CN102719568B - 蔗汁澄清的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蔗汁澄清的方法，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锥形浮清器，进行气浮清净后得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通入热力管式浮清器中进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣；该方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器。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，减少制糖过程澄清剂的使用量，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
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，主要表现在色织、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。关于将气浮技术和热浮技术相结合的浮清工艺技术，目前尚未报道。
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。
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。
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，提升了白糖的产品质量，也避免了大量碱性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锥形浮清器，在50～80℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通入热力管式浮清器中，在80～100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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，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。
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。
以上所述的蔗汁澄清的方法所采用的设备，它包括反应器、制泡机、锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器，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，反应器下部出口接锥形浮清器入口，锥形浮清器的清汁出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口与热力管式浮清器入口相接。
以上所述锥形浮清器为底锥式锥形浮清器或平底式锥形浮清器。平底式锥形浮清器可应用于糖液浓度大于50°BX的糖浆浮清；底锥式锥形浮清器，可应用于糖液浓度小于50°BX的糖液浮清及沉降。
以上所述底锥式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置、浮清器筒体和沉降装置，所述浮清装置包括锥形浮清室、浮渣槽和浮渣出口管，锥形浮清室顶部设有浮渣槽，浮渣槽与浮渣出口管连通；所述浮清器筒体外侧中部设有入汁室，内部连通环形出汁管，环形出汁管上设有液位调节器；所述沉降装置包括锥形沉降室、混合汁入口管和泥汁出口，锥形沉降室一侧设有混合汁入口管，混合汁入口管与入汁室连通，泥汁出口设于锥形沉降室底部。
以上所述平底式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置和浮清器筒体，所述浮清装置包括锥形浮清室、浮渣槽和浮渣出口管，锥形浮清室顶部设有浮渣槽，浮渣槽与浮渣出口管连通；所述浮清器筒体外侧中部设有入汁室，内部连通环形出汁管，环形出汁管上设有液位调节器。
以上所述热力管式浮清器，包括浮清器壳体、上浮室、热浮装置和出汁装置，上浮室、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，所述上浮室顶部设有撇泡机，撇泡机环形周围设有浮渣槽，浮渣槽底部一端设有浮渣出口管，浮渣沿着浮清器液面中心向浮渣槽自动排渣；上浮室外侧中上部连通混合汁入口管；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，加热室内设有热浮管和若干条加热管，热浮管与上浮室连通；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。
以上所述热浮管的公称直径为50～80mm，长度为1.5～2.0 m。
以上所述锥形浮清器和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；
蔗汁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. 糖液的气浮、中间反应及热浮工艺过程分别在三个分体式设备内完成，其工艺过程分得比较清，有利于糖液的中间反间。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. 本发明锥形浮清器上部无撇泡机，浮渣沿着锥形浮清器锥壁向锥顶中心集中，自动排至浮渣槽，排渣迅速；具有浮清及沉降功能，可用于既含有轻质凝聚物，又含有砂质及重度较大凝聚物的糖液澄清分离。
