一种甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置的制作方法

文档序号：11736256阅读：843来源：国知局

本实用新型涉及甘蔗制糖厂制糖设备的技术领域，具体是一种甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置。

背景技术：

磷酸是化工、轻工和食品生产过程经常用到的原料，主要用于物料酸性的调节，有的用作澄清剂，例如甘蔗糖厂或甜菜糖厂使用了磷酸用于上浮澄清工艺，磷酸上浮澄清工艺是利用蔗汁中的蔗脂、蔗蜡、淀粉、果胶、部分多糖类和多酚类物质等一些有机物质在低温的条件下不溶解的特性，在混合汁中加入磷酸、少量的石灰乳、絮凝剂和气泡，利用凝聚、上浮、吸附的作用在中性的条件下先除去大量的有机非糖份；然后利用碳酸法澄清工艺，除去糖汁内的色素和其他的非糖份。

在甘蔗制糖生产过程中，磷酸与石灰反应产生的磷酸钙的量是否稳定不但影响胶体、非糖分和色素的去除率，还影响亚硫酸的形成效果，并且磷酸钙对絮凝和沉淀有促进的作用，长期以来，糖厂磷酸的配比主要依靠人工配比，并按定量固定阀位或开泵度添加磷酸量。现在糖厂对工艺要求越来越高，这种控制方式难以保障磷酸添加的准确性、及时性和稳定性。一般要求混合汁磷酸值（以P₂O₅计）在350-400ppm范围内比较合适，磷酸值偏低会造成脱色率低，清汁色值偏高。磷酸值过高会造成沉淀物松散，泥汁体积会比较大。目前甘蔗糖厂普遍使用阀门控制流量的方法添加磷酸，添加的流量很不均匀，不稳定，对白砂糖质量造成较大的影响。有些糖厂尽管使用一些计量设备进行添加，但是对系统的设计，附件配置没有进行完善的考虑，仅仅使用计量设备并不能起到稳定添加的作用。因此需要一种甘蔗制糖工艺过程磷酸的添加系统，公开文献也报道了一些甘蔗制糖工艺过程磷酸的添加系统或装置，例如：

1、中国专利：糖厂磷酸自动配酸方法及装置，申请号：201110459379.9，申请日2011.12.31，申请人：钦州华成自控设备有限公司，地址：535000广西壮族自治区钦州市金中街111号，发明人：梁繁贵、潘坤基、农达章，摘要：一种糖厂磷酸自动配酸方法及装置，首先将己知浓度值的浓磷酸，通过控制主机启动浓磷酸泵把浓磷酸泵入到稀磷酸配比箱中，控制稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值，加入配比水控制主机打开排酸电磁阀把配比好的稀磷酸便排入到待生产备用的稀磷酸储箱中，并且稀磷酸储箱液位计也实时连续测量稀磷酸储箱内的液位值，控制主机根据蔗汁流量值、磷酸稀释值和加入蔗汁中磷酸精确控制蔗汁中加入的磷酸量，解决了以往糖厂依靠人工配比磷酸的不准确性，实现了糖厂磷酸自动化配酸，保证了磷酸添加的准确性、及时性和稳定性，给企业提高了效率

2、中国专利：一种用于制糖的磷酸添加装置和添加方法，申请号：201410688168.6，申请日：2014.11.25，申请人：广西农垦糖业集团红河制糖有限公司，地址：546128广西壮族自治区来宾市兴宾区蒙村红河农场，发明人：欧承晏，摘要：该发明公开了一种用于制糖的磷酸添加装置和添加方法，其特征在于：包括蔗汁箱、蔗汁泵、蔗汁流量计、磷酸储存箱、磷酸泵、磷酸流量计、喷射装置和控制器，所述蔗汁箱的出口通过管道连接到所述蔗汁泵的输入口，所述蔗汁泵的输出口与下级蔗汁输入口相连接，形成蔗汁输出回路；控制器通过接收蔗汁流量计和磷酸流量计的输出信号，处理后输出控制信号控制磷酸泵的工作，形成可调节控制的磷酸输出回路。并且在控制器的控制下，采用将磷酸从磷酸储存箱内泵出并流经磷酸流量计后由喷射装置喷入蔗汁泵的入口的添加方法，既可以使得蔗汁与磷酸的混合比准确，又使得两者混合均匀，具有控制准确、混合均匀和工作稳定的特点。

