CN104313193A - 一种糖浆在传送和贮存过程自动清净的方法 - Google Patents

Abstract

一种糖浆在传送和贮存过程中自动清净的方法。糖浆从上个工序出来后，糖浆先经加热至80～85℃，然后排入±0.000层的糖浆箱；此后，糖浆通过主次管线送往煮糖楼顶层的糖浆贮存箱，并在进入糖浆贮存箱前添加高分子絮凝剂，其在±0.000层通过在线管路吸气装置及液位高度差形成的压力吸收并溶解气体；进入煮糖楼顶层的糖浆贮存箱后，糖浆中的杂质和气泡浮升至糖浆贮存箱的顶部并被排走，从糖浆贮存箱的底部排出的即是纯净的糖浆。本发明实现了糖浆贮存箱在贮存糖浆的同时又增加了糖浆自动清净的功能，有效除去糖浆中的杂质，提高糖浆纯度，减少糖浆转化损失，有效提升了白砂糖产品的质量，提高制糖企业的经济效益。

Description

一种糖浆在传送和贮存过程自动清净的方法

技术领域

本发明专利涉及制糖技术，尤其涉及一种糖浆在传送和贮存过程中自动清净的方法。

背景技术

糖浆气浮工艺的发展和提高是近代国内外制糖技术最重要的进步之一。最早的磷浮清净法在20世纪已开始应用，但直至60年代末仍只用在炼糖厂中，且稳定性和效果都不够好。70年代以后，由于开发了高效能的絮凝剂，大大提高了气浮分离的速度和效率，而且还研究成功了多种新的工艺流程，用于甘蔗糖厂和精炼糖生产。我国从20世纪70年代末，多个糖厂和研究单位对糖液气浮清净技术进行了大量研究工作，分别应用于榨季生产和炼糖。到90年代，国内糖厂加工原糖已普遍使用我国独创的亚硫酸-磷酸二次浮清法或碳酸-磷酸二次浮清法，它们对糖液的脱色率达到70％~78％，超过国外的磷浮法再加高效脱色剂的脱色率65％~70％的水平，此外国内研究开发了多种处理糖浆的气浮清净工艺。

单纯的磷酸浮是指在糖浆中加入石灰和磷酸，生成磷酸钙絮凝物来吸附和捕集糖浆中的悬浮粒子、部分色素和大部分胶体物质，用压缩空气通过微孔的管子对糖浆充气，然后进入浮升器，糖浆中的悬浮杂质附着在气泡上，浮升到上面被撇除，底部得到清糖浆。碳酸磷酸气浮法是指碳法与磷浮法相结合，在糖浆中通入二氧化碳、磷酸和石灰，产生碳酸钙和磷酸钙吸附糖浆中的悬浮杂质；亚硫酸一磷酸气浮法是指亚硫酸法与磷浮法相结合，在糖浆中通入二氧化硫、磷酸和石灰，产生亚硫酸钙和磷酸钙吸附糖浆中的悬浮杂质，靠气泡作用浮于上部。

磷浮法工艺流程：糖浆→加磷酸→用石灰乳调pH值(预灰) →上浮。

亚硫酸一磷酸气浮法工艺流程：糖浆→加磷酸→加石灰乳调pH值(预灰) →加二氧化硫→用石灰乳调pH值(硫熏中和) →上浮

磷酸加入量、预灰pH值、硫熏强度、硫熏中和DH值都会影响糖浆上浮效果，硫熏强度是指糖汁吸收二氧化硫的数量，以10 mL硫熏汁消耗三十二分之一原子摩尔浓度的碘液毫升数表示。

甘蔗糖厂榨季粗糖浆的主要成分为蔗糖、水、有机非糖分(胶体、色素)和无机非糖分(灰

分)等，其中胶体、灰分、色素等为杂质。制糖过程中如果不除去这些杂质，不仅会影响白砂糖质量，而且在蔗糖结晶过程中会成为造蜜成分，从而在分蜜过程中带走部分蔗糖，使废蜜糖分升高，加大糖分损失，因此除去粗糖浆中的杂质是制糖过程的一个重要问题。糖浆气浮清净是除去粗糖浆中杂质的有效方法，是制糖澄清工艺的重要补充。糖浆气浮清净工艺的本质在于气泡浮升杂质。在气浮过程中，通过微小气泡和初生Ca3(PO4)2的聚合作用以及絮凝剂的二次凝聚、网络作用形成极大的凝聚物，从而带走粗糖浆中的杂质(如胶体、灰分、色素等)。在此过程中，初生Ca3(PO4)2有吸附功能，气饱起浮升作用，因此气泡的质量十分关键。另外，新澄清剂的脱色、澄清作用和加热的促进作用，使得气浮过程更加完善。

