一種節能環保的蔗糖生產工藝
一種節能環保的蔗糖生產工藝
技術領域
[0001 ] 本發明涉及一種蔗糖生產工藝。
背景技術
[0002] 我國是世界上主要的蔗糖生產大國之一，國內多數地方都在從事蔗糖的生產。現在常見的生產工藝有“兩步法”、亞硫酸法和碳酸法。國外甘蔗制糖企業現多采用“兩步法”，但其投資大，工藝流程長，成本太高，在國內難以推廣；碳酸法工藝所得砂糖質量優良，但存在著工藝復雜、投資大、環境污染嚴重的問題，也沒能在國內廣泛使用；國內的蔗糖生產以亞硫酸法為主，亞硫酸法制糖工藝因其工藝成熟、投資少，在國內得到廣泛應用，但該工藝存在如下缺點：
[0003] I.固體廢棄物污染大，現有工藝都采用石灰沉淀法除雜，再經板框過濾，由此產生的固體廢棄物將不可避免的對環境造成污染；
[0004] 2.成品蔗糖含硫，現有工藝采用硫熏脫色，產品中殘留的硫無法徹底去除，不僅對人體的健康非常不利，還嚴重影響產品品質，使產品易返潮變黃；
[0005] 3.能耗高，現有工藝在蔗糖濃縮步驟采用五效蒸發濃縮，造成熱能的大量消耗，綜合蒸發成本在3(Γ50元/噸水；
[0006] 4.生產延續性差，現有工藝的生產和控制過程繁復，使得生產過程中的質量控制不穩定；
[0007] 5.設備占地面積大，現有工藝由于技術復雜，控制流程繁瑣，其相應的設備體積也很大，對設備安裝空間要求高。
發明內容
[0008] 本發明的目的即在于克服現有技術的不足，提供一種節能環保的蔗糖生產工藝，它具有無污染、產品質量高、能耗低、生產延續性好和設備占地面積小的特點。
[0009] 本發明的目的通過以下技術方案實現：
[0010] 一種節能環保的蔗糖生產工藝，它包括以下步驟：
[0011] Α.榨汁：對甘蔗進行壓榨，收集甘蔗汁；
[0012] B.板框過濾：將甘蔗汁送入板框過濾機，濾除可見的不溶性雜質；
[0013] C.預處理：采用孔徑為5 μ m濾芯的保安過濾設備對步驟B中得到的甘蔗汁進行預處理，過濾溫度為2(T40°C，過濾壓力為O. Γ0. 3MPa，得到蔗糖汁清液，蔗糖汁清液的pH值為2?3 ；
[0014] D.膜過濾：將蔗糖汁清液送入截留分子量為IOOOODa的卷式、管式或板式超濾膜設備內，濾去大分子的雜質和色素，得到澄清潔凈的蔗糖汁；
[0015] E.膜濃縮：將蔗糖汁送入膜濃縮脫水裝置，蔗糖汁在2· (Γ4. OMPa的壓力下通過截留分子量為15(T300Da的納濾膜進行初步預濃縮，使得到的蔗糖汁的濃度達到25%?30% ；
[0016] F.離子交換：將蔗糖汁用弱酸型的苯乙烯酸樹脂進行離子交換；[0017] G.濃縮：將步驟F中得到的蔗糖汁送入三效蒸發器進行濃縮，濃縮溫度為9(Tl00°C，得到蔗糖濃縮液；
[0018] H.結晶：將蔗糖濃縮液煮至過飽和狀態，然后降至常溫，蔗糖結晶析出；
[0019] I.離心分離：將蔗糖結晶送入離心機分離，離心機轉速為7000rpm，分離時間為O. 5h ；
[0020] J.干燥：將蔗糖結晶置于90°C環境下，用鼓風機干燥4h，得到蔗糖成品。
[0021] 步驟D中所述的超濾膜設備所用膜為聚苯乙烯、聚醚砜樹脂或聚偏氟乙烯材質的 濾膜。
[0022] 步驟E中所述的納濾膜的材質為聚酰胺。
[0023] 本發明的優點在于：
[0024] I.用膜分離除雜脫色法代替傳統的石灰沉淀法，省去了石灰沉淀步驟，縮短了工藝流程，避免了固體廢棄物對環境的污染；
[0025] 2.用離子交換除雜工藝代替硫熏工藝，解決了成品蔗糖中的硫殘留問題，提高了
產品質量；
[0026] 3.用膜濃縮對糖液進行預濃縮，有效降低了蒸發濃縮的脫水量，減少蒸發濃縮設備的蒸發量，降低了能耗，使膜濃縮成本降低到擴12元/噸水。
[0027] 4.生產和控制過程簡單，質量控制穩定，生產延續性好；
[0028] 5.由于采用膜分離設備，減少了生產設備的占地面積。
具體實施方式
[0029] 下面結合實施例對本發明作進一步說明，本發明的保護范圍不限于以下所述。
[0030] 實施例I :一種節能環保的蔗糖生產工藝，它包括以下步驟：
[0031] A.榨汁：對甘蔗進行壓榨，收集甘蔗汁；
[0032] B.板框過濾：將甘蔗汁送入板框過濾機，濾除可見的不溶性雜質；
[0033] C.預處理：采用孔徑為5 μ m濾芯的保安過濾設備對步驟B中得到的甘蔗汁進行預處理，過濾溫度為20°C，過濾壓力為O. IMPa，得到蔗糖汁清液，蔗糖汁清液的pH值為2 ;
