專利名稱：一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制糖工藝方法，尤其涉及一種改進(jìn)的強(qiáng)化蔗汁硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清 工藝方法。
背景技術(shù)：
白砂糖色值和含硫量是白砂糖最重要、技術(shù)難度最大的質(zhì)量指標(biāo)。糖廠的脫色是通過(guò)澄 清工序完成的。在目前最普遍采用的亞硫酸法澄清工藝中，通過(guò)添加S02、石灰乳和磷酸， 形成亞硫酸韓沉淀和磷酸韓沉淀從而將糖汁中的膠體、色素吸附而除去。因而，亞硫酸韓沉 淀和磷酸鈣沉淀對(duì)膠體色素的吸附能力直接影響到澄清脫色效果。另一方面，由于S02和石 灰的加入，增加了蔗汁中的S032—和Ca2+含量，在后續(xù)的中和反應(yīng)中，反應(yīng)速度及反應(yīng)程度將 直接影響到清汁中S032—和Ca2+的殘留量，并最終影響到成品白砂糖的含硫量、灰分含量以及 設(shè)備管道的積垢情況等。
雖然亞硫酸法澄清工藝有著悠久的歷史，工藝已相當(dāng)成熟，但是，制糖生產(chǎn)過(guò)程中的硫 熏中和反應(yīng)還普遍存在不少問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)蔗汁吸收S02速度慢且不 充分；(2)石灰乳與S02反應(yīng)不夠完全；(3)亞硫酸鈣沉淀顆粒不結(jié)實(shí)，粒度不均勻。
上述情況會(huì)造成如下危害(1)后續(xù)工序蔗汁PH波動(dòng)，影響糖汁質(zhì)量；(2)清汁中 S02殘留量大，最終導(dǎo)致成品白砂糖中含硫量高，使白砂糖降級(jí)；(3)糖汁殘留鈣鹽含量高 ，導(dǎo)致產(chǎn)品灰分高、設(shè)備管道積垢嚴(yán)重；(4)糖汁中無(wú)機(jī)物的含量高，從而使造蜜率升高 ，糖分收回率降低；(5)石灰與S02反應(yīng)不完全，造成硫熏強(qiáng)度低，S02得不到充分利用， 硫磺用量大；(6)由于CaS03顆粒不結(jié)實(shí)，吸附和沉降性能下降，脫色效果差。
脫色效果受到亞硫酸鈣沉淀的吸附性能及沉淀顆粒密度即致密程度的影響，而S02殘留 則是未參與反應(yīng)的S02或S032—，實(shí)質(zhì)上是由中和反應(yīng)程度和速度決定的，因而，若能夠在特 定的條件下，加快中和反應(yīng)速度和加大反應(yīng)程度，并使沉淀顆粒結(jié)實(shí)致密，就能夠達(dá)到提高 脫色率、降低糖汁中S02殘留量的雙重效果。因此，如何提高中和反應(yīng)速度和反應(yīng)程度，是 提高脫色效果、降低殘硫量的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能提高硫熏中和反應(yīng)速度和反應(yīng)程度，并使沉淀 顆粒結(jié)實(shí)均勻，能夠提高脫色效果、降低糖汁中S02殘留量的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清
4方法，以克服上述采用亞硫酸法澄清工藝進(jìn)行制糖生產(chǎn)過(guò)程中硫熏中和反應(yīng)存在的技術(shù)問(wèn)題，消除其產(chǎn)生的危害。
解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是 一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，采用亞硫酸法澄清工藝，包括預(yù)灰、 一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，所述的硫熏中和工序包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟或者是全部或部分混合蔗汁結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，S卩將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次加熱后的混合蔗汁全部或部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng)裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，或者是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的蔗汁全部或部分通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化。
硫熏中和反應(yīng)的方法的化學(xué)原理如下
在蔗汁的硫熏中和過(guò)程中，S032—和"2+的化學(xué)反應(yīng)式如下S032 (aq)+Ca2+(aq) ^^CaSO3(s)
(溶液中的離子) (沉淀)
在一定條件下，蔗汁中的S032—和C^+反應(yīng)生成CaS03沉淀，同時(shí)CaS03沉淀中的S0^一和C^+在水分子的作用下，也可不斷地從晶體表面溶解進(jìn)入溶液中，g卩CaS03與溶液中的S032—和Ca"之間存在一平衡，該溶液即為CaS03的飽和溶液，此時(shí)，[S032—] X [Ca2+]=Ksp (CaS03)。要使溶液中的S032—和Ca"反應(yīng)生成CaS03沉淀，必須滿足[S032—] X [Ca2+] > Ksp (CaS03)，即S032—和C^+濃度的乘積要大于一臨界值Ksp (CaS03)。實(shí)際上，在飽和濃度條件下，溶液并不能自發(fā)地析出沉淀或晶體，只有在S032—和"2+過(guò)飽和度(常以過(guò)飽和系數(shù)表示)超過(guò)一定限度后，過(guò)飽和溶液才會(huì)開始析出沉淀并不斷長(zhǎng)大。而能夠析出晶體或沉淀所要求的過(guò)飽和系數(shù)的大小受到多種因素的影響，如有無(wú)攪拌、攪拌強(qiáng)度大小、有無(wú)晶種、晶種大小與多寡、有無(wú)冷卻及其速度快慢等，即在不同條件下，析出CaS03所要求的臨界過(guò)飽和系數(shù)是不相同的。
