CN101424674A - 硫熏强度在线自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
硫熏强度在线自动检装置，由真空泵、中性水计量杯、蔗汁杯、混合杯、真空瓶、碘液计量蠕动泵、步进计数电机和有关管路及控制开关等组成。在检测时，首先开动真空泵把蔗汁杯里的空气抽空，蔗汁便被吸杯内，并在中性水杯中量取一定容积的中性水，然后把两种液体放进混合杯中，同时，碘液也通过碘液计量蠕动泵计量后进入混合杯，三种液体在混合杯中经搅拌均匀并发生化学反应后，把其显示出的有关数据输送到电脑进行处理后就得出相关的硫熏强度及有关参数。由于用电脑控制，可以随时在线检测生产过程中蔗汁的硫熏强度。本发明结构简单，使用安全可靠，维修保养方便，为企业生产的自动控制提供了可靠的技术保证，也提高了企业的产品质量和经济效益。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种硫熏强度在线自动检测装置，其主要用于糖厂用亚硫酸法制糖工艺中硫熏强度在线自动检测。
背景技术
目前，国内甘蔗糖厂在应用亚硫酸法制糖的生产工艺中，为了使白糖的纯净美白，提高产品的成色及等级，一般都采用二氧化硫气体对甘蔗汁进行熏蒸，使浑浊不清的预灰甘蔗汁，经硫熏中和、加热后生成大颗粒的沉淀物，这些沉淀物能把甘蔗汁中的大部分胶质悬浮物及色素杂质吸附除去，使下一工序能顺利地分离出清澈透明和色浅的清汁，使白糖的质量更好，企业的经济效益更高。然而，进行硫熏也有不好的一面，就是如果加入的二氧化硫的浓度大或多了，白糖中的含硫量就会超标，对于食品行业来说，国家对食品中硫的残留量的规定指标是非常严格的，如检查产品发现超标是不能出厂的，因此，各企业都十分重视硫熏工序这个关健的技术问题。但是，由于目前国内糖厂的自动化程度不高，有关这方面的技术很少，专利文献也没有，各家糖厂硫熏强度的测定还是采用传统的人工检测方法。采用人工方法检测的缺点是受人为因素影响大，测控周期长，控制效果因人而异，误差大，劳动强度高，使测量的数据准确性不易保证。为了企业生产的自动化和保证产品的质量，本发明就是应用现代先进的科学技术手段来代替人工检测方法而进行创新设计的成果。
发明内容
蔗汁硫熏中和时吸收SO2的数量用硫熏强度表示，在糖厂生产中，常以滴定10mL中和汁所消耗的1/64mol/L碘液的体积(mL)数来表示硫熏强度。碘与亚硫酸的化学反应式为：
H2SO3+I2+H2O→H2SO4+2HI
根据等物质量的反应关系有：
MAVA＝MBVB
若滴定用去1mL浓度为1/64mol/L的碘液，则其相当于SO2的量(mg)的计算可用下式：
1/64mol/L的碘液1mL＝(1/64)×64×(1/1000)＝1mg
则每升中和汁含SO2的质量(mg)
＝滴定用去1/64mol/L体积(mL)×1×1000÷试样体积………………(1-1)
若滴定用去的碘液为12mL，即硫熏强度为12mL，则表明中和汁中SO2的含量为1200mg/L。
根据式1-1可知，当蔗汁试样体积一定时，只要计量出滴定用去的1/64mol/L的碘液体积就可以得出中和汁的硫熏强度。因此样汁的自动采集、分析和耗用碘液的计量是本发明的技术关键。
由于蔗汁成分十分复杂，具有高强度的结垢成分和腐蚀物质，因此，如何对蔗汁的自动采集是本发明的基础。
本发明采用气动采样，这样由于有气流的流动作用，在采集蔗汁时，蔗汁在流动过程中也能起到冲洗管壁的作用，避免了管壁由于长期使用出现积垢而造成管路的堵塞，使设备能长期持续工作。另外，蔗汁在采样管路中的运行的开关控制采用电磁阀，这种无接触的蔗汁采样方式也是本发明的主要特点。
本发明另外一个技术关键是碘液耗用量的精确计算，如果计量不准确，硫熏强度的测量精度就无法保证。因此，本发明采用进口蠕动泵来对碘与SO2的化学反应进行控制，并根据蠕动泵的转速来对耗用碘液的精确计算。
考虑到糖广实际使用的环境和参孜传统的人工检测的方法，本发明的设计要点是用现代的电脑自动控制的方法，把传统人工检测方法用电脑自动控制程序及有关动作和设备来完成，具体就是抽取一定数量经过硫熏的甘蔗汁、中性水和一定的碘液进行搅拌混合，使甘蔗汁中的二氧化硫与碘进行化学反应，根据化学反应得出的理论数据和所呈现的颜色来确定所测蔗汁中含硫量，由于是采用电脑自动控制，可以在线随时根据要求调节二氧化硫的加入量，使蔗汁中硫的含量始终处于合理的规定范围内，保证生产连续进行和产品的质量。
根据以上原则和要求，本发明的工艺流程和有关设备如下：
