5000t-d-碳法低滤泥量糖厂工艺初步设计

PAGEPAGE2第一章总论第一节设计任务5000t/d碳法低滤泥量糖厂工艺初步设计第二节设计依据一、根据广西大学轻工与食品工程学院制糖系下达的《毕业设计任务书》进行设计。二、根据到伶俐糖厂、钦江糖厂实习所收集的资料为依据。三、根据《甘蔗糖厂设计手册》、《甘蔗糖厂设计基础》、《甘蔗制糖原理与技术》、《甘蔗糖手册》等文献资料，并结合搜索、查阅的资料进行设计。第三节设计内容与设计原则一、设计原则（一）贯彻执行国家的法律法规和对糖业有关的科学技术及工程建设的方针政策，特别要重视提高产品效益和产品质量。（二）为促进技术进步要积极采用最新科技成就和先进经验，推广成熟可靠的新工艺、新技术、新设备。但一切技术条件必须符合实际，即符合我国当前国情、技术发展水平和建厂地区的实情。设备的造型实行标准化、连续化、机械化，力求投资省、见效快、质量好、成本低。（三）尽量遵照国家各项设计规范和技术标准，充分考虑劳动安全和保健要求。（四）注意保护环境，防止污染，加强综合利用。（五）注意节约能源和充分利用当地资源，发挥现有工业基地的潜力，加强工业化协作，支援农业生产。（六）注意未来的技术发展和生产发展趋势，设计中要留有扩建和改造的余地。总之，要求技术成熟先进且安全适用，经济合理有利，切合实际，便于生产管理。二、设计内容（一）根据产品质量要求，确定碳法低滤泥量生产方法和流程。（二）进行全厂物料衡算，编制物料总表。（三）选定蒸发方案，进行全厂热量平衡计算。（四）在上述基础上进行设备选择与计算，确定设备规范、型号、台数机器有关附属设备，编制设备规范表。（五）编写设计说明书。（六）绘制物料流程图一张（0号图）；绘制汽凝水流程图一张（0号图）。第四节产品方案和产品规格一、产品方案碳法低滤泥量全产一级白砂糖。二、产品规格国家2006年10月1日开始实施了新的白砂糖质量标准。（GB317-2006）表1—1白砂糖理化标准（GB317-2006）[6]项目指标精制优级一级蔗糖分/%≥99．899．799.6还原糖分/%≤0．030．040.1电导灰分/%≤0．020．040.1干燥失重/%≤0．050．060.07色值/IU≤2560150混浊度/MAU≤3080160不容于水杂质/㎎/㎏≤102040表1—2白砂糖卫生标准（GB317-2006）[6]项目指标精制优级一级二氧化硫/㎎/㎏≤61530砷（以As计）/㎎/㎏≤铅（以Pb计）/㎎/㎏≤菌落总数/cfu/g≤100100100大肠菌群/MPN/100g≤303030致病菌（系直肠道致病菌和致病性球菌）不得检出不得检出不得检出酵母菌/cfu/g≤101010霉菌/cfu/g≤252525螨不得检出不得检出不得检出第五节生产规模确定生产规模主要根据当地甘蔗来源、产量情况及产品供求情况、建厂投资、经济效益等方面考虑。一、当地甘蔗来源、产量情况当地人口为6万人。土地以旱坡地为主，水田占少部分。人均拥有可耕种旱坡地3亩，水田1亩。整个地区拥有可耕种旱坡地18万亩，水田3万亩。经过多方宣传和加大扶持力度，蔗区以有7成的旱坡地和1成的水田种下新品种甘蔗（平均含糖分14.5%）。保低估算，旱坡地亩产5吨，水田亩产8吨。整个蔗区年产蔗65.4万吨甘蔗。二、产品供求情况我国是一个人口大国，同时也是一个食糖消费大国，我国人均食糖消费水平不到世界平均水平的一半，食糖消费水平有时巨大的发展空间。自上世纪90年代以来我国每年的食糖消费量都保持在800万吨左右水平并逐年增长，到2002/03制糖年起食糖消费量快速上升到1000万吨以上，消费的快速增长造成了我国食糖业长期产不足需的事实，而2005/2006榨季1070万吨的食糖消费量，这对于全年900万吨的生产量来说缺口存在，产不足需的事实将会长期存在。三、建厂投资、经济效益[10]本项目预计投资2亿元，可实现年销售收入达3.1亿元，利税超过3千万元。利润达到4千万元，预计5年可收回投资。同时也带动了当地经济的发展，提高了农民收入。综合以上分析论证，建造榨量为5000t/d的中型糖厂即符合当地实际情况，又可满足市场需求，以此作为本设计的生产规模。第六节主要原料、燃料及动力供应一、原料：原料蔗为厂址所在地提供。糖厂应配合当地政府大力宣传并提倡种植甘蔗，并搞好早熟、中熟、晚熟甘蔗的比例，以利于糖厂安排榨季并收取较好效益。