甘蔗制糖生产方法选择.docx

甘蔗制糖生产方法选择生产工艺流程的选择应根据产品的质量标准与品种、当地的具体条件、投资 限额及经济效益进行，并尽量考虑节能，降低糖分损失和原材料消耗，提高产品 质量采用国内较成熟的先进经验和先进技术，对于新技术、新工艺和新流程, 必须经过实践合格后才可采用；选择技术先进，选用可靠的生产设备；提高机械 化、自动化水平，尽量简化和缩短流程，注意近期建设与长远开展相结合；注意 保护环境、减少环境污染一、甘蔗提汁（-）提汁方法目前，我国甘蔗糖厂从甘蔗中提取糖汁的主要方法有压榨法和渗出法磨压 法因处理蔗料量少，糖分抽出率低，故不宜采用1 .压榨法压榨法是用撕解机对蔗料进行适当机械破碎后通过压榨机多重压榨和破碎 将蔗汁榨出的方法且在压榨过程中加入渗透水或稀汁于蔗渣中再进行压榨，把 蔗渣中的剩余糖分更多的提取出来糖分抽出率高，生产连续均衡，技术成熟, 使用广泛2 .渗出法⑹此法又分为蔗丝渗出法和蔗渣渗出法蔗丝渗出法是甘蔗经预处理破碎后，直接进入渗出器，然后用热水和末辗清 汁喷淋或浸浴，逆流渗出，蔗丝从尾部排出经压干机压干成蔗渣此法对破碎度 要求较高，因为绝大局部的糖分靠渗出器来提取此工艺所需设备较少，动力消 耗较低，糖分抽出率不低于蔗渣渗出法。

但是蔗丝在渗出器中停留时间较长蔗渣渗出法是甘蔗经预处理破碎后，先进入一台压榨机压榨，此时，蔗料被 进一步破碎，破碎度可达97%〜98%,并榨出原汁的65%〜80%,再进入渗出器, 这样使渗出器的负担大为降低，渗出器的长度及蔗料停留时间均可大为减少经 渗出后排出的蔗渣一般含水量为85%左右，必须进行压干处理，使其含水量降至 50%以下压出的稀汁经澄清处理后成为末辗清汁，可导回渗出器渗取糖分，同 时也回收了少量糖分由压榨法改为渗出法的多采用此种方法渗出法与压榨法的比拟：（1）渗出法的糖分抽出率高于压榨法；（2） 渗出法处理能力大、投资省、操作和维修费用较少；（3）渗出法对蔗料破碎度要求高，功率消耗也大些，使用泵较多，也多 为吸滤机的几倍;能使用较高的压力，过滤推动力大,适应糖厂各种不同的物料， 包括蔗汁和糖浆的过滤，过滤性能较好，滤液清度高；滤泥水分和糖分都比真空 吸滤机低很多，减少滤泥的数量和糖分损失但是拆洗及装机劳动强度大，环境 卫生差，滤布消耗多洗滤布水量很大，更换滤布比拟麻烦，所时间长，现在已 基本被亚硫酸法糖厂淘汰环带式真空吸滤机 它是一种较完善的过滤设备，其优点是⑵：可实现过滤的连续化、机械化和自动化；劳动强度低，省劳动力，工作环境得以改善；过 滤所得滤泥的转光度较低，损失糖分较少；清汁浓度较高，减少蒸发罐的负担; 设备投资较低，占地面积小。

但也存在不少缺点主要是过滤压力差较小，因而过 滤效能较低；滤布对过滤的阻力较大，过滤速度较低难以适应过滤性能不好的 蔗汁，也不能处理高浓度（如30<,Bx以上）的糖汁此外，滤布在运行时容易走 偏，使转鼓露空漏入泥汁,严重影响白砂糖质量滤布因运行时受到较大的拉力， 容易拉长和使孔隙变大，致滤汁清度降低，滤布消耗也较大它的滤泥水分比拟 高，带走糖分也比拟多洗滤布用水量较大，水中污染物较多，不利于环境保护无滤布真空吸滤机 它是在环带式真空吸滤机的基础上取消滤布而使用 金属筛网过滤并在过泥汁中加入少量蔗屑来助滤它的结构简单，过滤速度快, 处理量大，处理能力是环带式真空吸滤机的1.5〜2倍，滤泥转光度也较低⑺由 于不使用滤布，不会产生洗滤布水，对环境不会造成污染，很少出现过滤困难, 并易于操作管理，很适合现代化糖厂使用三种设备中，干滤泥转光度最低、生产效率最高工人劳动强度最低的都是无 滤布真空吸滤机，而且无滤布真空吸滤机可以实现污水零排放，这是另外两种设 备所无法做到的综合各种因素考虑，本设计决定选用无滤布真空吸滤机作为过滤设备3 .滤汁处理无滤布真空吸滤机虽然从根本上解决了洗滤布水的问题，但其出来的清汁还 含有不少的杂质，清澈程度也没到达要求，所以不能和沉降器出来的澄清汁混合 进入蒸发罐。

