离子交换树脂在糖厂的应用
在法、德等国糖厂,比较普遍地采用了离子交换树脂进行稀糖汁脱钙和二号糖蜜脱钾、钠工艺。
他们采用的是金属离子置换法,而不是通常的用氢、氢氧根离子置换金属离子的办法,这样就避免了使用强酸、强碱造成的难以处理的污染。
1、稀清糖汁脱钙(软化)。
用离子交换树脂中的钠离子,置换稀清糖汁中的钙离子,其置换反应为:Ca+++2NaR→2Na+++CaR2 (NaR代表阳离子交换树脂)
再生反应为:2Na+++CaR2→Ca+++2NaR
再生时,先将不再与钙离子起作用的树脂,用清水反冲洗,除去机械污物和沉淀,并使大小粒子重新分层,然后用饱和食盐溶液(Nacl)再生。再生反应为:2Na+Cl-+CaR2→2NaR+Ca++Cl-2 。
根据法国54家糖厂的统计,稀清糖汁脱钙前后,钙盐含量平均由85毫克CaO/升,降低到25毫克CaO/升,有效地减少了蒸发罐加热管积垢。
2、二号糖蜜脱钾、钠。
稀清糖汁脱钙后,增加了清糖汁中的钠离子量,如不除去,将增加废蜜中的糖分损失;一些糖厂采用镁离子交换树脂进行二号糖蜜脱钾、钠处理。其置换反应如下:
MgR+2Na+(或K+)→Na2R(或K2R)+Mg++
由于镁盐成蜜系数低,因而减少了废蜜中糖分损失。
据法国八家采用此法的糖厂统计,废蜜平均纯度由60降低到54,由此可多收回糖分0.5%对甜菜重量。
离子交换树脂的再生,也是先用清水反冲洗,然后用氯化镁(MgCl2)溶液再生。反应式如下:
Na2R+Mg++Cl-2→MgR+2Na+Cl-
法国糖厂所使用的钠离子交换树脂为荷兰产IMACTI牌号;所使用的镁离子交换树脂为德国产Reichling牌号。
据介绍,每个制糖期树脂损耗不超过6%。