【正文】 作用將糖漿中的不溶物提攜分離而除去 ,上 浮法能否成功首先取決于氣泡與懸浮物之間的相互作用。 傳統(tǒng)的亞硫酸法 中蔗汁經(jīng)過硫熏， 清汁中 的 SO2 含量一般為180~280mg/kg，如澄清工藝條件控制不當(dāng)， SO2含量還會(huì)更高。赤砂糖全部回溶煮甲糖；廢蜜作為副產(chǎn)物直接出廠。一級(jí)白砂糖 指標(biāo) 具體內(nèi)容 如下 。 第四節(jié) 產(chǎn)品方案及 產(chǎn)品 規(guī)格 一、 產(chǎn)品方案 全產(chǎn)一級(jí)白砂糖。 (五 ) 注意 未來的技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)發(fā)展趨勢， 設(shè)計(jì)中應(yīng)留有擴(kuò)建和改造的余地。 三、 文獻(xiàn)資料 根據(jù) 《甘蔗糖廠設(shè)計(jì)手冊》、《甘蔗糖廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《甘蔗制糖原理與技術(shù)》等文獻(xiàn)資料 ， 并結(jié)合搜索、查閱的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第三節(jié) 設(shè)計(jì)原則 和設(shè)計(jì)規(guī)范 一、 設(shè)計(jì)原則 (一 ) 遵守國家規(guī)律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策和基本建設(shè)程序，特別應(yīng)貫徹執(zhí)行提高經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針，響應(yīng)國家發(fā)展糖業(yè)的號(hào)召。 總之，要求技術(shù)成熟先進(jìn)且安全適用，經(jīng)濟(jì)合理 可行 ，切合實(shí)際，便于生產(chǎn)管理 。 目 前我國的人均食糖量仍遠(yuǎn)低于國外發(fā)達(dá)地區(qū)，隨著人們生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的改善，以及食品、飲料、制藥等行業(yè)的發(fā)展，市場對(duì)食糖的需求量越來越大。 表 11 白砂糖理化標(biāo)準(zhǔn)（ GB3172020） [1] 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 蔗糖分 /% ≥ 還原糖分 /% ≤ 電導(dǎo)灰分 /% ≤ 干燥失重 /% ≤ 色值 /IU ≤ 150 混濁度 /MAU ≤ 160 不 溶 于水雜質(zhì) /mg/kg≤ 40 表 12 白砂糖 衛(wèi)生 標(biāo)準(zhǔn)（ GB3172020） [1] 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 二氧化硫 /mg/kg ≤ 30 砷（以 As 計(jì)） /mg/kg≤ 鉛（以 Pb 計(jì)） /mg/kg≤ 菌落總數(shù) /cfu/g ≤ 100 大腸菌群 /MPN/100g ≤ 30 致病菌（系直腸道致病菌和致病性球菌） 不得檢出 酵母菌 /cfu/g≤ 10 霉菌 /cfu/g ≤ 25 螨 不得檢出 第五節(jié) 生產(chǎn)規(guī)模 和生產(chǎn)方法 一、 生產(chǎn)規(guī)模 