CN203307349U - 渐进式硫熏中和反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种渐进式硫熏中和反应装置，包括箱体、排出口、散气管、硫熏器尾管、石灰乳添加管、加灰执行器、隔板、pH控制装置，所述的箱体内在水平方向上被隔板分隔为两个以上的反应层；各反应层之间以串联的方式连接，各反应层串接处的隔板上设有通孔；所述pH控制装置检测箱体内混合蔗汁的pH，并根据pH信息控制石灰乳的添加量，使得混合蔗汁的pH保持值稳定。本实用新型通过对蔗汁pH进行分段调控，并通过搅拌装置强化中和反应的反应效率，稳定糖汁pH，提高清净效率，延长反应时间，对提高糖厂产品质量和产糖率有重要作用。

Description

渐进式硫熏中和反应装置

技术领域

本实用新型属于亚硫酸法甘蔗制糖领域中和反应装置，具体涉及一种渐进式硫熏中和反应装置。 

背景技术

在亚硫酸法制糖工艺中，中和反应是蔗汁清净的关键环节，其原理是在蔗汁中加入二氧化硫和石灰乳，反应形成亚硫酸钙以吸附非糖杂质，达到清净蔗汁的目的。 

中和反应的效果对亚硫酸法白糖质量和产糖率有重要影响。目前的亚硫酸法糖厂通常是将蔗汁经过硫熏后，在管道硫熏器的尾管中加入石灰乳，然后进入一个散气桶进行散气和简单混合，由于大量的二氧化硫和石灰乳几乎同时加入蔗汁中，化学反应非常剧烈。且由于散气桶的主要作用是散掉蔗汁中的空气和吸收不完的二氧化硫，没有考虑到化学反应功能，故散气桶设计体积较小，没有搅拌器，这导致二氧化硫、石灰乳、蔗汁的混合不均匀，蔗汁的清净效率低，影响产品质量和糖分回收率。此外，未能充分反应的石灰和二氧化硫随着蔗汁进入到后续生产环节，产生滞后反应，使后续的蒸发罐积垢增多，降低了蒸发效能。 

近年糖厂为了提高中和反应效率，也使用一些辅助设备如：转斗式加灰器、溢流式加灰器、管道式加灰器、撞击流式反应器、中和汁强化反应器等。 

转斗式加灰器是通过调节转斗转速和石灰乳溢流板高低进行调整的一种设备，主加灰器和预加灰器可同时安装在一根轴上，从相反两个方面同时加灰。结构简单，方便实用，但忽视了蔗汁与石灰乳、二氧化硫反应需要空间和时间，转斗式加灰器加灰完后蔗汁直接进入混汁箱然后泵到下一工序，石灰乳、二氧化硫、蔗汁来不及充分混合反应，导致后续工段积垢多、产品质量差等问题。 

溢流式加灰器通过左右移动(用悬挂滑轮移动)主加灰和预加灰流槽，调节接取石灰乳量，达到调节主、预灰量的目的。溢流式加灰器对进灰量的控制精度不高，存在一定程度的控制滞后，而且溢流进灰导致蔗汁与石灰乳无法充分混合反应，中和汁pH局部过高或者过低。 

管道式加灰器主要用于主加灰；当加灰量大、蔗汁流量大时，为避免加灰不匀，可同时在几个溢流口（喇叭型漏斗）加灰。管道式加灰器以一定流速与蔗汁混合，明显优于前两种设备，而且进灰有多个溢流口，相对加灰是比较均匀的。但是这种加灰器没反应停留时间，即加即走导致中和反应不完全而进入沉降器，特别是对于快速沉降器的冲击特别大，容易造成沉降器的翻底。 

撞击流式反应器和中和汁强化反应器都在前面几种加灰器的缺点上做了改进，对加灰后的反应所需时间也特别注意，尤其是加强了蔗汁与石灰乳的混合强度，促进中和反应。但是这两种反应器容易存渣积垢，发生堵塞情形。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种渐进式硫熏中和反应装置，该渐进式硫熏中和反应装置克服了目前常见硫熏中和反应装置的缺陷，解决目前蔗汁中和反应不充分、反应时间过短、清净效率低、积垢堵渣严重等问题。 

本实用新型技术方案如下：一种渐进式硫熏中和反应装置，包括箱体、排汁口、散气管、硫熏器尾管、石灰乳添加管、加灰执行器、隔板、pH控制装置； 

所述的箱体内在水平方向上被隔板分隔为两个以上的反应层；各反应层之间以串联的方式连接，各反应层串接处的隔板上设有通孔；

至少设置有两根石灰乳添加管，所述的加灰执行器与石灰乳添加管相连接；

所述pH控制装置检测箱体内蔗汁的pH，根据检测到的pH信息，发出控制指令至加灰执行器，控制至加灰执行器中的石灰乳添加量。

所述的pH控制装置通过pH检测口来检测箱体的pH，所述的pH检测口与石灰乳添加管相对应，一个pH检测口对应一个石灰乳添加管，在蔗汁流动方向上，pH检测口设置于箱体中其对应的石灰乳添加管之后。 

