目錄 2 (一)提汁方法 2(二)壓榨機座數(shù) 3(三)滲浸方法 3 (一)澄清方法 6(二)蔗汁沉降與過濾 8(三)粗糖漿處理 (一)蒸發(fā)方案 (二)排水方法 (一)煮糖制度的確定 (二)起晶方法的選擇121 (一)助晶 (二)分蜜 (三)干燥 (四)包裝 工藝流程及說明 一、壓榨工段(包括原料的起卸及預處理) (一)工藝流程 (二)流程說明 (一)工藝流程 (二)流程說明 (一)工藝流程 (二)流程說明 生產(chǎn)方法的選擇(一)提汁方法壓榨法是用撕解機對蔗料實行適當機械破碎后通過壓榨機多重壓榨和破碎進一步破碎，破碎度可達97%~98%,并榨出原汁的65%~80%,再進入滲出器，滲出后排出的蔗渣一般含水量為85%左右，必須實行壓干處理，使其含水量降至50%以下。壓出的稀汁經(jīng)澄清處理后成為末輾清汁，可導回滲出器滲取糖分，同(3)滲出法對蔗料破碎度要求高，功率消耗也大些，使用泵較多，也多(5)滲出法的混合汁色值較高，但更為清澈，使泥汁量減少，從而減少(6)滲出法的蔗渣含砂子量較多，若送去鍋爐燃燒則會使鍋爐管子磨損(7)滲出法因為溫度較高，因而微生物導致的蔗糖損失比壓榨法少，但機組輥子數(shù)Nl2成正比例的。所以，壓榨機座數(shù)越多，壓榨滲透，抽出率才能提升，但并非壓榨機座數(shù)越多越好，如表2-1所示，因座數(shù)增多后，抽出率增長愈來愈小，五座壓榨機后每增加一座榨機抽出率僅提升1%左表2-1濕榨試驗出汁率[6]壓榨機座數(shù)出汁率/%C累計出汁率/%C(三)滲浸方法浸最為普遍。20世經(jīng)80年代初開始使用飽和滲浸法。國外有所謂混合復式滲浸(1)單式滲浸法1廠家使用。圖2-1為二次單式滲浸法。水水水2-1二次單式滲浸法(2)復式滲浸法1圖2-2復式滲浸法(3)混合式滲浸法來的稀汁按級數(shù)分別向前一座機輸送，如圖2-3所示。圖2-3混合式滲浸法(4)回流-飽和滲浸法[汁還有局部回流本座滲浸入轆前的蔗渣。這樣，可在不增加(或可減少)滲浸水汁一起使蔗渣吸汁飽和的稱為飽和滲浸。此法如圖2-4所示。水水樣地逐級滲浸稀釋，可使混合汁的濃度有所提升。而回流-用復式多重滲浸法提取甘蔗中的糖分。(一)澄清方法當前甘蔗糖廠使用過的澄清方法有三種：石灰法、亞硫酸法、碳酸法。石灰法是用石灰作為主要澄清劑的蔗汁澄清方法。這種方法已經(jīng)非常古老。因為石灰法具有取材容易(石灰石幾乎到處都能得到)、價格便宜、工藝過程簡單等方面的優(yōu)點，所以至今在百來種試驗過的澄清劑中，石灰仍然是最常用的一種。國內(nèi)有少局部甘蔗糖廠采用石灰法生產(chǎn)赤砂糖，有很多小糖廠亦用少量石灰提凈蔗汁，生產(chǎn)片糖和紅糖粉等幾種土糖。國外制造轉光度為98%以上的原糖的甘蔗糖廠大多采用石灰法。石灰法又分為冷汁加灰法、熱汁加灰法、分段加灰法亞硫酸法澄清工藝的原理是利用石灰乳與亞硫酸反應生成大量的亞硫酸鈣沉淀，這些亞硫酸鈣是蓬松結構的，具有比較大的表面積，能夠吸附膠體雜質和色素，而二氧化硫本身也能夠抑制色素，這樣就能夠達到清凈蔗汁的目的。