कॉर्न कॉब्स से क्रिस्टलीय Xylose निकालने की Xylose तकनीक को समझने में मदद करने के लिए, निम्नलिखित तीन खंडों में एक परिचय है:
धारा 1 प्रक्रिया सिद्धांत
मकई कोब्स से xylose (d-Xylose) के उत्पादन की प्रक्रिया को तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: हाइड्रोलिसिस, शोधन और निष्कर्षण।
हाइड्रोलिसिस एक एकल अणु पेंटोस हाइड्रोलाइज़ेट प्राप्त करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा मकई कोब्स में निहित पेंटोसन्स को हाइड्रोलाइज़ करने के लिए है, जिसमें पेंटोस मुख्य रूप से xylose है।
रिफाइनिंग ठोस निलंबित पदार्थ, कार्बनिक रंगीन पदार्थ, सल्फ्यूरिक एसिड उत्प्रेरक, चिपकने वाले पदार्थ और राख जैसे हाइड्रोलाइज़ेट में निहित अशुद्धियों को दूर करने के लिए अपेक्षाकृत शुद्ध पेंटोस जलीय घोल प्राप्त करने के लिए है।
एक्सट्रैक्शन एकाग्रता और क्रिस्टलीकरण द्वारा क्रिस्टल के रूप में जलीय घोल से xylose को बढ़ाने के लिए है और इसे एक ही समय में अन्य पेंटोस से अलग करता है, जिससे एक उच्च शुद्धता वाले क्रिस्टलीय xylose उत्पाद प्राप्त होता है।
1. मकई कोब हाइड्रोलिसिस
प्लांट फाइबर कच्चे माल मुख्य रूप से सेल्यूलोज, हेमिकेलुलोज, लिग्निन और ऐश से बने होते हैं। हेमिकेलुलोज एक प्लांट सेल वॉल पॉलीसेकेराइड है, और हेमिकेल्युलोज पॉलीसेकेराइड चेन का गठन करने वाले मोनोसैकेराइड मुख्य रूप से हैं: xylose, ग्लूकोज, मैननोज, गैलेक्टोज, अरबिनोज, रॉक सिरप और रामनोज।
Xylose प्रकृति में सबसे बड़ा पेंटोस (पेंटोस) है, और पेंटोस को एल्डोपेंटोज और केटोपेंटोज में विभाजित किया गया है। पांच ज्ञात एल्डोपेंटोस प्रकृति में मौजूद हैं, जिनमें डी-ज़ाइलोज, डी-एरबिनोज़, एल-अरबिनोज़, एल-लीक्सोज़ और डी-राइबोज शामिल हैं; तीन ज्ञात केटोपेंटोस प्रकृति में मौजूद हैं, जिनमें डी-एरोप्रोपेंटोलोज, डी-थियूरेटोज़ और एल-थियूरेटोज़ शामिल हैं।
ग्लूकोज प्रकृति में सबसे बड़ा हेक्सोज (हेक्सोज) है, और हेक्सोस को एल्डोहेक्सोज़ और केटोहेक्सोज़ में विभाजित किया गया है। पांच ज्ञात एल्डोहेक्सोस प्रकृति में मौजूद हैं, जिनमें डी-ग्लूकोज, डी-गैलेक्टोज, एल-गैलेक्टोज, डी-मैननोज और डी-टायलोज शामिल हैं; चार ज्ञात केटोहेक्सोस प्रकृति में मौजूद हैं, जिनमें डी-फ्रुक्टोज, डी-पेसिकोज, एल-सोर्बोज़ और डी-टैगैटोज शामिल हैं।
प्लांट फाइबर कच्चे माल जो कि xylose निकालने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, दो आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: एक उच्च हेमिकेल्यूलोज सामग्री और xylose हेमिकेल्युलोज पॉलीसेकेराइड श्रृंखला में मुख्य मोनोसैकेराइड के रूप में।
वर्तमान में, xylose के औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले संयंत्र फाइबर कच्चे माल में कॉर्न कॉब्स, बैगसे और बर्च पेपरमैकिंग अपशिष्ट तरल शामिल हैं, जिनमें से कॉर्न कॉब सबसे अच्छे हैं। मेरे देश में, केवल दो कच्चे माल हैं: कॉर्न कॉब्स और बैगसे।
कॉर्न कॉब्स की अनुमानित रचना सेल्यूलोज 35%, हेमिकेलुलोज 39%, लिग्निन 19%, ऐश 2%और अन्य 5%है। कॉर्न कॉब्स में निहित हेमिकेल्युलोज में पॉलीसेकेराइड श्रृंखला में मोनोसैकेराइड मुख्य रूप से xylose हैं, 80%से अधिक के लिए लेखांकन, इसके बाद अरबिनोज़, लगभग 10%के लिए लेखांकन, और xylose और अरबिन एक साथ 95%से अधिक के लिए खाते हैं, और बाकी हैं अन्य मोनोसैकेराइड। इसलिए, कॉर्न कॉब्स xylose निकालने के लिए उपयुक्त हैं।
कॉर्न कॉब्स की भौतिक संरचना में एक हनीकॉम्ब बाहरी परत, एक सफेद कुंडलाकार ब्लॉक मध्य परत और एक फ्लोकल आंतरिक परत शामिल है। इसका मुख्य द्रव्यमान सफेद कुंडलाकार ब्लॉक मध्य परत में है, जो कि xylose उत्पादन का मुख्य हिस्सा है। लाल मकई कोब्स की सफेद कुंडलाकार ब्लॉक मध्य परत आमतौर पर सफेद मकई के कोब की तुलना में मोटी होती है, इसलिए लाल मकई कोब्स में अक्सर चीनी की अधिक उपज होती है।
कॉर्न कॉब्स को एक पतला सल्फ्यूरिक एसिड जलीय घोल में भिगोया जाता है और {{0}}}} की डिग्री तक गर्म किया जाता है (0 के संतृप्त भाप दबाव के अनुरूप। 16-0। 18mpa)। मकई के कोब्स में हेमिकेलुलोज मुख्य रूप से xylose से बना एक हाइड्रोलाइजेट प्राप्त करने के लिए हाइड्रोलाइज्ड है। सल्फ्यूरिक एसिड हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के लिए एक उत्प्रेरक है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में भी किया जा सकता है, लेकिन चूंकि हाइड्रोक्लोरिक एसिड उपकरणों के लिए बहुत संक्षारक है, इसलिए कुछ कंपनियां एक उत्प्रेरक के रूप में हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करती हैं। हाइड्रोलिसिस के बाद, भिगोने वाले तरल और मकई कोब अवशेषों को हाइड्रोलाइजेट प्राप्त करने के लिए अलग किया जाता है। प्राप्त हाइड्रोलाइज़ेट में सल्फ्यूरिक एसिड सामग्री 0 के बीच है। 65% और 0.75%, जो अधिक उपयुक्त है।
चूंकि हाइड्रोलिसिस को ढाई घंटे के लिए उच्च तापमान पर बनाए रखा जाता है, इसलिए हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त कई मोनोसैकेराइड को छोटे आणविक रंग के पदार्थों में विघटित किया जाता है या बड़े आणविक रंगीन पदार्थों में कोक किया जाता है, इसलिए प्राप्त हाइड्रोलाइज़ेट रंग में गहरा होता है और हल्का भूरा-लाल होता है। हाइड्रोलाइज़ेट में अधिकांश रंगीन पदार्थ कॉर्न कोब कच्चे माल द्वारा लाया जाने वाले हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होते हैं, इसलिए लाल मकई कोब्स और व्हाइट कॉर्न कोब्स द्वारा उत्पादित हाइड्रोलाइज़ेट की रंग गहराई मूल रूप से समान होती है।
2। हाइड्रोलाइज़ेट का शोधन
मकई कोब्स के हाइड्रोलिसिस के बाद प्राप्त हाइड्रोलाइज़ेट में बड़ी मात्रा में गैर-चीनी अशुद्धियों की एक बड़ी मात्रा होती है, मुख्य रूप से ठोस निलंबित पदार्थ (मकई कोब क्रुम्ब्स या प्रवेशित पदार्थ), सल्फ्यूरिक एसिड (हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में जोड़ा गया उत्प्रेरक), कार्बनिक एसिड (कार्बनिक पदार्थ के अपघटन उत्पाद) उच्च तापमान वाले हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में), कार्बनिक रंग की अशुद्धियों (उच्च तापमान वाले हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण उत्पादों या अपघटन उत्पादों), कार्बनिक मैक्रोमोलेक्युलर चिपकने वाले पदार्थ (अल्ट्रा-बड़े आणविक कार्बनिक कार्बनिक पदार्थों के अपूर्ण हाइड्रोलिसिस उत्पाद) और ऐश (ऐश (ऐश) अकार्बनिक नमक अशुद्धियों को अम्लीय हाइड्रोलाइज़ेट में भंग कर दिया गया)।
हाइड्रोलाइजेट में निहित गैर-शुगर अशुद्धियों को शुद्ध चीनी समाधान प्राप्त करने के लिए हटा दिया जाना चाहिए। गैर-चीनी अशुद्धियों की उपस्थिति न केवल अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करती है, बल्कि xylose की क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया को भी प्रभावित कर सकती है, और यहां तक कि Xylose को सिरप से आसानी से क्रिस्टलीकृत करने में विफल होने का कारण बनता है या एक खराब क्रिस्टल आकार होता है। हाइड्रोलाइजेट में निहित गैर-शुगर अशुद्धियों को हटाने की प्रक्रिया हाइड्रोलाइज़ेट की शोधन प्रक्रिया, या शुद्धि प्रक्रिया है।
दो।हाइड्रोलाइजेट को परिष्कृत करने के लिए मुख्य तरीके हैं: फ्लैश वाष्पीकरण, निस्पंदन, तटस्थता, सक्रिय कार्बन डिकोलोराइजेशन, वैक्यूम वाष्पीकरण और आयन एक्सचेंज।
1। फ्लैश वाष्पीकरण
फ्लैश वाष्पीकरण उच्च तापमान हाइड्रोलाइजेट में निहित समझदार गर्मी का उपयोग करता है जो कि वैक्यूमिंग द्वारा हाइड्रोलाइजेट के क्वथनांक को कम करने के लिए, और हाइड्रोलाइजेट वाष्पीकरण में पानी के हिस्से को कम करता है। फ्लैश वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रोलाइज़ेट की समझदार गर्मी जल वाष्प की अव्यक्त गर्मी बन जाती है, और हाइड्रोलाइजेट बूंदों का तापमान। 1 टन चीनी घोल के तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री की गिरावट के लिए, लगभग 18 किलोग्राम पानी को वाष्पित किया जा सकता है।
फ्लैश वाष्पीकरण का उपयोग मूल रूप से ऊर्जा की बचत के लिए किया गया था, लेकिन जब हाइड्रोलाइजेट को फ्लैश किया जाता है, तो कुछ अत्यधिक वाष्पशील कार्बनिक एसिड भी जल वाष्प के साथ वाष्पित हो जाते हैं, जो हाइड्रोलाइजेट पर एक शोधन प्रभाव भी होता है।
2। निस्पंदन
निस्पंदन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ठोस-तरल पृथक्करण विधि है। जब चीनी समाधान निस्पंदन उपकरण से होकर गुजरता है, तो चीनी समाधान में ठोस निलंबित पदार्थ को अपने बड़े कण आकार के कारण फिल्टर माध्यम में ठीक छिद्रों के माध्यम से इंटरसेप्ट नहीं किया जा सकता है। चीनी घोल में चीनी अणुओं और पानी के अणुओं में छोटे कण आकार होते हैं और फिल्टर माध्यम में ठीक छिद्रों से गुजर सकते हैं, जिससे चीनी समाधान को ठोस निलंबित पदार्थ से अलग किया जा सकता है और चीनी समाधान को परिष्कृत किया जा सकता है। Xylose उद्योग में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले निस्पंदन उपकरण प्लेट और फ्रेम फ़िल्टर प्रेस है, और इसका निस्पंदन माध्यम एक फाइबर बुना फ़िल्टर कपड़ा है।
3। तटस्थता
कैल्शियम सल्फेट उत्पन्न करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए न्यूट्रलाइजेशन कैल्शियम नमक का उपयोग करना है। कैल्शियम सल्फेट अपनी कम घुलनशीलता के कारण वर्षा बनाना आसान है और निस्पंदन द्वारा हटाया जा सकता है, जिससे हाइड्रोलाइजेट में सल्फ्यूरिक एसिड के हिस्से को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सकता है। न्यूट्रलाइजेशन प्रक्रिया सल्फ्यूरिक एसिड को हटाने के दौरान हाइड्रोलाइज़ेट में कैल्शियम की एक छोटी मात्रा लाती है, इसलिए न्यूट्रलाइजेशन एंड पॉइंट को यथोचित रूप से नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। बड़ी मात्रा में कैल्शियम की शुरुआत के कारण अत्यधिक तटस्थता नुकसान के लायक नहीं होगी।
तटस्थता के लिए दो सामान्य कैल्शियम लवण हैं, एक कैल्शियम कार्बोनेट (यानी प्रकाश कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर, जिसे आमतौर पर प्रकाश कैल्शियम पाउडर के रूप में जाना जाता है) है, और दूसरा कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (यानी पचा चूना पाउडर, जिसे आमतौर पर ग्रे कैल्शियम पाउडर के रूप में जाना जाता है) है। कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग करने का लाभ यह है कि प्रकाश कैल्शियम पाउडर में कैल्शियम नमक की शुद्धता अधिक है (99%से अधिक), और कम अशुद्धता आयनों को तटस्थता के बाद चीनी समाधान में लाया जाता है; नुकसान यह है कि कीमत अधिक है और तटस्थता प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में फोम उत्पन्न होता है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करने का लाभ यह है कि ग्रे कैल्शियम पाउडर की कीमत कम है, और तटस्थता प्रक्रिया के दौरान कोई फोम उत्पन्न नहीं होता है; नुकसान यह है कि ग्रे कैल्शियम पाउडर में कैल्शियम नमक की शुद्धता कम (लगभग 95%) है, और अधिक अशुद्धता आयनों को तटस्थता के बाद चीनी समाधान में लाया जाता है। व्यापक तुलना, यह एक न्यूट्रलाइज़र के रूप में कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
4। विघटन
Decolorization पाउडर सक्रिय कार्बन की विशाल सक्रिय सतह का उपयोग adsorb अशुद्धियों (मुख्य रूप से कार्बनिक अशुद्धियों) और पिगमेंट (यानी कार्बनिक रंग की अशुद्धियों) के लिए है, और फिर चीनी समाधान के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए छानने के माध्यम से सक्रिय कार्बन के साथ एक साथ adsorbed अशुद्धियों को हटा दें। । सक्रिय कार्बन adsorbing अशुद्धियों की प्रक्रिया भौतिक सोखना है। Adsorb कार्बनिक पदार्थ के लिए सक्रिय कार्बन की क्षमता अकार्बनिक लवणों की तुलना में बहुत अधिक है, और बड़े आणविक कार्बनिक पिगमेंट को adsorb करने की क्षमता छोटे आणविक कार्बनिक पिगमेंट को सोखने की तुलना में बहुत अधिक है।