3、中国专利：一种用于制糖的磷酸添加装置，申请号：201420719748.2，申请日：2014.11.25，地址：546128广西壮族自治区来宾市兴宾区蒙村红河农场，发明人：欧承晏，摘要：该实用新型公开了一种用于制糖的磷酸添加装置，其特征在于：包括蔗汁箱、蔗汁泵、蔗汁流量计、磷酸储存箱、磷酸泵、磷酸流量计、喷射装置和控制器，所述蔗汁箱的出口通过管道连接到所述蔗汁泵的输入口，所述蔗汁泵的输出口与下级蔗汁输入口相连接，形成蔗汁输出回路；所述蔗汁箱的出口管道上串接有蔗汁流量计和喷射装置，所述控制器的检测输入端分别与所述蔗汁流量计、磷酸流量计和磷酸泵的电气输出端口相连接，控制器通过接收蔗汁流量计和磷酸流量计的输出信号，处理后输出控制信号控制磷酸泵的工作，形成可调节控制的磷酸输出回路，将蔗汁与磷酸按一定比例混合后从蔗汁泵输出到下级蔗汁输入口，具有控制准确、混合均匀和工作稳定的特点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种成本低廉，安装简单，计量精度高和添加稳定均匀的甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置，以满足甘蔗制糖澄清工艺中要求蔗汁磷酸值稳定精确均匀添加的要求。

本实用新型的采用的技术方案是：

一种甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置，其包括溶液箱、混合器、混合汁箱和计量泵，所述的溶液箱安装有搅拌器；溶液箱下部通过管路与计量泵连接，计量泵通过管路与和混合汁箱上部连接的混合器连接，混合汁箱下部通过安装有混合汁泵的管路连接至澄清车间；溶液箱与计量泵之间的管路上依次安装有七号球阀、Y型过滤阀和五号球阀；计量泵与混合器之间的管路上依次安装有压力表、三号球阀和背压阀；混合汁泵与澄清车间之间的管路通过安装有四号球阀的管路与背压阀和混合器之间的管路连接；压力表与三号球阀之间的管路连接有取样或排气管，取样或排气管上安装有二号球阀。在磷酸添加口前设置背压阀，提供管道压力在1.5kgf/cm²以上，保证计量精度。磷酸在添加进混合汁前，先用适当数量的回流混合汁将85%磷酸进行稀释后再添加入混合汁箱的混合汁泵入口前。优先使用混合器将磷酸与回流混合汁在管道内混合均匀后，在再添加入混合汁箱的混合汁泵入口前。磷酸添加点优先选择在混合汁泵入口前。回流混合汁的数量优先大于磷酸量10倍以上。Y型过滤阀以保证物料输送正常，在泵出口后管道设置安全阀以保证在超压时管道泄压，保护计量泵隔膜安全。流量校正柱为带有刻度的圆状容器，和计量泵泵前管道旁通，体积为0.5-1分钟的泵流量为宜。计量泵为往复式容积泵，可以精确计量所输送液体的体积。包括隔膜式计量泵和柱塞式计量泵，优选隔膜式计量泵。通过变频器或电动脉冲调节器控制计量泵的电机频率或冲程长度，从而调节计量泵流量。

计量泵与压力表之间的管路通过三通接头安装有带有一号球阀的脉动阻力器。

计量泵余脉动阻力器之间的管路通过三通接头安装有泄压阀，泄压阀通过管路与溶液箱上部连接。

Y型过滤阀与五号球阀之间的管路通过三通接头安装有六号球阀，六号球阀通过安装有流量校正柱的管路连接至溶液箱上部，流量校正柱两端安装有活接头。

所述的计量泵安装有电动冲程调节器。根据工艺对磷酸添加量的要求，往电动冲程调节器手动输入调节信号，是计量泵输出的磷酸流量与制糖工艺要求的磷酸流量相符，并通过流量校正柱进行校正确认，计量泵输出的磷酸和30倍磷酸流量的混合汁经过混合器混合后添加至混合汁泵泵前入口处。

所述的计量泵安装有变频器。根据工艺对磷酸添加量的要求，往变频器手动输入调节信号使计量泵输出磷酸流量与制糖工艺要求的磷酸流量相符，并通过流量校正柱进行校正确认，计量泵输出的磷酸和15倍磷酸流量的混合汁经过混合器混合后添加至混合汁泵泵前入口处。

