一種包括微濾系統的糖汁蒸發方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是一種包括微濾系統的糖汁蒸發方法，屬于制糖工程技術領域。 技術背景
[0002] 在制糖工業中蔗汁經過澄清工序處理后得到的糖汁（清汁）的濃度為15. 0~ 17. 0° Bx，含水量為83. 0~85. 0%。如將含大量水分的糖汁直接送去煮糖，要消耗大量的 蒸汽，既消耗能源，又延長煮糖的時間。因此，澄清后的糖汁必須經過蒸發工段，除去大量的 水分，濃縮成60. 0~65. 0° Bx的糖漿，再送去煮糖。
[0003] 蒸發時，糖汁中的蔗糖、還原糖及其他非糖分，在溫度、pH值及濃縮等條件的影響 下，會發生一系列的化學變化，例如蔗糖的轉化和焦化，還原糖分解和非糖分析出產生積垢 等，這些化學變化會生成較多的沉淀物質，將給糖漿的質量、糖分回收帶來不利的影響。尤 其是一效蒸發罐和二效蒸發罐的蒸發溫度較高，化學反應更加明顯，生成的沉淀更多，導致 糖漿內懸浮物含量較大，糖漿粘度較大，從而影響糖漿的質量，降低糖分回收。為了除去蒸 發后糖漿的雜質，目前糖廠主要采用兩種方法解決。第一，在結晶之前把糖漿再經過一次 硫熏和加熱后，經過袋式過濾器過濾，從而除去糖漿中的析出的懸浮物。第二，采用磷酸上 浮的方法，是在糖漿中加入石灰、磷酸及絮凝劑（聚丙烯酰胺），使其反應生成粗大的絮凝 物網絡和吸附糖漿的懸浮物和非糖雜質，然后往糖漿中打入氣泡，使其形成的絮凝物因受 到較大的浮力而上浮，最后將上浮的浮渣去掉即可達到澄清的目的。二者雖然都能獲得質 量較好的糖漿，但前者往糖漿中加入了較多的二氧化硫，往往會導致成品糖中二氧化硫含 量超標，從而降低成品糖的品質甚至危害人體的健康，況且糖漿沉淀顆粒細小，糖漿粘度又 比較高，而袋式過濾器封口難于緊密，故袋濾效果一般都不理想；而后者所加入的聚丙烯酰 胺中殘留的丙烯酸單體是能將人體致癌的物質，況且由于上浮時間較長會導致蔗糖轉化較 多，且磷酸上浮法還會產生較多的浮渣，浮渣會帶走較多的糖分，從而亦會降低糖分的回收 率。因此，提供一種改進的糖汁蒸發方法來解決因蒸發過程的化學變化導致糖漿質量變差 的技術問題是很有必要的。
【發明內容】
[0004] 本發明針對現有技術的不足，提供一種以解決糖汁蒸發過程因蔗糖轉化和焦化、 還原糖分解、色素增加以及非糖分析出產生沉淀物，導致糖漿質量較差影響糖分回收及成 品糖質量的技術問題。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：
[0006] 一種包括微濾系統的糖汁蒸發方法，包括如下步驟，
[0007] (1)將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發罐進行一效蒸發濃縮，得到一效糖 汁；
[0008] (2)將一效糖汁送入二效蒸發罐進行二效蒸發濃縮，得到二效糖汁；
[0009] (3)將二效糖汁送入三效蒸發罐進行三效蒸發濃縮，得到三效糖汁；
[0010] (4)將三效糖汁送入四效蒸發罐進行四效蒸發濃縮，得到四效糖汁；
[0011] (5)利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到85~95°C后，送入多級陶瓷膜微濾系統 進行微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液；
[0012] (6)微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發罐，進行五效蒸發，得 到五效糖汁；
[0013] (7)將五效糖汁送入煮糖工段進一步處理。
[0014] 所述的多級陶瓷膜微濾系統為五級并聯的陶瓷微濾膜，每級陶瓷膜由兩個膜組件 組成，其中有一級起輪洗更換作用；陶瓷膜的膜孔徑為0. 20~0. 50 ym。