結(jié)合我區(qū)的實(shí)際情況以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件，根據(jù)國家發(fā)展糖業(yè)計(jì)劃，為了滿足國內(nèi)消費(fèi)市場（特別是食品、飲料等行業(yè)）對(duì)食糖日益增長的需求， 4 緩解當(dāng)?shù)貏趧?dòng)就業(yè)壓力，增加政府的財(cái)政收入，實(shí)現(xiàn)工 農(nóng)結(jié)合，增加當(dāng)?shù)卣徂r(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，提高人民的生活水平，擬建一個(gè)日處理 原料 甘蔗 8000 噸的磷酸 亞硫酸法糖廠。 第六節(jié) 主要 原料、燃料 及 動(dòng)力 供應(yīng) 一、 主要原料 (一 ) 甘蔗 蔗糖分： % 纖維分： % 非糖分： % 水 分： % (二 ) 石灰 [2] 含有效 CaO： 80%以上 5 不溶于鹽酸固溶物： 2%以下 硅酸（ SiO2）： 2%以下 氧化鎂： 2%以下 硫酸鹽（ SO3）： %以下 碳酸鹽 （ CO2）： 2%以下 石灰乳濃度： 8oBeˊ 用量：有效 CaO 對(duì)蔗比 %C 來源： 市場 購買 (三 ) 硫磺 （ GB31501999） [3] 硫（ S）含量（以干基計(jì)）： % 灰分： %以下 酸度（以 H2SO4計(jì)）： %以下 有機(jī)物含量： %以下 砷（ As）含量： %以下 水分： %以下 SO2吸收率： % 用量： ﹪ C 來源：市場采購 (四 ) 工業(yè)磷酸 （ GB31492020） [3] 磷酸 (H3PO4)含量 ： ~% 砷（ As）含量 ： %以下 氟化物（以 F 計(jì)）含量 ： %以下 重金屬（以 Pb 計(jì)）含量 ： 0. 0005%以下 硫酸鹽 (以 SO4計(jì) )含量 ： %以下 易氧化物 (以 H3PO3計(jì) )含量 ： %以下 稀釋濃度： 12% 來源：市場采購 (五 ) 絮凝劑 日本產(chǎn) T1150 絮凝劑 用量： 3mg/L(對(duì)汁 ) 來源：市場采購 6 (六 ) 消泡劑 T9002A T 型固體消泡劑 來源：市場采購 (七 ) 編織袋 內(nèi)襯薄膜食品袋 容量： 50kg/袋 來源：市場采購 二、 燃料 （一） 蔗渣 含水分： 48%以下 糖度： 3%以下 （二） 煤 發(fā)熱量： 12546kJ/kg 來源：市場采購 （三） 木材 廠外購進(jìn)，少量，用于 開榨時(shí) 鍋爐引燃。另外，加入的 Ca(OH)2和 SO2在中性下有相當(dāng)部分未形成 CaSO3沉淀物而形成可溶性的亞硫酸鹽殘留在糖液中，使 SO2及鈣鹽含量相當(dāng)高。 上 浮法具有以下特點(diǎn)： （ 1） 糖漿停留時(shí)間短，糖分損失少； （ 2） 處理效率高，清 凈 效果好 ； （ 3） 減少產(chǎn)品的殘硫 量 ； （ 4） 設(shè)備投資省。 濾汁進(jìn)行快速沉降處理有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 濾汁在沉降器中停留時(shí)間短，減少了糖分的轉(zhuǎn)化； （ 2） 澄清效果好，新生成 色素少， 濾清汁 色值好，透明 ，懸浮物很少 ； （ 3） 避免濾汁回流循環(huán)處理而導(dǎo)致糖分轉(zhuǎn)化損失，保證清汁質(zhì)量不受濾汁回流 的影響； （ 4） 減少沉降器的負(fù)荷，同時(shí)也減少過濾設(shè)備的負(fù)荷 ； （ 5） 減少蒸發(fā)罐的積垢生成。 2． 滲出 法 [6] 此法又分為蔗絲滲出法和蔗渣滲出法。由壓榨法改為滲出法的多采用此種方法。