制糖工藝指標(biāo)及工業(yè)自動化技術(shù)研究

潘文武

廣西寧明東亞糖業(yè)有限公司 廣西寧明 532500

針對制糖廠來講，制糖工藝指標(biāo)相對較為復(fù)雜，制定與執(zhí)行指標(biāo)隸屬于流程性質(zhì)的生產(chǎn)活動，工藝指標(biāo)若是出現(xiàn)變動，就會導(dǎo)致其他生產(chǎn)過程中的工藝指標(biāo)出現(xiàn)變動，導(dǎo)致制定與執(zhí)行制糖指標(biāo)具有的困難性相對較大。現(xiàn)階段，制糖工藝自動化技術(shù)主要包含：壓榨車間自動技術(shù)、澄清、蒸發(fā)自動化技術(shù)以及結(jié)晶自動化技術(shù)，可以將人工控制的劣勢替代，減少生產(chǎn)的耗能，提升糖業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率，可以企業(yè)單位帶來較高的經(jīng)濟效益。

1 制定制糖工藝指標(biāo)

蒸發(fā)與澄清工藝作為制糖環(huán)節(jié)中關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，若是制糖廠運用的制作工藝隸屬于硫酸法，在對澄清工藝進(jìn)行執(zhí)行的時候，需要將預(yù)加灰加入其中，而后開展預(yù)處理，從而將蔗汁中的蛋白質(zhì)與磷酸分理出。亞硫酸和石灰就會反映產(chǎn)生CaSO3，會將膠體物質(zhì)具有的保護(hù)功效降低，可以看出CaSO3已經(jīng)得到完全的反應(yīng)[1]。澄清工序是制糖過程中的關(guān)鍵性工序之一，會直接關(guān)系到糖的產(chǎn)量與質(zhì)量，溫度、時間以及pH值作為澄清工藝內(nèi)關(guān)鍵性指標(biāo)之一。就pH值層面上講，亞硫酸法清汁低出中和0.1至0.2，由于加熱過程中，磷酸鈣和亞硫酸鈣將會持續(xù)反應(yīng)。如果石灰乳質(zhì)量不符合制糖指標(biāo)，清汁的pH值將會高出中和的pH值。所以，需要把清汁pH值當(dāng)成確定制糖工藝指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)之一。就氣溫層面上講，需要控制于1O0℃，蔗汁的蒸發(fā)將會被高溫因素影響，所需消耗的時間相對較長，與此同時，蔗汁pH值還會被時間因素所影響。pH值若是降低，產(chǎn)出的糖汁將會偏酸，轉(zhuǎn)化的速率將會加快，溫度若是升高，會導(dǎo)致制糖時間被延長，回收率會被降低。造成該問題出現(xiàn)的關(guān)鍵原因為過硫熏，反應(yīng)過程中，產(chǎn)生的CaSO3，將會溶解出Ca(HSO3)2，糖漿內(nèi)若是融入較多的鈣離子，提升水不溶物的含量，會出現(xiàn)外糖。在硫熏量處于0.4g／L-0.6g／L間情況之下，CaSO3形成鈣鹽難度將會顯著提升，促使CaSO3產(chǎn)出量較少。加之，高灰分、粒子以及清汁中含鈣量相對較少，導(dǎo)致清汁的純度降低。在不斷提升硫熏量時，亞硫酸所具備的脫色功效將會提升，促使較多的亞硫酸鈣產(chǎn)出，可以吸附較多的色素，促使清汁的顏色將變淺，導(dǎo)致清汁的鈣含量以及灰分降低[2]。

2 制糖工業(yè)自動化技術(shù)

2.1 壓榨自動化技術(shù)

