一种磷酸氢氧化钙凝聚法糖浆浮清工艺及其设备的制作方法

1.本发明属于甘蔗制糖的糖浆浮清工艺与设备技术领域。


背景技术：

2.传统处理粗糖浆的方法是对其进行硫漂，使其达到一定的脱色效果，此法易引起产品白砂糖二氧化硫含量增加。传统的糖浆上浮工艺是对五效蒸发后最终的末效粗糖浆进行处理，由于末效粗糖浆温度低、浓度较高、粘度偏大，会对上浮效果有不良影响。
3.近几年国内专利数据库公开了一些类似的糖浆上浮装置技术报道：【申请号】zl2015205159673，【名称】亚硫酸法糖浆上浮澄清装置，【公开号】cn204824909u，公开了一种亚硫酸法糖浆上浮澄清装置,包括用于制备粗糖浆的粗糖制备子系统和将糖浆加工成白砂糖的白砂糖制备子系统,在所述粗糖制备子系统和白砂糖制备子系统之间还设有用于净化粗糖浆的上浮除杂子系统,所述上浮除杂子系统包括高位箱,一级反应箱,二级反应箱,糖浆上浮器和浮清糖浆箱,上述部件通过糖浆输送通道依次连接.高位箱和浮清糖浆箱分别连接粗糖制备子系统的出料口和白砂糖制备子系统的进料口.高位箱和一级反应箱之间的糖浆通道依次设有糖化钙入口和磷酸入口,一级反应箱和二级反应箱之间的糖浆通道设有絮凝剂入口。但该装置仍然存在硫含量高的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种成本低、生产工艺相对简单、除杂效果好的磷酸氢氧化钙凝聚法糖浆浮清工艺与设备，解决目前的糖浆浮清工艺除杂效果差，二氧化硫含量高等技术问题。
5.本发明提供一种磷酸氢氧化钙凝聚法糖浆浮清工艺。
6.步骤一：将五效糖浆工艺中第四效出口的糖浆送上上浮系统的糖浆高位箱，并在箱内加热至80～85℃。
7.步骤二：在糖浆高位箱出口管道临近一级反应箱处添加磷酸与石灰乳，磷酸按照浓度150～420ppm添加，石灰乳按照ph值6.5左右添加。
8.步骤三：进入一级反应箱进行反应生成磷酸钙絮凝物吸附部分色素后。
9.步骤四：加入来自打泡机的大量细小气泡进入二级反应箱混合。
10.步骤五：二级反应箱出口再加入絮凝剂8～12ppm进入三级反应箱，絮凝剂将悬浮粒子和气泡网络在一起。
11.步骤六：三级反应箱出口进入旋流反应器后进入糖浆上浮器，凝聚物吸附色素上浮形成浮渣，浮渣返回压榨车间混合汁箱。
12.根据上述工艺提供一种磷酸氢氧化钙凝聚法糖浆浮清设备，包括用于加温糖浆的糖浆高位箱，糖浆高位箱通过管道连接一级反应箱，并在靠近一级反应箱侧的管道上设置三通阀，石灰罐和磷酸罐通过管道接入三通阀。一级反应箱通过管道连接二级反应箱，并在靠近二级反应箱侧的管道上设置三通阀，主糖制泡装置通过管道连接三通阀。二级反应箱通过管道连接三级反应箱，并在靠近三级反应箱侧的管道上设置三通阀，絮凝剂罐通过管
道连接三通阀。三级反应箱通过管道连接旋流反应器，旋流反应器通过管道连接糖浆上浮器，糖浆上浮器通过输送装置连接浮渣箱。
13.本发明利用磷酸与石灰乳中的氢氧化钙发生反应后形成凝聚物，对蒸发中间糖浆进行处理，凝聚物吸附糖浆中的部分色素，再通过加入大量细微气泡与凝聚物进行混合后，再添加高分子絮凝剂，将悬浮粒子和气泡捕捉连接在一起，从而形成浮渣排除杂质，解决了目前的糖浆浮清工艺除杂效果差，二氧化硫含量高等技术问题，具有成本低、生产工艺相对简单、除杂效果好的优点。
附图说明
14.图1是本发明的系统结构示意图。
15.其中：1-糖浆高位箱、2-主糖制泡装置、3-一级反应箱、4-二级反应箱、5-三级反应箱、6
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旋流反应器、7-絮凝剂罐、8-石灰罐、9-磷酸罐、10-浮渣箱、11-糖浆上浮器。
具体实施方式
16.下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
17.如图1所示，步骤一：将五效糖浆工艺中第四效出的口糖浆送上上浮系统的糖浆高位箱1，并在箱内加热至80～85℃。
18.步骤二：在糖浆高位箱1出口管道临近一级反应箱3处添加磷酸与石灰乳，磷酸按照浓度150～420ppm添加，石灰乳按照ph值6.5左右添加。
19.步骤三：进入一级反应箱3进行反应生成磷酸钙絮凝物吸附部分色素后。
20.步骤四：加入来自打泡机的大量细小气泡进入二级反应箱4混合。
