CN102676703B - 气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至45~55℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.6~6.6，石灰的加入量为混合汁重量的0.02~0.05%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入絮凝剂混匀后进入热力管式浮清器，在热力管式浮清器中先进行气浮清净，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器中进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。本发明将气浮清净技术和热浮清净技术相结合，提高了澄清剂的澄清效率和效果，同时提升了白糖的产品质量，也减轻了滤泥对环境造成的污染。

Description

气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种甘蔗制糖工艺的改进，尤其是一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法及设备。

背景技术

随着社会经济发展和人们生活水平的提高，食品安全问题正引起社会前所未有的重视，对食品的质量控制和监督越来越严。白砂糖作为人们生活中不可缺少的食品，其质量要求也越来越高。我国白砂糖新标准GB317-2006已正式颁布实施，白砂糖的质量要求有较大提高，主要表现在色值、二氧化硫指标上。面对新标准的实施，有些厂准备不足，产品质量还不能很好地跟上新标准的要求，众所周知，提高白砂糖产品质量有两条途径，一是从生产管理着手，通过科学而有效的管理保证产品质量，二是采取必要的技术措施提高产品质量。

甘蔗蔗汁和浮渣含有蛋白质、淀粉、蔗蜡、蔗脂、果胶等非糖分，它们的含量、熔融温度及凝聚点PH值各不相同。表一为甘蔗蔗汁可溶性固形物成份、熔融温度及凝聚点PH值表，表二为甘蔗蔗汁浮渣组份表（毛里求斯）（《甘蔗糖手册》(上册)  (美) 陈其斌  编著，1987  P20、P234）， 表三为甘蔗糖厂混合汁浮渣基本成分表（《甘蔗糖厂混合汁浮渣基本成分初步研究》——甘蔗糖业  2006年第6期，韩忠等著）。

表一  蔗汁可溶性固形物成份、熔融温度及凝聚点PH值表

序 号	名    称	成份（%）	熔融温度 (℃)	凝聚点PH值	备   注
						1	糖份	75～92
2	盐份	3～4.5			无机酸盐、有机酸盐
						3	有机酸	1.5～2.7		7	羧酸、氨基酸
4	蛋白质	0.5～0.6		6.8～7.2
						5	淀粉	0.001～0.05	60～80
6	树胶、果胶	0.3～0.6		7.0～8.8
						7	蜡、脂肪、磷酯	0.05～0.15	55～84
8	其它	3.0～5.0

表二   甘蔗蔗汁浮渣组份表（毛里求斯）

序 号	名    称	成份（%）	备   注
				1	水份	11
2	蛋白质	16
				3	苯抽出物	10	蔗蜡、蔗脂等
4	灰份	5
				5	氧化钙	4
6	五氧化二磷	2.5
				7	纤维	14

表三  甘蔗糖厂混合汁浮渣基本成分表（广西）      单位:%

序 号	名    称	灰分	蛋白质	脂肪	粗纤维	总碳水化合物
							1	浮渣1	7.33	17.64	7.00	11.48	68.03
2	浮渣2	7.28	16.4	7.00	11.02	69.32
							3	浮渣3	7.3	17.03	7.00	11.20	68.67
4	平均值	7.3	17.02	7.00	11.23	68.67

从表二和表三中可以看出，不同地区的甘蔗蔗汁浮渣成分，虽有差异，但都在一定范围内，有商业开发价值的蛋白质组分和蔗蜡、蔗脂等组分均较高。表一中，蔗汁可溶性固形物成份如蔗蜡、蔗脂等组分熔融温度较低，提示我们，在分离提纯蔗汁时应注意这些低熔融温度的凝聚物属性，以提高分离效果。

气浮清净技术是通过化学反应和浮力原理将非糖分从糖液中分离出来的一种清净技术。其基本原理：气浮涉及到分离对象的固、液、气三相体系，机理较为复杂；气浮工艺是通过加入表面活性物质使固体微粒的表面性质改变，成为为憎水性，外界机械动力所产生的微小汽泡是凝聚物浮升的动力，（而）高分子絮凝剂的加入，促进了固、气之间形成一个粘合网络桥架，固体悬浮物（凝聚物）附着在气泡上，随着气泡的浮起而浮升。

