【正文】 1． 自然起晶法 [4] 將糖漿在一定溫度壓力條件下蒸發(fā)，直至易變區(qū)，即較高過飽和度時（過飽和系數(shù)在 以上，隨純度而異），晶體便形成析出。 （ 1） 投種法 此法是 以磨細的糖粉 投入控制在一定的真空度、溫度和純度的過飽和糖液中作為晶種，過飽和系數(shù)一般控制在 ~，晶粒數(shù)目和大小較容易控制，以達到工藝要求。但分割法要有種子箱配合，且需合理調(diào)配煮糖罐。在這種情況下，把糖膏由結(jié)晶罐轉(zhuǎn)移入助晶機，通過逐漸降溫，使糖膏母液保持適當?shù)倪^飽和系數(shù)，作為蔗糖繼續(xù)結(jié)晶的推動力，使糖膏內(nèi)原有晶粒繼續(xù)長大。一般來說，糖膏純 度越低，助晶時間就應(yīng)該越長；助晶設(shè)備性能良好的，助晶時間可稍短；而助晶效果則隨時間的延長而明顯遞減。 乙糖用 糖漿稀釋 制 成 糖糊 ， 乙原送至原料箱待用 ； 廢蜜 送至廢蜜塔貯存 ，丙糖回溶。如需長期貯存和長途運輸，在袋內(nèi)再襯 31 一層紙袋或塑料袋。 每座壓榨機均配有高位槽和下送滾以加強入轆；頂輥用藕筒輥 加快排汁速度 ； 采用膠囊蓄能器 ； 采 用復(fù)式滲浸 的滲 浸 方式 ， 即 在進入末座壓榨機之前的蔗渣層中加入一定量的 清凈 水，并將末座、第四座及第三座壓榨機榨出的蔗汁分 別 回流至其前一座壓榨機的 蔗渣 中，作為滲浸汁。本設(shè)計采用的是磷酸亞硫酸清靜工藝，適應(yīng)能力。 在 2輸蔗機處 各安裝有一臺核子稱， 用于控制壓榨量和蔗層厚 度 ， 以保證 生產(chǎn)均衡。 本設(shè)計選用震動干燥機對白砂糖進行干燥。目前普遍使用的有間歇式和連續(xù)式分蜜機兩大類。故本設(shè)計甲糖膏、乙糖膏選用氣冷式助晶機進行助晶，丙糖膏選用水冷式助晶機進行助晶。綜合以上因素考慮，本設(shè)計決定選用種子起晶法。這樣，每罐的晶種數(shù)量一定。此法的缺點是不容易控制晶粒的數(shù)目和大小，粘晶還易產(chǎn)生 。而且在糖漿純度較高的情況下，可以采用甲稀蜜部分或全部回煮的方法來壓低甲膏純度，使其繼續(xù)維持三段煮糖。 3． 三段煮糖制度 [12] 其特點是赤砂糖全部回溶煮甲膏，全產(chǎn)白砂糖。第一種是糖漿簡純度低于赤砂 糖的簡純度，煮制過程中分出的廢蜜，除供煮糖膏配料外，尚有多余，可 貯存?zhèn)溆?。所以，要制定出符合生產(chǎn)實際的合理地煮糖制度，并且控制好各種糖膏的煮制過程。 3． 等壓排水 其原理是 當蒸發(fā)罐汽鼓與低于其位置的等壓箱連通時，兩容器的汽壓相同時，靠液 位 差使汽凝水從高處流向低處，通過等壓箱出水口的氣動閥調(diào)節(jié)箱內(nèi)的液位高度，使 汽 不容易從汽鼓內(nèi)串出，即使有少量蒸汽出來到等壓箱，也可以從平衡箱返回蒸 發(fā)罐汽鼓，使汽水分離較安全 。而五效 壓力真空 蒸發(fā)熱力方案則因其汁汽溫度高，汁汽的利用率高， 蒸發(fā)耗汽較低， 符合節(jié)能的要求， 糖漿濃度穩(wěn)定，化學(xué)變化少， 且其 操作穩(wěn)定可靠， 易調(diào)節(jié)控制，符合生產(chǎn)的安全先進性要求，技術(shù)也比較成熟， 是一種較完善的方案，所以 本設(shè)計 選 用五效 壓力 真空蒸發(fā) 方案 。 四效真空蒸發(fā) 方案的穩(wěn)定性較 帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā) 方案好，但 為了使系統(tǒng)的操作更為穩(wěn)定，低真空的四效蒸發(fā)需帶上一個自蒸發(fā)濃縮罐而構(gòu)成帶濃縮罐 25 的四效蒸發(fā)系統(tǒng)。大中型糖廠多 采用這一方案。但是，由于各效的溫度較低，糖汁中的糖分損失及色值的增加均較少。 此種方案在設(shè)計和運行正常時，進入濃縮罐的汁汽很少，該罐主要起自蒸發(fā)作用，產(chǎn)生的汁汽量不多，進 入冷凝器的汽量較少，蒸發(fā)系統(tǒng)的熱量損失比較少。 