一种甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及离心脱水的技术领域，具体为一种甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置。


背景技术：

[0002]
广西甘蔗糖业发展有十分优越的资源优势、区位优势、生产成本优势和市场拓展优势。广西是全国重点产糖区，地理位置优越，雨量充沛，日照充足，具有种植甘蔗得天独厚的地理资源优势，甘蔗产量占全国的62％以上，是全国甘蔗的主产区。近年来，广西以内引外联方式，引进资金和技术，促进制糖工业发展上档次、上规模、上水平，广西制糖工业得到了转型升级、较快发展，涌现了一批具有较强经济实力和市场竞争优势的大型骨干企业和企业集团，产业集中度不断提高，综合经济实力不断扩大，企业生产经营总体规模和实力名列全国各省区第一，成为广西重要的经济支柱产业之一。
[0003]
目前广西糖厂生产工艺绝大多数都是亚硫酸法生产工艺，糖厂中和汁在沉淀池中沉降以后分为两部分，一部分是清澈透明的清汁约占70～75%，这一部分清汁直接进入下一道工序。另一部分是泥汁，约占25～30%，主要由蔗汁、泥沙、蔗糠以及澄清剂与蔗汁中的杂质作用后生成的沉淀物。由于在澄清过程产生的泥汁中尚有95%左右的糖汁，因此必须把这部分糖汁分离出来，以收回其中的糖分，使糖分损失降低到最低限度，提高糖的产率。
[0004]
长期以来，我国几乎所有的糖厂所采用的泥汁过滤设备是传统的有无滤布真空吸滤机和板框压滤机，这些设备作为糖厂泥汁过滤设备的标准配套，在我国的糖业生产中使用了相当长的时间，也为我国的糖业生产作出了较大的贡献。但是这些设备在生产使用过程中存在着以下缺点：一是排出的滤泥的水分比较高，达到70%以上，增大企业排出厂外的运输处理量，也不利于环境的清洁；二是干滤泥的糖分为6.3%（湿滤泥糖分为1.9%），糖分损失比较大；三是用真空吸滤机处理泥汁时洗水量比较大，达到8%左右，不利于后工序（蒸发）物料处理，增大蒸发量，能耗增大。此外用无滤布真空吸滤机来分离泥汁，要用蔗渣作助滤剂，蔗渣在100℃受热条件下起化学反应，带入色素物会增加蔗汁的色值，吸滤机及其附带的蔗渣旋风分离器、水泵以及自身驱动设备也消耗一定的能量。
[0005]
据广西糖网报道，广西现有运行的有90多家糖厂在生产，所有糖厂中和后的泥汁都采用无滤布真空吸滤机进行固液分离。为了回收泥汁中的糖分，增加白砂糖产量，很多无滤布真空吸滤机都加大水洗量，由于洗水量较大，滤泥水分高，需要进行排放，对环境造成一定的污染，运输也较困难，难以进一步进行综合利用，给环境造成一定的压力；同时也因洗水量过大，造成滤液锤度偏低，增大后工序的蒸发量。随着近年来国家对环保问题的日益重视，如何在保证企业正常生产的同时，既能保证糖厂的产品质量和数量，又能保证外排污染物达标排放，成为困扰糖厂企业发展的一个难题。为了实现甘蔗糖厂泥汁固液快速分离，缩短物料的处理时间，减少滤泥蔗糖分损失，减少洗水量、节约能源，降低滤泥水分，有糖厂开始尝试利用离心机对甘蔗糖厂泥汁离心脱水。然而经实际应用研究发现，由于甘蔗糖厂泥汁粘度大，目前市购得到的离心机很难满足甘蔗糖厂泥汁固液分离的生产要求。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的是提供一种甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置，该装置能实现甘蔗糖厂泥汁固液快速分离，缩短物料的处理时间，提高了生产效率，减少滤泥蔗糖分损失，减少洗水量、节约能源，解决滤泥含水量高，难运输及对环境清洁生产造成影响的问题，促进滤泥的进一步综合利用。
[0007]
本实用新型的技术方案如下：
[0008]
一种甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置，包括机架、机壳、转筒和转鼓；所述的转筒的两端分别通过轴承安装在转鼓内，转筒与转鼓同轴，转筒的两端分别通过轴承与转鼓连接；转筒的一端连接有进料管，进料管伸入到转筒内；进料管末端的转筒的筒壁上设置有出料口；进料管前端通过进料流量计和调节阀与存储罐连接，用调节阀和进料流量计控制进料流量；转筒的外壁设置有螺旋叶片，螺旋叶片的外径贴近转鼓内壁，越贴近越好不影响转动即可；所述的机壳安装在机架上；所述的转鼓的鼓身水平安装在机壳内，转鼓的鼓身包括相互连接的圆柱筒体和圆锥筒体，圆柱筒体远离圆锥筒体的一端设置有出液口，圆锥筒体远离圆柱筒体的一端设置有出渣口；出液口端的机壳下部设置有排液口，出渣口端的机壳下部设置有排渣口；转鼓两端分别伸出机壳外并通过带座主轴承安装在机架上，转鼓的鼓身上设置有多个细孔；转鼓的一端安装有主皮带轮，另一端通过连接轴连接有差速器，连接轴连接差速器的外壳；差速器的输入轴安装有辅皮带轮，差速器的输出轴与转筒的另一端连接。
[0009]
优选的：所述的转筒内设置有隔板，隔板设置在远离进料管的出料口的一侧，隔板的设置能避免或减少泥汁在转筒内积留。
