糖汁澄清低碳低灰低溫飽充法的製作方法

2023-05-28 17:26:31

專利名稱：糖汁澄清低碳低灰低溫飽充法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種糖廠製糖工藝的飽充方法，尤其涉及一種糖汁澄清低碳低灰低溫(三低)飽充方法。
背景技術：
現在糖廠的製糖工藝主要有亞硫酸法和碳酸法兩種，距今已近百年。雖經改進，但仍與早期大體相同。這兩種方法都有較大的缺點:亞硫酸法澄清除去的非糖物質少，清淨效率低，清汁色值高，耗用硫磺多，白砂糖色值高，殘留二氧化硫較多；而碳酸法要消耗大量的石灰，生產大量的強鹼性濾泥，嚴重汙染環境。人們對這兩種工藝進行了多年的研究，也做了一些局部改進，但至今還未能根本上解決其存在的問題。近年來有人嘗試結合兩種工藝的優點而創出一種澄清法，雖然取 得一些效果，濾泥問題也得到解決。但由於其澄清汁較混濁，泥汁、濾汁處理不當，飽充不穩定等原因造成，容易造成糖分損失，最終並沒能成功。

發明內容
本發明的目的是研發一種全新的糖汁澄清工藝及其配套設備，降低消耗、提高產品質量和產量，可以用於原有亞硫酸法、碳酸法糖廠的改造，徹底解決濾泥汙染的世界性糖業技術難題。基於我國大多數甘蔗糖廠使用亞硫酸法的現實情況，本發明首先著重於原有亞硫酸法糖廠的改造。研發一種全新的糖汁澄清工藝及其配套設備，即低碳低灰低溫飽充法(下文簡稱二低飽充法)。其基本流程是:
壓榨混合汁加入石灰乳預灰至PH7.2-7.6，經一次加熱溫度50-60°C後，經三點式加灰至pH 8-9，自流入快速高效逆向飽充罐，加入有效氧化鈣達到全鈣量的0.2%-0.35%對蔗t匕，並與二氧化碳同時進行飽充至終點pH值為7.8-8.2 ;再升溫到60-85°C，經破泡、制泡後加入絮凝劑l_3ppm，進入高效多級分離糖汁沉降器沉浮分離，高效多級分離糖汁沉降器分出低碳清汁、低碳泥汁和浮渣；低碳泥汁經離心分離，分離汁進入低碳汁箱，而浮渣和泥渣進入泥汁箱，泥汁經真空吸濾機過濾，濾汁回流至三點式加灰器加入石灰乳至PH8-9 ;低碳清汁加入200-300ppm的磷酸後進入原亞硫酸法澄清工序。繼續用普通的亞硫酸法流程和設備。所述二氧化碳來源於酒精廠、酵母廠、味精廠及發酵製品廠排出的二氧化碳；自身鍋爐煙道氣二氧化碳；或商品液體二氧化碳。所述低碳泥汁採用離心分離。將混合汁加熱至50-60°C後進行加灰，飽充時儘可能靠近55°C為最佳溫度，其因此溫度值非糖分雜質除去最多，還原糖破壞最少，還可避免生成複合的蔗糖化碳酸鈣，而減少泡沫的生成。色值升高最低，所得的清汁重力純度最高，比混合汁重力純度高出1.5-2度。色值為1000-1200IU(亞法清汁動力為1200-1600IU)。利用先進的壓縮機來輸送CO2進入飽充罐進行鼓泡飽充(其他工藝方法採用噴射器產生負壓吸入CO2進行飽充，這受負壓波動影響達不到飽充工藝要求)，時，CO2輸入量是根據蔗汁量和終點pH值7.8-8.2 (碳法糖廠pH值11.5)來確定的，而且CO2吸收率很高，本法僅需一次飽充(碳法需二次飽充)就完全滿足低碳低灰的工藝要求，達到最理想的飽充效果，最後生產的白砂糖質量高，色值低，殘留二氧化硫很低。因糖汁在預灰飽充第2序過程中，其溫度已有所下降，不是分離沉浮最佳溫度，為此，將飽充罐出來的飽充汁升溫至60-85°C，使飽充汁在高效多級分離糖汁沉降器內，保持最適合飽充汁分離沉浮的最佳溫度進行分離沉浮，降低飽充汁粘度，增大物質分子的運動速度，有利於CO2高效率吸收，有利加快飽充汁分離沉浮，使已生成的顆粒碳酸鈣更加結實，更加加速沉降，各種懸浮物質更加快速浮出，縮短分離沉浮時間，減少還原糖分解，減少色值增高，同時提高沉降器的利用率和沉浮能力。由此可見則可減小沉降器的沉降面積，減少設備投資。最終實現最理想的分離沉浮效率，最高的清淨效率，最低的糖汁含鈣鹽量嗎，最低的糖汁色值，最清晰透明的糖汁。本發明的有益效果是:
