一種蔗汁硫燻中和反應裝置的製作方法
2023-05-23 06:48:11
專利名稱：一種蔗汁硫燻中和反應裝置的製作方法
技術領域：
一種蔗汁硫燻中和反應裝置
技術領域：
本實用新型涉及一種製糖工藝過程使用的裝置，特別是一種製糖澄清工藝用蔗汁硫燻中和反應裝置。
背景技術：
白砂糖色值和含硫量是白砂糖最重要、技術難度最大的質量指標。糖廠的脫色是 通過澄清工序完成的。在目前最普遍採用的亞硫酸法澄清工藝中，通過添加SO2、石灰和磷 酸，形成亞硫酸鈣沉澱和磷酸鈣沉澱從而將糖汁中的膠體、色素吸附而除去。因而，亞硫酸 鈣沉澱和磷酸鈣沉澱對膠體色素的吸附能力直接影響到澄清脫色效果。另一方面，SO2與石 灰的反應速度及反應程度將直接影響到清汁中SO32-和Ca2+的殘留量，並最終影響到成品白 砂糖的含硫量、灰分含量以及設備管道的積垢情況、清汁PH波動等；此外，蔗汁對SO2吸收 效果的好壞，還影響到硫磺的用量，影響製糖生產成本。雖然亞硫酸法澄清工藝有著悠久的歷史，工藝已相當成熟，但是，現在普遍採用的 硫燻中和反應裝置，普遍存在不少問題，主要表現在以下幾個方面(1)蔗汁吸收SO2速度 慢且不充分；(2)石灰與SO2反應不夠完全；(3)亞硫酸鈣沉澱顆粒不結實，粒度不均勻；(4) 在生產中蔗汁與管壁之間形成的是層流，容易在管壁上形成大量的積垢；(5)由於蔗汁吸 收SO2不充分，從散氣箱排出的尾氣中SO2含量較高，直接排到大氣中會造成環境汙染。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種中和反應速度及反應程度明顯提高、 澄清劑用量減少，能夠產生顆粒大小均勻、結構緻密的沉澱的蔗汁硫燻中和反應裝置，解決 了上述現有技術中存在的反應速度慢、反應不夠徹底、沉澱顆粒不均勻和管壁易積垢等問 題。解決上述技術問題的技術方案是一種蔗汁硫燻中和反應裝置，包括兩端密封的 圓筒形殼體，殼體一端設置有物料入管，另一端設置有硫燻中和汁出管及排氣管，所述的物 料入管設置在殼體一側的切線位置，所述的殼體內橫向安裝有1 3組混流板，所述的混流 板或是由整張其上開有孔的圓弧形板構成或是由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構 成，殼體內還豎直安裝有1 3個擋板。由於採用上述結構，本實用新型之一種蔗汁硫燻中和反應裝置具有以下有益效 果(1)中和反應速度及反應程度明顯提高、澄清劑用量減少蔗汁在本裝置內形成 的是高湍流，並通過開有孔的圓弧形混流板形成強烈的渦流，產生的機械衝擊和高剪切力 及空化作用使SO2與石灰乳混合充分，反應徹底，反應速度及反應程度較現有技術明顯提 高；一方面使得殘留在清汁中的SO:和Ca2+降低，從而降低白砂糖中的二氧化硫及灰分，降 低設備管道的積垢；另一方面，由於反應徹底，使得硫磺、石灰的用量減少；(2)通過本裝置發生的中和反應能夠產生顆粒大小均勻、結構緻密的沉澱在本實用新型之蔗汁硫燻中和反應裝置中，由於物料能夠產生高速渦流，SO2與石灰乳發生中和反應，能夠產生顆粒大小均勻、結構緻密的沉澱，其吸附能力強、易於沉降；(3)使用方便，不需對現有工藝做任何改變；(4)設備上不會形成積垢由於生產中蔗汁在設備內形成的是高湍流，故設備上 不會形成積垢；(5)本實用新型能夠起到散氣作用，故使用本設備可省去現有的散氣箱；(6)體積小，投資省。下面，結合附圖和實施例對本實用新型之一種蔗汁硫燻中和反應裝置的技術特徵 作進一步的說明。
圖1 圖3 本實用新型實施例一之一種蔗汁硫燻中和反應裝置結構示意圖圖1 左視圖，圖2 圖1的A-A剖視圖，圖3 圖2的B-B剖視圖；圖4 上下分布設置半圓形擋板結構的本實用新型主視剖視圖；圖5 圖7 本實用新型實施例二之一種蔗汁硫燻中和反應裝置結構示意圖圖5 左視圖，圖6 圖5的C-C剖視圖，圖7 圖6的D-D剖視圖；圖8 圖9 設置有加熱裝置的本實用新型結構示意圖圖8 加熱裝置採用加熱夾套，圖9 加熱裝置採用環繞在殼體內壁的加熱管。圖中1-殼體，2-混流板，21-孔，3-物料入管，31-蔗汁入口，32-石灰乳入口，33- 二氧 化硫入口，4-排氣管，5-擋板，51-半圓形擋板，52-圓環形擋板，6-硫燻中和汁出管，7-加 熱夾套，8-加熱管。
