本发明涉及制糖领域，特别涉及一种自动化糖液配碳式糖浆脱色方法。
背景技术：
麦芽糖浆是以优质淀粉为原料，经调浆、液化、糖化、脱色过滤、离子交换、蒸发等工艺精制浓缩而成的以麦芽糖为主要成分的产品，因其较低的吸潮性和保湿性，温和适中的甜度，良好的抗结晶性、抗氧化性，适中的粘度，良好的化学稳定性，冰点低等特性，被广泛应用于糖果、乳制品、啤酒、烘焙食品、调味品、酶制剂、方便食品等行业。
一直以来，在制糖脱色过滤过程中主要采用以下两种方法：1.人工或机械直接加入活性炭脱色，其缺点是无法保证投碳的均匀性和连续性，糖液透光率不稳定，脱色效果较差，操作繁琐，劳动强度大，粉末状活性炭在搬运和投放时还会产生粉尘，污染生产环境，专利CN 103301651A公开“一种淀粉糖生产中的脱色方法”，直接添加活性炭进行一次脱色，再将一次脱色后过滤出的活性炭经双氧水浸泡、烘干、碳酸氢钠浸泡、烘干、加入至沸水保温，取出烘干后加入一次脱色液中进行二次脱色；专利CN 103007624B公开一种脱色用活性炭再利用设备和生产工艺，使用螺杆泵将活性炭打入脱色罐；2.用水配制活性炭后添加到糖液内，虽弥补了第一种方法的不足，但其存在的缺点为：降低了原糖液固形物和浓度，后续蒸发浓缩耗费蒸汽，增加了劳动力强度和综合生产成本。
技术实现要素：
针对现有糖液活性炭脱色工艺存在的上述缺陷，本发明提供一种自动化糖液配碳式糖浆脱色方法，其可实现活性炭的自动连续均匀投放，同时保持糖液原浓度，减少蒸汽消耗，节省劳动力成本及降低生产成本。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动化糖液配碳式糖浆脱色方法，其特点是在依次串联的一级脱色罐、一级板框过滤机、二级脱色罐、二级板框过滤机、离交前罐、精滤机通路基础上，另外设置配碳罐和加碳罐；所述配碳罐上设有糖液回流口、碳粉投料口和出液口，所述加碳罐上设有糖配碳混合液入口和出液口，所述离交前罐上另设有出液口，所述一级脱色罐和二级脱色罐上另分别设有糖配碳混合液投料口；所述离交前罐的出液口与糖液回流口管路相通，所述管路上设有流量控制阀和回流泵；所述配碳罐出液口与混合液入口管路相通，所述管路上设有配碳泵；所述加罐出液口通过管路分别与投料口相通，靠近投料口处分别设有流量分配阀，所述管路上设有加碳泵和流量控制阀；所述配碳罐和加碳罐内均设有电动搅拌桨；所述流量控制阀、流量分配阀、回流泵、配碳泵、加碳泵和电动搅拌桨由DCS数控系统控制运行参数；
所述方法包括以下步骤：
(1)离交前罐返糖液：开启所述离交前罐和配碳罐之间的流量控制阀，离交前罐内已脱色过滤待离子交换的部分糖液经出液口由回流泵返泵入配碳罐；
(2)配碳：通过碳粉投料口向配碳罐内投放碳粉，控制糖液含碳量为3-5wt％，充分搅拌混匀；
(3)缓冲和预储存：配碳罐内糖配碳混合液经混合液入口由配碳泵泵入加碳罐，继续搅拌混匀；
(4)加碳脱色：加碳罐内所得糖配碳混合液由加碳泵泵出，经流量分配阀由投料口分别进入一级脱色罐和二级脱色罐内，对糖浆进行一级和二级脱色，脱色所得混合液经过滤后泵入离交前罐进行离子交换。
作为优选，步骤(2)所述配碳罐内糖液的含碳量为4wt％。
作为优选，步骤(2)所述配碳罐以及步骤(3)所述加碳罐内电动搅拌桨的搅拌转速1∶20。
作为优选，步骤(4)所述一级脱色罐和二级脱色罐内的脱色时间为30min。
与现有活性炭投放方式及脱色工艺相比，本发明的特点在于在正常工序设备基础上，于离交系统和脱色系统之间搭建一条糖配碳支路，在完全不影响正常脱色过滤和离交工艺流程的前提下，巧妙利用离交前罐内已脱色过滤待离交的部分糖液作为配碳介质，所得糖配碳混合液再用于一级和二级脱色，因此构建成一个“糖浆脱色——过滤——离交前罐——部分糖液返流配碳——糖浆脱色——过滤——离交前罐”循环通路，该通路全程由数控系统实时控制流量阀、泵电机和搅拌桨运行参数，自动完成糖液返流、糖配碳、脱色、过滤操作，实现活性炭的连续均匀添加，不起粉尘，同时能保持原糖浆固形物含量不降低，显著提高了活性炭焦糖脱色效率，大幅减少了蒸汽消耗量，有利于节能降耗，本发明系统本身构建难度小，设备操作简单，经估算，一旦投产，能显著降低劳动力和综合生产成本，具有良好的产业应用前景和价值。
