濾汁上浮技術(shù)與濾汁快速沉降技術(shù)在亞法廠的應(yīng)用初探

黃踐真

（廣西鳳糖生化股份有限公司鳳山糖廠，廣西柳州545200）

濾汁上浮技術(shù)與濾汁快速沉降技術(shù)在亞法廠的應(yīng)用初探

黃踐真

（廣西鳳糖生化股份有限公司鳳山糖廠，廣西柳州545200）

介紹了濾汁上浮技術(shù)與濾汁快速沉降技術(shù)在亞硫酸法糖廠澄清工藝的應(yīng)用研究，論述了2種新工藝的基本流程、特點(diǎn)，通過生產(chǎn)試驗(yàn)，比較出2種不同技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中各自的優(yōu)越性與先進(jìn)性。關(guān)鍵詞：濾汁上浮技術(shù)；沉降技術(shù)；亞硫酸法糖廠；生產(chǎn)應(yīng)用

0 引言

由于無濾布真空吸濾機(jī)具有無污水排放、干濾泥糖度低、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，國外的制糖企業(yè)已廣泛使用該設(shè)備于亞硫酸法糖廠沉淀池泥汁的過濾，近年來也逐漸被國內(nèi)的亞法糖廠所引進(jìn)與使用[1]。但該設(shè)備處理過的濾汁含較多不溶性微粒，不能直接至下一工序，需要再經(jīng)澄清處理。濾汁回流是最初采用的較簡單的方法，其最大缺點(diǎn)是造成糖分損失，降低沉淀池溫度，影響澄清過程和產(chǎn)品質(zhì)量。近年來糖業(yè)界采用濾汁上浮技術(shù)與濾汁沉降技術(shù)取得一定的進(jìn)展。鳳山糖廠在2004年引進(jìn)濾汁上浮技術(shù)，在2005年引進(jìn)濾汁快速沉降技術(shù)，經(jīng)過2年的研究和改進(jìn)，這2種技術(shù)處理過的濾汁出汁清亮，可以直接進(jìn)入蒸發(fā)罐。但在生產(chǎn)應(yīng)用上這2種技術(shù)還是有其不同的特點(diǎn)。

1 濾汁上浮清凈技術(shù)的原理及流程

1.1原理

氣浮技術(shù)是利用細(xì)小氣泡與糖液中懸浮物之間的附著力這一機(jī)理。用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，不純糖液中的氣泡有比較厚的氣泡膜，和磷酸鈣晶體之間有不同程度的附著。理論和實(shí)際表明，純水與純糖液中氣泡與磷酸鈣的附著力很弱，但不純時(shí)則情況會(huì)大大改變。糖液中能獲得大量細(xì)小穩(wěn)定的氣泡是因?yàn)樘且豪镉写罅勘砻婊钚晕镔|(zhì)，這些物質(zhì)較多地積聚（被吸附或覆蓋）在氣泡表面上，表面活性物質(zhì)與磷酸鈣之間有較強(qiáng)吸附力。這是氣浮技術(shù)的基礎(chǔ)。

磷酸鈣是一種具有較強(qiáng)吸附力的沉淀物，它能吸附膠體和其他非糖分，降低色值，并能促進(jìn)絮凝作用。磷酸鈣附著在氣泡上，在糖液中吸附雜質(zhì)，達(dá)到除去雜質(zhì)的目的。這是氣浮技術(shù)的核心[2]。

1.2工藝流程

濾汁上浮工藝流程如圖1所示。濾汁經(jīng)過2級反應(yīng)后，進(jìn)入上浮器處理得出清汁。

圖1　濾汁上浮工藝流程圖

1.3流程說明

工業(yè)磷酸用量為對濾汁12～24 g/m3，糖化鈣的加入量以pH值控制在6.9～7.1為準(zhǔn)，絮凝劑的添加量為對濾汁3～6 g/m3，絮凝劑用日本產(chǎn)T1150或美國產(chǎn)3206。