此澄清方法的工藝流程較簡單，設備少，生產(chǎn)成本較低，清凈效率較高，能產(chǎn)出一級白砂糖，而且該法生產(chǎn)工藝靈活多變，最重要的一點是亞硫酸法的濾泥都能夠做為肥料賣給蔗農(nóng)，既帶來了經(jīng)濟效益又不污染環(huán)境。碳酸法澄清工藝的原理是利用在蔗汁中加入大量的石灰乳和充入二氧化碳所生成的大量碳酸鈣沉淀吸附膠體雜質和色素，這種碳酸鈣的比表面積比亞硫酸法的亞硫酸鈣的比表面積更大，因而擁有的吸附水平更強，所以能更好地除去雜質和色素，達到很好的清凈效果，而且碳酸法的沉淀物更易于過濾，最終清汁的色值很低。碳酸法主要有單碳酸法、雙碳酸法及中間汁碳酸法。其澄清效果是當前糖廠常用的幾種澄清方法中最好的。由上述可知，石灰法工藝主要是用于生產(chǎn)原糖或土糖，清凈效率比較低，不能用于生產(chǎn)白砂糖；碳酸法清凈效率高，除去的非糖分比較完全，制成的白砂糖純度較高，色值較低，貯存時也較少變色。白砂糖中所含的雜質較少，能夠生產(chǎn)因而生產(chǎn)成本較高。另外，堿性濾泥污染環(huán)境，建廠時必須同時考慮濾泥的處理或相對應的環(huán)保措施，所以投資費用更大；亞硫酸法的清凈效率在石灰法和碳酸法之間，能生產(chǎn)耕地白砂糖，工藝過程控制的好也能生產(chǎn)優(yōu)質白砂糖，而且工藝流程較短，設備簡單，澄清劑用量較少，濾泥容易處理，對環(huán)境污染較小，所以亞硫酸法在我國甘蔗產(chǎn)區(qū)被廣泛使用。是在制取SO2氣體的過程中，還沒有適當?shù)姆椒ú环€(wěn)定，蔗汁的pH實際上并不能穩(wěn)定地保持在中性。所以，還原糖分解或蔗糖特別是在操作管理方面，對它的pH的控制要比普通亞硫酸法更為嚴格，否則容TDW型沉降器[21它是我國自行設計的一種結構比較簡單，沒有攪拌裝置的多層連續(xù)沉降器，也稱GQ型沉降器。它的各沉淀層的斜角較大(約45°),TDJ型沉降器121TDJ型又稱多爾(Dorr)型沉降器，是一種具有套管軸分為五層(或更多),頂層為預備室作為蔗汁顆粒團聚之用，最底層為濃縮層，TDJ型沉降器主要特點是帶有攪拌器，沉降層傾斜角度比TDW型小得多，快速多爾(RapiDorr)型沉降器[71它實質上是兩個二層沉降器的重疊，有一個預備室和四個沉降層，第二層和第三層之間隔開(不連通),第二層和第所需體積比普通型的沉降器可減少30%,減少了設備造價。廣東曾有幾個大糖廠單層快速沉降器20世紀60年代以后，糖廠應用絮凝劑越來越普遍。它利條件。在60年代末期，澳大利亞和美國糖業(yè)界分別提出了甘蔗糖廠和甜菜糖廠與絮凝劑配合使用的單層沉降器的設計，并在生產(chǎn)上應用。國內(nèi)糖廠從70年澳大利亞的SRI無盤式(trayless)的單層沉降器是最簡單的環(huán)形槽進料及美國的Eis沉降器也是利用泥床過濾的作用，泥用沉降的方式分離得到的沉淀物，其中液體含量有90%以上。只起到增濃的蔗汁，也不能處理高濃度(如30°Bx以上)的糖汁。此外，濾布在運行時容易走無濾布真空吸濾機它是在環(huán)帶式真空吸濾機的基礎上取消濾布而使用會導致pH降低，還原糖增加和純度降低，而當濾汁來料偏少時，因停留時間過長也會出現(xiàn)pH值下降情況，從而影響生產(chǎn)。