硫熏中和反应塔的制作方法
【专利摘要】本发明旨在提供一种硫熏中和反应塔，该硫熏中和反应塔包括硫熏尾管、罐体、散气管、石灰乳添加管，立式的罐体内设置有一块以上的横向隔板，所述的隔板将罐体分成两个以上的反应层。本发明采用的立式多层设计结构，使得硫熏中和反应更加均衡可控，最大程度的避免了局部石灰乳浓度过高所带来的不利影响；同时，搭配各层的pH取样和充分搅拌，进一步加强了各反应层的pH值的可控性。本发明结构搭配科学合理，具有很高的实用价值，相对于现有技术是一种全新的设计构想，具有突出的实质性特点和显著的进步。
【专利说明】硫熏中和反应塔【技术领域】
[0001]本发明涉及甘蔗制糖领域，具体涉及一种硫熏中和反应塔。
【背景技术】
[0002]在亚硫酸法制糖工艺中，中和反应是糖汁清净的关键环节，其原理是在糖汁中加入二氧化硫和石灰乳，反应形成亚硫酸钙以吸附非糖杂质，达到清净糖汁的目的。
[0003]中和反应的效果对亚硫酸法白糖质量和产糖率有重要影响。目前的亚硫酸法糖厂通常是将糖汁经过硫熏后，在管道硫熏器的尾管中加入石灰乳，然后进入一个散气桶进行散气和简单混合，由于大量的二氧化硫和石灰乳几乎同时加入糖汁中，反应初始浓度高，化学反应非常剧烈。且由于散气桶的主要作用是散掉糖汁中的空气和吸收不完的二氧化硫，没有考虑到化学反应功能，故散气桶设计得体积较小，没有搅拌器，这导致二氧化硫、石灰乳、糖汁的混合不均匀，导致糖汁的清净效率低，影响产品质量和糖分回收率。此外，未能充分反应的石灰和二氧化硫随着糖汁进入到后续生产环节，产生滞后反应，使后续的蒸发罐积垢增多，降低了蒸发效能。
[0004]近年糖厂为了提高中和反应效率，也使用一些辅助设备如:转斗式加灰器、溢流式加灰器、管道式加灰器、撞击流式反应器、中和汁强化反应器等。
[0005]转斗式加灰器是通过调节转斗转速和石灰乳溢流板高低进行调整的一种设备，主加灰器和预加灰器可同时安装在一根轴上，从相反两个方面同时加灰。结构简单，方便实用，但忽视了糖汁与石灰乳、二氧化硫反应需要空间和时间，转斗式加灰器加灰完后糖汁直接进入混汁箱然后泵到下一工序，石灰乳、二氧化硫、糖汁来不及充分混合反应，导致后续工段积垢多、产品质量差等问题。
[0006]溢流式加灰器通过左右移动(用悬挂滑轮移动)主加灰和预加灰流槽，调节接取石灰乳量，达到调节主、预灰量的目的。溢流式加灰器对进灰量的控制精度不高，存在一定程度的控制滞后，而且溢流进灰导致糖汁与石灰乳无法充分混合反应，中和汁pH局部过高或者过低。
[0007]管道式加灰器主要用于主加灰；当加工量大、糖汁流量大时，为避免加灰不匀，可同时在几个溢流口(喇叭型漏斗)加灰。管道式加灰器以一定流度与糖汁混合，明显优于前两种设备，而且进灰有多个溢流口，相对加灰是比较均匀的。但是这种加灰器没反应停留时间，即加即走导致中和反应不完全而进入沉降器，特别是对于快速沉降器的冲击特别大，容易造成沉降器的翻底。
[0008]撞击流式反应器和中和汁强化反应器都在前面几种加灰器的缺点上做了改进，对加灰后的反应所需时间也特别注意，尤其是加强了糖汁与石灰乳的混合强度，促进中和反应。但是这两种反应器容易存渣积垢，发生堵塞情形。
【发明内容】
[0009]本发明旨在提供一种硫熏中和反应塔，该硫熏中和反应塔克服了目前糖厂中和反应装置的缺陷，解决了糖汁中和反应不均匀，清净效率低，积垢堵渣严重等问题。
[0010]本发明所述的硫熏中和反应塔，包括硫熏尾管、罐体、散气管、石灰乳添加管、pH取样管和出汁管，立式的罐体内设置有一块以上的横向隔板，所述的隔板将罐体分成两个以上的反应层，各隔板之上设置有竖直的过汁管；硫熏尾管位于最上面的反应层上，硫熏尾管包括设置于其上的石灰乳加入口 ；至少最上面的反应层上设有石灰乳添加管，最下面的反应层上不设置石灰乳添加管；至少设有两根pH取样管，分别设置在最上面的反应层和其它任何反应层之上；最下面的反应层的底部上设有出汁管。
[0011]所述的硫熏尾管位于最上面的反应层底部的罐壁上。
[0012]所述的硫熏中和反应塔，罐体的顶部和各隔板之上均设有散气管，位于各隔板之上的散气管的高度高于过汁管的高度。
[0013]所述的硫熏中和反应塔，可以在每个反应层上均设有至少一台搅拌器，使得石灰乳与蔗汁能够迅速混合均匀，提高硫熏中和反应的效率。
