【正文】 本設(shè)計采用的是磷酸亞硫酸清靜工藝，適應(yīng)能力。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。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。 每座壓榨機(jī)均配有高位槽和下送滾以加強(qiáng)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(jìn)入末座壓榨機(jī)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(jī)榨出的蔗汁分 別 回流至其前一座壓榨機(jī)的 蔗渣 中，作為滲浸汁。 在 2輸蔗機(jī)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) 計決定選用機(jī)械包裝法進(jìn)行白砂糖包裝。人工裝包方法已很少使用，機(jī)械包裝法使用很普遍，實現(xiàn)包裝的機(jī)械化和自動化。如需長期貯存和長途運(yùn)輸，在袋內(nèi)再襯 31 一層紙袋或塑料袋。 本設(shè)計選用震動干燥機(jī)對白砂糖進(jìn)行干燥。 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。為了防止白砂 糖在儲運(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。 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。目前普遍使用的有間歇式和連續(xù)式分蜜機(jī)兩大類。當(dāng)離心機(jī)篩籃處于高速旋轉(zhuǎn)時，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。 （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。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。故本設(shè)計甲糖膏、乙糖膏選用氣冷式助晶機(jī)進(jìn)行助晶，丙糖膏選用水冷式助晶機(jī)進(jìn)行助晶。氣冷式助晶機(jī)冷卻速度慢，冷卻時間長，不宜用于低級糖膏的助晶，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。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。在這種情況下，把糖膏由結(jié)晶罐轉(zhuǎn)移入助晶機(jī)，通過逐漸降溫，使糖膏母液保持適當(dāng)?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。綜合以上因素考慮，本設(shè)計決定選用種子起晶法。 刺激起晶法也同 樣 不容易控制晶粒的數(shù)目和大小 。 自然起晶 法 需要有熟練技術(shù)的工人才能進(jìn)行。但分割法要有種子箱配合，且需合理調(diào)配煮糖罐。這樣，每罐的晶種數(shù)量一定。“五一”煮糖法就是以投種起晶為主要特點(diǎn)的。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。 （ 1） 投種法 此法是 以磨細(xì)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(dá)到工藝要求。此法的缺點(diǎn)是不容易控制晶粒的數(shù)目和大小，粘晶還易產(chǎn)生 。這種方法可以調(diào)節(jié)刺激因素的條件，如強(qiáng)度、時間等。自然界起晶時，糖漿過飽和度高 ，粘度大，對流差，很易出現(xiàn)晶粒不齊、并晶、粘晶等 。 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。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。 28 本設(shè)計的產(chǎn)品是白砂糖，不產(chǎn)赤砂糖，而是對其進(jìn)行回溶處理。 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。但必須注意分清甲稀蜜和甲原蜜，以不影響白砂糖的質(zhì)量 等級為原則。 3． 三段煮糖制度 [12] 其特點(diǎn)是赤砂糖全部回溶煮甲膏，全產(chǎn)白砂糖。同時簡化了設(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，可提供較低純度的甲稀蜜，有利于控制丙膏的純度。 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。第三種是糖漿簡純度高于赤砂糖的簡純度，煮糖過程中分出的廢蜜不夠配料用。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?。就煮糖段?shù)分，有一段、二段、二段半、三段、三段半以及四段或更多段的。 一個完整的煮糖制度應(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。 實踐證明，煮糖制度在煮糖操作中 起 很大的指導(dǎo)作用，它關(guān)系 到能否均衡生產(chǎn)，平衡物料，減少損失，提高收回。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。 四、 結(jié)晶成糖 成糖工段是把糖分提出來的最后一個環(huán) 節(jié)，是非常重要的。因此，等壓排水是目前糖廠使用相當(dāng)廣泛。但是設(shè)備的 安置較復(fù)雜，操作較麻煩，要求較高的管理。 3． 等壓排水 其原理是 當(dāng)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 。 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。缺點(diǎn)是對生產(chǎn)波動適應(yīng)性差，一般兩效間壓差大于 時不能阻汽而出現(xiàn)串 汽 現(xiàn)象；當(dāng)榨量下降時，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。 1． 柱式自蒸發(fā) 其原理是 汽凝水進(jìn)入自蒸發(fā)器，器頂所收集的汁汽其管路與下一效蒸發(fā)罐汽鼓連接，由于兩效間的壓力差，汽凝水自行從蒸發(fā)罐排入自蒸發(fā)器底部，底部汽凝水利用水柱壓差造成的重度差而自行上升，上升過程水壓降到水 的沸點(diǎn)時即產(chǎn)生自蒸發(fā)作用，達(dá)到回收汽凝水熱量的目的，平衡箱頂?shù)钠胶夤芘c自蒸發(fā)器的汁汽相連接，汽凝水靠液位差從自蒸發(fā)器頂部流入平衡箱 [11]。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(jìn)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 。 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。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。所以，系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性最好的是五效 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)。