本实用新型涉及甘蔗制糖领域，具体是一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理装置。
背景技术：
：广西是我国食糖的主产区，产量占全国的60％以上，目前广西甘蔗糖厂主要采用亚硫酸法生产白砂糖，这种工艺需要硫磺燃烧产生的二氧化硫气体作澄清助剂，故白砂糖产品中残留一定量二氧化硫。GB317-2006(白砂糖)标准规定，优级白砂糖残留二氧化硫≤15mg/kg。因此，这些白砂糖制品中的硫的残留很大程度上影响了白砂糖的品质提高以及应用范围拓展。膜分离技术是一种高效分离提纯技术，分离过程无相变，可使被处理物质中的各组分得到分离、提纯或浓缩，可提高产品品质和节约能耗。近年来，膜应用得到飞速发展，将膜法澄清技术应用于甘蔗制糖工艺过程也逐渐进入人们的视野。大量研究表明采用膜过滤甘蔗清汁，能够得到较高品质的甘蔗清液。但是早期主要研究集中在应用膜过滤甘蔗澄清汁，没有能够实现膜分离技术完全替代传统的化学澄清技术。近年来本课题组致力于将膜澄清技术应用到甘蔗制糖过程，采用不同孔径的的陶瓷膜直接过滤甘蔗混合汁，生产高品质无硫蔗糖，解决了传统制糖工艺存在的白砂糖产品二氧化硫、聚丙烯酰胺单体残留的食品安全问题。膜滤浓缩液，是指膜过滤澄清甘蔗混合汁时，混合汁中的细碎蔗渣、泥土、淀粉、多糖、蛋白质以及大分子致病菌等影响甘蔗生产白糖的有害物质无法透过膜层，被截留下来的残液。为保证膜通量的稳定，在采用陶瓷膜澄清甘蔗混合汁的工艺过程中，一般控制膜过滤的体积浓缩倍数在10～12之间；而采用有机膜处理甘蔗混合汁的工艺过程中，一般控制体积浓缩倍数在5～6之间。因此在生产膜滤高品质清汁的同时也会产生10％～20％的膜滤浓缩液。膜滤浓缩液中除了含有细碎蔗渣、泥土、淀粉、多糖、蛋白质以及大分子致病菌等影响甘蔗生产白糖的有害物质以外，还含有较多的蔗糖分，如若将浓缩液直接排放，不仅会大大降低糖厂经济效益，还将引发严重的环境污染问题。因此，怎样合理处理膜滤浓缩液、有效的回收其中的蔗糖分是膜分离澄清技术应用于甘蔗制糖过程首要解决的问题。技术实现要素：为了解决上述问题，本实用新型提供了一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理装置。为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理装置，包括依次连接的石灰乳初步混合容器、第一加热设备、气液反应罐、第二加热设备、搅拌储汁容器以及压滤机，还包括石灰乳储存容器、二氧化碳供气源和助滤剂储存容器，石灰乳储存容器同时连接至石灰乳初步混合容器和气液反应罐，二氧化碳供气源连接至气液反应罐，助滤剂储存容器连接至搅拌储汁容器。所述石灰乳初步混合容器的入料口与膜法制糖澄清工段的膜滤浓缩液出口连接。所述压滤机的滤液出口连接至滤液储存箱，滤饼出口连接到滤饼堆放场。所述石灰乳储存容器中储存的石灰乳浓度为5～30°Be。所述助滤剂的加入量为膜滤浓缩液重量的1.5～3.5％。所述助滤剂储存容器中的助滤剂为硅藻土或者糖厂蔗渣和硅藻土的混合物。所述二氧化碳供气源为除尘净化后的糖厂烟道气。本实用新型的有益效果为：本实用新型所述装置得到的滤液锤度在14～18°BX之间，浊度在8～50NTU之间，纯度在65％～85％之间，色值在600～1500IU之间，可以直接用于制糖生产，蔗糖回收率高达96％以上，有效回收了膜滤浓缩液中的糖分，从而提高了膜法澄清制糖的经济效益；该方法所获滤饼含水分在60％～70％之间，对蔗比为1.5％～1.8％，有机质含量丰富，可以作为有机肥原料。本实用新型具有工艺过程简单、易于操作、设备投入少、能耗低、助滤剂成本低以及不会污染环境等优点。附图说明图1为本实用新型所述膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理装置的示意图。