व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पाउडर सक्रिय कार्बन को इसकी विनिर्माण विधि के अनुसार जस्ता क्लोराइड कार्बन और फॉस्फेट कार्बन में विभाजित किया गया है। जिंक क्लोराइड कार्बन को एक छिद्र बनाने वाले एजेंट के रूप में जस्ता क्लोराइड के साथ निर्मित किया जाता है, जबकि फॉस्फेट कार्बन एक छिद्र बनाने वाले एजेंट के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करता है। जिंक क्लोराइड कार्बन में कम राख सामग्री, अधिक छिद्र और एक बड़ी सक्रिय सतह होती है, और इसमें एक मजबूत डिकोलोराइजेशन क्षमता होती है। फॉस्फेट कार्बन में एक उच्च राख सामग्री, एक छोटा सक्रिय सतह क्षेत्र और एक कमजोर विघटन क्षमता होती है। फॉस्फेट कार्बन में भी झूठे डिकोलोराइजेशन की समस्या है, अर्थात्, डिकोलोराइजेशन के बाद चीनी घोल का प्रकाश संप्रेषण परीक्षण योग्य है, लेकिन वास्तविक वर्णक हटाने की दर पर्याप्त नहीं है, क्योंकि फॉस्फोरिक एसिड का एक विरंजन प्रभाव होता है। जस्ता क्लोराइड कार्बन का उपयोग फॉस्फेट कार्बन के बजाय xylose उद्योग में डिकोलोराइजेशन के लिए किया जाना चाहिए।
सक्रिय कार्बन के उत्पादन के लिए कच्चे माल में चूरा (लकड़ी के प्रसंस्करण के दौरान उत्पादित चूरा), फलों के गोले और बैगसे, आदि शामिल हैं, उनमें से ज्यादातर चूरा से बने होते हैं। बाजार पर बिक्री के लिए पुनर्नवीनीकरण कार्बन भी है, जिसे विभिन्न उद्यमों से अपशिष्ट सक्रिय कार्बन से पुनर्नवीनीकरण किया जाता है और क्षार धोने के माध्यम से पुनर्जीवित किया जाता है। इसमें कम डिकोलोराइजेशन पावर है और यह बहुत सस्ती है, लेकिन इसका उपयोग करना जोखिम भरा है (इसमें अज्ञात विषाक्त और हानिकारक पदार्थ शामिल हो सकते हैं) और xylose उद्योग में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। बाजार पर एक दानेदार सक्रिय कार्बन भी है, जिसे बार -बार उपयोग के लिए डिकोलोराइजेशन कॉलम में स्थापित किया जा सकता है, और प्रत्येक विफलता के बाद क्षार धोने से डिकोलोराइजेशन दक्षता को बहाल किया जाता है। दानेदार सक्रिय कार्बन की डिकोलोराइजेशन पावर बार -बार उपयोग के दौरान धीरे -धीरे कम हो जाती है, और डिकोलोरेटेड लिक्विड की गुणवत्ता को लंबे समय तक गारंटी नहीं दी जा सकती है। Xylose उद्योग आम तौर पर चीनी समाधान और गुणवत्ता में सुधार के अंतिम शुद्धि के लिए इसका उपयोग करता है, बजाय प्रारंभिक चरण में एक बड़े डिकोलोराइजेशन लोड के साथ डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया के लिए।
Xylose उत्पादन में, हाइड्रोलाइजेट के गहरे रंग के कारण, 1 टन xylose के उत्पादन के लिए सक्रिय कार्बन की खपत 120 और 150 किलोग्राम के बीच है। हमें यह उम्मीद नहीं करनी चाहिए कि डिकोलोराइजेशन आवश्यकताओं को एक डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया में प्राप्त किया जा सकता है। यह कई डिकोलोरिज़ेशन का उपयोग करना उचित है, और प्रत्येक डिकोलोराइजेशन ऑपरेशन को सक्रिय कार्बन के डिकोलोराइजेशन पावर के कई और पूरी तरह से उपयोग के लिए अर्ध-काउंटरक्यूरेंट डिकोलोराइजेशन का उपयोग करना चाहिए, ताकि कार्बन को बचाने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।
5। वैक्यूम वाष्पीकरण
वैक्यूम वाष्पीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जो कम तापमान पर पानी के वाष्पीकरण को पूरा करने के लिए वैक्यूम के तहत चीनी समाधान के क्वथनांक कमी की विशेषताओं का उपयोग करती है। वाष्पीकरण प्रक्रिया को पानी के वाष्प में परिवर्तित करने के लिए पानी के लिए आवश्यक वाष्पीकरण की अव्यक्त गर्मी प्रदान करने के लिए चीनी समाधान को लगातार गर्म करने के लिए भाप की आवश्यकता होती है। बहु-प्रभाव वैक्यूम वाष्पीकरण इस विशेषता का उपयोग करता है कि चीनी समाधान का क्वथनांक उच्च वैक्यूम के तहत कम होता है। वाष्पीकरण प्रणाली को प्रत्येक वाष्पीकरण प्रभाव के वैक्यूम डिग्री को बढ़ाने के लिए एक वैक्यूम पंप द्वारा निकाला जाता है, अर्थात, प्रत्येक वाष्पीकरण प्रभाव का वाष्पीकरण तापमान (क्वथनांक बिंदु) कम हो जाता है। इस तरह, केवल एक प्रभाव को कच्ची भाप का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, और शेष प्रभाव पिछले प्रभाव (आमतौर पर माध्यमिक भाप के रूप में जाना जाता है) से वाष्पित पानी के वाष्प का उपयोग करते हैं, ताकि हीटिंग हीट स्रोत के रूप में, ताकि ताजा भाप को बचाने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।
वर्तमान में, Xylose उद्योग का पहला और दूसरा वाष्पीकरण ज्यादातर नई उच्च दक्षता वाली गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरण को अपनाता है। चीनी समाधान एक पतली फिल्म के रूप में हीटिंग ट्यूब की सतह पर बहता है, और वाष्पीकरण के लिए आवश्यक गर्मी विनिमय को एक छोटे संपर्क में पूरा किया जा सकता है। चीनी समाधान की उच्च सांद्रता के कारण, xylose के तीसरे वाष्पीकरण के लिए उबलते बिंदु वृद्धि (एक ही वैक्यूम डिग्री के तहत पानी के उबलते बिंदु से अधिक तापमान) बड़ा होता है, इसलिए एकल-प्रभाव वाष्पीकरण को आम तौर पर अपनाया जाता है, और एकल- प्रभाव मानक बाष्पीकरणकर्ता या एकल-प्रभाव गिरने वाली फिल्म वाष्पीकरण का उपयोग आमतौर पर किया जाता है। एकल-प्रभाव मानक बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करने का लाभ यह है कि अंतिम एकाग्रता और प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण को नियंत्रित करना आसान है, और नुकसान यह है कि उच्च तापमान पर निवास का समय लंबा है; एकल-प्रभाव गिरने वाली फिल्म वाष्पीकरण के फायदे और नुकसान एकल-प्रभाव मानक बाष्पीकरणकर्ता के विपरीत हैं।
चीनी समाधान के वाष्पित होने के बाद, पानी का हिस्सा वाष्पित हो जाता है, चीनी समाधान केंद्रित होता है, चीनी एकाग्रता बढ़ जाती है, और चीनी समाधान की मात्रा कम हो जाती है, जो चीनी समाधान की मात्रा को कम कर देती है जिसे बाद की प्रक्रिया में संसाधित करने की आवश्यकता होती है । चीनी समाधान वाष्पीकरण का मुख्य उद्देश्य ध्यान केंद्रित करना है, लेकिन जब चीनी समाधान वाष्पित हो जाता है, तो चीनी घोल में वाष्पशील कार्बनिक पदार्थ (कार्बनिक एसिड और एल्डिहाइड का हिस्सा) का हिस्सा भी वाष्पित हो जाता है और हटा दिया जाता है, इसलिए वाष्पीकरण प्रक्रिया न केवल ध्यान केंद्रित करती है। चीनी समाधान, लेकिन चीनी समाधान को परिष्कृत करने में भी भूमिका निभाता है।
6। आयन एक्सचेंज
आयन एक्सचेंज को Cation Exchange और Aion Exchange में विभाजित किया गया है। Cation Exchange चीनी समाधान में कैल्शियम (Ca 2+), मैग्नीशियम (Mg 2+) और सोडियम (Na+) जैसे अशुद्धता के उद्धरणों के साथ विनिमय करने के लिए हाइड्रोजन आयन (H+) प्रदान करने के लिए Cation Exchange राल का उपयोग करता है। राल पर हाइड्रोजन आयन चीनी समाधान में प्रवेश करते हैं, और चीनी घोल में अशुद्धता उद्धरण राल पर adsorbed होते हैं; Aion Exchange Anion Exchange राल का उपयोग हाइड्रॉक्साइड आयनों (OH-) प्रदान करने के लिए करता है, जैसे कि सल्फेट (इसलिए 42-), क्लोराइड (Cl-) और चीनी समाधान में कार्बनिक एसिड जैसे अशुद्धता आयनों के साथ आदान-प्रदान करने के लिए। राल पर हाइड्रॉक्साइड आयनों में चीनी समाधान में प्रवेश किया जाता है, और चीनी समाधान में अशुद्धता आयनों को राल पर adsorbed किया जाता है। चीनी समाधान के बाद Cation Exchange और Aion एक्सचेंज के माध्यम से आदान -प्रदान किया जाता है, चीनी समाधान में अशुद्धता cations और अशुद्धता आयनों को आयन एक्सचेंज राल पर adsorbed और हटा दिया जाता है। ये अशुद्धता आयन चीनी समाधान में सल्फ्यूरिक एसिड, कार्बनिक एसिड और राख जैसे अशुद्धियों के घटक हैं। हाइड्रोजन आयनों और हाइड्रॉक्साइड आयनों को राल से चीनी समाधान में आदान -प्रदान किया जाता है।
आयन एक्सचेंज उपकरण आमतौर पर आयन एक्सचेंज के लिए उपयोग किया जाता है। Cation एक्सचेंज राल से भरे लोगों को Cation Exchange कॉलम कहा जाता है, और आयनों एक्सचेंज राल से भरे लोगों को Aion Exchange कॉलम कहा जाता है। Xylose उद्योग में उपयोग किए जाने वाले आयन एक्सचेंज कॉलम में खुले वायुमंडलीय दबाव स्तंभ और बंद दबाव स्तंभ शामिल हैं। खुले कॉलम में कम राल हानि होती है और यह देखने में आसान होता है, लेकिन पुनर्जनन और फ्लशिंग धीमी होती है; बंद स्तंभों में तेजी से पुनर्जनन और फ्लशिंग होता है, लेकिन राल का नुकसान अपेक्षाकृत बड़ा होता है, विशेष रूप से लगातार पुनर्जनन के कारण प्राथमिक विनिमय स्तंभ।
Xylose उद्योग के लिए अधिक उपयुक्त होने वाला Cation Exchange राल ब्रांड 001 × 7 है, जो एक मजबूत एसिड स्टाइलिन केशन एक्सचेंज राल है, जो कि कारखाने को छोड़ने पर सोडियम प्रकार है, और इसकी विनिमय क्षमता 4.5 मिमी/जी है; आयन एक्सचेंज राल ब्रांड जो कि xylose उद्योग के लिए अधिक उपयुक्त हैं, D201 और D301 हैं, जो कि मजबूत क्षारीय स्टाइरीन आयन एक्सचेंज राल और कमजोर क्षारीय स्टाइरीन आयन एक्सचेंज राल हैं, क्रमशः 3.7 और 4.8 mmol/g की विनिमय क्षमता के साथ। D301 अपनी मजबूत विरोधी प्रदूषण क्षमता के कारण xylose के प्राथमिक और द्वितीयक आदान-प्रदान के लिए उपयुक्त है, जबकि D201 xylose के तृतीयक विनिमय के लिए उपयुक्त है।
विनिमेय आयन प्रदान करने के अलावा, आयन एक्सचेंज रेजिन भौतिक सोखना, विशेष रूप से छोटे-अणु कार्बनिक रंग के पदार्थों के माध्यम से कुछ कार्बनिक अशुद्धियों को भी अवशोषित कर सकते हैं, जो सक्रिय कार्बन द्वारा adsorbed किया जाना मुश्किल है, लेकिन आसानी से आयन एक्सचेंज रेजिन द्वारा adsorbed हैं। इसलिए, आयन एक्सचेंज शुगर सॉल्यूशन रिफाइनिंग के लिए सबसे महत्वपूर्ण तरीका है।
मकई कोब हाइड्रोलाइज़ेट में निहित गैर-चीनी अशुद्धियों में निस्पंदन और आयन एक्सचेंज द्वारा हटाए गए, सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा हटाए गए ठोस निलंबित पदार्थ शामिल हैं, आयन एक्सचेंज और वाष्पीकरण द्वारा हटाए गए कार्बनिक एसिड, सक्रिय कार्बन डिकोलोरिज़ेशन और आयन एक्सचेंज, कार्बनिक मैक्रोमोल्युलर द्वारा हटाए गए कार्बनिक रंग की अशुद्धियों सक्रिय कार्बन डिकोलोराइजेशन द्वारा हटाए गए चिपकने वाले पदार्थ, और आयन एक्सचेंज द्वारा हटाए गए राख। हाइड्रोलाइज़ेट के बाद फ्लैश वाष्पीकरण, निस्पंदन, न्यूट्रलाइजेशन, सक्रिय कार्बन डिकोलोलाइज़ेशन, वैक्यूम वाष्पीकरण और आयन एक्सचेंज जैसे शोधन उपायों के संयोजन द्वारा इलाज किया जाता है, इसमें गैर-शुगर अशुद्धियां मूल रूप से रिमूव्ड हैं, और एक उच्च शुद्धता xylose शुद्ध तरल प्राप्त की जाती है ।
तीन.Crystalline xylose निष्कर्षण
xylose समाधान प्राप्त किया जाता है। हालांकि, इसमें अभी भी ग्लूकोज, अरबिनोज, गैलेक्टोज, राइबोस और एरिथ्रोपेंटोज शामिल हैं। Xylose का क्रिस्टलीकरण एक ठोस उत्पाद प्राप्त करने के लिए क्रिस्टल के रूप में चीनी समाधान से xylose निकालने के लिए है जो बेचने के लिए आसान है, और एक शुद्ध xylose उत्पाद प्राप्त करने के लिए विविध शर्करा से Xylose को अलग करने के लिए। क्रिस्टलीय Xylose का निष्कर्षण xylose उत्पादन की अंतिम प्रक्रिया है, जिसमें पांच चरण शामिल हैं: एकाग्रता, क्रिस्टलीकरण, केन्द्रापसारक पृथक्करण, सुखाने और पैकेजिंग।
1। एकाग्रता
