【正文】 瓷、濾布等構成的過濾率介質(zhì)時，懸浮顆粒被截留，液體則通過成為濾液。要把固液比較徹底地分離，還需使用過濾的方法。 2． 泥汁過濾 用沉降的方式分離得到的沉淀物，其中液體含量有 90%以上。 多爾式沉降器也是國內(nèi)糖廠普遍使用的沉降器，技術成熟，操作管理經(jīng)驗豐富，很適合亞硫酸法糖廠使用。 多爾式沉降器在保證清汁質(zhì)量的前提下可以盡量的快放汁，減少器內(nèi)存汁量和蔗汁停留時間。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。另外，在這類沉降器中，清汁與沉淀物的運動相反，清汁 的上升大大減低了沉淀物沉降的實際速度。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。 在這類設備中，蔗汁總是裝滿的，出汁量必然等于進汁量。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，應當用自然沉降的工作方式。且清汁質(zhì)量好， 18 泥汁的濃度也符合要求。已使用此種設備的碳酸法糖廠又改回全汁過濾，不用單層沉降器。該系統(tǒng)還設有泥汁回流裝置，在排出泥汁濃度低時，將部分泥汁回流到入汁中 [2]。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]。國內(nèi)糖廠從 70 年代開始研究應用，也有一定成效，但應用不普遍。它的沉淀物的沉降速度提高了多倍，為縮短沉降時間、縮小沉降器的體積提供了有利條件。為了較好地控制泥床高度，裝有泥汁液位傳感器，用以自動測量泥汁液位，并通過另一裝置自動控制泥汁液位恒定。 雙層快速沉降器 [2] 此種沉降器是模仿快速沉降器而設計的。對于同樣的處理量，所需體積比普通型的沉降器可減少 30%，減少了設備造價。中心的入汁有部分穿過上層流下的泥汁。它頂部的預備室直徑較小，而每層的高度較大。沉降效果好，被多數(shù)糖廠使用。泥汁從濃縮層錐形 底部利用液壓送至吸濾機。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。中心轉(zhuǎn)軸上固定有帶槳葉的攪拌器，每 5~6 分鐘轉(zhuǎn)一周，沉淀的污泥被撥動而移向中央，這種低速旋轉(zhuǎn)的攪拌可以促進蔗汁中沉淀物的團聚和使泥汁增濃，減少泥汁量。這種沉降器只適合于中小型糖廠使用，現(xiàn)已很少使用。）， 使沉淀泥汁自行下瀉，濃縮層的斜度更大，這樣可以使泥汁達到增濃的目的。 TDW 型沉降器 [2] 它是我國自行設計的一種結(jié)構比較簡單，沒有攪拌裝置的多層連續(xù)沉降器，也稱 GQ 型沉降器。連續(xù)沉降器優(yōu)點較多，如占地面積小，熱量損失少，管理與操作簡單等，因此，目前我國糖廠多采用連續(xù)沉降器。 1． 中和汁沉降 蔗汁澄清是制糖過程中關鍵性的階段，故需要很好地選用沉降設備，以獲得最佳效果。所以本設計選用磷酸亞硫酸法。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，對它的 pH 的控制要比普通亞硫酸法更為嚴格，否則容易引起蔗糖轉(zhuǎn)化和還原糖分解。另外，蒸發(fā)罐的積垢較少；產(chǎn)糖率較高。 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)驗的基礎上提出來的。另外，中性亞硫酸法不能從分利用蔗汁中某些膠體物質(zhì)凝聚點的聚沉作用而使清凈效果受到一定的限制。缺點是在制取 SO2氣體的過程中，還沒有適當?shù)姆椒刂扑乃俾剩由线M汁的流速不穩(wěn)定，蔗汁的 pH 實 際上并不能穩(wěn)定地保持在中性。 3． 中性亞硫酸法 [2] 中性亞硫酸法 又可稱為灰硫同步法，鑒于酸性亞硫酸法容易造成蔗糖轉(zhuǎn)化，堿性亞硫酸法又易使還原糖分解，因而提出了中性亞硫酸法的澄清工藝。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。缺點是蔗糖容易轉(zhuǎn)化，硫熏設備易于腐蝕，此法適合用于處理未成熟甘蔗。 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 。