碳硫結合糖汁飽充清凈方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，屬于制糖工藝【技術領域】。該方法以亞硫酸法為基礎，采用碳酸法工藝的二碳飽充工藝控制點，利用糖蜜酒精生產(chǎn)產(chǎn)生的CO2作為糖汁澄清劑代替亞硫酸法的SO2，以減少亞硫酸法SO2的耗用量。本發(fā)明以糖蜜酒精生產(chǎn)產(chǎn)生的CO2作為制泡氣源，結合亞硫酸法、碳酸法以及氣浮清凈技術，可顯著提高澄清效率和效果，減少硫磺的耗用，同時提升白糖的品質(zhì)以及減輕CO2排放對空氣造成的污染。
【專利說明】甘蔗制糖利用酒精產(chǎn)生CO2碳硫結合糖汁飽充清凈方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于制糖工藝【技術領域】，涉及一種制糖工藝方法，具體涉及一種糖汁清凈 的方法。

【背景技術】
[0002] 甘蔗糖汁的澄清脫色除雜，是甘蔗制糖的一道重要工序，主要有亞硫酸法和碳酸 法。近十年，糖廠在亞硫酸法流程的基礎上，應用絮凝劑，利用蔗汁在堿性條件下能大量析 出膠體、色素和部分無機鹽，采用以氣浮分離技術先使凝聚的粒子上浮而除去大部分非糖 物，然后將它的堿性清汁用磷酸中和后入沉降器的新工藝。所得清凈汁的色值比原亞硫酸 法降低，從而提高白砂糖質(zhì)量。但穩(wěn)定性不佳，且沒有改善亞硫酸還原性的明顯效果，亞硫 酸法制得的白砂糖放置時間較長會變黃。
[0003] 碳酸法制糖工藝是將來自石灰窯的二氧化碳氣體通入預灰的糖汁中進行反應，獲 得新生的碳酸鈣沉淀，新生的碳酸鈣沉淀顆粒吸附糖汁中的色素等雜質(zhì)，然后加入絮凝助 劑進行絮凝沉降。該法雖然澄清脫色除雜的效果較好、白砂糖產(chǎn)品色值低、硫殘留低，但所 需的CO2需要煅燒大量石灰石，耗費能源，成本較高，而且產(chǎn)生的濾泥較難處理。
[0004] 氣浮清凈技術是利用少量糖漿制泡后和未制泡的糖漿混和進入上浮器進行上浮 清凈處理的過程，在進入上浮器之前先添加一定量的磷酸和糖化鈣進行反應，形成磷酸鈣 顆粒吸附糖漿中的色素膠體以及非糖份，然后再添加絮凝劑，通過絮凝劑的網(wǎng)絡作用將磷 酸鈣吸附后形成的團塊和氣泡網(wǎng)絡一起并在氣泡上浮動力的作用下往上浮升，達到脫色、 提純和分離目的。
[0005]目前制糖企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢蜜大多進行二次利用，即以廢蜜為原料生產(chǎn) 食用酒精。以現(xiàn)行酒精生產(chǎn)工藝，糖蜜酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量高純度且高濃度（95-99%) 的CO2，如果直接排空，造成對大氣污染。
[0006] 因此，如何高效利用糖廠副產(chǎn)物CO2，開發(fā)脫色效果好、殘硫量低、操作簡便的澄清 工藝，對我國制糖工藝的發(fā)展具有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種利用糖廠副產(chǎn)物CO2，將其用 于糖汁清凈中，提高澄清劑的澄清效率和效果，降低白砂糖產(chǎn)品二氧化硫含量、混濁度及色 值，將廢棄資源進行高效利用的同時提升產(chǎn)品質(zhì)量。
[0008] 本發(fā)明采用的技術方案如下： 一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為15-35%的磷酸，加入磷酸的量 為250-300PPm(即1000噸蔗汁加入磷酸250-300kg)，然后加熱至60-65°C; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 0-8. 5,然后通入CO2氣體，進 行快速飽充；所述的CO2氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2氣體； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入絮凝劑，絮凝劑的加入量為3-5PPm(即1000噸蔗汁加入絮凝劑3-5kg)，攪拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器 進行分離，分離得到浮渣和泥汁以及飽充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至85-90°C，然后通過吸濾機進 行過濾，得到濾汁，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為15-35%的磷酸，加入磷酸的量為100-150PPm (即1000噸蔗汁加入磷酸100-150kg); 步驟（5)，將步驟（3)分離出的飽充清汁與步驟（4)所得的濾汁混合后進行硫熏中和， 然后加熱至l〇〇-l〇2°C，最后沉降，得到澄清糖汁和沉降泥汁。
[0009] 進一步，優(yōu)選的是步驟（1)為將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為 25-30%的磷酸，加入磷酸的量為250-300PPm，然后加熱至60-65°C; 本發(fā)明技術方案中步驟（2)所述的CO2氣體純度在99%以上。
[0010] 進一步，優(yōu)選的是步驟（2)通入CO2氣體進行快速飽充時，將飽充汁PH控制在 8· 5-9· 6〇