附图说明
图1为本发明自动化糖液配碳式糖浆脱色工艺设备组成示意图。
附图标记：1、一级脱色罐；101、投料口；2、一级板框过滤机；3、二级脱色罐；301：投料口；4、二级板框过滤机；5、离交前罐；501、出液口；6、精滤机；7、配碳罐；701、回流口；702、碳粉投料口；703、出液口；8、加碳罐；801、糖配碳混合液入口；802、出液口；9、流量控制阀；10、回流泵；11、配碳泵；12、加碳泵；13、流量控制阀；14、电动搅拌桨；15-16、流量分配阀；A、已脱色过滤待离子交换糖液；B、离交系统；C、活性炭粉。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1所示为本实施例采用的糖配碳脱色系统，该系统包括依次串联的一级脱色罐1、一级板框过滤机2、二级脱色罐3、二级板框过滤机4、离交前罐5、精滤机6，在该通路基础上，另外设置配碳罐7和加碳罐8；配碳罐7上设有糖液回流口701、碳粉投料口702和出液口703，加碳罐8上设有糖配碳混合液入口801和出液口802，离交前罐5上另外设有出液口501，一级脱色罐1和二级脱色罐3上另外分别设有糖配碳混合液投料口101和301；出液口501与糖液回流口701管路相通，该管路上设有流量控制阀9和回流泵10；出液口703与混合液入口801管路相通，该管路上设有配碳泵11；出液口802通过管路分别与投料口101和301相通，靠近投料口101和301处设有流量分配阀15和16，该管路上设有加碳泵12和流量控制阀13；配碳罐7和加碳罐8内均设有电动搅拌桨14；流量控制阀9、流量控制阀13、流量分配阀15和16由DCS数控系统控制阀门开启度，回流泵10、配碳泵11、加碳泵12和电动搅拌桨14由DCS数控系统控制运行参数，包括开启和关闭，电机功率，搅拌转速等。
上述系统具体运行过程如下：
(1)离交前罐返糖液：开启流量控制阀9，离交前罐5内部分已脱色过滤待离子交换糖液A(10m3到液位自动关闭阀门)经出液口501由回流泵10返泵入配碳罐7内；
(2)配碳：通过碳粉投料口702向配碳罐7内投放活性炭粉C400kg，控制糖液含碳量为4wt％，充分搅拌混匀，搅拌转速1∶20，搅拌时间30min；
(3)缓冲和预储存：配碳罐7内所得糖配碳混合液经混合液入口801由配碳泵11泵入加碳罐8，继续搅拌混匀，搅拌转速20∶1，电机转速1450r/min，连续搅拌；
(4)加碳脱色：加碳罐8内所得糖配碳混合液由加碳泵12泵出，经流量分配阀15和16分别由投料口101和301进入一级脱色罐1和二级脱色罐3内，对糖浆(浓度33wt％)进行一级脱色和二级脱色，一级脱色罐1内脱色时间为30min，温度70-75℃，pH4.5-5.5；
(5)初滤和精滤：脱色后混合液经一级板框过滤机2分离出一级脱色糖浆，再泵入二级脱色罐3脱色，脱色时间为30min，温度70-75℃，pH4.5-5.5，脱色所得混合液经二级板框过滤机4分离出二级脱色糖浆，入离交前罐5，最后泵入精滤机6，终滤后进入离交系统B。
由上可知，本实施例糖浆脱色工艺构建起一个离交、糖液返流、糖配碳、脱色、过滤、离交的循环通路，在完全不影响正常工序的基础上，实现连续自动均匀投碳、配碳、脱色和过滤，显著提高了活性炭的焦糖脱色效率，同时能保持糖液原浓度，减少蒸汽消耗，降低劳动力强度和生产成本。
经测算，每天用约24立方的上述糖配碳混合液加入浓度32％的600立方糖浆中进行脱色处理，若采用水配活性炭液进行脱色，会将糖浆浓度降低至30.09％，且需多消耗约5吨蒸汽，每吨蒸汽170元，按年产7万吨计，即增加成本21万元，而用糖配碳混合液处理即节省21万元，因此具有良好的产业应用价值。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。