CN105256078A - 一种制糖用二氧化碳饱充系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制糖用二氧化碳饱充系统，涉及制糖碳饱充技术领域，包括三个一碳饱充罐，所述一碳饱充罐包括1#一碳饱充罐、2#一碳饱充罐、3#一碳饱充罐，所述1#一碳饱充罐设置有内筒和外筒，所述内筒外侧设置CO2鼓泡器，所述CO2鼓泡器包括CO2切线进气管、环身管和CO2进气总管，所述CO2切线进气管构成所述内筒的圆周外侧的八点等分切线，切线方向与糖汁入罐切线方向一致，所述内筒与罐壁采用螺丝连接固定，所述外筒外环绕设置所述环身管和所述CO2进气总管。本发明具有提高清汁质量、减少蒸发积垢的、降低能耗的效果。
Description
技术领域
本发明涉及制糖碳饱充技术领域，具体涉及一种制糖用二氧化碳饱充系统。。
背景技术
现有技术中甘蔗糖厂生产的目的是将甘蔗中的蔗糖提取出来制成白砂糖产品，但是自压榨车间送来的混合汁除了我们所需要的蔗糖外还含有许多其他成分，如还原糖、多糖、蛋白质、各种氨基酸与酰胺、有机酸、胶体物、蔗脂蔗蜡、植物色素、灰分等，此外混合汁中还有相当多的蔗屑和泥沙，成分相当复杂。如果不尽可能的将这些非糖分除去，就难以获得优质的白糖，糖份收回也不理想。糖厂的澄清工段就是通过添加各种辅助药剂尽可能多的除去非糖分，为后续的蒸发和煮糖工段提供清净的糖汁，降低汽耗，减少积垢生成以提高设备利用率，提高糖份收回，获取优质白砂糖。因此可以说澄清工段是糖厂生产过程中保证产品质量的核心工段。
现有技术中，如图6-7所示，3个一碳饱充罐包括1#一碳饱充罐1、2#一碳饱充罐2和3#一碳饱充罐3均为无内筒式结构，CO2自上而下进入1#一碳饱充罐1底部，与从底部进入的混合汁混合反应后，随着液位上升，从方形过汁槽17进入2#一碳饱充罐2底部，在2#一碳饱充罐2内与自上而下进入2#一碳饱充罐2的CO2反应后，经过中部的方形的过汁槽17进入3#一碳饱充罐3，在3#一碳饱充罐内和CO2反应后经过溢流箱14流出。技改前3个一碳饱充罐的CO2进气方式均为“八爪鱼”式的CO2鼓泡器4，例如1#一碳饱充罐1中CO2进气总管6分成八支进气分管。此流程糖汁循环不良、易走短路、存在停留死角、单面出汁、出汁不均匀，造成糖汁吸收CO2不均匀，糖汁易出现欠饱充或过饱充现象。
现有澄清工段采用的是碳酸法清净技术，即在蔗汁中加入石灰乳和二氧化碳作为主要清净剂，采用的主要设备是饱充罐。一碳饱充罐是澄清工序的关键设备，饱充效果是否好与设备结构有着相当大的关系。现有原用的一碳饱充罐是2005年按日榨量6000吨生产规模设计、制造，采用3罐串联无内筒式的饱充罐，近几年来随着日榨量提高，饱充罐的比负荷明显增大，一定程度上影响饱充效果。无内筒结构的饱充罐，糖汁循环不良、易走短路、存在停留死角、单面出汁、出汁不均匀，造成糖汁吸收CO2不均匀，糖汁易出现欠饱充或过饱充现象，造成蒸发罐积垢量多。Ⅰ效蒸发罐每隔3日就要通洗一次加热管积垢，每次积垢量多达2-3斗车（其它各效蒸发罐积垢更严重）。
综上所述，现有技术在实际使用中具有缺陷，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的比负荷偏大、减少饱充罐在榨季中易堵塞造成清理耗时长和安全隐患问题，提供一种制糖用二氧化碳饱充系统，有效的解决目前饱充循环不良、存在停留死角等问题，减少欠饱充或过饱充的现象，达到提高清汁质量、减少蒸发积垢、降低能耗的目的。
为了达到上述目的，本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种制糖用二氧化碳饱充系统，包括三个一碳饱充罐，所述一碳饱充罐包括1#一碳饱充罐、2#一碳饱充罐、3#一碳饱充罐，所述1#一碳饱充罐设置有内筒和外筒，所述内筒外侧设置CO2鼓泡器，所述CO2鼓泡器包括CO2切线进气管、环身管和CO2进气总管，所述CO2切线进气管构成所述内筒的圆周外侧的八点等分切线，切线方向与糖汁入罐切线方向一致，所述内筒与罐壁采用螺丝连接固定，所述外筒外环绕设置所述环身管和所述CO2进气总管。