[0011] 進一步，優(yōu)選的是步驟（3)所述的絮凝劑為聚丙烯酰胺。
[0012] 進一步，優(yōu)選的是步驟（4)為將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至 85-90°C，然后通過吸濾機進行過濾，得到濾汁，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為25-30%的磷酸， 加入磷酸的量為100-150PPm。
[0013] 進一步，優(yōu)選的是步驟（4)所述的吸濾機為無濾布吸濾機。
[0014] 進一步，優(yōu)選的是步驟（5)中控制硫熏強度為5-12ml，pH控制在7. 2-7. 4之間。
[0015] 進一步，優(yōu)選的是步驟（5)所述的沉降泥汁重新回到步驟（4)所述的吸濾機過濾 并進行后續(xù)步驟。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為： 1、節(jié)能環(huán)保 將糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2作為澄清劑，實現(xiàn)了酒精生產(chǎn)過程中CO2氣體"零" 排放，同時杜絕煅燒石灰石造成的能源浪費及環(huán)境污染。
[0017] 2、澄清效果高 蔗汁碳硫工藝的壓榨預灰加磷酸，然后進行二次加灰，使磷酸根反應完全，再進行快速 飽充使生成的微細碳酸鈣沉淀顆粒覆蓋在已有的磷酸鈣等雜質(zhì)凝聚物的表面上，組成結實 穩(wěn)固的沉淀物，而且微細的碳酸鈣淀顆粒對雜質(zhì)有較強的吸附能力，能提高澄清效率。
[0018] 3、提商白砂糖廣品質(zhì)量 本發(fā)明所用的碳硫工藝采用CO2作為主要澄清劑，降低了硫熏強度，從而減少了白砂 糖產(chǎn)品中有害硫的殘留。此外，在過濾過程中，從吸濾機出來的濾汁至碳清汁箱，然后與飽 充清汁一起進行硫熏中和，最后再進行沉降，唯有沉淀池放出的清汁，所以清汁質(zhì)量得到保 證，能解決以往工藝白砂糖色值、混池度商的問題，從而可生廣低碳、低硫的商商品質(zhì)白砂 糖 4、提高收回及出糖率。
[0019] 蔗汁碳硫工藝與普通亞硫酸法工藝相比，可將清汁與混合汁純度差提高0. 5%左 右，從而提1?煮煉收回率。
[0020] 5、濾泥可作為肥料 傳統(tǒng)碳酸法的濾泥主要成分是碳酸鈣，濾泥堿性強，有機物和有肥效的成分少，很難被 用做肥料。本發(fā)明工藝飽充后的濾泥與亞硫酸法相似，因低碳飽充的加灰量很低，僅為碳 酸法的四分之一，飽充終點PH8. 0-8. 2,所產(chǎn)生的碳酸鈣屬于微堿碳酸鈣，還有磷酸鈣、粗蛋 白、有機物、亞硫酸鈣等，無環(huán)境污染問題，可作為農(nóng)肥放心使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明碳硫結合糖汁飽充清凈方法的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0022] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0023] 本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā) 明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內(nèi)的文獻所描述的技術或條件 或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的 常規(guī)產(chǎn)品。
[0024] 實施例1 如圖1所示，一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為30%的磷酸，加入磷酸的量為 300ppm，然后加熱至65?; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 0,然后通入CO2氣體，進行快 速飽充，將飽充汁PH控制在9. 0 ;所述的CO2氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2氣體， 純度在99%以上； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入絮凝劑，絮凝劑的加入量為3ppm，攪 拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器進行分離，分離得到浮渣和泥汁以及飽 充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至90°C，然后通過無濾布吸濾機 進行過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為30%的磷酸，加入磷酸的量為150ppm，得到濾汁； 步驟（5 )，將步驟（3 )分離出的飽充清汁與步驟（4 )所得的濾汁在原混合汁箱混合后進 行硫熏中和，硫熏強度為5ml，pH控制在7. 4之間，然后加熱至KKTC，最后沉降，得到澄清 糖汁和沉降泥汁。
