一种用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法技术

本发明专利技术涉及一种用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法。本发明专利技术主要包含一套完整的清洗系统，两条平行的淀粉糖脱盐工艺，保证淀粉糖脱盐至少运行一条线路。通过清洗系统实时在线监测每一个工艺段后端的检测指标，如有超过设定值，控制系统能够自动切换成平行工艺的另外一台设备，清洗系统可以只针对污染严重的设备进行单独清洗。通过智能在线清洗系统的控制，能够实现高效清洗，减少清洗水的用量，提高设备运行稳定性，能够保证淀粉糖脱盐过程长期稳定运行。本发明专利技术从在线监测、预处理、运行设备、清洗系统等多方面针对淀粉糖电渗析脱盐过程中的污染问题提出了有效的解决方案。程中的污染问题提出了有效的解决方案。程中的污染问题提出了有效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法


[0001]本专利技术属于淀粉糖脱盐
，具体涉及一种淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法。

技术介绍

[0002]糖类是人类生命活动不可缺失的营养物质，糖类不但更够给为人们提60%
‑
70%的热量，而且还是构成人体细胞的重要物质。人们从日常的食物中摄取的很多类碳水化合物，其中最主要的成份就是淀粉糖。淀粉糖经过人类体内的淀粉酶分解最终被人体吸收。玉米在粮食产量中占比最高，用玉米作为淀粉糖的原料是很多国家主要的技术工艺。
[0003]以玉米作为原料来生产淀粉糖，玉米在加工过程中由于原料、水以及催化剂等带来了很多杂质，经过活性炭或者填充树脂吸附后，大多数杂质能被吸附，再经过离子交换树脂精制，去除原料中的色素、无机盐等影响淀粉糖品质的杂质。在离子交换树脂精制作过程中，随着不断地吸附，其交换离子的效率逐渐降低，随后需要再生处理，经过不断的吸附与再生，最终离子交换树脂不能够恢复到最佳吸附能力，需要更换新的树脂。淀粉糖离子交换脱盐工艺不但需消耗大量酸、碱和新水等，而且还有大量的淀粉糖损失，所以必须对淀粉糖脱盐工艺进行技术升级。电渗析技术作为一种传统的脱盐技术，由于电渗析技术具有运行成本低、集成化与自动化程度高，已经广泛应用在食品、医药、化工等领域中，但是由于淀粉糖中含有多种有机物/污染物（如高分子蛋白、糖类、胶体悬浮物、钙镁离子及其他杂质离子等），这些组分易造成电渗析等体系的膜污染，电渗析装置在运行一段时间后，离子交换膜表面或内部被堵塞，引起膜电阻增大，隔室水流阻力升高，从而影响交换容量和脱盐率，甚至造成装置不能正常运行。淀粉糖脱盐系统在运行中，由于淀粉糖中含有大量的有机物，是微生物滋生的温床，因此需要进一步研发适用于淀粉糖电渗析脱盐膜污染防治方法。
[0004]利用电渗析法脱除糖液中的盐分是一种新的脱盐工艺方法，已有一些研究报，CN 105771663 A公开了一种用于淀粉糖水解液脱盐的电渗析装置，所述装置系统包括前处理装置系统、电渗析装置系统和清洗装置系统，用于淀粉糖的脱盐精制，仅仅是将电渗析技术应用到了淀粉糖脱盐工艺中，并未考虑到淀粉糖电渗析过程中膜系统的污染情况，整个系统很难稳定运行。CN 109761434 A公开了一种用于淀粉水解液脱盐的组合工艺方法，属于糖类脱盐
，涉及一种用于淀粉水解液脱盐的组合工艺方法，其特点是较少漏糖，提高脱盐效率，但是该方法在整个系统的稳定运行与放大实验很难有应用前景。
[0005]综上所述，鉴于电渗析脱盐工艺的存在的优缺点，对整个淀粉糖脱盐系统的智能化污染防控是制约电渗析技术在淀粉糖脱盐中应用的核心问题。淀粉水解液脱盐工艺在减少漏糖提高脱盐效率的同时，减少淀粉糖脱盐过程中的污染防控问题，保证膜系统连续、高效、稳定运行。