एकाग्रता क्रिस्टलीकरण के लिए आवश्यक शर्तें बनाने के लिए है। चीनी समाधान की एकाग्रता एकाग्रता से बढ़ जाती है, जिससे यूनिट पानी में भंग किए गए xylose की मात्रा भी बढ़ जाती है।
शुद्ध xylose समाधान की एकाग्रता 12% और 16% के बीच है, और इसे 5 से 7 के एकाग्रता के साथ 81% से 83% तक केंद्रित करने की आवश्यकता है। बड़ी एकाग्रता के कारण कई और उच्च अंतिम डिस्चार्ज एकाग्रता, यदि बहु-प्रभाव वाष्पीकरणकों का एक सेट एक-चरण एकाग्रता के लिए उपयोग किया जाता है, अंतिम प्रभाव की प्रवाह दर पहले प्रभाव से बहुत अलग होगी, जो बाष्पीकरणकर्ता के संचालन के लिए अनुकूल नहीं है। इसके अलावा, उच्च-सांद्रता चीनी समाधान का क्वथनांक बहुत बढ़ जाता है, जिससे चीनी को नुकसान पहुंचाने के लिए पहले प्रभाव के उच्च तापमान का कारण होगा। इसलिए, शुद्ध चीनी समाधान की एकाग्रता आम तौर पर दो चरणों में की जाती है। पहला चरण 55-60%के लिए चीनी समाधान को केंद्रित करने के लिए एक बहु-प्रभाव (तीन-प्रभाव या चार-प्रभाव) गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरण का उपयोग करता है, और दूसरा चरण {{से चीनी समाधान को केंद्रित करने के लिए एकल-प्रभाव वाष्पीकरण का उपयोग करता है { {14}}% से 81-83%।
आम तौर पर दो प्रकार के वाष्पीकरण करने वाले एकाग्रता के दूसरे चरण के लिए उपयोग किए जाते हैं। एक केंद्रीय गिरने वाले तरल परिसंचरण शेल और ट्यूब बाष्पीकरणकर्ता है, जिसे आमतौर पर एक मानक बाष्पीकरणकर्ता के रूप में जाना जाता है, जो समय -समय पर संचालित आंतरायिक बाष्पीकरणकर्ता है; अन्य निरंतर निर्वहन के साथ एक गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरणकर्ता है। यह एक मानक बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है क्योंकि जब उच्च-एकाग्रता सिरप केंद्रित होता है, तो वाष्पित पानी की मात्रा में एक छोटा सा परिवर्तन चीनी समाधान की एकाग्रता में एक बड़ा परिवर्तन होगा। यदि एक गिरती फिल्म वाष्पीकरण का उपयोग एकाग्रता के लिए किया जाता है, तो इनलेट और आउटलेट निरंतर होते हैं, और एकाग्रता बहुत जल्दी बढ़ जाती है, जिसके लिए मजबूत परिचालन अनुभव की आवश्यकता होती है। अन्यथा, तात्कालिक निर्वहन एकाग्रता में बहुत उतार -चढ़ाव होता है, जिससे अंतिम डिस्चार्ज एकाग्रता और प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण की मात्रा को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाता है। आंतरायिक संचालन के कारण, बड़ी मात्रा में सिरप हमेशा मानक बाष्पीकरण में संग्रहीत किया जाता है, और एकाग्रता धीरे -धीरे बढ़ जाती है। जब यह आवश्यक एकाग्रता के लिए उगता है, तो मशीन को डिस्चार्ज के लिए रोका जाता है, और अंतिम डिस्चार्ज एकाग्रता और प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए बहुत सुविधाजनक होता है।
ENCO कंपनी किसी भी समय बाष्पीकरणकर्ता में सिरप एकाग्रता को प्रदर्शित करने के लिए बाष्पीकरणकर्ता को एक ऑनलाइन एकाग्रता मीटर जोड़ सकती है, जिससे एकाग्रता संचालन अधिक सुविधाजनक हो जाता है।
अतीत में, xylose उद्योग का पहला चरण 38-40%पर केंद्रित था, लेकिन ऊर्जा की बचत के परिप्रेक्ष्य से, पहला चरण बहु-प्रभाव वाष्पीकरण का उपयोग करता है, जिसे 55-60%पर केंद्रित किया जाना चाहिए, ताकि बहु-प्रभाव वाष्पीकरण अधिक से अधिक पानी वाष्पित हो सके, और एकल-प्रभाव वाष्पीकरण में वाष्पित पानी की मात्रा को कम करने से स्पष्ट रूप से ताजा भाप की खपत को बचा सकता है।
यहां हमें कुछ सरल पेशेवर शब्दों को पेश करने की आवश्यकता है: हाइड्रोलिसिस पॉट में हाइड्रोलाइजिंग कॉर्न कोब्स द्वारा प्राप्त अपरिष्कृत कच्चे ज़ाइलोज समाधान को हाइड्रोलाइज़ेट कहा जाता है; हाइड्रोलाइज़ेट को शुद्धि के पहले चरण (निस्पंदन या डिकोलोराइजेशन) के बाद xylose तरल कहा जाता है। उत्पादन में, भेद की सुविधा के लिए, इसे अक्सर पहले डिकोलोराइजेशन तरल, न्यूट्रलाइजेशन लिक्विड और सेकेंडरी आयन एक्सचेंज लिक्विड (दूसरे आयनों तरल के रूप में संदर्भित) के रूप में नामित किया जाता है, जो कि xylose तरल की प्रक्रिया के अनुसार होता है; एकाग्रता के 55%से अधिक तक बढ़ने के बाद xylose तरल अधिक चिपचिपा हो जाता है, जिसे xylose सिरप कहा जाता है; xylose सिरप को और अधिक ध्यान केंद्रित करने के लिए केंद्रित है, और Xylose क्रिस्टल अवक्षेपित हैं। क्रिस्टल वाले सिरप को xylose पेस्ट कहा जाता है।
2। क्रिस्टलीकरण
क्रिस्टलीकरण उस संपत्ति का उपयोग करता है जो तापमान में कमी के साथ पानी में xylose की घुलनशीलता कम हो जाती है। सबसे पहले, चीनी तरल उच्च तापमान पर केंद्रित होता है ताकि पानी में शुगर की मात्रा भंग हो सके, और फिर घुलनशीलता ठंडा होने से कम हो जाती है, और xylose जो पानी की घुलनशीलता क्षमता से अधिक हो जाता है, xylose क्रिस्टल बनाने के लिए अवक्षेपित होता है।
जब Xylose क्रिस्टल बनाता है और अवक्षेपित करता है, तो अन्य विविध शर्करा अभी भी पानी में भंग हो जाती है और अपनी छोटी मात्रा के कारण नहीं होती है और यह सुपरसैटेशन तक नहीं पहुंच सकती है। केवल एक बहुत कम राशि xylose के साथ मिलाया जाता है जब xylose क्रिस्टलीकृत होता है।
एक निश्चित निश्चित तापमान पर, पानी की एक इकाई मात्रा द्वारा भंग किए जाने वाले xylose की अधिकतम मात्रा को उस तापमान पर xylose की घुलनशीलता कहा जाता है। इस समय, xylose समाधान एक संतृप्त समाधान है और अब xylose को भंग नहीं कर सकता है। पानी की एक इकाई मात्रा xylose को भंग कर देती है जो इसकी घुलनशीलता से अधिक हो जाती है, जो xylose का एक सुपरसैचुरेटेड घोल बनाती है, जिसमें इसकी घुलनशीलता के अनुरूप चीनी की मात्रा से विभाजित चीनी की मात्रा सुपरसैचुरेटेड घोल का सुपरसेटेशन (सुपरसैट्रेशन गुणांक) है। क्योंकि Xylose का एक संतृप्त समाधान अब xylose को भंग नहीं कर सकता है, इसे भंग करने के लिए समाधान में अतिरिक्त ठोस चीनी जोड़कर एक सुपरसैचुरेटेड समाधान प्राप्त नहीं किया जा सकता है, लेकिन केवल अपनी घुलनशीलता को कम करने के लिए, या ध्यान केंद्रित करने और जारी रखने के लिए संतृप्त समाधान को ठंडा करके प्राप्त किया जा सकता है। संतृप्त समाधान से पानी को वाष्पित करने के लिए।
1 के सुपरसैट्रेशन गुणांक के साथ एक xylose समाधान में। 0 से 1.3, उसमें मौजूद xylose क्रिस्टल बढ़ सकते हैं, और 1.3 से अधिक एक सुपरसैट्रेशन गुणांक के साथ एक xylose समाधान स्वचालित रूप से वर्षा के लिए नए क्रिस्टल का उत्पादन करेगा। Xylose क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया एक Xylose समाधान का उत्पादन करना है, जिसमें एक सुपरसेटेशन गुणांक 1.3 से अधिक है, जो ध्यान केंद्रित करके, स्वचालित रूप से क्रिस्टल (प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण) का उत्पादन करता है, और फिर कूलिंग के लिए क्रिस्टलीकरण में प्रवेश करता है। शीतलन दर को नियंत्रित करके, Xylose पेस्ट के सुपरसेटेशन गुणांक को 1.1 और 1.2 के बीच रखा जाता है, और क्रिस्टल धीरे -धीरे बढ़ते हैं।
प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण विधि के अलावा, ENCO कंपनी के पास बीज क्रिस्टलीकरण को जोड़ने की एक विधि भी है, अर्थात्, बीज के रूप में तैयार किए गए कुचल छोटे क्रिस्टल को जोड़कर, विकास के बाद बीज के कण आकार और एकरूपता प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण की तुलना में बेहतर हैं ।
लंबे समय तक xylose क्रिस्टलीकरण का समय होता है, गति नियंत्रण धीमा, क्रिस्टल का क्रिस्टल आकार उतना ही बेहतर होता है, क्रिस्टल द क्रिस्टल, और क्रिस्टलीकरण उपज अधिक होता है। अनुभव से पता चलता है कि xylose के लिए सबसे अच्छा क्रिस्टलीकरण समय 60 घंटे है।
Xylose पेस्ट को क्रिस्टलीकृत करने के बाद, Xylose के अलावा जो क्रिस्टल में उपजी है, अभी भी अन्य विविध शर्करा के साथ पानी में भंग शेष xylose का एक हिस्सा है। भंग चीनी और पानी से बना सिरप समाधान के इस हिस्से को मदर शराब कहा जाता है।
Xylose के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले क्रिस्टलीकरण उपकरण एक क्षैतिज शीतलन क्रिस्टलीकरण है, जो चीनी के पेस्ट को मिलाने के लिए एक घूर्णन क्षैतिज सरगर्मी रिबन पर निर्भर करता है और बिना व्यवस्थित किए क्रिस्टल को निलंबित रखता है। छोटे क्रिस्टलीज़र (8 क्यूबिक मीटर से कम) कूलिंग जैकेट के माध्यम से ठंडा करने के लिए ठंडा पानी पर भरोसा करते हैं, और बड़े क्रिस्टलीकरण (9 क्यूबिक मीटर से अधिक) को कूलिंग जैकेट के अलावा सरगर्मी रिबन में कूलिंग कॉइल जोड़ा जाता है।
क्रिस्टलाइज़र की कूलिंग जैकेट को सामान्य दबाव के लिए डिज़ाइन किया गया है, और एक श्वास पोर्ट को आमतौर पर सेट किया जाना चाहिए। क्रिस्टलाइज़र जैकेट का दबाव परीक्षण या जैकेट भालू के पानी के दबाव को टाला जाना चाहिए, लेकिन पानी के सामान्य दबाव रिसाव परीक्षण का उपयोग किया जा सकता है।
कूलिंग जैकेट या कूलिंग कॉइल में ठंडा पानी की समान और स्थिर पानी के तापमान को सुनिश्चित करने के लिए और गर्मी विनिमय सतह के स्केलिंग से बचने के लिए, प्रत्येक क्रिस्टलीकरण को एक अलग परिसंचारी शीतलन पानी पंप से सुसज्जित किया जाना चाहिए ताकि इसके शीतलन पानी को प्रसारित किया जा सके, ताकि परिसंचारी ठंडा पानी गर्मी का आदान -प्रदान कर सकता है और हीट एक्सचेंजर के माध्यम से बाहरी ठंडे स्रोत के साथ ठंडा कर सकता है।
Xylose उद्योग अक्सर क्रिस्टलीय xylose निकालने के लिए एक सरल प्राथमिक क्रिस्टलीकरण का उपयोग करता है, इसलिए एकाग्रता को बढ़ाकर और Xylose की कुल उपज को बढ़ाने के लिए क्रिस्टलीकरण समय को बढ़ाकर क्रिस्टलीकरण दर को बढ़ाने के लिए विभिन्न साधनों को लिया जाता है। वास्तव में, परिष्कृत और शुद्ध xylose समाधान में Xylose की शुद्धता 80-87%के बारे में है, और अन्य विविध शर्करा की सामग्री 13-20%है। जब तक क्रिस्टलीकरण के लिए उपयोग किए जाने वाले xylose पेस्ट में xylose की शुद्धता 78%से अधिक है, xylose को सुचारू रूप से क्रिस्टलीकृत किया जा सकता है। अर्थात्, हम Xylose Mary शराब के एक हिस्से को द्वितीयक decolorization के लिए 78-80% तक क्रिस्टलीकरण से पहले Xylose सिरप की शुद्धता को समायोजित कर सकते हैं, जो क्रिस्टलीकरण उपज के एक हिस्से में सुधार कर सकता है। बेशक, क्रिस्टलीकरण उपज में सुधार करने के लिए मातृ शराब के पुनर्चक्रण को प्राप्त करने के लिए, क्रिस्टलीकरण से पहले xylose सिरप की शुद्धता को मापने और नियंत्रित करने के लिए एक उच्च दबाव वाले तरल क्रोमैटोग्राफी विश्लेषक का उपयोग करना आवश्यक है।
3। केन्द्रापसारक पृथक्करण
केन्द्रापसारक पृथक्करण सेंट्रीफ्यूज के हाई-स्पीड रोटेटिंग ड्रम (छलनी टोकरी) द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बल द्वारा मां शराब से चीनी पेस्ट में xylose क्रिस्टल को अलग करने की प्रक्रिया है। केन्द्रापसारक पृथक्करण के बाद, ठोस xylose क्रिस्टल को सेंट्रीफ्यूज ड्रम में फिल्टर कपड़े में बनाए रखा जाता है, और मदर शराब फिल्टर कपड़े और ड्रम छलनी की टोकरी के बीच अंतर के माध्यम से मदर शराब पूल में प्रवेश करती है।
केन्द्रापसारक पृथक्करण के बाद के चरण में, xylose उद्योग अक्सर xylose क्रिस्टल को धोने के लिए मेथनॉल का छिड़काव करता है। चूंकि मेथनॉल xylose को भंग नहीं करता है, इसलिए मेथनॉल के साथ eluting द्वारा अधिक xylose उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं। मेथनॉल एक ज्वलनशील और विस्फोटक खतरनाक पदार्थ है, और यह अत्यधिक विषाक्त है। इसका वाष्प भी आंखों के लिए हानिकारक है। इसलिए, मेथनॉल का उपयोग करते समय, आग की रोकथाम और विस्फोट की रोकथाम पर ध्यान दिया जाना चाहिए, और भाप का उत्पादन करने के लिए आकस्मिक अंतर्ग्रहण और वाष्पीकरण से बचा जाना चाहिए। आउटडोर मेथनॉल भंडारण टैंक को गर्मियों में ठंडे पानी के साथ ठंडा किया जाना चाहिए। मेथनॉल क्षालन के कारण, xylose माँ शराब को सीधे उपभोग करने या खाद्य प्रसंस्करण क्षेत्र में प्रवेश करने की अनुमति नहीं है।
