一种制糖废粕助压的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种制糖废粕助压的方法及装置，该装置包括由渗出器的出口、螺旋输送机、压榨机、曲筛、压粕水箱、换热器、循环泵和渗出器的入口依次管路连通形成的压粕水循环回路；还包括悬液喷射装置，所述悬液喷射装置包括依次管路连接的滤泥池、反应器、储料罐和喷射器，以及分别与滤泥池、反应器和储料罐均连接的水箱，储料罐和喷射器之间的管路上还设有控制阀和流量计；所述喷射器的喷嘴对应设置在压榨机的螺旋啮合区或者螺旋输送机的入口处。本发明在线制备硫酸钙悬浮液，并将其直接喷射在渗出器排出的废粕上，避免了助压剂的加入。本发明无糖分损失，pH易控制，废粕压榨效率提高，废粕固形物含量提高2%以上，节能效果显著。
【专利说明】一种制糖废粕助压的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制糖废柏助压装置和方法，尤其是一种回用糖厂滤泥的废柏助压装置及利用其提高压柏效率的方法。
【背景技术】
[0002]在甜菜制糖中，废柏干燥要耗用大量的能源，每生产一吨干柏需一吨原煤，约占整个甜菜制糖能耗三分之一。将含水90%的废柏，制成含水10%的干柏，分压榨和干燥两步进行。通常，废柏机械压榨脱水的能耗仅为干燥能耗的2%，因而在压柏工段尽可能多的脱除水分，以降低干柏煤耗。提高压柏的干固物含量，对降低干燥能耗具有重要的作用。影响压柏干固物有许多的因素:甜菜的品质、菜丝质量、渗出条件(温度、时间、渗出用水的PH值)、压榨机结构和现行的螺旋压榨机的主轴转数、湿柏的输送方式与湿柏温度等。
[0003]目前，国内甜菜制糖厂为了提高压柏的干固物含量，通常采用的方法有:增大压力，延长时间。如调节螺旋压榨机的速度，将主轴转速由每分钟4-6转降到2-3转，虽然压柏干固物可以提高3-5%，但是每小时的生产能力却降低I倍以上。因此，过分降低主轴转速，从总成本方面看，是极为不经济的。
[0004]另一种方法是开发新设备，如在现行压榨机主轴上钻孔，缩短压柏水的透水距离，与正常轴相比，压柏干固物含量可以提高2-6%，但是设备改造投资大，而且技术难度比较高，不适合大型甜菜糖厂的直接使用。
[0005]目前，欧洲一些先进的国家通过在甜菜渗出过程中加入各种助压剂，以改善废柏的压榨性能，达到提高压柏固形物含量的目的。通常，国外所用的助压剂是含有高价阳离子的盐类，比如硫酸钙、碳酸钙、氧化钙、磷酸钙、硫酸铝等。通过直接添加助压剂在新鲜的渗出用水或者回收的压柏水中，控制渗出过程在酸性条件下(PH5.0左右)。虽然这种方法提高了压柏固形物的含量，但是由于酸性渗出条件下在渗出器内使用助压剂，会导致大量的高价阳离子(比如钙离子)容易进入渗出汁中，会加快蒸发罐积垢的生成及成品中的灰份含量，导致废蜜量增加等问题。
[0006]另一方面，碳法糖厂滤泥的主要成分是碳酸钙和有机非糖分，排放量约为甜菜加工量的5% (干基计)；碳酸法滤泥具有数量大、含钙量高、带强碱性等特点，目前国内糖厂除个别用于制造水泥和砖外，其余绝大部分采用自然风干后填埋处理，对环境造成极大的污染。本发明试图利用碳法糖厂滤泥中的钙盐制备助压剂以提高废柏压榨效率，同时满足滤泥减量化及资源化利用的目的。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种回用糖厂滤泥制备助压剂，以提高压柏干固物含量，不影响中间制品及末端产品质量，不改变压榨机生产能力的废柏助压装置。另外，还提供通过该装置提高废柏压榨效率的方法。
[0008]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:[0009]将滤泥用泵经管道送入滤泥池内，滤泥在带有搅拌器的池内稀释，用加水来控制液位；将稀释的滤泥泵到反应器内进行酸化，按一定比例缓慢加入硫酸，控制反应速度，避免大量泡沫溅出，使碳酸钙分解生成硫酸钙悬浮液，并加入少量的消泡剂，以消除因反应所广生的二氧化碳泡沫；待反应结束后，将生成的硫fef丐悬浮液栗入储料te，调节te内的硫fe钙悬浮液的浓度及pH。然后将硫酸钙悬浮液喷在压榨机或螺旋输送机内的废柏上。具体方案如下:
