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几种无滤布真空吸滤机滤汁的处理技术
作者:管理员    发布于:2016-04-25 14:36:35    文字:【】【】【

  食品与生物几种无滤布真空吸滤机滤汁的处理技术蔡惠贤李凯2,谢彩锋2,陆海勤2(1.广东华海糖业发展有限公司,广东徐闻524100;2.广西大学,广西南宁530004)糖品质量及糖份收回。本文论述了目前糖厂处理无滤布真空吸滤机滤汁的几种技术的工作原理、工作特性,并介绍了它们在糖厂应用的情况。

  亚法糖厂连续沉降池的泥汁主要是采用环带真空吸滤机来进行处理的,所得滤清汁与沉降池的澄清汁混合进入蒸发站。但有滤布真空吸滤机的洗滤布水是甘蔗制糖业主要污染源之一,洗滤布水含有糖、悬浮物和少量机油,其COD为12005056mg/L,SS为5541500mg/L,属中浓度有机废水,若直接排放,会造成水体水质恶化、发臭、部份水生动物死亡,破坏水体生态平衡。因此,洗滤布水的污染问题是甘蔗糖厂发展必须要解决问题之一。

  目前甘蔗糖厂主要采用无滤布真空吸滤机取代有滤布真空吸滤机,实现洗滤布水零排放,从根本上消除了洗滤布水对环境的污染。

  无滤布真空吸滤机的滤汁含大量微生物、蔗糠、氧气及沉淀物,混浊且颜色深,不能直接进入蒸发工段,需回流再进行澄清处理,加重沉降池的负荷,更严重的是物料反复循环,会加剧糖分转化,降低清净效率,终影响了糖品质量。本文介绍目前处理亚法糖厂无滤布真空吸滤机滤汁常用的快速沉降、上浮清净技术的工作原理、工作特点以及在糖厂的应用情况。

  1无滤布真空吸滤机滤汁的处理技术1.1平流式快速沉降器1.1.1工作原理平流式快速沉降器的主体部分为筒形,底部为锥形。

  在筒形内部,装有4件垂直并互相平行的导流挡板,将器体的筒形部分分隔成两侧各三掐互相平行的结构,如。

  滤汁自入汁分布箱均匀平缓地流入沉降器内,沿着挡板水平流动,在靠近器体外边绿处向两侧转折,经两次折流后由两个出汁控制箱均匀放出清汁,使器内工作液面保持一定。浮起的浮渣另行分离排出,确保清汁质量。因为蔗汁均匀散布在很大的面积上,流动速度很低,非常接近静态“。这样,蔗汁的絮凝沉淀物能以较高的速度自由沉降至器体下部,很少受到蔗汁流动的干扰。

  沉降器底部锥体内装有低速旋转的拔桨,可促进沉淀物浓集,缩小泥汁体积,改善泥汁过滤,并消除泥汁区的死角。

  1.1.2工作特点在平流式沉降器中,蔗汁作水平流动,流动距离很长约为困1乎流式快速沉降器劫构示意1015m),不会干扰沉淀物的沉降过程。而传统连续沉降池,是在下部入汁再向上流,汁液流动直接干扰、妨碍了沉淀物的沉降。在平流式沉降器中,因为物料水平它们顺着一定的通道顺序向前流动,后入的蔗汁和先入的蔗汁基本上不会相遇,因此物料条件如温度、密度等)捎有变化也不会产生强烈的对流,产生反底,工作状况比较稳定。而在传统连续沉降池中,新入物料和原有物料接触面积很大,入汁条件变化会引起大容积中的蔗汁明显对流以至反底“。

  1.1.3在糖厂的应用情况广西大新县雷平永鑫糖业有限公司于2004/2005榨季开始使用平流式快速沉降器来处理无滤布真空吸滤机的滤汁。

  滤汁在快速沉降器停留时间为2030min,浮清汁各项指标与沉降池的澄清汁接近,睢有pH值略有下降,约0.1.混合清汁色值比原来没有使用快速沉降的低300200IU,白砂糖色值多数约130IU,二氧化硫含量约412mg/kg,质量稳定,很少出二级糖。

  目前广西农垦糖业集团金光糖业、来宾和广东丰收等糖业公司亦己经投入应用。

  斜波纹板快速沉降器1.2.1工作原理斜波纹板快速沉降器固液分离是通过低速惯性边界层分离、融合曲面造粒、对流控制技术以及直立的斜波纹板组间向下倾斜的曲面通道来实现的,主要有三方面作用:曲面造粒。穹曲的流道会产生边界层分离,以斜波纹板组作为分离元件,产生微旋流,增加了颗粒的碰撞机率,絮凝体长大。

