一种精制糖澄清装置.pdf

一种精制糖澄清装置，包括有依次连接的原糖蜜洗设备、溶糖箱、一号碳饱充罐、二号碳饱充罐、板框压滤机、多级陶瓷膜微滤系统、板式换热器、第一离子交换树脂塔以及第二离子交换树脂塔。本发明在现有的精制糖澄清工艺及装置的基础上增加了陶瓷微滤膜澄清经碳饱充及板框压滤机过滤后的回溶糖浆，降低了进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度，提高了离子交换树脂的寿命。

1.  一种精制糖澄清装置，其特征在于：包括有依次连接的原糖蜜洗设备、溶糖箱、一号碳饱充罐、二号碳饱充罐、板框压滤机、多级陶瓷膜微滤系统、板式换热器、第一离子交换树脂塔以及第二离子交换树脂塔。

2.  根据权利要求1所述的精制糖澄清装置，其特征在于：具体连接方式如下，
原糖蜜洗设备的蜜洗原糖出口通过螺旋输送槽连接至溶糖箱，溶糖箱的回溶糖浆出口与一号碳饱充罐的糖浆入口连接，一号碳饱充罐的糖浆出口与二号碳饱充罐的糖浆入口连接，二号碳饱充罐的糖浆出口与板框压滤机入口连接，板框压滤机滤液出口与多级陶瓷膜微滤系统的进料口连接，多级陶瓷膜微滤系统的透过液出口与板式换热器入口连接，板式换热器出口与第一离子交换树脂塔入口连接，第一离子交换树脂塔出口与第二离子交换树脂塔入口连接，在第二离子交换树脂塔出口获得精糖浆；
一号碳饱充罐的石灰乳入口连接至石灰乳储存罐，一号碳饱充罐和二号碳饱充罐的二氧化碳入口连接至锅炉烟道气源。

3.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的原糖蜜洗设备为上悬式离心分蜜机。

4.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的溶糖箱装有搅拌装置。

5.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的陶瓷膜微滤系统的膜孔径为0.2～0.5μm。

6.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用。

7.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的第一离子交换树脂塔以及第二离子交换树脂塔都是上进料下出料。

8.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。

9.  根据权利要求1或2所述的精制糖澄清装置，其特征在于：所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。