热浮清净技术，是最古老的制糖清净技术，一般应用于红糖厂生产碗糖、片糖、砖糖和红糖粉。糖液热浮清净由最初的锅头，演变为现代的蒸汽热浮，工艺设备和清净工艺已有了较大的飞跃，但由于红糖色泽和传统风味问题，简单的石灰法红糖工艺始终沿用至今。其工艺原理：热浮也涉及到分离对象的固、液、汽三相体系，对混合汁加灰调节pH值5.8±0.2，加热至95～100℃，加热设备表面就会产生许多微小的汽泡，这时比重较轻的凝聚物，由于表面作用，附着于泡沫表面而形成浮渣，这时可以通过除泡而把它除去。热浮工艺使凝聚物浮升的动力来源于热产生的微小汽泡，使固、气之间形成粘合力的，是糖汁中凝聚物表面活性吸附力。

糖液气浮技术与热浮清净技术的明显区别在于“气”与“汽”的不同。气浮技术是借助机械动能产生“气泡”，而热浮清净技术则是借助热能产生“汽泡”，“气泡”与“汽泡”虽然同样起到吸附糖液凝聚物浮升的作用，但两者的性质是不同的：“气泡”属物理性质的，而“汽泡”则属热力性质的。糖液气浮技术“气泡”适用温度范围在50～100℃，糖液热浮清净技术“汽泡”的适用温度范围在90～100℃，温度再高糖汁就沸腾，会把泡沫打烂，使悬浮的凝聚物，分散到混合汁中，也就达不到除去非糖分的效果。

在甘蔗糖厂，气浮清净技术较多应用于糖浆的清净，还有一些糖厂把气浮清净技术应用于滤汁的浮清；借助热能产生“汽泡”的热浮清净技术在红糖厂应用较为普遍。传统的甘蔗制糖混合汁澄清方法大多数仍采用单一高温澄清法，澄清剂的澄清效率和效果不高，既降低白糖的产品质量，在生产过程中产生的大量碱性淤泥又会对环境造成很大的危害。

国外的气浮设备有英国Tato公司设计的圆筒形糖浆浮清器，国内气浮设备有双层浮清器和平流式浮清器；国内应用的热浮设备主要有：铁锅、间隔加热除泡槽及连续加热除泡器。目前，关于浮清器的文献报道较少，查到资料如下：

专利申请号：01138280.5，申请人：广西贵糖（集团）股份有限公司，发明名称：低温磷浮法澄清混合汁的方法及设备，公开了一种平流式上浮器，由铁箱或水泥池做成，它包括箱（池）体（10），混合汁入口管（11），倾斜沉降板（12），浮渣隔板（13），清汁出口管（14），浮渣出口管（15）和泥渣出口管（16）构成，混合汁入口管（11）设在倾斜沉降板（12）之前，泥渣出口管（16）安装在倾斜沉降板（12）之后浮渣隔板（13）的前面，浮渣出口管（15）安装在浮渣隔板（13）的后面。

《低温磷浮法——21世纪的制糖新工艺》 （霍汉镇，《广西轻工业》，2001年第1期，21-26），提到了圆筒形浮清器和平流式浮清器，圆筒形浮清器存在的主要缺点是浮渣向上浮而清液向下流，两者逆向运动，存在明显的干扰，大大降低了分离速度；而平流式浮清器有效地解决了这个问题，消除了这种干扰，大大提高了两相分离过程的速度和效率，缩短了所需时间。

