离子交换树脂柱的工作过程

　　 离子交换树脂柱的工作过程     

　

　　树脂柱在连续通入糖液时，树脂逐渐吸附了色素和杂质，其性能就逐渐下降，流出糖液的色值逐渐升高。例如，两种原来色值不同  (725IU 和 2900IU)  的糖液在分别通过两种不同树脂柱：苯乙烯系树脂  (ASMIT 265P)  和丙烯酸系树脂 (ASMIT 295)，通过不同 BV 数的糖液后的脱色率变化如下表。

通过糖液BV数
苯乙烯系树脂
丙烯酸系树脂

原色值725
原色值2900
原色值725
原色值2900

0

10

20

30

40
90

84

81

79

77
90

60

53

46

-
90

84

82

81

81
90

75

69

67

-


　

  　　它说明了，在糖液原色值较高时，树脂性能下降得较快，能处理的糖液总量较少；浅色糖液的处理量则较大。这两类树脂初时的脱色率相同，但苯乙烯系树脂的性能下降较快，而丙烯酸系树脂下降较慢，即较耐污染。树脂柱使用一定时间后，脱色效能不足，就要停下来再生。这个脱色工作时间一般为 8～20 小时；在处理低色值糖液时可延长到数十小时。停用后各种辅助工作和再生的时间需数小时。离子交换树脂的具体使用过程如下：


　　 ( １ )  预备工作

　　将树脂与水混合一起倾入树脂柱中，借助水的浮力使树脂自然沉积，在柱内均匀堆积，密度一致。在准备使用前，先将水排净，然后通入压缩空气，压出余水，并将树脂压成“床”。再生后的树脂亦要用无离子水浸泡，使用前排水和通压缩空气。


　　 ( ２ )  入料

　　树脂柱入料前，先开入约 1BV 的甜水浸润树脂层，随后开入脱糖时回收的稀糖液及浓糖液，各需时10～15 分钟，控制流量速度约为 2.5BV/h ，使树脂中糖液浓度逐渐升高。这个过程称为上糖或甜化 (sweetening) 。然后再开入所处理的糖浆，并注意流出液的浓度和色值，当浓度达 50～60°Bx 和色值符合要求时，即转入正常脱色运行。


　　 ( ３ )  正常运行

　　控制一定的入料速度，使流出糖浆色值符合指标规定。

　　入料流量速度的数值，视所处理原料的质量及所要求的脱色效果而定。对于已经过澄清处理的原糖回溶糖浆，一般控制  2～3BV/h  ；而对于白糖回溶糖浆，因其本身色值已较低，可用较大流速 ( 如 5BV/h) ；若流量过高，则脱色效果可能达不到要求。

　　在运行一段时间后，树脂吸附积聚的杂质较多，脱色能力降低，流出糖液的色值逐渐升高，当达到限定数值时，即停用该柱而转用其他备用树脂柱。


　　 ( ４ )  脱糖

　　在停止入料后，要将树脂床中的糖汁尽量排出，这称为脱糖  (desweetening) 开入前段回收的浓糖液将树脂层中的脱色糖浆压出，控制流速约 2.5BV/h，处理约 30 分钟。随后开入稀糖液洗出浓糖液至贮箱备用。流速与时间同上。再以无离子水洗出稀糖液，供溶糖之用。约洗20分钟，当洗出液低于浓度 0.5°Bx  时可弃去。


　　 ( ５ )  反洗

　　从树脂柱底部开入 70～80℃的软水 ( 汽凝水 )，以 4～6BV/h  的流速反方向冲洗树脂层，使在工作时被压紧的树脂层松散，并自行按颗粒大小重新铺排成床，增大颗粒之间的空隙，以便于下一步再生时，树脂能与再生液充分接触和进行反应。反洗还可将树脂层中混杂的悬浮物冲走。这项操作通常需要数十分钟，直至洗出液无明显混浊为止。为防止反洗时树脂被冲走而损失，反洗流速不可过大；洗出水通过简单的隔筛  ( 如曲筛或网袋 )  收回流失的树脂。

　　树脂反洗后进行再生。如果所处理的糖液含溶解性杂质不多，只是由于运行一段时间后，树脂层被压实，或被悬浮物阻塞而影响糖液通过，树脂仍有较好的交换能力，则在反洗清除悬殊浮物并用无离子水浸渍一段时间后，仍可再入料工作，待下一次反洗后才进行再生，以减少再生剂用量。