  强制固液分离。由于波纹板间的通道是由平滑穹曲的界面构成的,蔗汁通过时形成许多小旋流,在离心力Fb作用下,使颗粒能较快地进行分离。

  强制沉降。倾斜的波纹槽构成了导流通道,当含有悬浮颗粒蔗汁通过波纹板间的通道时,碰撞到倾斜的波纹槽壁,会产生一个向下的分力F2,迫使絮凝物在重力G和惯性力F2的双重作用下向下及螺旋式流动。

  s2钭波纹板快速沉降器a制沉降原理这种强制沉降结构在不考虑絮凝颗粒易被冲散的情况下,进汁速度越快,密度较大的悬浮颗粒具有的动能越大,其离心力Fb和往下的运动的分力h也越大,颗粒分离和沉降速度也越快,这是普通重力沉降器无法比拟。

  ⑷对流控制。对流效应是影响沉降器效率的重要因素。由于波纹板将沉降器分隔成许多部分,每两块波纹板间实际上就是一个独立的小型沉降装置,可将沉降器的对流效应减少到很低程度,颗粒不易反底,保证出汁的清澈。

  工作特点在滤汁加入适量的絮凝剂,可使斜波纹板沉降的沉降效率大幅度提高,滤汁在沉降器的停留时间仅为1015mm,系统效率高于连续沉降系统的23倍。

  斜波纹板沉降器的沉降对温度有一定要求,即温度必须达到一定数值,并保持稳定,温度的保持靠补充适量经二次加热的中和汁或用蒸汽进行直接加热来实现;所得浓泥汁需回至吸滤机重新过滤分离,而沉清汁性质与连续沉降器的澄清汁十分接近,能与连续沉降器的澄清汁混合,直接进入蒸发罐。该系统操作管理简单,只需吸滤机工兼管即可,少量浮渣则利用小曲筛进行分离。

  斜波纹板快速沉降器斜波纹板快速沉降器于2004/2005榨季开始在广西廖平糖厂进行生产性试验,滤汁在斜波纹板沉降器停留时间10 15mm,处理前后物料简纯度提高35度,沉清汁色值略高于连续沉降池的澄清汁,浊度与澄清汁接近,与澄清汁混合进入蒸发工序,可避免物料反复循环,减轻连续沉降池负担,减少糖份转化损失,提高了澄清效率,产品质量明显提高,色值明显下降,一般120IU左右,在执行新国标情况下,一级产糖率提高18,产糖率提高了0.24.该技术2005/2006榨季己在多家糖厂推广应用。

  静态快速沉降器静态快速沉降器是近年来国外开发并广泛使用的先进设音。在国内,目前己有科技公司针对糖厂无滤布真空吸滤机滤汁的特性,设计了静态快速沉淀分离器,克服了单层沉淀池出汁易带渣、工作不稳定、效率低等缺陷,也克服了平流沉淀池和斜板沉淀池流动混合状态下动态沉淀的缺陷。

  工作原理静态快速沉淀器上部为筒形,内部装有多件挡板和中心导流槽。中心导流槽由一组折流板组成,加有絮凝剂的入汁下降到折流板时展开,在折流通道上产生旋流,由于固相的惯性大于液相而团聚于边界层,产生造粒和强制沉降双重作用,使沉淀颗粒变得越来越大,然后流到中底部进入沉降分离区,分离区是静态自由沉降区,沉淀物自行向下沉淀,清汁向上排走,产生固液分离。

  静态快速沉降器入汁区、清汁区及泥汁区三个区域明显分开,互不干扰,入汁在器内全面积上趋于均匀,出汁和入汁基本上也是以整层面进行的,非常接近静态“沉淀效果,沉淀效果良好,在确保沉清汁质量的前提下,大大缩短停留时间,减少蔗糖转化。

  工作特性该沉降器的特点是对外部条件控制比较严掐,入汁流量一定要稳定,散气要完全。滤汁进入沉降器前经两级散气,使滤汁充分散气;入汁隔板能将入汁导向沉降池底,不会对上层的清汁造成干扰;另外,静态快速沉降器对温度波动不是很敏感,一般情况下,若滤汁温度突变不超过15C以上,不会发生“反底”。滤汁在沉降池的停留时间短,约2030min.应用情况静态快速沉降器在无滤布真空吸滤机的滤汁的应用目前正在建设中,还没有正试投入使用,但其在中和汁快速沉降己得到推广应用,己在广西上上糖业有限公司、广西永鑫华糖集团等多家糖厂使用。广西永鑫华糖集团来宾公司使用静态快速沉降器来处理中和汁,蔗汁在静态快速沉降器停留时间20 30min,沉淀时间约10min,停留时间短,减少了很多不利的化学反应,糖分转化少,清汁色值低,简纯度提高0.11.2度,对入汁量适应性比较强,工作稳定,不易反底“,过滤面积可减少20以上,收回率提高了5,在按新标准执行情况下,产品优一级率提高了12.前使用静态快速沉降器来处理无滤布真空吸滤机滤汁的项目正在广西上上糖业有限公司建设中。