另一方面，從以上中和反應(yīng)的化學(xué)原理可以看出，無(wú)論在什么條件下，蔗汁中總是存在未反應(yīng)的S032—和Ca2、即體系中S032—和Ca"是無(wú)法消失的，但可以通過(guò)特定的方法，使CaS03晶體析出或長(zhǎng)大所要求的S032—和"2+濃度降低，即在較低的S0;j2—和"2+濃度條件下便能夠充分的析出沉淀，或使晶體繼續(xù)長(zhǎng)大，從而保持蔗汁殘留的S032—和Ca2+在最低的限度。這就是提高脫色效果，減少糖汁中S02或S032—、 "2+的有效途徑，也就是本發(fā)明的核心原理。
因此，本發(fā)明之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是(1) 殘留的S0Z—含量低
硫熏中和后經(jīng)過(guò)沉降澄清得到的蔗汁中so32—的含量，直接影響到白砂糖中二氧化硫的含
量。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)的提高，白砂糖的二氧化硫含量要求有進(jìn)一步降低的趨勢(shì)。因此如何有效減少白砂糖中二氧化硫含量，是糖廠面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，尤其在生產(chǎn)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)更加容易產(chǎn)生二氧化硫含量超標(biāo)的情況。本發(fā)明的實(shí)施，使蔗汁硫熏中和反應(yīng)在渦流反應(yīng)裝置進(jìn)行，渦流反應(yīng)裝置中產(chǎn)生強(qiáng)烈的空化效應(yīng)。空化的聚能效應(yīng)能給過(guò)飽和溶液提供能量，提高整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)能，在極小的空間和極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生沖擊波和射流，并
且界面效應(yīng)降低了結(jié)晶能，使沉淀的生成和長(zhǎng)大速率提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，結(jié)果是S032—和(^2+過(guò)飽和溶液在介穩(wěn)區(qū)(較低過(guò)飽和度)就可以實(shí)現(xiàn)CaS03沉淀的形成和長(zhǎng)大，大大降低了清汁中S032—的含量(和現(xiàn)有的硫熏中和方法相比，S032—?dú)埩袅拷档?5%以上)，從而為最終降低白砂糖成品中的殘硫量提供了必要條件。渦流反應(yīng)裝置對(duì)中和汁體系的強(qiáng)化的原理與上述原理相同。
(2) 殘留的"2+含量低
糖汁殘留Ca2+含量高， 一方面會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品灰分高，降低產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)糖汁中無(wú)機(jī)物的含量高，會(huì)使造蜜率升高，糖分收回率降低；另一方面，糖汁中殘留的Ca2+等無(wú)機(jī)鹽，會(huì)使設(shè)備管道積垢嚴(yán)重，降低傳熱效率，增加能耗和降低生產(chǎn)效率。本發(fā)明的實(shí)施，由于渦流的產(chǎn)生使得S032—和Ca2+過(guò)飽和溶液在介穩(wěn)定區(qū)就可以實(shí)現(xiàn)CaS03沉淀的形成和長(zhǎng)大，大大降低了清汁中Ca"的含量(和現(xiàn)有的硫熏中和方法相比，"2+殘留量降低25%以上)，從而避免了由于蔗汁中殘留Ca2+較多而導(dǎo)致的諸如產(chǎn)品灰分高、糖分收回率降低、增加設(shè)備管道的積垢等不利影響。
(3) 反應(yīng)速度快，反應(yīng)程度高，沉淀顆粒結(jié)實(shí)，吸附性能好在制糖澄清過(guò)程，主要是靠S032—和Ca"反應(yīng)形成CaS03沉淀以及P043—和Ca"反應(yīng)形成
Ca3 (P04) 2沉淀從而將糖汁中的膠體、色素吸附而除去。亞硫酸鈣沉淀和磷酸鈣沉淀對(duì)膠體色素的吸附能力直接影響到澄清脫色效果，而沉淀顆粒的結(jié)實(shí)程度，即密度大小又直接影響到其沉降性能。在渦流條件下，由于渦流形成的高湍流以及產(chǎn)生的標(biāo)棧瘆作用等效應(yīng)，使得反應(yīng)體系具有良好的混合作用，加速反應(yīng)離子的充分接觸，從而使得反應(yīng)速度加快，同時(shí)使得生成的CaS03沉淀顆粒結(jié)實(shí)，沉降速度快，泥汁體積少，過(guò)濾性能好。另一方面，由于反應(yīng)速度快，形成的沉淀顆粒表面新鮮，顆粒對(duì)蔗汁中膠體、色素等雜質(zhì)等吸附能力強(qiáng)，提高了蔗汁的澄清脫色效果。此外，S032—和Ca2+反應(yīng)形成CaS03沉淀的反應(yīng)速度快，會(huì)使得S02吸收充分，提高S02的利用率，加大反應(yīng)程度；同時(shí)，S02的快速穩(wěn)定吸收還會(huì)使體系pH維持穩(wěn)
