碳酸氫鈣飽充澄清糖廠(chǎng)二壓汁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制糖技術(shù)領(lǐng)域，具體是碳酸氫鈣飽充澄清糖廠(chǎng)二壓汁的方法，所述的 二壓汁為糖廠(chǎng)壓榨甘蔗過(guò)程中的第二座壓榨機(jī)所壓出來(lái)的蔗汁。
【背景技術(shù)】
[0002] 廣西是我國(guó)的蔗糖產(chǎn)業(yè)基地，蔗糖業(yè)是廣西工業(yè)產(chǎn)值和稅收的重要支柱，又是 廣西區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年計(jì)劃中重要的發(fā)展方向，2007/2008榨季食糖 產(chǎn)量941. 04萬(wàn)噸，占全國(guó)總產(chǎn)糖量的63. 41%。隨著消費(fèi)者對(duì)白糖食品質(zhì)量和安全要求的 提高，對(duì)產(chǎn)品糖的質(zhì)量也提出了更高的要求。2006年3月我國(guó)頒布了新的白砂糖國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)GB317-2006,色值和殘硫量調(diào)整至與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，顯著提高了白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要 求。
[0003] 蔗汁澄清是制糖過(guò)程中對(duì)糖品質(zhì)量、收回及能耗等產(chǎn)生關(guān)鍵影響的過(guò)程，其澄清 效果對(duì)糖品質(zhì)量、收回、節(jié)能、環(huán)保、降耗等均產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。我國(guó)糖廠(chǎng)主要采用亞硫酸法 和碳酸法蔗汁澄清工藝生產(chǎn)白糖。其中，亞硫酸法生產(chǎn)的白糖二氧化硫含量較高，而碳酸法 生產(chǎn)的白糖質(zhì)量雖然比亞硫酸法生產(chǎn)的白糖質(zhì)量好，但成本較高，而且產(chǎn)生大量的碳酸鈣 堿性濾泥，對(duì)環(huán)境造成污染。由于地理?xiàng)l件、人口及甘蔗生產(chǎn)方式等因素的制約，我區(qū)糖料 蔗生產(chǎn)成本顯著高于世界主要產(chǎn)糖國(guó)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。因此我國(guó)甘蔗制糖工業(yè)面臨提高 產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的雙重壓力。
[0004] 為了改進(jìn)制糖澄清工藝，研究者們一直不懈努力，探索新的澄清理論與工藝。一直 以來(lái)，我國(guó)科技工作者進(jìn)行了不懈的努力，其中典型的成果包括： 1、輕工部甘蔗糖業(yè)研究所進(jìn)行了蔗汁的堿性預(yù)灰上浮澄清的研究，該工藝在臺(tái)山縣 新寧糖廠(chǎng)經(jīng)過(guò)了兩個(gè)榨季的試驗(yàn)，其清凈效率為亞硫酸法的一倍以上，白糖色值平均為 123IU，二氧化硫含量為7. 18mg/kg，每千噸甘蔗多產(chǎn)糖1. 32噸，該成果被評(píng)定為"國(guó)內(nèi)領(lǐng) 先水平"。
[0005] 2、云南甘蔗糖業(yè)研究所進(jìn)行了蔗汁的堿性磷酸浮沉澄清與亞硫酸法澄清相結(jié)合 的工藝的研究，取得良好的清凈效果。
[0006] 3、廣東糖紙公司的霍漢鎮(zhèn)高工進(jìn)行了混合汁低溫磷浮澄清與傳統(tǒng)碳酸法、亞硫酸 法工藝相結(jié)合的研究。
[0007] 4、霍漢鎮(zhèn)在廣西農(nóng)墾昌菱糖廠(chǎng)中間汁碳酸隣浮法生產(chǎn)試驗(yàn)取得良好的清凈效果。
[0008] 5、1990年以來(lái)，云南省輕工業(yè)科學(xué)研究院以活性炭作為輔助澄清改進(jìn)傳統(tǒng)亞硫 酸法的澄清工藝，取得了一定的效果。