因此，壓榨機(jī)座數(shù) 越 多，壓榨生產(chǎn)能力 越強(qiáng) 。 20 世經(jīng) 80 年代初開始使用飽和滲浸法。圖 22 為四重復(fù)式滲浸法。 13 蔗料混合汁蔗渣水圖 24 回流 飽和滲浸法 此法是一種較好的較新的滲浸方法，與復(fù)式滲浸法比較 具有 滲浸 效果好，糖分抽出高 、 滲浸水量少 、 所需蒸發(fā)的水量少 、 功率消耗少 等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)由于 飽和滲浸時(shí)，壓出汁量大，沖擊 了 附著在壓榨機(jī)上的蔗屑，減少微生物繁殖的機(jī)會(huì) ，降低了 壓榨車間的糖轉(zhuǎn)化損失 。 1． 石灰法 [2] 石灰法是用石灰作為主要澄清劑的蔗汁澄清方法。 3． 碳酸法 [2] 碳酸法 澄清工藝的 原理是利用在蔗汁中加入大量的石灰乳和充入二氧化碳所生成的大量碳酸鈣沉淀吸附膠體雜質(zhì)和色素，這種碳酸鈣的比表面積比亞硫酸法的亞硫酸鈣的比表面積更大，因而擁有的吸附能力更強(qiáng)，所以能更好地 除 去雜質(zhì)和色素，達(dá)到很好的清凈效果，而且碳酸法的沉淀物更易于過濾，最終清汁的色值很低。 亞硫酸法可加入各種輔助澄清劑，形成幾種不同的澄清方法 ，傳統(tǒng)的亞硫酸法分五種 ：酸性亞硫酸法、 堿性 亞硫酸法 、 中性亞硫酸法、磷酸亞硫酸法和中間汁亞硫酸法 。缺點(diǎn)是在制取 SO2氣體的過程中，還沒有適當(dāng)?shù)姆椒刂扑乃俾?，加上進(jìn)汁的流速不穩(wěn)定，蔗汁的 pH 實(shí) 際上并不能穩(wěn)定地保持在中性。此外，中間汁粘度大，過濾較困難，濾泥糖分損失較高，特別是在操作管理方面，對(duì)它的 pH 的控制要比普通亞硫酸法更為嚴(yán)格，否則容易引起蔗糖轉(zhuǎn)化和還原糖分解。 TDW 型沉降器 [2] 它是我國自行設(shè)計(jì)的一種結(jié)構(gòu)比較簡單，沒有攪拌裝置的多層連續(xù)沉降器，也稱 GQ 型沉降器。各層以分配出汁管的出汁與流下的泥汁有擋環(huán)隔開，互不干擾，各層泥汁一直經(jīng)過中軸與內(nèi)套管之中的環(huán)隙，直至底下泥汁濃縮層。中心的入汁有部分穿過上層流下的泥汁。它的沉淀物的沉降速度提高了多倍，為縮短沉降時(shí)間、縮小沉降器的體積提供了有利條件。已使用此種設(shè)備的碳酸法糖廠又改回全汁過濾，不用單層沉降器。沉降器沒有流量的緩沖余地，蒸發(fā)入汁量的緩沖只能靠清汁箱，而它的體積一般是有限的，而且也不便使箱內(nèi)的液面過高或過低。 多爾式沉降器也是國內(nèi)糖廠普遍使用的沉降器，技術(shù)成熟，操作管理經(jīng)驗(yàn)豐富，很適合亞硫酸法糖廠使用。 因此，過濾泥汁的設(shè)備應(yīng)在濾泥糖分損失最少及設(shè)備生產(chǎn)能力最大的條件下，保證能獲得清澈透明的濾液；同時(shí)還要求設(shè)備緊湊、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、生產(chǎn)能連續(xù)化、自動(dòng)化；在管理上不花費(fèi)太多人力，操作費(fèi)用低。此外，濾布在運(yùn)行時(shí)容易走偏，使轉(zhuǎn)鼓露空漏入泥汁，嚴(yán)重影響白砂糖質(zhì)量。 綜合各種因素考慮， 本設(shè)計(jì) 決定選 用無濾布真空 吸濾機(jī) 作為過濾設(shè)備 。但此方法的技術(shù)關(guān)鍵是控制充氣量適當(dāng)和消除過量的粗泡，浮清器要盡量減少死角，防止細(xì)菌繁殖，否則會(huì)導(dǎo)致 pH 降 低，還原糖增加和純度降低， 而當(dāng)濾汁來料偏少時(shí)，因停留時(shí)間過長 也會(huì) 出現(xiàn) pH 值下降情況，從而影響生產(chǎn) 。