5. 本发明热力管式浮清器的热浮管为立式结构，通洗方便；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。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明底锥式锥形浮清器的结构示意图；
图3为本发明底锥式锥形浮清器的俯视图；
图4为本发明平底式锥形浮清器的结构示意图；
图5为本发明平底式锥形浮清器的俯视图；
图6为本发明热力管式浮清器的结构示意图。
图1的工艺流程为：一种蔗汁澄清的方法，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锥形浮清器，在50～80℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通入热力管式浮清器中，在80～100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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，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。
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~图6的附图标记：
1-浮清器筒体，2-锥形浮清室，3-入汁室，4-浮渣出口管，5-浮渣槽，6-人孔，7-液位调节器，8-环形出汁管，9-锥形沉降室，10-泥汁出口，11-放空阀，12-混合汁入口管，13-群形支座，14-底板，15-撇泡机，16-上浮室，17-加热室，18-排气口，19-热浮管，20-加热管，21-清汁出口管，22-清汁室，23-浮清器壳体，24-汽凝水出口，25-蒸汽管，26-压力表，27-温度计，28-安全阀接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于实施例。
实施例1：
一种蔗汁澄清的方法，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，再加入按混合汁重量的1ppm聚丙烯酰胺混匀后进入锥形浮清器，在50℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加混合汁重量0.02%的石灰和1ppm聚丙烯酰胺，然后通入热力管式浮清器中，在80℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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%；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锥形浮清器，在50℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加混合汁重量0.05%的石灰和1ppm聚丙烯酰胺，然后通入热力管式浮清器中，在80℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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3：
一种蔗汁澄清的方法，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%；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锥形浮清器，在60℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加50ppm磷酸和2ppm聚丙烯酰胺，然后通入热力管式浮清器中，在90℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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4：
一种蔗汁澄清的方法，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%；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锥形浮清器，在60℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加150ppm磷酸和2ppm聚丙烯酰胺，然后通入热力管式浮清器中，在90℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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5：
一种蔗汁澄清的方法，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3ppm聚丙烯酰胺混匀后进入锥形浮清器，在70℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加3ppm聚丙烯酰胺，然后通入热力管式浮清器中，在90℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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6：
