低温磷浮澄清蔗汁的方法及设备

摘要

本发明是一种解决碳酸法糖厂滤泥污染的方法,它是将混合汁预热至40－55℃,通到喷射反应器,加入适量的磷酸混合剂,用石灰乳中和,充入微细均匀的气泡,加入絮凝剂混匀后进入浮清器,蔗汁的杂质包括蔗糠、蔗蜡、淀粉以及部分胶体物质与磷酸钙澄清剂凝结团聚,再与气泡及聚凝剂作用,共同形成相对稳固的低比重粒子,迅速浮起到蔗汁的液面上,再逐渐浓缩成相当浓稠的浮渣,浮渣经刮板机排出后泵去压滤机过滤,清汁从浮清器中的清汁槽引出后泵至加灰饱充处理和过滤。

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘蔗制糖工艺的改进，特别是蔗汁澄清的方法和设备。

背景技术

传统甘蔗制糖蔗汁澄清的方法主要采用石灰法、亚硫酸法和碳酸法，这几种方法都已使用上百年，但它们都存在许多不足之处，石灰法最为简单，但石灰法不能直接生产白糖，只能生产原料糖；亚硫酸法是加入二氧化硫使蔗汁澄清，但该方法的缺点是白糖质量较差，颗粒小，存放时间短，容易返潮和变色，含硫超标，难已适应市场对优质产品的要求；而碳酸法生产的白糖颗粒大，清净效率高，产品质量好，存放时间长，工艺也不复杂，但主要的缺点是加灰量较大，石灰与蔗汁比例达到2％以上，因而生产过程生成大量碱性的滤泥(对甘蔗9-10％)。这种滤泥是难以利用的，它与土壤混合会使土壤严重碱化，对土质十分有害，除了极少数呈酸性的土壤可做肥料以外，其余大部分都不能利用；而且含有不少的有机物，高温下分解出恶臭的气体，造成严重的空气污染，也不能直接用于做水泥。现在多数碳酸法糖厂将滤泥丢弃在山里或倒入大海中，严重污染了河流，海洋和地下水，造成对环境的危害。随着社会对环境保护的要求越来越高，碳酸法的滤泥污染问题更加突出，碳酸法的滤泥污染问题是世界性的糖业技术难题，因此目前有许多碳酸法糖厂已被迫改为亚硫酸法，而这样又降低了白糖的产品质量，因而围绕着蔗汁澄清过程存在的问题，各国的制糖学家都在想办法，力图找到一种污染小，白糖产品质量又好的工艺和设备来。

又从目前几种蔗汁澄清的工艺来看，蔗汁在进入澄清设备前都必须加热到较高的温度，如石灰法需要将蔗汁加热到100℃，亚硫酸法也要加热到100℃，加热的温度越高，能耗越大，这就提高了生产成本，降低了工厂的经济效益。

技术内容

为了克服已有技术的不足之处，本发明人经过许多试验和试生产实践，找到了既不使用亚硫酸法，又不同于碳酸法的对甘蔗混合汁低温澄清的工艺，以及为之设计了一套专用设备，保证了白糖的产品质量，也避免了大量碱性滤泥对环境造成的污染。

本发明的技术方案如下：先将混合汁预热至40-55℃，然后用泵送至喷射反应器，按混合汁总量加入300-600PPM的磷酸，用制泡机充入微细均匀的气泡，在喷射反应器混合，然后用石灰乳调节至中性，使PH值为6-7.5，再加入絮凝剂混匀后进入浮清器，重的泥渣在浮清器底部排出，蔗汁的其余杂质包括蔗糠、蔗蜡、淀粉以及部分胶体物质与磷酸钙澄清剂凝结团聚，再与气泡及聚凝剂作用，使其同形成较稳固的低比重粒子，迅速浮起到蔗汁的液面上，再逐渐浓缩成相当浓稠的浮渣，经刮板机排出，清汁从浮清器中的清汁槽引出后泵至加灰饱充处理和过滤后大部分送去蒸发工段，少量通入制泡机制泡，从浮清器底部排出的泥渣和刮板机排出的浮渣用压滤机分离出清液可重新送至喷射反应器或通入制泡机。

