專利名稱：制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制糖工藝過程使用的裝置，特別是一種制糖澄清工藝 用高效硫熏中和反應(yīng)裝置。
技術(shù)背景
蔗汁澄清是制糖工業(yè)的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)之一，其方法主要有亞硫酸法、碳酸 法等。亞硫酸法具有工藝流程較短、設(shè)備較少和澄清劑用量較省等優(yōu)點(diǎn)，在國 內(nèi)甘蔗糖廠被廣泛采用。在亞硫酸法澄清過程so2的主要作用是與石灰乳發(fā)生 中和反應(yīng)，生成CaS03沉淀而吸附蔗汁中的膠體和色素，H2S03~ Ca(OH)2 在中和反應(yīng)中的反應(yīng)速度及反應(yīng)程度，將直接影響混合汁的澄清、脫色效果及 清汁中SO人和Cah的殘留量，并最終影響到成品白砂糖的含硫量、灰分以及 設(shè)備管道的積垢情況等。
目前糖廠使用的立式管道蔗汁硫熏中和器大多是多噴嘴中和器，部分使用 單噴嘴中和器，傳統(tǒng)的硫熏中和器存在以下缺點(diǎn)(1)中和反應(yīng)速度慢、反應(yīng) 不夠徹底；(2)設(shè)備高，4喿作、拆洗不方便；(3)噴嘴易堵塞，清理疏通噴嘴 困難；(4)多噴嘴硫熏中和器設(shè)計(jì)的流量是固定的，其噴嘴不能適應(yīng)榨量的變 化，導(dǎo)致硫熏強(qiáng)度、中和pH值波動大；單噴嘴可調(diào)節(jié)流量但不能適應(yīng)榨量的 變化；(5)如果蔗汁流量不穩(wěn)定、吸^^u不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致碌J黃爐無法正常燃燒、 S02溢出污染環(huán)境、增加硫磺用量；(6)在生產(chǎn)中蔗汁與管壁之間形成的是層 流，容易在管壁上形成大量的積垢。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝 置，通過本裝置發(fā)生的中和反應(yīng)能夠產(chǎn)生顆粒大小均勻、結(jié)構(gòu)致密的沉淀，中 和反應(yīng)速度及反應(yīng)程度明顯提高，且本裝置具有控制方便，能夠適應(yīng)榨量的波 動和設(shè)備上不會形成積垢等優(yōu)點(diǎn)，解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的反應(yīng)速度慢、 反應(yīng)不夠徹底、操作不便、不能適應(yīng)榨量的波動和管壁易積垢等問題。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是 一種制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，該 裝置主要由兩端密封的圓筒形殼體和安裝在圓筒形殼體內(nèi)帶葉片的轉(zhuǎn)軸組成，圓筒形殼體一端中上部設(shè)置有反應(yīng)液入口，另一端設(shè)置有硫熏中和汁出口，所 述的反應(yīng)液入口或是蔗汁入口或是加有石灰乳的蔗汁入口或是硫熏中和汁入 口 。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的圓筒形殼體上還設(shè)置有S02入 口 ，所述的反應(yīng)液入口是加有石灰乳的蔗汁入口 。
本實(shí)用新型的更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的圓筒形殼體上還設(shè)置有石灰乳 入口，所述的反應(yīng)液入口是蔗汁入口。
本實(shí)用新型還包括以下技術(shù)方案所述的反應(yīng)液入口、 S02入口和石灰乳 入口在圓筒形殼體上的位置或是反應(yīng)液入口、 S02入口和石灰乳入口位于同 一圓環(huán)位置；或是反應(yīng)液入口和S02入口位于同 一 圓環(huán)位置，石灰乳入口靠后。
由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型之制糖用高效石危熏中和反應(yīng)裝置具有以下 有益效果
(1) 通過本裝置發(fā)生的中和反應(yīng)能夠產(chǎn)生顆粒大小均勻、結(jié)構(gòu)致密的沉 淀在本實(shí)用新型之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置中，S02與石灰乳發(fā)生的中 和反應(yīng)，能夠產(chǎn)生顆粒大小均勻、結(jié)構(gòu)致密的沉淀，其吸附能力強(qiáng)、易于沉降；
(2) 中和反應(yīng)速度及反應(yīng)程度明顯提高、澄清劑用量減少蔗汁在本裝 置內(nèi)形成的是高湍流，在高速渦流產(chǎn)生的機(jī)械沖擊和高剪切力及空化作用下， S02與石灰乳混合充分，反應(yīng)徹底，反應(yīng)速度及反應(yīng)程度較現(xiàn)有技術(shù)明顯提高； 一方面使得殘留在清汁中的SO產(chǎn)和Ca^降低，從而降低白砂糖中的二氧化硫 及灰分，降低設(shè)備管道的積垢；另一方面，由于反應(yīng)徹底，使得硫磺、石灰的 用量減少；
(4) 控制方便，能夠適應(yīng)榨量的波動；
(5) 設(shè)備上不會形成積垢由于生產(chǎn)中蔗汁在設(shè)備內(nèi)形成的是高湍流， 故設(shè)備上不會形成積垢；
(6) 體積小，投資省。
下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置 的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。


