糖汁紊流絮凝强化沉降过程研究论文

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1、糖汁紊流絮凝强化沉降过程研究论文文章标题：糖汁紊流絮凝强化沉降过程研究论文摘要：主要研究糖汁紊流絮凝强化沉降过程在糖厂的生产试验并进行经济分析。实验结果表明，管道式紊流絮凝器用于亚硫酸法糖厂强化沉降过程的效果明显，并且经济效益显著。因此，管道式紊流絮凝器在制糖工业具有广阔的应用前景和推广价值。关键词：紊流絮凝；沉降过程；应用前景；甘蔗糖厂作者简介：马月飞（1979-），女，制糖工程硕士，广西工学院生物与化学工程系助教。1脱引言在我国制糖生产过程中，糖厂传统的絮凝沉降存在诸多缺点：絮凝剂在沉降池老入口加入，未经充分混合、碰撞，即进行洛静止沉降。这样既浪费了絮凝剂，又造成畸反

2、应时间短，沉降停留时间长，清汁质量幺不高，泥汁密实性差。霍汉镇在提到蔗汁逖沉降使用PAM（即絮凝剂）的注意事项穰时也指出：糖厂将絮凝剂加入到沉降池顶筵部蔗汁入口处，没有适当的混合措施，絮た凝剂难以混合均匀，这种情况大大降低使用絮凝剂的效果，是不少糖厂使用絮凝剂门没有良好效果的主要原因，应当改进[1瞎]。絮凝效果的好坏取决于两个因素[2韬]：一是絮凝剂水解后产生的高分子络合烛12/12物形成吸附架桥的连接能力，这是由絮凝突剂的性质决定的；二是微小颗粒碰撞几率潼和如何控制它们进行合理有效的碰撞，这啶是由设备的动力条件所决定的。目前糖厂的絮凝沉降过程仅注意第一个因素，而第二

3、个因素被忽略了。因此，要强化沉降过桔程，就必须重视第二个因素，设法实现设谩备的动力条件。鉴于目前糖厂传统絮凝沉瘤降过程的缺点，本文拟研究应用管道式紊á流絮凝器实现影响絮凝效果的第二个因素——设备的动力条件，实现糖汁的紊流絮婚凝，充分发挥絮凝剂的絮凝作用，从而强慢化沉降过程，缩短沉降时间，减少蔗汁在至沉降器内停留时间。糖汁在沉降器内停留愕时间的减少有两方面的益处：（1）减少亟由于高温和适温细菌的作用造成的糖分损昀失。（2）增加沉降器的生产能力，从而徵可以使用更小型的沉降器，降低制造成本鼬。我们已经研究了糖汁紊流絮凝强化沉降蟆过程的可行性[3]，本文主要研究糖汁奥紊流絮凝强化

4、沉降过程在亚硫酸法糖厂的报生产试验并进行经济分析。2糖汁紊流絮凝的机理通过分析絮凝的动力学过程[4长]可知，絮凝实质上是通过向胶体或悬浊兵体系（“悬浊体系”是在水处理方面对被纪处理溶液的总称，本文所研究的紊流絮凝褰机理同时适用于蔗汁胶体体系及水处理中捂的悬浊体系）提供必要的化学条件和流体倩力学条件，促使微粒体积变大从而与介质颇分离的过程。对于絮凝，微粒之间的接触隅碰撞是必要条件。紊流是一种随机的不规扉则运动，但对这种复杂运动很难做出完整12/12描述，只能提出反映主要特点的某种近似验的理想化的模式，目前己为大家接受的是琨理查孙—柯尔莫戈罗夫的紊流图像，描述媛如下[5]：

5、在很高雷诺数的充分发展的厮紊流中存在着各种频率、振幅、周期的脉夭动或涡旋或扰动，即充分发展的紊流是由甄各种不同尺度的涡旋组成。平均流丧失稳诃定性，分解为一级尺度的涡旋并由平均流伽给它提供能量；一级尺度的涡旋丧失稳定喇性，分解为二级尺度的涡旋并给它提供能樘量。如此继续由大一级尺度的涡旋分解成次一级尺度的涡旋并提供给它能量，直至菔最小尺度的涡旋将能量耗散，即由机械能擞转变为非机械能。由这种紊流图象可知：浊紊流运动可以看成是各种不同尺度的涡旋滔运动迭加于平均流速束的结果，而涡旋运抟动产生的剪切力和惯性离心力是絮凝颗粒狰产生接触碰撞的主要动力。3管道式紊流氍絮凝器的结构设计用于实

6、验的管道式紊流疤絮凝器为管状，由快混管段、快搅管段和攉慢搅管段组成，如图1所示。快混管段采ㄙ用文丘里管，设计尺寸参考文献[6]、[7]；快搅管段内部采用的是静态混合Ф器结构形式，用于本次实验的SK型静态膛混合器购于上海化工研究院所属的上海天诚乐技术经济发展公司，SK型单元是由单对孔道左、右扭转的螺旋片组焊而成；慢搅殴管段采用螺纹管，管内的螺旋槽具有一定屯深度。1-快混管段2-快搅管段3-慢犸搅管段图1管道式紊流絮凝器示意图4糖书汁紊流絮凝强化沉降过程在亚硫酸法糖厂舰的应用研究实验流程本次实验在亚硫酸法卧糖厂进行（2004年12月至200512/12於年1月），实验地点选在

7、广西欧亚糖业有墀限公司的那彭糖厂。如图2所示，在进入谠沉降器之前的管道上安装一旁路管，接上熊管道式紊流絮凝器。经二次加热的中和汁鲔流过管道式紊流絮凝器，同时加入絮凝剂痱，使絮凝剂与中和汁在此器中进行“闪烁醺式混合”，然后沉降得清汁。（按糖厂的魑工艺条件进行实验）实验方法对比分析管汽道紊流絮凝沉降与传统絮凝沉降效果，测ψ定两者的沉降速度、过滤速度、清汁简纯祷度、清汁色值、还原糖、钙盐含量和水不较溶物。测定方法[8]①沉降速度：以2樟0mL澄清汁作衡量基准②过滤速度：以净30mL滤汁作衡量基准③清汁简纯度（挨AP）：折