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K+、Na+和Ca2+是对制糖生产不利的主要无机非糖分。本论文系统研究了稀汁电渗析法脱钙和钙型树脂用于二混蜜脱钾钠中理论和技术问题,以期在不引入额外化学试剂和无环境污染的情况下实现稀汁脱钙和二混蜜脱钾钠,在节约蒸发耗能和减少锅炉结垢的同时提高糖分回收率。论文的主要研究内容和结论摘要如下:对七种国产离子交换树脂BK-001、001×7、S-9、ZGC-108、ZGC-256、ZGC-257和ZGC-258的钙吸附能力及其对二混蜜中钾钠洗脱能力进行了比较,结果表明:钙型强酸阳离子交换树脂BK001、001×7、S-9、ZGC-108较其它钙型弱酸阳离子交换树脂有更强的二混蜜脱钾钠能力;BK001树脂钙吸附能力(29.2 mgCa2+/mL湿树脂)和脱钾钠能力(1.72 mmol /mL湿树脂)最强。因此,目前BK001树脂适用于二混蜜脱钾钠。通过电渗析批次循环处理和连续处理稀汁两种方式,研究了电渗析稀汁脱钙的最佳工艺条件及电渗析处理对稀汁品质的影响。通过电渗析循环处理稀汁的工艺优化,得出了电渗析循环处理稀汁的最佳工艺条件为:选择电压为35V,循环流速为70L/h,对15 L稀汁循环处理1h,可使得脱钙率达到97.86%。在与批次处理相同的电压和流速下,对稀汁进行连续的电渗析处理,脱钙率可达到60%。同时,电渗析处理会改善稀汁的品质,电渗析批次循环处理及连续处理稀汁的结果都表明,处理后,稀汁的锤度略有降低,纯度升高,色值降低,浊度下降。处理稀汁后电渗析,会对膜会有一定污染,需及时清洗。研究表明,稀汁电渗析法脱钙对于电渗析器的污染并不严重,当洗水量为稀汁处理量的0.52%时,即可达到良好的清洗效果,因此所需水洗量并不大。稀汁经过电渗析后,浓池富集了大量的钙盐废水,可用于糖用钙型树脂的再生,以循环对二混蜜脱钾钠。比较电渗析脱盐废水和制糖稀汁再生二混蜜脱钾钠树脂的效果,结果表明:电渗析废水再生效果远好于制糖稀汁,同样条件下再生时间分别为3.6和16.7h,电渗析废水再生后的钙型BK001树脂的二混蜜脱钾钠效果要好于用稀汁再生后所得钙型树脂。进一步研究了钙盐废水再生BK001树脂的工艺条件和动力学,结果表明,电渗析钙盐废水再生糖用BK001树脂时,从生产实际和效率考虑,应选择温度为80℃,流速为10 BV/h条件下再生;树脂对钙盐废水中Ca2+吸附受颗粒扩散控制,实验条件下Ca2+的交换速率随浓度和温度的提高及粒径减小而增加,钙盐废水中Ca2+在BK001树脂交换反应的表观活化能为54.58kJ/mol,表观反应级数为1.079。对钙型BK001树脂用于二混蜜脱钾钠的工艺条件进行了优化,包括二混蜜的过柱温度、锤度、流速和树脂柱的高径比。结果表明,钙型BK001树脂用于二混蜜钾钠离子的最佳工艺条件为:二混蜜温度80℃、锤度55 oBx、流速为2 BV/h及填料柱高径比为8:1。对BK001树脂循环用于二混蜜脱钾钠的工艺稳定性进行了研究,本文研究了树脂循环七次用于二混蜜脱钾钠。结果表明BK001树脂脱钾钠效果比较稳定。BK001树脂达到饱和吸附情况下,其每周期能处理二混蜜8 BV(树脂床体积),平均脱钾率能达到将近40%,脱钠率能达到14%左右。BK001树脂用于二混蜜脱钾钠后,易于被钙盐废水再生制得钙型树脂,且各个周期,再生效果相当,再生时对钙离子的吸附效果相当。树脂用于二混蜜脱钾钠后,为了避免残留糖蜜对树脂造成的进一步吸附或再生困难,需要对其进行水洗,研究表明,当水洗量为1.7 BV时,基本可以达到比较好的退汁效果。