專利名稱：低溫磷浮澄清蔗汁的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種甘蔗制糖工藝的改進，特別是蔗汁澄清的方法和設備。
背景技術：
傳統(tǒng)甘蔗制糖蔗汁澄清的方法主要采用石灰法、亞硫酸法和碳酸法，這幾種方法都已使用上百年，但它們都存在許多不足之處，石灰法最為簡單，但石灰法不能直接生產白糖，只能生產原料糖；亞硫酸法是加入二氧化硫使蔗汁澄清，但該方法的缺點是白糖質量較差，顆粒小，存放時間短，容易返潮和變色，含硫超標，難已適應市場對優(yōu)質產品的要求；而碳酸法生產的白糖顆粒大，清凈效率高，產品質量好，存放時間長，工藝也不復雜，但主要的缺點是加灰量較大，石灰與蔗汁比例達到2％以上，因而生產過程生成大量堿性的濾泥(對甘蔗9-10％)。這種濾泥是難以利用的，它與土壤混合會使土壤嚴重堿化，對土質十分有害，除了極少數(shù)呈酸性的土壤可做肥料以外，其余大部分都不能利用；而且含有不少的有機物，高溫下分解出惡臭的氣體，造成嚴重的空氣污染，也不能直接用于做水泥。現(xiàn)在多數(shù)碳酸法糖廠將濾泥丟棄在山里或倒入大海中，嚴重污染了河流，海洋和地下水，造成對環(huán)境的危害。隨著社會對環(huán)境保護的要求越來越高，碳酸法的濾泥污染問題更加突出，碳酸法的濾泥污染問題是世界性的糖業(yè)技術難題，因此目前有許多碳酸法糖廠已被迫改為亞硫酸法，而這樣又降低了白糖的產品質量，因而圍繞著蔗汁澄清過程存在的問題，各國的制糖學家都在想辦法，力圖找到一種污染小，白糖產品質量又好的工藝和設備來。
又從目前幾種蔗汁澄清的工藝來看，蔗汁在進入澄清設備前都必須加熱到較高的溫度，如石灰法需要將蔗汁加熱到100℃，亞硫酸法也要加熱到100℃，加熱的溫度越高，能耗越大，這就提高了生產成本，降低了工廠的經濟效益。
技術內容為了克服已有技術的不足之處，本發(fā)明人經過許多試驗和試生產實踐，找到了既不使用亞硫酸法，又不同于碳酸法的對甘蔗混合汁低溫澄清的工藝，以及為之設計了一套專用設備，保證了白糖的產品質量，也避免了大量堿性濾泥對環(huán)境造成的污染。
本發(fā)明的技術方案如下先將混合汁預熱至40-55℃，然后用泵送至噴射反應器，按混合汁總量加入300-600PPM的磷酸，用制泡機充入微細均勻的氣泡，在噴射反應器混合，然后用石灰乳調節(jié)至中性，使PH值為6-7.5，再加入絮凝劑混勻后進入浮清器，重的泥渣在浮清器底部排出，蔗汁的其余雜質包括蔗糠、蔗蠟、淀粉以及部分膠體物質與磷酸鈣澄清劑凝結團聚，再與氣泡及聚凝劑作用，使其同形成較穩(wěn)固的低比重粒子，迅速浮起到蔗汁的液面上，再逐漸濃縮成相當濃稠的浮渣，經刮板機排出，清汁從浮清器中的清汁槽引出后泵至加灰飽充處理和過濾后大部分送去蒸發(fā)工段，少量通入制泡機制泡，從浮清器底部排出的泥渣和刮板機排出的浮渣用壓濾機分離出清液可重新送至噴射反應器或通入制泡機。
上述所說的絮凝劑可以選用無機絮凝劑或有機絮凝劑，加入量為混合汁總量的1-5PPM加入，必要時可加入適量的符合衛(wèi)生標準的殺菌劑或防腐劑。
本發(fā)明的主要設備包括噴射反應器、制泡機、平流式上浮器及輸送泵，低溫混合汁經輸送泵接噴射反應器，噴射反應器設有磷酸和制泡機氣泡入口及加石灰乳的管口，噴射反應器下部出口平流式上浮器。
