阅读说明：本技术 一种糖浆澄清系统及方法 (Syrup clarifying system and method ) 是由 孔庆年 于东源 陈花山 齐立臣 王健 迟雅丽 刘琳 侯宪邦 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种糖浆澄清系统及方法。该系统及方法中,碳酸钙晶体在第二级饱充糖浆老化处理的过程中不断变大,有利于增加吸附效果。以第三级饱充糖浆中的碳酸钙作为助滤剂对压滤机进行预涂,有效防止活性炭过滤时发生漏炭现象,无需购买硅藻土,也无需设计硅藻土预涂罐,节约成本、操作简便。预涂过程中形成的预涂液返回至第一脱色罐中,避免糖浆的浪费,提高资源利用率。活性炭对糖浆充分脱色的过程中,碳酸钙与活性炭发挥协同作用,充分吸附糖浆中的色素、胶体和非糖分,极大提高糖浆的脱色率。反应混合物通过预涂后的压滤机进行过滤,该压滤机以碳酸钙为助滤剂同步过滤反应混合物中的碳酸钙和活性炭,无需额外增加过滤设备,大大减少生产成本。(The present application provides a syrup clarification system and method. In the system and the method, the calcium carbonate crystals are continuously enlarged in the aging treatment process of the second-stage saturated syrup, which is beneficial to increasing the adsorption effect. Calcium carbonate in the third-stage saturated syrup is used as a filter aid to pre-coat the filter press, so that the phenomenon of carbon leakage during filtering of the activated carbon is effectively prevented, diatomite does not need to be purchased, a diatomite pre-coating tank does not need to be designed, the cost is saved, and the operation is simple and convenient. The precoating liquid formed in the precoating process returns to the first decolorizing tank, so that the waste of syrup is avoided, and the resource utilization rate is improved. In the process of fully decoloring the syrup by the activated carbon, the calcium carbonate and the activated carbon play a synergistic role, so that pigments, colloids and non-sugar in the syrup are fully adsorbed, and the decoloring rate of the syrup is greatly improved. The reaction mixture is filtered by a precoated filter press, and the filter press synchronously filters calcium carbonate and active carbon in the reaction mixture by taking the calcium carbonate as a filter aid, so that additional filtering equipment is not required, and the production cost is greatly reduced.)

一种糖浆澄清系统及方法

技术领域

本发明涉及制糖技术领域，尤其涉及一种糖浆澄清系统及方法。

背景技术

我国是世界上最大的食糖生产与消费国之一，制糖工业在国民经济中占据着重要地位。

目前，甘蔗制糖有两种方法：一种是用亚硫酸法或者碳酸法直接生产白砂糖，也称为一步法；另一种是先利用石灰石法制备原糖，然后将原糖回溶、饱充、蒸发、再次结晶获得精炼糖，也称为两步法。在甘蔗制糖的过程中，需要对糖浆进行脱色处理，以得到白砂糖。由于活性炭具有高度发达的孔隙结构、巨大的比表面积以及较强的吸附能力，因而可以通过活性炭吸附对成品糖色值影响最大的类黑精，同时去除色素的前身、胶体、有机非糖分、无机成分等，达到糖浆脱色的目的。

由于活性炭粒径较小，在过滤时会阻塞滤布通道，增加过滤压力，因此，在进行过滤时通常会使用硅藻土、珍珠岩等助滤剂进行预涂。这不仅需要建设硅藻土预涂罐，增加成本，而且添加硅藻土也会增加吨糖成本，大大提高了制糖成本。