ENCO कंपनी मेथनॉल क्षालन को रद्द करने की प्रक्रिया का अध्ययन कर रही है, अर्थात्, xylose क्रिस्टल को धोने के लिए साफ पानी का उपयोग कर रही है, और माँ शराब को पुनर्चक्रण करके elution पानी द्वारा भंग किए गए xylose को पुनर्प्राप्त करना।
वर्तमान में Xylose Enterprises द्वारा उपयोग किए जाने वाले केन्द्रापसारक पृथक्करण उपकरण SS- प्रकार मैनुअल टॉप-लोडिंग थ्री-लेग्ड सेंट्रीफ्यूज है, जिसमें कम पृथक्करण दक्षता और उच्च श्रम तीव्रता है। उच्च दक्षता वाले शीर्ष-निलंबित सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करने का कारण मुख्य रूप से नहीं है क्योंकि xylose उद्योग छोटा है और एकल उत्पादन लाइन की उत्पादन क्षमता कम है। Xylose उद्योग के तेजी से विकास और 5 के लॉन्च के साथ, 000 t/a xylose उत्पादन लाइन, शीर्ष-निलंबित सेंट्रीफ्यूज का उपयोग एक अपरिहार्य प्रवृत्ति है।
4। सुखाना
सूखने को गर्म हवा के साथ xylose क्रिस्टल से संपर्क करके किया जाता है। केन्द्रापसारक पृथक्करण के बाद, xylose क्रिस्टल की सतह पर शेष पानी और मेथनॉल गर्मी से वाष्पित हो जाते हैं और गर्म हवा द्वारा हटा दिए जाते हैं।
Xylose क्रिस्टल केवल सूखने के बाद तैयार Xylose की नमी की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। सूखने से पहले, क्रिस्टल एक साथ रहना आसान होते हैं, और वे दीर्घकालिक भंडारण के बाद टकराएंगे या कठोर हो जाएंगे। सूखने के बाद, क्रिस्टल अब एक साथ नहीं चिपकते हैं और बहुत ढीले हो जाते हैं, और तरलता भी अच्छी होती है। मेथनॉल में अच्छी अस्थिरता है, इसलिए सूखने के बाद, तैयार ज़ाइलोज में कोई मेथनॉल अवशेष का पता नहीं लगाया जा सकता है।
Xylose उद्योग आमतौर पर एक वाइब्रेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड ड्रायर का उपयोग करता है जो ज़ाइलोज को सूखा देता है। जब xylose दोलन करता है और ड्रायर के माध्यम से चलता है, तो यह नीचे से उड़ाए गए गर्म हवा द्वारा हवा में अर्ध-निलंबित होता है और गर्म हवा के साथ पूरी तरह से संपर्क करता है। हवा से दूर किए गए ठीक चीनी पाउडर को चक्रवात विभाजक और बैग फिल्टर डस्ट कलेक्टर द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।
आम तौर पर, वाइब्रेटिंग फ्लुइडाइज्ड बेड ड्रायर के इनलेट और आउटलेट एक रोटरी वाइब्रेटिंग स्क्रीन से सुसज्जित होते हैं। फ्रंट रोटरी वाइब्रेटिंग स्क्रीन का उद्देश्य गीली चीनी को एक ढीली अवस्था में ड्रायर में प्रवेश करना है ताकि पूरी तरह से सूखा हो और एग्लोमरेशन से बच सके; रियर रोटरी वाइब्रेटिंग स्क्रीन का उद्देश्य रीसाइक्लिंग के लिए सूखने की प्रक्रिया के दौरान गनी गई गांठों को स्क्रीन करना है। स्क्रीन की सतह पर संचित गांठ को मैन्युअल रूप से कुचल दिया जा सकता है और फिर उपयोग के लिए छलनी किया जा सकता है।
5.packaging
पैकेजिंग को स्टोरेज, ट्रांसपोर्टेशन, सेल्स और कस्टमर के उपयोग के लिए मीटरिंग के बाद पैकेजिंग बैग में सूखे क्रिस्टलीय xylose को भरना है। Xylose आमतौर पर प्लास्टिक के बुने हुए बैगों में प्लास्टिक फिल्म बैग के साथ पैक किया जाता है, आमतौर पर 25 किलोग्राम और 50 किलोग्राम के दो विनिर्देशों में। Xylose उत्पादन लाइन की छोटी उत्पादन क्षमता के कारण, अधिकांश कंपनियां मैनुअल पैकेजिंग का उपयोग करती हैं। बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनों के निर्माण के साथ, अर्ध-स्वचालित पैकेजिंग मशीनरी या पूरी तरह से स्वचालित पैकेजिंग मशीनरी का उपयोग किया जा सकता है। मेरे देश के पैकेजिंग मशीनरी उत्पाद परिपक्व हैं। मैनुअल पैकेजिंग का उपयोग करते समय, ड्रायर के बाद रोटरी वाइब्रेटिंग स्क्रीन के आउटलेट पर सामग्री प्राप्त करने के लिए एक स्टेनलेस स्टील स्क्वायर गर्त का उपयोग करें, और फिर जमीन पर रिसाव से बचने के लिए पैकेजिंग बैग को भरने के लिए एक चम्मच बाल्टी का उपयोग करें, और यह अधिक सुविधाजनक है मैनुअल वजन के लिए।
धारा 2 विशिष्ट प्रक्रिया प्रवाह का परिचय
Xylose (d-Xylose) का उत्पादन करने के लिए मकई कोब की विशिष्ट प्रक्रिया प्रवाह इस प्रकार है:
सामग्री प्राप्त करना → लोडिंग सामग्री → हाइड्रोलिसिस → न्यूट्रलाइजेशन → प्राथमिक decolorization → प्री-कैशन एक्सचेंज → प्राइमरी आयन एक्सचेंज → प्राइमरी आयन एक्सचेंज → प्राइमरी वाष्पीकरण → सेकेंडरी डिकोलराइजेशन → सेकेंडरी आयन एक्सचेंज → सेकेंडरी आयन एक्सचेंज → थर्डरी आयन एक्सचेंज → थर्डरी सीरीज़ एक्सचेंज → सेकेंडरी एक्ट्रैशन → तीसरा एकाग्रता → क्रिस्टलीकरण → केन्द्रापसारक पृथक्करण → सुखाने → पैकेजिंग → अपशिष्ट अवशेष उपचार
एक.फेडिंग सेक्शन
1. सामग्री की सामग्री
सामग्री एकत्र करने का काम xylose बनाने के लिए तैयारी के काम से संबंधित है। चूंकि सामग्री एकत्र करने में बड़ी संख्या में किसानों से निपटना शामिल है, इसलिए यह बहुत थकाऊ है। गुणवत्ता और मात्रा के साथ सामग्री एकत्र करने के काम को पूरा करने के लिए, सामग्री एकत्र करने के कुछ बुनियादी ज्ञान को समझना आवश्यक है।
मेरे देश के अधिकांश मकई-उत्पादक क्षेत्रों में, प्रति म्यू के शुष्क मकई (अनाज) की उपज 5 0 0} kg है, और उप-उत्पाद कॉर्न कॉब्स 125-150 किलो हैं। पूरी तरह से सूखे मकई कोब्स की नमी 14%से कम है, जबकि गीले मकई कोब्स की नमी 40%से अधिक है। सूखे मकई कोब्स का ढेर विशिष्ट गुरुत्व 0.15 और 0.18 के बीच है, अर्थात्, प्रत्येक टन मकई कोब्स की स्टैकिंग वॉल्यूम 5.5 और 6.5 क्यूबिक मीटर के बीच है।
मकई कोब्स की स्टैकिंग ऊंचाई आम तौर पर 6 से 7 मीटर होती है, और वे आम तौर पर खुली हवा में खड़ी होती हैं। ओपन-एयर स्टैकिंग में बेहतर वेंटिलेशन, सुविधाजनक अग्निशमन लड़ना और बड़े पैमाने पर छत बनाने की आवश्यकता नहीं है। बारिश होने पर शीर्ष परत को जल्दी से फिर से सूखा या हवा में सूखा दिया जा सकता है, इसलिए लंबे समय तक स्टैकिंग आमतौर पर केवल शीर्ष परत के एक छोटे से हिस्से को नुकसान पहुंचाता है।
यह 10, 000 टन कॉर्न कोब्स को ढेर करने के लिए लगभग 15 एकड़ जमीन लेता है। प्रचुर मात्रा में वर्षा वाले क्षेत्रों में, सीमेंट साइटें (8 से 10 सेमी की सीमेंट की मोटाई पर्याप्त है) का उपयोग किया जाना चाहिए, और जल निकासी सुविधाओं को अबाधित किया जाना चाहिए; कम वर्षा वाले क्षेत्रों में, कॉम्पैक्ट की गई मिट्टी की भूमि का उपयोग किया जा सकता है।
कॉर्न कॉब्स को स्टैकिंग करते समय, मोबाइल इच्छुक बेल्ट कन्वेयर का उपयोग जनशक्ति को कम करने के लिए उन्हें उच्च स्टैक करने के लिए किया जा सकता है। उपयोग के लिए कार्यशाला में उन्हें भेजने से पहले 20 दिनों के लिए नए कटे हुए मकई कोब्स को ढेर करना सबसे अच्छा है। मकई कोब्स की स्टैकिंग प्रक्रिया कुछ चिपकने वाले पदार्थों को नीचा दिखाने के लिए प्राकृतिक किण्वन का उत्पादन करेगी। गीले मकई के कोब्स को ढेर होने पर सड़ने की अधिक संभावना होती है, इसलिए यह सबसे अच्छा है कि वे बड़े बवासीर में स्टैक करें और जल्द से जल्द कार्यशाला के उपयोग की व्यवस्था करें।
जब बड़े बवासीर में मकई के कॉब्स को ढेर किया जाता है, तो एक निश्चित दूरी (लगभग 6 मीटर) पर कुछ हवा के वेंट की व्यवस्था करना सबसे अच्छा होता है ताकि प्राकृतिक किण्वन द्वारा उत्पन्न गर्मी से बचने के लिए ढेर के तल पर जमा होने से बचने के लिए मकई कोब्स की आग या कार्बोज़ाइजेशन का कारण बन सके।
सामग्री एकत्र करते समय, जितना संभव हो उतने सूखे और ताजे मकई के कोब इकट्ठा करना उचित है, और गीले और ढाले हुए मकई कोब इकट्ठा करने के लिए नहीं। सूखे और ताजे मकई के कोब उज्ज्वल और चमकदार होते हैं, जो कि टूटने में आसान नहीं होते हैं, और हाइड्रोलिसिस के बाद हाइड्रोलाइजेट की चीनी एकाग्रता अधिक होती है; गीले और ढाले हुए मकई के कोब ग्रे और गहरे रंग में होते हैं, टूटने में आसान होते हैं, और हाइड्रोलिसिस के बाद हाइड्रोलाइजेट की चीनी एकाग्रता कम होती है। सामग्री एकत्र करते समय, मलबे को ले जाने से बचने के लिए देखभाल की जानी चाहिए, जिसे स्टैकिंग से पहले अनपैकिंग प्रक्रिया के दौरान जांचा जा सकता है।
कॉर्न कॉब्स को आम तौर पर नायलॉन नेट बैग में पैक किया जाता है और फिर परिवहन के लिए लोड किया जाता है। उद्यम बड़े खरीदारों के साथ एक समझौते पर भी हस्ताक्षर कर सकते हैं और उन्हें आपूर्ति का आयोजन कर सकते हैं। Xylose उद्योग के तेजी से विकास के साथ, मकई COBS की कीमत अधिक और अधिक हो रही है। उद्यमों को किसानों को पानी या मिलावट नहीं करने के लिए मार्गदर्शन करने के लिए एक उच्च-गुणवत्ता और उच्च-मूल्य खरीद तंत्र स्थापित करने का अवसर लेना चाहिए। माप के संदर्भ में मात्रा से मूल्य निर्धारण पर विचार करना भी एक अच्छा विचार है।
2. फीडिंग
लोडिंग का पहला चरण कॉर्नकॉब कच्चे माल को सामग्री यार्ड से वर्कशॉप फीडिंग बेल्ट के प्राप्त हॉपर तक पहुंचाना है। छोटे उद्यम आमतौर पर छोटे तीन-पहिया डंप ट्रकों में मैनुअल लोडिंग का उपयोग करते हैं, और फिर उन्हें अंतर-वाहन हॉपर में ले जाते हैं, या छोटे डंप ट्रकों में सामग्री लोड करने के लिए छोटे लोडर का उपयोग करते हैं; बड़े उद्यम मध्यम या बड़े लोडर का उपयोग कॉर्नकोब स्टैक से सामग्री को डंप ट्रकों में लोड करने के लिए करते हैं, और फिर उन्हें डंप ट्रकों से अंतर-वाहन हॉपर तक ले जाते हैं।
कॉर्नकॉब्स वर्कशॉप फीडिंग बेल्ट के प्राप्त हॉपर में प्रवेश करने के बाद, उन्हें वाशिंग मशीन में प्रवेश करने से पहले कुछ गाद और मलबे को स्क्रीन करने के लिए बेल्ट द्वारा वाइब्रेटिंग स्क्रीनिंग कन्वेयर में भेजा जाता है। अतीत में, कॉर्नकॉब वॉशिंग मशीनों ने आमतौर पर पपेरमैकिंग उद्योग में हाइड्रोलिक पल्प ब्रेकर्स का उपयोग किया था। ENCO कंपनी द्वारा डिज़ाइन की गई पैडल व्हील वॉशिंग मशीन में न केवल एक अच्छा धोने का प्रभाव होता है, बल्कि हाइड्रोलिक पल्प ब्रेकर्स की तुलना में बहुत कम पानी और बिजली का सेवन करता है। कॉर्नकॉब वॉशिंग मशीन को नियमित रूप से अपनी रेत में गाद को दूर करने वाले हॉपर को हटा देना चाहिए।
धोने के बाद, कॉर्न कोब्स को एक वाइब्रेटिंग डिहाइड्रेशन स्क्रीन के माध्यम से निर्जलित किया जाता है और फिर एक बाल्टी लिफ्ट या एक उच्च-कोण बेल्ट कन्वेयर के साथ साइडवॉल के साथ दर्ज किया जाता है। फिर उन्हें उठा लिया जाता है और हाइड्रोलिसिस पॉट के शीर्ष पर क्षैतिज बेल्ट कन्वेयर में ले जाया जाता है, और फिर एक वितरण प्लग प्लेट द्वारा नियंत्रित किया जाता है जिसे हाइड्रोलिसिस पॉट में एक चुट के माध्यम से भेजा जाता है जिसे लोड करने की आवश्यकता होती है।
दो.हाइड्रोलिसिस अनुभाग
हाइड्रोलिसिस पॉट के बाद सामग्री से भर जाता है (आमतौर पर सीधे सिलेंडर और हाइड्रोलिसिस पॉट बॉडी के शंक्वाकार शीर्ष कवर के बीच संयुक्त की तुलना में थोड़ा कम होता है), हाइड्रोलिसिस शुरू होता है।
हाइड्रोलिसिस का पहला चरण एसिड प्रीट्रीटमेंट है। हाइड्रोलिसिस पॉट में प्रवेश करने वाले मकई कोब की हनीकॉम्ब बाहरी परत अभी भी अनिवार्य रूप से फर्म मिट्टी के साथ जुड़ी हुई है, और मकई कोब में गैर-हेमिकेल्यूलोज शर्करा, पिगमेंट, पेक्टिन, नाइट्रोजन युक्त पदार्थ और वसा भी शामिल हैं। बाद की शोधन प्रक्रिया के बोझ को बहुत बढ़ाएं। इसलिए, इन अशुद्धियों को पहले से हटाने के लिए हाइड्रोलिसिस से पहले मकई कोब को पतला एसिड के साथ दिखावा करने की आवश्यकता है। उपचार की स्थिति 0 हैं। 1% सल्फ्यूरिक एसिड (कच्चे माल की एकाग्रता पतला सल्फ्यूरिक एसिड समाधान बर्तन में जोड़ा गया है 0। 2%) और 1 घंटे के लिए 120 डिग्री। यह स्थिति मूल रूप से हेमिकेल्युलोज हाइड्रोलिसिस और xylose के नुकसान का कारण नहीं बनती है, लेकिन पतला एसिड उपचार के बाद, हाइड्रोलाइजेट की गुणवत्ता में बहुत सुधार होता है।