二、主要辅助原料：石灰石：厂外购进，块状，2-3kg/块，含碳酸钙量：96%以上。石灰：用量为石灰中有效CaO对蔗比1.8-2.0％c，石灰含有效CaO75％以上，石灰乳浓度18-20Be，含镁2％以下。硫磺：由供销科从厂外购进，要求纯度99.5％以上，含砷0.05％以下，硫磺对蔗比0.015％c。编织袋：厂外购进，容量为50kg/袋。三、燃料：蔗渣：要求蔗渣含水分45％以下焦碳：要求含固定碳90%以上煤：要求含固定碳60％以上木柴：少量，用于最初引燃时用四、动力：水：由江、湖、河边泵来，要求污染少，硬度适中电：分外电和内电两种，外电由外电网拉回；内电由自发电气轮机发电锅炉产生生蒸汽，生蒸汽经汽轮机发电后产生乏汽，蒸发罐蒸发蔗汁时产生汁汽，要求蒸发、煮糖等工艺用汽尽量用汁汽，少用乏汽。第七节综合利用及环境保护当今，随着社会的发展，竞争越来越激烈，甘蔗糖业要提高其经济效益和应变能力，必须依靠科学技术的进步和大力发展综合利用，多种经营，从而实现甘蔗糖业，副产品及“三废”综合利用，有利于提高企业的经济效益，还具有提高自然资源利用率，实现环境保护和生态平衡作用。环境保护作为我国一项基本国策，要求加强对工业的“三废”综合治理，企业在发展生产的同时，务必重视环境保护和利用各种资源，提高资源的利用率。基于以上的原则本次甘蔗糖厂设计在综合利用及环境保护方面可以按照下面来做：一、蔗渣大部分作为原料提供给造纸厂,剩下的和煤一起混合作为锅炉燃料。二、废蜜可作为工业酒精的原料用。三、煤渣、锅炉灰渣可作为水泥砖，建普通房子用。四、所产生的废水生产沼气和农业灌溉及氧化塘处理。五、滤泥的处理主要采取填埋。六、在烟道中安装电磁除尘器或经小膜除尘器后将烟的浓度降低。第八节本设计特点本设计采用全汁过滤碳酸法生产工艺。在一碳过滤系统引进国外较为先进的配置HKF型过滤机和PKF型过滤机配套使用。大大降低了滤泥的生成量，实现滤泥的干排放，降低了糖分的损失。在设备自动化方面，采用全自动的过滤设备大大提高了生产的连续性和自动化水平，降低了劳动强度。第九节主要技术经济指标压榨抽出率：96.0%蔗渣水分：45.0%末辗汁纯度：65.0%渗浸水量：16%糖浆浓度：650Bx清净效率：25%以上废蜜重力纯度：38.0GP以下干滤泥糖度：0.5%以下未测定损失：0.5%c煮炼回收率：≥90.0%总收回率：≥86.5%产糖率：＞12.5%标准汽耗：＜50%c标准煤耗：≤5.2%c榨季生产天数：120第二章生产方法和工艺方案第一节生产方法选择生产工艺流程，应尽量考虑节能，降低糖分损失和原材料消耗，提高产品质量。采用国内较成熟的先进经验和先进技术。对于新技术、新工艺、新流程，必须经过实践鉴定合格后，才可采用。选择技术先进，运行可靠的生产设备。合理的考虑机械化、自动化水平，注意近期建设与长远发展相结合。注意保护环境、减少环境污染，方便施工、安装，便于生产、维修。一、提汁[1]（一）甘蔗提汁的方法主要有两种：一是压榨法；二是渗出法。以下对这两种方法进行比较后作出选择。（二）甘蔗提汁法的特点：1、压榨法：原料蔗先经预处理成适当破碎的蔗料，通过压榨机进行多重压榨机（一般为五座压榨机）和破碎的作用将蔗料压缩并加渗透，从而提高糖分的抽出率，并获得一定数量的混合汁和蔗渣。2、渗透法：可以分为蔗丝渗出法和蔗渣渗出法，前者是将预处理的蔗料直接进入渗出器，多次提取蔗糖分，排出蔗渣进压榨机做脱水处理。后者是将预处理的蔗料进入压榨机，再进入渗出器，提取出其中的糖分后，蔗渣再经过一台或二台压榨机脱水处理。3、二者对比：渗出法的主要优点是投资省，操作和维护费用较少，能获得较高的抽出率，但要求用高效的撕裂机以达到较高的甘蔗破碎度，其缺点是混合汁色值较高，渗出汁含胶体杂质多，清净效果较低，渗出过程需要时间较长，pH值不好控制。渗出温度较高，容易引起蔗糖分发生转化损失且车间环境不是很理想。同时人员培训难以完善，阻碍其在中国的推广。压榨其历史悠久，所用设备也趋于定型化，在工艺流程、生产操作、管理等都有较成熟经验，随着自控技术的发展，压榨法也能获得较高的抽出率，使压榨法日益完善，又因压榨所用水量较少，也可用一般工艺用水，这样降低后段汽耗，减少生产成本，同时车间环境较好。根据以上对二种提汁方法的综合对比论证，本设计选择采用压榨法作为甘蔗提汁方法。二、渗浸方法[1]（一）单式渗浸法下图为二次单式渗浸法，即于第三、四两座压榨机的前面分别加水进行湿榨，前两座均为干榨。