CN104805228A - 一种糖汁蒸发方法 - Google Patents
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Abstract
一种糖汁蒸发方法，步骤如下，将从澄清工段获得的糖汁送入一效蒸发罐进行一效蒸发浓缩，然后送入二效蒸发罐进行二效蒸发浓缩，得到二效糖汁；利用一号换热器将二效糖汁的温度降低到83～95℃后，送入多级陶瓷膜微滤系统进行微滤，得到微滤透过液和微滤截留液；微滤截留液送回混合汁箱，利用二号换热器将微滤透过液的温度升至与二效糖汁相同的温度后，进行三效蒸发，然后送入四效蒸发罐进行四效蒸发浓缩，再送入五效蒸发罐进行五效蒸发浓缩，得到五效糖汁；最后将五效糖汁送入煮糖工段进一步处理。本发明利用的多级陶瓷膜微滤系统，不仅防止了蒸发过程产生的沉淀物对后序工段的不利影响，还提高了糖浆的质量以及成品糖的品质。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种糖汁蒸发方法，属于制糖工程技术领域。
技术背景
在制糖工业中蔗汁经过澄清工序处理后得到的糖汁(清汁)的浓度为15.0～17.0°Bx，含水量为83.0～85.0％。如将含大量水分的糖汁直接送去煮糖，要消耗大量的蒸汽，既消耗能源，又延长煮糖的时间。因此，澄清后的糖汁必须经过蒸发工段，除去大量的水分，浓缩成60.0～65.0°Bx的糖浆，再送去煮糖。
蒸发时，糖汁中的蔗糖、还原糖及其他非糖分，在温度、pH值及浓缩等条件的影响下，会发生一系列的化学变化，例如蔗糖的转化和焦化，还原糖分解和非糖分析出产生积垢等，这些化学变化会生成较多的沉淀物质，将给糖浆的质量、糖分回收带来不利的影响。尤其是一效蒸发罐和二效蒸发罐的蒸发温度较高，化学反应更加明显，生成的沉淀更多，导致糖浆内悬浮物含量较大，糖浆粘度较大，从而影响糖浆的质量，降低糖分回收。为了除去蒸发后糖浆的杂质，目前糖厂主要采用两种方法解决。第一，在结晶之前把糖浆再经过一次硫熏和加热后，经过袋式过滤器过滤，从而除去糖浆中的析出的悬浮物。第二，采用磷酸上浮的方法，是在糖浆中加入石灰、磷酸及絮凝剂(聚丙烯酰胺)，使其反应生成粗大的絮凝物网络和吸附糖浆的悬浮物和非糖杂质，然后往糖浆中打入气泡，使其形成的絮凝物因受到较大的浮力而上浮，最后将上浮的浮渣去掉即可达到澄清的目的。二者虽然都能获得质量较好的糖浆，但前者往糖浆中加入了较多的二氧化硫，往往会导致成品糖中二氧化硫含量超标，从而降低成品糖的品质甚至危害人体的健康，况且糖浆沉淀颗粒细小，糖浆粘度又比较高，而袋式过滤器封口难于紧密，故袋滤效果一般都不理想；而后者所加入的聚丙烯酰胺中残留的丙烯酸单体是能将人体致癌的物质，况且由于上浮时间较长会导致蔗糖转化较多，且磷酸上浮法还会产生较多的浮渣，浮渣会带走较多的糖分，从而亦会降低糖分的回收率。因此，提供一种改进的糖汁蒸发方法来解决因蒸发过程的化学变化导致糖浆质量变差的技术问题是很有必要的。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种以解决糖汁蒸发过程因蔗糖转化和焦化、还原糖分解、色素增加以及非糖分析出产生沉淀物，导致糖浆质量较差影响糖分回收及成品糖质量的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种糖汁蒸发方法，包括如下步骤，
(1)将从澄清工段获得的糖汁送入一效蒸发罐进行一效蒸发浓缩，得到一效糖汁；
(2)将一效糖汁送入二效蒸发罐进行二效蒸发浓缩，得到二效糖汁；
(3)利用一号换热器将二效糖汁的温度降低到83～95℃后，送入多级陶瓷膜微滤系统进行微滤澄清，得到微滤透过液和浓缩液；
(4)微滤截留液送回混合汁箱，利用二号换热器将微滤透过液的温度升至与步骤(2)所述二效糖汁相同的温度后，送入三效蒸发罐进行三效蒸发，得到三效糖汁，
(5)将三效糖汁送入四效蒸发罐进行四效蒸发浓缩，得到四效糖汁；
(6)将四效糖汁送入五效蒸发罐进行五效蒸发浓缩，得到五效糖汁；
(7)将五效糖汁送入煮糖工段结晶成糖。
所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用；陶瓷膜的膜孔径为0.20～0.50μm。