上述所说的絮凝剂可以选用无机絮凝剂或有机絮凝剂，加入量为混合汁总量的1-5PPM加入，必要时可加入适量的符合卫生标准的杀菌剂或防腐剂。

本发明的主要设备包括喷射反应器、制泡机、平流式上浮器及输送泵，低温混合汁经输送泵接喷射反应器，喷射反应器设有磷酸和制泡机气泡入口及加石灰乳的管口，喷射反应器下部出口平流式上浮器。

喷射反应器上部是入汁口，供混合汁进入，中部为引射腔，设有磷酸和气泡入口，底部为混合室，并有加石灰乳的管口；制泡机采用普通技术领域的螺旋桨式结构；平流式上浮器设有混合汁入口，倾斜沉降板，浮渣隔板，清汁出口，浮渣出口和泥渣出口，混合汁进入后经倾斜沉降板，由于速度变慢，泥渣较重，沿着倾斜沉降板沉降下来，通过泥渣出口排走，浮在液面上的浮渣越过浮渣隔板，从浮渣出口排走。

本发明与现在技术相比，其实质性特点和显著的进步如下：

低温混合汁磷浮技术是针对解决碳酸法糖厂的滤泥染问题而提出的全新的技术方案，该方法因混合汁已被初步澄清处理，加灰量可大大减少，从而滤泥量大大减少，同时上浮滤泥可作有机肥料，饱充滤泥含碳酸钙高，而有机物少，灼烧时几乎不产生臭味，可直接作为制造水泥的原料，或其他工业的填充料，将全部废弃物都变成有用的资源，滤泥不再外排，不再成为污染源。

新工艺增加了一道上浮工序作为现行碳酸法工艺的补充和完善。

实施新技术后，在加入石灰灰量减少40％以上的情况下，仍可达到现行碳酸法的澄清效果，同时，上浮滤泥达到半有机肥的技术标准，可以直接产生经济价值，另外，碱性滤泥量减少44％以上，可直接作其它综合利用，具有明显的经济效率。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是喷射反应器结构示意图：

图3是平流式上浮器结构示意图。

图1中，混合汁先预热至40-55℃，然后用泵送至喷射反应器，加入300-600PPM的磷酸，用制泡机充入微细均匀的气泡，在喷射反应器混合，然后用石灰乳调节至中性，使PH值为6-7.5，再加入絮凝剂混匀后进入浮清器，重的泥渣在浮清器底部排出，浮渣浮起到蔗汁液面上，经刮板机排出，清汁从浮清器中的清汁槽引出后泵至加灰饱充处理和过滤后大部分送去蒸发工段，少量通入制泡机制泡，从浮清器底部排出的泥渣和刮板机排出的浮渣用压滤机分离出清液可重新送至喷射反应器或通入制泡机。

图2中，喷射反应器上部设有入汁口1和喷嘴2，隔板3，供混合汁进入，中部为引射腔6，设有磷酸和制泡机9引出气泡入口5，底部为混合室7，并有排气口8，加石灰乳的管，混合室7有出口管通到平流式上浮器。

图3中，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。

具体实施方式：

实施例一：将混合汁加热至48℃，加适量的磷酸(450PPM)，充入微细均匀的气泡，加入絮凝剂(1.8PPM)混匀后进入浮清器，蔗汁中的杂质与磷酸钙澄清剂凝结团聚，再与气泡及凝聚剂作用，共同形成稳固的低比重粒子，迅速浮起到蔗汁液面上，再浓缩成浓稠的浮渣，浮渣经刮板机排出后泵去压滤机过滤，滤泥可作肥料，中部清汁从清汁槽排出泵至加灰(对甘蔗比为1.2-1.4％)饱充处理和经压滤机过滤，滤泥用作水泥原料或作其它综合利用。

实施例二：将混合汁加热至52℃，加入磷酸(400PPM)和食用杀菌剂的混合剂，充入均匀的气泡，加入絮凝剂(2PPM)混匀后进入浮清器，蔗汁中的杂质与磷酸钙澄清剂凝结团聚，再与气泡及凝聚剂作用，共同形成稳固的低比重粒子，迅速浮起到蔗汁液面上，再浓缩成浓稠的浮渣，浮渣经刮板机排出后泵去压滤机过滤，滤泥可作肥料，中部清汁从清汁槽排出泵至加灰(对甘蔗比为1.0-1.2％)饱充处理，之后经压滤机过滤，滤泥用作水泥原料或作其它综合利用。