本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域,具體是一種膜法制糖濃縮液的處理設(shè)備。
背景技術(shù):
目前,國(guó)際上通用的白砂糖生產(chǎn)方法主要有石灰法、亞硫酸法和碳酸法,或者輔以離子交換法生產(chǎn)精制糖,這些方法都屬于化學(xué)澄清范疇,在澄清過程中需要添加一定量的CaO、H3PO4、聚丙烯酰胺(PAM)等化學(xué)助劑作為澄清劑,不僅會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的環(huán)境污染問題,還會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)。使用膜分離技術(shù)來(lái)過濾澄清甘蔗汁取代傳統(tǒng)的制糖澄清過程,不僅可以解決傳統(tǒng)制糖工藝中存在的上述問題,還可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的甘蔗澄清汁,從而提高生產(chǎn)效率及成品糖的品質(zhì)。
在使用膜分離技術(shù)處理甘蔗汁時(shí),甘蔗汁中細(xì)小的蔗糠蔗屑、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體、色素、泥土等非糖雜質(zhì)無(wú)法透過膜層,從而被截留下來(lái),截留下來(lái)的物質(zhì)即為濃縮液。膜過濾甘蔗混合汁產(chǎn)生的濃縮液和過濾清汁產(chǎn)生的濃縮液中雜質(zhì)的成分及其含量差異很大,其成分非常復(fù)雜,富集大量的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)、淀粉及葡聚糖等大分子物質(zhì),粘度大,顆粒具有無(wú)定形性,處理難度大。采用上浮、沉降、過濾、高速離心分離、臥螺離心等多種方法處理濃縮液,效果都不理想。濃縮液的純度在65%~85%之間,仍含有較多的糖分,直接排放不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且污染環(huán)境。因此,如何有效的處理濃縮液從而回收其中的糖分是膜分離技術(shù)應(yīng)用于制糖過程中的一大難題,已成為膜法制糖工藝的技術(shù)瓶頸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種綠色、有效的處理濃縮液的方法從而回收其中的糖分。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種膜法制糖濃縮液的處理設(shè)備,包括依次連接的第一列管式換熱器、濃縮液儲(chǔ)存罐、陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐、陶瓷膜組件、第二列管式換熱器、陶瓷膜清液罐、有機(jī)納濾或反滲透膜組件、納濾或反滲透膜清液罐和鍋爐。
還包括清汁箱和一效或二效汽凝水水源,并且具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系如下:
濃縮液儲(chǔ)存罐的出口通過三通管分成兩路,一路連接至第一列管式換熱器的進(jìn)料口,第一列管式換熱器的出料口連接返回至濃縮液儲(chǔ)存罐,另一路連接至陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐,
陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐的出口連接至陶瓷膜組件的入口,陶瓷膜組件的濃縮液出口連接返回至陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐,陶瓷膜組件的清液出口連接至第二列管式換熱器的進(jìn)料口,第二列管式換熱器的出料口連接至陶瓷膜清液罐,
陶瓷膜清液罐的出口通過三通管分成兩路,一路連接至清汁箱,另一路連接至有機(jī)納濾或反滲透膜組件的入口;
有機(jī)納濾或反滲透膜組件的濃縮液出口連接返回至陶瓷膜清液罐,有機(jī)納濾或反滲透膜組件的清液出口連接至納濾或反滲透膜清液罐,納濾或反滲透膜清液罐的出口連接至鍋爐;
一效或二效汽凝水水源連接至陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐,
物料在第一列管式換熱器和第二列管式換熱器的管程流動(dòng),第一列管式換熱器的殼程通入蒸汽,第二列管式換熱器的殼程通入冷卻水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明具備的有益效果:
(1)在處理濃縮液的過程中,回收了濃縮液中的絕大部分糖分,提高了糖廠的經(jīng)濟(jì)效益,解決了膜法制糖濃縮液難處理的技術(shù)問題。
(2)在處理濃縮液的過程中,不僅沒有添加任何化學(xué)試劑、操作過程簡(jiǎn)單,能耗低,而且綠色環(huán)保、不污染環(huán)境。
(3)本發(fā)明得到的澄清汁品質(zhì)高,可以直接用于白砂糖生產(chǎn)。
(4)得到的納濾、反滲透水(過濾液),不含二價(jià)離子及其它雜質(zhì),硬度低,可以作為糖廠鍋爐的軟化水,去除鍋爐中常見的結(jié)垢,提高傳熱效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的膜法制糖濃縮液的處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:
1、濃縮液儲(chǔ)存罐;2、第一列管式換熱器;3、陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐;4、陶瓷膜組件;5、第二列管式換熱器;6、陶瓷膜清液罐;7、有機(jī)納濾或反滲透膜組件;8、納濾或反滲透膜清液罐;9、一效或二效汽凝水水源;10、鍋爐;11、清汁箱;12、泵;13、閥門;
21、第一列管式換熱器的進(jìn)料口;22、第一列管式換熱器的出料口;23、第一列管式換熱器的加熱蒸汽進(jìn)口;24、第一列管式換熱器的汽凝水出口;
51、第二列管式換熱器的進(jìn)料口;52、第二列管式換熱器的出料口;53、第二列管式換熱器的冷卻水進(jìn)口;54、第二列管式換熱器的冷卻水出口。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1
一種膜法制糖濃縮液的處理設(shè)備,包括依次連接的第一列管式換熱器2、濃縮液儲(chǔ)存罐1、陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐3、陶瓷膜組件4、第二列管式換熱器5、陶瓷膜清液罐6、有機(jī)納濾或反滲透膜組件7、納濾或反滲透膜清液罐8和鍋爐10。
還包括清汁箱11和一效或二效汽凝水水源9,并且具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系如下:
濃縮液儲(chǔ)存罐1的出口通過三通管分成兩路,一路連接至第一列管式換熱器2的進(jìn)料口21,第一列管式換熱器2的出料口22連接返回至濃縮液儲(chǔ)存罐1,另一路連接至陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐3,
陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐3的出口連接至陶瓷膜組件4的入口,陶瓷膜組件4的濃縮液出口連接返回至陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐3,陶瓷膜組件4的清液出口連接至第二列管式換熱器5的進(jìn)料口51,第二列管式換熱器5的出料口52連接至陶瓷膜清液罐6,
陶瓷膜清液罐6的出口通過三通管分成兩路,一路連接至清汁箱11,另一路連接至有機(jī)納濾或反滲透膜組件7的入口;
有機(jī)納濾或反滲透膜組件7的濃縮液出口連接返回至陶瓷膜清液罐6,有機(jī)納濾或反滲透膜組件7的清液出口連接至納濾或反滲透膜清液罐8,納濾或反滲透膜清液罐8的出口連接至鍋爐10;
一效或二效汽凝水水源9連接至陶瓷膜原料液儲(chǔ)存罐3。
物料在第一列管式換熱器2和第二列管式換熱器5的管程流動(dòng),第一列管式換熱器2的殼程通入蒸汽,第二列管式換熱器5的殼程通入冷卻水。
工作原理:
濃縮液經(jīng)第一列管式換熱器加熱至80~95℃后,進(jìn)入到陶瓷膜原料液罐中,然后邊使用陶瓷膜組件過濾邊往陶瓷膜原料液罐中加入糖廠的一效、二效汽凝水直至濃縮液的濃度≤2.0°Brix即可排掉,這樣便可充分回收濃縮液中的糖分至滲透液中。由于稀釋之后滲透液的錘度較低,因此滲透液再經(jīng)過第二列管式換熱器降溫至≤60℃后,使用有機(jī)納濾、反滲透膜組件濃縮滲透液,使其錘度≥15°Brix,濃縮后的滲透液即可直接送去糖廠的清汁箱,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、煮糖結(jié)晶后即可得到白砂糖,而納濾、反滲透的滲透液可直接作為糖廠的鍋爐用水。