当所述的箱体内设的隔板为两块以上时，相邻反应层串接处的隔板上的通孔以上下交错的方式分布； 

设在反应层中的石灰乳添加管的数目小于等于通孔位于反应层上部的隔板的数目，这些石灰乳添加管的石灰乳添加管管口设于位于反应层上部的通孔处；

所述的pH控制装置通过pH检测口来检测箱体的pH，所述的pH检测口与石灰乳添加管相对应，一个pH检测口对应一个石灰乳添加管，在蔗汁流动方向上，pH检测口设置于箱体中其对应的石灰乳添加管之后；

所述pH检测口设于其对应的石灰乳添加管之后，位于反应层下部的通孔处。

所述pH控制装置包括pH控制模块、pH检测器； 

所述pH检测器用于通过pH检测口检测箱体内混合蔗汁的pH，并将pH传输至pH控制模块；

所述pH控制模块根据pH检测器传输过来的pH信息，计算石灰乳的增减量，发出控制指令至加灰执行器；

所述的加灰执行器根据pH控制模块的控制指令，设置阀门开度，控制石灰乳添加管中的石灰乳添加量。

所述的pH检测器通过pH检测口来检测箱体的pH ，所述的pH检测口与石灰乳添加管相对应，一个pH检测口对应一个石灰乳添加管，在蔗汁流动方向上，pH检测口设置于箱体中其对应的石灰乳添加管之后。 

优选一根石灰乳添加管设在硫熏尾管上，其余的石灰乳添加管设在反应层中。 

所述的反应层数优选为2～8个。 

各反应层内均设有搅拌装置。 

至少一个反应层上设置有散气管。 

所述的箱体的形状为长方体、正方体、三棱柱体、圆柱体、多个圆柱反应层的连接体中的一种，也可以是其他适合的形状。 

本实用新型所述的渐进式硫熏中和反应装置通过设置隔板，将箱体在水平方向上分隔为3～8个串联的反应层，增加了蔗汁的流动行程，使得蔗汁中二氧化硫和石灰乳能够有充分的时间混合均匀，增加蔗汁的均匀性，使得硫熏中和反应更加均匀，对提高糖浆纯度、降低白糖色值、混浊度、减少二氧化硫残留有显著作用，与中和汁快速沉降器配合使用，尤能产生突出的效果。 

本实用新型所述的渐进式硫熏中和反应装置在每个加灰点采用自动控制，对pH递进梯度进行精确控制，使得pH稳定在预设的pH设定值附近，从而实现整个中和反应pH可控保证反应的充分进行。 

本实用新型所述的pH控制装置计算石灰乳的增减量可以通过定时测定pH，通过测定出的pH与限定pH进行对比，如果低于或高于设定值，说明要调整加入石灰乳的量，就发出增大、减小加灰执行器的信号，该信号的获得是通过测定pH与限定pH的差值，与加灰执行器的执行器对应系数相乘得到的，所述的执行器对应系数通过酸碱中和公式预设定，然后pH控制试验测定矫正后确定。 

本实用新型所述的渐进式硫熏中和反应装置中石灰乳添加管管口优选设置于相应的反应层后部的隔板的通孔处，这是因为通孔处蔗汁流动速度最大，最有利于石灰乳与蔗汁的混合。 

本实用新型所述的渐进式硫熏中和反应装置，还可在各反应层里均设置搅拌器，相比于比没有设置搅拌器的技术方案，使得蔗汁中的二氧化硫和石灰乳更进一步的充分混合，对提高糖浆纯度、降低白糖色值、混浊度、减少二氧化硫残留有更加显著的作用。 

本实用新型所述的箱体形状可以选择长方体、正方体、三棱柱体、圆柱体、多个圆柱反应层的连接体或其他能够适用的形状，其特有的分层结构可以以多种方式串联连接，以适应不同箱体形状的设置需求。 

混合蔗汁经过渐进式硫熏中和反应得到充分的反应，清汁色值降低约20%；清汁纯度提高0.5AP；硫熏强度波动幅度明显减少并且提高二氧化硫的吸收，节约硫磺；反应器和蒸发机构显著减少；为后段工序减少废蜜损失，提高煮炼回收率。 

