甘蔗制糖甘蔗提汁工艺介绍

甘蔗制糖甘蔗提汁工艺介绍提汁方法目前，我国甘蔗糖厂从甘蔗中提取糖汁的主要方法有压榨法和渗出法。磨压法因处理蔗料量少，糖分抽出率低，故不宜采用。压榨法压榨法是用撕解机对蔗料进行适当机械破碎后通过压榨机多重压榨和破碎将蔗汁榨出的方法。且在压榨过程中加入渗透水或稀汁于蔗渣中再进行压榨，把蔗渣中的残余糖分更多的提取出来。糖分抽出率高，生产连续均衡，技术成熟，使用广泛。渗出法[6]此法又分为蔗丝渗出法和蔗渣渗出法。蔗丝渗出法是甘蔗经预处理破碎后，直接进入渗出器，然后用热水和末辗清汁喷淋或浸浴，逆流渗出，蔗丝从尾部排出经压干机压干成蔗渣。此法对破碎度要求较高，因为绝大部分的糖分靠渗出器来提取。此工艺所需设备较少，动力消耗较低，糖分抽出率不低于蔗渣渗出法。但是蔗丝在渗出器中停留时间较长。蔗渣渗出法是甘蔗经预处理破碎后，先进入一台压榨机压榨，此时，蔗料被进一步破碎，破碎度可达97%~98%，并榨出原汁的65%~80%，再进入渗出器，这样使渗出器的负担大为降低，渗出器的长度及蔗料停留时间均可大为减少。经渗出后排出的蔗渣一般含水量为85%左右，必须进行压干处理，使其含水量降至50%以下。压出的稀汁经澄清处理后成为末辗清汁，可导回渗出器渗取糖分，同时也回收了少量糖分。由压榨法改为渗出法的多采用此种方法。渗出法与压榨法的比较：渗出法的糖分抽出率高于压榨法；渗出法处理能力大、投资省、操作和维修费用较少；渗出法对蔗料破碎度要求高，功率消耗也大些，使用泵较多，也多耗用了功率；渗出法的蒸汽消耗量大于压榨法；渗出法的混合汁色值较高，但更为清澈，使泥汁量减少，从而减少了滤泥带走糖分的损失，需要的过滤设备比压榨法少；渗出法的蔗渣含砂子量较多，若送去锅炉燃烧则会使锅炉管子磨损加重；渗出法由于温度较高，因而微生物导致的蔗糖损失比压榨法少，但是，蔗糖的化学损失大大高于压榨法。压榨法和渗出法的比较表明，渗出法的主要有点优点是投资较省、操作和维修费用较少，能获得较高的抽出率，但要求用高效的撕裂机以达到高的甘蔗破碎度，使蔗料成丝状。它的缺点是混合汁色值较高，蔗渣灰分较高，蒸汽用量稍大。由于系统中装载蔗量较多，使中间停机时处理较为困难。压榨法是现时普遍采用的方法，所有的设备都属定型产品，在工艺流程、生产操作、管理等方面已有较为成熟的经验，工作稳定可靠，管理方便，蔗料处理量大，压榨所用水量较少，也可用一般工艺用水，这使得其后段汽耗较渗出法低，减少了生产成本，并且随着自控技术的发展，压榨法也将能获得较高的抽出率，使得其日益完善。所以本次设计提汁方法选用压榨提汁法。压榨机座数压榨机组的座数或辊子数，即是机组压榨甘蔗的次数，机组的生产能力是与机组辊子数N1/2成正比例的。因此，压榨机座数越多，压榨生产能力越强。而对于压榨抽出率，因为甘蔗组织具有不完全的弹性，其纤维组织沿着同一方向重迭，压榨一次不可能将纤维细胞中的蔗汁全部压出。因此，必须采用多重压榨，多次渗透，抽出率才能提高，但并非压榨机座数越多越好，如表2-1所示，因座数增多后，抽出率增长愈来愈小，五座压榨机后每增加一座榨机抽出率仅提高1%左右，而动耗，设备投资和管理费用则显著增加，因而用六座榨机得不偿失。