所述的从澄清工段获得的糖汁的锤度为15.0～18.0°Bx，一效糖汁的锤度为24.0～26.0°Bx，二效糖汁的锤度为35.0～37.0°Bx，三效糖汁的锤度为46.0～48.0°Bx，四效糖汁的锤度为54.0～56.0°Bx，五效糖汁的锤度为60.0～65.0°Bx。
一效蒸发罐的蒸发温度为119～122℃，二效蒸发罐的蒸发温度为110～112℃，三效蒸发罐的蒸发温度为96～98℃，四效蒸发罐的蒸发温度为83～85℃，五效蒸发罐的蒸发温度为56～58℃。
所述五效糖汁即为最终获得的糖浆。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
1、本发明在糖厂现有的五效压力真空蒸发设备的基础上，在二效蒸发罐和三效蒸发罐之间增加了多级陶瓷膜微滤系统，将从二效蒸发罐出来的糖汁经过陶瓷微滤膜过滤去除糖汁在一效蒸发罐以及二效蒸发罐产生的以及糖汁本身带来的沉淀物后再送入三效蒸发罐进行蒸发浓缩，不仅防止了上述沉淀物对后序工段的不利影响，还提高了糖浆的质量以及成品糖的品质。
2、将多级陶瓷膜微滤系统放在二效蒸发罐和三效蒸发罐之间，位置较好。因为一效蒸发和二效蒸发的温度较高，沉淀物的产生主要是在一效蒸发罐和二效蒸发罐。如果把多级陶瓷膜微滤系统放在一效蒸发罐和二效蒸发罐之间，则从陶瓷膜过滤出来的糖汁在二效蒸发罐仍会产生一定量的沉淀物，亦会对后序工段有一定的影响；如果把陶瓷膜放在三效蒸发罐之后，由于从三效蒸发罐之后出来的糖汁粘度相对较大(尤其是从五效蒸发罐出来的糖浆)，膜通量较小，浓缩倍数低，会增加膜设备投资的成本。综合考虑将陶瓷膜微滤系统放在二效蒸发罐和三效蒸发罐之间能较好地除去蒸发过程形成的沉淀物，不仅能防止其对后序工段的不良影响，还能使陶瓷膜维持较大的膜通量过滤，从而降低设备投资的成本。
3、在糖汁澄清过程采用了陶瓷膜微滤澄清，由于陶瓷膜上结垢造成的膜阻力较小，因此陶瓷膜过滤糖汁的膜渗透通量较大，且陶瓷膜通量衰减速度慢，可维持较高的膜通量过滤，从而延长膜清洗周期和减少膜清洗频率。
4、采用了由五级并联的陶瓷微滤膜组成的多级陶瓷膜微滤系统，每级由两个膜组件组成，有一级起更换轮洗作用，保证了陶瓷膜微滤系统能够长时间稳定的运行。
3、本发明所制得的糖浆色值低、纯度高、浊度较低，加工出的成品糖品质好，糖分回收率大。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本发明所述一种糖汁蒸发方法，包括如下步骤，
(1)将从澄清工段获得的糖汁送入一效蒸发罐进行一效蒸发浓缩，得到一效糖汁；
(2)将一效糖汁送入二效蒸发罐进行二效蒸发浓缩，得到二效糖汁；
(3)利用一号换热器将二效糖汁的温度降低到83℃后，送入多级陶瓷膜微滤系统进行微滤澄清，得到微滤透过液和浓缩液；
(4)浓缩液送回混合汁箱，利用二号换热器将微滤透过液的温度升至与步骤(2)所述二效糖汁相同的温度后，送入三效蒸发罐进行三效蒸发，得到三效糖汁，
(5)将三效糖汁送入四效蒸发罐进行四效蒸发浓缩，得到四效糖汁；
(6)将四效糖汁送入五效蒸发罐进行五效蒸发浓缩，得到五效糖汁；
(7)将五效糖汁送入煮糖工段结晶成糖。
所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用；陶瓷膜的膜孔径为0.20μm。
所述的从澄清工段获得的糖汁的锤度为15.0°Bx,一效糖汁的锤度为24.0°Bx，二效糖汁的锤度为35.0°Bx，三效糖汁的锤度为46.0°Bx，四效糖汁的锤度为54.0°Bx，五效糖汁的锤度为60.0°Bx。
一效蒸发罐的蒸发温度为119℃，二效蒸发罐的蒸发温度为110℃，三效蒸发罐的蒸发温度为96℃，四效蒸发罐的蒸发温度为83℃，五效蒸发罐的蒸发温度为56℃。
实施例1生产出的五效糖汁与传统工艺生产出的五效糖汁的理化指标如下表所示：
实施例2
本发明所述一种糖汁蒸发方法，包括如下步骤，
(1)将从澄清工段获得的糖汁送入一效蒸发罐进行一效蒸发浓缩，得到一效糖汁；
(2)将一效糖汁送入二效蒸发罐进行二效蒸发浓缩，得到二效糖汁；
(3)利用一号换热器将二效糖汁的温度降低到95℃后，送入多级陶瓷膜微滤系统进行微滤澄清，得到微滤透过液和浓缩液；