6定，避免由于局部過(guò)酸使蔗糖轉(zhuǎn)化，造成蔗糖損失，或局部過(guò)堿會(huì)使還原糖分解，影響蔗汁質(zhì)量。
(4)產(chǎn)生的沉淀顆粒均勻S032—和Ca2+反應(yīng)形成CaS03沉淀顆粒的大小均勻性影響到顆粒在沉降器中沉降的穩(wěn)定性及均衡性。如果顆粒不均勻，會(huì)造成沉降器中沉降不均勻，局部沉降過(guò)快，而局部沉降過(guò)慢，嚴(yán)重時(shí)還可能使沉降器中出現(xiàn)對(duì)流翻滾情況，造成沉降效果變差，降低清凈效率。因而，CaS03沉淀顆粒大小均勻性是保證或提高沉降效果從而提高清凈效率的關(guān)鍵因素之一。本發(fā)明的實(shí)施，使得硫熏中和反應(yīng)體系在高湍流狀態(tài)及標(biāo)棧瘆效應(yīng)的作用下，S032—和"2+反應(yīng)形成CaS03沉淀顆粒尺寸范圍分布較窄，顆粒均勻，增加了蔗汁澄清過(guò)程的穩(wěn)定性，提高澄清效果。
下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1:本發(fā)明實(shí)施例一之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框圖；圖2:本發(fā)明實(shí)施例二之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框圖；圖3:本發(fā)明實(shí)施例三之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框圖；圖4:本發(fā)明實(shí)施例四之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框圖；圖5:本發(fā)明實(shí)施例四 一種變換之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框
圖6:本發(fā)明實(shí)施例五之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框圖7:本發(fā)明實(shí)施例五一種變換之一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法的工藝流程框圖。
圖8 圖9:實(shí)施例一至實(shí)施例三所采用的渦流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖8:主視圖； 圖9:左視圖10:實(shí)施例一至實(shí)施例三所采用的渦流泵結(jié)構(gòu)示意圖ll:實(shí)施例四和實(shí)施例五所采用的渦流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖12:實(shí)施例四和實(shí)施例五所采用的渦流泵結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法(參見(jiàn)圖l)，采用亞硫酸法澄清工藝，包括預(yù)
7灰、 一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，所述的硫熏中和工序包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，它是將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次加熱后的混合蔗汁，全部通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng)裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)后的蔗汁再按常規(guī)進(jìn)入二次加熱和沉降工序，蔗汁在渦流反應(yīng)裝置中的反應(yīng)時(shí)間為0.05s，在強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟中，在渦流反應(yīng)裝置中加入的石灰乳(Ca(0H)2)和S02的量與通入渦流反應(yīng)裝置未經(jīng)硫熏中和的蔗汁的重量比分別是0. 1 0. 4%、 0. 08 0. 35%。
實(shí)施例二
一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法(參見(jiàn)圖2)，采用亞硫酸法澄清工藝，包括常規(guī)的預(yù)灰、 一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，所述的硫熏中和工序還包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，它是將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次加熱后的混合蔗汁，部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng)裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，另一部分經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次加熱后的蔗汁通過(guò)傳統(tǒng)反應(yīng)裝置進(jìn)行硫熏中和，然后將經(jīng)過(guò)強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)后的蔗汁與另一部分通過(guò)傳統(tǒng)反應(yīng)裝置進(jìn)行硫熏中和后的蔗汁混合后，再按常規(guī)進(jìn)入二次加熱和沉降工序，蔗汁在渦流反應(yīng)裝置中的反應(yīng)時(shí)間為2s，在強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟中，在渦流反應(yīng)裝置中加入的石灰乳(Ca(0H)2)和S02的量與通入渦流反應(yīng)裝置未經(jīng)硫熏中和的蔗汁的重量比分別是O. 1 0. 4%、 0. 08 0. 35%。