一种精制糖澄清装置
技术领域
本发明涉及一种精制糖澄清装置，属于制糖工程技术领域。
技术背景
在精制糖澄清过程中，传统的方法是先通过蜜洗除去原糖中40％～50％的色素，然后将原糖溶解，得到回溶糖浆，再利用碳饱充及过滤或者磷酸上浮及过滤的方法除去回溶糖浆中剩余色素的40％～60％，最后进一步使用离子交换树脂对回溶糖浆进行除盐脱色，结晶后即可得到纯度约为99.9％的产品。但是，经碳饱充及过滤或者磷酸上浮及过滤后的回溶糖浆浊度仍较高，很容易污染后序工段的离子交换树脂，不仅增加了离子交换树脂的负荷，还降低了离子交换树脂的寿命。为了降低进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度，有些精炼糖厂将经过碳饱充或磷酸上浮后的洄溶糖浆依次经过板框压滤机、叶滤机以及袋式过滤器三级过滤，但效果仍然不理想。为了降低进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度以及缩短精制糖澄清工艺流程，彭文博等人(专利申请号：201310729069.3)报导了将回溶糖浆依次经过板框压滤机粗过滤、陶瓷膜微滤，然后再进入离子交换树脂除盐脱色；这种方法虽然能够使回溶糖浆进入离子交换树脂前获得较低的浊度，也缩短了精制糖澄清工艺流程，但是由于其省略了原糖蜜洗以及回溶糖浆碳饱充两道重要的工序，再加上陶瓷微滤膜不具备的脱色的能力，使得进入离子交换树脂前回溶糖浆的色值较高，不仅缩短了树脂的再生周期以及增加了树脂的再生频率，还增加了树脂的负荷，亦会降低树脂的寿命。因此，提供一种澄清效果更好，生产效率更高，成本更低的精制糖澄清工艺及装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种精制糖澄清装置，以解决传统的精制糖澄清工艺中回溶糖浆澄清效果较差以及离子交换树脂寿命低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案，
一种精制糖澄清装置，包括有依次连接的原糖蜜洗设备、溶糖箱、一号碳饱充罐、二号碳饱充罐、板框压滤机、多级陶瓷膜微滤系统、板式换热器、第一离子交换树脂塔以及第二离子交换树脂塔。
具体连接方式如下，
原糖蜜洗设备的蜜洗原糖出口通过螺旋输送槽连接至溶糖箱，溶糖箱的回溶糖浆出口与一号碳饱充罐的糖浆入口连接，一号碳饱充罐的糖浆出口与二号碳饱充罐的糖浆入口连接，二号碳饱充罐的糖浆出口与板框压滤机入口连接，板框压滤机滤液出口与多级陶瓷膜微滤系统的进料口连接，多级陶瓷膜微滤系统的透过液出口与板式换热器入口连接，板式换热器出口与第一离子交换树脂塔入口连接，第一离子交换树脂塔出口与第二离子交换树脂塔入口连接，在第二离子交换树脂塔出口获得精糖浆；
一号碳饱充罐的石灰乳入口连接至石灰乳储存罐，一号碳饱充罐和二号碳饱充罐的二氧化碳入口连接至锅炉烟道气源。
所述的原糖蜜洗设备为上悬式离心分蜜机。
所述的溶糖箱装有搅拌装置。
所述的陶瓷膜微滤系统的膜孔径为0.2～0.5μm。
所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用。
所述的第一离子交换树脂塔以及第二离子交换树脂塔都是上进料下出料。
所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。
所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
1、采用陶瓷微滤膜处理碳饱充及板框压滤机过滤后的回溶糖浆，降低了进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度，从而降低了离子交换树脂的负荷以及增加了离子交换树脂的寿命；并且陶瓷膜上结垢造成的膜阻力较小，因此陶瓷膜过滤澄清糖浆的膜通量较大，且膜通量衰减速度慢，可维持较高的膜通量过滤，从而延长膜清洗周期和减少膜清洗频率。
2、采用了由五级并联的陶瓷微滤膜组成的多级陶瓷膜微滤系统，每级由两个膜组件组成，有一级起更换轮洗作用，保证了陶瓷膜微滤系统能够长时间稳定的运行。
3、在回溶糖浆进入离子交换树脂深度脱色之前，采用了蜜洗、碳饱充两道较为廉价的工序对原糖以及回溶糖浆进行预脱色，不仅可以降低离子交换树脂的负荷，还可以增加其寿命。
4、所制得的精糖浆浊度小于1.0NTU、色值小于10IU、电导率小于10μs/cm，澄清效果较好。
附图说明
图1为本发明所述精制糖澄清装置的示意图。
图2为本发明所述多级陶瓷膜微滤系统的示意图。
图3为利用本发明所述精制糖澄清装置进行生产的工艺流程图。
图中：原糖蜜洗设备1；蜜洗原糖出口2；溶糖箱3；石灰乳储存罐4；回溶糖浆出口5；板框压滤机入口6；板框压滤机7；锅炉烟道气源8；板框压滤机滤液出口9；多级陶瓷膜微滤系统的进料口10；第一离子交换树脂塔11；第一离子交换树脂塔出口12；第二离子交换树脂塔13；第二离子交换树脂塔出口14；第二离子交换树脂塔入口15；第一离子交换树脂塔入口16；板式换热器出口17；板式换热器入口18；多级陶瓷膜微滤系统的透过液出口19；多级陶瓷膜微滤系统20；二号碳饱充罐二氧化碳入口21；二号碳饱充罐糖浆出口22；二号碳饱充罐23；一号碳饱充罐的糖浆出口24；一号碳饱充罐的二氧化碳入口25；一号碳饱充罐的糖浆入口26；一号碳饱充罐27；一号碳饱充罐石灰乳入口28；糖蜜出口29；二号碳饱充罐的糖浆入口30；板式换热器31；多级陶瓷膜微滤系统的浓缩液出口32；
具体实施方式
实施例1
一种精制糖澄清装置，包括有依次连接的原糖蜜洗设备1、溶糖箱3、一号碳饱充罐27、二号碳饱充罐23、板框压滤机7、多级陶瓷膜微滤系统20、板式换热器31、第一离子交换树脂塔11以及第二离子交换树脂塔13。
具体连接方式如下，
原糖蜜洗设备的蜜洗原糖出口2通过螺旋输送槽连接至溶糖箱3，溶糖箱的回溶糖浆出口5与一号碳饱充罐的糖浆入口26连接，一号碳饱充罐的糖浆出口24与二号碳饱充罐的糖浆入口30连接，二号碳饱充罐的糖浆出口22与板框压滤机入口6连接，板框压滤机滤液出口9与多级陶瓷膜微滤系统的进料口10连接，多级陶瓷膜微滤系统的透过液出口19与板式换热器入口18连接，多级陶瓷膜微滤系统的浓缩液出口32与板框压滤机入口6连接，板式换热器出口17与第一离子交换树脂塔入口16连接，第一离子交换树脂塔出口12与第二离子交换树脂塔入口15连接，在第二离子交换树脂塔出口14获得精糖浆；
一号碳饱充罐的石灰乳入口28连接至石灰乳储存罐4，一号碳饱充罐和二号碳饱充罐的二氧化碳入口25、21连接至锅炉烟道气源8。
所述的原糖蜜洗设备为上悬式离心分蜜机。所述的溶糖箱装有搅拌装置。
所述的陶瓷微滤的膜孔径为0.2～0.5μm。
所述的多级陶瓷膜微滤系统为五级并联的陶瓷微滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用。
所述的第一离子交换树脂塔以及第二离子交换树脂塔都是上进料下出料。
所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。
所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。
所述的板框压滤机需要硅藻土助滤。
实施例2
本实施例为利用本发明所述精制糖澄清装置进行生产的一个具体实例，具体操作步骤为：
(1)蜜洗：将原糖放入上悬式离心分蜜机中，用R₄糖蜜将原糖表面的色素清洗干净，得到蜜洗原糖；
(2)溶糖：在溶糖箱中用85℃的洗滤布水将蜜洗原糖溶解，得到65.0°Bx的回溶糖浆备用；
(3)碳饱充：先将回溶糖浆泵送至一号碳饱充罐，并往一号碳饱充罐中加入石灰乳和充入二氧化碳，得到一碳饱充糖浆，然后再将一碳饱充糖浆泵送至二号碳饱充罐，继续往二号碳饱充罐中充入二氧化碳，得到二碳饱充糖浆备用，其中一碳饱充的碱度为0.05、pH值为11.0，二碳饱充的pH值为8.5，二氧化碳来自锅炉烟道气；
(4)板框压滤机过滤：将二碳饱充糖浆经过板框压滤机过滤后，得到过滤糖浆备用；
(5)陶瓷膜微滤澄清：将过滤糖浆泵送至陶瓷膜微滤工作罐，以膜孔径为0.5μm的陶瓷膜微滤系统对过滤糖浆进行微滤澄清，陶瓷微滤膜的操作参数为跨膜压差为0.2MPa,膜面流速为4.0m/s,过滤温度为80℃，得到清糖浆备用；
(6)离子交换树脂除盐脱色：将清糖浆经过板式换热器冷却至45℃(防止温度过高影响离子交换树脂的寿命)后送入第一离子交换树脂塔得到第一渗透液，再将第一渗透液送入第二离子交换树脂塔得到第二渗透液，即可得到精糖浆，其中第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂，第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂。
实施例2生产过程中的工艺指标如下表所示：

