1.本发明涉及糖蜜加工技术领域，特别是涉及一种糖浆稀汁脱钙工艺。
背景技术：
2.糖厂经常以石灰作为中和剂和澄清剂使用，由于澄清不彻底，稀汁中会有部分钙盐残留，而钙盐会在下一步煮糖时增加蒸发罐结垢并增大造蜜系数，从而导致糖分回收率降低。使用传统的甜菜糖生产工艺，糖蜜的生产收率、糖的纯度、质量和能量等均会受到甜菜汁中残留钙的影响，虽然稀汁脱钙技术已经使用多年，但是传统的稀汁脱钙技术并不具有广泛应用性，化学品使用消耗高及之后的污水清理过程均会导致突出的环境问题。
3.因此，如何提供一种残留钙含量低、能源消耗少、绿色环保的糖浆稀汁脱钙工艺是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
4.有鉴于此，本发明提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，以解决糖浆稀汁中残留钙影响糖蜜生产收率、纯度，以及传统稀汁脱钙工艺中化学品使用消耗高、环境污染严重的现象。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种糖浆稀汁脱钙工艺，包括以下步骤：
7.(1)糖浆稀汁经脱钙柱进行树脂交换，然后经过滤器过滤，得到脱钙稀汁；
8.(2)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经反洗泵泵送至脱钙柱内进行脱钙柱反洗；
9.(3)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经过冷却后与naoh溶液混合，并将得到的混合液输送至脱钙柱内进行树脂再生。
10.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(1)中所述树脂为强阳离子树脂。
11.与传统工艺相比，本发明采用的强阳离子树脂经济实用，具有较低的膨胀/收缩率，树脂所受到的机械应力更小，寿命更长，运行成本低。
12.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(1)中所述糖浆稀汁的浓度为100-250mg/l，进一步优选为100mg/l；进料温度不大于90℃，进一步优选为70-78℃；蔗糖浓度为15-16％。
13.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(1)中所述糖浆稀汁进入所述脱钙柱的速率为225-235m3/h，进一步优选为225m3/h。
14.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(1)中所述过滤器为保安过滤器，且保安过滤器的孔径为0.1μm，滤芯材质为玻璃纤维和/或活性炭；
15.进一步优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，所述保安过滤器设置有第一保安过滤器和第二保安过滤器，且所述第二保安过滤器的输入端连接所述第一保安过滤器的输出端；其中所述第一保安过滤器的孔径为0.1μm，滤芯材质为玻璃纤维；所述第二保安过滤器的孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭。
16.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(2)中脱钙稀汁以8-15m3/h的流速泵送
至脱钙柱内进行脱钙柱反洗，进一步优选的，脱钙稀汁以10m3/h的流速泵送至脱钙柱内进行脱钙柱反洗。
17.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(3)中所述冷却是将脱钙稀汁冷却至28℃以下，进一步优选为20-25℃。
18.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(3)中所述混合液是以脱钙稀汁为溶剂、50％苛性碱为溶质配制得到的体积浓度为4-6％的naoh溶液。
19.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，步骤(3)中naoh溶液的添加速率为45-50kg/h,进一步优选为47.8kg/h。
20.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，所述脱钙工艺采用的是单通道脱钙装置，顺流为稀汁脱钙过程，持续时间至少为12h，逆流为树脂再生过程，持续时间不超过12h，每个周期预设为24h。
21.优选的，在上述糖浆稀汁脱钙工艺中，还包括以下步骤：
22.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经反洗泵泵送至脱钙柱内对再生后的脱钙柱进行淋洗；
23.(5)将淋洗后的脱钙稀汁回流至糖浆稀汁储罐循环进行步骤(1)-(4)。
24.本发明提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，与现有技术相比，其有益效果在于：
25.采用本发明的糖浆稀汁脱钙工艺可以有效减少能源消耗，在榨季期间不再需要清理蒸发器，可以使蒸汽使用量降低，不仅不会出现因清洗蒸发器而导致的停产，而且可以使用更小能力的蒸发器，节省能耗5-15％，并且有效避免了大量防垢剂的使用；
26.采用本发明的糖浆稀汁脱钙工艺可以有效减少稀汁中的钙含量，进而降低糖汁浊度，以及降低糖汁浓缩过程反应容器中结垢的危害，降低蒸汽消耗，提高浓汁的过滤性，为下游生产提供质量更好的软化糖汁，进而提高糖质量以及降低生产成本，优化整个制糖的生产性能，提高产量；
27.采用本发明的糖浆稀汁工艺原糖汁无需冷却降温，无酸耗，没有原糖损失，没有树脂水解且无污水排放，绿色环保。
具体实施方式
28.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.本实施例提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，包括以下步骤：
31.(1)将cao含量为100mg/l、温度为75℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为50mg/l的糖浆稀汁以225m3/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂交换，其中树脂为强阳离子钠型树脂；
32.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为玻璃纤维的第一保安过滤器进行过滤后，继续输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭的第二保安过滤器进行过滤，得到脱钙稀汁；
33.(3)将步骤(1)得到的脱钙稀汁以10m3/h的流速经反洗泵泵送至脱钙柱内进行脱钙柱反洗；
