一种用于高浓度糖浆的脱色装置的制作方法

本实用新型涉及制糖技术领域，尤其是涉及一种用于高浓度糖浆的脱色装置。

背景技术：

目前国内制糖行业传统的脱色工艺采用粉状活性炭，在使用过程中存在诸多弊端：(1)粉末活性炭一次性使用，吸附饱和后废弃，产生大量固体废弃物，对环境造成污染；(2)粉炭脱色后，废炭中残留的物料没法回收，物料损失较大；(3)粉炭脱色都是间歇式投料，每批料液单独操作，生产效率低。

与粉末活性炭相比，颗粒活性炭吸附饱和后可以经过再生处理实现循环使用，大大降低单位生产成本，颗粒活性炭中残留的物料通过清洗可实现回收，提高原料利用率。

糖浆产品高糖浓脱色具有诸多优点，可以节省后续浓缩成本，但现有技术中粉末炭处理糖浆(淀粉糖、功能糖、水溶性膳食纤维等)类产品，料液固形物普遍控制在30％左右，后续浓缩处理蒸汽能源消耗量大。而使用颗粒活性炭与粉末活性炭存在区别，不是仅仅将脱色柱装置中的粉末活性炭置换为颗粒活性炭即可，还需要其它方面进行改进，才能更好地适用于颗粒活性炭进行脱色。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种糖浆脱色用颗粒活性炭柱，该装置可以实现对50％-70％的高浓度糖浆进行一次性直接脱色，同时可实现自动化装炭、卸炭，工作效率明显得到提高，同时活性炭和被吸附的原料可回收并重复利用，出料浓度高也降低可浓缩工序的能耗，从而降低生产成本。

为达到以上目的，本实用新型提供了一种用于高浓度糖浆的脱色装置，所述装置包括柱体，所述柱体中设置有颗粒活性炭吸附层；所述柱体设置有进料口和出料口；所述柱体还设置有进炭口和出炭口，所述进炭口与颗粒活性炭储存装置和蒸汽发生装置连接；所述高浓度糖浆的浓度为50％-70％，固形物含量为50％-70％。

进一步的，所述进料口与料液存储单元连接。所述料液存储单元与加热装置连接。

进一步的，所述蒸汽发生装置连接有第一压力表。

进一步的，所述柱体中设置有截留板和/或布料板，所述截留板设置在颗粒活性炭吸附层的顶部，所述布料板设置在颗粒活性炭吸附层的底部。

进一步的，所述截留板上设有若干第一通孔；所述布料板上设有若干第二通孔。

进一步的，所述脱色装置上设置有第二压力表。

具体而言，本申请的脱色装置为糖浆脱色用颗粒活性炭柱，包括：密封的柱体，在柱体中设颗粒活性炭吸附层，颗粒活性炭吸附层中填充有颗粒活性炭。

在柱体内、颗粒活性炭吸附层顶部设截留板(用于将颗粒活性炭吸附层中的颗粒活性炭截住，并可以使经过颗粒活性炭吸附层处理后的料液继续向上流动)，截留板上设有若干第一通孔，第一通孔的最大孔径小于颗粒活性炭吸附层内颗粒活性炭的最小粒径；在截留板上方的柱体上设出料口。

在柱体内、颗粒活性炭吸附层底部设布料板(用于将待处理料液在接触颗粒活性炭吸附层时即可均匀分布于一个水平面内)，布料板上设若干第二通孔，第二通孔的最大孔径小于颗粒活性炭吸附层内颗粒活性炭的最小粒径，在布料板下方的柱体上设进料口。

在柱体侧壁上设进炭口(用于向颗粒活性炭吸附层中添加新的颗粒活性炭)，进炭口与颗粒活性炭吸附层的上部相通。

在柱体侧壁上设出炭口(用于从颗粒活性炭吸附层中排出已吸附饱和的颗粒活性炭)，出炭口与颗粒活性炭吸附层的下部相通。

在上述颗粒活性炭柱中，所述进炭口通过第一管路依次连通颗粒活性炭储存装置的颗粒活性炭出口和蒸汽发生装置的压力蒸汽出口；当颗粒活性炭储存装置的颗粒活性炭出口打开时(此时出料口监测相关指标无法达到工艺要求)，颗粒活性炭流入第一管路内，并通过蒸汽发生装置产生的压力蒸汽将颗粒活性炭沿第一管路送入颗粒活性炭吸附层内，同时主体内的压力蒸汽将吸附饱和的颗粒活性炭从出炭口排出；