实施例3
本实施例为利用本发明所述精制糖澄清装置进行生产的另一个具体实例，具体操作步骤为：
(1)蜜洗：将原糖放入上悬式离心分蜜机中，用R₄糖蜜将原糖表面的色素清洗干净，得到蜜洗原糖；
(2)溶糖：在溶糖箱中用80℃的洗滤布水将蜜洗原糖溶解，得到60.0°Bx的回溶糖浆备用；
(3)碳饱充：先将回溶糖浆泵送至一号碳饱充罐，并往一号碳饱充罐中加入石灰乳和充入二氧化碳，得到一碳饱充糖浆，然后再将一碳饱充糖浆泵送至二号碳饱充罐，继续往二号碳饱充罐中充入二氧化碳，得到二碳饱充糖浆备用，其中一碳饱充的碱度为0.03、pH值为10.5，二碳饱充的pH值为8.2，二氧化碳来自锅炉烟道气；
(4)板框压滤机过滤：将二碳饱充糖浆经过板框压滤机过滤后，得到过滤糖浆备用；
(5)陶瓷膜微滤澄清：将过滤糖浆泵送至陶瓷膜微滤工作罐，以孔径为膜0.2μm的陶瓷膜微滤系统对过滤糖浆进行微滤澄清，陶瓷微滤膜的操作参数为跨膜压差为0.3MPa,膜面流速为5.0m/s,过滤温度为75℃，得到清糖浆备用；
(6)离子交换树脂除盐脱色：将清糖浆经过板式换热器冷却至40℃(防止温度过高影响离子交换树脂的寿命)后送入第一离子交换树脂塔得到第一渗透液，再将第一渗透液送入第二离子交换树脂塔得到第二渗透液，即可得到精糖浆，其中第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂，第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂。
实施例3生产过程中的工艺指标如下表所示：