采用的设备有电脑主机、真空泵、中性水计量杯、蔗汁计量杯、碘液计量装置、混合杯及有关连接管路和检测设备等，其主要工艺流程是：先把中性水计量杯和蔗汁计量杯用真空泵通过真空瓶抽空，然后把中性水和蔗汁分别吸进其内，其多余部分则通过迥流排出，使中性水计量杯和蔗汁计量杯内的数量保持设计的数量，第二步是把中性水计量杯和蔗汁计量杯的液体一起放到混合杯中，第三步是把一定数量的碘液放进混合杯中，开动搅拌机把三种液体搅拌均匀，然后把混合后的有关数据输送回电脑主机进行处理，得出硫熏各种参数，根据工艺流程的要求，随时调整二氧化硫气体的加入量，这样就保证生产工艺流程的正常进行和产品的质量了。
本发明的硫熏强度自动检测装置结构简单，使用安全可靠，维修保养方便，为企业生产的自动控制提供了技术保证，也提高了企业经济效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图
图2是本发明检测装置的结构示意图。
图中，01.排液阀，02.排液管，03.混合杯，04.搅拌机，05.蔗汁出汁管，06.蔗汁杯出口阀，07.蔗汁进入及回流管，08.蔗汁杯，09.中性水出水管，10.中性水出口阀，11.中性水进水管，12.中性水回流管，13中性水计量杯.，14.真空泵，15.，真空泵抽空管16.蔗汁杯抽空管，17.真空瓶，18.加碘管，19.碘液计量蠕动泵，20.碘液输出管，21.步进计数电机，22.数据输出线I，，23.数据输出线II。
具体实施方式
图中，首先开动真空泵(14)，真空泵(14)通过真空抽空管(15)把真空瓶(17)内的空气抽空，真空瓶(17)通过蔗汁杯抽空管(16)把蔗源杯(08)内的空气抽空，此时，甘蔗汁则通过蔗汁进入与回流管(07)被吸入杯内，达到设计的流量后，多余部分也从蔗汁进入与回流管(07)排出，使蔗汁在杯内保持规定的数量。同时，在中性水计量杯(13)内，中性水从中性水进水管(11)进入，多余部分则从中性水回流管(12)排出，使中性水计量杯(13)保持规定数量的液体。此时，同时打开蔗汁杯出口阀(06)和中性水计量杯出口阀(10)，中性水计量杯(13)和蔗汁杯(08)中的液体就一起流入混合杯(03)内，与此同时，碘液经加碘管(18)进入碘液计量蠕动泵(19)，通过步进计数电机(21)计数后，从碘液输出管(20)进入到混合杯(03)中，这时再开动搅拌机(04)把蔗汁、中性水和碘液一起搅拌均匀，经充分的化学反应后，把其显示的数据经数据输出线I(22)和数据输出线II(23)输送回电脑主机进行处理后就得出这一次蔗汁的的硫熏强度，并根据这次的硫熏强度及时调整二氧化硫气体的加入量，完成生产的自动化工艺过程。
以上过程，通过电脑主机的指令，连续地循环进行在线自动检测，根据检测的硫熏强度，随时调节二氧化硫的加入量，保证了产品的质量，提高企业的经济效益。
Claims (4)
1、硫熏强度在线自动检测装置，由真空泵、中性水计量杯、蔗汁杯、混合杯、真空瓶、碘液计量蠕动泵、步进计数电机和有关管路及控制开关等组成，其特征在于：真空瓶(17)分别用真空泵抽空管(15)和蔗汁杯抽空管(16)与真空泵(14)和蔗汁杯(08)连在一起，蔗汁杯(08)则分别用中性水出水管(09)和蔗汁出汁管(05)与中性水计量杯(13)和混合杯(03)连在一起，碘液计量蠕动泵(19)用碘液输出管(20)与混合杯(03)连在一起，搅拌机(04)则置于混合杯(03)的上方。
2、根据权利要求1所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于：中性水、蔗汁和碘液三种液体同时在混合杯(03)经搅拌机(04)充分搅拌混合均匀并产生化学反应后所得的数据由数据输出线I(22)和数据输出线II(23)输送到电脑主机进行处理。
3、根据权利要求1所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于：在中性水计量杯(13)与蔗汁杯(08)之间和蔗汁杯(08)与混合杯(03)之间及混合杯(03)下方的排液管(02)前，分别装有无接触点电磁开关的中性水出口阀(10)、蔗汁杯出口阀(06)和排液阀(01)。
4、根据权利要求1所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于：碘液计量蠕动泵(19)用步进计数电机(21)驱动。
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