मकई कोब को पतला एसिड के साथ दिखावा करने के बाद, सल्फ्यूरिक एसिड के साथ पिछले बर्तन से धोने का तरल कच्चे माल के रूप में जोड़ा जाता है, और तापमान को भाप से निर्दिष्ट तापमान (128-132 डिग्री) तक उठाया जाता है, और तापमान और तापमान हाइड्रोलिसिस को पूरा करने के लिए निर्दिष्ट समय (2.5 घंटे) के लिए रखा जाता है। अधिकांश xylose कंपनियां हाइड्रोलिसिस पॉट के दबाव को देखकर हाइड्रोलिसिस तापमान को नियंत्रित करती हैं। यद्यपि हाइड्रोलिसिस पॉट में संतृप्त भाप दबाव तापमान के साथ एक संबंधित संबंध है, वास्तविक तापमान दबाव के अनुरूप तापमान से कम होगा यदि बर्तन में हवा पूरी तरह से समाप्त नहीं हुई है। इसलिए, हाइड्रोलिसिस पॉट के नाली वाल्व को हवा को पूरी तरह से समाप्त करने के लिए हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान थोड़ा खोला जाना चाहिए। ENCO कंपनी हाइड्रोलिसिस पॉट में तापमान को मापने के लिए संक्षारण-प्रतिरोधी थर्मल प्रतिरोध थर्मामीटर का उपयोग करती है, और प्रदर्शित तापमान अब बर्तन में अवशिष्ट हवा से प्रभावित नहीं होता है।
हाइड्रोलिसिस पूरा होने के बाद और हाइड्रोलिसिस तरल को डिस्चार्ज किया जाता है, हाइड्रोलिसिस तरल की एक बड़ी मात्रा अभी भी हाइड्रोलिसिस पॉट में मकई कोब अवशेषों पर बनी हुई है। क्या अवशिष्ट तरल के इस हिस्से में xylose को पूरी तरह से पानी से धोया जा सकता है, सीधे मकई कोब की चीनी उपज और हाइड्रोलिसिस तरल की चीनी एकाग्रता को प्रभावित करेगा। एक बेहतर विधि अपशिष्ट स्लैग उपचार अनुभाग से हाइड्रोलिसिस पॉट में स्वच्छ स्लैग पानी जोड़ने के लिए है जो अभी हाइड्रोलिसिस को पूरा कर चुका है, इसे भाप के साथ पूर्ण उबलने के लिए गर्म करें, और फिर कच्चे माल के लिए वाशिंग तरल प्राप्त करने के लिए संपीड़ित हवा के साथ इसका निर्वहन करें हाइड्रोलिसिस के अगले बर्तन का।
धोने के तरल होने के बाद, हाइड्रोलिसिस पॉट को संपीड़ित हवा के साथ दबाव डाला जाता है, और फिर अवशेषों को खाली करने के लिए स्लैग डिस्चार्ज वाल्व खोला जाता है। प्रत्येक हाइड्रोलिसिस पॉट के लिए, हाइड्रोलिसिस ऑपरेशन आंतरायिक है, लेकिन अगर समान रूप से कंपित समय अंतराल के साथ कई हाइड्रोलिसिस बर्तन एक साथ संचालित होते हैं, तो हाइड्रोलिसिस सेक्शन के फ़ीड और हाइड्रोलिसिस तरल डिस्चार्ज अधिक समान और निरंतर हो जाएंगे।
तीन। सेक्शन सेक्शन
1। तटस्थता
हाइड्रोलाइज्ड लिक्विड को न्यूट्रलाइजेशन टैंक में भेजने के लिए एक पंप का उपयोग करें, और धीरे -धीरे हल्के कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर को न्यूट्रलाइजेशन टैंक में सरगर्मी करते समय जोड़ें। पीएच 3 तक बढ़ने तक सटीक पीएच टेस्ट पेपर के साथ लगातार परीक्षण करें। 3-3। 6। परीक्षण के लिए नमूने लें, और अकार्बनिक एसिड 0 होना चाहिए। 09-0। 12%। फिर बाद में डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया में उपयोग किए गए द्वितीयक पुराने कार्बन को जोड़ें, अच्छी तरह से हिलाएं और इसे फिल्ट्रेशन के लिए प्लेट और फ्रेम फिल्टर प्रेस पर भेजें। चूंकि प्रकाश कैल्शियम पाउडर का बेअसर कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है, इसलिए बड़ी मात्रा में फोम उत्पन्न होता है। तटस्थता प्रक्रिया पर फोम के प्रभाव से बचने के लिए, दो समाधान हैं।
एक इमल्शन बनाने के लिए पानी के साथ हल्के कैल्शियम पाउडर को मिलाएं और धीरे -धीरे इसे न्यूट्रलाइजेशन टैंक में जोड़ें। दूसरा न्यूट्रलाइजेशन टैंक के इनलेट पाइप में एक बफ़ल जोड़ने के लिए है ताकि हाइड्रोलाइज्ड तरल एक फिल्म के आकार में न्यूट्रलाइजेशन टैंक में बह जाए। उसी समय, अनुभव के अनुसार, जोड़ा जाने वाला अधिकांश हल्के कैल्शियम पाउडर को फावड़ा के साथ हाइड्रोलाइज्ड लिक्विड फिल्म पर छिड़का जाता है। पूर्ण स्लैम के बाद पीएच परीक्षण के परिणामों के अनुसार शेष छोटी मात्रा में हल्के कैल्शियम पाउडर को धीरे -धीरे जोड़ा जाता है।
तटस्थ तापमान भी तटस्थता प्रभाव को प्रभावित करता है। कैल्शियम सल्फेट की घुलनशीलता कम तापमान पर अधिक होती है, जिससे न्यूट्रलाइजेशन समाधान में कैल्शियम की अवशिष्ट मात्रा में वृद्धि होगी। तटस्थता से पहले, चीनी समाधान को 80-82 डिग्री तक गर्म किया जाना चाहिए।
2। प्राथमिक विघटन
क्योंकि न्यूट्रलाइजेशन समाधान का रंग गहरा होता है, प्राथमिक डिकोलोराइजेशन के लिए सक्रिय कार्बन की खपत बड़ी होती है, कुल कार्बन की खपत के लगभग एक-चौथाई के लिए लेखांकन। सक्रिय कार्बन की डिकोलोराइजेशन क्षमता का पूर्ण उपयोग करने और सक्रिय कार्बन को बचाने के लिए, एक अर्ध-काउंटरक्यूरेंट डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया को आम तौर पर अपनाया जाता है। प्राथमिक विघटन के लिए तीन सरगर्मी टैंक की आवश्यकता होती है: न्यूट्रलाइजेशन लिक्विड स्टोरेज टैंक, इंटरमीडिएट लिक्विड स्टोरेज टैंक और डिकोलोराइजेशन टैंक। न्यूट्रलाइजेशन लिक्विड स्टोरेज टैंक की मात्रा बड़ी हो सकती है, लेकिन इंटरमीडिएट लिक्विड स्टोरेज टैंक और डिकोलोराइजेशन टैंक की मात्रा समान है।
डिकोलोराइजेशन टैंक को चीनी समाधान से भरने के बाद, ताजा सक्रिय कार्बन को पूरी तरह से हलचल और डिकोलोराइज करने के लिए जोड़ा जाता है, और फिर इसे नए प्लेट-फ्रेम फ़िल्टर प्रेस को भेजा जाता है जिसे पूर्ण निस्पंदन के लिए डिसेबल्ड और धोया गया है, और फिर छानना भेजा जाता है decolorization तरल भंडारण टैंक के लिए। निस्पंदन के बाद, प्लेट फ्रेम को पहले नहीं किया जाता है और धोया जाता है, और इंटरमीडिएट लिक्विड स्टोरेज टैंक में चीनी समाधान को पूरी तरह से कार्बन केक से भरे प्लेट फ्रेम के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है, और फिर फिल्ट्रेट को डिकोलोराइजेशन टैंक में भेजा जाता है। निस्पंदन के बाद, न्यूट्रलाइजेशन लिक्विड स्टोरेज टैंक में चीनी समाधान को प्लेट फ्रेम के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है, और फिर फिल्ट्रेट को मध्यवर्ती तरल भंडारण टैंक में भेजा जाता है जब तक कि टैंक पूर्ण न हो जाए। दो प्लेट-फ्रेम फ़िल्टर प्रेस, एक फ़िल्टरिंग के लिए और एक डिस्सैमली और वाशिंग के लिए, वैकल्पिक रूप से उपयोग किया जाता है। न्यूट्रलाइजिंग लिक्विड को न्यूट्रलाइज़िंग लिक्विड स्टोरेज टैंक से बैच द्वारा फ़िल्टर किया जाता है और धीरे -धीरे मध्यवर्ती तरल भंडारण टैंक तक पहुंचता है, टैंक को डिकोलोराइज़ करने और बदले में तरल भंडारण टैंक को डिकोलोराइजेशन करने, एक डिकोलोराइजेशन निस्पंदन को पूरा करता है। प्लेट-फ्रेम फ़िल्टर प्रेस प्लेटों और फ़्रेमों की संख्या को जोड़कर या घटाकर अपने निस्पंदन क्षेत्र को समायोजित कर सकता है, ताकि ज्यादातर मामलों में, डिकोलोरिंग टैंक में चीनी तरल के पूरे टैंक को फ़िल्टर करने के बाद, फ़िल्टर केक मूल रूप से प्लेट से भरा हो चौखटा।
जब डिकोलोराइजेशन को नया शुरू किया जाता है, तो केवल न्यूट्रलाइजिंग लिक्विड स्टोरेज टैंक में सामग्री होती है, और इंटरमीडिएट लिक्विड स्टोरेज टैंक और डिकोलराइजिंग टैंक खाली होते हैं। न्यूट्रलाइजिंग लिक्विड स्टोरेज टैंक, इंटरमीडिएट लिक्विड स्टोरेज टैंक और डिकोलराइजिंग टैंक के डिस्चार्ज टैंक को तीन टैंकों को जोड़ने के लिए एक ही समय में खोला जा सकता है, और न्यूट्रलाइजिंग लिक्विड इंटरमीडिएट लिक्विड स्टोरेज टैंक और गुरुत्वाकर्षण द्वारा डिकोलराइजिंग टैंक को भरता है।
डिकोलोरिंग टैंक में जोड़े गए ताजा सक्रिय कार्बन की मात्रा को प्रेषित करने वाले तरल के सूचकांक (आमतौर पर प्रकाश संचारण के रूप में जाना जाता है) के अनुसार नियंत्रित किया जाता है। यदि डिकोलराइजिंग टैंक का नमूना फ़िल्टर पेपर द्वारा फ़िल्टर किया जाता है और प्रकाश संचारित पर्याप्त नहीं है, तो नमूना परीक्षण योग्य होने तक ताजा सक्रिय कार्बन को जोड़ा जाना चाहिए।
चूंकि xylose समाधान में कई पिगमेंट अपेक्षाकृत कम तापमान पर सक्रिय कार्बन द्वारा अधिक आसानी से adsorbed होते हैं, इसलिए चीनी समाधान को decolorization टैंक में प्रवेश करने से पहले 50-52 डिग्री तक ठंडा किया जाना चाहिए। इस तापमान का एक और फायदा यह है कि प्री-कैशन एक्सचेंज में प्रवेश करते समय डिकोलोरेटेड सॉल्यूशन को ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।
3। पूर्व-कैशन एक्सचेंज
प्राथमिक decolorized समाधान में निहित राख, कार्बनिक एसिड और कार्बनिक एसिड को आयन एक्सचेंज द्वारा हटाने की आवश्यकता होती है। प्राथमिक decolorized समाधान का PH लगभग 3.2 है, जो स्पष्ट रूप से अम्लीय है। राल एक्सचेंज क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करने के दृष्टिकोण से, इसे पहले एक्सचेंज के लिए आयन एक्सचेंज कॉलम में प्रवेश करना चाहिए। हालांकि, न्यूट्रलाइजेशन प्रक्रिया के प्राथमिक विघटित समाधान में उच्च कैल्शियम सामग्री के कारण, चीनी समाधान में एक उच्च कठोरता होती है, और सीधे आयन एक्सचेंज कॉलम में प्रवेश करने से आयनों एक्सचेंज राल के लिए महान विषाक्तता का कारण होगा। इसलिए, प्राथमिक डिकोलॉरिज्ड समाधान को प्री-कैशन एक्सचेंज द्वारा नरम करने की आवश्यकता है। प्री-कैशन एक्सचेंज प्रक्रिया के दौरान, चीनी समाधान में cations (मुख्य रूप से ca 2+) को हाइड्रोजन आयनों (h+) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और PH 1 से गिरता है। 5-2। 0} । अकार्बनिक एसिड सामग्री का पता लगाया जाता है, और यह एक्सचेंज से पहले एक्सचेंज के बाद काफी अधिक है।
Xylose हाइड्रोलाइज़ेट की एक विशेषता होती है कि इसका संचार पीएच की कमी के साथ बढ़ता है, मुख्य रूप से क्योंकि रंगीन पदार्थों के प्रकाश अवशोषण विशेषताएं पीएच से प्रभावित होती हैं। प्री-कैशन एक्सचेंज की प्रक्रिया में, राल वर्णक के हिस्से को अवशोषित करता है और एक ही समय में पीएच कम हो जाता है, इसलिए संप्रेषण काफी बढ़ जाता है। जैसे -जैसे राल की विनिमय क्षमता कम हो जाती है, पिगमेंट को अवशोषित करने की इसकी क्षमता भी कम हो जाती है, इसलिए आउटपुट का प्रसारण भी समकालिक रूप से कम हो जाता है। राल विनिमय क्षमता का नुकसान आउटपुट के प्रसारण में कमी से भी देखा जा सकता है।
चीनी समाधान में कैल्शियम आयन सामग्री का पता लगाना अपेक्षाकृत जटिल और समय लेने वाला है। आमतौर पर, इनपुट और आउटपुट की अकार्बनिक एसिड सामग्री और आउटपुट के संप्रेषण को यह पता लगाने के लिए मापा जाता है कि राल अमान्य है या नहीं। चीनी समाधान के नरम प्रभाव को सुनिश्चित करने के लिए, एक्सचेंज एंड पॉइंट को निर्धारित करने के लिए अकार्बनिक एसिड और प्रेषितता का पता लगाने के अलावा, यह आम तौर पर अनुभव के अनुसार निर्धारित किया जाता है कि प्री-कैशन एक्सचेंज की अतिरिक्त तरल मात्रा नहीं होगी। राल की मात्रा से 8 गुना अधिक।