技术实现思路

[0006]本专利技术涉及一种用于淀粉糖电渗析脱盐过程中智能化污染防控方法，能够实现对
整个系统的定点清洗，同时保证系统稳定运行。
[0007]实现本专利技术的技术方案是：一种用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法，所述淀粉糖脱盐过程包含一套完整的在线清洗控制系统，两条平行的淀粉糖脱盐系统，淀粉糖经过淀粉糖脱盐系统即巴氏灭菌单元、高效换热器、进料槽、保安过滤器、超滤过滤单元、紫外杀菌单元、电渗析浓缩单元处理，通过控制系统能够实时在线检测各个单元进出口物料参数变化，在线监测各单元出料点的压力、温度、流量、糖度，实时传送到控制系统中，控制系统接收到信号后，根据设定程序，调节各个单元进出料口的参数，当各单元出口物料参数高于设定值，通过控制系统将物料切换至平行单元，控制系统开始对被污染单元进行定点清洗，保证整个体系稳定运行。
[0008]通过控制系统能够对巴氏灭菌单元、高效换热器、进料槽、保安过滤器、超滤、紫外杀菌、电渗析实现点对点清洗，保证整个系统稳定运行。
[0009]所述控制系统在线监测各单元出料点的压力、温度、流量、糖度等。通过控制系统可以监测每个工艺段的运行工况，通过监测数据合理控制整个系统的运行与针对性的清洗，保证设备高效稳定运行。
[0010]所述的巴氏灭菌能够在控制系统下，控制进口流量为进口流量为5
‑
15 m3/h，进出口压力为1
‑
2MPa，巴氏灭菌系统在75~90℃，保温10~30秒，灭菌效率可达97.3%~99.9%，减少了细菌对后续工艺的污染。
[0011]所述的换热单元能够在控制系统下，控制进口流量为2
‑
8 m3/h，进出口压差在1
‑
2 Mpa。换热单元采用密闭式循环冷却水系统，冷却水在密闭式系统内进行循环热交换，升温后的冷却水仍在密闭系统中由水冷换热设备或者空冷换热塔降温以后，再供冷却工艺介质循环使用，减少了循环水使用量，避免了水质变化与污染淀粉糖的情况。
[0012]所述的5m3进料槽能够在控制系统下，控制进出口流量，作为系统的缓冲槽。进料槽采用不锈钢材质，在进料槽底部为锥形出料口，方便出料与清洗。在进料槽中安装有超声设备，对淀粉糖中的微生物实现物理去除的效果。
[0013]所述的保安过滤器采用不锈钢式过滤器，内部过滤器滤芯30英寸，工作压力一般在0.1MPa
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0.4 MPa，孔径为0.2
µ
m
‑
0.45
µ
m，流量在2
‑
8 m3/h，工作温度一般在25℃
‑
50℃为宜，停车以后尽量把滤液放光，停机时间不长，一般不要打开机器，滤芯不要拔掉，停机时间长或者滤液不宜隔夜存放，停机一定要清洗滤芯和滤器。
[0014]经过保安过滤器处理后，淀粉糖进入超滤系统，控制产水与回水比例在1
‑
2，注意观察超滤系统膜前膜后压力差，控制压力差在0.2 MPa以内。所述超滤过滤单元采用中空纤维膜，壁厚为0.02μm，膜丝内径为0.6
‑
0.9 mm，膜丝外径为1.0
‑
1.4mm，使用温度为5
‑
55℃，使用pH范围在2
‑
11，最大进水压力0.2
‑
0.4 Mpa。
[0015]当超滤系统压力超过正常工作压力时，控制系统对超滤系统进行反洗与清洗，反洗是通过超滤系统的大功率反洗泵将反洗液注入超滤系统，通过大流量的反洗液，将超滤系统中膜上的污染物冲洗掉。清洗采用酸碱清洗液，其中酸性清洗液为稀盐酸、醋酸、稀硫酸、碳酸或磷酸中的一种或者几种按一定比例与热水混合而成，酸性洗液pH值范围为2～6，混合后的溶液温度为45
‑
55℃；碱性清洗液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡或氨水中的一种或者几种按一定比例与热水混合而成，碱性清洗液pH值范围为9～11，混合后的溶液温度为45
‑
55℃。经过酸碱清洗后，再用清水清洗，将超滤系统清洗至中性，完成了超滤系统的清
洗。
[0016]所述的真空密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法，其特征在于：所述淀粉糖脱盐过程包含一套完整的在线清洗控制系统，两条平行的淀粉糖脱盐系统，淀粉糖经过淀粉糖脱盐系统即巴氏灭菌单元、高效换热器、进料槽、保安过滤器、超滤过滤单元、紫外杀菌单元、电渗析浓缩单元处理，通过控制系统能够实时在线检测各个单元进出口物料参数变化，当各单元出口物料参数高于设定值，通过控制系统将物料切换至平行单元，控制系统开始对被污染单元进行定点清洗，保证整个体系稳定运行。2.根据权利要求1所述的用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法，其特征在于：所述淀粉糖脱盐系统各单元物料出口设有在线COD监测仪器，能够实时检测到COD变化；在电渗析单元浓水出口装有糖度监测仪，能够实时检测电渗析单元浓水出口糖度变化。3.根据权利要求1所述的用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法，其特征在于：在巴氏灭菌单元进口装有量程20 m3/h的流量计、高效换热器进口装有量程20 m3/h的流量计、保安过滤器进口装有量程10 m3/h的流量计、超滤进口装有量程10 m3/h的流量计、电渗析系统进口装有量程10 m3/h的流量计，整个系统可以实时在线调节每个工艺的进口流量；通过控制系统，控制巴氏灭菌系统进口流量为5
‑
15 m3/h，高效换热器进口流量为2
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8 m3/h，保安过滤器进口流量为2
‑
8 m3/h，超滤进口流量为2
‑
8 m3/h，电渗析进口流量为2
‑
8 m3/h。4.根据权利要求1所述的用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法，其特征在于：在巴氏灭菌单元进出口装有量程10 MPa压传感器、高效换热器进出口装有量程10 MPa压传感器、保安过滤器进出口装有量程5 MPa压传感器、超滤进出口装有量程5 MPa压传感器、电渗析系统进出口装有量程5 MPa压传感器，整个系统可以实时在线检测每个单位的进出口压力；通过控制系统，控制巴氏灭菌单元进出口压差在1
‑
2 MPa，高效换热器进出口压差在1
‑
2 MPa，保安过滤器进出口压差在1
‑
2 MPa，超滤进出口压差在1
‑
2 MPa，电渗析进出口压差在0.2
‑
1 MPa。5.根据权利要求1所述的用于淀粉糖脱盐过程中智能化污染防控方法，其特征在于：所述巴氏灭菌单元温度控制在75~90℃，保温10~30秒，杀菌时间更短，工作效率更高，可杀死淀粉糖中各种生长型致病菌，灭菌效率可达97.3%~99.9%，减少了细菌对后续工艺的污染。6.根据权利要求1所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳杰，聂毅，张曼曼，翟栋，海彬，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：