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基于非糖分资源利用的糖用树脂的耦合再生是减少制糖离交废液排放的一个基本思路。制糖脱色树脂再生废液中色素的存在往往能促进制糖脱钙树脂的再生。本文研究制糖过程中产生的色素之一——美拉德色素对制糖脱钙树脂再生的促进作用。通过响应面优化再生过程的工艺条件,提高再生率,延长树脂使用寿命,并对再生过程的动力学进行研究,对再生透过曲线和再生前后样品的理化性质进行分析,探讨美拉德色素促进制糖脱钙树脂再生的可能机制。主要研究内容和结果摘要如下:脱色树脂再生废液中美拉德色素的存在能促进制糖脱钙树脂的再生。采用响应面法探索了美拉德色素与NaCl复合型再生剂对制糖脱钙树脂再生的最佳工艺条件:改进后的再生溶液组成为3%美拉德色素+12%氯化钠溶液,在温度72.55℃、高径比8.69:1和流速1.76 BV/h的条件下对制糖脱钙树脂的再生率最高可达93.39%。研究了制糖脱钙树脂树脂中Ca2+的静态解吸性质、解吸率和解吸等温线等,得出再生过程中Ca2+的解吸平衡能较好的与Langmuir方程拟合。考察溶液温度、浓度及树脂粒径对钙饱和树脂中Ca2+静态解吸过程的影响,确定交换反应过程的速度控制步骤和反应活化能,结果表明:交换过程中交换速度主要受颗粒内扩散控制,其反应活化能为8.39KJ/mol,表观频率因子k0为0.299×103 min-1。对再生过程的透过曲线进行分析,并对比再生前后冻干样品的红外和XRD图谱,同时对样品的抗氧化活性进行评价。结果表明,在再生过程中,提高再生剂中的Na+浓度和添加美拉德色素均能促进再生过程中钙-钠交换平衡向钙解吸方向移动,美拉德色素中的负电荷基团对Ca2+的吸引力大于对Na+的吸引力,Ca-色素之间的络合作用加速了钙解吸过程,提高了再生效果。且再生后的冻干样品对ABTS和DPPH自由基的清除率均强于再生前的冻干样品。参考新疆绿翔糖业责任有限公司的生产过程,设计一套中试规模(Piolt-Scale)离子交换系统用于稀汁脱钙。该系统能满足糖日常生产过程中的脱钙需求,保证生产过程的连续性,与传统的稀汁脱钙方法相比,效率更高,更节约资源和环保。