एक्सचेंज कॉलम एक्सचेंज एंड पॉइंट तक पहुंचने के बाद, राल की विनिमय क्षमता मूल रूप से खो जाती है, और राल की विनिमय क्षमता को पुनर्जीवित करने के लिए एक पतला एसिड समाधान के साथ राल धोने की प्रक्रिया को उत्थान कहा जाता है। पतला एसिड समाधान में हाइड्रोजन आयनों की एक उच्च सांद्रता होती है। पुनर्जनन प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रोजन आयनों को राल पर adsorbed अशुद्धता के साथ आदान -प्रदान किया जाता है। अशुद्धता के उद्धरणों को पुनर्जनन अपशिष्ट तरल के साथ डिस्चार्ज किया जाता है, और हाइड्रोजन आयन राल में प्रवेश करते हैं। फ्रंट केशन एक्सचेंज का उत्थान आमतौर पर अन्य केशन एक्सचेंज प्रक्रियाओं से अलग होता है, जिसमें सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग पुनर्जनन के लिए नहीं किया जा सकता है, लेकिन केवल हाइड्रोक्लोरिक एसिड। क्योंकि फ्रंट केशन एक्सचेंज के विफल होने के बाद कैल्शियम आयनों की एक बड़ी मात्रा राल पर सोख दी जाती है, कैल्शियम आयनों को सल्फेट के साथ गठबंधन किया जाता है, जो राल पर कैल्शियम सल्फेट वर्षा का निर्माण करने के लिए होता है और यह मुश्किल होता है, जिससे राल गंभीर मामलों में कठोर हो जाती है। अन्य उद्धरण विनिमय प्रक्रियाओं को सल्फ्यूरिक एसिड या हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पुनर्जीवित किया जा सकता है क्योंकि राल पर कम कैल्शियम आयन होते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के साथ पुनर्जनन का लाभ यह है कि लागत हाइड्रोक्लोरिक एसिड की तुलना में थोड़ी कम है, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पुनर्जनन का लाभ यह है कि पुनर्जनन प्रभाव सल्फ्यूरिक एसिड की तुलना में बेहतर है। सभी कारकों को ध्यान में रखते हुए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड पुनर्जनन की सिफारिश की जाती है।
हाइड्रोक्लोरिक एसिड की मात्रा को बचाने के लिए, फ्रंट केशन एक्सचेंज के पुनर्जनन को पहले पुनर्नवीनीकरण हाइड्रोक्लोरिक एसिड में भिगोया जा सकता है, फिर ताजा पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड में भिगोया जाता है, और फिर पानी के साथ rinsed। क्योंकि फ्रंट केशन एक्सचेंज के बाद राल पर अधिक कैल्शियम आयन होते हैं, पानी के साथ rinsed का इस्तेमाल किया पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जा सकता है, लेकिन सीधे सीवेज उपचार स्टेशन में छुट्टी दे दी जाती है। यह भी अन्य cation विनिमय प्रक्रियाओं से अलग है।
4। आयन एक्सचेंज
प्री-कैशन एक्सचेंज के बाद, चीनी समाधान में अशुद्धता के एक बड़े हिस्से को हटा दिया जाता है, और पीएच 1 पर गिर जाता है। 5-2। 0। यह आयन एक्सचेंज कॉलम में पारित किया गया है, और चीनी समाधान में आयनों (मुख्य रूप से सल्फेट आयनों और कार्बनिक एसिड आयनों) को जल्दी से आयनों के एक्सचेंज राल पर हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ आदान -प्रदान किया जाता है और हटा दिया जाता है। डिस्चार्ज किए गए चीनी समाधान का पीएच तेजी से 7 तक बढ़ जाता है। 5-9। 0, और अकार्बनिक एसिड का नमूना पता लगाना है<0.01%.
आयनों विनिमय प्रक्रिया के दौरान, पीएच तेजी से बढ़ता है, जबकि राल पिगमेंट का एक हिस्सा है। संयुक्त प्रभाव के परिणामस्वरूप, आयन एक्सचेंज के शुरुआती चरण में डिस्चार्ज का प्रसारण फ़ीड की तुलना में काफी अधिक है। जैसे -जैसे एक्सचेंज आगे बढ़ता है, Adsorb पिगमेंट के लिए राल की क्षमता भी कम हो जाती है, और डिस्चार्ज का प्रसारण भी धीरे -धीरे कम हो जाता है, और अंतिम संचारण फ़ीड की तुलना में थोड़ा कम होता है। आयन एक्सचेंज डिस्चार्ज के संचारण में कमी भी राल की विनिमय क्षमता के नुकसान को दर्शाती है।
आयन एक्सचेंज कॉलम एक्सचेंज के अंत तक पहुंचने के बाद, आयन राल विफल हो जाता है और इसे एक पतला क्षार समाधान के साथ धोने और पुनर्जीवित करने की आवश्यकता होती है। Xylose उद्योग आमतौर पर कास्टिक सोडा (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) का उपयोग करता है। पतला क्षार समाधान में हाइड्रॉक्साइड आयनों की एक उच्च सांद्रता होती है। पुनर्जनन प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रॉक्साइड आयनों को राल पर adsorby आयनों के साथ आदान -प्रदान किया जाता है। अशुद्धता आयनों को पुनर्जनन अपशिष्ट तरल के साथ छुट्टी दे दी जाती है, और हाइड्रॉक्साइड आयन राल में प्रवेश करते हैं।
कास्टिक सोडा की मात्रा को बचाने के लिए, सिंगल आयन एक्सचेंज के उत्थान को पहले पुनर्नवीनीकरण क्षार समाधान में भिगोया जा सकता है, फिर ताजा पतला क्षार समाधान के साथ धोया जाता है, और फिर पानी के साथ rinsed। पुनर्नवीनीकरण क्षार समाधान के बाद अपशिष्ट क्षार समाधान का उपयोग किया जाता है, इसका उपयोग पुन: उपयोग के लिए कोई मूल्य नहीं है और इसे सीवेज उपचार स्टेशन में छुट्टी दे दी जाती है; लेकिन ताजा पतला क्षार समाधान के साथ धोने के बाद डिस्चार्ज किए गए पतला क्षार समाधान ने बाद में उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण क्षार पूल में प्रवेश किया।
5। एकल उद्धरण विनिमय
सिंगल एनियन एक्सचेंज के बाद, चीनी घोल में अधिकांश अशुद्धता आयनों को हटा दिया जाता है, लेकिन चीनी समाधान में अशुद्धता आयनों को पूरी तरह से हटाने के लिए, उच्च गुणवत्ता वाले शुद्ध चीनी प्राप्त करने के लिए बार-बार केशन एक्सचेंज और आयनों एक्सचेंज के माध्यम से बार-बार गुजरना आवश्यक है समाधान। आयनों के तरल को केशन एक्सचेंज कॉलम में पारित होने के बाद, चीनी समाधान में शेष छोटी मात्रा में सेशन (मुख्य रूप से कैल्शियम आयनों) को हाइड्रोजन आयनों के साथ कैशन एक्सचेंज राल पर एक्सचेंज किया जाता है और हटा दिया जाता है। डिस्चार्ज किए गए चीनी समाधान का पीएच 2 पर गिर जाता है। 5-3। 0। अकार्बनिक एसिड सामग्री का पता लगाया जाता है। एक्सचेंज से पहले इसका पता नहीं लगाया जा सकता है, लेकिन यह 0 के बीच है। 0 1% और 0.05% एक्सचेंज के बाद।
आयनों के विनिमय प्रक्रिया के दौरान, राल के एक हिस्से में राल का हिस्सा और पीएच एक ही समय में गिरता है, इसलिए डिस्चार्ज की गई सामग्री का प्रकाश संप्रेषण भी समकालिक रूप से कम हो जाता है। राल एक्सचेंज क्षमता का नुकसान आयनों विनिमय में डिस्चार्ज सामग्री के प्रकाश संप्रेषण से भी देखा जा सकता है।
आयन एक्सचेंज कॉलम एक्सचेंज के अंत तक पहुंचने के बाद, आयनों राल विफल हो जाता है और पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ धोने से पुनर्जीवित होने की आवश्यकता होती है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड की मात्रा को बचाने के लिए, एनियन एक्सचेंज के पुनर्जनन को पहले पुनर्नवीनीकरण हाइड्रोक्लोरिक एसिड में भिगोया जा सकता है, फिर ताजा पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ धोया जाता है, और फिर पानी के साथ rinsed। पुनर्नवीनीकरण हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के बाद अपशिष्ट एसिड का उपयोग पुन: उपयोग के लिए कोई मूल्य नहीं है और इसे सीवेज उपचार स्टेशन में छुट्टी दे दी जाती है; लेकिन ताजा पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के बाद डिस्चार्ज किए गए पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान को बाद में उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण एसिड पूल में धोया जाता है।
6। प्राथमिक वाष्पीकरण
हाइड्रोलाइज़ेट में चीनी एकाग्रता (आमतौर पर चीनी एकाग्रता के रूप में जाना जाता है) आम तौर पर 6 है। 0-8। 5% अपवर्तक सूचकांक। चूंकि इसका उपयोग किए जाने पर नया आयन एक्सचेंज कॉलम पतला हो जाएगा और जब यह अक्षम हो जाता है, तो चीनी समाधान एकाग्रता 4 पर गिर जाती है। 5-6। नकारात्मक और एक सकारात्मक। चीनी समाधान की एकाग्रता 26 तक बढ़ जाती है। 0-28। इसी समय, चीनी समाधान में अशुद्धियों की एकाग्रता भी बहुत बढ़ जाती है, जो बाद की शुद्धि प्रक्रिया के लिए सुविधा प्रदान करती है और बाद में शुद्धिकरण के बाद चीनी समाधान की गुणवत्ता सुनिश्चित करती है (एक ही अशुद्धता सामग्री के तहत, चीनी एकाग्रता अधिक है , इसकी पवित्रता जितनी अधिक है)।
प्राथमिक सकारात्मक तरल को अनुक्रम में चार-प्रभाव गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरण के पहले, दूसरे, तीसरे और चौथे प्रभावों में पंप किया गया है, और फिर चौथे प्रभाव से बाहर आने के बाद द्वितीयक डिकोलोराइजेशन को भेजा गया है। जब चीनी तरल प्रत्येक प्रभाव के माध्यम से बहती है, तो प्रत्येक प्रभाव वाष्पित हो जाता है और पानी के एक हिस्से को हटा देता है, और प्रत्येक प्रभाव के साथ चीनी एकाग्रता बढ़ जाती है। वाष्पीकरण निर्वहन की चीनी एकाग्रता को पहले प्रभाव में प्रवेश करने वाले गर्म ताजा भाप की मात्रा को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। घना
कंपनी वाष्पीकरण के पूरी तरह से स्वचालित संचालन का एहसास करने के लिए चार-प्रभाव गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरण के लिए स्वचालित नियंत्रण उपकरण प्रदान कर सकती है, जिससे वाष्पीकरण के ऑपरेटर को समाप्त किया जा सकता है।
चीनी तरल में निहित आइसोवोलैटाइल कार्बनिक एसिड का एक हिस्सा भी वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान वाष्पित और हटा दिया जाता है, जिनमें से कुछ को वैक्यूम पंप द्वारा दूर पंप किया जाता है, और कुछ घनीभूत पानी में प्रवेश करते हैं। प्राथमिक वाष्पीकरण द्वारा उत्पादित कंडेनसेट पानी में बड़ी मात्रा में कार्बनिक एसिड होते हैं, इसलिए यह रीसाइक्लिंग के लिए उपयुक्त नहीं है और आमतौर पर सीधे सीवेज ट्रीटमेंट स्टेशन पर डिस्चार्ज किया जाता है।
7। माध्यमिक विघटन
चीनी तरल प्राथमिक वाष्पीकरण से होकर गुजरने के बाद, एकाग्रता बढ़ जाती है, और इसमें रंगीन पदार्थों की एकाग्रता भी एक ही समय में बढ़ जाती है। इसके अलावा, कुछ कार्बनिक पदार्थ वाष्पीकरण के उच्च तापमान की कार्रवाई के तहत नए रंगीन पदार्थों का उत्पादन करते हैं। प्राथमिक वाष्पीकरण के बाद चीनी तरल का प्रकाश संप्रेषण लगभग 20% हो जाता है।
द्वितीयक डिकोलोराइजेशन सक्रिय कार्बन की खपत को कम करने के लिए प्राथमिक डिकोलोराइजेशन की तरह अर्ध-काउंटरक्यूरेंट डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया का भी उपयोग कर सकता है। पहले वाष्पीकरण के बाद, चीनी समाधान का तापमान 60 और 65 डिग्री के बीच होता है। प्राथमिक विघटन के विपरीत, माध्यमिक विघटन को चीनी समाधान को ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।
8. दो-आयन विनिमय
माध्यमिक विघटन के बाद, चीनी समाधान का पीएच 1.8 और 2.3 के बीच होता है, और यह अशुद्धता आयनों को हटाने के लिए जारी रखने के लिए द्वितीयक आयन विनिमय प्रक्रिया में भेजा जाता है।
माध्यमिक विनिमय का भार प्राथमिक विनिमय की तुलना में बहुत छोटा है। Xylose उद्योग में माध्यमिक विनिमय करने के कई तरीके हैं: एक पहले दो आयनों और फिर दो यांगों से गुजरना है; दूसरे को पहले दो यांगों और फिर दो आयनों से गुजरना है; और दूसरा श्रृंखला में यांग कॉलम और आयन कॉलम का उपयोग करने के लिए है, उन्हें एक ही समय में उपयोग में डाल दिया, और उन्हें एक ही समय में पुन: प्राप्त करें। पहली विधि में सबसे कम एसिड और क्षार खपत है, दूसरी विधि में आयनों राल के लिए बेहतर सुरक्षा है, और तीसरी विधि संचालित करने के लिए सबसे सुविधाजनक है। यह पहली विधि का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
दो-ऐनियन एक्सचेंज के बाद, द्वितीयक डिकोलोरेटेड लिक्विड का पीएच 7 तक बढ़ जाता है। 0-8। 0। शुरुआती डिस्चार्ज का प्रसारण फ़ीड की तुलना में काफी अधिक है, लेकिन जैसे -जैसे विनिमय आगे बढ़ता है, एडीएसओआरबी पिगमेंट के लिए राल की क्षमता भी कम हो जाती है, और डिस्चार्ज का प्रसारण धीरे -धीरे कम हो जाता है, और अंत में संप्रेषण के करीब होता है। भोजन।
दो-ओनियन एक्सचेंज कॉलम एक्सचेंज के अंत तक पहुंचने के बाद, इसे कास्टिक सोडा (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) पतला क्षार समाधान के साथ पुनर्जीवित किया जाता है। क्योंकि दो-आयन एक्सचेंज तक पहुंचने वाले चीनी घोल की गुणवत्ता पहले से ही बहुत अच्छी है, दो-आयनों के उत्थान को अब पुनर्नवीनीकरण क्षार समाधान में भिगोया जा सकता है, लेकिन केवल ताजा पतला क्षार समाधान में भिगोया जा सकता है और फिर पानी के साथ rinsed। ताजा पतला क्षार समाधान के बाद डिस्चार्ज किए गए पतला क्षार समाधान को धोया जाता है और बाद में उपयोग के लिए रिकवरी क्षार पूल में प्रवेश करता है।