實(shí)施例三
一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法(參見(jiàn)圖3)，采用亞硫酸法澄清工藝，包括常規(guī)的預(yù)灰、 一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，所述的硫熏中和工序還包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次加熱后的混合蔗汁，部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng)裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，該進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)后的蔗汁再與另一部分尚未硫熏中和反應(yīng)的混合蔗汁混合后，再按常規(guī)進(jìn)行硫熏中和、二次加熱和沉降工序，蔗汁在渦流反應(yīng)裝置中的反應(yīng)時(shí)間為3s，在強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟中，在渦流反應(yīng)裝置中加入的石灰乳(Ca(0H)2)和S02的量與通入渦流反應(yīng)裝置未經(jīng)硫熏中和的蔗汁的重量比分別是O. 01 0. 2%、 0. 008 0. 18%。
本發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三所采用的渦流反應(yīng)裝置是渦流反應(yīng)器該渦流反
8應(yīng)器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，圓筒形殼體l另一端下部設(shè)置有硫熏中和汁出口7，所述的反應(yīng)液入口是混合蔗汁入口 (參見(jiàn)圖8 圖9)。
作為一種變換本發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三所采用的渦流反應(yīng)裝置也可以是渦流泵該渦流泵主要由泵體14、泵蓋16、轉(zhuǎn)軸15和安裝在轉(zhuǎn)軸上帶有葉片18的葉輪19組成，泵體中上部分別開有吸入口 141和硫熏中和汁出口 17 ，所述的吸入口與帶有反應(yīng)液入口 11 、石灰乳入口12和S02入口13的吸入管連接，所述的反應(yīng)液入口是混合蔗汁入口 (參見(jiàn)圖IO)
實(shí)施例四
一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法(參見(jiàn)圖4)，采用亞硫酸法澄清工藝，包括常規(guī)的預(yù)灰、 一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，所述的硫熏中和工序還包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的蔗汁全部通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化，蔗汁在渦流反應(yīng)裝置中的反應(yīng)時(shí)間為O. ls;該強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟設(shè)置在傳統(tǒng)硫熏中和工序之后、二次加熱工序之前，所述的傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝包括酸性亞硫酸法、堿性亞硫酸法、中性亞硫酸法或者是磷酸亞硫酸法。
作為本實(shí)施例的一種變換，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟也可以設(shè)置在二次加熱工序之后、沉降工序之前(參見(jiàn)圖5)。
實(shí)施例五
一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法(參見(jiàn)圖6)，采用亞硫酸法澄清工藝，包括常
規(guī)的預(yù)灰、 一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，所述的硫熏中和工序還包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的蔗汁部分通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化，強(qiáng)化反應(yīng)后的蔗汁再與另一部分未經(jīng)強(qiáng)化反應(yīng)的硫熏中和后的蔗汁混合，蔗
汁在渦流反應(yīng)裝置中的反應(yīng)時(shí)間為4s，該強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟設(shè)置在傳統(tǒng)硫熏中和工序之后、二次加熱工序之前，所述的傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝包括酸性亞硫酸法、堿性亞硫酸法、中性亞硫酸法或者是磷酸亞硫酸法。