34.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至25℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以47.8kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生；
35.(5)树脂再生过程结束后，将步骤(2)得到的脱钙稀汁经反洗泵泵送至脱钙柱内对再生后的脱钙柱进行淋洗；
36.(6)将淋洗后的脱钙稀汁回流至糖浆稀汁储罐循环进行步骤(1)-(5)。
37.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为9.1mg/l、温度为85℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为15mg/l。
38.实施例2
39.一种糖浆稀汁脱钙工艺，包括以下步骤：
40.(1)将cao含量为150mg/l、温度为70℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为50mg/l的糖浆稀汁以225m3/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂交换，其中树脂为强阳离子钠型树脂；
41.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭的保安过滤器进行过滤，得到脱钙稀汁；
42.(3)将步骤(1)得到的脱钙稀汁以12m3/h的流速经反洗泵泵送至脱钙柱内进行脱钙柱反洗；
43.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至28℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以45kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生；
44.(5)树脂再生过程结束后，将步骤(2)得到的脱钙稀汁经反洗泵泵送至脱钙柱内对再生后的脱钙柱进行淋洗；
45.(6)将淋洗后的脱钙稀汁回流至糖浆稀汁储罐循环进行步骤(1)-(5)。
46.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为15.2mg/l、温度为77℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为28mg/l。
47.实施例3
48.本实施例提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，包括以下步骤：
49.(1)将cao含量为200mg/l、温度为80℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为50mg/l的糖浆稀汁以225m3/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂交换，其中树脂为强阳离子钠型树脂；
50.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为玻璃纤维的第一保安过滤器进行过滤后，继续输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭的第二保安过滤器进行过滤，得到脱钙稀汁；
51.(3)将步骤(1)得到的脱钙稀汁以8m3/h的流速经反洗泵泵送至脱钙柱内进行脱钙柱反洗；
52.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至20℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以48kg/h的速率输送至脱钙柱
内进行树脂再生；
53.(5)树脂再生过程结束后，将步骤(2)得到的脱钙稀汁经反洗泵泵送至脱钙柱内对再生后的脱钙柱进行淋洗；
54.(6)将淋洗后的脱钙稀汁回流至糖浆稀汁储罐循环进行步骤(1)-(5)。
55.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为18.8mg/l、温度为92℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为16mg/l。
56.实施例4
57.本实施例提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，包括以下步骤：
58.(1)将cao含量为250mg/l、温度为90℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为50mg/l的糖浆稀汁以225m3/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂交换，其中树脂为强阳离子钠型树脂；
59.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭的保安过滤器进行过滤，得到脱钙稀汁；
60.(3)将步骤(1)得到的脱钙稀汁以15m3/h的流速经反洗泵泵送至脱钙柱内进行脱钙柱反洗；
61.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至23℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以50kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生；
62.(5)树脂再生过程结束后，将步骤(2)得到的脱钙稀汁经反洗泵泵送至脱钙柱内对再生后的脱钙柱进行淋洗；
63.(6)将淋洗后的脱钙稀汁回流至糖浆稀汁储罐循环进行步骤(1)-(5)。
64.本发明实施例的脱钙工艺采用的是单通道脱钙装置，顺流为稀汁脱钙过程，持续时间至少为12h，逆流为树脂再生过程，持续时间不超过12h，每个周期预设为24h，甜菜处理量可达到4500吨/天。
65.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为20.5mg/l、温度为95℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为30mg/l。
66.对比例1
67.对比例1提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例1与实施例1基本相同，其区别仅在于：
68.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为玻璃纤维的保安过滤器进行过滤，得到脱钙稀汁。