所述的计量泵安装有核子称和变频器。根据核子称实时输出的榨量模拟信号给变频器，根据工艺对磷酸添加量的要求，变频器经过运算处理后输出频率信号调节计量泵电机转速，从而调节计量泵流量，使计量泵输出的磷酸流量与制糖工艺要求的磷酸流量相符，并通过流量校正柱进行校正确认，计量泵输出的磷酸和40倍磷酸流量的混合汁经过混合器混合后添加至混合汁泵泵前入口处。

所述的计量泵安装有混合汁流量计和变频器。根据混合汁流量计实时输出的蔗汁流量模拟信号给变频器，根据工艺对磷酸添加量的要求，变频器经过运算处理后，变频器输出频率信号调节计量泵电机转速，从而调节计量泵流量，使计量泵输出的磷酸流量与制糖工艺要求的磷酸流量相符，并通过流量校正柱进行校正确认，计量泵输出的磷酸和25倍磷酸流量的混合汁经过混合器混合后添加至混合汁泵泵前入口处。

所述的计量泵安装有混合汁流量计和电动冲程调节器。根据混合汁计量实时输出的蔗汁流量模拟信号给电动冲程调节器，根据工艺对磷酸添加量的要求，电动冲程调节器经过运算处理后，电动冲程调节器输出信号调节计量泵的冲程长度，使计量泵输出的磷酸流量与制糖工艺要求的磷酸流量相符，并通过流量校正柱进行校正确认，计量泵输出的磷酸和10倍磷酸的流量的混合汁经过混合器混合后添加至混合汁泵泵前入口处。

本实用新型的甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置根据澄清工艺要求确定需要添加的磷酸流量后，手动调节变频器或电动冲程调节器数值，手动调节变频器或电动冲程调节器数值，也可以接受外部的蔗汁流量或甘蔗入榨量的模拟信号，然后变频器或电动冲程调节器输出调节信号调节计量泵的电机转速或计量泵的冲程长度，使计量泵输送出符合澄清工艺要求的准确稳定的磷酸流量。计量泵入口前的磷酸经过Y型过滤器的过滤，滤去不溶杂质以保证计量泵的正常运行。计量泵输出的磷酸经过脉冲阻尼器的作用是消除波峰和波谷瞬间流量，使磷酸流量变得平稳。背压阀使计量泵出口管道保持一定压力，保证计量泵的精度。而安全阀在出口管道超压时，为计量泵提供泄压保护。计量泵入口前的流量校正柱可以校正计量泵输出流量。磷酸经过背压阀后与一定数量的混合汁通过混合器混合均匀后，添加至混合汁泵前，再次经过混合汁泵混合，以达到充分混合的目的。

本实用新型的甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置成本低廉，安装简单，可以实现制糖工艺过程中磷酸添加精确稳定，从而提高白砂糖产品质量，降低生产成本，满足甘蔗制糖澄清工艺中要求蔗汁磷酸值稳定精确均匀添加的要求。

附图说明

图1是本实用新型的甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置的结构示意图；

图中序号的名称为：

1、溶液箱，2、搅拌器，3、流量校正柱，4、活接头，5、泄压阀，6、一号球阀，7、脉动阻力器，8、压力表，9、二号球阀，10、三号球阀，11、背压阀，12、四号球阀，13、混合器，14、混合汁泵，15、混合汁箱，16、计量泵，17、五号球阀，18、六号球阀，19、Y型过滤阀，20、七号球阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型的实施例及附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种甘蔗制糖工艺过程磷酸添加装置，其包括溶液箱1、混合器13、混合汁箱15和计量泵16，所述溶液箱1下部通过管路与计量泵16连接，计量泵16通过管路与和混合汁箱15上部连接的混合器13连接，混合汁箱15下部通过安装有混合汁泵14的管路连接至澄清车间；溶液箱1与计量泵16之间的管路上依次安装有七号球阀20、Y型过滤阀19和五号球阀17；计量泵16与混合器13之间的管路上依次安装有压力表8、三号球阀10和背压阀11；混合汁泵14与澄清车间之间的管路通过安装有四号球阀12的管路与背压阀11和混合器13之间的管路连接；压力表8与三号球阀10之间的管路连接有取样或排气管，取样或排气管上安装有二号球阀9。

计量泵16与压力表8之间的管路通过三通接头安装有带有一号球阀6的脉动阻力器7。