  然而，上述浮清器应用方面较为单一，气浮设备仅用于糖浆或滤汁的清净，较少用于对稀混合汁的清净，热浮设备仅用于红糖厂。以上报道的两种浮清器均为气浮式浮清器，凝聚物上浮的浮力来源于机械充“气泡”，清净工艺较为单一。关于将气浮设备和热浮设备相结合的装置，目前尚未报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法及设备，本发明将气浮清净技术和热浮清净技术相结合，对糖液进行分步、分类的综合性清净处理，提高了澄清剂的澄清效率和效果，同时提升了白糖的产品质量，也减轻了滤泥对环境造成的污染；并且应用范围广，可用于混合汁、滤汁及中间汁浮清清净，还可用于糖浆浮清清净。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至45~55℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.6~6.6，石灰的加入量为混合汁重量的0.02~0.05%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入絮凝剂混匀后进入热力管式浮清器，在50～80℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在80～100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。

以上所述分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。

以上所述浮渣的处理方法为：将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至6.8~7.2，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至95~100℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。浮渣的另一个处理方法是既简单而又传统的处理方式：浮渣经过滤，滤液送往酒厂用作制酒原料。

以上所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为1～3ppm；所述澄清剂为石灰或磷酸，所述石灰的添加量为混合汁重量的0.02~0.05%，所述磷酸的添加量为50～150ppm。 

以上所述的石灰为石灰粉、消石灰粉或石灰膏中任意一种。

以上所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、热力管式浮清器、循环泵、搅拌器和加药装置，反应器之前设有预热器，混合汁经预热后进入反应器，反应器设有制泡机引出的气泡入口及加石灰和絮凝剂的管口，反应器下部出口接热力管式浮清器，热力管式浮清器上部出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口接循环泵入口，循环泵出口与热力管式浮清器上部入口相接。

以上所述热力管式浮清器，包括浮清器壳体、气浮装置、热浮装置和出汁装置，气浮装置、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体的内部，所述气浮装置包括浮动盖、上浮室、混合汁入口管、循环液出口管、循环液入口管、浮渣槽和浮渣出口管，混合汁入口管穿过浮清器壳体设于上浮室中上部，循环液出口管穿过浮清器壳体设于上浮室中部，循环液入口管穿过浮清器壳体设于上浮室中下部，上浮室内设有浮动盖，浮动盖周围设有浮渣槽，浮渣槽底部一端设有浮渣出口管；所述热浮装置包括加热室、热浮管和蒸汽管，蒸汽管穿过浮清器壳体与加热室连通，热浮管设于加热室内，并与上浮室连通；所述出汁装置包括清汁室、清汁出口管和液位调节器，清汁室通过热浮管与上浮室连通，清汁出口管一端与清汁室底部相接，另一端与液位调节器相接。

以上所述浮动盖为锥形结构。

以上所述混合汁入口管、循环液出口管和循环液入口管设在上浮室同一侧，呈环形结构。

以上所述热浮管的公称直径为50～80mm，长度为1.5～2.0 m。

以上所述加热室内还设有若干条加热管。

以上所述的热力管式浮清器规格大小及外形尺寸由应用对象、生产规模决定。

热力管式浮清器的主要设计参数如下：

浮渣在热浮管中上升速度V_上=1.5～2.5 m/min；

糖液在热浮管中的降液速度V_降=0.4～0.8 m/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明将气浮清净技术与热浮清净技术结合在一起，扩大了浮清技术的应用范围，该工艺不仅可以应用于混合汁、滤汁及中间汁浮清清净，还可应用于糖浆浮清清净，在制糖生产应用时，根据各工序对澄清效果要求的不同，可采用一级浮清或多级浮清工艺。

2. 在蔗汁浮清工艺中，浮渣量对蔗汁比约为1.5～2%，不论是气浮清净、热浮清净，或是气浮与热浮结合的清净，其浮渣的处理是整个浮清系统中一个非常重要的环节，由于浮清清净过程中所添加的澄清剂较少，浮渣中胶质含量较大，粘度高，如果处理不当，则会出现过滤困难的现象。在本发明工艺中，对浮渣进行稀释及二次浮清处理，对浮渣进行“洗糖”，同时回收了其中的大部分糖分，同时也会复溶一小部分杂质，浮渣处理效果好，不会出现过滤困难的现象。