采用多效蒸發(fā)可以節(jié)約蒸汽， 效數(shù)越多，則所需加熱蒸汽量越少 。蒸發(fā)系統(tǒng)的合理熱利用對糖廠來說是非常重要的。就是添加一定量的磷酸、糖化鈣、絮凝劑，利用打泡機充入細小的氣泡，通過絮凝劑的網(wǎng)絡(luò)作用將生成的磷酸鈣顆粒和氣泡網(wǎng)絡(luò)一起而上浮， 起 到脫色和分離 作用 ，除掉糖漿中的膠體物質(zhì)，得到清澈透明、有光澤的糖漿 [10]。所以，需要對粗糖漿進行再處理，提高糖漿純度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。但是對操作和工藝的波動特別是加熱溫 度的波動適應(yīng)能力不強。 本設(shè)計不采取回流，而是對濾汁進行再處理。 無濾布真空吸濾機 它 是 在環(huán)帶式真空吸濾機的基礎(chǔ)上取消濾布而使用金屬篩網(wǎng)過濾并 在過 泥 汁中加入少量蔗屑 來助濾 。 洗濾布水量很大， 更換濾布比較麻煩， 所 時間長， 現(xiàn)在 已 基本被亞硫酸法糖廠淘汰。要把固液比較徹底地分離，還需使用過濾的方法。這對于亞硫酸法的蔗汁中不結(jié)實不穩(wěn)定的沉淀物是很不利的。但在亞硫酸法糖廠，由于所生成的沉淀物的比重不 高，顆粒不夠堅實穩(wěn)定，入汁沖動泥汁會使沉淀物分散，不適合用泥床過濾，應(yīng)當用自然沉降的工作方式。蔗汁在器體內(nèi)橫向流動的距離較短，沉降器圓形截面上的蔗汁分布均勻，沉降面積得到較有效地利用 [2]。 雙層快速沉降器 [2] 此種沉降器是模仿快速沉降器而設(shè)計的。沉降效果好，被多數(shù)糖廠使用。這種沉降器只適合于中小型糖廠使用，現(xiàn)已很少使用。 1． 中和汁沉降 蔗汁澄清是制糖過程中關(guān)鍵性的階段，故需要很好地選用沉降設(shè)備，以獲得最佳效果。 5． 中間汁亞硫酸法 [2] 中間汁亞硫酸法 是在總結(jié)中間汁碳酸法經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出來的。缺點是在堿性條件下，沉淀物容易發(fā)生水化作用，沉淀顆粒不堅實，泥汁體積龐大；沉降、過濾緩慢。白砂糖中所含的雜質(zhì)較少，可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白砂糖。國外制造轉(zhuǎn)光度為 98%以上的原糖的甘蔗糖廠大多采用石灰法。而回流 飽和滲浸法要求回流稀汁與被滲浸蔗渣中的蔗汁有較大的濃度差才能達到好的效果， 且要適合的飽和 滲浸設(shè)備與之相配，壓榨機入轆及排汁條件要好，這樣的操作過于麻煩。 （ 4） 回流 飽和滲浸法 [1] 回流 飽和滲浸法除與復(fù)式滲浸法一樣，在末座壓榨機前加水及每座壓榨機壓出的稀汁都回送到它前一座壓榨機用入轆蔗渣滲浸用外，各座壓榨機壓出的稀汁還有部分回流本座滲浸入轆前的蔗渣。 圖 21 為 二次單式滲浸法 。 表 21 濕 榨試驗出汁率 [6] 壓榨機座數(shù) 1 2 3 4 5 6 出汁率 /%C 累計 出汁率 /%C (三 ) 滲浸方法 1． 滲浸原理 [6] 在每次重復(fù)壓榨 蔗料 前，在細胞恢復(fù)原狀的時候，立即將 稀汁 或 清水 噴淋在蔗渣 上面 ，這些稀汁 或清水 會迅速地被蔗渣內(nèi)部所吸收，并把蔗渣內(nèi)部所含的蔗汁加以稀釋、溶混，然后 再 壓 榨 ， 則 殘留在蔗渣中糖 分會 被 更 多的提取出來。由于系統(tǒng)中裝載蔗量較多，使中間停機時處理較為困難。但是蔗絲在滲出器中停留時間較長。磨壓法因處理蔗料量少，糖 分 抽出率低，故不宜采用。為下一工序多產(chǎn)糖、產(chǎn)好糖、提供了優(yōu)質(zhì)的原料基礎(chǔ)。 糖漿 上浮 清 凈 是取代糖漿硫漂的一種清凈手段 ， 在 國內(nèi)外很早就有所研究，現(xiàn)在已成功研究出多種工藝流程，并且開始在甘蔗糖廠和精煉糖 廠 生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。 