制糖行業(yè)中壓榨車間所使用的均衡進(jìn)榨系統(tǒng)可以被分成：進(jìn)蔗系統(tǒng)以及磷酸控制系統(tǒng)。進(jìn)蔗系統(tǒng)關(guān)鍵是運用實時的榨量當(dāng)做核心點進(jìn)行控制，將兩個蔗帶與三個斯解機反饋電流以及反饋速度當(dāng)做是輔助對比量，從而出現(xiàn)穩(wěn)定性多回路的PID控制[3]。但磷酸加入數(shù)量對制糖整個環(huán)節(jié)較為重要，置磷酸系統(tǒng)之后，能夠依照實時的榨量以及混合汁含磷酸量進(jìn)行自動加入，從而規(guī)避磷酸量出現(xiàn)時多時少狀況。設(shè)計出該套均衡性的進(jìn)榨系統(tǒng)之后，不需要進(jìn)行人工干預(yù)，就能夠讓磷酸亦或是甘蔗依照預(yù)定數(shù)量實施實時與穩(wěn)定的添加亦或是進(jìn)榨，和人工控制相比較，能夠降低由于人工控制不均勻?qū)е码姍C電流存在不穩(wěn)定狀況，還可以保障磷酸和蔗比。壓榨自動技術(shù)能夠在較大程度上，均衡入榨，從而對榨機轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，降低轉(zhuǎn)光速與蔗渣水分，降低設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，保障生產(chǎn)具有連續(xù)性。均衡進(jìn)榨性系統(tǒng)設(shè)計出冗余系統(tǒng)亦或是將其融合在DCS控制自動化系統(tǒng)內(nèi)，從而降低維護(hù)復(fù)雜性和產(chǎn)生故障的概率。

2.2 澄清、蒸發(fā)自動化技術(shù)

澄清、蒸發(fā)作為制糖環(huán)節(jié)中最復(fù)雜類流程，需要兩個系統(tǒng)協(xié)同完成工藝需求，包含：用汽系統(tǒng)、糖漿系統(tǒng)。對自動控制需求分析發(fā)現(xiàn)：若是想要較好地對糖漿系統(tǒng)進(jìn)行控制，需要中和汁箱、混合汁箱、沉降器、五效蒸發(fā)罐、清汁箱、粗糖漿平衡箱以及粗糖漿箱都需要安裝在液位檢測點上，作為整體糖漿系統(tǒng)工藝控制的參考點[4]。在對整體工藝需求分析發(fā)現(xiàn)：一次加熱、二次加熱、三次加熱以及五效真空蒸發(fā)所需溫度都需要控制于一定范圍中，才可以將蒸發(fā)整體目的實現(xiàn)，需要加熱器進(jìn)出和五效蒸發(fā)罐的汁室與汽室各自都安裝上溫度檢測點，當(dāng)成是工藝控制的參考點，從而對用汽系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。現(xiàn)階段，在對澄清蒸發(fā)的DCS系統(tǒng)來講，其安裝了各個控制點液位的檢測系統(tǒng)，還安裝上了各個箱罐溫度檢測點，促使糖漿系統(tǒng)可以自動化控制，還可以實現(xiàn)用汽系統(tǒng)控制，能夠在較大程度上將能耗降低，提升糖分回收概率。

2.3 結(jié)晶自動化技術(shù)

結(jié)晶模式可以分為兩種：連續(xù)性結(jié)晶模式以及間歇性結(jié)晶模式。其中連續(xù)性結(jié)晶模式靜壓損失相對較小，液面相對較低，可以運用低參數(shù)蒸汽，提升熱能的使用概率，但是間歇性結(jié)晶模式則恰恰相反。間歇性結(jié)晶模式加熱的面積與糖膏體積比會伴隨結(jié)晶而變小，對流若是不好，結(jié)晶就會不利，煮糖時長若是過長，連續(xù)性結(jié)晶糖膏體積與加熱面積之比將會不變，可以促使對流結(jié)晶環(huán)節(jié)，將煮糖時間顯著縮短。在實施連續(xù)性結(jié)晶工序中生產(chǎn)用汽均衡，可以保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性。連續(xù)性結(jié)晶生產(chǎn)有利于管理，可以促使自動化控制更為高效[5]。

3 結(jié)語

綜上，可以看出較為合理與科學(xué)的工藝指標(biāo)可以顯著提升制糖的產(chǎn)量與質(zhì)量。將先進(jìn)工藝自動化技術(shù)引入其中，還可以促使制糖廠生產(chǎn)安全性、生產(chǎn)效率以及管理更具合理性與科學(xué)性，促使制糖企業(yè)單位經(jīng)營效益更優(yōu)。