当颗粒活性炭储存装置的颗粒活性炭出口关闭时(此时出料口监测相关指标达到工艺要求)，第一管路内无颗粒活性炭，蒸汽发生装置产生的压力蒸汽沿第一管路进入颗粒活性炭吸附层内，为柱体加热。

在上述颗粒活性炭柱中，第一管路上设第一压力表，用于监测第一管路内蒸汽的压力。

在上述颗粒活性炭柱中，柱体外设第二压力表，用于监测柱体内蒸汽的压力。

在上述颗粒活性炭柱中，进料口通过第二管路与待处理糖浆储存罐连通，第二管路上设加热装置，对待处理糖浆进行加热；

加热装置为板式换热器或管式换热器，优选为板式换热器。

在上述颗粒活性炭柱中，出料口、进料口、进炭口、出炭口、颗粒活性炭出口和/或压力蒸汽出口上设开关阀或调节阀，以控制液体、气体或固体的进出及流量。

在上述颗粒活性炭柱中，所述若干第一通孔均匀分布于截留板上，第一通孔的形状为圆形、条形或方形；

和/或，所述若干第二通孔均匀分布于布料板上，第二通孔的形状为圆形、条形或方形。

在上述颗粒活性炭柱中，颗粒活性炭吸附层内的颗粒活性炭粒径为1.0-3.0mm，

截留板上的第一通孔为80-400目，截留碎炭同时料液可以顺利通过；

在上述颗粒活性炭柱中，颗粒活性炭吸附层内的颗粒活性炭材质为果壳炭、煤质炭或木质炭。

在上述颗粒活性炭柱中，柱体、截留板、和/或布料板的材质为不锈钢。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型使用颗粒活性炭连续式脱色，与粉末活性炭的一次性使用相比，大幅降低脱色用炭的直接成本。

2.采用该脱色装置，颗粒活性炭装在密封的脱色柱中，减少了跑冒滴漏的发生，并改善了粉末活性炭脱色过程中工人劳动强度大，废弃粉末炭难处理的难题。

3.本装置包含对待处理料液进行升温的装置，同时附带的蒸汽补炭通路，可实现各种浓度待处理料液，尤其是高糖(固形物含量50％-70％)浓物料的连续脱色及颗粒活性炭的连续再生处理，实现糖浆产品脱色的全自动生产，提高生产效率。

4.本装置通过对出料液以及各参数监控和进出口阀的控制，可以实现全自动化操作，保证脱色物料的质量稳定。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1为柱体，2为颗粒活性炭吸附层，201为颗粒活性炭，3为截留板，301为第一通孔，4为布料板，401第二通孔，为5为出料口，6为进料口，601为第二管路，602为待处理糖浆储存罐，7为进炭口，701为第一管路，702为第一压力表，8为出炭口，9为加热装置，10为颗粒活性炭储存装置，1001为颗粒活性炭出口，11为蒸汽发生装置，1101为压力蒸汽出口，12为第二压力表。图中的箭头分别表示液体、固体或气体的流动方向。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

实施例1、糖浆脱色用颗粒活性炭柱

如图1所示，本实用新型提供的一种糖浆脱色用颗粒活性炭柱，包括：密封的柱体1，在柱体1中设颗粒活性炭吸附层2，颗粒活性炭吸附层2中填充颗粒活性炭201。

在柱体1内、颗粒活性炭吸附层2顶部设截留板3，截留板3上设有若干第一通孔301，第一通孔301的最大孔径小于颗粒活性炭吸附层2内颗粒活性炭的最小粒径；在截留板3上方的柱体1上设出料口5，

在柱体1内、颗粒活性炭吸附层2底部设布料板4，布料板4上设若干第二通孔401，第二通孔401的最大孔径小于颗粒活性炭吸附层2内颗粒活性炭的最小粒径，在布料板4下方的柱体1上设进料口6，

在柱体1侧壁上设进炭口7，进炭口7与颗粒活性炭吸附层2的上部相通，

在柱体1侧壁上设出炭口8，出炭口8与颗粒活性炭吸附层2的下部相通。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，所述进炭口7通过第一管路701依次连通颗粒活性炭储存装置10的颗粒活性炭出口1001和蒸汽发生装置11的压力蒸汽出口1101，