噴射反應器上部是入汁口，供混合汁進入，中部為引射腔，設有磷酸和氣泡入口，底部為混合室，并有加石灰乳的管口；制泡機采用普通技術領域的螺旋槳式結構；平流式上浮器設有混合汁入口，傾斜沉降板，浮渣隔板，清汁出口，浮渣出口和泥渣出口，混合汁進入后經傾斜沉降板，由于速度變慢，泥渣較重，沿著傾斜沉降板沉降下來，通過泥渣出口排走，浮在液面上的浮渣越過浮渣隔板，從浮渣出口排走。
本發(fā)明與現(xiàn)在技術相比，其實質性特點和顯著的進步如下低溫混合汁磷浮技術是針對解決碳酸法糖廠的濾泥染問題而提出的全新的技術方案，該方法因混合汁已被初步澄清處理，加灰量可大大減少，從而濾泥量大大減少，同時上浮濾泥可作有機肥料，飽充濾泥含碳酸鈣高，而有機物少，灼燒時幾乎不產生臭味，可直接作為制造水泥的原料，或其他工業(yè)的填充料，將全部廢棄物都變成有用的資源，濾泥不再外排，不再成為污染源。
新工藝增加了一道上浮工序作為現(xiàn)行碳酸法工藝的補充和完善。
實施新技術后，在加入石灰灰量減少40％以上的情況下，仍可達到現(xiàn)行碳酸法的澄清效果，同時，上浮濾泥達到半有機肥的技術標準，可以直接產生經濟價值，另外，堿性濾泥量減少44％以上，可直接作其它綜合利用，具有明顯的經濟效率。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是噴射反應器結構示意圖圖3是平流式上浮器結構示意圖。
圖1中，混合汁先預熱至40-55℃，然后用泵送至噴射反應器，加入300-600PPM的磷酸，用制泡機充入微細均勻的氣泡，在噴射反應器混合，然后用石灰乳調節(jié)至中性，使PH值為6-7.5，再加入絮凝劑混勻后進入浮清器，重的泥渣在浮清器底部排出，浮渣浮起到蔗汁液面上，經刮板機排出，清汁從浮清器中的清汁槽引出后泵至加灰飽充處理和過濾后大部分送去蒸發(fā)工段，少量通入制泡機制泡，從浮清器底部排出的泥渣和刮板機排出的浮渣用壓濾機分離出清液可重新送至噴射反應器或通入制泡機。
圖2中，噴射反應器上部設有入汁口1和噴嘴2，隔板3，供混合汁進入，中部為引射腔6，設有磷酸和制泡機9引出氣泡入口5，底部為混合室7，并有排氣口8，加石灰乳的管，混合室7有出口管通到平流式上浮器。
圖3中，平流式上浮器由鐵箱或水泥池做成，它包括箱(池)體10，混合汁入口管11，傾斜沉降板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構成，混合汁入口管11設在傾斜沉降板12之前，泥渣出口管16安裝在傾斜沉降板12之后浮渣隔板13的前面，浮渣出口管15安裝在浮渣隔板13的后面。
具體實施例方式實施例一將混合汁加熱至48℃，加適量的磷酸(450PPM)，充入微細均勻的氣泡，加入絮凝劑(1.8PPM)混勻后進入浮清器，蔗汁中的雜質與磷酸鈣澄清劑凝結團聚，再與氣泡及凝聚劑作用，共同形成穩(wěn)固的低比重粒子，迅速浮起到蔗汁液面上，再濃縮成濃稠的浮渣，浮渣經刮板機排出后泵去壓濾機過濾，濾泥可作肥料，中部清汁從清汁槽排出泵至加灰(對甘蔗比為1.2-1.4％)飽充處理和經壓濾機過濾，濾泥用作水泥原料或作其它綜合利用。