具體實施方式實施例一一種蔗汁硫燻中和反應裝置(參見圖1 圖3)，包括兩端密封的圓筒形殼體1，殼 體一端設置有物料入管3，殼體另一端下部設置有硫燻中和汁出管6，上部設置有排氣管4， 所述的物料入管3設置在殼體一側的切線位置，物料入管上設置有蔗汁入口 31和石灰乳入 口 32，所述的殼體內安裝有上下2組混流板2，殼體上部的1組混流板2由整張其上開有孔 的圓弧形板構成，殼體下部的1組混流板2由4塊其上開有孔21的圓弧形板並排構成，3個 半圓形擋板51分別豎直安裝在殼體下部相鄰兩塊圓弧形板之間。作為本實用新型的一種變換，所述的半圓形擋板也可以安裝在殼體上部，即殼體 上部的1組混流板由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，殼體下部的1組混流板由 整張其上開有孔的圓弧形板構成，半圓形擋板51安裝在殼體上部相鄰兩塊圓弧形板之間。作為本實用新型的另一種變換，所述的半圓形擋板也可以一上一下分布排列，即 上下2組混流板2均由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，半圓形擋板51 —上一下 分布分別安裝在殼體上部和下部相鄰兩塊圓弧形板之間(參見圖4)。實施例二 [0029]一種蔗汁硫燻中和反應裝置(參見圖5 圖7)，包括兩端密封的圓筒形殼體1，殼體一端設置有物料入管，殼體另一端下部設置有硫燻中和汁出管6，上部設置有排氣管4， 所述的物料入管設置在殼體一側的切線位置，物料入管上設置有蔗汁入口 31和石灰乳入 口 32，所述的殼體內安裝有上下2組混流板2，該2組混流板均由4塊其上開有孔21的圓 弧形板並排構成，3個圓環形擋板52分別豎直安裝在相鄰兩塊圓弧形板之間。本實用新型各實施例所述的混流板上孔的直徑一般為0. 5 5cm。作為本實用新型各實施例的一種變換，所述的物料入管的位置可以設置在殼體一側豎直至水平的任一切線位置。作為本實用新型各實施例的一種變換，所述的圓筒形殼體上還可以設置加熱裝置，加速蔗汁與石灰及SO2的混合，使反應更快速更徹底，所述的加熱裝置可以是在殼體外 層設置加熱夾套7 (參見圖8)，也可以是將加熱管8環繞設置在殼體內壁上(參見圖9)。作為本實用新型各實施例的一種變換，所述的殼體內可以僅安裝1組或是安裝3組圓弧形混流板，所述的混流板或是由整張其上開有孔的圓弧形板構成或是由2 4塊其 上開有孔的圓弧形板並排構成，其具體結構根據混流板的安裝位置及擋板的形狀、個數和 安裝位置等因素確定。作為本實用新型各實施例的一種變換，所述的擋板的個數還可以是1個或2個，其形狀還可以是不同角度的扇形或是其他形狀。本實用新型各實施例的結構適用於作為強化蔗汁硫燻中和反應裝置使用，即將蔗汁先通過常規硫燻中和反應器進行硫燻中和反應，再通入本實用新型進行進一步硫燻中和 反應，作為一種變換，物料入管上可以僅開有蔗汁入口，再在物料入管附近的殼體上設置石 灰乳入口 ；作為另一種變換，根據實際使用情況，當本實用新型作為常規蔗汁硫燻中和反應 裝置使用時，即將經過預灰、一次加熱後的蔗汁直接通入本實用新型進行硫燻中和反應，所 述的物料入管上還需要設置有二氧化硫入口 33，或是在物料入管上僅設置有蔗汁入口，再 在其附近的殼體上設置石灰乳入口和二氧化硫入口。工作過程本實用新型可作為強化蔗汁硫燻中和反應裝置使用，即將蔗汁先通過常規硫燻中 和反應器進行硫燻中和反應，再將蔗汁通入本實用新型，由於常規的硫燻中和反應器安裝 位置較高，放出的蔗汁流向安裝位置相對低的本實用新型，蔗汁由豎直切線位置進入本實 用新型，在自身重力作用下即可在本實用新型內形成高湍流，並通過由開有孔的圓弧形板 構成的混流板形成強烈的渦流，產生的機械衝擊和高剪切力及空化作用使SO2與石灰乳混 合充分，反應徹底，最後硫燻中和汁從殼體另一端下部的硫燻中和汁出管排出，多餘的氣體 從上部的排氣管排出；本實用新型也可作為常規的蔗汁硫燻中和反應裝置使用，只需用泵 等設備增加蔗汁進入本實用新型的動力，使蔗汁進入本實用新型後能夠形成高湍流即可。