具体实施方式下面通过实施例对本实用新型的技术方案作进一步阐述。实施例1一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理装置，包括依次连接的石灰乳初步混合容器2、第一加热设备4、气液反应罐6、第二加热设备7、搅拌储汁容器8以及压滤机12，还包括石灰乳储存容器3、二氧化碳供气源5和助滤剂储存容器9，石灰乳储存容器3同时连接至石灰乳初步混合容器2和气液反应罐6，二氧化碳供气源5连接至气液反应罐6，助滤剂储存容器9连接至搅拌储汁容器8。所述石灰乳初步混合容器2的入料口与膜法制糖澄清工段1的膜滤浓缩液出口连接。所述压滤机12的滤液出口连接至滤液储存箱11，滤饼出口连接到滤饼堆放场10。所述二氧化碳供气源5为除尘净化后的糖厂烟道气。实施例2～7为利用本实用新型所述膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理设备进行生产的实例，具体操作步骤如下：实施例2一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法，包括如下步骤：取膜澄清过程产生的浓缩倍数为10的膜滤浓缩液1m3，向膜滤浓缩液中第一次加入10°Be的石灰乳调节pH至7.2，然后第一次加热至45℃，再第二次加入10°Be的石灰乳调节pH至11.9；通入二氧化碳气体直至pH＝8.3；第二次加热至70℃，加入20kg的硅藻土作为助滤剂，搅拌均匀，泵送至压滤机过滤，获得滤液和滤饼。板框压滤过程的具体操作为：将上述加入助滤剂的物料泵送至压滤机进行压滤，为了实现糖分的最大收回，压滤结束后打水洗脱滤饼糖分，打水温度为55℃，打水量为23.25kg。压滤过程结束后，剥离滤饼，得到滤液和滤饼。滤液浊度为8.75NTU，色值为639IU，纯度73.28％；滤饼质量为155kg，对浓缩液比为15.5％，滤饼含水分为60％，含糖分为1.5％。压滤过程料液过滤性能好，过滤速度快，能够较好的形成滤饼层，起到助滤作用；滤饼含水分低，易于剥离滤布。物料处理前后各项指标如表1所示。表1.处理前后物料的各项指标另外，为了验证本实用新型所述处理设备核心工艺参数的效果，还进行了二组对比试验。对比例1的各次试验将实施例1中第二次加石灰乳调节pH分别降低到11.3、11.1、11.0、10.8和10.5，其余处理工艺与实施例1完全相同，对比例1的实验结果表明，随着加石灰乳调节的pH降低，物料的过滤性能变差，在进料量为总料液量的三分之一的时，新进料液不能连续通过滤布，不能很好的形成滤饼层，滤饼上半部分形成较薄的泥层，下半部分料液堆积，此时进料泵自动卸压，不能形成完整的滤饼，过滤失败。对比例2的各次试验将实施例1中助滤剂硅藻土的添加量分别降低到12kg、10、8、6kg，其余处理工艺与实施例1完全相同，对比例2的实验结果表明，随着助滤剂硅藻土用量的减少，硅藻土的架桥助滤效果变差，导致物料的过滤性能变差，物料不能完全过滤，在进料量为总物料量的三分之一的时，新进料液不能连续通过滤布，不能很好的形成滤饼层，滤饼上半部分形成较薄的泥层，下半部分料液堆积，此时进料泵自动卸压，不能形成完整的滤饼，过滤失败。实施例3一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法，包括如下步骤：取膜澄清过程产生的浓缩倍数为10的膜滤浓缩液，向膜滤浓缩液中第一次加入10°Be的石灰乳调节pH至7.2，然后第一加热至45℃，再第二次加入10°Be的石灰乳调节pH至11.5；通入二氧化碳气体，直至pH＝8.3；第二次加热至70℃，加入膜滤浓缩液重量2％的硅藻土作为助滤剂，搅拌均匀，泵送至压滤机过滤，获得滤液和滤饼。板框压滤过程的具体操作为：将加入助滤剂后的物料泵送至压滤机，进行板框压滤。