fluidisé fixe plus avancé ou un lit fluidisé vibrant pour réduire le phénomène de court-circuit des cristaux de xylose, ce qui peut permettre d'économiser la consommation de vapeur d'évaporation.

 

 

L'incinération des scories de déchets ne peut pas réduire la consommation de vapeur, mais elle peut réduire la consommation de charbon et réduire le coût énergétique de l'entreprise. En incinérant les scories de déchets, le charbon de 5000 kcal consommé dans la production de 1 tonne de xylose peut être réduit de 6 à 7 tonnes à 2 à 3 tonnes.

 

 

Pour faire du bon travail dans la protection de l'environnement des entreprises de xylose, nous devons partir de la source de la pollution. Non seulement les polluants produits devraient être traités pour répondre aux normes, mais la génération de polluants devrait également être réduite autant que possible pour économiser des ressources sociales limitées. À ce stade, la protection de l'environnement de mon pays a mis en œuvre un contrôle total de la pollution. Non seulement la décharge doit respecter les normes, mais la décharge totale de la DCO est également contrôlée par la région.

 

La DCO des eaux usées complètes générées par l'industrie du xylose se situe généralement entre 5000 et 8000. Grâce à la fermentation anaérobie, la COD peut être réduite entre 1200 et 1500 et le biogaz produit peut être envoyé à la chaudière pour l'incinération.

 

Après la fermentation anaérobie, la fermentation aérobie et l'aération, la DCO peut être réduite à moins de 100, atteignant la norme de décharge de premier niveau pour les eaux usées industrielles.