從圖1可以看出，在濾汁中加入適量的磷酸和少量的其他澄清劑，以及制泡機(jī)制備的幼細(xì)、均勻、并有良好活性的氣泡（直徑在0.1～1 mm左右）并加入高效絮凝劑，適當(dāng)水解攪拌以促進(jìn)絮凝效果，此時(shí)濾汁中的大量雜質(zhì)包括蔗糠、蔗蠟、蔗脂、淀粉和部分膠體色素等，與磷酸鈣和絮凝劑一起凝聚成穩(wěn)定的、內(nèi)部含大量微細(xì)氣泡的顆粒，然后進(jìn)入濾汁上浮器，雜質(zhì)迅速浮上液面，逐漸形成濃稠深色的浮渣，浮渣用機(jī)械刮板連續(xù)刮出，底部得到清亮的濾清汁。

2 濾汁快速沉降技術(shù)的原理及流程說明

2.1原理

沉降技術(shù)是一種常用的將液相中的不溶性固體物質(zhì)分離的方法。在沉淀器中，蔗汁的固體顆粒因比重大于蔗汁而向下沉淀，固體顆粒與蔗汁的比重差是使顆粒沉降的推動(dòng)力，是影響沉降速度的主要因素，這個(gè)比重差越大，顆粒沉降就越快。為使蔗汁沉淀過程取得良好效果，蔗汁中不同成分和性質(zhì)的沉淀物團(tuán)聚在一起，組成比重較大的顆粒，從而得到良好的沉降過程。蛋白質(zhì)加熱凝結(jié)和磷酸鈣的絮凝作用都有助于將不同成分和性質(zhì)的顆粒團(tuán)聚在一起。因此，蛋白質(zhì)與磷酸含量較高的蔗汁，其中沉淀物的形態(tài)較均一，沉淀過程較同步，加入少量的絮凝劑亦有這種作用。濾汁快速沉降技術(shù)使用的快速沉降器運(yùn)用淺層沉降原理，大幅度縮短沉淀物的沉降距離，縮短所需的沉降時(shí)間，同時(shí)裝設(shè)的斜板將設(shè)備的沉降面積增加幾倍，因而能大大提高沉降器的效率。

2.2工藝流程

濾汁快沉技術(shù)在亞硫酸法糖廠應(yīng)用時(shí)與濾汁上浮技術(shù)同時(shí)進(jìn)行比較，2種不同工藝所配套使用的設(shè)備在榨季同樣的生產(chǎn)狀態(tài)下處理同樣濾汁，得出真實(shí)且有可比性的數(shù)據(jù)，具有參考價(jià)值。濾汁快速沉降工藝流程如圖2所示?？焖俪两禐V汁經(jīng)過加熱、散氣處理后進(jìn)入快速沉降器沉降，從而得到清汁。

2.3流程說明

混凝劑：先將聚合氯化鋁(PAC，Polyaluminium Chloride)配成1%質(zhì)量濃度（先在塑料提桶溶解、過濾，然后倒入原料箱，加水配成1%質(zhì)量濃度），按PAC計(jì)，1 m3濾汁加入5～15 g PAC（即對濾汁加入量為5～15 g/m3）。絮凝劑采用日本產(chǎn)T1150或美國產(chǎn)3206，用量為對濾汁加入量1～3 g/m3。

圖2所示，濾汁經(jīng)加熱后(88～95℃)進(jìn)入斜板式散氣器，將蔗汁中的氣泡充分排除后進(jìn)入混凝反應(yīng)器，加入適量PAC。如泡沫仍過多時(shí)，需在混凝器內(nèi)加些消泡劑，再加入適量絮凝劑后進(jìn)入絮凝反應(yīng)器，濾汁從反應(yīng)器溢流進(jìn)入快速沉降器，并在器內(nèi)快速形成粗而結(jié)實(shí)的沉淀顆粒而沉降，從器室上部流出清亮的濾清汁?？焖俪两灯鲀?nèi)設(shè)有大量波紋板分層分區(qū)，不僅成倍增加沉降面積，更有助于將沉淀物導(dǎo)流至錐形底部排出，大大縮短沉降時(shí)間。