69.经过对比例1的连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为9.8mg/l、温度为81℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为45mg/l。
70.对比例2
71.对比例2提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例2与实施例1基本相同，其区别仅在于：
72.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭的第一保安过滤器进行过滤后，继续输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为玻璃纤维的第二保安过滤器进行过滤，得到脱钙稀汁。
73.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为9.6mg/l、温度为86℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为43mg/l。
74.对比例3
75.对比例3提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例3与实施例1基本相同，其区别仅在于：
76.(2)将经过树脂交换的糖浆稀汁输送至孔径为0.1μm，滤芯材质为活性炭的保安过滤器进行过滤后，得到脱钙稀汁。
77.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为9.1mg/l、温度为82℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为21mg/l。
78.对比例4
79.对比例4提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例4与实施例1基本相同，其区别仅在于：经过树脂交换的糖浆稀汁没有经过过滤操作，而是直接进行后续步骤。
80.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为10.2mg/l、温度为80℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为50mg/l。
81.通过对比例1-4的结果可知，过滤操作可以有效去除糖浆稀汁中的悬浮物，并且对cao含量的降低有一定的增益作用，并且依次经玻璃纤维保安过滤器、活性炭保安过滤器处理的糖浆稀汁能达到更好的效果。
82.对比例5
83.对比例5提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例5与实施例1基本相同，其区别仅在于：
84.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至18℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以47.8kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生。
85.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为25.2mg/l、温度为85℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为19mg/l。
86.对比例6
87.对比例6提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例6与实施例1基本相同，其区别仅在于：
88.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至20℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以47.8kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生。
89.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为10.3mg/l、温度为85℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为16mg/l。
90.对比例7
91.对比例7提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例7与实施例1基本相同，其区别仅在于：
92.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至28℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以47.8kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生；
93.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为12.1mg/l、温度为84℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为14mg/l。
94.对比例8
95.对比例8提供了一种糖浆稀汁脱钙工艺，对比例8与实施例1基本相同，其区别仅在于：
96.(4)将步骤(1)得到的脱钙稀汁经换热器冷却至30℃，然后将经过冷却的脱钙稀汁与体积浓度为4-6％的naoh溶液混合，并将得到的混合溶液以47.8kg/h的速率输送至脱钙柱内进行树脂再生；
97.经过上述连续脱钙工艺进行处理后检测得到的脱钙稀汁的性能，结果如下：脱钙稀汁中cao含量为24.8mg/l、温度为85℃、蔗糖浓度为15-16％、悬浮物浓度为21mg/l。
98.由对比例5-8可知，用于树脂再生过程的脱钙稀汁的温度对于最终脱钙稀汁中cao含量、悬浮物浓度等均有较为重要的影响，当温度过高或者过低时，均会导致cao含量的增加以及悬浮物浓度的增加，导致该结果的原因可能是由于脱钙稀汁的温度会影响树脂再生程度，若树脂再生不完全则会影响连续脱钙过程中的糖浆稀汁脱钙效果。
99.综上所述，本发明的过滤操作以及用于树脂再生的脱钙稀汁温度的控制对于最终得到的脱钙稀汁中cao含量及悬浮物浓度有重要的影响，并且本发明没有涉及到水的消耗，脱钙稀汁循环利用，节约能耗降低了成本，以及由于本发明采用的是两个脱钙柱循环运行，不会因为树脂再生及清洗过程影响运行进度，大幅度的提高了生产效率，符合节能环保理念
100.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
101.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。