圖1 ~圖2:本實(shí)用新型實(shí)施例一之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1:主視圖(局部剖視)；圖2:左視圖3:本實(shí)用新型實(shí)施例二之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置俯視圖；圖4:本實(shí)用新型實(shí)施例三之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置主視圖(局部剖視)。 圖5:本實(shí)用新型實(shí)施例四之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置主視圖(局部剖視)., 圖中
1—?dú)んw，2—反應(yīng)液入口，3—S02入口， 4^^灰乳入口， 5—轉(zhuǎn)軸， 6—葉片，7~"硫熏中和汁出口 。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
一種制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置(如圖1~圖2所示)，該裝置主要由 兩端密封的圓筒形殼體1和安裝在圓筒形殼體內(nèi)帶葉片6的轉(zhuǎn)軸5組成，圓筒 形殼體1 一端中上部設(shè)置有反應(yīng)液入口 2 、 S02入口 3和石灰乳入口 4，所述 的反應(yīng)液入口 2和S02入口 3位于同一圓環(huán)位置，石灰乳入口 4靠后，圓筒 形殼體1另一端下部設(shè)置有硫熏中和汁出口 7,所述的反應(yīng)液入口是蔗汁入口 。
本實(shí)施例之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置適用于制糖過程中，酸性亞硫酸 法的硫熏中和方式，即蔗汁通過反應(yīng)液入口 2進(jìn)入制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝 置中，S02通過負(fù)壓由S02入口 3吸入，在高速轉(zhuǎn)動的葉片6的作用下充分混 合，并與由石灰乳入口 4進(jìn)入的石灰乳發(fā)生中和反應(yīng)，硫熏中和汁從硫熏中和 汁出口 7排出。
實(shí)施例二
一種制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置(如圖3所示)，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例 一相同，不同之處在于所述的反應(yīng)液入口 2、 S02入口 3和石灰乳入口 4位 于同 一 圓環(huán)位置的圓筒形殼體上。
本實(shí)施例之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置適用于制糖過程中，中性亞硫酸 法的硫熏中和方式，即蔗汁、so2、石灰乳分別通過制糖用高效硫熏中和反應(yīng) 裝置上同一圓環(huán)位置分布的反應(yīng)液入口 2、 S02入口 3、石灰乳入口 4同時(shí)進(jìn) 入制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置中，在高速轉(zhuǎn)動的葉片6的作用下充分混合、 反應(yīng)，硫熏中和汁從硫熏中和汁出口 7排出。
作為實(shí)施例一和實(shí)施例二的一種變換，所述的反應(yīng)液入口 2和S02入口 3 或是反應(yīng)液入口 2、 S02入口 3和石灰乳入口 4在圓筒形殼體上的位置，也可 以不在同 一 圓環(huán)位置，只要是在圓筒形殼體一端中上部的任意位置上設(shè)置有反 應(yīng)液入口 2、 S02入口 3和石灰乳入口 4即可。實(shí)施例三
一種制糖用高效^琉熏中和反應(yīng)裝置(如圖4所示)，該裝置由兩端密封的 圓筒形殼體1和安裝在圓筒形殼體內(nèi)帶葉片6的轉(zhuǎn)軸5組成，圓筒形殼體1 一端中上部設(shè)置有反應(yīng)液入口 2和S02入口 3,所述的反應(yīng)液入口 2和S02 入口 3位于同一圓環(huán)位置，圓筒形殼體1另一端下部設(shè)置有硫熏中和汁出口 7， 所述的反應(yīng)液入口是力。有石灰乳的蔗汁入口 。
本實(shí)施例之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置適用于制糖過程中，堿性亞硫酸 法的硫熏中和方式，即將加有石灰乳的蔗汁通過反應(yīng)液入口 2進(jìn)入制糖用高效 硫熏中和反應(yīng)裝置，S02通過負(fù)壓由S02入口 3吸入，在高速轉(zhuǎn)動的葉片6的 作用下充分混合、反應(yīng)，硫熏中和汁從硫熏中和汁出口 7排出。
作為實(shí)施例三的一種變換，所述的反應(yīng)液入口 2和S02入口 3在圓筒形殼 體上的位置，也可以不在同一圓環(huán)位置，只要是在圓筒形殼體一端中上部的任 意位置上設(shè)置有反應(yīng)液入口 2和S02入口 3即可。
實(shí)施例四
一種制糖用強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)裝置(如圖5所示)，該裝置由兩端密封的 圓筒形殼體和安裝在圓筒形殼體內(nèi)帶葉片的轉(zhuǎn)軸組成，圓筒形殼體一端中上部 設(shè)置有反應(yīng)液入口 2，另一端下部設(shè)置有硫熏中和汁出口 7,所述的反應(yīng)液入 口是碌^熏中和汁入口 。