糖浆气浮清净新工艺中使用无机阳离子新型澄清剂，其对糖浆脱色、除浊的原理是：新型澄清剂具有高价或超高价离子，以及柔性链状的高分子本体，因而兼备电解质的离子效应、电中和凝聚作用和高分子本体的架桥絮凝作用，对糖浆中的色素、胶体可产生电中和作用，使胶体粒子表面的ξ电位与扩散层厚度同时降低。当胶体粒子表面的ξ电位降为极低时就会脱稳凝聚，而其长链本体则可发挥粘结架桥作用，因此可有效地降低糖浆的色值和浊度。

按照传统的制糖工艺，糖液经蒸发罐浓缩后形成的粗糖浆经过二次硫熏然后直接被泵送到煮糖楼顶层的糖浆贮存箱，糖浆贮存箱只是起到贮存作用，糖浆并没有得到进一步地清净除杂处理，糖浆中的细小颗粒、胶体等杂质严重影响到了煮糖效果，例如白砂糖混浊度、灰分、二氧化硫含量等指标过高，煮制过程困难，糖分收回率低。有些制糖企业为了解决以上问题，使用了糖浆上浮清净技术，但是糖浆上浮清净技术需要加入较多的石灰、磷酸、糖化钙、絮凝剂等辅料，这些辅料在浓度高、粘度大的糖浆中难以完全反应，对提高糖浆纯度效果十分不利，会影响煮炼收回率，同时，该技术还增加了糖浆停留时间，造成不必要的蔗糖转化损失。

发明内容

本发明是针对传统制糖工艺中的糖浆无法进一步得到清净，糖浆贮存箱只是起到简单的贮存作用，目的是为了实现糖浆在贮存的同时又能自动清净，有效除去糖浆中的杂质，提高糖浆纯度，减少糖浆转化损失，有效提升白砂糖产品的质量，提高制糖企业的经济效益。

本发明是通过下述技术方案实现的：

从原有加工工序出来的糖浆，先经加热到80~85℃，然后排入±0.000层的糖浆箱；此后，糖浆通过主次管线送往煮糖工段的糖浆贮存箱，主管线的糖浆量占糖浆总量的60～80%，并在进入糖浆贮存箱前添加高分子絮凝剂，而次管线的糖浆占糖浆总量的20～40%，其在±0.000层通过在线管路吸气装置及液位高度差形成的压力吸收并溶解充足气体；进入糖浆贮存箱后，高分子絮凝剂将糖浆中的胶体、细小颗粒等杂质网络成团状絮凝物，次管线糖浆里的气体由于液位高度差的消失即压力的消失而形成细小均匀的气泡释放出来，气泡与团状絮凝物结合并往上升浮到糖浆贮存箱的液体上表面，经刮渣装置排出，糖浆经贮存箱底部送至煮糖罐。

以上所述的高分子絮凝剂由壳聚糖和刨花楠皮按重量比1:6组成，先将刨花楠皮进行粉碎、然后输送进入水化复合反应罐，加水加热到55-95℃，在搅拌的条件下分散，再加入用稀有机酸溶解后的壳聚糖溶液，反应时间0.6-1.2小时，经充分复合，再经胶体磨研磨，过滤后制得。

刨花楠也叫楠木、刨花树、竹叶楠，是分布于长江流域的一种常绿大乔木，通常高10—15米左右，拉丁学名 Machilus pauhoi kanehira，刨花楠皮用稀有机酸溶解后的壳聚糖溶液具有较好的絮凝作用，目前广西已有糖厂使用来澄清糖浆。

所述的有机酸为重量浓度10%的乙酸、丙酸或柠檬酸。

以上所述的原有加工工序出来的糖浆，可是从糖浆平衡罐出来的粗糖浆，也可以是经二次硫熏后的精糖浆，加热设备为列管式加热器或板式加热器，加热蒸汽可用蒸发罐的一效汁汽或二效汁汽。