因分離過程與氣、液、固三相都相關斜波紋板快速沉降器91斜波紋板快速沉降器采用低速慣性邊界分離的為10~15min,系統(tǒng)效率高于一般沉降系統(tǒng)2~3倍，得到的澄清汁清亮，與連續(xù)變色作用使色澤有些泛黑。所得清汁可直接去蒸發(fā)。該沉降器于在灣甸糖廠投入運行，5個多月的生產(chǎn)實績證實它對產(chǎn)品質量與收回的作用相當顯著：生產(chǎn)水平提升100t/d以上，白砂糖優(yōu)一級品率達到90%以上，制糖總收回率達到87.77%(更正總收回率89.51%)。SO2殘留量較高，不利于煮糖，對產(chǎn)品的質量影響較大糖漿硫熏對保護色源物質、抑制色素的生成有重要作用。正常的蒸發(fā)糖漿pH在6.6~6.8左右，經(jīng)硫熏后pH降至6.0~6.2,因為pH值降低，糖漿色值變淺。分轉化損失增大，而且在測定白砂糖色值時仍要將溶糖液調pH至7.0,未被除工藝條件，即依靠磷酸鈣、亞硫酸鈣的吸附除去色素，而不是靠降低硫熏pH的上浮處理其糖漿pH控制在6.4~6.8之間，避免因糖漿硫漂pH波動而在煮糖過程三、蔗汁蒸發(fā)汽量減到最低值；采用傳熱效能高的蒸發(fā)設備；充分回收括加熱和煮糖的汽凝水)中的熱能。第三效汽鼓，依次類推，末效二次蒸汽能利用的應盡量使用于物料的加熱，多余的汁汽進入水噴射冷凝器，假如無法使用則全部進冷凝器。采用多效蒸發(fā)能夠節(jié)約蒸汽，效數(shù)越多，則所需加熱蒸汽量越少。不過，效數(shù)過多是不經(jīng)濟的。以不抽取汁氣為例，假如不考慮糖汁的自蒸發(fā)及熱損失，采用兩效蒸發(fā)的蒸汽消耗量為單效蒸發(fā)的50%,三效的蒸發(fā)的蒸汽消耗則為單效蒸發(fā)的33%,效數(shù)越多，則每增加一效罐所能增加的節(jié)能效益就越少，并且所增多的設備所獲得的效益增長缺乏以抵消設備投資和維護費用的增加。另外，效數(shù)的增加會增加有效溫差的損失，因為蒸發(fā)系統(tǒng)的總溫差是一定的，效數(shù)的增加會使每效罐所能分得的溫差減小，這會降低蒸發(fā)罐的蒸發(fā)強度，使蒸發(fā)罐的傳熱系數(shù)下降，所以糖廠一般采用3~5效的蒸發(fā)方案。當前糖廠所采用的多效蒸發(fā)方案有帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案、四效真空蒸發(fā)方案和五效壓力-真空蒸發(fā)方案。1.帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案這種方案就是在三效蒸發(fā)系統(tǒng)的后面再串上一個罐作為濃縮罐。在正常的生產(chǎn)過程中，第三效罐的汁汽全部抽用而不進入濃縮罐。濃縮罐由噴射冷凝器抽真空，離開第三效罐的糖漿進入濃縮罐內(nèi)，通過自蒸發(fā)進一步濃縮，假如第三效的汁汽有多余時，可進濃縮罐再利用[Ⅲ。此種方案在設計和運行正常時，進入濃縮罐的汁汽很少，該罐主要起自蒸發(fā)作用，產(chǎn)生的汁汽量不多，進入冷凝器的汽量較少，蒸發(fā)系統(tǒng)的熱量損失比較少。