權利要求一種蔗汁硫燻中和反應裝置，包括兩端密封的圓筒形殼體(1)，殼體一端設置有物料入管(3)，另一端設置有硫燻中和汁出管(6)及排氣管(4)，其特徵在於所述的物料入管設置在殼體一側的切線位置，所述的殼體內橫向安裝有1～3組混流板(2)，所述的混流板或是由整張其上開有孔的圓弧形板構成或是由2～4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，殼體內還豎直安裝有1～3個擋板(5)。
2.根據權利要求1所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的殼體內安 裝有上下2組混流板(2)，殼體上部的1組混流板由整張其上開有孔的圓弧形板構成，殼體 下部的1組混流板由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，擋板(5)安裝在殼體下部 相鄰兩塊圓弧形板之間，所述的擋板為半圓形。
3.根據權利要求1所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的殼體內安 裝有上下2組混流板(2)，殼體上部的1組混流板由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構 成，殼體下部的1組混流板由整張其上開有孔的圓弧形板構成，擋板(5)安裝在殼體上部相 鄰兩塊圓弧形板之間，所述的擋板為半圓形。
4.根據權利要求1所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的殼體內安 裝有上下2組混流板(2)，該2組混流板均由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，擋 板(5)分別安裝在殼體上部和下部相鄰兩塊圓弧形板之間，所述的擋板為半圓形。
5.根據權利要求1所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的殼體內安 裝有上下2組混流板(2)，該2組混流板均由2 4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，擋 板(5)安裝在相鄰兩塊圓弧形板之間，所述的擋板為圓環形。
6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述 的圓筒形殼體上還設置有加熱裝置，所述的加熱裝置或是在殼體外層設置加熱夾套(7)或 是將加熱管(8)環繞設置在殼體內壁上。
7.根據權利要求1、2、3、4或5所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述 的混流板上孔的直徑為0. 5 5cm。
8.根據權利要求6所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的混流板上 孔的直徑為0. 5 5cm。
9.根據權利要求8所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的物料入管 (3)上設置有蔗汁入口 (31)和石灰乳入口(32)。
10.根據權利要求9所述的一種蔗汁硫燻中和反應裝置，其特徵在於所述的物料入管 上還設置有二氧化硫入口(33)。
專利摘要一種蔗汁硫燻中和反應裝置，涉及一種製糖工藝過程使用的裝置，特別是製糖澄清工藝用蔗汁硫燻中和反應裝置，該裝置包括兩端密封的圓筒形殼體，殼體一端設置有物料入管，另一端設置有硫燻中和汁出管及排氣管，所述的物料入管設置在殼體一側的切線位置，所述的殼體內橫向安裝有1～3組混流板，所述的混流板或是由整張其上開有孔的圓弧形板構成或是由2～4塊其上開有孔的圓弧形板並排構成，殼體內還豎直安裝有1～3個擋板。採用本實用新型進行的硫燻中和反應，其反應速度及反應程度明顯提高、澄清劑用量減少，產生顆粒大小均勻、結構緻密的沉澱，還可省去現有的散氣箱，本實用新型還具有不易結垢、體積小、投資省等優點。
文檔編號C13B20/10GK201587948SQ20092031500
公開日2010年9月22日 申請日期2009年11月18日 優先權日2009年11月18日
發明者李利軍, 楊鋒, 黃永春 申請人:廣西工學院