該沉降器于 2020/07 年榨季在灣甸糖廠投入運(yùn)行， 5 個(gè)多月的生產(chǎn)實(shí)績證實(shí)它對(duì)產(chǎn)品質(zhì) 量與收回的作用相當(dāng)顯著 [26]：生產(chǎn)能力提高 100t/d 以上，白砂糖優(yōu)一級(jí)品率達(dá)到 90%以上，制糖總收回率達(dá)到 %（更正總收回率 %）。但為了降低色值，不能盲目地靠加強(qiáng)糖漿硫熏來實(shí)現(xiàn)，這會(huì)造成糖漿過酸而使糖分轉(zhuǎn)化損失增大，而且在測定白砂糖色值時(shí)仍要將溶糖液調(diào)pH 至 ，未被除去的色素又會(huì)重新顯現(xiàn)出來。另外，糖漿上浮工藝比糖漿硫熏環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。所以蒸發(fā)工段必須保證糖漿濃度，減少糖分損失，減緩積垢的形成速度，提高熱能的利用效率，提高蒸發(fā)效能。 目前糖廠所采用的多效蒸發(fā)方案有帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案、四效真空蒸發(fā)方案和五效 壓力 真空蒸發(fā)方案 。 各效溫度高，糖分損失較大 。由于第四效罐出來的糖汁溫度較高，同時(shí)也為了使系統(tǒng)的操作 更為穩(wěn)定，低真空的四效蒸發(fā)可帶上一個(gè)自蒸發(fā)濃縮罐而構(gòu)成帶濃縮罐的四效蒸發(fā)系統(tǒng)。四效真空蒸發(fā) 方案蒸發(fā)罐內(nèi) 溫度 稍 低，糖分損失和色值的增加較帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案 小，又由于抽用汁汽量減少，糖漿濃度較 帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案 低。四效真空蒸發(fā)抽出額外蒸汽不多，設(shè)備的規(guī)模最小，投資及維護(hù)費(fèi)用都相應(yīng)減少。缺點(diǎn)是對(duì)生產(chǎn)波動(dòng)適應(yīng)性差，一般兩效間壓差大于 時(shí)不能阻汽而出現(xiàn)串 汽 現(xiàn)象；當(dāng)榨量下降時(shí)，所需傳熱量減少，所需傳熱溫差也減少，使兩效間壓差減少，導(dǎo)致排水不良。因此，等壓排水是目前糖廠使用相當(dāng)廣泛。 一個(gè)完整的煮糖制度應(yīng)包括煮多少種糖、如何配料、質(zhì)量要求、制品或 27 半制品如何處理以及每天應(yīng)煮的各段糖膏的罐數(shù)等。 2． 二段半煮糖制度 [12] 此種制度的特點(diǎn)是糖漿純度較低，為保證白砂糖質(zhì)量，用糖漿直接煮成甲種膏（也有配入甲稀蜜的），經(jīng)分蜜后的糖，用糖漿配成糖糊作甲種，其蜜作 丙膏的配料。 高純度原料維持三段煮糖的措施還有采用乙稀蜜與乙原蜜分路的辦法，這樣就能保證丙膏純度的控制，但設(shè)備要增加。自然界起晶時(shí)，糖漿過飽和度高 ，粘度大，對(duì)流差，很易出現(xiàn)晶粒不齊、并晶、粘晶等 。此法的優(yōu)點(diǎn)是能以糖粉量準(zhǔn)確控制晶粒數(shù)量（晶粒數(shù)量關(guān)系到結(jié)晶糖顆粒的大小及結(jié)晶面積），晶種質(zhì)量好。 自然起晶 法 需要有熟練技術(shù)的工人才能進(jìn)行。助晶是糖膏中的蔗 糖結(jié)晶在過飽和的母液里繼續(xù)長大的過程。 （二） 分蜜 糖膏經(jīng)助晶之后，仍然是砂糖晶體和母液的混合物，為了獲得潔白的砂糖或半制品粗糖，必須將糖蜜分離出來。為了防止白砂 糖在儲(chǔ)運(yùn)過程中潮解、變質(zhì)和結(jié)塊，必須進(jìn)行干燥，使之達(dá)到規(guī)定的要求。人工裝包方法已很少使用，機(jī)械包裝法使用很普遍，實(shí)現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化。第一 、 二座壓榨機(jī)壓出的 蔗汁并作 混合汁，經(jīng) 滾筒篩和曲篩 除去蔗屑后泵送至澄清工段，而篩出的蔗糠送回第二座壓榨機(jī)復(fù)榨。末座榨機(jī)壓榨出來的蔗渣 部分 送至鍋 爐，作為鍋爐燃料， 部分則 打包出售。本設(shè) 計(jì)決定選用機(jī)械包裝法進(jìn)行白砂糖包裝。 白砂糖的干燥一般是，在離心機(jī)卸糖前用過熱蒸汽進(jìn)行汽洗，再用較長的輸送帶讓白砂糖自然（或吹送冷空氣 ） 冷卻，使白砂糖的溫度與所含的自由水分與周圍空氣的溫度和濕度成平衡狀態(tài)而達(dá)到干燥目的。當(dāng)離心機(jī)篩籃處于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，則造成強(qiáng)大的離心力場，糖膏中的糖蜜及砂糖晶體分別受離心力的作用，砂糖晶體被甩 至篩網(wǎng)，被截留在篩網(wǎng)內(nèi)，形成濾層，而糖蜜則在；離心力作用下穿過砂糖層并從篩網(wǎng)孔流出，從而與晶粒分離開來。氣冷式助晶機(jī)冷卻速度慢，冷卻時(shí)間長，不宜用于低級(jí)糖膏的助晶，通常作為甲糖膏分蜜前的貯存容器，也可以用作乙糖膏助晶。 刺激起晶法也同 樣 不容易控制晶粒的數(shù)目和大小 ?！拔逡弧敝筇欠ň褪且酝斗N起晶為主要特點(diǎn)的。這種方法可以調(diào)節(jié)刺激因素的條件，如強(qiáng)度、時(shí)間等。 28 本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是白砂糖，不產(chǎn)赤砂糖，而是對(duì)其進(jìn)行回溶處理。同時(shí)簡化了設(shè)備流程，而且當(dāng)糖漿純度逐漸升高而又未夠三段煮糖時(shí)，可提供較低純度的甲稀蜜，有利于控制丙膏的純度。就煮糖段數(shù)分，有一段、二段、二段半、三段、三段半以及四段或更多段的。 四、 結(jié)晶成糖 成糖工段是把糖分提出來的最后一個(gè)環(huán) 節(jié)，是非常重要的。 這種排水方法的設(shè)備簡單，投資少，能大量回收汽凝水的熱量。 綜上所述可以知道， 帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā) 糖漿 色值太高不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，操作不能很好地控制從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，糖漿濃度最高的是 五效 壓力 真空蒸發(fā)方案 ， 糖分損失和色值的增加 最多的是 帶濃縮罐的三效 壓力蒸發(fā)方案。 3． 五效 壓力 真空蒸發(fā)方案 由于糖廠熱力裝置的改善，汽輪機(jī)乏汽溫度較高，甘蔗糖廠多采用五效壓力 真空蒸發(fā)。 2． 四效真空蒸發(fā)方案 四效真空蒸發(fā)按末效罐的真空度的高低分高真空四效蒸發(fā)和低真空四效蒸發(fā)。在正常的生產(chǎn)過程中，第三效罐的汁汽全部抽用而不進(jìn)入濃縮罐。應(yīng)該把握好的關(guān)鍵是要提高糖漿濃度 ，以便