3. 本发明中的浮清器，低温凝聚物上浮的浮力来源于机械充“微细气泡”，中温（90～99℃）凝聚物的浮力来源于热能产生的“微细汽泡”，是一种集气浮和热浮于一身的一体化浮清设备，充分发挥了各自清净优点的浮清技术，进行气浮清净的同时进行热浮清净，对蔗汁的前段处理较为有效，使之达到较好的清净效果，二次清汁清晰透明，悬浮物少；pH值降幅小，减少了糖分的转化损失。

4. 蔗汁气浮清净与热浮清净全部在热力管式浮清器内完成，浮清汁和浮渣的排放，通过调节液位阀来实现，不需要安装电动机械撇泡装置。

5. 环锥形浮渣浓缩段上部被分隔成多个独立浮渣浓缩分室，保持浮渣浓缩过程相对稳定，以避免自动排渣过程相互影响。

6. 热浮管需要除垢清洗时，吊移浮动盖即可，简单方便。

7. 热力管式浮清器热管加热混合汁后，起到产泡浮渣和糖汁逆向过滤的作用，阻止悬浮物向下沉降，清汁则由于重力作用而在管内缓慢向下移动，浮清效果好。

8. 热力管式浮清器热浮管上端的浮渣逐级向上浮升，前一级的浮渣作为后一级的清净剂和凝核物。第一级浮清所添加澄清剂的量较少，最后一级浮清添加澄清剂的量较多，这样就可以最大限度地提高澄清剂的吸附量，使物尽其用，减少澄清剂的使用量。 

9. 本发明设有循环加药装置，可以调节澄清剂的使用量，加强对系统澄清效果的实时控制。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明热力管式浮清器的结构示意图。

图1中，先将混合汁预热至45~55℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.6~6.6，石灰的加入量为混合汁重量的0.02~0.05%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入絮凝剂混匀后进入热力管式浮清器，在50～80℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在80～100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。

浮渣的处理方法为：将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至6.8~7.2，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至95~100℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。

图2的附图标记：

1-浮动盖，2-上浮室，3-浮渣槽，4-液位调节器，5-清汁出口管，6-混合汁入口管，7-循环液出口管，8-循环液入口管，9-排气口，10-热浮管，11-加热管，12-加热室，13 -清汁室，14-放空阀，15-浮清器壳体，16-汽凝水出口，17-蒸汽管，18-压力表，19-温度计，20-安全阀接口，21-浮渣出口管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至45℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.6，石灰的加入量为混合汁重量的0.02%；如果pH偏低，可以适当增加石灰用量；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入混合汁重量的1ppm聚丙烯酰胺混匀后进入热力管式浮清器，在50℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时添加混合汁重量0.02%的石灰和1ppm聚丙烯酰胺，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在80℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至6.8，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至95℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。

实施例2：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至50℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至6.0，石灰的加入量为混合汁重量的0.03%；如果pH偏低，可以适当增加石灰用量；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入1ppm聚丙烯酰胺混匀后进入热力管式浮清器，在60℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时添加混合汁重量0.05%的石灰和1ppm聚丙烯酰胺，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在85℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至7.0，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至98℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。

实施例3：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至55℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至6.6，石灰的加入量为混合汁重量的0.05%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入2ppm聚丙烯酰胺混匀后进入热力管式浮清器，在70℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时50ppm磷酸和2ppm聚丙烯酰胺，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在90℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至7.2，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至100℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。

实施例4：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至50℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.8，石灰的加入量为混合汁重量的0.04%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入2ppm聚丙烯酰胺混匀后进入热力管式浮清器，在80℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时150ppm磷酸和2ppm聚丙烯酰胺，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至6.9，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至98℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。

实施例5：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至52℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.8，石灰的加入量为混合汁重量的0.04%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入3ppm聚丙烯酰胺混匀后进入热力管式浮清器，在75℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时3ppm聚丙烯酰胺，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在95℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至7.0，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至98℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。