21.步骤五：二级反应箱4出口再加入絮凝剂8～12ppm进入三级反应箱5，絮凝剂将悬浮粒子和气泡网络在一起。
22.步骤六：三级反应箱5出口进入旋流反应器6后进入糖浆上浮器11，絮凝物吸附色素上浮形成浮渣，浮渣返回到前面压榨混汁箱。
23.本发明主要包括用于加温糖浆的糖浆高位箱1，糖浆高位箱1通过管道连接一级反应箱3，并在靠近一级反应箱3侧的管道上设置三通阀，石灰罐8和磷酸罐9通过管道接入三通阀。一级反应箱3通过管道连接二级反应箱4，并在靠近二级反应箱4侧的管道上设置三通阀，主糖制泡装置2通过管道连接三通阀。二级反应箱4通过管道连接三级反应箱5，并在靠近三级反应箱5侧的管道上设置三通阀，絮凝剂罐7通过管道连接三通阀。三级反应箱5通过管道连接旋流反应器6，旋流反应器6通过管道连接糖浆上浮器11，糖浆上浮器11通过输送装置连接浮渣箱10。
24.本发明工艺条件说明：1)温度吸附作用是随着温度的升高而减弱的，太高的温度会使转化糖复溶并发生焦化反应，使糖浆的色值增加；而温度过低则会使胶体物质无法析出，糖分损失严重，增加了糖浆的粘度、浊度和色值。糖浆温度控制在合适的温度。
25.2)锤度糖浆上浮要求粗糖浆锤度控制在一定的锤度范围内，过高因其浓度较高，粘度大，
上浮速度较缓慢，影响上浮质量；过低则难以制泡，但絮凝效果较好。
26.传统的糖浆上浮工艺是对五效糖浆工艺后末效粗糖浆进行处理，由于末效粗糖浆温度低、浓度较高，粘度偏大，会对上浮效果有不良影响。本发明改变了传统上浮工艺，通过对温度、浓度相对合适的第四效糖浆进行浮清处理，更好地发挥了糖浆上浮的作用，避免了处理末效糖浆的缺陷。
27.3)气泡的大小和数量气泡是使絮凝物上浮的主要因素，其能否起作用取决于气泡和絮凝物的结合状况、气泡的数量及大小，本工艺采用机械高速旋转刀式打泡方式，气泡符合要求，产气稳定。
28.4)絮凝剂的影响絮凝剂在气浮中起第二絮凝作用，将悬浮粒子和气泡网络在一起，对气浮分离起了重要的作用，决定了絮凝物能否在上浮器内上浮。絮凝剂的品种很多，影响其性能的因素主要是相对分子质量、水解度、分子结构和基团的活性，综合考量本发明采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂。
29.当絮凝较好时，浮渣经过一段时间的自然浓集之后，絮凝物是最稳定的，如果絮凝物含气泡较好，它的相对密度就可能降低至1以下，因而能在水中浮起。
30.5)ph在糖浆的上浮处理中，粗糖浆需要控制ph在6.5左右，ph过低时增加蔗糖的转化，造成糖分损失。
31.6)设备方面上浮器要工作稳定、良好，要求进料应平衡均匀，流速不能太大，还要控制上浮器的液面高度，由此取得合适的分离高度和浓缩高度。上浮器的液面不能过高或过低。液面低时浮渣层下降，糖汁往上流动时容易骚扰浮渣，使凝聚物往下沉：而且浮渣会积聚较多，使有些气泡从絮凝物中脱离而使浮渣往下掉。液面控制过高时则浮渣在上浮器内不能浓缩，浓度低，数量大，而且上浮器液面缺少浮渣的定量的絮凝剂进入三级反应箱，絮凝剂将“保护”，易于波动而影响效果。
32.工艺效果：1）传统的上浮系统所处理的粗糖浆是蒸发末效糖浆，本系统改为蒸发四效糖浆后，由于四效糖浆温度已接近80℃，相比原来约60℃的末效糖浆温度提高较多，因此利用一效汁汽进行加热即可满足要求，相比原来用高温混合汽加热，更加节能，且避免了高温混合汽加热温度过高造成增色效应影响物料质量的不良现象。
33.2）本上浮系统四效糖浆浓度约60obx，比原来传统的末效粗糖浆浓度65obx要低。传统的上浮糖浆浓度太高，粘度偏大，上浮速度较缓慢，处理后得到的浮清糖浆有时会夹带凝聚物，有混浊现象。本发明改变了传统上浮工艺，通过对浓度相对合适的第四效蒸发糖浆进行浮清处理，絮凝物浮升快而稳定，不易下沉，形成的浮渣结实，得到的浮清糖浆清亮透明。
34.3）本糖浆上浮系统在糖厂投入使用后，效果如下表的分析化验数据： 锤度视纯度色值备注糖浆上浮分离前59.66obx87.14%55.76ost相对较混浊糖浆上浮分离后57.49obx87.27%30.35ost浮渣上浮浮清糖浆清亮由上表可知，糖浆经上浮处理后锤度减少了2.17obx，视纯度提高0.13%，色值降低
25.41ost，糖浆杂质进一步得到清除，物料质量得到了提高。