[0014]所述的硫熏尾管位于最上面的反应层底部的罐壁上；所述的石灰乳添加管的入口位于搅拌器桨叶后部。
[0015]所述的硫熏中和反应塔，可以在每个反应层上均设有pH值取样管，使得蔗汁pH控制更加稳定准确。
[0016]所述的硫熏中和反应塔，当隔板数量为两块或两块以上时，各反应层的过汁管交错设置。
[0017]所述的各个隔板上均设有排底阀，在停机时，打开排底阀将各层残留的蔗汁排放出来。
[0018]所述的硫熏中和反应塔优选方案为:所述的隔板数为2~5个，将反应层分为3~6层。
[0019]本发明所述的硫熏中和反应塔，在现有技术中在管道硫熏器的尾管中加入石灰乳的基础上，采用了分层立式这一新结构，并在分层结构中采用了附加的石灰乳添加管。硫熏之后，以及在硫熏尾管中加入了石灰乳之后的蔗汁在最上面的反应层中流出，逐步填充反应层，液位不断上升，在这个过程中，与石灰乳添加管输送进来的石灰乳不断地中和反应，当液位的高度到达过汁管的高度时，通过过汁管流入下一层，继续从底部慢慢的蓄积，与新加入的石灰乳反应，这样分层反应的好处就是为了降低初始中和反应的剧烈程度，同时使得糖汁不会因为石灰乳浓度过高而使得PH偏高，引起糖汁的性质发生改变，并且多层均衡反应提高了亚硫酸钙对糖汁中杂质的吸附效率，进一步提升了糖汁的清净效率；增加设置了 PH取样管，使得整个中和反应体系更加的稳定可控，尤其是在最上面的反应层上设置的PH取样管，具有更加重要的意义，通过该pH取样管，可以测量出最上面的反应层的中和反应状况，确定最上面的反应层上石灰乳添加管的流量，保证最终体系的PH达到控制要求。
[0020]本发明的多个反应层搭配搅拌器，可以使得石灰乳与蔗汁混合更加均匀，进一步减小了局部石灰乳浓度过高的问题，使得反应更加完全，进一步提高了亚硫酸钙对糖汁中杂质的吸附效率和糖汁的清净效率。
[0021]本发明还可以在各个反应层中均设置了 pH取样管，可以更好地监测各个反应阶段蔗汁的PH值，便于随时调整各个石灰乳添加管的流量，控制各层糖汁pH值处在合适的范围，确保最终的糖汁PH达到设计要求。[0022]每个反应层设置的散气管可以有效的将反应塔内多余的空气和SO2排出，隔板底部设置的排底阀，在硫熏中和反应完成后，打开排底阀将各层残留的蔗汁排放出来，避免浪费，同时也便于设备清洗。
[0023]本发明采用的立式多层设计结构，使得硫熏中和反应更加均衡可控，最大程度的避免了局部石灰乳浓度过高所带来的不利影响；同时，搭配充分搅拌和更多的pH取样，进一步加强了各反应层的PH的可控性。本实用型结构搭配科学合理，具有很高的实用价值，相对于现有技术是一种全新的设计构想，具有突出的实质性特点和显著的进步。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例结构的剖面图。
[0025]图2为本发明实施例的A-A剖面图。
[0026]图中序号和各部分结构及名称如下:
1为硫熏尾管，2为罐体,3为散气管,4为石灰乳添加管,5为隔板,6为过汁管,7为搅拌器，8为pH值取样管,9为出汁管，10为排底阀。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图具体说明本发明。
[0028]如图1和图2所示，硫熏中和反应塔包括硫熏尾管1，罐体2，散气管3，石灰乳添加管4 ;罐体2内所述隔板5设置有4块，将立式的罐体2内部分隔为5个上下排列的反应层，从上至下依次为顶部反应层、二号反应层、三号反应层、四号反应层、底部反应层；各隔板5之上设置有竖直的过汁管6，各层的过汁管6交错分布；硫熏尾管I位于最上面的反应层上，硫熏尾管I包括设置于其上的石灰乳加入口 ；罐体2的顶部和各隔板5之上均设有散气管3，位于各隔板5之上的散气管3的高度高于过汁管6的高度；所述搅拌器7设置有5台，安装于各反应层之内；所述石灰乳添加管4有三根，安装在顶部反应层、二号反应层、三号反应层的搅拌器桨叶的后部。
[0029]底部的罐壁上所述pH值取样管8有四根，分别安装于每个反应层的罐壁上；底部反应层设有出汁管9，与泵相连接；各隔板5底部均设有排底阀10。