传统的做法是将滤汁回流至混合汁箱或中和汁箱或沉降器再处理, 滤汁的再循环加重了沉降器处理负荷，更重要的是非糖分也进入这个循环系统, 这对澄清效率是有害的，它加剧了蔗糖的转化，降低了糖品质量，增加了糖分损 失，并增加了澄清剂用量，使糖汁停留时间加长并加大泥汁量，对产品质量和煮 炼收回带来不利影响所以是不够科学的处理方式本设计不采取回流，而是对 滤汁进行再处理为解决滤汁的再循环问题，糖厂采取了磷酸上浮法、单层快速沉降器、斜波 纹板快速沉降器等多种技术手段，作为无滤布吸滤机的配套技术，使滤汁能直接 去蒸发几种技术的运行效果各不相同磷酸上浮法 采用磷酸上浮法处理滤汁可以减少蔗糖转化损失，澄清汁纯 度进一步提高；防止了钙盐的增加，有利于提高蔗糖产量和降低糖蜜量；滤汁停 留时间短，减少了还原糖破坏；降低了色值和灰分网但此方法的技术关键是控 制充气量适当和消除过量的粗泡，浮清器要尽量减少死角，防止细菌繁殖，否那么 会导致pH降低，还原糖增加和纯度降低，而当滤汁来料偏少时，因停留时间过 长也会出现pH值下降情况，从而影响生产因别离过程与气、液、固三相都有 关，必须弄清楚三者的相互影响，才能把上浮法使用好，对过程的稳定性要求较 高。

单层快速沉降器 在中和汁沉降中已论述，而且利用单层快速沉降器处理 滤汁是让滤汁回流至中和汁，再一起在单层快速沉降器中沉降，这就增加了物料 停留时间与前述滤汁回流至多层连续沉降器相同，只不过单层快速沉降器的处 理时间比多层连续沉降器的短，糖分损失少些，清汁质量也能符合要求但是对 操作和工艺的波动特别是加热温度的波动适应能力不强斜波纹板快速沉降器⑼ 斜波纹板快速沉降器采用低速惯性边界别离的 原理，以波纹板组作为别离元件，融合曲面造粒、对流控制技术，使沉降效率大 幅度提高，操作管理简单，只需吸滤机工兼管即可滤汁在沉降器中的停留时间 为10〜15min,系统效率高于一般沉降系统2〜3倍，得到的澄清汁清亮，与连续 沉降器放出的澄清汁十分接近，糖汁中的悬浮物去除的比拟彻底，只是由于氧化 变色作用使色泽有些泛黑所得清汁可直接去蒸发该沉降器于2006/07年榨季 在湾甸糖厂投入运行，5个多月的生产实绩证实它对产品质量与收回的作用相当 显著阴：生产能力提高100t/d以上，白砂糖优一级品率到达90%以上，制糖总 收回率到达87.77% （更正总收回率89.51%）由以上可知，磷酸上浮法虽然使用效果较好，但它对过程的操作和管理要求 严格；单层快速沉降器不适合单独对滤汁进行处理；斜波纹板快速沉降器处理时 间短，效率高，澄清汁质量好。

综合考虑，本设计决定选用斜波纹板快速沉降器 对无滤布真空吸滤机的滤汁进行处理三）粗糖浆处理从蒸发罐出来的粗糖浆还有较多的无机、有机杂质，色值较高,浑浊不透亮， SO2残留量较高，不利于煮糖，对产品的质量影响较大所以，需要对粗糖浆进 行再处理，提高糖浆纯度，保证产品质量目前处理粗糖浆的方法主要有两种: 糖浆硫熏和糖浆上浮1 .糖浆硫熏糖浆硫熏对保护色源物质、抑制色素的生成有重要作用正常的蒸发糖浆 pH在6.6〜6.8左右，经硫熏后pH降至6.0-6.2,由于pH值降低，糖浆色值变浅 但为了降低色值，不能盲目地靠加强糖浆硫熏来实现，这会造成糖浆过酸而使糖 分转化损失增大，而且在测定白砂糖色值时仍要将溶糖液调pH至70未被除 去的色素又会重新显现出来所以，要降低白砂糖产品的色值，应从调整好清净 工艺条件，即依靠磷酸钙、亚硫酸钙的吸附除去色素，而不是靠降低硫熏pH的 方式来实现,因为后者是不解决问题的⑵过度硫熏还会使糖浆中S02含量升高， 最终会导致白砂糖的残硫量增加，严重时质量达不到标准2 .糖浆上浮糖浆上浮处理技术是利用气泡将糖浆中的胶体、不溶物浮起而别离就是添 加一定量的磷酸、糖化钙、絮凝剂，利用打泡机充入细小的气泡，通过絮凝剂的 网络作用将生成的磷酸钙颗粒和气泡网络一起而上浮，起到脱色和别离作用，除 掉糖浆中的胶体物质，得到清澈透明、有光泽的糖浆［⑼。