[0010]
优选的：所述的圆锥筒体的锥度为6
°
～7
°
。所述的圆锥筒体的长度占转鼓的鼓身的二分之一至三分之二。加长了滤泥挤压分离的路程，分离出来的滤泥含水分更低。
[0011]
优选的：所述的排渣口端的机壳内设置有挡板，将泥渣阻挡从排渣口排出。
[0012]
优选的：所述的转鼓的外壁设置有限位槽，机壳内设置有与限位槽配套的限位板，能避免或减少转鼓的大幅度晃动。
[0013]
优选的：所述的螺旋叶片的圆锥筒体侧的螺距逐渐变小，利于泥渣快速推进挤压。
[0014]
优选的：所述的转筒的长度与直径比等于5。这样设置更利于泥汁的通入分离排出。
[0015]
甘蔗糖厂泥汁的离心过滤过程，是将沉淀池沉降得到的泥汁（泥汁中有95%左右的糖汁，一般泥汁中含有93～96%的糖汁）采用两级离心机进行分离过滤脱水的过程，步骤为：
[0016]
（1）将沉淀池沉降得到的泥汁输送存储罐中，再将存储罐中的泥汁从进料管进入到ⅰ#离心机进行泥汁分离，分离得到的滤汁输送进入中转罐，分离得到的一次滤泥排到搅拌罐中；
[0017]
（2）往搅拌罐中加入少量洗水并搅拌；洗水加入量为每百吨甘蔗加入2.9～3.5吨的洗水；
[0018]
（3）将搅拌罐中的物料输送到ⅱ#离心机进行固液分离，分离得到的滤汁输送进入中转罐与步骤（1）的滤汁混合，再输送去浓缩罐，分离得到的最终滤泥输送去用于生产有机肥或饲料；分离得到的滤泥的含水量低于50%，滤泥糖度低于3.0%。
[0019]
广西普遍糖厂都是采用亚硫酸法生产工艺，目前对沉淀池泥汁的处理都是采用无
滤布真空吸滤机进行处理，无滤布真空吸滤机比以往的有布真空吸滤机先进了一步，它可以不用滤布，用不锈钢网做为过滤介质，比有布机过滤速度快，没有滤布，所以就没有了洗滤布水，因为洗滤布水含有糖分及一些非糖分，水的cod高，如果直接外排，对江河造成污染，环保处理也较困难，所以糖厂都改用了无布真空吸滤机。经过十年的应用，现在发现无布真空吸滤机也存在一些问题，比如滤汁不清，还要经过一道工序进行处理，加长了生产工艺过程时间，而且滤泥水分较高，70%左右，不适应运输及综合利用，且滤泥糖度6.3%。为了更好的处理沉淀池泥汁，本发明研究开发应用长锥角沉降式离心机对泥汁进行脱水，效果比现有定形的沉降式离心机更好，要比无布真空吸滤机的效果要好更多，最大的优点就是采用离心方式进行固液分离，滤泥水分低于50%，滤泥糖度低于3.0%，对滤泥的充分利用打下了良好的基础，所分离出来的滤汁基本较清，可以直接送到下一工序进行生产，节约了时间，减少了糖分的无形损失，对制糖生产是有利的。且本发明的泥汁过滤过程加入的洗水量比传统过滤工艺加入的洗水量少60%以上。
[0020]
本发明的甘蔗糖厂泥汁的离心分离干燥机是采用沉降式离心机改造提高效率，代替现行的环保、石化用沉降式离心机对糖厂泥汁进行固液分离，实现快速分离的新设备，缩短物料的处理时间，提高了生产效率；减少滤泥蔗糖分损失及滤泥量、减少洗水量、节约能源，促进滤泥的进一步综合利用，解决滤泥含水量高，难运输及对环境清洁生产造成影响的问题。采用新的沉降式离心机设备代替现行的环保、石化用沉降式离心机，物料在沉降式离心机中受到高速旋转所产生的离心力作用而很快分离，停留时间在1min钟之内，大大加快了物料的处理速度，不用蔗渣作助滤剂，减少蔗渣在100℃受热条件下带入色素物会增加蔗汁的色值，降低干滤泥糖度，减少洗水量、节约能量，降低滤泥水分含量、降低滤泥的运输量、促进企业的清洁生产。目前的无滤布真空吸滤机由于滤泥水分高，难以进一步进行综合利用，给环境造成一定的压力；同时也因洗水量过大，造成滤液锤度偏低，增大后工序的蒸发量。沉降离心机的出现将给制糖澄清工艺带来新的理念，解决滤泥含水量高对环境造成影响的问题，加快了物料的处理速度，减少糖汁在高温条件下的化学变化和蔗糖分转化损失；有利于制糖生产的糖品质量、收回、节能、环保、降耗的落实，可给糖厂带来稳定持续的经济效益，其经济效益、社会效益、环境效益显著，因而有很好的应用前景。
附图说明
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图1是本甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置的结构示意图；
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图2是图1中转筒的剖面示意图；
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图中序号的名称为：
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1、进料管，2、机架，3、主皮带轮，4、带座主轴承，5、轴承，6、机壳，7、出渣口，8、挡板，9、限位板，10、限位槽，11、出料口，12、转筒，13、螺旋叶片，14、转鼓，15、差速器，16、辅皮带轮，17、连接轴，18、排液口，19、出液口，20、隔板，21、排渣口，22、进料流量计，23、调节阀，24、存储罐。