为实现糖分的回收，压滤结束以后打水洗脱滤饼糖分，打水温度为55℃，打水量为150％对滤饼量。压滤过程结束后，剥离滤饼，得到滤液和滤饼。滤饼质量对浓缩液比为17.1％。处理前后物料的各项指标如表2所示。表2.处理前后物料的各项指标指标浓缩液滤液滤饼pH6.88.288.2Brix18.516.5--粘度(μ/mpa.s)521.8--浊度(NTU)2720028.8--胶体含量(％对物料)4.20.04--固不容物含量(％对物料)5.5----色值(IU)2577896--简纯度(Ap)78.379.5糖度(Pol)12.1311.08--滤饼质量(％对浓缩液)----17.1滤饼含糖分(％对滤饼)----1.7水分(％)----70实施例4一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法，包括如下步骤：取膜澄清过程产生的浓缩倍数为10的膜滤浓缩液，向膜滤浓缩液中第一次加入10°Be的石灰乳调节pH至7.2，然后第一次加热至45℃，再第二次加入10°Be的石灰乳调节pH至11.9；通入二氧化碳气体，直至pH＝8.3；第二次加热至70℃，加入由膜滤浓缩液重量1％的硅藻土和膜滤浓缩液重量1％的糖厂蔗渣混合物作为助滤剂，搅拌均匀，泵送至压滤机过滤，获得滤液和滤饼。板框压滤过程的具体操作为：将加入助滤剂后的物料泵送至压滤机进行压滤，为实现糖分的最大收回，压滤结束以后打水洗脱滤饼糖分，打水温度为55℃，打水量为150％对滤饼量。压滤结束后剥离滤饼，得到滤液和滤饼。滤饼质量对浓缩液比为16.0％。处理前后物料的各项指标如表3所示。表3.处理前后物料的各项指标指标浓缩液滤液滤饼pH6.98.38.2Brix18.916.2--粘度(μ/mpa.s)581.6--浊度(NTU)3000230.5--胶体含量(％对物料)4.50.04--固不容物含量(％对物料)5.6----色值(IU)2890726--简纯度(Ap)78.579.5--糖度(Pol)13.3111.58--滤饼质量(％对浓缩液)----16滤饼含糖分(％对滤饼)----1.6水分(％)----67实施例5一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法，包括如下步骤：向膜滤浓缩液中第一次加入石灰乳调节pH至7.5，然后第一次加热至55℃，再第二次加入石灰乳调节pH至13.0；通入二氧化碳气体直至pH＝8.4；第二次加热至80℃，加入助滤剂，搅拌均匀，送至压滤机过滤，获得滤液和滤饼。所述石灰乳浓度为30°Be。所述助滤剂的加入量为膜滤浓缩液重量的3.5％。实施例6一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法，包括如下步骤：向膜滤浓缩液中第一次加入石灰乳调节pH至7.0，然后第一次加热至45℃，再第二次加入石灰乳调节pH至11.5；通入二氧化碳气体直至pH＝8.2；第二次加热至70℃，加入助滤剂，搅拌均匀，送至压滤机过滤，获得滤液和滤饼。所述石灰乳浓度为5°Be。所述助滤剂的加入量为膜滤浓缩液重量的1.5～3.5％。所述助滤剂为硅藻土或者糖厂蔗渣和硅藻土的混合物。实施例7一种膜法澄清制糖膜滤浓缩液的处理方法，包括如下步骤：从膜法制糖澄清工段1获得膜滤浓缩液，向膜滤浓缩液中第一次加入石灰乳调节pH至7.2，该步骤在石灰乳初步混合容器2中进行，然后利用第一加热设备4进行第一次加热至50℃，再第二次加入石灰乳调节pH至12，通入二氧化碳气体直至pH＝8.3；该步骤在气液反应罐6中进行；利用第二加热设备7第二次加热至75℃，然后送入搅拌储汁容器8中，加入助滤剂，搅拌均匀，助滤剂来自助滤剂储存容器9，送至压滤机过滤，获得滤液和滤饼。所述石灰乳浓度为20°Be。所述助滤剂的加入量为膜滤浓缩液重量的2.5％。当前第1页1 2 3