第七節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 壓榨抽出率： % 蔗渣水分： 48% 末輾汁純度： 68% 滲浸水量： 20%C 7 混清汁純度差： % 糖漿濃度： 62176。 （三） 蔗汁蒸發(fā) 采用五效壓力真空蒸發(fā)方案，蒸發(fā)后的粗糖漿 經(jīng)上浮處理后得到清糖漿，糖漿加熱用列管式加熱器加熱。 而 赤砂糖的市場需求量較小，價格低，經(jīng)濟利益較小 ，赤砂糖正在逐漸淡出市場 。 (四 ) 在上述計算的基礎(chǔ)上進行設(shè)備選擇的計算，確定設(shè)備規(guī)范、型號、臺數(shù)及有關(guān)附屬設(shè)備等，并編制設(shè)備規(guī)范表。 發(fā)揮現(xiàn)有工業(yè)基地的潛力，加強工業(yè)化協(xié)作， 積極實行綜合利用， 支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 Ⅰ 目 錄 第一章 總論 ..................................................... 1 第一節(jié) 設(shè)計任務(wù) ............................................... 1 第二節(jié) 設(shè)計依據(jù) ............................................... 1 第三節(jié) 設(shè)計原則和設(shè)計規(guī)范 ..................................... 1 第四節(jié) 產(chǎn)品方案及產(chǎn)品規(guī)格 ..................................... 2 第五節(jié) 生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)方法 ..................................... 3 第六節(jié) 主要原料、燃料及動力供應(yīng) ............................... 4 第七節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 ....................................... 6 第八節(jié) 本設(shè)計主要特點 ......................................... 7 第二章 工藝方案 ................................................. 9 第一節(jié) 生產(chǎn)方法的選擇 ......................................... 9 第二節(jié) 工藝流程及說明 ........................................ 31 第三章 物料衡算 ................................................ 37 第一節(jié) 壓榨工段物料平衡計算 .................................. 37 第二節(jié) 澄清工段物料平衡計算 .................................. 41 第三節(jié) 蒸發(fā)工段物料平衡計算 .................................. 49 第四節(jié) 煮糖工段物料平衡計算 .................................. 53 第五節(jié) 糖分平衡及生產(chǎn)實績 .................................... 