在生產(chǎn)波動時，帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案可變成四效蒸發(fā)，以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，此方案具有一定的靈活性。因為各效罐的汁汽溫度較高能夠全面地抽取汁汽去加熱和煮糖。但第一效罐的汁汽溫度會達到130℃以上，糖汁易發(fā)生焦化，加深糖汁色值，影響白砂糖質量。各效溫度高，糖分損失較大。為了適合大量抽汁汽的需要，要求的蒸發(fā)罐加熱面積大，設備投資比較大，管理復雜。2.四效真空蒸發(fā)方案四效真空蒸發(fā)按末效罐的真空度的高低分高真空四效蒸發(fā)和低真空四效蒸發(fā)。以前，糖廠鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽壓力低，而且使用蒸汽機為原動機，蒸汽機的乏汽溫度較低，妨礙汁汽的全面抽用，抽汁汽量較少，熱利用較差，全廠的汽耗較高[Ⅲ]。但是，因為各效的溫度較低，糖汁中的糖分損失及色值的增加均較少。因為糖廠熱電站的更新，中壓和次中壓鍋爐及其相對應的汽輪發(fā)電機組的使用，蒸汽機已被淘汰，高真空的四效蒸發(fā)也隨之逐步消失。汽輪機的乏汽溫度較高，可采用低真空的四效蒸發(fā)，其特點是末效汁汽的壓力略小于大氣壓。四效罐的汁汽溫度會高一些，均可抽用，末效汁汽用于糖汁加熱，多余的可進入冷凝器。因為第四效罐出來的糖汁溫度較高，同時也為了使系統(tǒng)的操作更為穩(wěn)定，低真空的四效蒸發(fā)可帶上一個自蒸發(fā)濃縮罐而構成帶濃縮罐的四效蒸發(fā)系統(tǒng)。-真空蒸發(fā)。這種方案的第一效加熱蒸汽主要是絕對壓力為0.3MPa汽量較少，汽耗一般為44~48%;四效真空蒸發(fā)因為補充使用一局部鍋爐減壓生濃度最高的是五效壓力-真空蒸發(fā)方案，糖分損失和色值及維護費用都相對應減少。五效壓力-真空蒸發(fā)比四效多一效質量，操作不能很好地控制從而影響產(chǎn)品的質量。四效真空蒸發(fā)與五效壓力-真壓差大于0.59MPa時不能阻汽而出現(xiàn)串汽現(xiàn)象；當榨量下降時，所需傳熱量減其原理是利用連通器水柱高度平衡壓差，使汽凝四、結晶成糖膏(也有配入甲稀蜜的),經(jīng)分蜜后的糖，用糖漿配成糖糊作甲種，其蜜作丙膏1.自然起晶法將糖漿在一定溫度壓力條件下蒸發(fā)，直至易變區(qū)，即較高和系數(shù)在1.4以上，隨純度而異),晶體便形成析出。該法晶核是逐步產(chǎn)生的，2.刺激起晶法將糖液蒸發(fā)至中間區(qū)，相當于過飽和系數(shù)1.2~1.3左右時，突然變動真空度(1)投種法(2)分割法(3)糖糊法五、助晶、分蜜、干燥和包裝丙糖膏的助晶。故本設計甲糖膏、乙糖膏選用氣冷式助晶機實行助晶，丙糖膏糖膏的助晶時間一般為：甲膏2~4小時，乙膏4~6小時，丙膏20~24小時?？祝僖r以金屬濾網(wǎng)(或篩網(wǎng)),即過濾介質。