中和汁快速沉淀器在亚硫酸法糖厂中的应用

中和汁快速沉淀器在亚硫酸法糖厂中的应用
云南临沧南华糖业有限公司   陈子华

    多层沉淀池一直是亚硫酸法糖厂中沉降工艺的主要设备,尽管多层沉淀池能沉降出色值较低、灰分较少的高品质清汁，但因结构上的原因以及当前制糖工业设备技术的发展进步，逐渐暴露出其在制糖生产中的诸多缺点。

    1、蔗汁在沉淀池中停留时间长达1～2小时，如果生产不正常或操作不当，蔗汁在沉降池中的停留时间则更长，或沉降不了，放汁不清，造成沉淀池顶笼停机。
    2、糖分转化多，根据对某糖厂的查定，第一层清汁的PH值降低较多，从PH7.0降至PH6.3，平均降幅达0.7，说明蔗糖分因停留时间长而转化多。  
    3、清汁不清，带有悬浮物多，顶层常放汁不清，说明沉淀不好。
    4、泥汁浓度低，泥汁量大，增加过滤负担，滤汁量大，造成蔗糖进一步转化，色值升高，影响澄清效率和产品质量。
    5、结构复杂，清洗和维修不方便。

    由于多层沉淀池存在的问题制约着糖厂的生产能力。在此形势下，快速沉淀池应用于中和汁沉降工艺应运而生，并开始成为多层沉淀池的理想替代设备。

    2008年我公司与南宁吉然公司合作在下属的勐永公司和南伞公司引进快速沉淀池应用于中和汁沉降工艺，取得了比较明显的效果。

一、 工艺原理及指标

1．工艺原理

    蔗汁在二次加热到100～105℃后，原来溶解的空气析出形成大量的气泡,因此在进入快速沉淀池之前先经过一、二级散气箱充分散气，然后再加入1～3ppm的絮凝剂并混合均匀，最后在快速沉淀池内絮凝生成悬浮固体颗粒，颗粒受重力作用能自行下沉，使泥渣与清汁分离。由于蔗汁停留时间短，大约30～40分钟，得到清澈透明、有光泽、低色值、低浊度的清汁。而沉降产生的泥汁则排去无滤布真空吸滤机过滤。
    快速沉淀池是以“快”而设计的，即蔗汁沉降处理时间短（30～40分钟），结构简单，只有一层，单管入汁，单管出汁，方便清洗和维修。

2．工艺指标

    1. 硫熏强度：18~24ml
    2. 中和加热温度： 100~1050C
    3. 清汁pH： 7.0~7.4
    4. 清汁色值：1500IU以下
    5. 絮凝剂水解度： 0.1%或0.05%
    6. 絮凝剂稀释水温：40 ℃
    7. 絮凝剂添加量： 1~3ppm

二、工艺流程

三、 调试方案及步骤

1．调试目的

    中和汁经过加热及散气后，进入单层快速沉淀池进行沉降，得到清澈透明、有光泽、低色值、低浊度的清汁，为提高产品质量创造有利条件。

2．调试方案、步骤

    2．1开机前准备
    给传动部件加油，检查器内有无杂物，有则清理干净，同时封人孔，关掉排泥阀，采样阀等。以水作介质，按工艺流程进行串水，设备运行正常，然后排水，清洗器体。同时提前准备好浓度0.1%或0.05%的絮凝剂。
    现场培训操作人员熟悉设备、流程、掌握操作步骤及操作注意事项。

    2．2开机操作
    开榨后，开动转动设备，有中和汁后，打开入料阀，先开小流量，同时添加1~3ppm的絮凝剂，待出料清澈透明后，慢慢加大入料量。
    泥底控制不得超过第一个视镜，打开排泥阀排泥。器顶的散汽孔保持处于打开状态。入料阀开度稳定，不得暴开暴关，以防翻底。
    正常后，定期检查池中泥底高度和沉降情况，出现反常要及时汇报。
    每隔半小时人工检测清汁PH，每隔2个小时抽样化验。