实施例6：

一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，先将混合汁预热至52℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.8，石灰的加入量为混合汁重量的0.04%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入3ppm聚丙烯酰胺混匀后进入热力管式浮清器，在75℃下进行气浮清净，分离出比重较轻的固形物及熔融温度低的凝聚物，如蔗腊、蔗脂、蔗糠及淀粉等，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时2ppm聚丙烯酰胺，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在95℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣，热浮清净用于分离比重稍重的凝聚物，如蛋白质等。分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至7.0，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至98℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。滤饼可干燥作饲料、有机肥和提炼蔗腊、蔗脂等。

实施例7：

一种实施例1~6中任一方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、热力管式浮清器、循环泵、搅拌器和加药装置，混合汁经预热后进入反应器，反应器设有制泡机引出的气泡入口及加石灰和絮凝剂的管口，反应器下部出口接热力管式浮清器，热力管式浮清器上部出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口接循环泵入口，循环泵出口与热力管式浮清器上部入口相接。

热力管式浮清器，包括浮清器壳体15、气浮装置、热浮装置和出汁装置，气浮装置、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体15的内部，气浮装置包括浮动盖1、上浮室2、混合汁入口管6、循环液出口管7、循环液入口管8、浮渣槽3和浮渣出口管21，混合汁入口管6穿过浮清器壳体15设于上浮室2中上部，循环液出口管7穿过浮清器壳体15设于上浮室2中部，循环液入口管8穿过浮清器壳体15设于上浮室2中下部，混合汁入口管6、循环液出口管7和循环液入口管8设在上浮室2同一侧，呈环形结构，上浮室2内设有浮动盖1，浮动盖1呈锥形结构，浮动盖1周围设有浮渣槽3，浮渣槽3底部一端设有浮渣出口管20；热浮装置包括加热室12、热浮管10和蒸汽管17，蒸汽管17穿过浮清器壳体15与加热室12连通，加热室12内还设有若干条加热管11，热浮管10设于加热室12内，并与上浮室2连通，热浮管10的公称直径为50mm，长度为1.5 m；出汁装置包括清汁室13、清汁出口管5和液位调节器4，清汁室13通过热浮管10与上浮室2连通，清汁出口管5一端与清汁室13底部相接，另一端与外部连通，清汁出口管5上设有液位调节器4。

其工作原理为：

混合汁经预热后进入反应器，由制泡机通入均匀的气泡，并由加药装置加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管6进入上浮室2中上部，混合汁轻质絮凝物受气浮力的作用而上升。由于浮动盖1与上浮室2形成一个下大上小的环锥形体，轻质絮凝物上浮空间越来越小，絮凝物逐渐浓缩成为浓稠深褐色的浮渣，最后在环形锥环顶端自动溢出至浮渣槽3，再通过浮渣出口管21排出，完成气浮清净过程。

一次清汁的杂质还较多，混合汁呈浑暗色。在进入热浮管10前大部分一次清汁通过循环液出口管7被抽出至搅拌器，同时添加一定量的澄清剂和絮凝剂，进一步与混合汁中的杂质反应，然后，通过循环液入口管8送至上浮室2的中下部，反应后的混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管10中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管10内所产生汽泡的作用而向上浮升，经过上浮室2中部，并与上浮室絮凝物络合在一起并向上浮升。热浮管中分离所得的二次清汁进入清汁室13，并由清汁出口管5引出，通过液位调节阀20出口排出。至此，二次清汁已被除去大部分的杂质，为下一澄清工序的清净打下了良好的基础。

实施例8：

一种实施例1~6中任一方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、热力管式浮清器、循环泵、搅拌器和加药装置，混合汁经预热后进入反应器，反应器设有制泡机引出的气泡入口及加石灰和絮凝剂的管口，反应器下部出口接热力管式浮清器，热力管式浮清器上部出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口接循环泵入口，循环泵出口与热力管式浮清器上部入口相接。