CO2气体从所述1#一碳饱充罐的所述CO2进气总管进入所述环身管，在所述环身管中通过三通阀和所述CO2切线进气管均匀切线进入所述内筒，预灰汁和回流汁经过与辅料混合充分、反应得到预灰的混合汁，所述混合汁与CO2从所述内筒底部同方向切线进入所述1#一碳饱充罐内反应，充分反应后的所述混合汁从所述外筒的底部底部出汁管流入所述2#一碳饱充罐的底部，所述混合汁再进入所述2#一碳饱充罐内，与自上而下进入2#一碳饱充罐内的CO2反应，从中部的过汁槽流入所述3#一碳饱充罐，在所述3#一碳饱充罐内与CO2充分反应后从溢流箱流出。
作为本发明的进一步说明，所述2#一碳饱充罐内设置糖汁进罐方式为通过所述外筒底部的混合汁入汁管的入孔流入2#一碳饱充罐底部。
作为本发明的进一步说明，在所述2#一碳饱充罐中的液位5000mm处设置出汁槽，并与所述过汁槽相连，所述出汁槽是环形的；所述出汁槽的槽宽300mm，所述出汁槽的高500mm。
作为本发明的进一步说明，所述2#一碳饱充罐通过圆周方式出汁，并且通过中部的过汁槽到3#一碳饱充罐。
作为本发明的进一步说明，所述1#一碳饱充罐外筒直径加大直径后至少为3200mm。
作为本发明的进一步说明，所述预灰汁和回流汁由所述内筒底部同方向切线进入所述1#一碳饱充罐的入汁方向与CO2的进气方向相同。
作为本发明的进一步说明，所述内筒的直径为2600mm，所述内筒的高5800mm。
作为本发明的进一步说明，所述2#一碳饱充罐中的所述CO2鼓泡器的CO2进气方式为由上而下的CO2进气管再分成八支进气分管进入罐内的八爪鱼式鼓泡器。
本发明制糖用二氧化碳饱充系统具有以下有益效果：一碳饱充罐CO2进气方式由“八爪鱼”式改为八点切线进气，满足了现有榨量由7500吨/日提升到8000吨/日的需求，同时有效的解决目前饱充循环不良、存在停留死角等问题，减少欠饱充或过饱充的现象，达到提高清汁质量、减少蒸发积垢、降低能耗的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明制糖用二氧化碳饱充系统的结构示意图；
图2是本发明制糖用二氧化碳饱充系统的1#一碳饱充罐剖面图；
图3是本发明制糖用二氧化碳饱充系统的1#一碳饱充罐的CO2鼓泡器俯视图；
图4是本发明制糖用二氧化碳饱充系统的2#一碳饱充罐的剖面图；
图5是本发明制糖用二氧化碳饱充系统的2#一碳饱充罐的出汁槽和CO2鼓泡器俯视图；
图6是现有技术制糖用二氧化碳饱充系统的结构示意图；
图7是现有技术制糖用二氧化碳饱充系统的CO2鼓泡器俯视图。
图中，1—1#一碳饱充罐；2—2#一碳饱充罐；3—3#一碳饱充罐；4—CO2鼓泡器；5—混合汁入汁管；6—CO2进气总管；7—CO2切线进气管；8—内筒；9—外筒；10—出汁管；11—入孔；12—环身管；13—三通阀；14—溢流箱；15—入汁；16—CO2进气管；17—过汁槽；18—出汁槽。
具体实施方式
由图1—5可知，本发明的一种制糖用二氧化碳饱充系统，包括三个一碳饱充罐，所述一碳饱充罐包括1#一碳饱充罐1、2#一碳饱充罐2、3#一碳饱充罐3，所述1#一碳饱充罐1设置有内筒8和外筒9，所述内筒8外侧设置CO2鼓泡器4，所述CO2鼓泡器4包括CO2切线进气管7、环身管12和CO2进气总管6，所述CO2切线进气管7构成所述内筒8的圆周外侧的八点等分切线，切线方向与糖汁入罐切线方向一致，所述内筒8与罐壁采用螺丝连接固定，所述外筒9外环绕设置所述环身管12和所述CO2进气总管6；