本發明吸取了碳酸法和亞硫酸法的精髓，而大幅度地減少澄清劑的用量一石灰用量僅為常規碳酸法的15 20%。加灰量很低，只為蔗汁量的0.3 0.5%，濾泥少，不屬汙染物；硫燻強度很低，只為8 — IOmL以下(對每IOmL蔗汁)，耗用硫磺量僅是常規亞硫酸法的1/3，節約硫磺60%以上。部分指標接近碳酸法:清汁清晰透明，顏色淺(呈黃青色)，色值約為1000 1200IU (亞硫酸法清汁約為1200 1600IU)，純度比混合汁提高1.5 2度，白糖質量可接近碳酸法。本發明採用濾汁回流再次預灰的方法，其理由是濾汁中還存在細微碳酸鈣顆粒，回流至三點式加灰器再次預灰，使得濾汁中的細微碳酸鈣顆粒能不斷的吸附各種非糖分而變成較大的沉澱粒子，最後連接為團塊狀，這樣更有利於提高沉降效率和過濾性能，從而降低整個工藝消耗石灰乳的量，提高預灰效果。本發明採取泥汁離心分離出濾汁和泥渣的方法，其理由是泥汁的濃度低，使得過濾量大，增加了無濾布真空吸濾機的過濾負擔，造成上泥困難，且難以卸泥；泥汁經離心分離後，泥汁增濃，才能讓無濾布真空吸濾機上泥容易，泥層增厚，濾泥疏鬆，卸泥容易，濾泥轉光度較低，並減少過濾量。泥汁離心分離後得到的分離汁不再去無濾布真空吸濾機過濾，而是直接去飽充汁箱(原混合汁箱)，這樣不僅可以減輕無濾布真空吸濾機的負荷，同時也可以減少回流量，減少糖分損失，從而提高收回，實現更好經濟效益。它的濾泥和亞硫酸法相似，可用作農肥，沒有汙染環境。而且，它使用二氧化碳作主澄清劑，可大量吸收溫室氣體而減少其排放，符合國家現代推行的節能減排，清潔生產的政策。具有良好的經濟效益和環保效益，更全面符合可持續發展的方針。本發明既可以用於原有亞硫酸法糖廠的改造，降低消耗、提高產品質量和產量，也可以用於原有碳酸法糖廠的改造，徹底解決濾泥汙染的世界性糖業技術難題。本法採用附近酒精廠、酵母廠等發酵製品廠排出的二氧化碳作為澄清劑，若無此條件的廠，也可用自身鍋爐煙道氣二氧化碳，其不足可外購商品液體二氧化碳補充即可；也可全部採用商品液體二氧化碳。


圖1為本發明工藝流程圖。
具體實施方式
實施例1
從壓榨車間輸送來的混合汁加入少量石灰乳預灰至PH7.2，經一次加熱溫度50°C，混合汁自流入快速高效逆向飽充罐，並加入主灰即大量石灰乳，飽充汁有效氧化鈣含量達到蔗汁全鈣量的0.2%對蔗比(或者0.2%對蔗汁比)；同時加入二氧化碳。另外真空吸濾機出來濾汁回流後經三點式加灰器加灰(石灰乳)至PH 8.0後也進入快速高效逆向飽充罐，與上述混合汁一起飽充，其飽充至終點pH為7.8。飽充後獲得的飽充汁升溫達到60°C，經破泡、制泡後加入絮凝劑聚丙烯醯胺lppm，進入高效多級分離糖汁沉降器分離沉降，高效多級分離糖汁沉降器分出低碳泥汁和低碳清汁。低碳泥汁經離心分離，分離汁進入低碳汁箱，分離所得的泥渣與浮渣一起進入泥汁箱，再送去無濾布真空吸濾機過濾；低碳清汁加入200ppm的磷酸後進入原亞硫酸法澄清工序，使用普通的糖廠原有的設備，經原有亞硫酸法二次加熱、沉降和蒸發等流程。本發明工藝所需硫燻強度很低，只為S-1OmL以下(對每IOmL蔗汁)，耗用硫磺量僅是常規亞硫酸法的1/3，節約硫磺60%以上。本實施例飽充所採用的二氧化碳來源於糖廠附近的酒精廠、酵母廠等發酵製品廠，形成循環經濟產業鏈。二氧化碳經洗滌清潔後用壓縮機送來飽充使用。若二氧化碳不夠用時，也可購買商品液體二氧化碳補充使用。實施例2
從壓榨車間輸送來的混合汁加入少量石灰乳預灰至PH7.4，經一次加熱溫度55°C，混合汁自流入快速高效逆向飽充罐並加入主灰即大量石灰乳，飽充汁有效氧化鈣含量達到蔗汁全鈣量的0.28%對蔗比(或者0.28%對蔗汁比)；同時加入二氧化碳。真空吸濾機出來濾汁回流後經三點式加灰器加 灰至PH 8.1後也進入快速高效逆向飽充罐，與上述混合汁一起飽充，其飽充至終點pH為8.0。飽充後獲得的飽充汁升溫達到75°C，經破泡、制泡後加入絮凝劑聚丙烯醯胺2.5ppm，進入高效多級分離糖汁沉降器分離沉降，高效多級分離糖汁沉降器分出低碳泥汁和低碳清汁。