热力管式浮清器，包括浮清器壳体15、气浮装置、热浮装置和出汁装置，气浮装置、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体15的内部，气浮装置包括浮动盖1、上浮室2、混合汁入口管6、循环液出口管7、循环液入口管8、浮渣槽3和浮渣出口管21，混合汁入口管6穿过浮清器壳体15设于上浮室2中上部，循环液出口管7穿过浮清器壳体15设于上浮室2中部，循环液入口管8穿过浮清器壳体15设于上浮室2中下部，混合汁入口管6、循环液出口管7和循环液入口管8设在上浮室2同一侧，呈环形结构，上浮室2内设有浮动盖1，浮动盖1呈锥形结构，浮动盖1周围设有浮渣槽3，浮渣槽3底部一端设有浮渣出口管20；热浮装置包括加热室12、热浮管10和蒸汽管17，蒸汽管17穿过浮清器壳体15与加热室12连通，加热室12内还设有若干条加热管11，热浮管10设于加热室12内，并与上浮室2连通，热浮管10的公称直径为60mm，长度为1.6 m；出汁装置包括清汁室13、清汁出口管5和液位调节器4，清汁室13通过热浮管10与上浮室2连通，清汁出口管5一端与清汁室13底部相接，另一端与外部连通，清汁出口管5上设有液位调节器4。

其工作原理为：

混合汁经预热后进入反应器，由制泡机通入均匀的气泡，并由加药装置加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管6进入上浮室2中上部，混合汁轻质絮凝物受气浮力的作用而上升。由于浮动盖1与上浮室2形成一个下大上小的环锥形体，轻质絮凝物上浮空间越来越小，絮凝物逐渐浓缩成为浓稠深褐色的浮渣，最后在环形锥环顶端自动溢出至浮渣槽3，再通过浮渣出口管21排出，完成气浮清净过程。

一次清汁的杂质还较多，混合汁呈浑暗色。在进入热浮管10前大部分一次清汁通过循环液出口管7被抽出至搅拌器，同时添加一定量的澄清剂和絮凝剂，进一步与混合汁中的杂质反应，然后，通过循环液入口管8送至上浮室2的中下部，反应后的混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管10中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管10内所产生汽泡的作用而向上浮升，经过上浮室2中部，并与上浮室絮凝物络合在一起并向上浮升。热浮管中分离所得的二次清汁进入清汁室13，并由清汁出口管5引出，通过液位调节阀20出口排出。至此，二次清汁已被除去大部分的杂质，为下一澄清工序的清净打下了良好的基础。

实施例9：

一种实施例1~6中任一方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、热力管式浮清器、循环泵、搅拌器和加药装置，混合汁经预热后进入反应器，反应器设有制泡机引出的气泡入口及加石灰和絮凝剂的管口，反应器下部出口接热力管式浮清器，热力管式浮清器上部出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口接循环泵入口，循环泵出口与热力管式浮清器上部入口相接。

热力管式浮清器，包括浮清器壳体15、气浮装置、热浮装置和出汁装置，气浮装置、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体15的内部，气浮装置包括浮动盖1、上浮室2、混合汁入口管6、循环液出口管7、循环液入口管8、浮渣槽3和浮渣出口管21，混合汁入口管6穿过浮清器壳体15设于上浮室2中上部，循环液出口管7穿过浮清器壳体15设于上浮室2中部，循环液入口管8穿过浮清器壳体15设于上浮室2中下部，混合汁入口管6、循环液出口管7和循环液入口管8设在上浮室2同一侧，呈环形结构，上浮室2内设有浮动盖1，浮动盖1呈锥形结构，浮动盖1周围设有浮渣槽3，浮渣槽3底部一端设有浮渣出口管20；热浮装置包括加热室12、热浮管10和蒸汽管17，蒸汽管17穿过浮清器壳体15与加热室12连通，加热室12内还设有若干条加热管11，热浮管10设于加热室12内，并与上浮室2连通，热浮管10的公称直径为70mm，长度为1.8 m；出汁装置包括清汁室13、清汁出口管5和液位调节器4，清汁室13通过热浮管10与上浮室2连通，清汁出口管5一端与清汁室13底部相接，另一端与外部连通，清汁出口管5上设有液位调节器4。

