1. 工藝過程
1.1洗滌
玉米芯經皮帶送入攪拌洗滌機與輕水充分攪動混合,并連續從洗滌機中溢出,經網帶輸送機濾除水后即可獲得干凈的除去泥沙和灰塵的玉米芯。
1.2水解
經洗滌后的玉米芯通過皮帶送入水解鍋,經過兩次酸處理,然后添加硫酸作為催化劑,用直接蒸汽加熱至125℃,水解3小時。得到的水解液糖濃≥5%,水解液進入后續工序提取木糖,殘渣經二次水洗后排往渣池經擠壓脫水并烘干后送到燒渣鍋爐與煤混合焚燒以獲得生產所需蒸汽;第一次洗水排往水解液池,第二次洗水排往水洗液池以備回套使用。
一次酸處理酸的濃度為0.08%,壓力為0.08~0.1Mpa,保溫40分鐘;二次酸處理酸的濃度為0.1%,壓力達到0.08~0.1Mpa。
1.3中和
水解液中含有部分水解剩余的硫酸,用濃度為15Be乳液中和其中的硫酸,生成硫酸鈣沉淀后過濾除去。用泵將水解液打入中和罐中,當液體容量至1/3時,緩緩加入碳酸鈣乳液并開啟攪拌,至液體容量至85%,停止打料,用PH值4時,拌的時間控制在30~40分鐘,開始過濾并取樣化驗,濾液的透光率控制在≥60%。為了減少后面脫色的壓力,在此加入二次脫色用過的活性炭,來吸附糖化液中大量的雜質,以此來節省用炭量。
1.4一次脫色
經中和后的物料進入脫色罐,加入粉末活性炭,加入量以干糖計5%。物料在75~80 oC下停留30~40分鐘,使活性炭充分吸收有色物質,物料經板框過濾機,去除活性炭,獲得澄清的濾液。濾液進入一次離子交換工序。濾液的透光度控制在≥50%。
1.5一次離子交換
經一次脫色后的糖溶液中仍然含有一小部分溶解態的硫酸鈣,依次通過陽離子交換和陰離子交換除去剩余的硫酸鈣,以免在隨后的蒸發過程蒸發器產生結垢。
在離子交換部分,大部分鹽類雜質及有機物質從物料中被分離出來。離子交換樹脂除了具有離子交換作用外,還具有吸附作用,可吸附蛋白質熱原等雜質。
物料通過板式換熱器冷卻至50~55oC,首先通過陽離子交換柱,然后進入陰離子交換柱,控制出料透光率>80﹪、總酸≤0.25%、PH在2.5~3.0范圍內。若超過此值,應更換另一組離交柱(已再生完畢)。
離子交換柱再生程序如下:
洗糖――――反洗――――通入再生劑――――正洗――――反洗――――連續水洗
1.6一次蒸發
經一次離交后的水解液濃度(木糖質量百分比濃度)較低,只有6%左右,通過四效真空降膜蒸發系統將其中的部分水分蒸發除去,使木糖濃度上升到25%左右。
1.7二次脫色
經一次濃縮后的物料進入二次脫色罐,加入粉末活性炭,加入量以干糖計1~2%。物料在70~80 oC下停留30~40分鐘,使活性炭充分吸收有色物質,物料經板框過濾機,去除活性炭,獲得澄清的濾液。濾液進入二次、三次離子交換工序。濾液的透光度控制在≥50%。
1.8二次離子交換精制
經二次脫色后的水解液(25%木糖溶液)依次進入二次離交的陽離子交換器和陰離子交換器,經過糖液與陽陰離子樹脂交換,控制出料透光率>90﹪、PH在3~5范圍內。若超出此值時,則說明樹脂己失活,需進行樹脂再生。再生同一次離交。
1.9三次離子交換
經二次離交后的水解液依次進入三次離交的陽離子交換器和陰離子交換器,經過糖液與陽陰離子樹脂交換,控制出料透光率>95﹪、電導率≤100μs、PH在3~6.5范圍內。若超出此值時,則說明樹脂己失活,需進行樹脂再生。再生同一次離交。
1.10二次蒸發
經離子交換后的糖液濃度只有22%左右,通過三效真空蒸發系統將其中的大部分水分蒸發除去,使木糖濃度上升到70%左右。
1.11三次蒸發
經過二次蒸發后的糖液進入單效蒸發器,通過真空濃縮除去部分水份,以達到后續冷卻結晶工序所需的木糖濃度。木糖液的最終溫度控制在80%以上。
1.12結晶
經真空濃縮后的糖液液濃度達到了80%,將其送入臥式結晶機中。在整個打料過程中當結晶槽料溫高于90℃時。攪拌半小時待糖液充分混合后,通過調節冷卻水流量使糖液溫度緩慢下降,當溫度降至65℃時,加入糖膏重量0.1%的晶種,仍然以1℃/h的速度降溫,因溶解度水隨溫度下降,木糖晶體析出。待降至45℃左右時,停止降溫,準備分離。
1.13離心分離
結晶好的糖液(俗稱木糖膏)通過離心機將其中母液甩出,即得到純度較高的木糖結晶體,進入分離機分離,中間依據要求適當加適量洗水(酒精和水的混合液),分離后晶體進入干燥送去干燥,母液則作為副產品直接出售。
1.14干燥
離心分離后得到的木糖晶體仍然含有約2%的水分,經過送料絞龍進入振動流化床,在此物料被去除部分水分,并進行冷卻,物料被冷風冷卻至要求溫度,以達到包裝要求。干燥后物料進入振動篩,振動篩為兩層篩網,過粗和過細物料分別由上下排出,合格物料由中間排出。干燥后的木糖水份控制在0.5%以下。
1.15包裝
在包裝工序,合格的木糖晶體依據包裝要求,以25公斤一袋被逐一包裝,包裝材料和規格可依據不同用戶要求。。
2. 生產工藝和質量控制檢查(包括中間體檢查)
崗位 |
化 驗 項 目 |
化驗指標要求 |
玉 米 芯 |
多縮戊糖 |
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水分 |