  1.4滤汁上浮清净技术早在20世纪80年代,英国TateLyle公司成功应用上浮清净技术处理无滤布真空吸滤机的滤汁。我国广东中山糖厂也曾使用磷浮法来处理亚硫法糖厂吸滤汁,糖浆和白砂糖质量有所提高,但由于其工艺和管理较复杂,故并未得到广推广应用。近几年来,随着无滤布真空吸滤机在糖厂普遍使用,采用上浮清净技术来处理无滤布真空吸机滤汁才又引起重视。

  141工作原理无滤布真空吸滤机滤汁含有大量小粒度蔗渣糠、胶体及沉淀物等细微颗粒,具有上浮趋势。滤汁上浮清净技术就是利用这种特性,对滤汁进行充气,使气泡附着在悬浮颗粒上,气泡在上升过程中,随着压力减小逐渐长大,在絮凝剂辅肋作用下使悬浮颗粒形成粗大浮渣,上升至液面除去得到浮清汁。浮清汁与沉降池澄清汁混合进入蒸发工作,而浮渣返回泥汁,再次进行过滤处理。

  1.4.2工作特性上浮清净技术主要是利用气泡使滤汁悬浮微粒中浮至液面,利用刮渣装置将浮渣撇除得到浮清汁。滤上浮清净的关键在于物料流量、温度、起泡方式及气泡性质大小、数量及絮凝剂性能。物料流量要稳定;温度要达到工艺要求并保持稳定,气泡要幼细、均匀,数量要适当,使其容易被絮凝物捕捉、网络,形成低比重的浮渣迅速浮升。

  1.4.3在糖厂的应用情况目前国内糖厂使用比较多的上浮器是由广西轻工业科学技术研究院与广西凤糖生化股份有限公司以及广州甘蔗糖业研究所合作研发的专用于无滤布真空吸滤汁上浮器,上部为筒形,分为内、外筒,内筒装有18个压力分配器,外筒为浮渣与浮清汁分离区,浮渣上升至顶部,清汁向下流,通过出汁管排出;底部为锥形,工作示意见。制泡方式采用双制泡系统机械起泡和压力溶气起泡),取占浮清汁体积总量520浮清汁再进行压力溶气,压力控制在0.20.8MPa;与此同时,用立式打泡机对无滤布真空吸滤机的滤汁进行机械打泡,并与溶有空气的浮清汁混合,加入絮凝剂,进行上浮清净处理。絮凝剂采用计量泵进行自动添加,进汁出汁采用溢流装置,操作稳定,劳动强度低。

  该上浮器地2006/2007榨季在广西田阳糖厂投入使用。

  滤汁在上浮器停留时间约20mm,浮清汁色值90~130st,浮清汁简纯度比滤汁提高约0.7度,混浊度下降85以上,除盐率达到20以总盐计)。滤汁使用上浮后,白砂糖质量有所提高,白砂糖的二氧化硫含量下降513mg/kg,混浊度下降至4050MAU.目前广西、云南及海南多家糖厂己决定使用该技术来对无滤布真空吸滤机滤汁进行处理,正在建设中。

  2结语使用以上几种分离手段均可较好处理无滤布真空吸滤机的滤汁,沉清汁或浮清汁可直接进入蒸发工序,避免滤汁的循环,对提高糖厂清净效率、产品质量及糖份收回具有重大意义。

  在使用快速沉降技术的注意事项主要有几点:1)滤汁温度,滤汁温度除了直接影响沉淀物的絮凝和沉降分离外,还会影响滤汁中微生物的活动,滤汁含有大量耐热性微生物,在高温时转入休眠状态,一旦温度降低,会恢复活性,发酵产生二氧化碳气体,形成气泡上升,严重影响沉降效果,降低清汁质量。生产实践发现,在滤汁快速沉降中,若滤汁温度达不到要求时,微生物活动旺盛,产生大量汽泡,使絮凝团块上浮,设音运行1天左右就必须清洗。为了保证影响沉降效果与清汁质量,滤汁温度必须达到要求温度并尽可能保持稳定;2)散气完全,散气效果对快速沉降极为关键。若滤汁含有空气,不但氧气致色作用加剧,更为严重的是,滤汁中的气泡易附着在沉淀颗粒上,使沉淀物浮起,严重时絮凝粒子不但不沉降,反而上浮,破坏了整个沉降。因此,在滤汁进入快速沉降器前要尽可能将其中气体去除,这是快速沉降的关键。3)絮凝剂用量及其与滤汁混合均匀度,絮凝剂性能、絮凝剂与滤汁的混合均匀度对快速沉降也至关重要,如果絮凝剂性能不够好或与混合不均匀,则絮凝物松散,容易碎散,则清液不够清亮透明,沉降速度慢。因此,好质量的絮凝剂及其与滤汁的混合均匀是获得良好沉降效果的保证。

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