其工作原理为：

混合汁经预热后进入反应器，由制泡机通入均匀的气泡，并由加药装置加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管6进入上浮室2中上部，混合汁轻质絮凝物受气浮力的作用而上升。由于浮动盖1与上浮室2形成一个下大上小的环锥形体，轻质絮凝物上浮空间越来越小，絮凝物逐渐浓缩成为浓稠深褐色的浮渣，最后在环形锥环顶端自动溢出至浮渣槽3，再通过浮渣出口管21排出，完成气浮清净过程。

一次清汁的杂质还较多，混合汁呈浑暗色。在进入热浮管10前大部分一次清汁通过循环液出口管7被抽出至搅拌器，同时添加一定量的澄清剂和絮凝剂，进一步与混合汁中的杂质反应，然后，通过循环液入口管8送至上浮室2的中下部，反应后的混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管10中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管10内所产生汽泡的作用而向上浮升，经过上浮室2中部，并与上浮室絮凝物络合在一起并向上浮升。热浮管中分离所得的二次清汁进入清汁室13，并由清汁出口管5引出，通过液位调节阀20出口排出。至此，二次清汁已被除去大部分的杂质，为下一澄清工序的清净打下了良好的基础。

实施例10：

一种实施例1~6中任一方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、热力管式浮清器、循环泵、搅拌器和加药装置，混合汁经预热后进入反应器，反应器设有制泡机引出的气泡入口及加石灰和絮凝剂的管口，反应器下部出口接热力管式浮清器，热力管式浮清器上部出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口接循环泵入口，循环泵出口与热力管式浮清器上部入口相接。

热力管式浮清器，包括浮清器壳体15、气浮装置、热浮装置和出汁装置，气浮装置、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体15的内部，气浮装置包括浮动盖1、上浮室2、混合汁入口管6、循环液出口管7、循环液入口管8、浮渣槽3和浮渣出口管21，混合汁入口管6穿过浮清器壳体15设于上浮室2中上部，循环液出口管7穿过浮清器壳体15设于上浮室2中部，循环液入口管8穿过浮清器壳体15设于上浮室2中下部，混合汁入口管6、循环液出口管7和循环液入口管8设在上浮室2同一侧，呈环形结构，上浮室2内设有浮动盖1，浮动盖1呈锥形结构，浮动盖1周围设有浮渣槽3，浮渣槽3底部一端设有浮渣出口管20；热浮装置包括加热室12、热浮管10和蒸汽管17，蒸汽管17穿过浮清器壳体15与加热室12连通，加热室12内还设有若干条加热管11，热浮管10设于加热室12内，并与上浮室2连通，热浮管10的公称直径为80mm，长度为2.0m；出汁装置包括清汁室13、清汁出口管5和液位调节器4，清汁室13通过热浮管10与上浮室2连通，清汁出口管5一端与清汁室13底部相接，另一端与外部连通，清汁出口管5上设有液位调节器4。

其工作原理为：

混合汁经预热后进入反应器，由制泡机通入均匀的气泡，并由加药装置加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管6进入上浮室2中上部，混合汁轻质絮凝物受气浮力的作用而上升。由于浮动盖1与上浮室2形成一个下大上小的环锥形体，轻质絮凝物上浮空间越来越小，絮凝物逐渐浓缩成为浓稠深褐色的浮渣，最后在环形锥环顶端自动溢出至浮渣槽3，再通过浮渣出口管21排出，完成气浮清净过程。

