甘蔗提糖生產(chǎn)工藝工藝選擇4200字

甘蔗提糖生產(chǎn)工藝工藝選擇綜述生產(chǎn)方法和論證生產(chǎn)方法應(yīng)采用國內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，盡力在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，也要考慮節(jié)能、減少糖分損失，同時還要考慮到機(jī)械化、自動化[3]。我們在采用新技術(shù)時應(yīng)在實(shí)踐上合格后才能使用，特別需要注意的是環(huán)保以及減少污染。提汁提汁方法國內(nèi)通常的提汁方法為壓榨法和滲出法，這兩種方法有利于糖分的提出，糖廠多以壓榨法為主，少用滲出法。而磨壓法不適用于較大的蔗量壓榨，因此不在糖廠的考慮范圍之內(nèi)。甘蔗提汁的特點(diǎn)通過壓榨機(jī)對預(yù)處理過的甘蔗料加壓，并配合加滲透水系統(tǒng)，將蔗汁從纖維中分離出來。滲出和壓榨這兩種方法所不同的是，滲出法投入成本較低，操作簡單，維修方便，而且相對于壓榨法會得到更多的糖分提取，有利于提高成糖率。而壓榨法的設(shè)備自動化系數(shù)較高，使用歷史悠久，在工藝上會有較多的經(jīng)驗(yàn)，水量使用也相對少，有利于后續(xù)工段對蔗糖分的提煉，能夠在一定程度上減少資源浪費(fèi)以及污物的排放，對于糖廠的經(jīng)濟(jì)利益是很有效的。但是在相同條件下，滲出法所耗用的時間相對較長，蔗糖份的的損失也會增多，有害物質(zhì)也會增多，這樣對制糖工藝存在很大的影響，不利于白砂糖的提取和質(zhì)量的提高[4]。經(jīng)過兩種方法的對比可知，本設(shè)計(jì)適合采用壓榨法。壓榨機(jī)組的座數(shù)與選擇壓榨機(jī)一般為三輥式，蔗料在每座壓榨機(jī)中被壓榨兩次。糖廠的壓榨機(jī)通常采用的是五座壓榨機(jī)，少數(shù)使用四座或六座。但由于壓榨機(jī)組的工作能力與輥?zhàn)訑?shù)成正比關(guān)系，可知壓榨機(jī)子的數(shù)量越多反而會提高蔗糖分的提取，但當(dāng)增加到第五座時，蔗糖分和纖維分會隨著每座壓榨機(jī)的壓榨使糖分提取率逐漸減小，且設(shè)備成本也會越來越高，因此使用五座壓榨機(jī)是最有利的[5]。滲浸方法選擇滲浸的目的：提高抽出率，增加最終糖分的收回。滲浸的原理：將清水或稀水噴淋到受擠壓的蔗渣中，蔗渣會迅速吸收這些水分，而由于蔗渣中還含有一些殘余的蔗汁，這些水分被擠壓后會隨著蔗渣中殘余的蔗汁一起排出來，這樣會減少蔗渣中殘留的糖分，從而提高糖分的抽出率[6]。滲浸的方法：目前糖廠采用最多的是復(fù)式滲浸法。滲浸法可分為兩種，一種是單式滲浸法，一種是復(fù)式滲浸法。單式滲浸法單式滲浸法只在第三座和第四座壓榨機(jī)中加入清水，糖分提取率較小，目前糖廠已不再使用。復(fù)式滲浸法指將清水倒入五座壓榨機(jī)的蔗料中，每一座壓榨機(jī)得到的蔗汁往前一座壓榨機(jī)的蔗料中添加，由此可增加糖分的提取?；旌鲜綕B浸法混合式滲浸法大體上與復(fù)式滲浸法有所相同不同的是混合滲浸法所獲得的蔗汁還包括第三座壓榨機(jī)，由于其加入的水量較少，糖分提取率也會隨之減少，不如復(fù)式滲浸法的糖分提取率高，因此此方法在目前的糖廠也不普遍采用?；亓?飽和滲浸法回流的蔗汁會分成兩部分進(jìn)入一座和二座設(shè)備，雖然效果相對不錯，但與復(fù)式滲浸分對比來說復(fù)式滲浸法的條件更加優(yōu)越，糖分的提取率也相對較高。通過四種滲浸法的對比可知，本設(shè)計(jì)適合采用復(fù)式滲浸法。綜上所述，壓榨工段的流程為：蔗料熱水蔗渣、混合汁、四重復(fù)式滲浸。澄清澄清的方法澄清的方法一般有三種，分別是石灰法、亞硫酸法、碳酸法。石灰法：石灰法在一定程度上可以提高澄清效果，它所特有的特點(diǎn)有一是沉淀反應(yīng)速度快，沉降效果好，并且能夠減輕滯后反應(yīng)；二是二氧化硫的吸收率高，但硫磺的使用量也會增大；三是經(jīng)過硫熏中和的清汁濃度適中，不至于過低，但由于其清凈效果不夠理想，因此大多數(shù)糖廠不再使用此法。亞硫酸法：此法在石灰法的基礎(chǔ)上增加了二氧化硫澄清劑，它具有吸附和抑制色素生成的作用，得到的最終產(chǎn)品符合產(chǎn)品的要求，而且設(shè)備簡單，工藝流程較短，澄清效果好，因此亞硫酸法在我國多數(shù)糖廠被廣泛使用。