作為本實(shí)施例的一種變換，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟也可以設(shè)置在二次加熱工序之后、沉降工序之前(參見(jiàn)圖7)。
本發(fā)明實(shí)施例四和實(shí)施例五所采用的渦流反應(yīng)裝置是渦流反應(yīng)器該渦流反應(yīng)器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l一端中上部設(shè)置有反應(yīng)液入口2，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
口是硫熏中和后的蔗汁入口 (參見(jiàn)圖ll)。
作為一種變換本發(fā)明實(shí)施例四和實(shí)施例五所采用的渦流反應(yīng)裝置也可以是渦流泵該渦
流泵主要由泵體14、泵蓋16、轉(zhuǎn)軸15和安裝在轉(zhuǎn)軸上帶有葉片18的葉輪19組成，泵體中上部分別開有吸入口 141和硫熏中和汁出口 17 ，所述的吸入口與帶有反應(yīng)液入口 11的吸入管連接，所述的反應(yīng)液入口是硫熏中和后的蔗汁入口 (參見(jiàn)圖12)。
作為本發(fā)明各實(shí)施例的又一種變換，所述的渦流反應(yīng)裝置也可以采用其他結(jié)構(gòu)，只要是
能夠產(chǎn)生強(qiáng)的機(jī)械沖擊力及強(qiáng)的剪切力、并能夠產(chǎn)生空化作用的高速渦流反應(yīng)裝置即可。
作為本發(fā)明各實(shí)施例的又一種變換，所述的蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置的時(shí)間可以根據(jù)需要
減少或增加， 一般為0.01 5s。
本發(fā)明各實(shí)施例所述的預(yù)灰、 一次加熱、傳統(tǒng)硫熏中和、二次加熱和沉降工序的工藝過(guò)
程與常規(guī)采用亞硫酸法澄清的制糖澄清工藝方法相同，此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例二、實(shí)施例三和實(shí)施例五雖然只有一部分蔗汁通過(guò)渦流反應(yīng)裝置進(jìn)行硫熏
中和，但在渦流反應(yīng)裝置中，由于高度湍流和標(biāo)棧瘆效應(yīng)的綜合作用，使蔗汁中能夠產(chǎn)生大
量微細(xì)CaS03顆粒(納米級(jí))，這些顆粒能夠作為晶核，使傳統(tǒng)的硫熏中和裝置的中和汁中
CaS03顆粒更易于沉淀析出，使反應(yīng)更加徹底，最終的深沉顆粒更加均勻、粗大，從而提高
清凈效率。
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權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，采用亞硫酸法澄清工藝，包括預(yù)灰、一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，其特征在于所述的硫熏中和工序包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟或者是全部或部分混合蔗汁結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，即將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、一次加熱后的混合蔗汁全部或部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(OH)2)和SO2也同時(shí)加入渦流反應(yīng)裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，或者是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的蔗汁全部或部分通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，其 特征在于所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，它是將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次 加熱后的混合蔗汁，全部通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng) 裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)后的蔗汁再按常規(guī)進(jìn)入 二次加熱和沉降工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，其 特征在于所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，它是將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次 加熱后的混合蔗汁，部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng) 裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，另一部分經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次加熱后的混合蔗 汁通過(guò)傳統(tǒng)反應(yīng)裝置進(jìn)行硫熏中和，然后將經(jīng)過(guò)強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)后的蔗汁與另一部分通過(guò) 