中國(guó)是世界上主要的食糖生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一,目前仍采用傳統(tǒng)的雙碳酸法、亞硫酸法/磷酸法制糖工藝,而膜分離技術(shù)由于其節(jié)能、高效、工藝簡(jiǎn)單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)將逐步替代傳統(tǒng)的分離工藝。GE卷式膜元件已被廣泛應(yīng)用于糖類的濃縮分離、脫色。對(duì)于糖類的濃縮,如采用傳統(tǒng)的熱濃縮工藝則有投資大、耗能高等弊端,而采用D系列納濾膜來對(duì)糖類進(jìn)行濃縮滲濾分離,由于其具有穩(wěn)定的分子截留率,因此可保證在低壓狀態(tài)下對(duì)糖類具有極高的截留率,達(dá)到濃縮效果。D系列納濾膜能夠?qū)⑻嵌葟?2 Brix濃縮至30 Brix,同時(shí)讓無機(jī)物從糖液中透出。在糖度為30Brix時(shí),D系列納濾膜對(duì)水的脫除率高達(dá)60%。G系列GM超濾膜和P系列PW超濾膜可被應(yīng)用于糖液的凈化,能夠脫除糖液中色度,可取代傳統(tǒng)的活性炭吸附工藝。在以上的應(yīng)用中,所有的膜元件皆采用特殊的膜流道,以減少對(duì)糖液的預(yù)過濾要求。
原料液的組成包括葡萄糖、果糖、蔗糖、葡聚糖、鹽及其他有機(jī)物(色度)和懸浮物,整個(gè)膜濃縮分離工藝為高溫(55℃)低壓操作,采用微濾—超濾—納濾的組合工藝,最終產(chǎn)品的特性見表所示。采用膜分離工藝替代或改造傳統(tǒng)制糖工藝將產(chǎn)生顯著的效益:
? 更小的糖損失
? 生產(chǎn)更高質(zhì)量的糖;
? 無化學(xué)藥品使用,不存在二次污染問題;
? 無濾泥排放
? 更高的生產(chǎn)效率,采用傳統(tǒng)的制糖工藝每噸甘蔗產(chǎn)125kg糖,而采用膜工藝每噸甘蔗產(chǎn)95-105kg精制糖。
各膜單元可描述為:
(1)微濾
? 0.3μm孔徑,(JX8040C,PVDF材質(zhì))
? 穩(wěn)定滲透通量在140L/m2h
? 切向錯(cuò)流通量20m3/h
? 去除原料液濁度
超濾
? 10,000 MWCO(PW8040,PES材質(zhì))
? 去除葡聚糖,膠質(zhì),脂肪
(3)納濾
? 300-150 MWCO(DK8040C,DL8040C三層復(fù)合膜)
? 在高溫高濃度狀態(tài)下,對(duì)蔗糖具有極高去除率