综上，本实用新型解决了现有技术硫熏中和反应均匀度不够理想的问题，通过对pH进行分段调控，提高了石灰乳、二氧化硫的反应效率，稳定蔗汁pH，提高清净效率，延长反应时间，对提高糖厂产品质量和产糖率有重要作用。 

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的渐进式硫熏中和反应装置的剖面图 

图2是本实用新型实施例1的渐进式硫熏中和反应装置的俯视图

图3是本实用新型实施例2的渐进式硫熏中和反应装置的俯视图

图4是本实用新型实施例2的渐进式硫熏中和反应装置的A-A剖面图

图5是本实用新型实施例2的渐进式硫熏中和反应装置的B-B剖面图

1为箱体，2为排汁口，3为散气管，4为硫熏器尾管，5为石灰添加管，6为加灰执行器，7为隔板，8为通孔，9为石灰乳添加管管口，10为pH检测口，11为pH检测器。

具体实施方式

下面结合实施例具体说明本实用新型。 

实施例1 

如图1与图2所示，本实施例包括箱体1、排汁口2、散气管3、硫熏器尾管4、石灰乳添加管5、加灰执行器6、隔板7、pH控制装置；

所述箱体1为多个圆柱反应层的连接体，所述箱体1内在水平方向上被隔板7分隔为4个反应层；各反应层之间以直线串联的方式连接，各反应层串接处的隔板7上设有通孔8，相邻反应层串接处的隔板7上的通孔8以上下交错的方式分布；反应层内设置有一根石灰乳添加管5，石灰乳添加管5的石灰乳添加管管口9设于位于反应层上部的通孔8处，所述的加灰执行器6与石灰乳添加管5相连接；硫熏器尾管4上设置有一根石灰乳添加管5；

所述pH控制装置包括pH控制模块、pH检测器11；

所述pH检测器11通过pH检测口10检测箱体1内蔗汁的pH，并将pH传输至pH控制模块；所述的pH检测口10与石灰乳添加管5相对应，一个pH检测口10对应一个石灰乳添加管5，在蔗汁流动方向上，pH检测口10设置于箱体1中其对应的石灰乳添加管5之后；

所述pH控制模块根据pH检测器11传输过来的pH信息，计算石灰乳的增减量，发出控制指令至加灰执行器6；所述的加灰执行器6根据pH控制模块的控制指令，设置阀门开度，控制石灰乳添加管5中的石灰乳添加量；

各反应层内均设有搅拌装置。

最后一个反应层上设有散气管3。 

本实施例硫熏中和反应的反应方法包括一下步骤： 

a、硫熏器尾管4中的蔗汁在流入箱体1之前，通过加灰执行器6控制其上设置的石灰乳添加管5通入预设量的石灰乳；

b、硫熏加灰后的混合蔗汁流入箱体1的首个反应层，并通过隔板7上的通孔8流入之后的各反应层；

c、pH控制装置预设限定pH，在蔗汁流动的过程中，检测箱体1内的pH，并根据该pH与限定pH的差异，计算石灰乳的增减量，发出控制指令至加灰执行器6，通过加灰执行器6控制石灰乳添加管5中的石灰乳添加量，最终控制箱体1中的蔗汁保持在合适的pH范围，使得蔗汁流动至排出口2时能够反应完全；

d、反应完全后的蔗汁通过排出口2送入中和汁箱中，进入下一工序。

实施例2 

如图3～图5所示，本实施例包括箱体1、排汁口2、散气管3、硫熏器尾管4、石灰乳添加管5、加灰执行器6、隔板7、pH控制装置；

所述箱体1为多个圆柱反应层的连接体，所述箱体1内在水平方向上被隔板7分隔为4个反应层；各反应层之间以折线串联的方式连接，除第一个反应层与最后一个反应层之间的隔板7之外，各反应层串接处的隔板7上设有通孔8，相邻反应层串接处的隔板7上的通孔8以上下交错的方式分布；反应层内设置有一根石灰乳添加管5，石灰乳添加管5的石灰乳添加管管口9设于位于反应层上部的通孔8处，所述的加灰执行器6与石灰乳添加管5相连接；硫熏器尾管4上设置有一根石灰乳添加管5；

所述pH控制装置包括pH控制模块、pH检测器11；

所述pH检测器11通过pH检测口10检测箱体1内蔗汁的pH，并将pH传输至pH控制模块；所述的pH检测口10与石灰乳添加管5相对应，一个pH检测口10对应一个石灰乳添加管5，在蔗汁流动方向上，pH检测口10设置于箱体1中其对应的石灰乳添加管5之后；

所述pH控制模块根据pH检测器11传输过来的pH信息，计算石灰乳的增减量，发出控制指令至加灰执行器6；所述的加灰执行器6根据pH控制模块的控制指令，设置阀门开度，控制石灰乳添加管5中的石灰乳添加量；