[0009] 這些研究所嘗試的澄清工藝均比現(xiàn)有工藝具有一定的先進(jìn)性。但均因成本問(wèn)題、 操作安全性問(wèn)題、澄清效果問(wèn)題，等不同的因素而未能推廣。
[0010] 廣西永鑫華糖集團(tuán)有限公司也研究了煙道氣飽充澄清的亞硫酸法澄清一簡(jiǎn)稱(chēng)半 碳法工藝，并用于生產(chǎn)，產(chǎn)糖率可增加0. 1%，生產(chǎn)過(guò)程中硫磺該工藝在廣西永鑫華糖集團(tuán)下 屬糖廠(chǎng)投入應(yīng)用，取得良好的效果。2008/2009年榨季廣西大新縣雷平永鑫糖業(yè)有限公司全 產(chǎn)一級(jí)白砂糖，其中：色值f120IU的一級(jí)白砂糖產(chǎn)量占總產(chǎn)糖量的比例達(dá)到69. 03%，同比 提高35. 39個(gè)百分點(diǎn)；一級(jí)白砂糖平均色值由120. 5IU下降到115. 3IU，平均下降5. 2IU; 一級(jí)白砂糖平均含硫量由12. 5mg/Kg下降到5. 3mg/Kg,平均下降7. 2mg/Kg;-級(jí)白砂糖平 均混濁度由63.IMAU下降到31. 8MAU,下降31. 3MAU。同時(shí)，根據(jù)2008/2009年榨季硫磺用 量減少約1/4,磷酸用量減少約1/5。
[0011] 經(jīng)過(guò)努力，該工藝已在數(shù)家糖廠(chǎng)實(shí)施，取得了澄清效率有了一定的提高、硫磺消耗 減少、產(chǎn)品質(zhì)量有所提高的效果。但是，由于仍存在碳酸飽充效率低和澄清效率提高有限等 問(wèn)題，該工藝也未能廣泛推廣。
[0012] 在傳統(tǒng)制糖工藝中，甘蔗壓榨的一壓汁和二壓汁混合成為混合汁，然后進(jìn)行后續(xù) 澄清處理。然而，一壓汁和二壓汁的基本特征是，一壓汁汁量大（約占70%)，純度高，難處 理的雜質(zhì)含量少；二壓汁量?。s占30%)，非糖份溶出多，純度低，錘度也低。將一壓汁 和二壓汁混合實(shí)為"反混"，與分離原理相悖。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)將一壓汁與二壓汁進(jìn)行分流分別 澄清后，再混合澄清，可以提高澄清效率。半碳法又是混合澄清現(xiàn)有技術(shù)的最優(yōu)澄清工藝， 因此將一壓汁、二壓汁分路澄清工藝與半碳法工藝結(jié)合，是提高澄清效率的有效途徑。然而 該工藝方法的技術(shù)關(guān)鍵是在二壓汁的碳酸氫鈣飽充以及上浮處理和浮渣過(guò)濾及其條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的是提供碳酸氫鈣飽充澄清糖廠(chǎng)二壓汁的方法，讓一壓汁、二壓汁分路澄 清工藝與半碳法工藝得以結(jié)合，提高糖廠(chǎng)蔗汁澄清效率，從而提高我國(guó)甘蔗制糖工業(yè)的國(guó) 際競(jìng)爭(zhēng)力。
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 糖廠(chǎng)二壓汁碳酸氫鈣飽充澄清方法，其包括以下步驟： (1)將二壓汁加熱至55°C -75°c ; (2) 將加熱后的二壓汁加入碳酸氫鈣，加入量為120-500ppm; (3) 將加入碳酸氫媽后的二壓汁加入石灰乳，讓其pH值為8. 5-10. 5 ; (4) 將pH值為8. 5-10. 5的二壓汁采用氣浮澄清，得到上浮泥汁和清汁； (5) 將上浮泥汁加熱至75°C-85°C; (6) 將加熱后的上浮泥汁采用壓濾機(jī)過(guò)濾，得到濾泥和濾清汁； (7) 將清汁和濾清汁混合即完成二壓汁的澄清。
[0015] 所述的壓濾機(jī)為板框壓濾機(jī)。