當離心機篩籃處于高速旋轉時，糖廠分離糖膏的離心分蜜機屬于常速的離心機，其分離因數(shù)在600~2400之送帶讓白砂糖自然(或吹送冷空氣)冷卻，使白砂糖的溫度與所含的自由水分與綿白糖),每袋裝50kg或25kg。如需長期貯存和長途運輸，在袋內(nèi)再襯一層紙袋或塑料袋。包裝方法有人工及機械包裝兩種方法。人工裝包方法已很少使用，機械包裝法使用很普遍，實現(xiàn)包裝的機械化和自動化。機械包裝即在貯糖斗下裝有杠桿式的自動秤，當糖袋裝滿50kg后就自動停止裝糖，然后由輸送帶將糖包送至自動秤校正重量，接著經(jīng)機械自動縫包機縫口，再由輸送帶運入倉庫，堆放貯存。本設計決定選用機械包裝法實行白砂糖包裝。一、壓榨工段(包括原料的起卸及預處理)吸鐵器《—打散機《—1#核子稱《-2#撕解機《—1#撕解機蔗糠→>螺旋輸送滾筒篩混合汁磷酸去澄清喂料槽《一吸鎂器1#耙齒式中間輸蔗機2#耙齒式中間輸蔗機3#壓耀機3#耙齒式中間輸蔗機4#壓榨機水4#耙齒式中間輸蔗機圖2-5壓榨工段工藝流程圖(二)流程說明甘蔗運入糖廠，經(jīng)地磅稱重后送至蔗場，再用橋式起重機卸至蔗場堆放或直接卸至卸蔗臺，經(jīng)喂蔗臺均勻落至輸蔗機，輸蔗機上按有三臺刀數(shù)均不一的逆轉撕解機，以將甘蔗破碎至所需的破碎度，同時2#輸蔗機和快速輸蔗帶上均安有電磁除鐵器，以便除去原料中夾帶的鐵器。在1#、2#輸蔗機處各安裝有一臺核子稱，用于控制壓榨量和蔗層厚度，以保證生產(chǎn)均衡。甘蔗采用五座三輥式恒比壓榨機列實行提汁。每座壓榨機均配有高位槽和下送滾以增強入轆；頂輥用藕筒輥加快排汁速度；采用膠囊蓄能器；采用復式滲浸的滲浸方式，即在進入末座壓榨機之前的蔗渣層中加入一定量的清凈水，并將末座、第四座及第三座壓榨機榨出的蔗汁分別回流至其前一座壓榨機的蔗渣中，作為滲浸汁。滲浸汁用無阻塞泵輸送。第一、二座壓榨機壓出的蔗汁并作混合汁，經(jīng)滾筒篩和曲篩除去蔗屑后泵送至澄清工段，而篩出的蔗糠送回第二座壓榨機復榨。在每兩座壓榨機之間安裝耙齒式中間蔗帶。末座榨機壓榨出來的蔗渣局部送至鍋爐，作為鍋爐燃料，局部則打包出售。石灰乳(8Be')一次加熱(60~65℃)次加熱(100~102℃)多層連續(xù)澄清汁快沉清汁清汁加熱(至120~125℃)濾泥廠→出廠去煮糖清糖漿汁速沉降器反應箱絮凝劑10ppm)渣絮凝劑圖2-6澄清、蒸發(fā)工段工藝流程圖1.澄清工藝混合汁經(jīng)滾筒篩后進入混合汁箱預灰，預灰要求pH達6.4~7.2,預灰后實行第一次加熱(60~65℃),加熱完畢后進入管道硫熏中和器，在此要求硫熏強度在20~24mL之間，中和汁pH在6.8~7.3之間，然后實行二次加熱(100~105℃),很強，在加工甘蔗不新鮮時，因為還原糖量較高，可采用低溫，低pH工藝，即預灰pH控制在6.6~6.8,一次加熱溫度60~63℃,中和pH6.8~7.0,二次加熱糖轉化，則能夠采用中性偏堿工藝條件，既預灰pH控制在7.0~7.2,一次加熱溫度65±2℃,中和pH7.2~7.4,二次加熱102~105℃,清汁pH7.0~7.2。處理頑性酸可加到600mg/kg蔗汁，預灰pH6.8~7.0,硫熏強度20~24mL,中和pH7.0~7.2。