[0015] 所述的從澄清工段獲得的糖汁的錘度為15.0~18.0° Bx，一效糖汁的錘度 為24. 0~26. 0° Bx，二效糖汁的錘度為35. 0~37. 0° Bx，三效糖汁的錘度為46. 0~ 48. 0° Bx，四效糖汁的錘度為54. 0~56. 0° Bx，五效糖汁的錘度為60. 0~65. 0° Bx。
[0016] 一效蒸發罐的蒸發溫度為119~122°C，二效蒸發罐的蒸發溫度為110~112°C， 三效蒸發罐的蒸發溫度為96~98°C，四效蒸發罐的蒸發溫度為83~85°C，五效蒸發罐的 蒸發溫度為56~58 °C。
[0017] 所述五效糖汁即為最終獲得的糖漿。
[0018] 與現有技術相比較，本發明具備的有益效果：
[0019] 1、本發明在糖廠現有的五效壓力真空蒸發設備的基礎上，在四效蒸發罐和五效蒸 發罐之間增加了多級陶瓷膜微濾系統，將從四效蒸發罐出來的糖汁經過陶瓷微濾膜過濾去 除糖汁在一效蒸發罐、二效蒸發罐、三效蒸發罐及四效蒸發罐產生的沉淀物后再送入五效 蒸發罐進行蒸發濃縮，不僅防止了蒸發過程產生的沉淀物對后序工段的不利影響，還提高 了糖漿的質量以及成品糖的品質。
[0020] 2、將多級陶瓷膜微濾系統放在四效蒸發罐和五效蒸發罐之間，位置較好。因為一 效蒸發和二效蒸發的溫度較高，沉淀物的產生主要是在一效蒸發罐和二效蒸發罐。如果把 多級陶瓷膜微濾系統放在一效蒸發罐和二效蒸發罐之間，則從陶瓷膜過濾出來的糖汁在二 效蒸發罐仍會產生一定量的沉淀物，亦會對后序工段有一定的影響；如果把多級陶瓷膜微 濾系統放在二效蒸發罐和四效蒸發罐之間，因其處理的糖汁濃度相對較小，體積相對較大， 需要相應的膜過濾面積也較大，則設備投資的成本也相對增加；如果把陶瓷膜放在五效蒸 發罐之后，由于從五效蒸發罐之后出來的糖汁粘度相對較大，膜通量較小，濃縮倍數低，亦 會增加膜設備投資的成本。綜合考慮將陶瓷膜微濾系統放在四效蒸發罐和五效蒸發罐之間 能較好地除去蒸發過程形成的沉淀物，不僅能防止其對后序工段的不良影響，還能使陶瓷 膜維持較大的膜通量過濾，從而降低設備投資的成本。
[0021] 3、在糖汁澄清過程采用了陶瓷膜微濾澄清，由于陶瓷膜上結垢造成的膜阻力較 小，因此陶瓷膜過濾糖汁的膜滲透通量較大，且陶瓷膜通量衰減速度慢，可維持較高的膜通 量過濾，從而延長膜清洗周期和減少膜清洗頻率。
[0022] 4、采用了由五級并聯的陶瓷微濾膜組成的多級陶瓷膜微濾系統，每級由兩個膜組 件組成，有一級起更換輪洗作用，保證了陶瓷膜微濾系統能夠長時間穩定的運行。
[0023] 3、本發明所制得的糖漿色值低、純度高、濁度較低，加工出的成品糖品質好，糖分 回收率大。
【具體實施方式】
[0024] 下面通過實施例對本發明的技術方案作進一步闡述。
[0025] 實施例1
[0026] 本發明所述一種包括微濾系統的糖汁蒸發方法，包括如下步驟，
[0027] (1)將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發罐進行一效蒸發濃縮，得到一效糖 汁；
[0028] (2)將一效糖汁送入二效蒸發罐進行二效蒸發濃縮，得到二效糖汁；
[0029] (3)將二效糖汁送入三效蒸發罐進行三效蒸發濃縮，得到三效糖汁；
[0030] (4)將三效糖汁送入四效蒸發罐進行四效蒸發濃縮，得到四效糖汁；
[0031] (5)利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到90°C后，送入多級陶瓷膜微濾系統進行 微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液；
[0032] (6)微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發罐，進行五效蒸發，得 到五效糖汁；
[0033](7)將五效糖汁送入煮糖工段進一步處理。