傳統(tǒng)反應(yīng)裝置進(jìn)行硫熏中和后的蔗汁混合后，再按常規(guī)進(jìn)入二次加熱和沉降工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，其 特征在于所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，它是將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、 一次 加熱后的混合蔗汁，部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳(Ca(0H)2)和S02也同時(shí)加入渦流反應(yīng) 裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，該進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)后的蔗汁再與另 一部分尚未硫熏中和反應(yīng)的混合蔗汁混合后，再按常規(guī)進(jìn)行硫熏中和、二次加熱和沉降工序
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，其 特征在于所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的 蔗汁全部通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化，該強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟或是設(shè)置 在傳統(tǒng)硫熏中和工序之后、二次加熱工序之前或是設(shè)置在二次加熱工序之后、沉降工序之前 ，所述的傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝包括酸性亞硫酸法、堿性亞硫酸法、中性亞硫酸法或者是 磷酸亞硫酸法。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，其 特征在于所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的 蔗汁部分通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化，強(qiáng)化反應(yīng)后的蔗汁再與另一部分未 經(jīng)強(qiáng)化反應(yīng)的硫熏中和后的蔗汁混合，該強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟或是設(shè)置在傳統(tǒng)硫熏中和工 序之后、二次加熱工序之前或是設(shè)置在二次加熱工序之后、沉降工序之前，所述的傳統(tǒng)的亞 硫酸法澄清工藝包括酸性亞硫酸法、堿性亞硫酸法、中性亞硫酸法或者是磷酸亞硫酸法。
7.根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5或6所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗 汁澄清方法，其特征在于所述的渦流反應(yīng)裝置是一種能夠產(chǎn)生強(qiáng)的機(jī)械沖擊力及強(qiáng)的剪切力、并能夠產(chǎn)生空化作用的高速渦流反應(yīng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5或6所述的一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗 汁澄清方法，其特征在于所述的蔗汁在渦流反應(yīng)裝置中的反應(yīng)時(shí)間是0.01 5s。
全文摘要
一種強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)的蔗汁澄清方法，涉及一種制糖澄清工藝方法，采用亞硫酸法澄清工藝，包括預(yù)灰、一次加熱、硫熏中和、二次加熱和沉降工序，硫熏中和工序包括一個(gè)將蔗汁通入渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行反應(yīng)的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟，所述的強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)步驟或者是全部或部分混合蔗汁結(jié)合硫熏中和工序進(jìn)行，即將經(jīng)過(guò)預(yù)灰、一次加熱后的混合蔗汁全部或部分通入渦流反應(yīng)裝置，石灰乳和SO₂也同時(shí)加入渦流反應(yīng)裝置，在渦流反應(yīng)裝置中進(jìn)行強(qiáng)化硫熏中和反應(yīng)，或者是在傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝中，將硫熏中和后的蔗汁全部或部分通入渦流反應(yīng)裝置，對(duì)硫熏中和反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化。本發(fā)明能提高硫熏中和反應(yīng)速度和反應(yīng)程度，提高脫色效果、降低白砂糖殘硫量。
文檔編號(hào)A23L1/09GK101485409SQ20091030042
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者李利軍, 鋒 楊, 黃永春 申請(qǐng)人:廣西工學(xué)院