實施例二將混合汁加熱至52℃，加入磷酸(400PPM)和食用殺菌劑的混合劑，充入均勻的氣泡，加入絮凝劑(2PPM)混勻后進入浮清器，蔗汁中的雜質與磷酸鈣澄清劑凝結團聚，再與氣泡及凝聚劑作用，共同形成穩(wěn)固的低比重粒子，迅速浮起到蔗汁液面上，再濃縮成濃稠的浮渣，浮渣經刮板機排出后泵去壓濾機過濾，濾泥可作肥料，中部清汁從清汁槽排出泵至加灰(對甘蔗比為1.0-1.2％)飽充處理，之后經壓濾機過濾，濾泥用作水泥原料或作其它綜合利用。
權利要求
1.一種低溫磷浮澄清蔗汁的方法，包括混合汁中加入石灰的工藝步驟，其特征在于先將混合汁預熱至40-55℃，然后用泵送至噴射反應器，按混合汁總量加入300-600PPM的磷酸，用制泡機充入微細均勻的氣泡，在噴射反應器混合，然后用石灰乳調節(jié)至中性，使PH值為6-7.5，再加入絮凝劑混勻后進入浮清器，分離出清汁，泥渣和浮渣。
2.根據(jù)權利要求1所述的低溫磷浮澄清蔗汁的方法，其特征在于分離出的清汁，從浮清器中的清汁槽引出后至加灰飽充處理和過濾后送去蒸發(fā)工段。
3.根據(jù)權利要求1所述的低溫磷浮澄清蔗汁的方法，其特征在于重的泥渣和浮起到混合汁液面上的浮渣，去壓濾機過濾，分離出清液送至噴射反應器或通入制泡機重新回收使用。
4.一種如權利要求1所述的低溫磷浮澄清蔗汁的方法所采用的設備，其特征在于它包括噴射反應器、制泡機、平流式上浮器及輸送泵，低溫混合汁經輸送泵接噴射反應器，噴射反應器設有磷酸和制泡機引出的氣泡入口及加石灰乳的管口，噴射反應器下部出口接平流式上浮器。
5.根據(jù)權利要求4所述的低溫磷浮澄清蔗汁的設備，其特征在于噴射反應器上部設有入汁口(1)和噴嘴(2)，隔板(3)，供混合汁進入，中部為引射腔(6)，設有磷酸和制泡機(9)氣泡入口(5)，底部為混合室(7)，并有排氣口(8)，加石灰乳的管，混合室(7)有出口管通到平流式上浮器。
6.根據(jù)權利要求4所述的低溫磷浮澄清蔗汁的設備，其特征在于平流式上浮器由鐵箱或水泥池做成，它包括箱(池)體(10)，混合汁入口管(11)，傾斜沉降板(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)構成，混合汁入口管(11)設在傾斜沉降板(12)之前，泥渣出口管(16)安裝在傾斜沉降板(12)之后浮渣隔板(13)的前面，浮渣出口管(15)安裝在浮渣隔板(13)的后面。
全文摘要
本發(fā)明是一種解決碳酸法糖廠濾泥污染的方法,它是將混合汁預熱至40－55℃,通到噴射反應器,加入適量的磷酸混合劑,用石灰乳中和,充入微細均勻的氣泡,加入絮凝劑混勻后進入浮清器,蔗汁的雜質包括蔗糠、蔗蠟、淀粉以及部分膠體物質與磷酸鈣澄清劑凝結團聚,再與氣泡及聚凝劑作用,共同形成相對穩(wěn)固的低比重粒子,迅速浮起到蔗汁的液面上,再逐漸濃縮成相當濃稠的浮渣,浮渣經刮板機排出后泵去壓濾機過濾,清汁從浮清器中的清汁槽引出后泵至加灰飽充處理和過濾。
文檔編號C13B20/00GK1356396SQ01138280
公開日2002年7月3日 申請日期2001年12月11日 優(yōu)先權日2001年12月11日
發(fā)明者楊和榮, 楊萬善, 霍漢鎮(zhèn), 藍賢州, 藍常連, 宋化學, 李政, 譚汝新, 黃鍵 申請人:廣西貴糖(集團)股份有限公司