[发明专利]一种强化硫熏中和反应的蔗汁澄清方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制糖工艺方法，尤其涉及一种改进的强化蔗汁硫熏中和反应的蔗汁澄清工艺方法。

背景技术

白砂糖色值和含硫量是白砂糖最重要、技术难度最大的质量指标。糖厂的脱色是通过澄清工序完成的。在目前最普遍采用的亚硫酸法澄清工艺中，通过添加SO₂、石灰乳和磷酸，形成亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀从而将糖汁中的胶体、色素吸附而除去。因而，亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀对胶体色素的吸附能力直接影响到澄清脱色效果。另一方面，由于SO₂和石灰的加入，增加了蔗汁中的SO₃^2-和Ca²⁺含量，在后续的中和反应中，反应速度及反应程度将直接影响到清汁中SO₃^2-和Ca²⁺的残留量，并最终影响到成品白砂糖的含硫量、灰分含量以及设备管道的积垢情况等。

虽然亚硫酸法澄清工艺有着悠久的历史，工艺已相当成熟，但是，制糖生产过程中的硫熏中和反应还普遍存在不少问题，主要表现在以下几个方面：(1)蔗汁吸收SO₂速度慢且不充分；(2)石灰乳与SO₂反应不够完全；(3)亚硫酸钙沉淀颗粒不结实，粒度不均匀。

上述情况会造成如下危害：(1)后续工序蔗汁pH波动，影响糖汁质量；(2)清汁中SO₂残留量大，最终导致成品白砂糖中含硫量高，使白砂糖降级；(3)糖汁残留钙盐含量高，导致产品灰分高、设备管道积垢严重；(4)糖汁中无机物的含量高，从而使造蜜率升高，糖分收回率降低；(5)石灰与SO₂反应不完全，造成硫熏强度低，SO₂得不到充分利用，硫磺用量大；(6)由于CaSO₃颗粒不结实，吸附和沉降性能下降，脱色效果差。

脱色效果受到亚硫酸钙沉淀的吸附性能及沉淀颗粒密度即致密程度的影响，而SO₂残留则是未参与反应的SO₂或SO₃^2-，实质上是由中和反应程度和速度决定的，因而，若能够在特定的条件下，加快中和反应速度和加大反应程度，并使沉淀颗粒结实致密，就能够达到提高脱色率、降低糖汁中SO₂残留量的双重效果。因此，如何提高中和反应速度和反应程度，是提高脱色效果、降低残硫量的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能提高硫熏中和反应速度和反应程度，并使沉淀颗粒结实均匀，能够提高脱色效果、降低糖汁中SO₂残留量的强化硫熏中和反应的蔗汁澄清方法，以克服上述采用亚硫酸法澄清工艺进行制糖生产过程中硫熏中和反应存在的技术问题，消除其产生的危害。

解决上述技术问题的技术方案是：一种强化硫熏中和反应的蔗汁澄清方法，采用亚硫酸法澄清工艺，包括预灰、一次加热、硫熏中和、二次加热和沉降工序，所述的硫熏中和工序包括一个将蔗汁通入涡流反应装置中进行反应的强化硫熏中和反应步骤，所述的强化硫熏中和反应步骤或者是全部或部分混合蔗汁结合硫熏中和工序进行，即：将经过预灰、一次加热后的混合蔗汁全部或部分通入涡流反应装置，石灰乳(Ca(OH)₂)和SO₂也同时加入涡流反应装置，在涡流反应装置中进行强化硫熏中和反应，或者是在传统的亚硫酸法澄清工艺中，将硫熏中和后的蔗汁全部或部分通入涡流反应装置，对硫熏中和反应进行强化。

硫熏中和反应的方法的化学原理如下：

在蔗汁的硫熏中和过程中，SO₃^2-和Ca²⁺的化学反应式如下：

(溶液中的离子)   (沉淀)