[0025] 實施例2 如圖1所示，一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為35%的磷酸，加入磷酸的量為 280ppm，然后加熱至6(TC; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 3,然后通入CO2氣體，進行快 速飽充，將飽充汁PH控制在8. 5 ;所述的CO2氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2氣體， 純度在99%以上； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量為 5ppm，攪拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器進行分離，分離得到浮渣和泥汁 以及飽充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至85°C，然后通過無濾布吸濾機 進行過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為35%的磷酸，加入磷酸的量為120ppm，得到濾汁； 步驟（5 )，將步驟（3 )分離出的飽充清汁與步驟（4 )所得的濾汁在原混合汁箱混合后進 行硫熏中和，硫熏強度為10ml，pH控制在7. 2之間，然后加熱至102°C，最后沉降，得到澄清 糖汁和沉降泥汁。
[0026] 實施例3 如圖1所示，一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為27%的磷酸，加入磷酸的量為 270PPm，然后加熱至63°C; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 5,然后通入CO2氣體，進行快 速飽充，將飽充汁PH控制在9. 6 ;所述的CO2氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2氣體， 純度在99%以上； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量為 4ppm，攪拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器進行分離，分離得到浮渣和泥汁 以及飽充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至85°C，然后通過無濾布吸濾機 進行過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為25%的磷酸，加入磷酸的量為llOppm，得到濾汁； 步驟（5 )，將步驟（3 )分離出的飽充清汁與步驟（4 )所得的濾汁在原混合汁箱混合后進 行硫熏中和，硫熏強度為12ml，pH控制在7. 2之間，然后加熱至101°C，最后沉降，得到澄清 糖汁和沉降泥汁。
[0027] 實施例4 如圖1所示，一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為25%的磷酸，加入磷酸的量為 250ppm，然后加熱至6(TC; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 0,然后通入CO2氣體，進行快 速飽充，將飽充汁PH控制在8. 8 ;所述的CO2氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2氣體， 純度在99%以上； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量為 5ppm，攪拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器進行分離，分離得到浮渣和泥汁 以及飽充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至88°C，然后通過無濾布吸濾機 進行過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為27%的磷酸，加入磷酸的量為116ppm，得到濾汁； 步驟（5 )，將步驟（3 )分離出的飽充清汁與步驟（4 )所得的濾汁在原混合汁箱混合后進 行硫熏中和，硫熏強度為8ml，pH控制在7. 3之間，然后加熱至KKTC，最后沉降，得到澄清 糖汁和沉降泥汁。
[0028] 所述的沉降泥汁重新回到步驟（4)所述的吸濾機過濾并進行后續(xù)步驟。即將步驟 (3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至88°C，然后與沉降泥汁一起通過無濾布吸濾機進行 過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為27%的磷酸，加入磷酸的量為116ppm，得到濾汁； 在將步驟（3)分離出的飽充清汁與步驟（4)所得的濾汁混合后進行硫熏中和，硫熏強 度為8ml，pH控制在7. 3之間，然后加熱至100°C，最后沉降，得到澄清糖汁和沉降泥汁，如 此循環(huán)。
