從20世紀(jì)初成功制造活性炭開(kāi)始,首先進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域的是蔗糖脫色精制,蔗糖液的精制有許多步驟。首先以石灰來(lái)澄清,再濃縮結(jié)晶出初步精制的糖,稱粗糖,純度約96%。雜質(zhì)大多含在蔗糖結(jié)晶體外的糖蜜中,通過(guò)洗滌以除去。經(jīng)洗滌的結(jié)晶再溶解在水中,使成為50%-60%的糖液。下一個(gè)步驟就是澄清,主要是加入石灰使糖液呈微堿性,再用磷酸中和,生產(chǎn)的磷酸鈣可吸附雜質(zhì),用過(guò)濾法除去,然后用活性炭脫色。
在活性炭未出現(xiàn)前都是用骨炭處理,骨炭含灰量大,含炭量低,脫色效果差,理所當(dāng)然地被新出現(xiàn)的活性炭所替代。我國(guó)蔗糖盛產(chǎn)于華南幾省,其生產(chǎn)很少采用由紅糖加工精制成白糖的方法,所以沒(méi)有大量使用骨炭或活性炭。糖廠都采用二氧化硫漂白,將色素還原,這可能導(dǎo)致在以后同空氣接觸時(shí)顏色泛黃。但大部分的有色膠體都能被所形成的亞硫酸鈣所吸附除去。不過(guò)當(dāng)糖色重時(shí),以活性炭脫色還是很必要的,并還有脫臭作用。二氧化硫漂白,既不環(huán)保也對(duì)人體有危害,應(yīng)加以改進(jìn)。
利用活性炭脫色時(shí),糖液的pH至關(guān)重要。偏酸性時(shí)易引起糖的轉(zhuǎn)化,但脫色效果好,因此控制pH=7為佳。糖液稀有利于脫色,但使以后的蒸發(fā)負(fù)荷加大,一般控制在50%左右,溫度控制在70-80℃。一個(gè)應(yīng)引起注意的是活性炭在脫色過(guò)程會(huì)使pH下降,也就是說(shuō)會(huì)使轉(zhuǎn)化糖增加,因此應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)糖液的pH。
從20世紀(jì)50-60年代開(kāi)始,美洲國(guó)家紛紛采用顆?;钚蕴窟B續(xù)脫色,使大規(guī)模、連續(xù)化脫色成為可能,經(jīng)脫色失效的活性炭還可再生回用。脫色裝置除了常規(guī)的吸附塔外,日本于1963年還創(chuàng)建一種脈沖吸附塔,稱為國(guó)產(chǎn)1號(hào)裝置(設(shè)在原新日本制糖股份公司的扇橋工廠)。糖液由脈沖塔下部進(jìn)入,經(jīng)與塔內(nèi)的顆?;钚蕴棵}沖接觸后由塔頂排出。塔下部的吸附色素負(fù)荷較重的活性炭,每日定時(shí)排出,同時(shí)新炭(或經(jīng)再生的炭)與排出炭等量從塔頂加入?;钚蕴康姆懦龊吞钸M(jìn)在幾分鐘內(nèi)完成作業(yè)。卸出的廢炭經(jīng)洗滌后熱風(fēng)干燥到水分達(dá)45%送入再生爐再生。
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