各反应层内均设有搅拌装置。

最后一个反应层上设有散气管3。 

由于与实施例1情形类似，因此石灰乳添加管5、加灰执行器6与pH控制装置未在附图中表示。 

本实施例硫熏中和反应的反应方法包括一下步骤： 

a、硫熏器尾管4中的蔗汁在流入箱体1之前，通过加灰执行器6控制其上设置的石灰乳添加管5通入预设量的石灰乳；

b、硫熏加灰后的混合蔗汁流入箱体1的首个反应层，并通过隔板7上的通孔8流入之后的各反应层；

c、pH控制装置预设限定pH，在蔗汁流动的过程中，检测箱体1内的pH，并根据该pH与限定pH的差异，计算石灰乳的增减量，发出控制指令至加灰执行器6，通过加灰执行器6控制石灰乳添加管5中的石灰乳添加量，最终控制箱体1中的蔗汁保持在合适的pH范围，使得蔗汁流动至排出口2时能够反应完全。

d、反应完全后的蔗汁通过排出口2送入中和汁箱中，进入下一工序。 

Claims (12)

1.一种渐进式硫熏中和反应装置，包括箱体（1）、排汁口（2）、散气管（3）、硫熏器尾管（4）、石灰乳添加管（5）、加灰执行器（6）、隔板（7）、pH控制装置，其特征在于：

所述的箱体（1）内在水平方向上被隔板（7）分隔为两个以上的反应层；各反应层之间以串联的方式连接，各反应层串接处的隔板（7）上设有通孔（8）；

至少设置有两根石灰乳添加管（5），所述的加灰执行器（6）与石灰乳添加管（5）相连接；

所述pH控制装置检测箱体（1）内蔗汁的pH，根据检测到的pH信息，发出控制指令至加灰执行器（6），控制加灰执行器（6）中的石灰乳添加量。

2.如权利要求1所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：所述的pH控制装置通过pH检测口（10）来检测箱体（1）的pH，所述的pH检测口（10）与石灰乳添加管（5）相对应，一个pH检测口（10）对应一个石灰乳添加管（5），在蔗汁流动方向上，pH检测口（10）设置于箱体（1）中其对应的石灰乳添加管（5）之后。

3.如权利要求1所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：所述的箱体（1）内设的隔板（7）为两块以上时，相邻反应层串接处的隔板（7）上的通孔（8）以上下交错的方式分布。

4.如权利要求3所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：设在反应层中的石灰乳添加管（5）的数目小于等于通孔（8）位于反应层上部的隔板（7）的数目，这些石灰乳添加管（5）的石灰乳添加管管口（9）设于位于反应层上部的通孔（8）处；

所述的pH控制装置通过pH检测口（10）来检测箱体（1）的pH，所述的pH检测口（10）与石灰乳添加管（5）相对应，一个pH检测口（10）对应一个石灰乳添加管（5），在蔗汁流动方向上，pH检测口（10）设置于箱体（1）中其对应的石灰乳添加管（5）之后。

5.如权利要求4所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于： pH检测口（10）设于其对应的石灰乳添加管（5）之后，位于反应层下部的通孔（8）处。

6.如权利要求1所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：

所述pH控制装置包括pH控制模块、pH检测器（11）；

所述pH检测器（11）用于通过pH检测口（10）检测箱体（1）内混合蔗汁的pH，并将pH传输至pH控制模块；

所述pH控制模块根据pH检测器（11）传输过来的pH信息，计算石灰乳的增减量，发出控制指令至加灰执行器（6）；

所述的加灰执行器（6）根据pH控制模块的控制指令，设置阀门开度，控制石灰乳添加管（5）中的石灰乳添加量。

7.如权利要求6所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：

所述的pH检测器（11）通过pH检测口（10）来检测箱体（1）的pH ，所述的pH检测口（10）与石灰乳添加管（5）相对应，一个pH检测口（10）对应一个石灰乳添加管（5），在蔗汁流动方向上，pH检测口（10）设置于箱体（1）中其对应的石灰乳添加管（5）之后。

8.如权利要求1所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：一根石灰乳添加管（5）设在硫熏尾管（4）上，其余的石灰乳添加管（5）设在反应层中。

9.如权利要求1～8任何一项所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：所述的反应层数为2～8个。

10.如权利要求1～8任何一项所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：各反应层内均设有搅拌装置。

11.如权利要求1～8任何一项所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：至少一个反应层上设置有散气管（3）。

12.如权利要求1～8任何一项所述的渐进式硫熏中和反应装置，其特征在于：所述的箱体（1）的形状为长方体、正方体、三棱柱体、圆柱体、多个圆柱反应层的连接体中的一种。

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