若用四座压榨机，则要求较高的甘蔗破碎度，管理方面要求较高，故选用五座压榨机较合适。表2-1湿榨试验出汁率[6]压榨机座数1#2#3#4#5#6#出汁率/%C79.676.544.522.261.841.32累计出汁率/%C79.6786.2190.7392.9994.8396.15渗浸方法渗浸原理[6]在每次重复压榨蔗料前，在细胞恢复原状的时候，立即将稀汁或清水喷淋在蔗渣上面，这些稀汁或清水会迅速地被蔗渣内部所吸收，并把蔗渣内部所含的蔗汁加以稀释、溶混，然后再压榨，则残留在蔗渣中糖分会被更多的提取出来。采用反复多次渗浸，则稀释作用愈大，榨得糖分愈多。渗浸的目的主要是提高甘蔗在压榨提汁过程中糖分抽出率。渗浸方法[6]目前，使用的渗浸方式有单式渗浸法和复式渗浸法两大系统，其中以复式渗浸最为普遍。20世经80年代初开始使用饱和渗浸法。国外有所谓混合复式渗浸系统，但国内很少使用。单式渗浸法[1]只用清水渗浸蔗渣，没有稀汁回流。此法效果差，收回率增加不多，现已无厂家使用。图2-1为二次单式渗浸法。图2-1二次单式渗浸法复式渗浸法[1]复式渗浸法是在最后一座压榨机前注加热水渗浸，每座压榨机压出的稀汁则泵至它的前一座压榨机作渗浸入辘蔗渣之用。视压榨机座数多少，有三重复式、四重复式渗浸等。第一、二座压榨机压出的蔗汁合并成为混合汁。图2-2为四重复式渗浸法。图2-2复式渗浸法复式渗浸的稀汁是逐级向前渗浸，而稀汁浓度总是低于蔗渣中残余的蔗汁浓度，有了浓度差，就可以逐级渗浸，稀汁就逐级增浓，使糖分收回率大为增加，故目前糖厂多采用此法。混合式渗浸法[1]混合式渗浸法也是用水及稀汁，但是净水是分别在最后两座之前加入的，出来的稀汁按级数分别向前一座机输送，如图2-3所示。图2-3混合式渗浸法这种方法已经很少使用，只是有些糖厂在末座压榨机前无法加够渗浸水时，才被迫这样做，这种渗浸方法因渗浸水量少不能使蔗渣充分吸收稀汁或水，加至最后第二座蔗渣的水又少了一次渗浸机会，而达不到最好的效果。回流-饱和渗浸法[1]回流-饱和渗浸法除与复式渗浸法一样，在末座压榨机前加水及每座压榨机压出的稀汁都回送到它前一座压榨机用入辘蔗渣渗浸用外，各座压榨机压出的稀汁还有部分回流本座渗浸入辘前的蔗渣。这样，可在不增加（或可减少）渗浸水量的情况下大大增加渗浸量，提高抽出率。若回流的汁量过大，与后座前送的稀汁一起使蔗渣吸汁饱和的称为饱和渗浸。此法如图2-4所示。图2-4回流-饱和渗浸法此法是一种较好的较新的渗浸方法，与复式渗浸法比较具有渗浸效果好，糖分抽出高、渗浸水量少、所需蒸发的水量少、功率消耗少等优点；同时由于饱和渗浸时，压出汁量大，冲击了附着在压榨机上的蔗屑，减少微生物繁殖的机会，降低了压榨车间的糖转化损失。上述几种渗浸法，以单式渗浸最为简单，但效果最差，故很多糖厂都不再采用。目前大、中型糖厂多采用复式渗浸法，但也有少数采用混合式渗浸法的。复式渗浸法的稀汁不但回流，而且浓度总是略低于前座机入料残留糖汁的浓度，这样地逐级渗浸稀释，可使混合汁的浓度有所提