碳酸法：碳酸法的脫色、除膠體效果較好，但是流程長、設(shè)備投資大、澄清劑用量較多，有高堿的過程，而且堿性的濾泥無法處理，不利于環(huán)保，較少糖廠使用[7]。綜上對比可知，本設(shè)計(jì)使用磷酸亞硫酸法。沉降、過濾沉降的設(shè)備以下三種沉降設(shè)備是糖廠普遍使用的。TDW型的沉降器其特點(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，容易操作；濃縮層斜度大，利于增濃；只適用于較小型的糖廠使用。TDJ型的沉降器其特點(diǎn)是：設(shè)備體型小，占地面積??；采用管道分流，使蔗汁與泥汁不會相遇；得到的清汁透明度較高；設(shè)備操作穩(wěn)定性較好，可以很好的適應(yīng)榨量的變動。SRI型單層快速的沉降器其特點(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)相對簡單，都是單管道，提供糖汁的進(jìn)入和排出，設(shè)備使用是產(chǎn)生的積垢也很好處理，穩(wěn)定性強(qiáng)，操作簡單，與其它設(shè)備相比，相同的蔗汁使用的面積相對小，因此投入的成本也較低；糖汁停留時間短，蔗糖轉(zhuǎn)化少，還原糖生成也相對減少，因此得到的白砂糖色值相對較低，有效的提高了白砂糖的質(zhì)量；沉降后的得到的泥汁量減少，使蔗糖轉(zhuǎn)化減少，還能減少有害的雜質(zhì)生成[8]。綜上對比可知，本設(shè)計(jì)使用TDJ型單層的沉降器。過濾設(shè)備以下三種過濾設(shè)備是糖廠普遍使用的。板框式壓濾機(jī)該設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，過濾性能好，得到的濾汁質(zhì)量也較好，但也存在缺點(diǎn)，不好拆裝進(jìn)行清洗，消耗的濾布多，環(huán)境條件差等。2.環(huán)帶式真空吸濾機(jī)（有布）該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是不需要人工卸泥和清洗濾布，減小人工勞動的強(qiáng)度；能較好的進(jìn)行洗滌和脫水，濾泥轉(zhuǎn)光度較低，因此糖分損失也較少，節(jié)省用汽；濾布消耗少，占地面積小，節(jié)省設(shè)備投資。缺點(diǎn)是不適用于濃度較低的泥汁，耗電量也相對大，濾布使用壽命短，不適用于沉降器大量抽取泥汁的操作。無慮布真空吸濾機(jī)該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便，設(shè)備維修成本低；自動化程度高，處理泥汁量是同面積有濾布機(jī)的兩倍，能在一定程度上降低濾泥的轉(zhuǎn)光度，提高糖的回收率；與此同時，無慮布真空吸濾機(jī)無慮布污水排放，能夠減少污物的排放，是一種較環(huán)保的設(shè)備[8]。綜上對比可知，本設(shè)計(jì)使用無慮布真空吸濾機(jī)。濾汁的處理方法濾汁回流此處理方法就是將濾汁再次回流至中和汁箱進(jìn)行硫化和沉降。其性質(zhì)是濾汁含有較多的雜質(zhì)，沉淀顆粒多且渾濁；還存在一些不良的影響，比如蔗糠升溫或?qū)е滤厣纳?，膠體等雜質(zhì)新融化進(jìn)入蔗汁降低清凈效率，增加蔗汁停留時間，糖分轉(zhuǎn)化提高等。采用快速沉降器單獨(dú)處理此處理法的沉降效果較好，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低。采用低溫磷浮法分離技術(shù)此處理法的分離效果最有效果，但是需要較高的投入成本，工藝要求較嚴(yán)格。綜上對比可知，本設(shè)計(jì)使用快速沉降單獨(dú)處理。蒸發(fā)蒸發(fā)工段需要滿足的幾個基本要求為：盡力能夠保證糖漿濃度在工藝范圍之內(nèi)，否則糖漿濃度過低會導(dǎo)致白砂糖的質(zhì)量降低。減少蔗糖分的損失，控制好PH和合適的溫度，避免或減少跑糖及還原糖分解。減緩積垢的形成速度，要盡力保證蒸發(fā)罐在一定的溫差，采用低液面操作，保證糖汁在罐內(nèi)得到良好的循環(huán)。要提高熱能的利用率，在確保蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)能的前提下，還要盡力減少全廠工藝的用汽量。