(4)浓缩液送回混合汁箱，利用二号换热器将微滤透过液的温度升至与步骤(2)所述二效糖汁相同的温度后，送入三效蒸发罐进行三效蒸发，得到三效糖汁，
(5)将三效糖汁送入四效蒸发罐进行四效蒸发浓缩，得到四效糖汁；
(6)将四效糖汁送入五效蒸发罐进行五效蒸发浓缩，得到五效糖汁；
(7)将五效糖汁送入煮糖工段结晶成糖。
所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用；陶瓷膜的膜孔径为0.50μm。
所述的从澄清工段获得的糖汁的锤度为18.0°Bx,一效糖汁的锤度为26.0°Bx，二效糖汁的锤度为37.0°Bx，三效糖汁的锤度为48.0°Bx，四效糖汁的锤度为56.0°Bx，五效糖汁的锤度为65.0°Bx。
一效蒸发罐的蒸发温度为122℃，二效蒸发罐的蒸发温度为112℃，三效蒸发罐的蒸发温度为98℃，四效蒸发罐的蒸发温度为85℃，五效蒸发罐的蒸发温度为58℃。
实施例2生产出的五效糖汁与传统工艺生产出的五效糖汁的理化指标如下表所示：
实施例3
本发明所述一种糖汁蒸发方法，包括如下步骤，
(1)将从澄清工段获得的糖汁送入一效蒸发罐进行一效蒸发浓缩，得到一效糖汁；
(2)将一效糖汁送入二效蒸发罐进行二效蒸发浓缩，得到二效糖汁；
(3)利用一号换热器将二效糖汁的温度降低到87℃后，送入多级陶瓷膜微滤系统进行微滤澄清，得到微滤透过液和浓缩液；
(4)浓缩液送回混合汁箱，利用二号换热器将微滤透过液的温度升至与步骤(2)所述二效糖汁相同的温度后，送入三效蒸发罐进行三效蒸发，得到三效糖汁，
(5)将三效糖汁送入四效蒸发罐进行四效蒸发浓缩，得到四效糖汁；
(6)将四效糖汁送入五效蒸发罐进行五效蒸发浓缩，得到五效糖汁；
(7)将五效糖汁送入煮糖工段结晶成糖。
所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用；陶瓷膜的膜孔径为0.40μm。
所述的从澄清工段获得的糖汁的锤度为16.0°Bx,一效糖汁的锤度为25.0°Bx，二效糖汁的锤度为36.0°Bx，三效糖汁的锤度为47.0°Bx，四效糖汁的锤度为55.0°Bx，五效糖汁的锤度为62.0°Bx。
一效蒸发罐的蒸发温度为111℃，二效蒸发罐的蒸发温度为111℃，三效蒸发罐的蒸发温度为97℃，四效蒸发罐的蒸发温度为84℃，五效蒸发罐的蒸发温度为57℃。
实施例3生产出的五效糖汁与传统工艺生产出的五效糖汁的理化指标如下表所示：
Claims (4)
1.一种糖汁蒸发方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)将从澄清工段获得的糖汁送入一效蒸发罐进行一效蒸发浓缩，得到一效糖汁；
(2)将一效糖汁送入二效蒸发罐进行二效蒸发浓缩，得到二效糖汁；
(3)利用一号换热器将二效糖汁的温度降低到83～95℃后，送入多级陶瓷膜微滤系统进行微滤澄清，得到微滤透过液和浓缩液；
(4)微滤截留液送回混合汁箱，利用二号换热器将微滤透过液的温度升至与步骤(2)所述二效糖汁相同的温度后，送入三效蒸发罐进行三效蒸发，得到三效糖汁，
(5)将三效糖汁送入四效蒸发罐进行四效蒸发浓缩，得到四效糖汁；
(6)将四效糖汁送入五效蒸发罐进行五效蒸发浓缩，得到五效糖汁；
(7)将五效糖汁送入煮糖工段结晶成糖。
2.如权利要求1所述的糖汁蒸发方法，其特征在于，所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用；陶瓷膜的膜孔径为0.20～0.50μm。
3.如权利要求1所述的糖汁蒸发方法，其特征在于，所述的从澄清工段获得的糖汁的锤度为15.0～18.0°Bx，一效糖汁的锤度为24.0～26.0°Bx，二效糖汁的锤度为35.0～37.0°Bx，三效糖汁的锤度为46.0～48.0°Bx，四效糖汁的锤度为54.0～56.0°Bx，五效糖汁的锤度为60.0～65.0°Bx。
4.如权利要求1所述的糖汁蒸发方法，其特征在于，一效蒸发罐的蒸发温度为119～122℃，二效蒸发罐的蒸发温度为110～112℃，三效蒸发罐的蒸发温度为96～98℃，四效蒸发罐的蒸发温度为83～85℃，五效蒸发罐的蒸发温度为56～58℃。
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