    2．3停机操作

    停机时，先关入料阀，然后停加絮凝剂。待出料管无清汁流出后，依次打开采样阀检查器体内汁是否清澈，如清澈则依上而下打开排放阀排汁。待到器体内汁不清，则打开排残阀排残。排完后，打开人孔，冷却冲洗。冲洗干净后，封人孔待用。

四、 调试过程及记录

1．调试过程
    勐永公司快速沉淀池于2008年12月18日投入使用，于12月24日正常后调试结束。生产科领导、清净车间领导、吉然公司工艺工程师参与了整个调试过程。
    南伞公司快速沉淀池于2008年12月20日投入使用，12月24日调试结束。生产科领导、清净车间领导、吉然公司工艺工程师参与了整个调试过程。

2．数据记录

以上数据是勐永和南伞两个厂的平均数据

五、存在问题

    勐永糖厂快速沉淀池调试刚开始时，存在了以下问题：
    1．榨季刚开始，蒸汽不足，中和汁加热温度不稳定，导致沉降池局部对流而反底。
    2．榨季刚开始，中和汁来汁不稳定，流量不均匀导致沉降池“静态”被破坏而反底。
    3．操作工对快速沉淀池沉降机理认识不足及操作方法还掌握不好，导致泥底过高，泥底高度超过最低视镜中心线，影响沉降。
    4．各工艺指标不稳定，导致快沉放汁不清。

    由于刚开始各工艺指标不稳定，为了不影响清汁质量，利用原有的多层沉淀池过汁，生产稳定及工艺指标稳定后，又换回快速沉淀池过汁，保证了清汁质量，同时不影响生产。所以在刚开始使用时，如果场地条件允许最好保留原有的多层沉淀池。
    南伞糖厂快速沉淀池调试则比较顺利，开始时由于榨量小，加热温度稳定，快沉出汁清澈透明、色值低、浊度低，较少出现反底现象。

六、分析总结

1．数据分析

    两个厂的查定结果表明，使用快速沉淀器可达到如下效果：
    (1). 清汁平均停留时间30～35分钟,低于多层沉降器蔗汁停留时间。
    (2). 勐永糖厂平均清汁色值1139IU，南伞糖厂平均清汁色值1291 IU。两个厂均低于1300IU。
    (3). 清汁PH值降幅小，减少了糖分的转化损失，勐永糖厂清汁纯度平均提高1.46AP，南伞糖厂清汁纯度平均提高1.79AP，为提高产糖率和产品质量创造条件。
    (4). 泥汁浓度提高，沉降颗粒结实,泥汁量减少。
    (5). 无需人工调节清汁量,管理方便,维修费用低。
    (6). 澄清效果好，清汁透明，无悬浮物，蔗糠残留量少。勐永糖厂平均清汁混浊度267MAU，南伞糖厂平均清汁混浊度282MAU。

2．影响因素

    影响快速沉淀器沉降的主要因素有：流量的稳定、二次加热温度、泥层高度的控制、中和硫熏强度等。要保证快速沉淀器出汁清澈透明，不反底，则必须保证：
    （1）开机伊始，由于各工艺指标不稳定，适当打开回流阀，待操作稳定正常后，关掉回流阀，逐渐加大入料，切忌暴开暴关，保持进料稳定。
    （2）保正硫熏强度稳定，定期检查硫磺炉的燃烧情况和清渣，燃烧火焰以兰紫色为良好；控制硫气的冷却温度，保持硫气温度在900C以下。
    （3）稳定中和加热温度，温度太低无法沉降，放汁不清。太高则胶体复溶，增加色值，宜控制在100~1050C之间。
    （4）定期采样检查沉降情况，发现异常及时调整工艺参数及絮凝剂的添加量，絮凝剂添加量控制在1~3PPm。
    （5）泥底控制不得超过第一个视镜，超过时则通知吸滤机岗位加快吸滤机转速，降低泥底高度。
根据两个厂的实际应用，通过以上的总结分析，使用快速沉淀器处理中和汁，可以得到清澈透明、有光泽、低色值、低浊度的清汁，为提高产品质量和收回创造了有利条件。使得糖厂清净车间宽敞明亮，是糖厂沉降工艺设备系统的发展方向。

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