[发明专利]自激脉冲撞击流强化蔗汁澄清的方法

说明书

本发明涉及一种自激脉冲撞击流强化蔗汁澄清的方法，在传统的石灰法或亚硫酸法澄清工艺中，将加灰后或硫熏中和后的蔗汁通入自激脉冲撞击流强化装置，对硫熏中和反应进行强化；所述的自激脉冲撞击流强化装置或是设置在加灰/硫熏中和之后、二次加热之前；或是设置在二次加热之后、进入沉降器之前。本发明一方面使得糖汁中残留的SO₂、Ca²⁺等降低，提高成品白砂糖的质量；另一方面又使糖汁的色值显著降低。相比于传统的工艺，通过自激脉冲撞击流强化，取得如下效果：（1）糖汁中残留的Ca²⁺降低30%以上；（2）糖汁中残留的SO₂降低30%以上（亚硫酸法）；（3）清汁纯度提高1.5%以上；（4）脱色率提高60%以上。

技术领域

本发明涉及一种蔗汁澄清的方法，特别涉及一种自激脉冲撞击流强化蔗汁澄清的方法。

背景技术

澄清工序是制糖过程最关键的环节，澄清的目的是将混合汁中的胶体、色素等非糖份除去。传统澄清方法主要有石灰法、亚硫酸法、碳酸法。

在这三种澄清工艺中，都是通过添加助剂（如石灰法：石灰乳、磷酸等；亚硫酸法：石灰乳、二氧化硫、磷酸等；碳酸法：石灰乳、二氧化碳等），中和、形成沉淀吸附蔗汁中的非糖分并从蔗汁中离从而实现蔗汁澄清。在添加助剂后发生的化学反应、吸附反应过程中，混合、传递影响和决定着反应的速度、程度，以及沉淀颗粒的形貌并影响颗粒对非糖分的吸附，因此，强化溶液中组份的传递、混合是促进蔗汁澄清效果的关键之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种自激脉冲撞击流强化蔗汁澄清的方法，该方法通过自激脉冲形成的空化效应产生的压力脉冲，促进蔗汁撞击流的传递混合作用，从而达到强化蔗汁澄清的效果。

解决上述技术问题的技术方案是：一种自激脉冲撞击流强化蔗汁澄清的方法，在传统的石灰法或亚硫酸法澄清工艺中，将加灰后或硫熏中和后的蔗汁通入自激脉冲撞击流强化装置，对硫熏中和反应进行强化。

所述的自激脉冲撞击流强化装置入口压力为0.2～0.6Mpa，出口压力为环境压力。

在传统的石灰法澄清工艺中，所述的自激脉冲撞击流强化装置或是设置在加灰之后、二次加热之前；或是设置在二次加热之后、进入沉降器之前。

在传统的亚硫酸法澄清工艺中，所述的自激脉冲撞击流强化装置或是设置在硫熏中和反应之后、二次加热之前；或是设置在二次加热之后、进入沉降器之前。

本发明的进一步技术方案是：所述的自激脉冲撞击流强化装置包括撞击流管道和设置在撞击流管道上并与撞击流管道连通的至少两个自激脉冲装置，蔗汁同时至少通过两个自激脉冲装置进入到撞击流管道内产生撞击流，撞击流管道上开有物料出口。

所述的自激脉冲装置为管状结构，沿物料的流动方向，依次为入口管、入口段和出口段，出口段与撞击流管道连通，入口管的直径与入口段的直径比值为0.1～0.4，入口管的直径与出口管的直径比值为0.9～1.1。

所述自激脉冲装置的入口段与出口段之间还设置有收缩段，所述的收缩段是锥形，收缩段的角度β为50°～80°，收缩段的大端与入口段连接，小端与出口段连接。

本发明的原理：撞击流最早是1961年由科学家Elperin提出的，是指在两股气固两相流体高速相向撞击。当两股流体相互撞击时获得很高的相对速度，且由于惯性，固体可以在两股流体中反复运动，并且撞击区的湍流作用非常强烈，大大强化相间传递过程，从而使蔗汁中各种成分极快混合，如使中和汁中磷酸根、钙离子、亚硫酸根离子或碳酸根离子快速混合，从而加快反应速度和加大反应程度，同时使得沉淀颗粒均匀、密实，并加大沉淀颗粒与蔗汁中非糖分接触的机会，达到提高澄清效果的作用。