9। दो-यंग विनिमय
दो-यिन एक्सचेंज के बाद, दो-यिन तरल का पीएच 3 पर वापस आ जाता है। 5-5। 0, और आउटपुट सामग्री का संचार 90%से अधिक तक बढ़ जाता है।
दो-यांग एक्सचेंज कॉलम एक्सचेंज के अंत तक पहुंचने के बाद, इसे पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पुनर्जीवित किया जाता है। दो-यांग पुनर्जनन को अब पुनर्नवीनीकरण एसिड में भिगोया नहीं जा सकता है, लेकिन केवल ताजा पतला एसिड से धोया जा सकता है और फिर पानी के साथ rinsed किया जा सकता है। ताजा पतला एसिड वॉश के बाद डिस्चार्ज किए गए पतला एसिड ने बाद में उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण एसिड पूल में प्रवेश किया।
10। तीन बार की श्रृंखला विनिमय
चीनी समाधान तीन बार के एक्सचेंज में प्रवेश करने के बाद, यह पहले से ही बहुत शुद्ध है। तीन बार के एक्सचेंज का लोड बहुत छोटा है, लेकिन तीन बार के एक्सचेंज में चीनी समाधान की गुणवत्ता की पूरी तरह से गारंटी देने में एक महान भूमिका निभाता है। क्योंकि तीन बार के एक्सचेंज का भार छोटा है, इसलिए चरणों में विनिमय करने की कोई आवश्यकता नहीं है, और यिन और यांग कॉलम आमतौर पर श्रृंखला में आदान-प्रदान किया जाता है।
ENCO कंपनी ने एक विशेष श्रृंखला विनिमय विधि पेश की है जो चीनी समाधान की गुणवत्ता की बेहतर गारंटी दे सकती है और आयन एक्सचेंज राल की विनिमय क्षमता का पूरा उपयोग कर सकती है। यानी, छह आयन एक्सचेंज कॉलम का उपयोग किया जाता है:
नंबर 1 नकारात्मक कॉलम, नंबर 2 पॉजिटिव कॉलम, नंबर 3 नकारात्मक कॉलम, नंबर 4 पॉजिटिव कॉलम, नंबर 5 नकारात्मक कॉलम और नंबर 6 पॉजिटिव कॉलम।
कॉलम 2, 4 और 6 के निर्वहन की चालकता सूचकांक का उपयोग एक्सचेंज कॉलम की विफलता का न्याय करने के लिए किया जाता है।
चीनी समाधान को पहले नंबर 1- → नहीं के माध्यम से एक्सचेंज किया जाता है। 2- → नहीं। 3- → नहीं। 4। कॉलम 1 और 2 पहले विफल हो जाते हैं, और उत्थान पुनर्जनन के लिए रोक दिया जाता है; चीनी समाधान की प्रवाह दिशा बदलकर नंबर 3- → नहीं है। 4- → नहीं। 5- → नहीं। विनिमय के लिए 6।
कॉलम 3 और 4 पहले विफल हो जाते हैं, और पुनर्जनन के लिए एक्सचेंज को रोक दिया जाता है; चीनी समाधान की प्रवाह दिशा बदलकर नंबर 5- → नहीं है। 6- → नहीं। 1- → नहीं। 2 एक्सचेंज के लिए। कॉलम 5 और 6 पहले विफल हो जाते हैं, और उत्थान को उत्थान के लिए रोक दिया जाता है। यह चक्र दोहराया जाता है, और आदान -प्रदान और उत्थान अनुक्रम में किया जाता है।
तीन श्रृंखला एक्सचेंजों के बाद, चीनी समाधान का पीएच 5 है। 0-6। 0, और डिस्चार्ज का प्रसारण 95%से अधिक हो जाता है। तृतीयक एक्सचेंज कॉलम का उत्थान केवल ताजा पतला कास्टिक सोडा समाधान या ताजा पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान का उपयोग कर सकता है। पतला कास्टिक सोडा समाधान या ताजा पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान का उपयोग करने के बाद डिस्चार्ज किया गया, क्रमशः रिकवरी क्षार पूल और रिकवरी एसिड पूल में प्रवेश करता है।
चार। निष्कर्षण अनुभाग
1। माध्यमिक एकाग्रता
तीन-चरण तरल को माध्यमिक एकाग्रता के लिए बहु-प्रभाव गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरणकर्ता में पंप किया जाता है। जब चीनी समाधान प्रत्येक प्रभाव के माध्यम से बहता है, तो प्रत्येक प्रभाव वाष्पित हो जाता है और पानी के एक हिस्से को हटा देता है, और प्रत्येक प्रभाव के साथ चीनी एकाग्रता बढ़ जाती है। वाष्पीकरण निर्वहन की चीनी एकाग्रता को पहले प्रभाव में प्रवेश करने वाले ताजा हीटिंग स्टीम की मात्रा को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। चीनी समाधान के बाद 55-60%के अपवर्तक सूचकांक पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, इसे तीसरे एकाग्रता के लिए भेजा जाता है।
चूंकि फ़ीड शुगर समाधान दूसरी एकाग्रता में बहुत शुद्ध है, इसलिए इसमें गैर-चीनी कार्बनिक अशुद्धियों को अधिक अच्छी तरह से हटा दिया जाता है। इसलिए, वाष्पीकरण द्वारा उत्पादित घनीभूत पानी भी अपेक्षाकृत शुद्ध है और इसे पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। यह आम तौर पर स्लैग वाशिंग पानी के रूप में अपशिष्ट अवशेष उपचार अनुभाग में भेजा जाता है।
2। तीसरा एकाग्रता
द्वितीयक एकाग्रता के बाद सिरप तीसरे एकाग्रता के लिए मानक बाष्पीकरणकर्ता में वैक्यूम-अवशोषित है। सामग्री को केंद्रित और जोड़ते समय, सिरप एकाग्रता और तरल स्तर धीरे -धीरे बढ़ता है। हीटिंग स्टीम की मात्रा को समायोजित करके पानी के वाष्पीकरण की गति को नियंत्रित किया जा सकता है, और एकाग्रता और तरल स्तर में वृद्धि की गति को खिलाने की मात्रा को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। यह सबसे अच्छा है कि एकाग्रता डिस्चार्ज एकाग्रता के करीब है जब वाष्पीकरण पूर्ण तरल स्तर तक पहुंचता है। पूर्ण तरल स्तर पर खिलाना बंद कर दें और समय की अवधि के लिए ध्यान केंद्रित करना जारी रखें जब तक कि एकाग्रता डिस्चार्ज एकाग्रता तक नहीं पहुंच जाती है, और प्राकृतिक क्रिस्टलीकरण द्वारा उत्पादित क्रिस्टल की मात्रा पर्याप्त है। फिर हीटिंग स्टीम को बंद करें, वैक्यूम पंप को रोकें, वैक्यूम को तोड़ें, और एकाग्रता चक्र को पूरा करने के लिए क्रिस्टलीकरण में सामग्री को डिस्चार्ज करें।
मानक बाष्पीकरणकर्ता एक एकाग्रता चक्र पूरा करने के बाद, आप शुगर समाधान को फिर से शुरू करने के लिए वैक्यूम पंप शुरू कर सकते हैं, और फिर फिर से सांद्रता के लिए हीटिंग स्टीम को चालू कर सकते हैं। यह चक्र चीनी समाधान को केंद्रित करने की प्रक्रिया को पूरा करने के लिए दोहराया जाता है।
एकाग्रता के लिए एक मानक बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करते समय, फ़ीड सिरप एकाग्रता अपेक्षाकृत अधिक हो सकती है, जब तक कि यह अत्यधिक मोटाई के कारण फ़ीड पाइप को अवरुद्ध नहीं करता है। इस तरह, केंद्रित चीनी घोल में अधिकांश पानी को माध्यमिक एकाग्रता के लिए बहु-प्रभाव वाष्पीकरण द्वारा हटा दिया जाता है, और केवल एक छोटा सा हिस्सा तृतीयक एकाग्रता के लिए एकल-प्रभाव मानक बाष्पीकरणकर्ता द्वारा हटा दिया जाता है।
3। कूलिंग क्रिस्टलीकरण
तीन सांद्रता के बाद उत्पादित क्रिस्टल के साथ चीनी पेस्ट के बाद क्रिस्टलाइज़र में प्रवेश किया जाता है, शुगर पेस्ट की शीतलन गति को क्रिस्टलीकरण जैकेट और केंद्रीय शीतलन कॉइल में परिसंचारी शीतलन पानी के तापमान को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है।
क्रिस्टलीकरण की शुरुआत में, क्योंकि क्रिस्टल अनाज अभी भी छोटे हैं और क्रिस्टल का कुल सतह क्षेत्र भी छोटा है, क्रिस्टलीकरण की गति भी धीमी है, और धीमी ठंडी गति को नियंत्रित करने की आवश्यकता है; क्रिस्टलीकरण के बाद के चरण में, क्योंकि क्रिस्टल अनाज बढ़ गए हैं और क्रिस्टल का कुल सतह क्षेत्र भी बड़ा है, क्रिस्टलीकरण की गति भी तेज है, और तेजी से शीतलन की गति को नियंत्रित किया जा सकता है।
4। केन्द्रापसारक पृथक्करण
क्रिस्टलीकरण पूरा होने के बाद, चीनी का पेस्ट गुरुत्वाकर्षण द्वारा फ़ीड गर्त में बहता है, और फिर फ़ीड गर्त से प्रत्येक सेंट्रीफ्यूज तक बहता है। चीनी के पेस्ट को अवसादन से रोकने के लिए, फ़ीड गर्त को लगातार हिलाया जाना चाहिए और जैकेट को लगातार तापमान के पानी में रखा जाता है। चीनी पेस्ट सेंट्रीफ्यूज में प्रवेश करने के बाद, इसे उच्च गति से घूमने के लिए अपकेंद्रित्र द्वारा संचालित किया जाता है, जिससे चीनी पेस्ट के वजन के सैकड़ों या हजारों गुना का केन्द्रापसारक बल उत्पन्न होता है। केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत, चीनी पेस्ट की माँ शराब को सेंट्रीफ्यूज ड्रम पर स्क्रीन के माध्यम से बाहर फेंक दिया जाता है, और क्रिस्टल ड्रम में अवरुद्ध होते हैं। पृथक्करण के बाद के चरण में, क्रिस्टल को साफ पानी से धोया जाता है, और धोने का तरल उत्पादन लाइन में वापस आ जाता है। धोने के बाद, धोने के पानी को पूरी तरह से सूखने के लिए समय की अवधि के लिए अपकेंद्रित्र जारी रखें, फिर xylose क्रिस्टल को उतारने के लिए अपकेंद्रित्र को रोकें और उन्हें एक स्क्रू कन्वेयर के माध्यम से सूखने के लिए भेजें।
5। सुखाना
ड्रायर में प्रवेश करने के बाद, xylose क्रिस्टल गर्म हवा द्वारा उड़ाए जाते हैं और एक द्रवित अवस्था में गर्म हवा में अर्ध-निलंबित होते हैं। ड्रायर से गुजरने पर xylose क्रिस्टल गर्म हवा के संपर्क में हैं। सूखने के बाद क्रिस्टलीकृत xylose की नमी को फ़ीड गति, हवा की मात्रा और हवा के तापमान को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। फ़ीड की गति या हवा की मात्रा जितनी धीमी होती है, उतनी ही पूरी तरह से सामग्री गर्म हवा से संपर्क करती है, और डिस्चार्ज की गई सामग्री की नमी कम होती है; हवा का तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से नमी वाष्पित होती है, और डिस्चार्ज की गई सामग्री की नमी कम होती है।
Xylose क्रिस्टल ड्रायर में प्रवेश करने से पहले, ड्रायर को पहले शुरू किया जाना चाहिए और हवा की मात्रा और हवा का तापमान स्थिर होने के लिए समायोजित किया गया है। ड्रायर और गर्म हवा को केवल तभी बंद किया जा सकता है जब सभी क्रिस्टलीकृत xylose सूखने और खाली होने के बाद।
6। पैकेजिंग
Xylose उद्योग वर्तमान में ज्यादातर मैनुअल पैकेजिंग का उपयोग करता है। सूखे क्रिस्टलीकृत Xylose ड्रायर से बाहर आने के बाद, यह स्टेनलेस स्टील में स्क्वायर गर्त प्राप्त करने में आता है, और फिर एक चम्मच बाल्टी के साथ स्कूप किया जाता है और पैकेजिंग बैग में भर जाता है जो एक प्लास्टिक फिल्म इनर बैग के साथ कवर किया गया है। उसी समय, इसे एक पैमाने से तौला जाता है। जब भरने का वजन आवश्यक वजन तक पहुंच जाता है, तो आंतरिक बैग को प्लास्टिक की रस्सी से बांधा जाता है और बाहरी बैग को सिलाई मशीन के साथ सील कर दिया जाता है। पैकेजिंग के दौरान, तैयार उत्पाद विश्लेषण और परीक्षण के लिए नमूने प्राप्त वर्ग गर्त से लिया जाना चाहिए।
क्रिस्टलीकृत Xylose पैक किए जाने के बाद, यह एक तैयार उत्पाद बन जाता है और इसे सीधे भंडारण के लिए भेजा जाता है या बेचा जाता है।
पाँच। अपशिष्ट अवशेष उपचार अनुभाग
हाइड्रोलिसिस सेक्शन में हाइड्रोलिसिस पॉट से स्प्रे किए गए मकई कोब अपशिष्ट अवशेष स्लैग स्प्रेइंग पूल में प्रवेश करते हैं, और आयन एक्सचेंज द्वारा बरामद मीठे पानी को जोड़ा जाता है (एक्सचेंज की शुरुआत में चीनी शीर्ष पानी या एक एकाग्रता के साथ पतली चीनी तरल<1% flowing out of the water top sugar before regeneration is called sweet water), and the stirring is turned on to make a slag suspension. Then the slag suspension is sent to the high-level storage tank with stirring by a non-clogging slag slurry centrifugal pump, and then flows to the horizontal spiral unloading centrifuge for continuous separation and dehydration to obtain dry slag and turbid slag water containing a large amount of fine slag. The dry slag is sent to the slag coal mixed combustion boiler, first dried by the flue gas flow, and then sent to the furnace for incineration by wind. The turbid slag water is sent to the plate and frame filter press or the folded belt vacuum filter for filtration, the filter cake is mixed with the dry slag for incineration, and the filtrate enters the slag cleaning water pool.
