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阻垢剂在甘蔗糖蜜酒精污垢控制中的应用及阻垢机理研究
作 者: 郭立冬
导 师: 毛瑞丰
学 校: 广西大学
专 业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 甘蔗 糖蜜酒精 污垢 阻垢剂 机理
分类号: X792
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
针对甘蔗糖蜜酒精污垢问题的发生,研究了切实有效的污垢控制方法,选择蒸馏前除垢与蒸馏阻垢相结合的方法控制污垢发生,深入研究了化学阻垢法在甘蔗糖蜜酒精污垢控制中的应用,研制了一种甘蔗糖蜜酒精污垢控制阻垢剂,对阻垢机理进行了研究和讨论。(1)通过对甘蔗糖蜜酒精污垢对策分析,说明除垢和阻垢操作都是污垢控制的有效方法;挂片法的结果显示,硫酸钙溶液形成的污垢疏松,发酵液形成的污垢致密、不易脱落。(2)几种阻垢剂用于甘蔗糖蜜酒精污垢控制时,最适添加量分别是PESA和HDTMPA 50 mg·L1, EDTMPS和BHMTPMPA 75 mg-L1;四种复配方案中,4号复配阻垢剂的阻垢率达到了36.5%;阻垢剂的最佳作用环境是在成熟醪中添加复配阻垢剂后,在70℃条件下,以120r·min-1搅拌,作用3h。(3)复配阻垢剂的污垢控制实验结果显示,除垢法的污垢控制率为36.0%,阻垢法的污垢控制率为76.4%,除垢处理除去了部分可能在粗馏塔沉积的物质,为阻垢处理做了良好准备,阻垢使得醪液在粗馏塔高温高酒度的复杂环境中成垢沉积量减小,蒸馏前除垢与蒸馏阻垢相结合,污垢控制率可以达到92.6%。(4)通过X射线衍射、粒度分布、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、光学显微镜等手段分析和讨论了阻垢机理。设计了酵母-硫酸钙-阻垢剂的模拟实验,晶格畸变作用使硫酸钙晶体形态发生改变,晶体细小、粗糙、疏松易断裂,晶体颗粒更易于悬浮;分散作用和静电斥力阻止了硫酸钙晶核的长大,使晶体保持在微小状态悬浮于溶液中而不发生沉积。酵母细胞和有机物在100℃和30%酒度条件下与硫酸钙晶体聚结沉积。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-11 第一章 绪论 11-21 1.1 甘蔗糖蜜酒精生产污垢问题 11 1.2 污垢相关的硫酸钙晶体研究概述 11-13 1.3 污垢控制方法研究概述 13-14 1.3.1 机械法 13 1.3.2 物理法 13 1.3.3 化学法 13 1.3.4 微生物法 13-14 1.4 阻垢剂及阻垢机理的研究进展 14-16 1.4.1 阻垢剂的研究进展 14-15 1.4.2 本文选用的阻垢剂 15-16 1.4.3 阻垢机理 16 1.5 化学阻垢控制甘蔗糖蜜酒精生产污垢的研究方法 16-19 1.5.1 阻垢剂的效果评价 16-17 1.5.2 阻垢机理研究的表征方法 17-19 1.5.3 研究的技术路线 19 1.6 本文的研究意义 19-21 第二章 甘蔗糖蜜酒精污垢控制对策 21-28 2.1 材料与方法 21-25 2.1.1 试剂与设备 21-22 2.1.2 实验方法 22-24 2.1.3 公式定义与推理过程 24-25 2.2 结果与分析 25-27 2.2.1 不同溶液的挂片法结果分析 25-26 2.2.2 污垢控制对比分析 26-27 2.3 结论 27-28 第三章 甘蔗糖蜜酒精生产污垢控制阻垢剂的研制 28-36 3.1 材料与方法 28-30 3.1.1 试剂与设备 28-29 3.1.2 实验方法 29-30 3.2 结果与分析 30-35 3.2.1 阻垢剂添加量的优化 30-31 3.2.2 阻垢剂的复配 31-32 3.2.3 阻垢剂添加环境的优化 32-35 3.3 结论 35-36 第四章 复配阻垢剂的污垢控制实验研究 36-39 4.1 材料与方法 36-37 4.1.1 试剂与设备 36 4.1.2 实验方法 36-37 4.2 结果与分析 37-38 4.2.1 复配阻垢剂的污垢控制实验 37-38 4.2.2 复配阻垢剂的工艺验证 38 4.3 结论 38-39 第五章 阻垢机理研究 39-54 5.1 材料与方法 39-41 5.1.1 试剂与设备 39-40 5.1.2 实验方法 40 5.1.3 表征方法 40-41 5.2 结果与分析 41-52 5.2.1 XRD对比分析与讨论 41-42 5.2.2 粒度和比表面积结果分析与讨论 42-44 5.2.3 FT-ⅠR光谱分析与讨论 44-45 5.2.4 带能谱的扫描电子显微镜观察结果分析与讨论 45-48 5.2.5 光学显微镜观察 48-52 5.3 结论 52-54 第六章 结论与展望 54-56 6.1 结论 54 6.1.1 污垢控制方法 54 6.1.2 阻垢机理 54 6.2 创新点 54-55 6.3 展望 55-56 参考文献 56-62 致谢 62-63 攻读学位期间发表论文情况 63
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 轻工业废物处理与综合利用 > 食品工业
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