一种蔗汁澄清的方法，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3ppm聚丙烯酰胺混匀后进入锥形浮清器，在80℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时3ppm聚丙烯酰胺，然后通入热力管式浮清器中，在100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣。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、底锥式锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器，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，反应器下部出口接底锥式锥形浮清器入口，底锥式锥形浮清器的清汁出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口与热力管式浮清器入口相接。
底锥式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置、浮清器筒体1和沉降装置，浮清装置包括锥形浮清室2、浮渣槽5和浮渣出口管4，锥形浮清室2顶部设有浮渣槽5，浮渣槽5与浮渣出口管4连通；所述浮清器筒体1外侧中部设有入汁室3，内部连通环形出汁管8，环形出汁管8上设有液位调节器7；所述沉降装置包括锥形沉降室9、混合汁入口管12和泥汁出口10，锥形沉降室9一侧设有混合汁入口管12，混合汁入口管12与入汁室3连通，泥汁出口10设于锥形沉降室9底部。
热力管式浮清器，包括浮清器壳体23、上浮室16、热浮装置和出汁装置，上浮室16、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体23的内部，上浮室16顶部设有撇泡机15，撇泡机15环形周围设有浮渣槽5，浮渣槽5底部一端设有浮渣出口管4，上浮室16外侧中上部连通混合汁入口管12；热浮装置包括加热室17、热浮管19和蒸汽管25，蒸汽管25穿过浮清器壳体23与加热室17连通，加热室17内设有热浮管19和若干条加热管20，热浮管19与上浮室16连通，热浮管19的公称直径为50mm，长度为1.5m；出汁装置包括清汁室22、清汁出口管21和液位调节器7，清汁室22通过热浮管19与上浮室16连通，清汁出口管21一端与清汁室22底部相接，另一端与液位调节器7相接。
其工作原理为：
混合汁经预热后进入反应器，反应器之前设有预热器，由制泡机通入均匀的气泡，并加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管12进入入汁室3，混合汁轻质凝聚物受气浮力的作用而上升，由于锥形浮清室2是一个下大上小的环锥形体，轻质凝聚物上浮空间越来越小，凝聚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5，再通过浮渣出口管4排出；砂质及重度较大凝聚物下沉至沉降室9，再通过泥汁出口10排出；一次清汁处于锥形浮清室2和沉降室9之间，由环形出汁管8引出，再通过液位调节阀7出口排出，完成气浮清净过程。
一次清汁进入搅拌器，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，反应后沿着混合汁入口管12进入热力管式浮清器的上浮室16，混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管18中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管18内所产生汽泡的作用而向上浮升，由撇泡机15撇至浮渣槽5，再通过浮渣出口管4排出；热浮管18中分离所得的二次清汁进入清汁室21，并由清汁出口管20引出，通过液位调节阀7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、平底式锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器，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，反应器下部出口接平底式锥形浮清器入口，平底式锥形浮清器的清汁出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口与热力管式浮清器入口相接。
平底式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置和浮清器筒体1，所述浮清装置包括锥形浮清室2、浮渣槽5和浮渣出口管4，锥形浮清室2顶部设有浮渣槽5，浮渣槽5与浮渣出口管4连通；所述浮清器筒体1外侧中部设有入汁室3，内部连通环形出汁管8，环形出汁管8上设有液位调节器7。
热力管式浮清器，包括浮清器壳体23、上浮室16、热浮装置和出汁装置，上浮室16、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体23的内部，上浮室16顶部设有撇泡机15，撇泡机15环形周围设有浮渣槽5，浮渣槽5底部一端设有浮渣出口管4，上浮室16外侧中上部连通混合汁入口管12；热浮装置包括加热室17、热浮管19和蒸汽管25，蒸汽管25穿过浮清器壳体23与加热室17连通，加热室17内设有热浮管19和若干条加热管20，热浮管19与上浮室16连通，热浮管19的公称直径为60mm，长度为1.6m；出汁装置包括清汁室22、清汁出口管21和液位调节器7，清汁室22通过热浮管19与上浮室16连通，清汁出口管21一端与清汁室22底部相接，另一端与液位调节器7相接。
其工作原理为：
混合汁经预热后进入反应器，反应器之前设有预热器，由制泡机通入均匀的气泡，并加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管12进入入汁室3，混合汁轻质凝聚物受气浮力的作用而上升，由于锥形浮清室2是一个下大上小的环锥形体，轻质凝聚物上浮空间越来越小，凝聚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5，再通过浮渣出口管4排出；一次清汁处于锥形浮清室2和沉降室9之间，由环形出汁管8引出，再通过液位调节阀7出口排出，完成气浮清净过程。