低碳泥汁經離心分離，分離汁進入低碳汁箱，分離所得的泥渣與浮渣一起進入泥汁箱，再送去無濾布真空吸濾機過濾；低碳清汁加入250ppm的磷酸後進入原亞硫酸法澄清工序，使用普通的糖廠原有的設備，經原有亞硫酸法二次加熱、沉降和蒸發等流程。本發明工藝所需硫燻強度很低，只為S-1OmL以下(對每IOmL蔗汁)，耗用硫磺量僅是常規亞硫酸法的1/3，節約硫磺60%以上。 本實施例飽充所用的二氧化碳來源於糖廠自身的鍋爐煙道氣，節能減排，變廢為寶。二氧化碳經洗滌清洗等工序後可直接送至飽充使用，若煙道氣不夠用時，也可購買商品液體二氧化碳補充使用。實施例3
從壓榨車間輸送來的混合汁加入少量石灰乳預灰至PH7.6，經一次加熱溫度60°C，混合汁自流入快速高效逆向飽充罐並加入主灰即大量石灰乳，飽充汁有效氧化鈣含量達到蔗汁全鈣量的0.35%對蔗比(或者0.35%對蔗汁比);同時加入二氧化碳。真空吸濾機出來濾汁回流後經三點式加灰器加灰至PH 8.2後也進入快速高效逆向飽充罐，與上述混合汁一起飽充，其飽充至終點PH值為8.2。飽充後獲得的飽充汁升溫達到85°C，經破泡、制泡後加入絮凝劑3ppm，進入高效多級分離糖汁沉降器分離沉降，高效多級分離糖汁沉降器分出低碳泥汁和低碳清汁。低碳泥汁經離心分離，分離汁進入低碳汁箱，分離所得的泥渣與浮渣一起進入泥汁箱，再送去無濾布真空吸濾機過濾；低碳清汁加入300ppm的磷酸後進入原亞硫酸法澄清工序，使用普通的糖廠原有的設備，經原有亞硫酸法二次加熱、沉降和蒸發等流程。發明工藝所需硫燻強度很低，只為S-1OmL以下(對每IOmL蔗汁)，耗用硫磺量僅是常規亞硫酸法的1/3，節約硫磺60%以上。本實施例飽充所用的二氧化碳來源於商品罐裝液體二氧化碳，可直接使用，操作更方 便簡單。
權利要求
1.一種糖汁澄清低碳低灰低溫飽充法，其特徵是:壓榨混合汁加入石灰乳預灰至PH7.2-7.6，經一次加熱溫度50-60°C後，經三點式加灰至pH 8-9,自流入快速高效逆向飽充罐，加入有效氧化鈣達到全鈣量的0.2%-0.35%對蔗比，並與二氧化碳同時進行飽充至終點PH值為 .8-8.2 ;再升溫到60-85°C，經破泡、制泡後加入絮凝劑l_3ppm，進入高效多級分離糖汁沉降器沉浮分離，高效多級分離糖汁沉降器分出低碳清汁、低碳泥汁和浮渣；低碳泥汁經離心分離，分離汁進入低碳汁箱，而浮渣和泥渣進入泥汁箱，泥汁經真空吸濾機過濾，濾汁回流至三點式加灰器加入石灰乳至pH8-9 ;低碳清汁加入200-300ppm的磷酸後進入原亞硫酸法澄清工序。
2.根據權利要求1所述的糖汁澄清低碳低灰低溫飽充法，其特徵是:所述二氧化碳來源於酒精廠、酵母廠、味精廠及發酵製品廠排出的二氧化碳；自身鍋爐煙道氣二氧化碳；或商品液體二氧化碳。
3.根據權利要求1所述的糖汁澄清低碳低灰低溫飽充法，其特徵是:所述低碳泥汁採用離心 分離。
全文摘要
本發明提供了一種全新的糖汁澄清工藝即糖汁澄清低碳低灰低溫飽充法。其流程是壓榨混合汁加入石灰乳預灰至pH7.2-7.6，經一次加熱溫度50-60℃後，經三點式加灰至pH8-9，加入有效氧化鈣達到全鈣量的0.2%-0.35%對蔗比，並與二氧化碳同時在快速高效逆向飽充罐進行飽充至終點pH值7.8-8.2；再升溫到60-85℃，經破泡、制泡後加入絮凝劑，進入高效多級分離糖汁沉降器沉浮分離，分離出的低碳泥汁經離心分離，分離汁進入低碳汁箱，而浮渣和泥渣進入泥汁箱經真空吸濾機過濾，得到的濾汁回流至三點式加灰器加灰至pH8-9；低碳清汁則加入200-300ppm磷酸後進入原亞硫酸法澄清工序。
文檔編號C13B20/00GK103233083SQ20131017966
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月16日 優先權日2013年5月16日
發明者彭思雲, 覃作毅, 李桂, 韋繼傑, 翟鍇高 申請人:彭思雲, 覃作毅, 李桂