具体实施方式
[0025]
为了更加详细的介绍本实用新型，下面结合实施例，对本实用新型做进一步说明。
[0026]
实施例1
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一种甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置，包括机架2、机壳6、转筒12和转鼓14；所述的转筒12的两端分别通过轴承5安装在转鼓14内，转筒12与转鼓14同轴，转筒12的两端分别通过轴承5与转鼓14连接；转筒12的一端连接有进料管1，进料管1伸入到转筒12内；进料管1末端的转筒12的筒壁上设置有出料口11；进料管1前端通过进料流量计22和调节阀23与存储罐24连接，用调节阀23和进料流量计22控制进料流量；转筒12的外壁设置有螺旋叶片13，螺旋叶片13的外径贴近转鼓14内壁，越贴近越好不影响转动即可；所述的机壳6安装在机架2上；所述的转鼓14的鼓身水平安装在机壳6内，转鼓14的鼓身包括相互连接的圆柱筒体和圆锥筒体，圆柱筒体远离圆锥筒体的一端设置有出液口19，圆锥筒体远离圆柱筒体的一端设置有出渣口7；出液口19端的机壳6下部设置有排液口18，出渣口7端的机壳6下部设置有排渣口21；转鼓14两端分别伸出机壳6外并通过带座主轴承4安装在机架2上，转鼓14的鼓身上设置有多个细孔；转鼓14的一端安装有主皮带轮3，另一端通过连接轴17连接有差速器15，连接轴17连接差速器15的外壳；差速器15的输入轴安装有辅皮带轮16，差速器15的输出轴与转筒12的另一端连接。
[0028]
所述的转筒12内设置有隔板20，隔板20设置在远离进料管1的出料口11的一侧，隔板20的设置能避免或减少泥汁在转筒12内积留。
[0029]
所述的圆锥筒体的锥度为6
°
～7
°
。所述的圆锥筒体的长度占转鼓14的鼓身的二分之一至三分之二。加长了滤泥挤压分离的路程，分离出来的滤泥含水分更低。
[0030]
所述的排渣口21端的机壳6内设置有挡板8，将泥渣阻挡从排渣口21排出。
[0031]
所述的转鼓14的外壁设置有限位槽10，机壳6内设置有与限位槽10配套的限位板9，能避免或减少转鼓14的大幅度晃动。
[0032]
所述的螺旋叶片13的圆锥筒体侧的螺距逐渐变小，利于泥渣快速推进挤压。
[0033]
所述的转筒12的长度与直径比等于5。
[0034]
本甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置的工作原理为：泥汁从进料管1进入到转筒12中，通过进料流量计22和调节阀23调节泥汁进入量，主皮带轮3传递动力带动转鼓14顺时针旋转，差速器15的输出轴带动转筒12逆时针旋转，转筒12转速低，转鼓14的转速搞，泥汁进入转筒12后从出料口11进入到转鼓14内，由于转鼓14高速旋转，泥汁离心分离，液体从转鼓14上的小孔和出液口19分离出，最后由机壳6的排液口18排出；滤泥通过螺旋叶片13的挤压输送，从出渣口7挤出，最后由机壳6的排渣口21排出。
[0035]
本发明人测试记录数据如下：糖厂使用无滤布真空吸滤机，洗水量为7.81%（洗水量与蔗重量比），滤泥水分70%，干滤泥糖度6.3%（湿滤泥糖度1.9%）；使用本发明的甘蔗糖厂泥汁的离心过滤装置，泥汁通过二次沉降离心分离，洗水量为3.06%（洗水量与蔗的重量比），滤泥水分低于50%，干滤泥糖度低于3.0%。
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经济效益计算：
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本申请人日榨蔗量4000吨，榨季总榨蔗量50万吨，滤泥产率1.5%。
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(1)干滤泥糖度降低多产糖的效益：500000吨
×
1.5%（6.3%-3,0%）
×
5000元/吨＝1237500.00元＝123.75万元（糖价以5000元/吨计）。
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(2)洗水量减少节约能量的效益：由于节省洗水量，减少后工序的蒸发水量而产生效益，500000吨
×
( 7.81%-3.06%)
×
12元/吨蒸汽=256500元= 28.50万元（1吨蒸汽蒸发1吨水，蒸汽以12元/吨计）。
[0040] (3)由于滤泥水分降低减少运输量产生的效益为10万元。
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即每个榨季产生效益为：162.25万元。
[0042]
上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。