一次清汁进入搅拌器，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，反应后沿着混合汁入口管12进入热力管式浮清器的上浮室16，混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管18中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管18内所产生汽泡的作用而向上浮升，由撇泡机15撇至浮渣槽5，再通过浮渣出口管4排出；热浮管18中分离所得的二次清汁进入清汁室21，并由清汁出口管20引出，通过液位调节阀7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、底锥式锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器，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，反应器下部出口接底锥式锥形浮清器入口，底锥式锥形浮清器的清汁出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口与热力管式浮清器入口相接。
底锥式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置、浮清器筒体1和沉降装置，浮清装置包括锥形浮清室2、浮渣槽5和浮渣出口管4，锥形浮清室2顶部设有浮渣槽5，浮渣槽5与浮渣出口管4连通；所述浮清器筒体1外侧中部设有入汁室3，内部连通环形出汁管8，环形出汁管8上设有液位调节器7；所述沉降装置包括锥形沉降室9、混合汁入口管12和泥汁出口10，锥形沉降室9一侧设有混合汁入口管12，混合汁入口管12与入汁室3连通，泥汁出口10设于锥形沉降室9底部。
热力管式浮清器，包括浮清器壳体23、上浮室16、热浮装置和出汁装置，上浮室16、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体23的内部，上浮室16顶部设有撇泡机15，撇泡机15环形周围设有浮渣槽5，浮渣槽5底部一端设有浮渣出口管4，上浮室16外侧中上部连通混合汁入口管12；热浮装置包括加热室17、热浮管19和蒸汽管25，蒸汽管25穿过浮清器壳体23与加热室17连通，加热室17内设有热浮管19和若干条加热管20，热浮管19与上浮室16连通，热浮管19的公称直径为70mm，长度为1.8m；出汁装置包括清汁室22、清汁出口管21和液位调节器7，清汁室22通过热浮管19与上浮室16连通，清汁出口管21一端与清汁室22底部相接，另一端与液位调节器7相接。
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12进入入汁室3，混合汁轻质凝聚物受气浮力的作用而上升，由于锥形浮清室2是一个下大上小的环锥形体，轻质凝聚物上浮空间越来越小，凝聚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5，再通过浮渣出口管4排出；砂质及重度较大凝聚物下沉至沉降室9，再通过泥汁出口10排出；一次清汁处于锥形浮清室2和沉降室9之间，由环形出汁管8引出，再通过液位调节阀7出口排出，完成气浮清净过程。
一次清汁进入搅拌器，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，反应后沿着混合汁入口管12进入热力管式浮清器的上浮室16，混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管18中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管18内所产生汽泡的作用而向上浮升，由撇泡机15撇至浮渣槽5，再通过浮渣出口管4排出；热浮管18中分离所得的二次清汁进入清汁室21，并由清汁出口管20引出，通过液位调节阀7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、平底式锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器，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，反应器下部出口接平底式锥形浮清器入口，平底式锥形浮清器的清汁出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口与热力管式浮清器入口相接。
平底式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置和浮清器筒体1，所述浮清装置包括锥形浮清室2、浮渣槽5和浮渣出口管4，锥形浮清室2顶部设有浮渣槽5，浮渣槽5与浮渣出口管4连通；所述浮清器筒体1外侧中部设有入汁室3，内部连通环形出汁管8，环形出汁管8上设有液位调节器7。
热力管式浮清器，包括浮清器壳体23、上浮室16、热浮装置和出汁装置，上浮室16、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体23的内部，上浮室16顶部设有撇泡机15，撇泡机15环形周围设有浮渣槽5，浮渣槽5底部一端设有浮渣出口管4，上浮室16外侧中上部连通混合汁入口管12；热浮装置包括加热室17、热浮管19和蒸汽管25，蒸汽管25穿过浮清器壳体23与加热室17连通，加热室17内设有热浮管19和若干条加热管20，热浮管19与上浮室16连通，热浮管19的公称直径为80mm，长度为2.0m；出汁装置包括清汁室22、清汁出口管21和液位调节器7，清汁室22通过热浮管19与上浮室16连通，清汁出口管21一端与清汁室22底部相接，另一端与液位调节器7相接。
