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中和汁紊流絮凝的初步研究 ／ 马月飞等 马月飞 黄悦刚 孙卫东 （广西大学轻工与食品工程学院糖业科学技术研究所，南宁 530004） 摘 要 减少糖分损失和增加沉降器生产能力对制糖工业具有重要意义。本文通过分析絮凝的动力学过程和紊 流絮凝动力学机理，对中和汁紊流絮凝进行初步研究，为提高絮凝效率提供技术途径，从而强化糖厂沉降过 程，达到减少糖分损失和增加沉降器生产能力的目的。 关键词 紊流絮凝；动力学；中和汁；制糖工业 的效果是由絮凝剂的化学作用和构筑物的流体动力 o 前言 学作用两方面来决定的。高效民经济的絮凝剂对絮 在制糖工业中，糖厂将硫熏中和后的中和汁送 凝作用固然重要，但同时必须在设备上提供良好的 入沉降池，经沉淀分离后即得出清汁。但一直以来 水力条件，使絮凝过程高效民充分，从而形成密实 糖厂在澄清上存在着反应时间短民沉降停留时间 度和颗粒尺寸较大的絮凝颗粒，以利于后续沉淀民 长民清汁质量不高民泥汁密实性差等缺点，原因主 过滤工艺的高效运行。絮凝效果的好坏取决于2个 「3」 要是中和汁未能与在沉降池入口加入的絮凝剂充分 因素 ：一是絮凝水解后产生的高分子络合物形成 混合民碰撞，就进行静止沉降。这样不仅造成上述 吸附架桥的连接能力，这是由絮凝剂的性质决定 缺点，还造成絮凝剂的浪费。而糖厂对沉降过程的 的；二是微小颗粒碰撞几率和如何控制它们进行合 「1」 理有效的碰撞，这是由设备的动力条件所决定的。 要求是 ：清汁清澈透明民沉降速度快民泥汁浓度 大民糖分损失少民生产能力大。为此，糖厂应设法 目前糖厂的絮凝沉降过程仅注意第1个因素，而第 强化沉降过程，缩短沉降时间，减少蔗汁在沉降器 2个因素被忽略了。因此，要强化沉降过程，就必 内停留时间。糖汁在沉降器内停留时间的减少有两 须重视第2个因素，设法实现设备的动力条件。 「2」 本文通过紊流絮凝动力学机理对中和汁紊流絮 方面的益处 ：①减少由于高温和适温细茵的作用 造成的糖分损失。②增加沉降器的生产能力，从而 凝进行初步研究，从而为提高絮凝效率提供技术途 可以使用价廉而较小的沉降器。 径。 沉降过程的快慢与絮凝剂的絮凝效果密切相 f 絮凝的动力学过程 关。若絮凝作用得到充分发挥，蔗汁中的各种胶体 颗粒被高分子絮凝剂很好地吸附民团聚民絮凝而生 研究絮凝的动力学过程，也就是研究絮凝过程 成密实度大民直径大的沉淀颗粒，沉降速度就会增 中颗粒状态的变化，颗粒是怎样从粒径较细数量较 大。絮凝是以形成絮体为中心的单元净化过程，它 多，逐步演变为粒径较大而数量较少的。要使颗粒 23 2005年第1期 产生絮凝需要有2个基本前提：颗粒间的接触（即 提供能量；一级尺度的涡体丧失稳定性，分解为二 碰撞）以及接触后的聚集。2个保持一定距离作相 级尺度的涡体并给它提供能量。如此继续由大一级 对运动的颗粒，如无其