褐藻膠提取的反應(yīng)——分離耦合工藝研究.pdf

1、利用褐藻生產(chǎn)褐藻膠已形成成熟的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，但該工藝過程普遍存在高水耗、高堿耗和高廢水排放的問題，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文以解決褐藻膠生產(chǎn)過程的高水耗高堿耗為目標(biāo)，通過研究褐藻消解過程動(dòng)力學(xué)，了解影響消解過程的關(guān)鍵因素，進(jìn)而研究消解反應(yīng)--分離耦合的工藝，以期實(shí)現(xiàn)褐藻消解反應(yīng)與褐藻膠同步分離，為建立低水耗、低排放的褐藻膠清潔生產(chǎn)工藝奠定基礎(chǔ)。
　　 本文以海帶為原料，首先對(duì)海帶組織中二價(jià)及三價(jià)金屬離子進(jìn)行了測(cè)定，以估算堿消解離子交

2、換過程中所需碳酸鈉理論用量，結(jié)果表明，每1kg干海帶所需碳酸鈉的最低用量103.76g，該理論堿耗為褐藻膠生產(chǎn)節(jié)堿工藝研究提供了依據(jù)和參考。考察了消解反應(yīng)溫度、碳酸鈉濃度、攪拌速度及海帶塊尺寸對(duì)消解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、褐藻膠收率及產(chǎn)品黏度的影響。結(jié)果表明，隨溫度、碳酸鈉濃度、攪拌速度的升高，消解反應(yīng)速度明顯加快，褐藻膠提取速率隨之增大。海帶塊大小對(duì)反應(yīng)速率也存在一定的影響，海帶尺寸越小，褐藻酸鈉提取反應(yīng)速率越快。確定的較佳消解條件為：Na2CO

3、3濃度為0.5％，消解溫度為60℃，攪拌速度200r/min，海帶塊尺寸為20mm。在此條件下，產(chǎn)品的產(chǎn)率可超過22％，黏度超過了20000mPa.s。
　　 為實(shí)現(xiàn)褐藻消解與藻膠同步分離，從而降低消解液的粘度，進(jìn)而降低稀釋水耗，提出了研究了反應(yīng)--分離耦合工藝。結(jié)果表明：在初始加入300mL0.6％濃度的碳酸鈉溶液和流加反應(yīng)過程中每隔10min加入100mL0.5％濃度的碳酸鈉溶液條件下，褐藻膠的浸出收率可以達(dá)到95％。該條件

4、下的新工藝與傳統(tǒng)工藝相比，褐藻膠生產(chǎn)提取時(shí)間縮短了12h，耗水量降低了27％，產(chǎn)品的黏度提高了3000mPa.s。通過對(duì)所提取的產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，其基本符合國標(biāo)的要求。但不溶性固形物較高。
　　 為進(jìn)一步降低消解過程堿耗，縮短消解反應(yīng)時(shí)間，開展了勻漿預(yù)處理的反應(yīng)--分離耦合工藝研究，研究了勻漿處理對(duì)反應(yīng)過程浸出收率以及產(chǎn)品的產(chǎn)率和黏度的影響，并對(duì)反應(yīng)工藝過程的條件進(jìn)行了研究?jī)?yōu)化。結(jié)果表明將預(yù)處理好的海帶(干重20g)與初始加入