[0016] 所述的碳酸氫鈣采用糖廠(chǎng)鍋爐中煙道氣與石灰乳反應(yīng)制備，其制備方法包括以下 步驟： 第一步是將糖廠(chǎng)鍋爐中煙道氣低含量的二氧化碳通入二氧化碳吸附塔中，二氧化碳與 塔中的石灰乳進(jìn)行反應(yīng)形成碳酸鈣溶液，再將碳酸鈣溶液進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾掉雜質(zhì)和粗顆粒 后，置于碳酸鈣儲(chǔ)罐中備用； 第二步是將碳酸鈣儲(chǔ)罐中的碳酸鈣溶液一部分通至二氧化碳發(fā)生器中制造二氧化 碳； 第三步是將碳酸鈣儲(chǔ)罐中的碳酸鈣溶液另一部分通入碳酸鈣活化池中，碳酸鈣循環(huán)栗 將碳酸鈣活化池中的碳酸鈣溶液抽至二氧化碳抽射器與二氧化碳發(fā)生器中產(chǎn)生的二氧化 碳反應(yīng)，即得到碳酸氫鈣溶液； 所述的碳酸鈣溶液，其pH值為7. 5-8. 5 ; 所述的碳酸氫鈣溶液，其pH值為6. 5-7.O; 所述的二氧化碳與塔中的石灰乳進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)間為10-20分鐘，溫度為50-80°C; 所述的碳酸鈣溶液與二氧化碳反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸氫鈣溶液的時(shí)間1-5分鐘，溫度為 50-80。。。
[0017] 碳酸鈣溶液制備中，用濃度為8-15°Be的石灰乳取代蔗汁吸收煙氣中二氧化碳 并生成脫碳過(guò)程的副產(chǎn)品，即碳酸鈣溶液(稱(chēng)之為飽充)。它們的化學(xué)反應(yīng)式為：
用糖用磷酸和以上部分碳酸鈣溶液反應(yīng)，控制PH< 3時(shí)生成磷酸二氫鈣溶液(另一種 優(yōu)良糖用澄清劑）及濃度達(dá)90%以上的二氧化碳?xì)怏w。它們的化學(xué)反應(yīng)式為：
用二氧化碳抽射器把高濃度的二氧化碳?xì)怏w注入碳酸鈣溶液中，讓碳酸鈣溶解活化為 碳酸氫鈣溶液。它們的化學(xué)反應(yīng)式為：
原半碳工藝把鍋爐煙道氣經(jīng)洗滌后直接通入糖汁進(jìn)行飽充，但是，由于煙道氣的濃度 很低，只有6-12%，需要通入大量的煙氣。糖汁的停留時(shí)間長(zhǎng)，在低溫下會(huì)發(fā)生增色、糖分損 失等諸多不良反應(yīng)。同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，使糖汁冒罐而停產(chǎn)。用煙道氣先制備碳酸氫 鈣溶液，再用于碳酸飽充，大大的縮短了反應(yīng)時(shí)間，有利于減少蔗糖損失，提高蔗汁純度、降 低蔗汁色值、提高成品糖的質(zhì)量。
[0018] 本發(fā)明的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是： 1、本發(fā)明使用碳酸氫鈣飽充澄清糖廠(chǎng)二壓汁，使半碳工藝在生產(chǎn)上實(shí)施一壓汁、二壓 汁分流澄清，是對(duì)傳統(tǒng)半碳法生產(chǎn)的一個(gè)重大改良；提高蔗汁澄清效果，預(yù)計(jì)色值將降低 20-30%，重力純度提高1-3%，殘硫量降低20-30%。該澄清工藝方法的應(yīng)用實(shí)施，讓一壓汁、 二壓汁分路澄清工藝與半碳法工藝得以結(jié)合，對(duì)推動(dòng)我區(qū)的制糖企業(yè)技術(shù)進(jìn)步、對(duì)綠色糖 品生產(chǎn)、提高收回、節(jié)能、環(huán)保、降耗等均產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。
[0019] 2、本發(fā)明是利用鍋爐煙道氣低濃度的二氧化碳與石灰乳反應(yīng)生產(chǎn)碳酸鈣，再利用 部分碳酸鈣制備高濃度的二氧化碳，最后用二氧化碳與剩余的碳酸鈣制備碳酸氫鈣澄清糖 廠(chǎng)二壓汁，改變鍋爐煙道氣回收利用方式，使低含量的CO2煙道氣體與石灰乳在塔內(nèi)得到充 分的混合吸收反應(yīng)，大大提高吸收飽充效果，降低二氧化碳排放量，提高CO2利用率，比傳統(tǒng) 飽充設(shè)備提高效率20%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明碳酸氫鈣飽充澄清糖廠(chǎng)二壓汁的工藝流程示意圖。