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智慧工廠

水質RS485酸堿度傳感器用于糖加工和精制的pH監控

    糖的加工經歷了令人驚訝的化學過程。從甘蔗和甜菜等農作物中初步提取出來的糖與其他溶解的化合物和細顆粒一起被提取出來。榨汁過程旨在去除果肉,但小顆粒將不可避免地穿過果肉篩。當甘蔗汁通過精煉廠的單元時,這些非糖成分將被去除。在整個過程中,對溶液進行化學調整數次以實現穩定,分離和脫水。雖然特定的單位過程因植物而異,但糖精制中常見的三個pH依賴過程包括石灰,碳酸化和亞硫酸化。pH對于這些步驟和連續的pH監測至關重要 確保完整高效的處理。

用石灰精制糖
    糖加工始于添加石灰。石灰用于提高pH值并沉淀溶解的有機物。高pH值以蔗糖形式保存糖,并防止將蔗糖轉化為其他不良產品的反應。上膠可以分幾個階段進行。最初,甘蔗汁的pH值低至4.5-5.5左右,最初的石灰添加可以使pH值升至中性7.0或高達9.0。通過達到中性pH,將導致蔗糖腐爛成果糖和葡萄糖的酸被中和。最終,石灰將pH值提高至11.0-11.5,隨著甘蔗汁溫度的升高至沸點以上,沉淀出溶解的有機物。由于高pH和高溫的共同作用,石灰罐對于pH探頭可能是惡劣的環境。
甘蔗汁碳酸化
    撒石灰以提高pH值之后,制糖的第二步是將糖溶液碳酸鹽化以除去石灰。隨后降低了pH。有必要從果汁中完全去除鈣,以避免在生產線上造成設備結垢。引入石灰會導致二氧化碳與溶解的氫氧化鈣反應,生成不溶的碳酸鈣。即使反應消耗了二氧化碳,但首先將二氧化碳溶解在水中也會引入過量的質子,從而降低pH值。作為生產生石灰的副產品,二氧化碳是一種容易獲得的物質,許多工廠在現場進行生產。計量二氧化碳比計量石灰困難,因為所施加的量不一定是溶解的量。幸好,碳酸化程度反映在pH值中。該過程涉及分階段注入二氧化碳,其中每個階段都涉及定量注入一定量的氣體并測量最終的pH值。一旦pH值降至9.0以下,所有的鈣都會沉淀。最后的過濾步驟除去所有懸浮的固體,包括沉淀的有機物和碳酸鈣固體。

使用二氧化硫進行硫化
    最后,在濃縮和結晶精制糖之前,必須將甘蔗汁恢復到酸性pH。這里使用二氧化硫,因為它可以滿足三個需求。加二氧化硫可以使pH值回到5.0-6.0,同時防止葡萄糖和果糖分子反應形成有色化合物。在糖含量高到足以成為抗菌劑之前,它也可以作為殺菌劑對果汁進行消毒。引入二氧化硫的常見方法是通過硫與氧氣的現場反應,因為液化二氧化硫的運輸很昂貴。

關鍵步驟的pH監控
    制糖過程是一項敏感的操作,在每個步驟上進行仔細的控制可最大程度地減少因批次損壞而造成損失的可能性。可以理解為什么許多小組試圖通過更改單元操作和過程參數的順序來完善和分析其過程。

    糖的精制過程會引起pH的大幅波動,因此在選擇pH探針時,請檢查規格以確保傳感器能夠在整個pH范圍內進行測量。此外,pH探頭將暴露于高壓,高溫環境中。因此,建議使用在線工業型pH傳感器。該過程中的幾個步驟涉及固體從溶液中沉淀出來。一些制糖廠可能會發現pH測量表面被這些懸浮的固體粘住,需要經常維護??梢酝ㄟ^選擇平坦表面來解決此問題,自潔pH電極。在整個測試和操作過程中都掌握了pH信息,可以輕松生產出高質量的產品。


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