另外，堿性濾泥污染環(huán)境，建廠時必須同時考慮濾泥的處理或相應的環(huán)保措施，所以投資費用更大；亞硫酸法的清凈效率在石灰法和碳酸法之間，能生產(chǎn)耕地白砂糖，工藝過程控制的好也能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白砂糖，而且工藝流程較短，設備簡單，澄清劑用量較少，濾 泥容易處理，對環(huán)境污染較小，因此亞硫酸法在我國甘蔗產(chǎn)區(qū)被廣泛使用。白砂糖中所含的雜質(zhì)較少，可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白砂糖。其 澄清效果是目前糖廠常用的幾種澄清方法中最好的。 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，所以能更好地 除 去雜質(zhì)和色素，達到很好的清凈效果，而且碳酸法的沉淀物更易于過濾，最終清汁的色值很低。 14 2． 亞硫酸法 [2] 亞硫酸法澄清工藝的原理是利用石灰乳與亞硫酸反應生成大量的亞硫酸鈣沉淀，這些亞硫酸鈣是蓬松結(jié)構的，具有比較大的表面積，可以吸附膠體雜質(zhì)和色素，而二氧化硫本身也可以抑制色素，這樣就可以達到清凈蔗汁的目的。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。由于石灰法具有取材容易（石灰石幾乎到處都能得到）、價格便宜、工藝過程簡單等方面的優(yōu)點，所以至今在百來種試驗過的澄清劑中，石灰仍然是最常用的一種。 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。 所以 本設計 選 用復式多重滲浸法提取甘蔗中的糖分 。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。目前大、中型糖廠多采用復式滲浸法，但也有少數(shù)采用混合式滲浸法的。 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；同時由于 飽和滲浸時，壓出汁量大，沖擊 了 附著在壓榨機上的蔗屑，減少微生物繁殖的機會 ，降低了 壓榨車間的糖轉(zhuǎn)化損失 。若回流的汁量過大，與后座前送的稀汁一起使蔗渣吸汁飽和的稱為飽和滲浸。 （ 4） 回流 飽和滲浸法 [1] 回流 飽和滲浸法除與復式滲浸法一樣，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。 （ 3） 混合式滲浸法 [1] 混合式滲浸法也是用水及稀汁，但是凈水是分別在最后兩座之前加入的，出來的稀汁按級數(shù)分別向前一座機輸送 ，如 圖 23 所示。圖 22 為四重復式滲浸法。視壓榨機座數(shù)多少，有三重復式 、 四重復式滲浸等。 圖 21 為 二次單式滲浸法 。 （ 1） 單式滲浸法 [1] 只用清水滲浸蔗渣，沒有稀汁回流。 20 世經(jīng) 80 年代初開始使用飽和滲浸法。 滲浸 的 目的 主要是 提高甘蔗在壓榨提汁過程中糖 分 抽出率 。 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] 在每次重復壓榨 蔗料 前，在細胞恢復原狀的時候，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。因此，必須采用多重壓榨，多次滲透，抽出率才能提高，但并非壓榨機座數(shù)越多越好，如表 21 所示，因座數(shù)增多后，抽出率增長愈來愈小，五座壓榨機后每增加一座榨機抽出 率僅提高 1%左右，而動耗，設備投資和管理費用則顯著增加， 11 因而用六座榨機得不償失。因此，壓榨機座數(shù) 越 多，壓榨生產(chǎn)能力 越強 。 所以本次設計 提汁方法選用壓榨提汁法。由于系統(tǒng)中裝載蔗量較多，使中間停機時處理較為困難。 壓榨法和滲出法的比較表明，滲出法的主要有點優(yōu)點是投資較省、操作和維修費用較少，能獲得較高的抽出率，但要求用高效的撕裂機以達到高的甘蔗破碎度，使蔗料成絲狀。由壓榨法改為滲出法的多采用此種方法。經(jīng)滲出后排出的蔗渣一般含水量為 85%左右，必須進行壓干處理，使其含水量降至 50%以下。