以上所述的糖浆通过主次管线送往煮糖工段的糖浆贮存箱，主管线的糖浆量占糖浆总量的70%左右，次管线的糖浆占糖浆总量的30%左右，是通过输送量大小不同的两台泵的输送实现的，流量大的泵的流量是小的两倍。

以上所述的次管线糖浆在±0.000层通过在线管路吸气装置及液位高度差形成的压力吸收并溶解充足气体，是指在±0.000层的次管线上安装一个吸气装置，当糖浆经泵传送过该吸气装置时，该装置就会在某个位置形成一定的真空，气体便从此真空处被吸入；由于±0.000层的糖浆箱与煮糖楼顶层的糖浆贮存箱有20～30米的位置高度差，此高度差会使±0.000层的糖浆产生同等压力从而进一步促进糖浆吸收溶解气体，当吸收溶解了气体的糖浆被传送至糖浆贮存箱时，由于高度差即压力的消失，气体便形成细小均匀的气泡释放出来。

以上所述的煮糖楼的糖浆贮存箱，是经过改进的，其所处的位置不变，即在煮糖楼顶层，其形状为带有中心内筒的圆锥型，糖浆从中心内筒底部进入，沿着内筒往上走到糖浆贮存箱顶面，气泡拖着絮凝成团的杂质便浮在此表面，经刮渣装置刮离糖浆贮存箱，清净的糖浆继续侧沿着中心内筒四周折流至糖浆贮存箱底部，最后由底部排去煮糖。

本发明的工作原理：

    糖浆浓度高，粘度大，杂质主要为细小颗粒和胶体。本发明为了实现糖浆在贮存的同时又能自动清净的目的，首先对糖浆加热以便降低其粘度，然后添加高分子絮凝剂将糖浆中的杂质网络成团，最后利用气泡将之浮升到糖浆表面排走。气泡的生成主要是在糖浆传送管线上安装自制的在线管路吸气装置，同时利用糖浆传送过程中的高度差形成的压力使气体被糖浆吸收溶解，当高度差消失时，糖浆中被溶解吸收的气体便以气泡的形式释放出来。

本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：

1、本发明能在糖浆贮存的同时增加了糖浆清净功能，有效除去糖浆中的杂质，明显降低白砂糖混浊度、灰分、二氧化硫含量等不利指标，有效提升了白砂糖产品的质量，提高糖浆纯度、煮炼收回率，提高制糖企业的经济效益；

2、避免蔗糖转化损失。本发明只是在糖浆贮存的同时增加了糖浆清净功能，糖浆并没有额外停留，完全避免了糖浆因额外停留造成的蔗糖转化损失；

3、本发明是在糖浆传送管线上安装自制的在线管路吸气装置、巧妙的利用糖浆传送过程中的液位高度差使气体被糖浆吸收溶解，生成的气泡颗粒细小均匀，量充足，方法简单实用，制作成本低；

4、本发明是在原有工艺基础上进行改造，无需额外扩建厂房，节省了土地的使用，减少了土建费用。

附图说明：

图1是本发明的工艺设备流程图；

图中序号和设备名称：

1 — 加热器，2 — 糖浆箱，3 — 1＃糖浆输送泵，4 — 2＃糖浆输送泵，5 — 在线管路吸气装置，6 — 空气压缩机，7 — 糖浆贮存箱，8 — 中心内筒，9 — 刮渣装置，10 — 絮凝剂制备箱，11 — 定量泵。

具体实施方式

结合图1说明，从原有加工工序出来的糖浆，先经加热器加热到80~85℃，然后排入±0.000层的糖浆箱；接着利用1＃、2＃糖浆输送泵分开将糖浆送往煮糖工段的糖浆贮存箱，其中1＃糖浆输送泵输送的糖浆量占糖浆总量的60~80%，并在进入糖浆贮存箱前添加高分子絮凝剂，2＃糖浆输送泵输送的糖浆量占糖浆总量的20~40%，糖浆在泵送过程中利用安装在±0.000层管线上的在线管路吸气装置及液位高度差吸收并溶解气体；两台泵输送的糖浆在进入糖浆贮存箱之前汇合，进入糖浆贮存箱的中心内筒后，气泡便与团状絮凝物结合并往上升浮到糖浆贮存箱的液体上表面形成浮渣，经刮渣装置排出，糖浆先是沿着内筒往上，然后沿着内筒四周折流至糖浆贮存箱底部，最后排去煮糖。

