亚硫酸法制糖工艺中,硫熏中和是其生产过程的一个重要工序,该工序产生的大颗粒沉淀物亚硫酸钙是一个非常重要的产物。该产物能把蔗汁中的大部分胶体悬浮物及色素杂质通过吸附除去,使下一道工序能顺利地分离出清澈透明、色浅的清汁。因此进一步的研究亚硫酸钙的吸附特性及吸附过程Zeta电位变化情况,在实际生产过程中具有重要的研究意义。Zeta电位的理论与方法在制糖澄清工业中的应用研究,国内外还未见报道。本课题首次应用Zeta电位的理论与方法,模拟亚硫酸法制糖澄清工艺过程,研究新生亚硫酸钙对胶体等非糖分吸附过程中的Zeta电位的变化规律,探讨新生亚硫酸钙沉淀颗粒对甘蔗混合汁中非糖成分的吸附容量与Zeta电位之间的关系,对亚硫酸法澄清过程中亚硫酸钙吸附特性及Zeta电位变化进行初步研究,为建立用Zeta电位监控吸附等混合汁澄清工艺的关键技术及设备的开发提供初步的实验基础。所做工作如下：1、研究了在不同条件下获得的新生亚硫酸钙颗粒的吸附特性,探讨了新生亚硫酸钙吸附对蔗汁色值和简纯度造成的影响。实验表明：随着pH值和硫熏强度的增大,亚硫酸钙对甘蔗混合汁中胶体、氨基酸、酚类色素的吸附量以及色值的降低幅度都在逐渐增加,简纯度是先升高后降低,分别在pH7.5和硫熏强度为2.0g S02/L时达到最大值,说明适当的提高pH和硫熏强度,有利于提升亚硫酸钙的吸附澄清效果。2、首次对甘蔗制糖亚硫酸法(下称亚法)澄清过程中Zeta电位变化情况进行了研究,并探讨了Zeta电位对其吸附容量和简纯度的影响规律以及非糖分之间的竞争吸附行为。实验表明：不同的pH值影响新生亚硫酸钙沉淀颗粒对胶体、氨基酸、酚类色素的的竞争吸附行为,随着中和pH值和硫熏强度的增大,Zeta电位逐渐向正方向移动,随着Zeta电位的正向移动,胶体、氨基酸、酚类色素吸附量以及色值的降低值Qe逐渐增大,表现为一定的正相关性。3、研究了Zeta电位对新生亚硫酸酸钙吸附等温线的影响,建立了相关等温吸附拟合模型方程,并探讨了新生亚硫酸钙的Zeta电位和其对非糖分物质的等温吸附容量之间的关系。实验分析表明：随着平衡浓度的增大,亚硫酸钙对非糖分的吸附量是呈现对数型增加,Zeta电位逐渐增大。亚硫酸钙对胶体的吸附符合Freundlich吸附模型,而对氨基酸、酚类色素的吸附则是符合Langmuir吸附模型。4、分析了Zeta电位对新生亚硫酸酸钙吸附动力学的影响,并建立了相关吸附动力学拟合方程。并通过实验论证结果表明：新生亚硫酸钙对胶体的吸附过程较符合Lagergren准一级吸附速率方程,对氨基酸和酚类色素的吸附过程较符合Lagergren准二级吸附速率方程。随着吸附时间的延长,其相应的吸附量逐渐地增加,Zeta电位逐渐向正方向移动,大约在吸附30min后,三种物质基本达到吸附平衡,此时Zeta电位也基本上不再变化。通过本课题研究,得到了新生亚硫酸钙对甘蔗混合汁中非糖分吸附过程中的Zeta变化规律及其吸附动力学、吸附等温拟合方程,实验表明,Zeta电位的变化和其吸附量呈现一定的正相关性,这对进一步研究建立用Zeta电位监控吸附等混合汁澄清工艺的关键技术的开发具有一定的意义。