CO2气体从所述1#一碳饱充罐1的所述CO2进气总管6进入所述环身管12，在所述环身管12中通过三通阀13和所述CO2切线进气管7均匀切线进入所述内筒8，预灰汁和回流汁经过与辅料混合充分、反应得到预灰的混合汁，所述混合汁与CO2从所述内筒8底部同方向切线进入所述1#一碳饱充罐1内反应，充分反应后的所述混合汁从所述外筒9的底部底部出汁管10流入所述2#一碳饱充罐2的底部，所述混合汁再进入所述2#一碳饱充罐2内，与自上而下进入2#一碳饱充罐2内的CO2反应，从中部的过汁槽17流入所述3#一碳饱充罐3，在所述3#一碳饱充罐3内与CO2充分反应后从溢流箱14流出。
本发明的制糖用二氧化碳饱充系统，进一步改进的，所述2#一碳饱充罐2内设置糖汁进罐方式为通过所述外筒9底部的混合汁入汁管5的入孔11流入2#一碳饱充罐2底部。
本发明的制糖用二氧化碳饱充系统，进一步改进的，在所述2#一碳饱充罐2中的液位5000mm处设置出汁槽18，并与所述过汁槽17相连，所述出汁槽18是环形的；所述出汁槽18的槽宽300mm，所述出汁槽18的高500mm。通过保持现有2#一碳饱充罐2大小及CO2入罐方式不变，结合1#一碳饱充罐1的改造将糖汁进罐方式由罐内底部进汁改为罐外底部进汁。为解决2#一碳饱充罐2出汁不均匀问题，在饱充罐液位5000mm处，增加一条环形的出汁槽18，通过所述出汁槽18的圆周出汁，通过中部过汁槽17到3#一碳饱充罐3。同样地，进气方式也是通过中部的CO2进气管16送气。
本发明的制糖用二氧化碳饱充系统，进一步改进的，所述2#一碳饱充罐2通过圆周方式出汁，并且通过中部的过汁槽17到3#一碳饱充罐3。此过程中，需要液面校准保持水平，才能保证出汁均匀。
本发明的制糖用二氧化碳饱充系统，进一步改进的，所述1#一碳饱充罐1外筒9直径加大直径后至少为3200mm，这解决了比负荷偏大的问题，在保持罐内糖汁液面高度不变的条件下，加大饱充罐直径，所述预灰汁和回流汁由所述内筒8底部同方向切线进入所述1#一碳饱充罐1的入汁15方向与CO2的进气方向相同。所述内筒8的直径为2600mm，所述内筒8的高5800mm。所述2#一碳饱充罐2中的所述CO2鼓泡器4的CO2进气方式为由上而下的CO2进气管16再分成八支进气分管进入罐内的八爪鱼式鼓泡器。内筒8与罐壁采用螺丝连接固定，以方便拆洗清理积垢；预灰汁和回流汁由内筒8底部同方向切线入罐与辅料混合充分、反应更加完全，方向与CO2的进气方向相同；出汁方式由中部出汁改为底部出汁，如图1所示。
如图6-7所示，现有技术中3个一碳饱充罐包括1#一碳饱充罐1、2#一碳饱充罐2和3#一碳饱充罐3均为无内筒式结构，CO2自上而下进入1#一碳饱充罐1底部，与从底部进入的混合汁混合反应后，随着液位上升，从方形过汁槽17进入2#一碳饱充罐2底部，在2#一碳饱充罐2内与自上而下进入2#一碳饱充罐2的CO2反应后，经过中部的方形的过汁槽17进入3#一碳饱充罐3，在3#一碳饱充罐内和CO2反应后经过溢流箱14流出。现有饱充罐CO2进气方式为“八爪鱼”式，榨季中易出现堵塞，需要停机后进入罐内才能清理CO2管道积垢，饱充罐清理耗时长且存在安全隐患，这次技改将1#一碳饱充罐1的CO2进气方式改为从内筒8底部分八点等分切线入罐（如图1和图2所示），切线方向与糖汁入罐切线方向一致（箭头所示方向，顺时针偏转）。作为本发明的进一步改进，2#一碳饱充罐2的CO2鼓泡器4仍然是八爪鱼式，即中间接通所述CO2进气管16，有回流汁进入2#一碳饱充罐2。
经过技术改造后，1#一碳饱充罐1改为内外筒式，CO2从内筒8底部以八点切线方式进入饱充罐内，预灰汁和回流汁由内筒8底部同方向切线入罐，方向与CO2的进气方向相同，充分反应后从外筒9底部底部出汁管10流入2#一碳饱充罐2底部，在2#一碳饱充罐2内与自上而下进入2#一碳饱充罐2内的CO2反应后，从中部的环形的出汁槽18流入3#一碳饱充罐3，在3#一碳饱充罐3内与CO2充分反应后从溢流箱14流出，进入下一工序。该流程改造后的1#一碳饱充罐1是内循环饱充罐，内循环饱充罐的特点是糖汁在罐内作有规则的循环，圆周出汁均匀、无死角，有效避免入汁15走短路。且改造后1#一碳饱充罐1，增加了饱充有效容积，降低比负荷，按日榨量8000吨规模衡算，饱充汁停留时间约为14分钟，满足正常饱充时间，榨量由7500吨/日提升到8000吨/日的需求。