其工作原理为：
混合汁经预热后进入反应器，反应器之前设有预热器，由制泡机通入均匀的气泡，并加入石灰和絮凝剂，然后混合汁从反应器出口沿混合汁入口管12进入入汁室3，混合汁轻质凝聚物受气浮力的作用而上升，由于锥形浮清室2是一个下大上小的环锥形体，轻质凝聚物上浮空间越来越小，凝聚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5，再通过浮渣出口管4排出；一次清汁处于锥形浮清室2和沉降室9之间，由环形出汁管8引出，再通过液位调节阀7出口排出，完成气浮清净过程。
一次清汁进入搅拌器，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，反应后沿着混合汁入口管12进入热力管式浮清器的上浮室16，混合汁在此区间内得到絮凝和上升汽泡的加热。在热浮管18中，清汁向下移动，絮凝物由于热浮管18内所产生汽泡的作用而向上浮升，由撇泡机15撇至浮渣槽5，再通过浮渣出口管4排出；热浮管18中分离所得的二次清汁进入清汁室21，并由清汁出口管20引出，通过液位调节阀7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 (9)
1.一种蔗汁澄清的方法，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锥形浮清器，在50～80℃下进行气浮清净，得出一次清汁和浮渣，一次清汁送至搅拌器，同时添加澄清剂和絮凝剂，然后通入热力管式浮清器中，在80～100℃下进行热浮清净，分离出二次清汁和浮渣；
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；
所述热力管式浮清器，包括浮清器壳体（23）、上浮室（16）、热浮装置和出汁装置，上浮室（16）、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体（23）的内部，所述上浮室（16）顶部设有撇泡机（15），撇泡机（15）环形周围设有浮渣槽（5），浮渣槽底部一端设有浮渣出口管，上浮室（16）外侧中上部连通混合汁入口管（12）；所述热浮装置包括加热室（17）、热浮管（19）和蒸汽管（25），蒸汽管（25）穿过浮清器壳体（23）与加热室（17）连通，加热室（17）内设有热浮管（19）和若干条加热管（20），热浮管（19）与上浮室（16）连通；所述出汁装置包括清汁室（22）、清汁出口管（21）和液位调节器，清汁室（22）通过热浮管（19）与上浮室（16）连通，清汁出口管（21）一端与清汁室（22）底部相接，另一端与液位调节器相接。
2.根据权利要求1所述的蔗汁澄清的方法，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。
4.一种如权利要求1～3中任一项所述的蔗汁澄清的方法所采用的设备，其特征在于：它包括反应器、制泡机、锥形浮清器、搅拌器和热力管式浮清器，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，反应器下部出口接锥形浮清器入口，锥形浮清器的清汁出口接搅拌器，搅拌器设有加药入口，搅拌器出口与热力管式浮清器入口相接。
5.根据权利要求4所述的蔗汁澄清的设备，其特征在于：所述锥形浮清器为底锥式锥形浮清器或平底式锥形浮清器。
6.根据权利要求5所述的蔗汁澄清的设备，其特征在于：所述底锥式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置、浮清器筒体（1）和沉降装置，所述浮清装置包括锥形浮清室（2）、浮 渣槽和浮渣出口管，锥形浮清室（2）顶部设有浮渣槽，浮渣槽与浮渣出口管连通；所述浮清器筒体（1）外侧中部设有入汁室（3），内部连通环形出汁管（8），环形出汁管（8）上设有液位调节器；所述沉降装置包括锥形沉降室（9）、混合汁入口管（12）和泥汁出口（10），锥形沉降室（9）一侧设有混合汁入口管（12），混合汁入口管（12）与入汁室（3）连通，泥汁出口（10）设于锥形沉降室（9）底部。
7.根据权利要求5所述的蔗汁澄清的设备，其特征在于：所述平底式锥形浮清器由上往下依次设置浮清装置和浮清器筒体（1），所述浮清装置包括锥形浮清室（2）、浮渣槽和浮渣出口管，锥形浮清室（2）顶部设有浮渣槽，浮渣槽与浮渣出口管连通；所述浮清器筒体（1）外侧中部设有入汁室（3），内部连通环形出汁管（8），环形出汁管（8）上设有液位调节器。
8.根据权利要求4所述的蔗汁澄清的设备，其特征在于：所述热力管式浮清器，包括浮清器壳体（23）、上浮室（16）、热浮装置和出汁装置，上浮室（16）、热浮装置和出汁装置由上往下依次设置在浮清器壳体（23）的内部，所述上浮室（16）顶部设有撇泡机（15），撇泡机（15）环形周围设有浮渣槽（5），浮渣槽底部一端设有浮渣出口管，上浮室（16）外侧中上部连通混合汁入口管（12）；所述热浮装置包括加热室（17）、热浮管（19）和蒸汽管（25），蒸汽管（25）穿过浮清器壳体（23）与加热室（17）连通，加热室（17）内设有热浮管（19）和若干条加热管（20），热浮管（19）与上浮室（16）连通；所述出汁装置包括清汁室（22）、清汁出口管（21）和液位调节器，清汁室（22）通过热浮管（19）与上浮室（16）连通，清汁出口管（21）一端与清汁室（22）底部相接，另一端与液位调节器相接。
9.根据权利要求8所述的蔗汁澄清的设备，其特征在于：所述热浮管（19）的公称直径为50～80mm，长度为1.5～2.0m。
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