糖浆经过上浮处理后，除掉了糖浆中绝大局部悬浮物及灰分、钙盐、硫酸根、 胶体物质，减少煮糖罐积垢；降低残硫量，提高了成品糖的质量；降低糖分损失； 上浮处理其糖浆pH控制在6.4〜6.8之间，防止因糖浆硫漂pH波动而在煮糖过程 中的糖分转化⑵综合上述可知，糖浆经上浮后的质量比硫熏的好，这就为多产糖、产好糖提 供优质的原料基础而且糖浆上浮技术操作简单，容易控制另外，糖浆上浮工 艺比糖浆硫熏环保，不会对环境造成污染所以，本设计决定选用糖浆上浮工艺 处理粗糖浆三、蔗汁蒸发蒸发工段是糖厂热工流程的核心，也是节能的中心环节良好的蒸发系统类 似于一个蒸汽分配器，将较高温度的蒸汽转换成适合各工艺部门使用的蒸发汁汽, 而本身消耗热能不多蒸发系统的合理热利用对糖厂来说是非常重要的在蒸发过程中，糖汁会发生一系列的化学变化如蔗糖的转化、焦化，还原 糖分解，积垢生成等这些变化对糖浆的质量、糖分回收、蒸发的生产效能会产 生不良的影响，必须控制好这些变化所以蒸发工段必须保证糖浆浓度，减少糖 分损失，减缓积垢的形成速度，提高热能的利用效率，提高蒸发效能良好的蒸发系统应该是能够尽可能屡次地重复使用蒸汽，尽可能地减少进入 冷凝器的末效汁汽量。

应该把握好的关键是要提高糖浆浓度，以便缩短煮糖时间， 减少煮糖耗汽；充分利用蒸发罐汁汽，特别是后效罐的汁汽，将进入冷凝器的汁 汽量减到最低值；采用传热效能高的蒸发设备；充分回收和利用各种汽凝水（包 括加热和煮糖的汽凝水）中的热能一）蒸发方案糖厂糖汁浓缩采用的是多效蒸发系统，其工作原理：将几个蒸发罐串连组合 使用，各效压力和温度由前往后逐渐降低；当加热蒸汽从第一效加入，罐内糖汁 受热沸腾产生的二次蒸汽引入第二效做为加热蒸汽，二效产生的二次蒸汽再引入 第三效汽鼓，依次类推，末效二次蒸汽能利用的应尽量使用于物料的加热，多余 的汁汽进入水喷射冷凝器，如果无法使用那么全部进冷凝器采用多效蒸发可以节约蒸汽，效数越多，那么所需加热蒸汽量越少然而，效 数过多是不经济的以不抽取汁气为例，如果不考虑糖汁的自蒸发及热损失，采 用两效蒸发的蒸汽消耗量为单效蒸发的50%,三效的蒸发的蒸汽消耗那么为单效蒸 发的33%,效数越多，那么每增加一效罐所能增加的节能效益就越少，并且所增多 的设备所获得的效益增长缺乏以抵消设备投资和维护费用的增加另外，效数的 增加会增加有效温差的损失，因为蒸发系统的总温差是一定的，效数的增加会使 每效罐所能分得的温差减小，这会降低蒸发罐的蒸发强度，使蒸发罐的传热系数 下降，因此糖厂一般采用3~5效的蒸发方案。

目前糖厂所采用的多效蒸发方案有带浓缩罐的三效压力蒸发方案、四效真空 蒸发方案和五效压力-真空蒸发方案1 .带浓缩罐的三效压力蒸发方案这种方案就是在三效蒸发系统的后面再串上一个罐作为浓缩罐在正常的生 产过程中，第三效罐的汁汽全部抽用而不进入浓缩罐浓缩罐由喷射冷凝器抽真 空，离开第三效罐的糖浆进入浓缩罐内，通过自蒸发进一步浓缩，如果第三效的 汁汽有多余时，可进浓缩罐再利用【山此种方案在设计和运行正常时，进入浓缩 罐的汁汽很少，该罐主要起自蒸发作用，产生的汁汽量不多，进入冷凝器的汽量 较少，蒸发系统的热量损失比拟少在生产波动时，带浓缩罐的三效压力蒸发方 案可变成四效蒸发，以增加系统的稳定性，此方案具有一定的灵活性由于各效罐的汁汽温度较高可以全面地抽取汁汽去加热和煮糖但第一效罐 的汁汽温度会到达130℃以上，糖汁易发生焦化，加深糖汁色值，影响白砂糖质 量各效温度高，糖分损失较大为了适应大量抽汁汽的需要，要求的蒸发罐加 热面积大，设备投资比拟大，管理复杂2 .四效真空。