发明内容

本发明提供一种糖浆澄清系统及方法，以解决现有制糖方法成本高的问题。

第一方面，本发明提供一种糖浆澄清系统，包括顺次连接的第三级饱充糖浆老化罐、第一脱色罐、压滤机和检滤设备；所述第一脱色罐还连接活性炭配制罐；

所述压滤机还连接所述第三级饱充糖浆老化罐，以使所述第三级饱充糖浆老化罐中的第三级饱充糖浆对所述压滤机预涂，形成的预涂液回流至所述第一脱色罐。

优选地，所述检滤设备的孔径为1-100μm。

优选地，所述系统还包括第二脱色罐，所述第二脱色罐位于所述第一脱色罐和所述压滤机之间。

第二方面，本发明提供一种糖浆澄清方法，包括：

第二级饱充糖浆在第三级饱充糖浆老化罐中进行老化，得到第三级饱充糖浆；

采用所述第三级饱充糖浆对压滤机进行预涂；

所述第三级饱充糖浆与活性炭在第一脱色罐中脱色反应，得到反应混合物；

所述反应混合物通过预涂的所述压滤机进行过滤，得到澄清糖浆。

优选地，所述第三级饱充糖浆对压滤机进行预涂后形成的预涂液返回至所述第一脱色罐中。

优选地，所述反应混合物在第二脱色罐中脱色反应后进入到所述压滤机中过滤。

优选地，所述第三级饱充糖浆与所述活性炭的质量比为1：(0.5‰-1％)。

优选地，所述第二级饱充糖浆的老化时间为5-30min。

优选地，根据所述压滤机出口处糖浆的浊度判断预涂终点。

优选地，所述第三级饱充糖浆在所述第一脱色罐中的停留时间为10-60min。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的糖浆澄清系统及方法中，碳酸钙晶体在第二级饱充糖浆老化处理的过程中不断变大，变大的碳酸钙晶体有利于增加吸附效果，达到脱色的目的。以第三级饱充糖浆中的碳酸钙作为助滤剂对压滤机进行预涂，能够有效防止活性炭过滤时发生漏炭现象，同时无需购买硅藻土，也无需设计硅藻土预涂罐，节约成本、操作简便。预涂过程中形成的预涂液返回至第一脱色罐中，以通过第一脱色罐对预涂液进行脱色处理，进而避免糖浆的浪费，提高资源利用率。第三级饱充糖浆和活性炭充分脱色反应以及预涂液与活性炭充分脱色反应的过程中，第三级饱充糖浆中的碳酸钙与活性炭发挥协同作用，充分吸附糖浆中的色素、胶体和非糖分，极大地提高糖浆的脱色率，得到脱色的、含碳酸钙和活性炭的反应混合物。反应混合物通过含碳酸钙的第三级饱充糖浆预涂后的压滤机进行过滤，该压滤机以碳酸钙为助滤剂同步过滤反应混合物中的碳酸钙和活性炭，无需额外增加过滤设备，大大减少生产成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的糖浆澄清系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的糖浆澄清方法的流程图；

符号表示：

1-第三级饱充糖浆老化罐，2-第一脱色罐，3-压滤机，4-检滤设备，5-活性炭配制罐，6-第二脱色罐。

具体实施方式

请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的糖浆澄清系统的结构示意图，图中箭头方向为物流方向。由附图1可见，本申请实施例提供的糖浆澄清系统包括顺次连接的第三级饱充糖浆老化罐1、第一脱色罐2、压滤机3和检滤设备4，其中，第一脱色罐2还连接活性炭配制罐5。

具体的，第三级饱充糖浆老化罐1为对第二级饱充糖浆进行老化处理的部件。在第二级饱充糖浆老化处理的过程中，第三级饱充糖浆老化罐1中加入的碳酸钙晶体不断变大，变大的碳酸钙晶体有利于增加吸附效果，达到脱色的目的。经过第三级饱充糖浆老化罐1老化处理后得到含有碳酸钙的第三级饱充糖浆。

第一脱色罐2为老化后的第三级饱充糖浆与活性炭进行脱色反应的部件，活性炭配制罐5为配置、承装活性炭的部件。为使第三级饱充糖浆与活性炭在第一脱色罐2中发生反应，第一脱色罐2分别连接第三级饱充糖浆老化罐1和活性炭配制罐5。第一脱色罐2中发生的脱色反应为吸附脱色。第三级饱充糖浆经过吸附脱色反应后得到脱色第三级饱充糖浆与活性炭的反应混合物。

压滤机3为对反应混合物进行过滤的部件，以滤除反应混合物中的活性炭和碳酸钙。在本申请实施例中，压滤机3优先选用板框压滤机。由于活性炭粒径较小，在过滤时会阻塞滤布通道，增加过滤压力，因此，在本申请实施例中，采用压滤机3对反应混合物进行过滤前，将含有碳酸钙的第三级饱充糖浆作为助滤剂对压滤机3进行预涂。具体的，压滤机3还连接第三级饱充糖浆老化罐1，以使第三级饱充糖浆老化罐1中的第三级饱充糖浆对压滤机3进行预涂，形成的预涂液回流至第一脱色罐2。含有碳酸钙的第三级饱充糖浆中，碳酸钙因在第三级饱充糖浆老化罐1中老化而晶体增大，增大的碳酸钙晶体有利于压滤机3对活性炭的过滤，进而能够有效防止活性炭过滤时发生漏炭现象，同时无需购买硅藻土，也无需设计硅藻土预涂罐，节约成本、操作简便。

检滤设备4为检测压滤机3过滤后得到的糖浆中是否含有活性炭，以确保活性炭不会泄露。较为优选地，检滤设备4的孔径为1-100μm，以便于充分检测脱色的糖浆中是否还存在活性炭。

为达到脱色效果，第三级饱充糖浆应与活性炭充分接触并发生反应，因而需要延长第三级饱充糖浆与活性炭的接触时间。然而，对于生产企业，生产时间的延长影响生产效率。另外，第三级饱充糖浆对压滤机3进行预涂所形成的预涂液回流至第一脱色罐2，也需要确保预涂液与活性炭充分接触。基于此，本申请实施例提供的糖浆澄清系统还包括第二脱色罐6，该第二脱色罐6位于第一脱色罐2和压滤机3之间。