[0010]一种制糖废柏助压装置，包括由渗出器的出口、螺旋输送机、压榨机、曲筛、压柏水箱、换热器、循环泵和渗出器的入口依次管路连通形成的压柏水循环回路；该装置还包括悬液喷射装置，所述悬液喷射装置包括依次管路连接的滤泥池、反应器、储料罐和喷射器，以及分别与滤泥池、反应器和储料罐均连接的水箱，储料罐和喷射器之间的管路上还设有控制阀和流量计；所述喷射器的喷嘴对应设置在压榨机的螺旋啮合区或者螺旋输送机的入口处。
[0011]所述压榨机为双螺旋压榨机，所述喷嘴为一排以上且与压榨机的压榨辊平行。
[0012]所述喷嘴的喷射区段为压榨机容积压缩比≤4的压缩段，即湿柏至少经过了压榨机一半以上压缩区域距离的压榨，此时大部分的压柏水已排出，在此处施加硫酸钙悬浮液能明显改善废柏的压榨性能，用量少，易控制，反应快。
[0013]所述喷嘴的喷射角度是90度。
[0014]一种制糖废柏助压的方法，将碳法糖厂滤泥送入滤泥池内，滤泥在池内稀释，将稀释的滤泥泵到反应器内，然后在反应器内缓慢加入硫酸，搅拌器不断搅拌，使碳酸钙分解生成硫酸钙悬浮液，将生成的硫酸钙悬浮液泵入储料罐，储料罐内生成硫酸钙悬浮液的干固物含量控制为20%-60%，水箱出口处控制硫酸钙悬浮液的pH为4.0-6.0，然后通过喷射器，喷射在压榨机螺旋啮合区的废柏上或者螺旋输送机内的废柏上。
[0015]所述滤泥稀释的浓度为10-40%质量分数，反应器内反应时间控制在10-30分钟内。
[0016]所述硫酸钙悬浮液的使用量为制糖原料质量的0.03-0.3%。
[0017]所述制糖原料为甜菜。
[0018]上述施加硫酸钙悬浮液的工序中以检测压柏固形物含量作为反馈信号在线控制施加硫酸钙的量。控制器以流量计的信号作为反馈信号来自动控制阀，流量计的信号用于显示和计算硫酸钙悬浮液用量。
[0019]本发明通过利用碳法糖厂滤泥在线制备硫酸钙悬浮液，利用其中所含的二价钙离子，可以直接附着在废柏的细胞壁上，使果胶分子的各羧基相互联接，能够起到架桥的作用，提高废柏的刚度，改善废柏的疏水性，从而使废柏的压榨能够脱除更多的水份。
[0020]本发明相对于现有技术，具有以下有益效果:通过废柏助压装置，可提高废弃物滤泥的资源化利用，由于所制备的硫酸钙悬浮液是直接喷射在渗出器排出的废柏上，避免了直接在渗出过程加入助压剂，因此，不会引入过多的高价阳离子(钙离子)进入渗出汁，不会造成废柏损失、对稀汁纯度、废蜜损失均无不良影响。另外，施加硫酸钙悬浮液的工序是通过一排以上与压榨辊平行的喷嘴，从上向双螺旋榨辊的啮合区喷射施加，施加区段为容积压缩比< 4的压缩段，即湿柏至少经过了双螺旋榨机一半以上压缩区域距离的压榨，此时大部分的水已自柏中压出。因此，所施加的硫酸钙悬浮液的用量更少，易控制，反应快。另外，绝大部分CaSO4直接喷射在菜丝上，与菜丝胶体结合被菜丝带走，经过残留进入压柏水的量已经很少，通过调节新鲜水与压柏水的比例，控制进入渗出器中的钙含量，使得最终进入渗出汁的钙离子已经微乎其微，不会对中间制品造成危害。本发明无糖分损失，PH易控制，废柏压榨效率提高，不会对中间制品的质量造成影响，废柏固形物含量提高2%以上，节能效果显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明实施例1的示意图；
[0022]图2为本发明实施例2的示意图；
[0023]图3为喷射器的喷嘴与双螺旋卧式压榨机的位置示意图。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