一次清汁的杂质还较多，混合汁呈浑暗色。在进入热浮管10前大部分一次清汁通过循环液出口管7被抽出至搅拌器，同时添加一定量的澄清剂和絮凝剂，进一步与混合汁中的杂质反应，然后，通过循环液入口管8送至上浮室2的中下部，反应后的混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管10中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管10内所产生汽泡的作用而向上浮升，经过上浮室2中部，并与上浮室絮凝物络合在一起并向上浮升。热浮管中分离所得的二次清汁进入清汁室13，并由清汁出口管5引出，通过液位调节阀20出口排出。至此，二次清汁已被除去大部分的杂质，为下一澄清工序的清净打下了良好的基础。

Claims (8)

1.一种气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于先将混合汁预热至45～55℃，然后输送到反应器中，加入石灰调节pH值至5.6～6.6，石灰的加入量为混合汁重量的0.02～0.05%；然后用制泡机充入微细均匀的气泡，再加入絮凝剂混匀后进入热力管式浮清器，在50～80℃下进行气浮清净，气浮清净后得出一次清汁，将一次清汁抽出至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通过循环泵再送至热力管式浮清器，在80～100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣；

该方法所采用的设备：包括反应器、制泡机、热力管式浮清器、循环泵、搅拌器和加药装置，反应器之前设有预热器，混合汁经预热后进入反应器，反应器设有制泡机引出的气泡入口及加石灰和絮凝剂的管口，反应器下部出口接热力管式浮清器，热力管式浮清器上部出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口接循环泵入口，循环泵出口与热力管式浮清器上部入口相接；所述热力管式浮清器，包括浮清器壳体（15）、气浮装置、热浮装置和出汁装置，气浮装置、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体（15）的内部，所述气浮装置包括浮动盖（1）、上浮室（2）、混合汁入口管（6）、循环液出口管（7）、循环液入口管（8）、浮渣槽（3）和浮渣出口管（21），混合汁入口管（6）穿过浮清器壳体（15）设于上浮室（2）中上部，循环液出口管（7）穿过浮清器壳体（15）设于上浮室（2）中部，循环液入口管（8）穿过浮清器壳体（15）设于上浮室（2）中下部，上浮室（2）内设有浮动盖（1），浮动盖（1）周围设有浮渣槽（3），浮渣槽（3）底部一端设有浮渣出口管（20）；所述热浮装置包括加热室（12）、热浮管（10）和蒸汽管（17），蒸汽管（17）穿过浮清器壳体（15）与加热室（12）连通，热浮管（10）设于加热室（12）内，并与上浮室（2）连通；所述出汁装置包括清汁室（13）、清汁出口管（5）和液位调节器（4），清汁室（13）通过热浮管（10）与上浮室（2）连通，清汁出口管（5）一端与清汁室（13）底部相接，另一端与液位调节器（4）相接。

2.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于：分离出的二次清汁，从热力管式浮清器的清汁室引出后至加灰饱充处理和过滤后送去下一澄清工段。

3.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于所述浮渣的处理方法为：将浮渣送至浮渣搅拌槽，用热水稀释，加入石灰调节pH值至6.8～7.2，用制泡机充入微细均匀的气泡，再添加少量蔗渣糠后送至热力管式浮清器，用蒸汽加热至95～100℃，分离出浮渣清汁和二次浮渣，二次浮渣去压滤机过滤，其滤液与浮渣清汁一起送往压榨间做渗透水使用。

4.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为1～3ppm；所述澄清剂为石灰或磷酸，所述石灰的添加量为混合汁重量的0.02～0.05%，所述磷酸的添加量为50～150ppm。

5.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于：所述浮动盖（1）为锥形结构。

6.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于：所述混合汁入口管（6）、循环液出口管（7）和循环液入口管（8）设在上浮室（2）同一侧，呈环形结构。

7.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于：所述热浮管（10）的公称直径为50～80mm，长度为1.5～2.0m。

8.根据权利要求1所述的气浮清净和热浮清净相结合的蔗汁澄清的方法，其特征在于：所述加热室（12）内还设有若干条加热管（11）。

Images