[0034] D.膜過濾：將蔗糖汁清液送入截留分子量為IOOOODa的卷式超濾膜設備內，濾去大分子的雜質和色素，得到澄清潔凈的蔗糖汁；
[0035] E.膜濃縮：將蔗糖汁送入膜濃縮脫水裝置，蔗糖汁在2. OMPa的壓力下通過截留分子量為150Da的納濾膜進行初步預濃縮，使得到的蔗糖汁的濃度達到25% ；
[0036] F.離子交換：將蔗糖汁用弱酸型的苯乙烯酸樹脂進行離子交換，去除弱極性的黃酮類色素，得到的蔗糖汁溶液折光為30 ；
[0037] G.濃縮：將步驟F中得到的蔗糖汁送入三效蒸發器進行濃縮，濃縮溫度為90°C，得到蔗糖濃縮液，蔗糖濃縮液的濃度折光為75° ;
[0038] H.結晶：將蔗糖濃縮液煮至過飽和狀態，然后降至常溫，蔗糖結晶析出；
[0039] I.離心分離：將蔗糖結晶送入離心機分離，離心機轉速為7000rpm，分離時間為O. 5h ；
[0040] J.干燥：將蔗糖結晶置于90°C環境下，用鼓風機干燥4h，得到蔗糖成品。
[0041] 步驟D中所述的超濾膜設備所用膜為聚苯乙烯材質的濾膜。[0042] 步驟E中所述的納濾膜的材質為聚酰胺。
[0043] 實施例2 :一種節能環保的蔗糖生產工藝，它包括以下步驟：
[0044] A.榨汁：對甘蔗進行壓榨，收集甘蔗汁；
[0045] B.板框過濾：將甘蔗汁送入板框過濾機，濾除可見的不溶性雜質；
[0046] C.預處理：采用孔徑為5 μ m濾芯的保安過濾設備對步驟B中得到的甘蔗汁進行預處理，過濾溫度為30°C，過濾壓力為O. 2MPa，得到蔗糖汁清液，蔗糖汁清液的pH值為2. 5 ；
[0047] D.膜過濾：將蔗糖汁清液送入截留分子量為IOOOODa的管式超濾膜設備內，濾去大分子的雜質和色素，得到澄清潔凈的蔗糖汁；
[0048] E.膜濃縮：將蔗糖汁送入膜濃縮脫水裝置，蔗糖汁在2· (Γ4. OMPa的壓力下通過截 留分子量為200Da的納濾膜進行初步預濃縮，使得到的蔗糖汁的濃度達到27% ；
[0049] F.離子交換：將蔗糖汁用弱酸型的苯乙烯酸樹脂進行離子交換，得到的蔗糖汁溶液折光為35 ；
[0050] G.濃縮：將步驟F中得到的蔗糖汁送入三效蒸發器進行濃縮，濃縮溫度為95°C，得到蔗糖濃縮液，蔗糖濃縮液的濃度折光為80° ;
[0051] H.結晶：將蔗糖濃縮液煮至過飽和狀態，然后降至常溫，蔗糖結晶析出；
[0052] I.離心分離：將蔗糖結晶送入離心機分離，離心機轉速為7000rpm，分離時間為O. 5h ；
[0053] J.干燥：將蔗糖結晶置于90°C環境下，用鼓風機干燥4h，得到蔗糖成品。
[0054] 步驟D中所述的超濾膜設備所用膜為聚醚砜樹脂材質的濾膜。
[0055] 步驟E中所述的納濾膜的材質為聚酰胺。 [0056] 實施例3 :一種節能環保的蔗糖生產工藝，它包括以下步驟：
[0057] A.榨汁：對甘蔗進行壓榨，收集甘蔗汁；
[0058] B.板框過濾：將甘蔗汁送入板框過濾機，濾除可見的不溶性雜質；
[0059] C.預處理：采用孔徑為5 μ m濾芯的保安過濾設備對步驟B中得到的甘蔗汁進行預處理，過濾溫度為40°C，過濾壓力為O. 3MPa，得到蔗糖汁清液，蔗糖汁清液的pH值為3 ;
[0060] D.膜過濾：將蔗糖汁清液送入截留分子量為IOOOODa的板式超濾膜設備內，濾去大分子的雜質和色素，得到澄清潔凈的蔗糖汁；
[0061] E.膜濃縮：將蔗糖汁送入膜濃縮脫水裝置，蔗糖汁在4. OMPa的壓力下通過截留分子量為300Da的納濾膜進行初步預濃縮，使得到的蔗糖汁的濃度達到30% ；
[0062] F.離子交換：將蔗糖汁用弱酸型的苯乙烯酸樹脂進行離子交換，得到的蔗糖汁溶液折光為40° ;
[0063] G.濃縮：將步驟F中得到的蔗糖汁送入三效蒸發器進行濃縮，濃縮溫度為100°C，得到蔗糖濃縮液，蔗糖濃縮液的濃度折光為85° ;
[0064] H.結晶：將蔗糖濃縮液煮至過飽和狀態，然后降至常溫，蔗糖結晶析出；
[0065] I.離心分離：將蔗糖結晶送入離心機分離，離心機轉速為7000rpm，分離時間為O. 5h ；
[0066] J.干燥：將蔗糖結晶置于90°C環境下，用鼓風機干燥4h，得到蔗糖成品。
[0067] 步驟D中所述的超濾膜設備所用膜為聚偏氟乙烯材質的濾膜。
[0068] 步驟E中所述的納濾膜的材質為聚酰胺。