糖厂制糖设备生产化工产品的新用途 本发明属于制糖和化工技术领域
糖厂的制糖生产设备是专用性很强的生产设备,由于它工艺上的特点,而且又是加工生产食用品——蔗糖的专用设备,其用途非常单一,除以甜菜或甘蔗为原料加工制糖之外,几乎别无它用。由于所需主要生产原料(甜菜或甘蔗)都是农产品,所受农时季节的影响较大,且甜菜等原料又很难在夏季高温条件下实现正常贮存,所以糖厂的制糖生产也就形成了时限性较强的季节性生产,基本上是“半年生产半年闲”,最长的生产时间也仅在六个月左右。如果受到气候等诸多因素的影响而造成农业欠产,致使原料严重不足,生产期也只有几个月或更短,大多数时间是设备闲置而处于停产。此间,不仅设备闲置而得不到充分利用,而且还会造成生产设备和管路、阀门等的自然腐蚀严重,检修维护费用增大,严重影响企业的经济效益。糖厂制糖设备的这种长期闲置和开工不足的状况,致使很多制糖企业都处于严重亏损的艰难困境,以至被迫关停或破产。
本发明的目的就是开辟糖厂制糖专用生产设备的一种新用途,打破制糖生产设备只能用于制糖的局限,从而提高制糖生产设备的利用率,解决糖厂“半年生产半年闲”的难题,增加制糖企业的经济效益和社会效益。
本发明的特点就是利用糖厂现有的制糖设备中的绝大部份生产设备以及制糖生产所需的辅助原材料,在不改变生产工艺流程,不改变生产设备原型,不增加任何新的设备,不造成对原有设备地腐蚀和对制糖生产的正常进行无任何不良影响的情况下,利用糖厂现有制糖生产所用的设备和原辅材料而生产的几种市场用途广泛的化工产品,如轻质碳酸钙、活化碳酸钙、药用硫酸钠等。它可以节省一笔巨大的技术改造投入和新建工程的投资,是制糖企业提高经济效益的良好途径。
本发明的实现手段,是利用糖厂制糖设备中的石灰窑、回转式消和器、除渣器、沉淀槽、瓦斯泵、加灰槽等化灰加灰系统和饱充罐、过滤机、离心机、干燥设备等生产轻质碳酸钙;利用蒸发罐、结晶罐等设备和制糖车间化验室等生产药用硫酸钠。
生产轻质碳酸钙的过程是:首先将制糖生产用的块径规格符合标准要求的优质石灰石(含CaCO395%以上)与焦炭(或无烟煤)按10∶0.9~1(用无烟煤时9∶1)的比例进行均匀混合后用提升机将其加入到石灰窑中进行高温(900~1000℃)煅烧,生产出生石灰(氧化钙CaO)和二氧化碳CO2,其化学反应方程式为:将生石灰(氧化钙CaO)用输送机送入回转式消合器中,再加入适量的水,使其进行充分的消合反应,同时放出一定的热量,生产出熟石灰乳(氢氧化钙Ca(OH)2),其化学反应方程式为:
消合反应生成的熟石灰乳(Ca(OH)2氢氧化钙)要经过螺旋式除渣器进行除沙除石,将没有煅烧透的石灰石和泥沙除掉,再经沉淀槽进一步清除去杂质即可得到要求纯度和浓度的石灰乳液(Ca(OH)2),这时再用石灰乳泵将其打入清净工段的加灰计量槽内,以此控制适当流量,而将石灰乳均匀地加到饱充罐内。与此同时,用瓦斯泵(水环式真空泵)抽取窑气(主要成分为二氧化碳CO2),使窑气通过洗涤塔,用水洗除窑气中的灰尘和杂质,并适当控制水温不宜过低,以免二氧化碳溶于水而造成过多的流失,然后将经过洗涤后的窑气(CO2)由瓦斯泵出口注入到饱充罐内与石灰乳(Ca(OH)2)进行碳化反应,其化学反应式为:
在碳化反应过程中,要经常用PH试纸进行检测观察以控制反应进行情况,并定期取样在化验室进行化学分析,待反应充分达到或接近终点时,再将反应生成物送入沉淀槽,再用离心机进行分离脱水,并进行干燥和粉碎,计量包装后即得轻质碳酸钙成品。其产品按CaCO3的含量和杂质多少而分为一级品、二级品,日化级或医药级,等级不同实用范围也有较大不同,且市场价格差异也很大。利用糖厂制糖生产设备生产轻质碳酸钙,其工艺过程与制糖生产时基本相同,只是没有糖汁的加入而已。轻质碳酸钙是用途广泛的化工产品,白色粉末,不溶于水,呈中性反应,遇酸放出二氧化碳。广泛用于橡胶制品、造纸、油漆、油灰等填料,牙膏、牙粉的主要成分,石棉、建材和制药等工艺也大量需要。如果用轻质碳酸钙直接生产建筑涂料,则可不必进行干燥和粉碎而直接就可使用。若在轻质碳酸钙中加入适量的硬脂酸等进行表面处理,又可制得另一种化工产品——活化碳酸钙,其应用领域就更加广泛。
利用糖厂制糖设备中的蒸发设备和结晶罐,离心机,干燥设备等可生产药用硫酸钠(NaSO4·10H2O),其实现过程是将工业品级的芒硝(无水硫酸钠Na2SO4)加水溶解,经沉淀、过滤后,将滤液经蒸发设备和结晶罐予以浓缩、结晶,再用离心机进行分离、水洗、干燥、包装、即得药用硫酸钠。药用硫酸钠无毒、中性、易溶于水,对设备无任何腐蚀,在制糖生产之前,利用串水串汽的过程即可得到彻底清洗,不会对设备造成损害和影响制糖生产的正常进行。
利用糖厂制糖设备生产轻质碳酸钙和药用硫酸钠等化工产品可以同时进行生产,也可以分别单独进行。如果专门建立生产上述产品的生产装置,其设备投资相当大,而利用糖厂制糖设备进行生产,则无需新的设备投资,产品成本相对较低,具有较强的市场竞争力。因此,它不仅能够提高制糖生产设备的利用率,安排劳动力就业,而且能使企业获得显著的经济效益。