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。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。 所以，汽耗量最少的是 帶濃縮罐 三 效壓力蒸發(fā)方案 。大中型糖廠多 采用這一方案。 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)。由于第四效罐出來的糖汁溫度較高，同時也為了使系統(tǒng)的操作 更為穩(wěn)定，低真空的四效蒸發(fā)可帶上一個自蒸發(fā)濃縮罐而構(gòu)成帶濃縮罐的四效蒸發(fā)系統(tǒng)。汽輪機(jī)的乏汽溫度較高，可采用低真空的四效蒸發(fā)，其特點(diǎn)是末效汁汽的壓力略小于大氣壓。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。 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)。 各效溫度高，糖分損失較大 。 由于各效罐的汁汽溫度較高可以全面地抽取汁汽去加熱和煮糖。 此種方案在設(shè)計和運(yùn)行正常時，進(jìn)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(jìn) 入冷凝器的汽量較少，蒸發(fā)系統(tǒng)的熱量損失比較少。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。 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 。以不抽取汁氣為例，如果不考慮糖汁的自蒸發(fā)及熱損 23 失，采用兩效蒸發(fā)的蒸汽消耗量為單效蒸發(fā)的 50%，三效的蒸發(fā)的蒸汽消耗則為單效蒸發(fā)的 33%，效數(shù)越多，則每增加一效罐所能增加的節(jié)能效益就越少，并且所增多的設(shè)備所獲得的效益增長不足以抵消設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)用的增加。 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 。應(yīng)該把握好的關(guān)鍵是要提高糖漿濃度 ，以便縮短煮糖時間，減少煮糖耗汽；充分利用蒸發(fā)罐汁汽，特別是后效罐的汁汽，將進(jìn)入冷凝器的汁汽量減到最低值；采用傳熱效能高的蒸發(fā)設(shè)備；充分回收和利用各種汽凝水（包括加熱和煮糖的汽凝水）中的熱能。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。如蔗糖的轉(zhuǎn)化、焦化，還原糖分解，積垢生成等。蒸發(fā)系統(tǒng)的合理熱利用對糖廠來說是非常重要的。 三、 蔗汁蒸發(fā) 蒸發(fā)工段是糖廠熱工流程的核心，也是節(jié)能的中心環(huán)節(jié)。另外，糖漿上浮工藝比糖漿硫熏環(huán)保，不會對環(huán)境造成污染。 綜合上述可知，糖漿經(jīng)上浮后的質(zhì)量比硫熏的好，這就為 多產(chǎn)糖、產(chǎn)好糖提供優(yōu)質(zhì)的原料基礎(chǔ)。就是添加一定量的磷酸、糖化鈣、絮凝劑，利用打泡機(jī)充入細(xì)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]。 過度 硫熏 還會使糖漿中 SO2含量升高 ，最終會導(dǎo)致白砂糖的殘硫量增加，嚴(yán)重時質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。但為了降低色值，不能盲目地靠加強(qiáng)糖漿硫熏來實現(xiàn)，這會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仍要將溶糖液調(diào)pH 至 ，未被除去的色素又會重新顯現(xiàn)出來。 1． 糖漿硫熏 糖漿硫熏對保護(hù)色源物質(zhì)、抑制色素的生成有重要作用。所以，需要對粗糖漿進(jìn)行再處理，提高糖漿純度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。綜合考慮，本設(shè)計決定選用斜波紋板快速沉降器對無濾布真空吸濾機(jī)的濾汁進(jìn)行處理。該沉降器于 2021/07 年榨季在灣甸糖廠投入運(yùn)行， 5 個多月的生產(chǎn)實績證實它對產(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)一級品率達(dá)到 90%以上，制糖總收回率達(dá)到 %（更正總收回率 %）。 濾汁在沉降器中的停留時間為 10~15min，系統(tǒng)效率高于一般沉降系統(tǒng) 2~3 倍，得到的澄清汁清亮，與連續(xù)沉降器放出的澄清汁十分接近，糖汁中的懸浮物去除的比較徹底，只是由于氧化變色作用使色澤有些泛黑。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(qiáng)。 單層快速沉降器 在中和汁沉降中已論述，而且利用單層快速沉降器處理濾汁是讓濾汁回流至中和汁，再一起在單層快速沉降器中沉降，這就增加了物料停留時間。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，因停留時間過長 也會 出現(xiàn) pH 值下降情況，從而影響生產(chǎn) 。 幾種技術(shù)的運(yùn)行效果各不相同。 本設(shè)計不采取回流，而是對濾汁進(jìn)行再處理。傳統(tǒng)的做法是將濾汁回流至混合汁箱或中和汁箱或沉降器再處理， 濾汁的再循環(huán)加重 了沉降器處理負(fù) 荷 ， 更重要的是非糖分也進(jìn)入這個循環(huán)系統(tǒng)，這對澄清效率是有害的，它加劇了蔗糖的轉(zhuǎn)化，降低了糖品質(zhì)量，增加了糖分損失，并增加了澄清劑用量，使糖汁停留時間加長并加大泥汁量，對產(chǎn)品質(zhì)量和煮煉收回帶來不利影響。 綜合各種因素考慮， 本設(shè)計 決定選 用無濾布真空 吸濾機(jī) 作為過濾設(shè)備 。 由于 不使用 濾布，不會產(chǎn)生洗濾布水，對環(huán)境不會造成污染， 很少出現(xiàn)過濾困難，并易于操作管理， 很適合現(xiàn)代 化 糖廠使用。 無濾布真空吸濾機(jī) 它 是 在環(huán)帶式真空吸濾機(jī)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 。它的濾泥水分比較高，帶走糖分也比較多。此外，濾布在運(yùn)行時容易走偏，使轉(zhuǎn)鼓露空漏入泥汁，嚴(yán)重影響白砂糖質(zhì)量。但也存在不少缺點(diǎn)主要是過濾壓力差較小，因而過濾效能較低；濾布對過濾的阻力較大，過濾速度較低。 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。 板框壓濾機(jī) [2] 它的 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊 ，占用廠房面積較小； 過濾面積大， 為吸濾機(jī)的幾倍；能使用較高的壓力， 過濾推動力大， 適應(yīng)糖廠各種不同的物料，包括蔗汁和糖漿的過濾，過濾性能較好， 濾 液清度高；濾泥水分和糖分都比真空吸濾機(jī)低很多，減少濾泥的數(shù)量和糖分損失。 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、自動化；在管理上不花費(fèi)太多人力，操作費(fèi)用低。 過濾就是當(dāng)懸浮物料通過由多孔性物質(zhì)如細(xì)砂、活性炭、多孔陶