至85~90℃后進入散氣箱，然后進入快速沉降器的絮 (2~4ppm),絮凝完畢后濾汁緩慢經(jīng)由過汁槽進入快速沉降器，浮渣被波紋板截蒸發(fā)方案為五效壓力-真空蒸發(fā)系統(tǒng)，末效抽后進入蒸發(fā)罐內(nèi)，蒸發(fā)出的糖漿濃度要求達60~65Bx,以利于降低煮糖汽耗和水等。抽真空設備采用噴射霧化式冷凝器，真空度控制在0.07~0.08MPa。粗糖漿經(jīng)加熱器加熱80~85℃后加入磷酸、糖化鈣，后到制泡反應箱，磷酸要求控制在350~500ppm左右，糖化鈣的加入量則一般由pH決定，要求加入糖化鈣后糖漿pH控制在6.2~6.5范圍13]。絮凝劑是在糖漿與制在10~15ppm。最后糖漿進入上浮器，在上浮器內(nèi)實行上浮除雜。清糖漿環(huán)形化，以滿足要求的粘度限定值，當糖漿為60°Bx時要求加熱到60℃以上，63Bx時加熱到70℃,66Bx時則要求加熱到80℃以上[14]。糖漿上浮處理穩(wěn)定控制主要是控制流量、溫度、藥品的穩(wěn)定，這幾個關鍵因素能夠通過自動控制來達到穩(wěn)定。制泡是否合理是糖漿上浮處理的重要關鍵，糖漿上浮處理要求打出的氣泡必須幼細而分布均勻，數(shù)量適當。氣泡過量和粗泡都是。氣泡過量，多余的氣泡在糖漿中形成大量的廢泡沫，大大增加了浮渣體積，在浮升器表面形成相當厚的白色泡沫層，減少了單位體積浮渣中的絮凝劑量，削弱了絮凝劑的功能，降低浮渣的穩(wěn)定性。同時造成浮渣量大，處理困難。氣泡過大對糖漿氣浮處理也是有害的。直徑超過100μm的氣泡很難與絮凝物附著，它們自行浮起。較大的氣泡會在糖液中產(chǎn)生強烈的擾動和造成液體對流，產(chǎn)生不良影響。一般氣泡的大小控制在30μm以下，才能被絮凝網(wǎng)絡住。糖漿上浮處理制泡都要求氣泡盡可能微細。因為微細的氣泡較易被絮凝物捕捉和網(wǎng)羅在它的內(nèi)部，形成輕的集合體。這樣氣泡不易散失，絮凝物浮升快而穩(wěn)定，不易下沉，形成的浮渣緊密結實而穩(wěn)定。制泡是否合理，則需要現(xiàn)場實驗來驗證，才能控制好氣泡的大小與數(shù)量。糖漿上浮清凈處理在工藝流程與條件適當、充氣方法良好、氣泡幼細而均勻、并應用性能良好的絮凝劑時，只需相當少的氣泡就能夠取得良好的氣浮效果：浮升穩(wěn)定，浮升速度高(如20cm/min以上),溶液清亮透明，浮渣緊密結實而穩(wěn)定。充氣的氣泡量約為糖漿體積的0.5~1%已經(jīng)充足，過多的氣泡反而會造成浮渣松浮升器浮升面積的大小也是衡量糖漿上浮效果的一個關鍵因素。浮升面積過大，糖漿在浮升器停留時間長，糖漿轉化損失也就大。浮升面積偏小，則糖漿在浮升器停留時間缺乏，浮渣與糖漿分離就不充分，上浮出汁就不清亮透明，而且還夾帶有絮凝物出來，造成反底，對煮糖不利，影響產(chǎn)品質量。粗糖漿經(jīng)上浮處理工藝后，能夠除去絕大局部不溶性雜質和局部色素與膠體，濁度、殘硫有較大幅度的下降，提升了糖漿純度，得到清徹有光澤的糖漿，不需經(jīng)過硫熏處理，能夠直接泵去煮糖。糖糖漿乙種圖2