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有機酸 |
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水 解 |
1.水解總酸測定 |
1.1~1.4﹪ |
2.無機酸測定 |
0.6~0.7﹪ |
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3.加酸量的計算 |
加酸量=(總酸含量-洗水總酸含量)×100 |
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4.糖濃測定 |
糖濃4.5~5.5% |
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5.折光測定 |
折光8%以上 |
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6.水解液灰份測定 |
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中和 |
1.PH值測定 |
PH:3.3~3.6 |
2.無機酸測定 |
無機酸:0.09~0.12﹪ |
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一脫 |
透光率測定 |
透光率>50﹪ |
前陽 |
1.無機酸的測定 |
無機酸≥0.20% |
2.透光率測定 |
透光率>70﹪ |
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一陰 |
1.無機酸的測定 |
無機酸<0.01 |
2.PH值測定 |
PH約為7.5~9.0 |
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3.透光率測定 |
透光率>50﹪ |
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后陽 |
1.PH值測定 |
PH為2.5~3.0 |
2.無機酸的測定 |
無機酸含量在0.01~0.05﹪之間 |
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3.透光率測定 |
透光率>80﹪ |
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一蒸 |
1.折光測定 |
折光 26~28﹪ |
2.透光率測定 |
透光率 20﹪ |
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二脫 |
透光率測定 |
透光率>50﹪ |
二陰 |
1.PH值測定 |
PH為7.8~8.0(無機酸不得檢出) |
2.透光率測定 |
透光率>75﹪ |
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二陽 |
1.PH值測定 |
出口PH小于進口(PH為3.5~5.0) |
2.透光率測定 |
透光率>90﹪ |
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三交 |
1.電導率測定 |
電導小于100微西門子 |
2.PH值測定 |
PH約為3.5~6.5 |
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3.透光率測定 |
透光率>95﹪ |
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二蒸 |
折光測定 |
折光:55~60﹪ |
三蒸 |
折光測定 |
折光:81~83﹪ |
成品 |
木糖含量 |
≥98% |
干燥失重 |
≤0.50% |
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紅渣 |
戊糖 |
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水分 |
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原輔材料化驗 |
1.活性碳 |
水份含量≤10% 脫色力檢測 |
2.固堿 |
NaOH含量 ≥95% |
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3.硫酸 |
H2SO4含量 ≥93% |
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4.純堿 |
NaCO3含量≥98%,水份≤0.5%,水不溶物≤0.1% |
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