本實(shí)施例之制糖用強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)裝置適用于對原有的設(shè)備和工藝的 硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化，即蔗汁先經(jīng)過原有的設(shè)備進(jìn)行硫熏中和，隨后硫熏中 和汁從反應(yīng)液入口 2進(jìn)入本實(shí)施例之制糖用強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)裝置進(jìn)一步強(qiáng) 化，實(shí)現(xiàn)S032—和Ca^反應(yīng)更加充分，提高澄清M色效果、降低清汁中S(V畫 和Ca^的殘留量。
本實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三所述的制糖用高效〃琉熏中和反應(yīng)裝置， 只需將其上的S02入口 3和石灰乳入口 4密封，就可用作強(qiáng)化^^熏中和反應(yīng)裝置。
作為本實(shí)用新型各實(shí)施例的一種變換，所述的硫熏中和汁出口 7也可以不 設(shè)置在圓筒形殼體1另一端的下部，而是設(shè)置在筒形殼體另一端的其他任意位 置或是其端頭上。
工作過程
本實(shí)用新型之制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置利用高速渦流產(chǎn)生的機(jī)械沖擊和高剪切力及空化作用的原理，工作時(shí)，反應(yīng)液、石灰乳分別通過反應(yīng)液入 口和石灰乳入口進(jìn)入制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置中，并在制糖用高效硫熏中
和反應(yīng)裝置內(nèi)與S02入口負(fù)壓吸收的S02進(jìn)行中和反應(yīng)；反應(yīng)過程中，控制帶 有葉片的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為300~ 10000rpm,進(jìn)入反應(yīng)裝置中的蔗汁、石灰乳和 S02在葉片的作用下充分混合，形成一種連續(xù)的、薄層的、圓柱狀的、動態(tài)的、 高速渦流的流動層，在此流動層中S02與液體的接觸面大大增加，混合充分， 同時(shí)在高速渦流產(chǎn)生的機(jī)械沖擊和高剪切力及空化作用下，使得中和反應(yīng)速度 及反應(yīng)程度明顯提高。本實(shí)用新型正是利用了制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置中 形成的高速渦流，加強(qiáng)氣-液兩相流體的混合，使參與反應(yīng)的分子基團(tuán)充分接 觸，強(qiáng)化熱、質(zhì)傳遞，同時(shí)在高速渦流產(chǎn)生的機(jī)械沖擊和高剪切力及空化作用 下實(shí)現(xiàn)硫熏中和反應(yīng)的強(qiáng)化。
權(quán)利要求1.一種制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，其特征在于該裝置主要由兩端密封的圓筒形殼體和安裝在圓筒形殼體內(nèi)帶葉片的轉(zhuǎn)軸組成，圓筒形殼體一端中上部設(shè)置有反應(yīng)液入口，另一端設(shè)置有硫熏中和汁出口，所述的反應(yīng)液入口或是蔗汁入口或是加有石灰乳的蔗汁入口或是硫熏中和汁入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，其特征在于 所述的圓筒形殼體上還設(shè)置有S02入口 ，所述的反應(yīng)液入口是加有石灰乳的蔗 汁入口 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，其特征在于 所述的圓筒形殼體上還設(shè)置有石灰乳入口 ，所述的反應(yīng)液入口是蔗汁入口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，其特征在于所述的反應(yīng)液入口和S02入口在圓筒形殼體上的位置是反應(yīng)液入口和S02 入口位于同一圓環(huán)位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，其特征在于 所述的反應(yīng)液入口、 S02入口和石灰乳入口在圓筒形殼體上的位置是反應(yīng)液入口、 S02入口和石灰乳入口位于同一圓環(huán)位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，其特征在于 所述的反應(yīng)液入口、 S02入口和石灰乳入口在圓筒形殼體上的位置是反應(yīng)液 入口和S02入口位于同一圓環(huán)位置，石灰乳入口靠后。
專利摘要一種制糖用高效硫熏中和反應(yīng)裝置，該裝置主要由兩端密封的圓筒形殼體、安裝在圓筒形殼體內(nèi)帶葉片的轉(zhuǎn)軸組成，圓筒形殼體一端中上部設(shè)置有反應(yīng)液入口、石灰乳入口和SO₂入口，另一端設(shè)置有硫熏中和汁出口，所述的反應(yīng)液入口或是蔗汁入口或是加有石灰乳的蔗汁入口或是硫熏中和汁入口。通過本實(shí)用新型發(fā)生的中和反應(yīng)能夠產(chǎn)生顆粒大小均勻、結(jié)構(gòu)致密的沉淀，中和反應(yīng)速度及反應(yīng)程度明顯提高，本實(shí)用新型還具有控制方便，能夠適應(yīng)榨量的波動，設(shè)備上不會形成積垢和體積小，投資省等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C13B20/00GK201351163SQ20082011374
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者李利軍, 鋒 楊, 黃永春 申請人:廣西工學(xué)院