当颗粒活性炭储存装置10的颗粒活性炭出口1001打开时，颗粒活性炭流入第一管路701内，并通过蒸汽发生装置11产生的压力蒸汽将颗粒活性炭沿第一管路701送入颗粒活性炭吸附层2内；

当颗粒活性炭储存装置10的颗粒活性炭出口1001关闭时，第一管路701内无颗粒活性炭，蒸汽发生装置11产生的压力蒸汽沿第一管路701进入颗粒活性炭吸附层2内，为柱体1加热。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，第一管路701上设第一压力表702，用于监测第一管路701内蒸汽的压力。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，柱体1外设第二压力表12，用于监测柱体1内蒸汽的压力。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，进料口6通过第二管路601与待处理糖浆储存罐602连通，第二管路601上设加热装置9，对待处理糖浆进行加热；

加热装置9为板式换热器，也可为管式换热器。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，出料口5、进料口6、进炭口7、出炭口8、颗粒活性炭出口1001和压力蒸汽出口1101上设开关阀或调节阀，以控制液体、气体或固体的进出及流量。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，所述若干第一通孔301均匀分布于截留板3上，第一通孔301的形状为圆形，也可为条形或方形；

所述若干第二通孔401均匀分布于布料板4上，第二通孔401的形状为圆形，也可为条形或方形。

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，颗粒活性炭吸附层2内的颗粒活性炭粒径为1.0-3.0mm，

截留板3上的第一通孔301为80-400目，截留碎炭同时料液可以顺利通过；

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，颗粒活性炭吸附层2内的颗粒活性炭材质为果壳炭、煤质炭或木质炭，需要根据糖浆种类的不同和工艺要求的不同进行设置；

在上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱中，柱体1、截留板3、和布料板4的材质均为不锈钢。

上述糖浆脱色用颗粒活性炭柱的使用方法或工作过程如下：

待处理糖浆从待处理糖浆储存罐602中进入加热装置9中加热到一定温度，然后从进料口6流入柱体1的下部，再通过布料板4的第二通孔401进入颗粒活性炭吸附层2进行吸附脱色处理，继续向上流动，通过截留板3的第一通孔301，最后从出料口5流出。

在上述吸附脱色处理过程中，当出料口5处液体的参数不符合要求(如透光率小于95％时)，说明颗粒活性炭201吸附饱和，需要更换新的颗粒活性炭，此时，颗粒活性炭储存装置10的颗粒活性炭出口1001打开，释放新的颗粒活性炭并通过压力蒸汽自上而下送入颗粒活性炭吸附层2内，吸附饱和的颗粒活性炭在蒸汽压力作用下通过出炭口8流出，进行处理后可循环使用。

实施例2、糖浆脱色用颗粒活性炭柱的应用一

使用实施例1所述的糖浆脱色用颗粒活性炭柱，待处理糖浆为固形物50％的低聚异麦芽糖料液，通过加热装置9(板式换热器)升温至80℃，然后自下部进料口6进入颗粒活性炭吸附层2，料液与颗粒活性炭接触、吸附，并从上部出料口5出料。

经测算该料液的脱色等温曲线，得到设计参数，以0.5BV的流量处理，控制出料口料液透射比≥95％(30％、440nm)，当出料口透光率＜95％时，关闭进料口6处的阀门，打开加炭阀门(颗粒活性炭出口1001处的阀门)及出炭阀门(出炭口8处的阀门)，补入颗粒活性炭同时将已饱和的颗粒活性炭炭在蒸汽的压力下排出。

实施例3、糖浆脱色用颗粒活性炭柱的应用二

使用实施例1所述的糖浆脱色用颗粒活性炭柱，待处理糖浆为固形物60％的低聚果糖料液，通过加热装置9(板式换热器)升温至75℃，然后自下部进料口6进入颗粒活性炭吸附层2，料液与颗粒活性炭炭接触、吸附，并从上部出料口5出料。

经测算该糖浆的脱色等温曲线，得到设计参数，以0.3BV的流量处理，控制出料口料液透射比≥85％(原液，720nm)，当出料口透光率＜85％时，关闭进料口6处的阀门，打开加炭阀门(颗粒活性炭出口1001处的阀门)及出炭阀门(出炭口8处的阀门)，补入颗粒活性炭同时将已饱和的颗粒活性炭炭在蒸汽的压力下排出。

其它未详述的部分为现有技术。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。