[0025]参见图1，一种甜菜制糖废柏助压装置，包括由渗出器I的出口、螺旋输送机2、双螺旋卧式压榨机3、曲筛5、第一循环泵6、压柏水箱7、换热器8、第二循环泵9和渗出器I的入口依次管路连通形成的压柏水循环回路；压榨机3压榨后的废柏经干燥器4后得到干柏。该装置还包括悬液喷射装置，悬液喷射装置包括依次管路连接的滤泥池10、反应器11、储料罐13和喷射器16，以及分别与滤泥池10、反应器11和储料罐13均连接的水箱12，储料罐13和喷射器16之间的管路上还设有控制阀15和流量计14 ;如图3所示，所述喷射器16上设有一排喷嘴19，且与压榨机的压榨辊17平行。该喷嘴设置在双螺旋卧式压榨机3的螺旋啮合区18的正上方；所述喷嘴的喷射区段为压榨机容积压缩比为3的压缩段20，喷嘴的喷射角度是90度。
[0026]一种甜菜制糖废柏助压的方法，利用上述装置，将碳法糖厂滤泥送入滤泥池10内，滤泥在池内稀释，浓度为30%，将稀释的滤泥泵到反应器内，然后在反应器内缓慢加入硫酸，搅拌器不断搅拌，反应时间控制在30分钟内，使碳酸钙分解生成硫酸钙悬浮液，并加入少量的消沫剂，以消除因反应所产生的二氧化碳泡沫。将生成的硫酸钙悬浮液泵入储料罐，储料罐内生成硫Ifef丐悬浮液的干固物含量控制为40%,水箱出口处控制硫Ifef丐悬浮液的pH为5.0，然后通过喷射器，喷射在压榨机螺旋啮合区的废柏上。
[0027]从渗出器I出口端排出来的湿柏用螺旋输送机2送到双螺旋卧式压榨机3，湿柏压榨后，废柏送到干燥机4，而压柏水经过曲筛5过滤后，经电磁流量计，送到压柏水箱12，经过板式换热器8加热后的压柏水返回渗出器I。渗出用水一部分来自源于压柏水，另外一部分来自新鲜水，通过测定新鲜水和压柏水的钙含量，然后按一定重量比例加入到渗出器中。该方法可实现连续化生产，在2013年榨季的连续化生产中，使用该方法的试验结果如下表I所示。
[0028]表1硫酸钙悬浮液使用效果分析
【权利要求】
1.一种制糖废柏助压装置，包括由渗出器的出口、螺旋输送机、压榨机、曲筛、压柏水箱、换热器、循环泵和渗出器的入口依次管路连通形成的压柏水循环回路；其特征在于，还包括悬液喷射装置，所述悬液喷射装置包括依次管路连接的滤泥池、反应器、储料罐和喷射器，以及分别与滤泥池、反应器和储料罐均连接的水箱，储料罐和喷射器之间的管路上还设有控制阀和流量计；所述喷射器的喷嘴对应设置在压榨机的螺旋啮合区或者螺旋输送机的入口处。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压榨机为双螺旋压榨机，所述喷嘴为一排以上且与压榨机的压榨辊平行。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，喷嘴的喷射区段为压榨机容积压缩比(4的压缩段。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述喷嘴的喷射角度是90度。
5.一种制糖废柏助压的方法，其特征在于，将碳法糖厂滤泥送入滤泥池内，滤泥在池内稀释，将稀释的滤泥泵到反应器内，然后在反应器内缓慢加入硫酸，搅拌器不断搅拌，使碳酸钙分解生成硫酸钙悬浮液，将生成的硫酸钙悬浮液泵入储料罐，储料罐内生成硫酸钙悬浮液的干固物含量控制为20%-60%，水箱出口处控制硫酸钙悬浮液的pH为4.0-6.0，然后通过喷射器，喷射在压榨机螺旋啮合区的废柏上或者螺旋输送机内的废柏上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤泥稀释的浓度为10-40%质量分数，反应器内反应时间控制在10-30分钟内。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述硫酸钙悬浮液的使用量为制糖原料质量的0.03-0.3%。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述制糖原料为甜菜。
【文档编号】C13B15/00GK103789457SQ201410038724
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】赵振刚, 于淑娟, 扶雄, 张兵 申请人:华南理工大学