63 第四章 熱力衡算 ................................................ 66 第一節(jié) 熱力方案的選擇及論證 .................................. 66 第二節(jié) 熱力衡算 .............................................. 71 第三節(jié) 全廠能耗及平衡計算 .................................... 95 第五章 設(shè)備衡算 ............................................... 104 第一節(jié) 設(shè)備選型的依據(jù)和原則 ................................. 104 第二節(jié) 設(shè)備的選型及計算 ..................................... 104 第三節(jié) 全廠設(shè)備一覽 表 ....................................... 148 參考文獻 ...................................................... 153 致 謝 ....................................................... 155 1 第一章 總論 第一節(jié) 設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計的任務(wù)： 應(yīng)用糖漿上浮技術(shù)的 8000t/d 磷酸亞硫酸法甘蔗糖廠初步設(shè)計。 (三 ) 注意節(jié)約能源和充分利用當?shù)刭Y源， 設(shè)計中盡量節(jié)約用地、不占 2 或少占良田，充分利用荒山、空地、劣地和山地。 (三 ) 選定蒸發(fā)方案，進行全廠熱力衡算。同時，生產(chǎn)一級白砂糖 在現(xiàn)有的經(jīng)濟技術(shù)基礎(chǔ)下是比較可行的。中和汁經(jīng) TDJ 連續(xù)沉降器沉降，澄清汁入清汁箱，泥汁經(jīng)無濾布真空吸濾后的濾汁使用快速沉降器處理后入清汁箱與澄清汁混合，清汁加熱用列管式加熱器加熱。 （三） 汽 鍋爐產(chǎn)生生蒸汽，生蒸汽經(jīng)汽輪機發(fā)電后產(chǎn)生乏汽，蒸發(fā)罐蒸發(fā)蔗汁時產(chǎn)生汁汽，要求蒸發(fā)、煮糖等工藝用汽盡量用汁汽。還可能因為糖漿過酸而導(dǎo)致糖 分 轉(zhuǎn)化損失增大 。 顯然，粗糖漿經(jīng)上浮處理工藝后，可以除去 大部分不溶性雜質(zhì)和部分色素與膠體 ，濁度、殘硫有較大幅度的下降，提高了糖漿純度，得到清徹有光澤的糖漿，不需經(jīng)過硫熏處理，可以直接泵去煮糖。 一、 甘蔗提汁 (一 ) 提汁方法 目前，我國 甘蔗糖廠從甘蔗中提取糖汁的主要方法有壓榨法和滲出法。此工藝所需設(shè)備較少，動力消耗較低，糖分抽出率不低于蔗渣滲出法。它的缺點是混合汁色值較高，蔗渣灰分較高，蒸汽用量稍大。若用四座壓榨機，則要求較高的甘蔗破碎度，管理方面要求較高，故 選 用五座壓榨機較合適。此法效果差，收回率增加不多，現(xiàn)已無廠家使用。 蔗料混合汁蔗渣熱水熱水 圖 23 混合式滲浸法 這種方法已經(jīng)很少使用，只 是 有些糖廠在末座壓榨機前無法加夠滲浸水時，才被迫這樣做，這種滲浸方法因滲浸水量少不能使蔗渣充分吸收稀汁或水，加至最后第二座蔗渣的水又少了一次滲浸機會，而達不到最好的效果 。復(fù)式滲浸法的稀汁不但回流，而且濃度總是略低于前座機入料殘留糖汁的濃度，這樣地逐級滲浸稀釋，可使混合汁的濃度有所提高。國內(nèi)有少部分甘 蔗糖廠采用石灰法生產(chǎn)赤砂糖，有很多小糖廠亦用少量石灰提凈蔗汁，生產(chǎn)片糖和紅糖粉等幾種土糖。 由上述可知， 石灰法工藝主要是用于生產(chǎn)原糖或