تصفیه و رنگبری شکر خام به وسیله فرآیند فرآپالایش ارتقاء یافته با مواد فعال سطحی

معمولاً شکر خام حاصل از فرآوری نیشکر هنوز دارای رنگ بالا و یک سری ناخالصی است که بایستی مجدداً تحت فرآیند تصفیه قرار گیرد. چراکه رنگ مهمترین پارامتر تعیین کننده کیفیت شکر درجه یک بوده و ناخالصی های دیگر مانند خاکستر، سدیم، پتاسیم، کلسیم و نشاسته نیز می تواند مشکلاتی مانند افزایش ملاس، ایجاد رسوب در بدنه های اواپراتور، خوردگی در سبدهای سانتریفوژ و افزایش ویسکوزیته و در نتیجه کاهش قابلیت صاف کردن را به دنبال داشته باشد. از آن جایی که روش های تصفیه مرسوم در صنعت قند علاوه بر صرف انرژی بالا وآلودگی شدید محیط زیست در حذف برخی ترکیبات و ناخالصی ها نیز موثر نیست، لذا محققین فرآیندهای جدید جداسازی به خصوص فناوری غشایی را در راستای افزایش بازدهی جداسازی و کاهش آلودگی محیط زیست در صنعت قند مورد بررسی قرار داده اند. یکی از روش های بهبود جداسازی فرآیندهای غشایی استفاده از مواد فعال سطحی به عنوان عامل کمپلکس دهنده است که به اختصار meuf نامیده می شود. در حقیقت در این روش راندمان جداسازی بالای فرآیندهایی مانند اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون با شار بالاتر فراپالایش نسبت به این فرآیندها ترکیب می شود. در این تحقیق با توجه به وجود انواع ناخالصی ها اعم از ترکیبات آلی، باردار، یونی و غیره در شکر خام سه نوع عامل فعال سطحی غیریونی(تویین20)، آنیونی(آلکیل سولفونات خطی) و کاتیونی( اتیل لوریل آرژینات) برای بهبود تصفیه شکر خام طی فرآیند meuf مورد بررسی قرارگرفت. تاثیر دما در سه سطح 30، 40 و 50 درجه سانتی گراد، فشار در عرض غشاء در سه سطح 2، 5/3 و 5 بار و غلظت ماده فعال سطحی در سه سطح صفر، cmc1 و cmc2 بر خصوصیات تراوایی غشاء مانند شار جریان تراوه و گرفتگی و خصوصیات تصفیه شکرخام مانند کدورت، رنگ، ماده جامد کل(tds)، سدیم، پتاسیم، خاکستر، آلفاآمینواسید و نشاسته با طرح آزمایشی سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان شار تراوه در آزمایشات انجام شده با افزایش غلظت هر سه ماده فعال کننده سطحی کاهش یافت ولی بر میزان گرفتگی افزوده شد. هر سه عامل فعال سطحی در این تحقیق توانستند میزان کدورت جریان تراوه را به مقدار چشمگیری کاهش دهند. رنگ جریان تراوه و آمینواسیدها نیز با توجه به این که عمده ترکیبات رنگی و آمینواسیدها در ph خنثی به صورت آنیونی هستند با عامل فعال سطحی کاتیونی به مقدار بیشتری حذف گردید اما در مقابل مواد جامد محلول و کاتیون هایی مانند سدیم و پتاسیم و خاکستر به میزان بیشتری توسط عامل فعال سطحی آنیونی جدا شدند. نشاسته نیز به عنوان یک ماده آلی، با مایسل های حاصل از عامل فعال غیریونی نسبت به دو عامل فعال دیگر بهتر جدا شد. در مجموع پارامترهای مدنظر در این تحقیق با همبستگی بالا(r2>0.9) در کاهش ناخالصی ها تاثیرگذار بودند