请参考附图2，附图2示出了本申请实施例提供的糖浆澄清方法的流程图，图中箭头方向为物流方向。根据附图2可知，本申请实施例提供的糖浆澄清方法包括：

S01：第二级饱充糖浆在第三级饱充糖浆老化罐中进行老化，得到第三级饱充糖浆。

将第二级饱充糖浆输送至第三级饱充糖浆老化罐1中进行老化处理。在第二级饱充糖浆老化处理的过程中，第三级饱充糖浆老化罐1中加入的碳酸钙晶体不断变大，变大的碳酸钙晶体有利于增加吸附效果，达到脱色的目的。经过第三级饱充糖浆老化罐1老化处理后得到含有碳酸钙的第三级饱充糖浆，该第三级饱充糖浆部分对压滤机3进行预涂处理，另一部分进入第一脱色罐2中进行脱色处理。

较为优选地，第二级饱充糖浆在第三级饱充糖浆老化罐1中的老化时间为5-30min。

S02：采用所述第三级饱充糖浆对压滤机进行预涂。

由于活性炭粒径较小，在过滤时会阻塞滤布通道，增加过滤压力，因此，在本申请实施例中，采用压滤机3对反应混合物进行过滤前，将含有碳酸钙的第三级饱充糖浆作为助滤剂对压滤机3进行预涂。含有碳酸钙的第三级饱充糖浆中，碳酸钙因在第三级饱充糖浆老化罐1中老化而晶体增大，增大的碳酸钙晶体有利于压滤机3对活性炭的过滤，进而能够有效防止过滤活性炭时发生漏炭现象，同时无需购买硅藻土，也无需设计硅藻土预涂罐，节约成本、操作简便。

预涂过程中形成的预涂液返回至第一脱色罐2中，以通过第一脱色罐2对预涂液进行脱色处理，进而避免糖浆的浪费，提高资源利用率。

在采用含有碳酸钙的第三级饱充糖浆对压滤机3进行预涂的过程中，根据压滤机3出口处糖浆的浊度判断预涂终点，以确定预涂是否结束。经测试，含有碳酸钙的第三级饱充糖浆对压滤机3的预涂时间大约为10-60min。当然，预涂时间需要根据压滤机3出口处糖浆的浊度具体确定。

S03：所述第三级饱充糖浆与活性炭在第一脱色罐中脱色反应，得到反应混合物。

通过含有碳酸钙的第三级饱充糖浆对压滤机3预涂完成后，将第三级饱充糖浆老化罐1老化处理后的第三级饱充糖浆和活性炭配制罐5中的活性炭均输送至第一脱色罐2中，以使第三级饱充糖浆和活性炭充分接触而发生脱色反应，得到含有碳酸钙、活性炭的反应混合物。在脱色反应过程中，第三级饱充糖浆中的碳酸钙与活性炭发挥协同作用，充分吸附糖浆中的色素、胶体和非糖分，极大地提高糖浆的脱色率。较为优选地，第三级饱充糖浆与活性炭的质量比为1：(0.5‰-1％)。

由于预涂过程中形成的预涂液返回至第一脱色罐2中，因而，为使第三级饱充糖浆和活性炭充分脱色反应，预涂液与活性炭充分脱色反应，同时不影响生产效率，第一脱色罐2中得到反应混合物进入第二脱色罐6中进一步脱色，以降低糖浆的色值，同时充分发挥活性炭的脱色作用。较为优选地，第三级饱充糖浆在第一脱色罐中的停留时间为10-60min，反应混合物在第二脱色罐6中停留时间为20-60min。

S04：所述反应混合物通过预涂的所述压滤机进行过滤，得到澄清糖浆。

将经过两次脱色反应且含有碳酸钙、活性炭的反应混合物输送至压滤机3进行过滤，得到澄清糖浆。由于压滤机3已经经过含有碳酸钙的第三级饱充糖浆的预涂，因而压滤机3以碳酸钙为助滤剂同步过滤反应混合物中的碳酸钙和活性炭，无需额外增加过滤设备。

经过压滤机3过滤得到的澄清糖浆输送至检滤设备4进行检验，以糖浆中没有活性炭，压滤机3中没有发生活性炭泄露问题。较为优选地，检滤设备4的孔径为1-100μm。

本申请实施例提供的糖浆澄清系统及方法中，碳酸钙晶体在第二级饱充糖浆老化处理的过程中不断变大，变大的碳酸钙晶体有利于增加吸附效果，达到脱色的目的。以第三级饱充糖浆中的碳酸钙作为助滤剂对压滤机3进行预涂，能够有效防止活性炭过滤时发生漏炭现象，同时无需购买硅藻土，也无需设计硅藻土预涂罐，节约成本、操作简便。预涂过程中形成的预涂液返回至第一脱色罐2中，以通过第一脱色罐2对预涂液进行脱色处理，进而避免糖浆的浪费，提高资源利用率。第三级饱充糖浆和活性炭充分脱色反应以及预涂液与活性炭充分脱色反应的过程中，第三级饱充糖浆中的碳酸钙与活性炭发挥协同作用，充分吸附糖浆中的色素、胶体和非糖分，极大地提高糖浆的脱色率，得到脱色的、含碳酸钙和活性炭的反应混合物。反应混合物通过含碳酸钙的第三级饱充糖浆预涂后的压滤机3进行过滤，该压滤机3以碳酸钙为助滤剂同步过滤反应混合物中的碳酸钙和活性炭，无需额外增加过滤设备，大大减少生产成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。