实施例1

从原有加工工序出来的糖浆（糖浆量为50m³/h），先用列管式加热器将其加热到80~85℃，加热蒸汽为一效汁汽，然后排入±0.000层的糖浆箱，利用两台糖浆输送泵（额定流量分别为20m³/h、40m³/h）分开将糖浆输送往煮糖工段的糖浆贮存箱，糖浆在输送过程中的液位高度差为25米，在额定流量为20m³/h的糖浆输送泵的出口管路上水平安装在线管路吸气装置，吸气装置所吸入的气体由空气压缩机提供，在额定流量为40m³/h的糖浆输送泵的输送管路上添加高分子絮凝剂，添加量为6ppm(对总糖浆固溶物)，糖浆贮存箱放置于煮糖楼顶层，其形状做成带有中心内筒的圆锥型。

所述的高分子絮凝剂由壳聚糖和刨花楠皮按重量比1:6组成，先将刨花楠皮进行粉碎、然后输送进入水化复合反应罐，加水加热到55-95℃，在搅拌的条件下分散，再加入用10%的乙酸溶解后的壳聚糖溶液，反应时间0.6-1.2小时，经充分复合，再经胶体磨研磨，过滤后制得。

实施例2

从原有加工工序出来的糖浆（糖浆量为90m³/h），先用板式加热器将其加热到80~85℃，加热蒸汽为二效汁汽，然后排入±0.000层的糖浆箱，利用两台泵（额定流量分别为35m³/h、70m³/h）分别将糖浆送往煮糖工段的糖浆贮存箱，糖浆在输送过程中的液位高度差为25米，在额定流量为35m³/h的糖浆输送泵的出口管路上水平安装在线管路吸气装置，吸气装置所吸入的气体由空气压缩机提供，在额定流量为70m³/h的糖浆输送泵的输送管路上添加高分子絮凝剂，添加量为8ppm(对总糖浆固溶物)，糖浆贮存箱放置于煮糖楼顶层，其形状做成带有中心内筒的圆锥型。 

所述的高分子絮凝剂由壳聚糖和刨花楠皮按重量比1:6组成，先将刨花楠皮进行粉碎、然后输送进入水化复合反应罐，加水加热到55-95℃，在搅拌的条件下分散，再加入用10%的丙酸溶解后的壳聚糖溶液，反应时间0.6-1.2小时，经充分复合，再经胶体磨研磨，过滤后制得。

Claims (5)

1.一种糖浆在传送和贮存的过程中自动清净的方法，其特征在于：糖浆先经加热至80～85℃，然后排入±0.000层的糖浆箱；此后，糖浆通过主次管线送往煮糖楼顶层的糖浆贮存箱，主管线的糖浆量占糖浆总量的60～80%，并在进入糖浆贮存箱前添加高分子絮凝剂，絮凝剂添加量为5～10ppm对总糖浆固溶物，而次管线的糖浆占糖浆总量的20～40%，其在±0.000层通过在线管路吸气装置及液位高度差形成的压力吸收并溶解气体；进入煮糖楼顶层的糖浆贮存箱后，糖浆中的杂质和气泡浮升至糖浆贮存箱的顶部并被排走，从糖浆贮存箱的底部排出的即是纯净的糖浆。

2.根据权利要求1所述的糖浆在传送和贮存的过程中自动清净的方法，其特征在于：所述的高分子絮凝剂由壳聚糖和刨花楠皮按重量比1:6组成，先将刨花楠皮进行粉碎、然后输送进入水化复合反应罐，加水加热到55-95℃，在搅拌的条件下分散，再加入用稀有机酸溶解后的壳聚糖溶液，反应时间0.6-1.2小时，经充分复合，再经胶体磨研磨，过滤后制得。

3.根据权利要求2所述的糖浆在传送和贮存的过程中自动清净的方法，其特征在于：所述的有机酸为重量浓度10%的乙酸、丙酸或柠檬酸。

4.根据权利要求1所述的糖浆在传送和贮存的过程中自动清净的方法，其特征在于：所述的贮存箱置于煮糖楼顶层，形状为带有中心内筒的圆锥型，顶部安装有刮渣装置。

5.根据权利要求1所述的次管线的糖浆吸收溶解气体，其特征在于：所述溶解气体由空气压缩机产生。