圖2　濾汁快速沉降工藝流程圖

3 生產(chǎn)應(yīng)用情況分析

鳳山糖廠于2004/05年榨季引進(jìn)濾汁上浮技術(shù)，2005/06年榨季引進(jìn)濾汁快速沉降技術(shù)，2個(gè)榨季這2種方法的應(yīng)用都未成功。經(jīng)過對設(shè)備和工藝的不斷實(shí)踐與改進(jìn)以及多次小試、中試后投入生產(chǎn)試驗(yàn)，于2006/07年榨季12月份以后，運(yùn)用濾汁上浮技術(shù)比較成功，同時(shí)2006/07年榨季的1月中期后，運(yùn)用濾汁快速沉降技術(shù)也比較成功。此后，便同時(shí)使用2套技術(shù)（設(shè)備）處理吸濾機(jī)所吸出的全部濾汁。表1為生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中從2007年1月17日至2 月17日之間隨機(jī)抽取的10組崗位化驗(yàn)分析單數(shù)據(jù)。

在榨季生產(chǎn)中，在同樣的時(shí)間對處理后的清汁取樣進(jìn)行化驗(yàn)，主要從錘度、純度、pH值、色值進(jìn)行對比，這4個(gè)指標(biāo)也是生產(chǎn)操作中定時(shí)化驗(yàn)的，每班每2 h取樣1次。

表1　2種清凈方法得出的濾清汁對比

從表1可以看出，這2種技術(shù)共同點(diǎn)是：含有很多細(xì)微泥塵狀的非糖雜質(zhì)的濾汁經(jīng)過這2種方法處理后，色值大幅度降低，膠質(zhì)、脂類、蛋白質(zhì)、蔗糠等的去除率達(dá)到90%以上，可以直接進(jìn)入蒸發(fā)罐。表2是2種方法在生產(chǎn)實(shí)踐運(yùn)用中的比較。

表2　生產(chǎn)實(shí)踐運(yùn)用比較表

從表2可以看出，這2種技術(shù)有各自不同特點(diǎn)，上浮法使用過程比較穩(wěn)定，清洗周期長，自動(dòng)化程度較高，基本不用人工看守，勞動(dòng)強(qiáng)度比較小，但其設(shè)備占地面積較大，是快速沉降設(shè)備占地面積的2倍。

4 結(jié)論

濾汁上浮和濾汁快速沉降技術(shù)在亞硫酸法糖廠應(yīng)用都能成功地與真空吸濾機(jī)配合使用，不僅減少了環(huán)境污染，而且彌補(bǔ)了無濾布真空吸濾機(jī)影響產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷。2種不同設(shè)備操作難度都屬于比較簡單，上浮清凈法處理得出的清汁色值低15ost以上，降低色值大和自動(dòng)化程度高是該法的優(yōu)點(diǎn)?？焖俪两捣ㄌ幚淼贸龅那逯璸H值相對高0.2以上，視純度相對高0.10 AP以上，停留時(shí)間短，糖分轉(zhuǎn)化少是該法的優(yōu)點(diǎn)。

[1] 吳湘檸，林興盛. 無濾布真空吸濾機(jī)應(yīng)用工藝的探討[J].廣西蔗糖，2002(2)：41-43.

[2] 周毅春，陸冬梅，朱德文，等. 亞硫酸法糖廠清汁上浮清凈技術(shù)的研究與開發(fā)[J]. 甘蔗糖業(yè)，2003(4)：26-30.

(本篇責(zé)任編校：朱滌荃)

Application of Turbid Juice Floating Technology and Rapid Subsidence Technology in Sulfitation Sugar Mill

HUANG Jian-zhen
(Fengshan Sugar Factory, Guangxi Fengtang Biochemical Co. Ltd, Guangxi 545200)

This paper described application of filter juice floatation technology and filter juice rapid subsidence technology in sulfitation clarification process of sugar mills, discussed basic process and characteristics of these two kinds of new technology, and compared the advance and superiority of these two different techniques in production practice through production tests.

Filter juice floatation; Sedimentation; Sulfitation sugar mill; Production application

TS244+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號：1005-9695(2016)01-0050-04

2015-11-18；修回日期：2016-01-20

黃踐真(1976-)，女，制糖工程師，從事制糖生產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐與研究；E-mail: gxfthjz@126.com

引文格式：黃踐真. 濾汁上浮技術(shù)與濾汁快速沉降技術(shù)在亞法廠的應(yīng)用初探[J]. 甘蔗糖業(yè)，2016(2)：50-53.