综上所述，改本发明所述的制糖用二氧化碳饱充系统，能有效解决目前饱充循环不良、存在停留死角等问题，减少欠饱充或过饱充的现象，达到提高清汁质量、减少蒸发积垢、降低能耗的效果。
Claims (8)
1.一种制糖用二氧化碳饱充系统，包括三个一碳饱充罐，所述一碳饱充罐包括1#一碳饱充罐（1）、2#一碳饱充罐（2）、3#一碳饱充罐（3），其特征在于：所述1#一碳饱充罐（1）设置有内筒（8）和外筒（9），所述内筒（8）外侧设置CO2鼓泡器（4），所述CO2鼓泡器（4）包括CO2切线进气管（7）、环身管和CO2进气总管（6），所述CO2切线进气管（7）构成所述内筒（8）的圆周外侧的八点等分切线，切线方向与糖汁入罐切线方向一致，所述内筒（8）与罐壁采用螺丝连接固定，所述外筒（9）外环绕设置所述环身管和所述CO2进气总管（6）；
CO2气体从所述1#一碳饱充罐（1）的所述CO2进气总管（6）进入所述环身管，在所述环身管中通过三通阀（13）和所述CO2切线进气管（7）均匀切线进入所述内筒（8），预灰汁和回流汁经过与辅料混合充分、反应得到预灰的混合汁，所述混合汁与CO2从所述内筒（8）底部同方向切线进入所述1#一碳饱充罐（1）内反应，充分反应后的所述混合汁从所述外筒（9）的底部出汁管（10）流入所述2#一碳饱充罐（2）的底部，所述混合汁再进入所述2#一碳饱充罐（2）内，与自上而下进入2#一碳饱充罐（2）内的CO2反应，从中部的过汁槽（17）流入所述3#一碳饱充罐（3），在所述3#一碳饱充罐（3）内与CO2充分反应后从溢流箱（14）流出。
2.根据权利要求1所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：所述2#一碳饱充罐（2）内设置糖汁进罐方式为通过所述外筒（9）底部的混合汁入汁管（5）的入孔（11）流入2#一碳饱充罐（2）底部。
3.根据权利要求2所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：在所述2#一碳饱充罐（2）中的液位5000mm处设置出汁槽（18），并与所述过汁槽（17）相连，所述出汁槽（18）是环形的；所述出汁槽（18）的槽宽300mm，所述出汁槽（18）的高500mm。
4.根据权利要求2或3任一所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：所述2#一碳饱充罐（2）通过圆周方式出汁，并且通过中部的过汁槽（17）到3#一碳饱充罐（3）。
5.根据权利要求1所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：所述1#一碳饱充罐（1）外筒（9）直径加大直径后至少为3200mm。
6.根据权利要求1所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：所述预灰汁和回流汁由所述内筒（8）底部同方向切线进入所述1#一碳饱充罐（1）的入汁（15）方向与CO2的进气方向相同。
7.根据权利要求1所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：所述内筒（8）的直径为2600mm，所述内筒（8）的高5800mm。
8.根据权利要求1所述的制糖用二氧化碳饱充系统，其特征在于：所述2#一碳饱充罐（2）中的所述CO2鼓泡器（4）的CO2进气方式为由上而下的CO2进气管（16）再分成八支进气分管进入罐内的八爪鱼式鼓泡器。
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