糖廠通常使用的是三到五效的蒸發(fā)熱力方案常見蒸發(fā)方案三效壓力蒸發(fā)方案其特點(diǎn)為：蒸發(fā)速度快，能有效保持物料原效，節(jié)能效果較顯著，但是它的工作溫度差大，會增加蔗糖的轉(zhuǎn)化，且設(shè)備投資成本也大。四效真空蒸發(fā)其特點(diǎn)為：設(shè)備維修較簡單，投資成本低，還利于糖分的回收，但是它的汁汽溫度較低，熱利用也較差，在全廠的汽耗相對高，因此目前糖廠較少用。五效真空蒸發(fā)其特點(diǎn)為：有較好的轉(zhuǎn)熱效能，穩(wěn)定性較高，能夠很好的調(diào)控好波動較大的榨量，因此此方案有利于糖廠的利用[10]。本設(shè)計(jì)采用五效真空蒸發(fā)法。蒸發(fā)方案的選擇、比較熱經(jīng)濟(jì)利用耗汽量：三效壓力小于五效真空蒸發(fā)小于四效真空蒸發(fā)糖汁變化和操作的穩(wěn)定性糖汁濃度穩(wěn)定性：三效壓力小于四效真空蒸發(fā)小于五效真空蒸發(fā)糖分損失及色值增加：四效真空蒸發(fā)小于五效真空蒸發(fā)小于三效壓力設(shè)備投資情況四效真空蒸發(fā)小于五效真空蒸發(fā)小于三效壓力綜上對比可知，本設(shè)計(jì)使用五效真空蒸發(fā)方案。汽凝水排水法的選擇共有三種方法：等壓排水法柱式自蒸發(fā)器排水法串罐排水法（二）排水法的選擇等壓排水法與其它兩種方法占有的優(yōu)勢是[11]：汽凝水的排除可自動控制調(diào)節(jié)開口大小，可使平衡箱保持在一定的液面，避免串汽。排水速度快，減少熱能損失，用汽波動相對較少。設(shè)備投資成本低。綜上對比可知，本設(shè)計(jì)使用等壓排水法。糖漿處理法的選擇粗糖漿處理方法選擇糖漿流漂糖漿上浮法本設(shè)計(jì)使用的是糖漿上浮法。煮糖制度選擇煮糖制度的確定煮糖目的將溶糖后得到的糖液加熱蒸發(fā)使糖液進(jìn)一步濃縮到過飽和，為下一步結(jié)晶做準(zhǔn)備[12]。煮糖原理控制真空度使糖液生成蔗糖的晶核，再讓它長大可含有雜質(zhì)少的晶體。煮糖制度標(biāo)準(zhǔn)的煮糖制度為：糖的晶體大小要均勻無粘晶且色澤較潔白，應(yīng)符合白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)要穩(wěn)定進(jìn)行和生產(chǎn)平衡盡量減少糖的回煮結(jié)晶速度要快目的是能夠縮短煮糖時間，提高設(shè)備的利用常用煮糖制度一段煮糖制度（全產(chǎn)赤砂糖）兩段半煮糖制度三段煮糖制度高純度三段煮糖制度（全產(chǎn)白砂糖）三段半煮糖制度本設(shè)計(jì)使用的是三段煮糖制度。起晶方法選擇自然起晶：將溶液用蒸發(fā)濃縮的方法排除大量溶劑，使溶液濃度進(jìn)入過飽和不穩(wěn)定區(qū)，溶液即自然起晶。刺激起晶：將溶液用蒸發(fā)濃縮的方法排除部分溶劑，使溶液濃度進(jìn)入過飽和不穩(wěn)定區(qū)，然后將溶液放出，使溶液受到突然冷卻，進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，而自然自行結(jié)晶生成晶核。種子起晶：將溶液濃縮到介穩(wěn)定區(qū)的飽和濃度后，加入一定大小和數(shù)量的晶種，同時均勻攪拌，使晶體長大[13]。本設(shè)計(jì)使用的是種子起晶法。工藝流程提汁工序壓榨提汁原理主要是將甘蔗斬切成絲狀與片狀的蔗料，入壓榨機(jī)，使充滿蔗汁的甘蔗細(xì)胞的細(xì)胞壁受到壓榨機(jī)的壓力而破裂，蔗料被壓縮，細(xì)胞被壓扁的同時排出蔗汁；借助于滲浸系統(tǒng)將從壓榨機(jī)排出、開始膨脹的蔗渣進(jìn)行加水或稀汁滲浸，以稀釋細(xì)胞內(nèi)的糖分，提取更多的蔗汁。蔗汁清凈蒸發(fā)工藝流程流程說明及特點(diǎn)磷酸亞硫酸法目前是糖廠使用最廣泛的方法，澄清劑除了使用石灰和二氧化硫外，還是適當(dāng)加入了磷酸或可溶性磷酸鹽作為輔助澄清劑。加磷可與預(yù)灰同時進(jìn)行，這樣可以延長磷酸的作用時間，使反應(yīng)較完全。同時，溫度不能過高或過低，否則會影響到蔗糖的轉(zhuǎn)化以及二氧化硫的吸收率。此方法的特點(diǎn)是提高澄清效率，使清汁透明，能夠很好地適應(yīng)不同性質(zhì)