滤汁上浮技术与滤汁快速沉降技术在亚法厂的应用初探

黄践真

（广西凤糖生化股份有限公司凤山糖厂，广西柳州545200）

滤汁上浮技术与滤汁快速沉降技术在亚法厂的应用初探

黄践真

（广西凤糖生化股份有限公司凤山糖厂，广西柳州545200）

介绍了滤汁上浮技术与滤汁快速沉降技术在亚硫酸法糖厂澄清工艺的应用研究，论述了2种新工艺的基本流程、特点，通过生产试验，比较出2种不同技术在生产实践中各自的优越性与先进性。关键词：滤汁上浮技术；沉降技术；亚硫酸法糖厂；生产应用

0 引言

由于无滤布真空吸滤机具有无污水排放、干滤泥糖度低、生产效率高、自动化程度高等优点，国外的制糖企业已广泛使用该设备于亚硫酸法糖厂沉淀池泥汁的过滤，近年来也逐渐被国内的亚法糖厂所引进与使用[1]。但该设备处理过的滤汁含较多不溶性微粒，不能直接至下一工序，需要再经澄清处理。滤汁回流是最初采用的较简单的方法，其最大缺点是造成糖分损失，降低沉淀池温度，影响澄清过程和产品质量。近年来糖业界采用滤汁上浮技术与滤汁沉降技术取得一定的进展。凤山糖厂在2004年引进滤汁上浮技术，在2005年引进滤汁快速沉降技术，经过2年的研究和改进，这2种技术处理过的滤汁出汁清亮，可以直接进入蒸发罐。但在生产应用上这2种技术还是有其不同的特点。

1 滤汁上浮清净技术的原理及流程

1.1原理

气浮技术是利用细小气泡与糖液中悬浮物之间的附着力这一机理。用显微镜观察发现，不纯糖液中的气泡有比较厚的气泡膜，和磷酸钙晶体之间有不同程度的附着。理论和实际表明，纯水与纯糖液中气泡与磷酸钙的附着力很弱，但不纯时则情况会大大改变。糖液中能获得大量细小稳定的气泡是因为糖液里有大量表面活性物质，这些物质较多地积聚（被吸附或覆盖）在气泡表面上，表面活性物质与磷酸钙之间有较强吸附力。这是气浮技术的基础。

磷酸钙是一种具有较强吸附力的沉淀物，它能吸附胶体和其他非糖分，降低色值，并能促进絮凝作用。磷酸钙附着在气泡上，在糖液中吸附杂质，达到除去杂质的目的。这是气浮技术的核心[2]。

1.2工艺流程

滤汁上浮工艺流程如图1所示。滤汁经过2级反应后，进入上浮器处理得出清汁。

图1　滤汁上浮工艺流程图

1.3流程说明

工业磷酸用量为对滤汁12～24 g/m3，糖化钙的加入量以pH值控制在6.9～7.1为准，絮凝剂的添加量为对滤汁3～6 g/m3，絮凝剂用日本产T1150或美国产3206。

从图1可以看出，在滤汁中加入适量的磷酸和少量的其他澄清剂，以及制泡机制备的幼细、均匀、并有良好活性的气泡（直径在0.1～1 mm左右）并加入高效絮凝剂，适当水解搅拌以促进絮凝效果，此时滤汁中的大量杂质包括蔗糠、蔗蜡、蔗脂、淀粉和部分胶体色素等，与磷酸钙和絮凝剂一起凝聚成稳定的、内部含大量微细气泡的颗粒，然后进入滤汁上浮器，杂质迅速浮上液面，逐渐形成浓稠深色的浮渣，浮渣用机械刮板连续刮出，底部得到清亮的滤清汁。

2 滤汁快速沉降技术的原理及流程说明

2.1原理

沉降技术是一种常用的将液相中的不溶性固体物质分离的方法。在沉淀器中，蔗汁的固体颗粒因比重大于蔗汁而向下沉淀，固体颗粒与蔗汁的比重差是使颗粒沉降的推动力，是影响沉降速度的主要因素，这个比重差越大，颗粒沉降就越快。为使蔗汁沉淀过程取得良好效果，蔗汁中不同成分和性质的沉淀物团聚在一起，组成比重较大的颗粒，从而得到良好的沉降过程。蛋白质加热凝结和磷酸钙的絮凝作用都有助于将不同成分和性质的颗粒团聚在一起。因此，蛋白质与磷酸含量较高的蔗汁，其中沉淀物的形态较均一，沉淀过程较同步，加入少量的絮凝剂亦有这种作用。滤汁快速沉降技术使用的快速沉降器运用浅层沉降原理，大幅度缩短沉淀物的沉降距离，缩短所需的沉降时间，同时装设的斜板将设备的沉降面积增加几倍，因而能大大提高沉降器的效率。