[0029] 實施例5 如圖1所示，一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為15%的磷酸，加入磷酸的量為 250ppm，然后加熱至6(TC; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 0,然后通入CO2氣體，進行快 速飽充，將飽充汁PH控制在8. 8 ;所述的CO2氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO2氣體， 純度在99%以上； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量為 4ppm，攪拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器進行分離，分離得到浮渣和泥汁 以及飽充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至87°C，然后通過無濾布吸濾機 進行過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為15%的磷酸，加入磷酸的量為150ppm，得到濾汁； 步驟（5 )，將步驟（3 )分離出的飽充清汁與步驟（4 )所得的濾汁在原混合汁箱混合后進 行硫熏中和，硫熏強度為8ml，pH控制在7. 3之間，然后加熱至KKTC，最后沉降，得到澄清 糖汁和沉降泥汁。
[0030] 所述的沉降泥汁重新回到步驟（4)所述的吸濾機過濾并進行后續(xù)步驟。即將步驟 (3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至87°C，然后與沉降泥汁一起通過無濾布吸濾機進行 過濾，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為15%的磷酸，加入磷酸的量為150ppm，得到濾汁； 再將步驟（3)分離出的飽充清汁與步驟（4)所得的濾汁混合后進行硫熏中和，硫熏強 度為8ml，pH控制在7. 3之間，然后加熱至KKTC，最后沉降，得到澄清糖汁和沉降泥汁；如 此循環(huán)。
[0031] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術 人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
【權利要求】
1. 一種碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟（1)，將糖汁預灰至pH 7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為15-35%的磷酸，加入磷酸的量 為 250-300PPm，然后加熱至 60-65°C ; 步驟（2)，向經(jīng)步驟（1)加熱后的糖汁二次加灰至pH為8. 0-8. 5,然后通入C02氣體，進 行快速飽充；所述的C02氣體為糖廠酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的C02氣體； 步驟（3)，向經(jīng)步驟（2)快速飽充后的糖汁中加入絮凝劑，絮凝劑的加入量為3-5PPm， 攪拌至混合均勻，然后通過高效多級分離糖汁沉降器進行分離，分離得到浮渣和泥汁以及 飽充清汁； 步驟（4)，將步驟（3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至85-90°C，然后通過吸濾機進 行過濾，得到濾汁，向濾汁中添加質(zhì)量濃度為15-35%的磷酸，加入磷酸的量為100-150PPm ; 步驟（5)，將步驟（3)分離出的飽充清汁與步驟（4)所得的濾汁混合后進行硫熏中和， 然后加熱至l〇〇-l〇2°C，最后沉降，得到澄清糖汁和沉降泥汁。
2. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（1)為將糖汁 預灰至pH 7. 6,向其中加入質(zhì)量濃度為25-30%的磷酸，加入磷酸的量為250-300PPm，然后 加熱至60-65 °C。
3. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（2)所述的 C02氣體純度在99%以上。
4. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（2)通入C02氣體進行快速飽充時，將飽充汁PH控制在8. 5-9. 6。
5. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（3)所述的絮 凝劑為聚丙烯酰胺。
6. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（4)為將步驟 (3)分離出的浮渣和泥汁混合后加熱至85-90°C，然后通過吸濾機進行過濾，得到濾汁，向濾 汁中添加質(zhì)量濃度為25-30%的磷酸，加入磷酸的量為100-150PPm。
7. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（4)所述的吸 濾機為無濾布吸濾機。
8. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（5)中控制硫 熏強度為5-12ml，pH控制在7. 2-7. 4之間。
9. 根據(jù)權利要求1所述的碳硫結合糖汁飽充清凈方法，其特征在于步驟（5)所述的沉 降泥汁重新回到步驟（4)所述的吸濾機過濾并進行后續(xù)步驟。
【文檔編號】C13B20/06GK104357587SQ201410678847
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權日:2014年11月24日
【發(fā)明者】陳子華, 高正卿, 李楊發(fā), 陳勇, 李如仙, 李榮奎, 陳國偉, 徐東聲, 鄧濤 申請人:臨滄南華糖業(yè)有限公司, 云南省輕工業(yè)科學研究院