但是蔗絲在滲出器中停留時間較長。 此法對破碎度 要求較高，因為絕大部分的糖分靠滲出器來提取。 2． 滲出 法 [6] 此法又分為蔗絲滲出法和蔗渣滲出法。 且 在壓榨過程中加入滲透水或稀汁于蔗渣中再進行壓榨，把蔗渣中的殘余糖分更多的提取出來。磨壓法因處理蔗料量少，糖 分 抽出率低，故不宜采用。采用國內(nèi)較成熟的先進經(jīng)驗和先進技術 ， 對于新技術、新工藝 和 新流程，必須經(jīng)過實踐合格后才可采用 ； 選擇技術先進， 選用 可靠的生產(chǎn)設備 ；提高 機械化、自動化水平，盡量簡化和縮短流程 ， 注意近期建設與長遠發(fā)展相結(jié)合 ； 注意保護環(huán)境、減少環(huán)境污染 。 濾汁進行快速沉降處理有以下優(yōu)點： （ 1） 濾汁在沉降器中停留時間短，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） 減少沉降器的負荷，同時也減少過濾設備的負荷 ； （ 5） 減少蒸發(fā)罐的積垢生成。 二、 濾汁快 速 沉 降 處理工藝 隨著無濾布吸濾機在糖廠不斷推廣應用， 由于無布吸濾機的濾汁質(zhì)量不好，須經(jīng)過二次處理才能 并 入清汁，多數(shù)糖廠在濾汁處理時都是采用回流中和汁箱重新沉降的處理方式，經(jīng)過重復處理的濾汁由于停留時間過長，糖分轉(zhuǎn)化損失大，同時增加了石灰和硫磺等輔助材料的成本，甚至影響到整個澄清工藝的穩(wěn)定以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。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。成品糖的濁度和不溶物含量大幅度下降，色值和灰分略為減低。 上 浮法具有以下特點： （ 1） 糖漿停留時間短，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） 設備投資省。 糖漿氣浮工序中蔗糖轉(zhuǎn)化損失量較小，以糖漿氣浮取代糖漿硫漂可以多產(chǎn)糖，產(chǎn)好糖，這也已被多間糖廠的實踐所證實 [4]。 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)中廣泛的應用。但許多廠的實踐證明， 雖然可以除去一部分雜質(zhì)，但 糖漿硫漂起 到 脫色 的 作用 很小或不起脫色作用 ，如過度硫漂還會使糖漿中 SO2含量升高 ， 增加白砂糖的二氧化硫殘留量 ， 從而達不到國家的衛(wèi)生標準。另外，加入的 Ca(OH)2和 SO2在中性下有相當部分未形成 CaSO3沉淀物而形成可溶性的亞硫酸鹽殘留在糖液中，使 SO2及鈣鹽含量相當高。 一、 糖漿上浮工藝 2021 年國家出臺了新的 白砂糖 衛(wèi)生 標準 ，白砂糖的二氧化硫殘留量由50mg/kg 下調(diào)至 30mg/kg 以下，這就要求糖廠采用更為嚴格的工藝去控制制煉過程中的硫熏中和和糖漿硫漂工序。 第七節(jié) 主要技術經(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。 （二） 電 分外電和內(nèi)電兩種，外電由外電網(wǎng)拉 入， 內(nèi)電由自發(fā)電 汽 輪機發(fā)電 。 第六節(jié) 主要 原料、燃料 及 動力 供應 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 對蔗比 %C 來源： 市場 購買 (三 ) 硫磺 （ GB31501999） [3] 硫（ S）含量（以干基計）： % 灰分： %以下 酸度（以 H2SO4計）： %以下 有機物含量： %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 （ GB31492021） [3] 磷酸 (H3PO4)含量 ： ~% 砷（ As）含量 ： %以下 氟化物（以 F 計）含量 ： %以下 重金屬（以 Pb 計）含量 ： 0. 0005%以下 硫酸鹽 (以 SO4計 )含量 ： %以下 易氧化物 (以 H3PO3計 )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/