2.2工艺流程

滤汁快沉技术在亚硫酸法糖厂应用时与滤汁上浮技术同时进行比较，2种不同工艺所配套使用的设备在榨季同样的生产状态下处理同样滤汁，得出真实且有可比性的数据，具有参考价值。滤汁快速沉降工艺流程如图2所示。快速沉降滤汁经过加热、散气处理后进入快速沉降器沉降，从而得到清汁。

2.3流程说明

混凝剂：先将聚合氯化铝(PAC，Polyaluminium Chloride)配成1%质量浓度（先在塑料提桶溶解、过滤，然后倒入原料箱，加水配成1%质量浓度），按PAC计，1 m3滤汁加入5～15 g PAC（即对滤汁加入量为5～15 g/m3）。絮凝剂采用日本产T1150或美国产3206，用量为对滤汁加入量1～3 g/m3。

图2所示，滤汁经加热后(88～95℃)进入斜板式散气器，将蔗汁中的气泡充分排除后进入混凝反应器，加入适量PAC。如泡沫仍过多时，需在混凝器内加些消泡剂，再加入适量絮凝剂后进入絮凝反应器，滤汁从反应器溢流进入快速沉降器，并在器内快速形成粗而结实的沉淀颗粒而沉降，从器室上部流出清亮的滤清汁。快速沉降器内设有大量波纹板分层分区，不仅成倍增加沉降面积，更有助于将沉淀物导流至锥形底部排出，大大缩短沉降时间。

图2　滤汁快速沉降工艺流程图

3 生产应用情况分析

凤山糖厂于2004/05年榨季引进滤汁上浮技术，2005/06年榨季引进滤汁快速沉降技术，2个榨季这2种方法的应用都未成功。经过对设备和工艺的不断实践与改进以及多次小试、中试后投入生产试验，于2006/07年榨季12月份以后，运用滤汁上浮技术比较成功，同时2006/07年榨季的1月中期后，运用滤汁快速沉降技术也比较成功。此后，便同时使用2套技术（设备）处理吸滤机所吸出的全部滤汁。表1为生产实际运用当中从2007年1月17日至2 月17日之间随机抽取的10组岗位化验分析单数据。

在榨季生产中，在同样的时间对处理后的清汁取样进行化验，主要从锤度、纯度、pH值、色值进行对比，这4个指标也是生产操作中定时化验的，每班每2 h取样1次。

表1　2种清净方法得出的滤清汁对比

从表1可以看出，这2种技术共同点是：含有很多细微泥尘状的非糖杂质的滤汁经过这2种方法处理后，色值大幅度降低，胶质、脂类、蛋白质、蔗糠等的去除率达到90%以上，可以直接进入蒸发罐。表2是2种方法在生产实践运用中的比较。

表2　生产实践运用比较表

从表2可以看出，这2种技术有各自不同特点，上浮法使用过程比较稳定，清洗周期长，自动化程度较高，基本不用人工看守，劳动强度比较小，但其设备占地面积较大，是快速沉降设备占地面积的2倍。

4 结论

滤汁上浮和滤汁快速沉降技术在亚硫酸法糖厂应用都能成功地与真空吸滤机配合使用，不仅减少了环境污染，而且弥补了无滤布真空吸滤机影响产品质量的缺陷。2种不同设备操作难度都属于比较简单，上浮清净法处理得出的清汁色值低15ost以上，降低色值大和自动化程度高是该法的优点。快速沉降法处理得出的清汁pH值相对高0.2以上，视纯度相对高0.10 AP以上，停留时间短，糖分转化少是该法的优点。

[1] 吴湘柠，林兴盛. 无滤布真空吸滤机应用工艺的探讨[J].广西蔗糖，2002(2)：41-43.

[2] 周毅春，陆冬梅，朱德文，等. 亚硫酸法糖厂清汁上浮清净技术的研究与开发[J]. 甘蔗糖业，2003(4)：26-30.

(本篇责任编校：朱涤荃)

Application of Turbid Juice Floating Technology and Rapid Subsidence Technology in Sulfitation Sugar Mill

HUANG Jian-zhen
(Fengshan Sugar Factory, Guangxi Fengtang Biochemical Co. Ltd, Guangxi 545200)

This paper described application of filter juice floatation technology and filter juice rapid subsidence technology in sulfitation clarification process of sugar mills, discussed basic process and characteristics of these two kinds of new technology, and compared the advance and superiority of these two different techniques in production practice through production tests.

Filter juice floatation; Sedimentation; Sulfitation sugar mill; Production application

TS244+.2 文献标识码：B 文章编号：1005-9695(2016)01-0050-04

2015-11-18；修回日期：2016-01-20

黄践真(1976-)，女，制糖工程师，从事制糖生产技术实践与研究；E-mail: gxfthjz@126.com

引文格式：黄践真. 滤汁上浮技术与滤汁快速沉降技术在亚法厂的应用初探[J]. 甘蔗糖业，2016(2)：50-53.