[发明专利]一种低碳低硫糖汁澄清方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种糖汁澄清方法，特别涉及一种低碳低硫糖汁澄清方法。

背景技术

现在的糖厂(包括甘蔗糖厂和甜菜糖厂)生产白砂糖，主要有两种糖汁澄清工艺：碳酸法和亚硫酸法。这两种工艺都超过一百年，已越来越不适应现代社会的要求：碳酸法使用很大量的石灰(约为糖汁量的2％)，产生大量滤泥污染环境，而亚硫酸法的白糖质量不够好，并要用相当大量的硫磺(约为糖汁量的0.1％)。人们对这两种工艺进行了多年的研究，也作了一些局部的改进，但至今还未能从根本上改革这两种工艺和解决其存在问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有碳酸法和亚硫酸法工艺的缺点，提供一种低消耗、无污染、减排放(温室气体)的低碳低硫糖汁澄清方法。

基于我国大多数甘蔗糖厂使用亚硫酸法的现实情况，本发明首先着重于原有亚硫酸法糖厂的改造，即利用这些糖厂原有的亚硫酸法流程和设备，大幅度减少硫磺用量，而在原流程外增设附属的低碳酸法流程和设备。本发明提供的一种低碳低硫糖汁澄清方法的基本流程如下：

首先将糖汁预加石灰乳至pH值为6.0～9.5，泵送到加热器加热至温度为50～80℃，流入渐进式加灰器，加石灰乳至pH值为10～11，其加入量按CaO计算为糖汁重量的0.03％～0.08％，使大量杂质凝聚析出，再次加石灰乳，其加入量按CaO计算为糖汁重量的0.3～0.8％，随即泵入碳酸饱充器，吸入二氧化碳产生化学反应形成碳酸钙沉淀物，吸附除去大量杂质，并使pH值达到8～9，进入平流式快速沉降器分离出清汁，再泵到硫熏中和器，吸入二氧化硫中和至pH值为7.2～7.8，二氧化硫的吸收量为0.2～0.6g/L，经二次加热达到102～105℃后进入沉淀池，分离出高质量的清汁送往后工序，上述两次沉淀得到的泥汁混合过滤分离为清汁和滤泥。

作为本发明的具体实施方式，所述的糖汁为甘蔗汁或甜菜汁。

作为本发明的具体实施方式，所述二氧化碳来源于糖厂现有的酒精车间产生的二氧化碳或发酵制品厂产生的二氧化碳或石灰窑产生的二氧化碳。

本发明提供的低碳低硫糖汁澄清方法的工艺原理如下：

1、在糖汁中加入0.4～0.5％的石灰乳并在碱性下进行碳酸饱充，能够将纯度提高约1.5度，色值(比亚硫酸法)降低约20％，多除去胶体物质约20％，清汁灰分显著下降。这是因为糖汁中的多种杂质(包括有机胶体和无机物)在碱性下大量凝聚，再通过碳酸饱充生成较大量的碳酸钙吸附非糖份，它们沉积在各种杂质凝聚物的表面上，形成稳定、结实的颗粒，沉降过滤性好，便于分离除去。

2、为取得最佳的清净效果，糖汁先预加石灰乳至pH6.0～9.5，然后泵送到制炼车间的一次加热器，加热到50～80℃，流入渐进式加灰器，分多点加入石灰乳，使糖汁pH值逐渐升高到10～11。经过不同的pH阶段，将糖汁中的多种杂质最大限度地凝聚，形成稳固和结实的沉淀物。此处并通过较强烈的机械搅拌形成强烈湍流，加速化学反应和杂质的析出和凝聚。此段加入的石灰量为糖汁量的0.03％～0.08％。糖汁在此碱度下流入暂贮箱继续反应。在该箱出口处再按碳酸饱充的需要第二次加入石灰乳，其加入量为糖汁量的0.3％～0.8％，随即泵送到饱充器(糖汁在高碱度下经过的时间很短)。

3、酒精车间产生的二氧化碳的浓度和纯度都很高，约为95％～98％。用于糖汁澄清容易被蔗汁吸收，并与氧化钙反应生成碳酸钙。碳酸饱充使用高效快速的设备，生成的碳酸钙颗粒比较微细均匀，表面积较大，能吸附除去较多杂质。糖汁在碱性下经过的总时间(包括沉降分离)缩短到30分钟以内，还原糖分解很少(比常规的碳酸法)，它产生的不良反应也就很少。

4、上项清汁再进入原有的亚硫酸法流程，吸收少量的二氧化硫，并加石灰乳调节到适当的pH值，再经过二次加热后沉淀，可以利用硫熏加石灰乳的作用进一步提高清净和脱色效果，减少糖汁浓缩过程的美拉德反应和糖汁增色。这亦有利于控制最终清汁pH值适当和稳定，控制适当的硫熏强度，确保清汁质量优良。

5、碳酸饱充生成的泥汁与亚硫酸法的泥汁混合后一起过滤。混合泥汁中有大量的碳酸钙，并保留原有的蔗屑，过滤性较好，滤泥糖份和水分都较低。滤泥pH值约为7.2～7.6，同样能施加于甘蔗田。种植甘蔗的土壤的最适宜pH值为6.2～7.7。这种滤泥的微碱性还有助于中和土壤的酸性(国内不少土壤酸性较强，对作物生长有害)，碳酸钙可以补充甘蔗生长所需吸收的钙(每亩甘蔗每年需数十公斤)，还可增强土壤透水性，减少板结。