स्लैग वॉटर पूल में स्लैग पानी को हाइड्रोलिसिस सेक्शन में पंप किया जाता है, जो तरल बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में होता है। जब अवशेष निलंबन तैयार करने के लिए कॉर्नकॉब अपशिष्ट अवशेषों को मीठे पानी के साथ जोड़ा जाता है, तो जोड़ा गया पानी की मात्रा को नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि प्राप्त किया गया स्लैग पानी की अंतिम मात्रा हाइड्रोलिसिस सेक्शन में तरल धोने के लिए आवश्यक कच्चे माल के बराबर हो, अपर्याप्त या अत्यधिक होने के बिना। इस तरह, अपशिष्ट अवशेषों में निहित xylose पूरी तरह से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।
धारा 3 पानी की बचत, ऊर्जा बचत और पर्यावरण संरक्षण
एक। पानी की बचत के उपाय
Xylose उद्योग की एक उल्लेखनीय विशेषता इसकी उच्च पानी की खपत है। 2003 से पहले, कुछ उद्यमों ने 1 टन xylose का उत्पादन करने के लिए 1, 000 टन पानी का सेवन किया, और कुछ ने 600 टन से अधिक का सेवन किया। 2003 के बाद, सभी उद्यमों ने जल संरक्षण पर ध्यान देना शुरू कर दिया। अधिकांश उद्यमों ने अपने पानी की खपत को प्रति टन xylose के प्रति टन से कम कर दिया है, और कुछ उद्यमों ने इसे लगभग 260 टन तक कम कर दिया है। वर्तमान में, xylose की कीमत अधिक है, और Xylose और Xylitol की आपूर्ति कम आपूर्ति में है।
Xylose की कीमत 30, 000 yuan/ton से अधिक हो गई है, और यह कॉर्न कोब कच्चे माल के लिए प्रतिस्पर्धा में फ़्यूरफुरल उद्योग पर एक पूर्ण लाभ है। पानी की खपत और अपशिष्ट जल निर्वहन Xylose उद्योग के तेजी से विकास को प्रतिबंधित करने वाले प्रमुख कारक बन गए हैं। इसलिए, xylose उद्यमों को जल संरक्षण पर पूरा ध्यान देना चाहिए और पानी की बचत सुविधाओं में निवेश बढ़ाना चाहिए। Xylose उद्योग में सामान्य जल-बचत उपाय नीचे सूचीबद्ध हैं:
1। मकई कोब धोने
अधिकांश Xylose कंपनियां मकई के कोब धोने के लिए पपेरमैकिंग उद्योग से पेश किए गए हाइड्रोलिक पल्प क्रशर का उपयोग करती हैं। 3, 000 t/h xylose उत्पादन लाइन के लिए, हाइड्रोलिक पल्प क्रशर ऑपरेशन के दौरान लगभग 70 t/h पानी की खपत करता है, और सहायक मोटर पावर 55kW है। हाइड्रोलिक पल्प क्रशर को मकई कोब धोने के लिए एक यांत्रिक पैडल व्हील वॉशिंग मशीन द्वारा बदल दिया जाता है। ऑपरेशन के दौरान पानी की खपत लगभग 20 टी/एच है, और सहायक मोटर शक्ति 2.2kW है, जो बिजली और पानी दोनों को बचाता है। इस तरह, आयन एक्सचेंज प्रक्रिया से बरामद वाशिंग पानी और वाष्पीकरण प्रक्रिया ताजे पानी को जोड़ने के बिना मकई कोब धोने की जरूरतों को पूरा कर सकती है।
2। आयन विनिमय प्रक्रिया
आयन एक्सचेंज कॉलम के पुनर्जनन की विशेषताओं के अनुसार, आयन एक्सचेंज कॉलम के उत्थान से स्वच्छ और गंदे पानी को अलग करने और श्रेणियों में संग्रहीत करने के लिए कुछ उपकरण जोड़े जाते हैं। शुरुआत में, आयन एक्सचेंज कॉलम से अपशिष्ट को इसके उच्च सीओडी के कारण पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जा सकता है और इसे सीवेज के रूप में छुट्टी दे दी जाती है। मध्य अवधि में प्रवाहित कॉड 500 और 1000 के बीच होता है, जिसे पुनर्नवीनीकरण किया जाता है और मकई कोब धोने के लिए भेजा जाता है। अंतिम अवधि में प्रवाहित कॉड 500 से नीचे है और आयन एक्सचेंज कॉलम पुनर्जनन के अगले बैच के शुरुआती फ्लशिंग पानी के लिए एकत्र किया गया है, जिससे प्रक्रिया के पानी के पुनर्चक्रण और स्वच्छ पानी को बचाने का एहसास होता है।
3। वाष्पीकरण प्रक्रिया
वाष्पीकरण प्रक्रिया में कंडेनसर के लिए ठंडा पानी अब ताजे पानी का उपयोग नहीं करता है, लेकिन ठंडा पानी को प्रसारित करता है। परिसंचारी ठंडा पानी शीतलन टॉवर द्वारा ठंडा किया जाता है, और पुनरावृत्ति का पानी आयनों के विनिमय स्तंभ द्वारा उत्पन्न क्षारीय वाशिंग पानी पर निर्भर करता है; एक प्लेट हीट एक्सचेंजर को वाष्पीकरण प्रक्रिया के परिसंचारी शीतलन जल प्रणाली में जोड़ा जाता है, ताकि आयन एक्सचेंज फ्लशिंग पानी को परिसंचारी शीतलन वापसी पानी के साथ गर्मी का आदान -प्रदान करने की अनुमति मिल सके, शीतलन टॉवर के शीतलन लोड को कम किया जा सके, जबकि शीतलन की वाष्पीकरण मात्रा को कम करना टॉवर और ठंडा पानी के प्रसार की पुनःपूर्ति को बचाना।
4। स्टीम कंडेनसेट की वसूली
बाष्पीकरणकर्ता के पहले प्रभाव में, स्टीम-वाटर सेपरेटर और एक कंडेनसेट स्टोरेज टैंक और एक मैचिंग पंप को स्टीम कंडेनसेट को पुनर्प्राप्त करने और बॉयलर को भेजने के लिए एक मिलान पंप जोड़ें, जिससे बॉयलर की पानी की खपत कम हो सकती है। इसी समय, कंडेनसेट का उच्च तापमान भी कोयले की खपत को कम कर सकता है।
5. पानी की आपूर्ति कार्यशाला
पानी की आपूर्ति कार्यशाला नए जल उपचार उपकरणों जैसे कि इलेक्ट्रोडायलिसिस या रिवर्स ऑस्मोसिस का उपयोग करती है ताकि डिसाल्टेड पानी का उत्पादन किया जा सके। डिसाल्टेड पानी का उपयोग बॉयलर के पानी या पानी के लिए xylose कार्यशाला में आयन एक्सचेंज कॉलम को धोने के लिए किया जाता है, जो आयन एक्सचेंज कॉलम के बोझ को काफी कम कर सकता है और आयन एक्सचेंज कॉलम के सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है, जिससे आयन एक्सचेंज की संख्या कम हो सकती है कॉलम पुनर्जनन और आयन एक्सचेंज कॉलम को धोने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी को कम करना।
दो। ऊर्जा
Xylose कार्यशाला में मुख्य रूप से तीन प्रक्रियाएं, हाइड्रोलिसिस, वाष्पीकरण और सुखाने के साथ -साथ कार्यशाला हीटिंग के लिए भाप ऊर्जा की खपत भी होती है। इन प्रक्रियाओं में भाप की खपत को बचाने से, ऊर्जा संरक्षण प्राप्त किया जा सकता है। बेशक, कोयले की खपत को कम करने के लिए भस्मीकरण के लिए स्लैग-कोएल मिश्रित दहन बॉयलर को अपशिष्ट स्लैग भेजना भी एक महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत उपाय है। सामान्य ऊर्जा-बचत के उपाय इस प्रकार हैं:
1। हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया में ऊर्जा की बचत
हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया xylose उत्पादन लाइन में एक प्रमुख ऊर्जा उपभोक्ता है। हाइड्रोलिसिस पॉट में प्रवेश करने वाले तरल को पूरी तरह से प्रीहीट करने के लिए प्रत्येक प्रक्रिया की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करके हाइड्रोलिसिस की भाप की खपत को कम कर सकता है; उच्च तापमान अपशिष्ट जल और उच्च तापमान वाले हाइड्रोलिसिस तरल को डिस्चार्ज किए जाने पर उत्सर्जित गर्मी स्रोत सहित, हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान गर्मी स्रोत का निर्वहन किया जाता है, फ्लैश वाष्पीकरण के माध्यम से माध्यमिक भाप प्राप्त कर सकते हैं, जो उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग बाद के प्रभावों में भाप को गर्म करने के लिए किया जाता है। बहु-वाष्पीकरण प्रणाली; हाइड्रोलिसिस इन्सुलेशन प्रक्रिया के दौरान ऊपरी निकास पाइप से डिस्चार्ज किए गए भाप को बाद के प्रभावों में भाप को गर्म करने के लिए बहु-वाष्पीकरण प्रणाली में भी बरामद किया जा सकता है; हाइड्रोलिसिस द्वारा छिड़के गए उच्च तापमान वाले अपशिष्ट स्लैग का उपयोग तरल को गर्म करने के लिए किया जा सकता है जिसे हीटिंग कॉइल के माध्यम से गर्म करने की आवश्यकता होती है।
2। वाष्पीकरण प्रक्रिया में ऊर्जा की बचत
0 के ऊपर बॉयलर स्टीम प्रेशर को बढ़ाना। तीन बार के एकल-प्रभाव मानक बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करने और माध्यमिक वाष्पीकरण के पहले प्रभाव से द्वितीयक स्टीम का उपयोग करके चीनी समाधान एकाग्रता को बढ़ाना तीन बार के वाष्पीकरण के लिए गर्मी स्रोत के रूप में वाष्पीकरण भाप की खपत को बचा सकता है।
3। सूखने की प्रक्रिया में ऊर्जा की बचत
सुखाने की प्रक्रिया एक अधिक उन्नत निश्चित द्रवित बिस्तर का उपयोग करती है या xylose क्रिस्टल की शॉर्ट-सर्किटिंग घटना को कम करने के लिए द्रवित बिस्तर पर कंपन करती है, जो वाष्पीकरण भाप की खपत को बचा सकती है।
4. स्लैग भस्मीकरण
अपशिष्ट स्लैग का भड़काने से भाप की खपत कम नहीं हो सकती है, लेकिन यह कोयले की खपत को कम कर सकता है और उद्यम की ऊर्जा लागत को कम कर सकता है। अपशिष्ट स्लैग को भड़काने से, 1 टन xylose के उत्पादन में उपभोग किए गए 5000 kcal कोयला को 6 से 7 टन से 2 से 3 टन तक कम किया जा सकता है।
तीन। वातावरण संरक्षण
Xylose उद्यमों के पर्यावरण संरक्षण में एक अच्छा काम करने के लिए, हमें प्रदूषण के स्रोत से शुरू करना चाहिए। न केवल उत्पादित प्रदूषकों को मानकों को पूरा करने के लिए इलाज किया जाना चाहिए, बल्कि प्रदूषकों की पीढ़ी को भी सीमित सामाजिक संसाधनों को बचाने के लिए जितना संभव हो उतना कम किया जाना चाहिए। इस स्तर पर, मेरे देश के पर्यावरण संरक्षण ने कुल प्रदूषण नियंत्रण को लागू किया है। न केवल डिस्चार्ज को मानकों को पूरा करना चाहिए, बल्कि कुल सीओडी डिस्चार्ज भी क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
Xylose उद्योग द्वारा उत्पन्न व्यापक अपशिष्ट जल का COD आम तौर पर 5000 और 8000 के बीच होता है। अवायवीय किण्वन के माध्यम से, COD को 1200 और 1500 के बीच कम किया जा सकता है, और उत्पादित बायोगैस को भस्मीकरण के लिए बॉयलर को भेजा जा सकता है।
एनारोबिक किण्वन, एरोबिक किण्वन और वातन के बाद, सीओडी को 100 से नीचे कम किया जा सकता है, जो औद्योगिक अपशिष्ट जल के लिए पहले स्तर के डिस्चार्ज मानक तक पहुंच जाता है।