[0030]硫熏之后，以及在硫熏尾管中加入了石灰乳之后的蔗汁从硫熏尾管I通入顶部反应层，逐步填充反应层，液位不断上升，在这个过程的同时，顶部反应层的石灰乳添加管4通入石灰乳，SO2与石灰乳发生中和反应，生成亚硫酸钙以及其他附属产物，并且在该层的搅拌器7的辅助下，SO2与石灰乳充分混合均匀；随着蔗汁的不断涌入，顶部反应层内的液面慢慢升高，当液面高度高于过汁管的管口后，蔗汁开始流入二号反应层；
蔗汁逐步的填充二号反应层，液面不断上升，在这个过程的同时，二号反应层的石灰乳添加管4通入石灰乳，石灰乳和蔗汁中剩余的SO2进一步反应；三号反应层的反应过程与二号反应层基本一致；四号反应层和底部反应层主要是蔗汁中尚未完全反应的石灰乳和SO2的继续反应过程；当蔗汁在底部反应层器反应达到合适的程度时，通过出汁管9输送至加热器和沉降器中进行下一工序。
[0031]各层蔗汁释放出的反应不完全的SO2和空气通过散气管3排出；
通过pH值取样管8获取本反应层混合糖汁的pH值，以便控制各个石灰乳添加管4的流量，使各层的PH处于设定的范围之内，保证反应稳定有序的进行；或者为了减少pH值的检测设备成本，也可在第一层设置一个PH值采样管8，在四号反应层设一个最终蔗汁pH值采样管8控制蔗汁的终极pH值。
[0032]在停机后，打开各隔板5底部的排底阀10，将各层残留的蔗汁排放出来，通过出汁管9输出 ，然后清洗塔器。
【权利要求】
1.一种硫熏中和反应塔，包括硫熏尾管(I)、罐体(2)、散气管(3)、石灰乳添加管(4)、PH取样管(8)和出汁管(9)，其特征在于:立式的罐体(2)内设置有一块以上的横向的隔板(5)，所述的隔板(5)将罐体(2)分成两个以上的反应层，各隔板(5)之上设置有竖直的过汁管(6);硫熏尾管(I)位于最上面的反应层上，包括设置于其上的石灰乳加入口 ；至少最上面的反应层上设有石灰乳添加管(4)，最下面的反应层上不设置石灰乳添加管(4);至少设有两根PH取样管(8)，分别设置在最上面的反应层和其它任何反应层之上；最下面的反应层的底部上设有出汁管(9)。
2.如权利要求1所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:所述的硫熏尾管(I)位于最上面的反应层底部的罐壁上。
3.如权利要求1所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:罐体(2)的顶部和各隔板(5)之上均设有散气管(3)，位于各隔板(5)之上的散气管(3)的高度高于过汁管(6)的高度。
4.如权利要求1所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:每个反应层上均设有至少一台搅拌器(7)。
5.如权利要求4所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:所述的石灰乳添加管(4)的入口位于搅拌器(7)桨叶的后部。
6.如权利要求1所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:每个反应层上均设有pH值取样管(8)。
7.如权利要求1所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:当隔板(5)数量为两块或两块以上时，各反应层的过汁管(6 )交错设置。
8.如权利要求1~7任何一项所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:所述的各个隔板 (5)上均设有排底阀(10)。
9.如权利要求1~7任何一项所述的硫熏中和反应塔，其特征在于:所述的隔板(5)数为2~5个，将反应层分为3~6层。
【文档编号】C13B20/06GK103866051SQ201210531701
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月12日 优先权日:2012年12月12日
【发明者】薛原, 周彩桃, 莫达松, 吴洁霞, 王祥贵, 张云星, 何宁东, 黎有方, 任光宋, 李泽强 申请人:南宁苏格尔科技有限公司