[0034] 所述的多級陶瓷膜微濾系統為五級并聯的陶瓷微濾膜，每級陶瓷膜由兩個膜組件 組成，其中有一級起輪洗更換作用；陶瓷膜的膜孔徑為0. 20 ym。
[0035] 所述的從澄清工段獲得的糖汁的錘度為15.0° Bx，一效糖汁的錘度為24.0° Bx， 二效糖汁的錘度為35.0° Bx，三效糖汁的錘度為46.0° Bx，四效糖汁的錘度為54.0° Bx， 五效糖汁的錘度為60.0° Bx。
[0036] -效蒸發罐的蒸發溫度為119°C，二效蒸發罐的蒸發溫度為110°C，三效蒸發罐的 蒸發溫度為96°C，四效蒸發罐的蒸發溫度為83°C，五效蒸發罐的蒸發溫度為56°C。
[0037] 實施例1產出的五效糖汁與傳統工藝生產出的五效糖汁的理化指標
【主權項】
1. 一種包括微濾系統的糖汁蒸發方法，其特征在于，包括如下步驟， (1) 將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發罐進行一效蒸發濃縮，得到一效糖汁； (2) 將一效糖汁送入二效蒸發罐進行二效蒸發濃縮，得到二效糖汁； (3) 將二效糖汁送入三效蒸發罐進行三效蒸發濃縮，得到三效糖汁； (4) 將三效糖汁送入四效蒸發罐進行四效蒸發濃縮，得到四效糖汁； (5) 利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到85~95°C后，送入多級陶瓷膜微濾系統進行 微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液； (6) 微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發罐，進行五效蒸發，得到五 效糖汁； (7) 將五效糖汁送入煮糖工段進一步處理。
2. 如權利要求1所述的包括微濾系統的糖汁蒸發方法，其特征在于，所述的多級陶瓷 膜微濾系統為五級并聯的陶瓷微濾膜，每級陶瓷膜由兩個膜組件組成，其中有一級起輪洗 更換作用；陶瓷膜的膜孔徑為〇. 20~0. 50ym。
3. 如權利要求1所述的包括微濾系統的糖汁蒸發方法，其特征在于，所述的從澄清工 段獲得的糖汁的錘度為15. 0~18. 0°Bx，一效糖汁的錘度為24. 0~26. 0°Bx，二效糖 汁的錘度為35.0~37.0°Bx，三效糖汁的錘度為46.0~48.0°Bx，四效糖汁的錘度為 54. 0~56. 0°Bx，五效糖汁的錘度為60. 0~65. 0°Bx。
4. 如權利要求1所述的包括微濾系統的糖汁蒸發方法，其特征在于，一效蒸發罐的蒸 發溫度為119~122°C，二效蒸發罐的蒸發溫度為110~112°C，三效蒸發罐的蒸發溫度為 96~98 °C，四效蒸發罐的蒸發溫度為83~85 °C，五效蒸發罐的蒸發溫度為56~58 °C。
【專利摘要】一種包括微濾系統的糖汁蒸發方法，包括如下步驟，將從澄清工段獲得的糖汁送入一效蒸發罐進行一效蒸發濃縮，然后送入二效蒸發罐進行二效蒸發濃縮，再送入三效蒸發罐進行三效蒸發濃縮，得到三效糖汁；將三效糖汁送入四效蒸發罐進行四效蒸發濃縮，得到四效糖汁；利用換熱器將四效糖汁的溫度加熱到83～95℃后，送入多級陶瓷膜微濾系統進行微濾澄清，得到微濾透過液和微濾濃縮液；微濾濃縮液送回混合汁箱，將微濾透過液送入五效蒸發罐，進行五效蒸發，得到五效糖汁；將五效糖汁送入煮糖工段進一步處理。本發明利用多級陶瓷膜微濾系統，過濾除掉了糖汁在一效蒸發、二效蒸發、三效蒸發、四效蒸發過程中產生的沉淀物，不僅防止了蒸發過程產生的沉淀物對后序工段的不利影響，還提高了糖漿的質量以及成品糖的品質。
【IPC分類】C13B20-16, C13B25-00
【公開號】CN104789706
【申請號】CN201510155752
【發明人】李凱, 李文, 黃玭, 杭方學, 陸海勤, 李紅, 陸登俊, 謝彩鋒, 項俊華
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月2日