只在末座榨机前面加水渗浸的则称一次单式渗浸法。若第二、三、四座压榨机之前均分别加净水渗浸，则为三次单式渗浸法。水水`蔗料 蔗渣混合汁图2-1二次单式渗浸法（二）复式渗浸法在复式渗浸法中除去最后一座压榨机前面加净水渗浸外，每座压榨机榨出的稀汁都送回至它前面的压榨机作为渗浸入辘蔗渣之用。下图为四重复式渗浸法，即除第四座压榨机排出的蔗渣加净水渗浸之外，用第五座机压出的稀汁，渗浸第三座机的出渣，而第四座的稀汁则渗浸第二座的出渣，由此类推，第一座及第二座压榨机的蔗汁合并成为混合汁。`蔗料 热水 蔗渣混合汁图2-2复式渗浸法（三）混合式渗浸法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，如下图所示。第五座和第四座的稀汁分别用来渗浸第三座和第二座的入辘蔗渣。第一、二、三座的压出汁集合为混合汁。`蔗料 热水 热水 蔗渣图2-3混合式渗浸法（四）回流--饱和渗浸法回流--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能使蔗渣吸汁饱和的称为饱和渗浸。此法如图2-4所示。`蔗料 水混合汁图2-4回流--饱和渗浸法上述几种渗浸法，以单式渗浸最为简单。其中一次单式渗浸，效果最差，多次单式渗浸，效果虽然较好，但混合汁浓度太低，使蒸发负担加重。所以只有压榨机座数很少的小型糖厂，有的仍然采用。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高。而回流--饱和渗浸法要求回流稀汁与被渗浸蔗渣中的蔗汁有较大的浓度差才能达到好的效果，且要适合的饱和渗浸设备与之相配，压榨机入辘及排汁条件要好，这样的操作过于麻烦，不适合国内糖厂使用。通过以上对比说明，本设计采用复式多重渗浸法提取甘蔗中的糖分四、澄清[2]（一）碳酸法糖厂清净工艺流程分：单碳酸法、双碳酸法、中间汁碳酸法目前甘蔗产区采用碳酸法的糖厂都是双碳酸法。（二）双碳酸法流程分：全汁过滤法、沉降过滤法、一碳汁回流法（三）双碳酸法流程的特点：1、全汁过滤法：缩短蔗汁在高碱度下的停留时间。清汁透明度高、色值低，且悬浮物极少，可减少蒸发罐的积垢。但板框压滤机工人的劳动强度大，滤布耗用量大。近年来，国外广泛推广自动控制的过滤增稠器和自动压滤机，这样既保证了滤汁的质量又能降低工人的劳动强度，也节约了滤布，为全汁过滤开辟了新的途径。2、沉降过滤法：采用快速沉降及真空吸滤（压滤）分离沉淀物，这种流程的最大好处是节省劳动力。但其清汁质量比全汁过滤稍差。由于用到絮凝剂，若絮凝不好，清汁中夹带悬浮物，这些杂质在二碳饱充后由于PH降低可部分发生胶溶，在二碳汁过滤未能将其除去，结果导致蒸发罐积垢增加，白砂糖灰分增高和色值上升。3、一碳汁回流法：用一碳汁回流代替预灰。优点是回流汁中的碳酸钙沉淀颗粒在一碳饱充过程中起到沉淀的晶核作用，使一碳过程中生成的沉淀颗粒容易长大，利于过滤。缺点是，有一部分蔗汁长期反复回流，使其停留时间过长，从而影响糖汁的质量。上述三种过滤方法对比可以看出，只要推广先进的过滤设备，全汁过滤法有着其它两种过滤方法无法比拟的优势。且全汁过滤在碳法糖厂的广泛应用，工艺技术比较成熟。所以综合论证，本设计选用全汁过滤的清净方法。（四）全汁过滤法流程的特点：目前国内全汁过滤的碳法糖厂使用的过滤设备主要是半自动板框压滤机。与国外先进的过滤系统相比存在很多缺点：①自动化程度低，过滤过程糖分损失高；②工人劳动强度大，工作环境恶劣；③散热量大，热能损失高；④工艺指标不易控制，影响在制品质量。基于上述原因，国内有个别糖厂也引进了国外先进的全自动过滤机用于全汁过滤。下表是全自动压滤机和半自动压滤机性能比较：表2—12种压滤设备结构与性能的比较[9]结构与性能全自动隔膜压滤机半自动压滤机过滤面积（㎡）150150滤板损坏与积垢少/不易积垢较多/易积垢自动化控制整个过程全自动自动保压与拉板相同工艺过滤周期（min）短/20-25长/60-120其它功能机上自动洗布/机上酸洗/进料变频控制无含糖（对泥，﹪）≤0.5≥1.7滤布损耗少较多滤泥含水率（﹪）少/30-35较高/≥40洗水量（t）少/2.2-3较多/4-6洗水时间（min）3-5≥20过滤质量很好好劳动强度低高全自动压滤机在碳法糖厂与半自动压滤机比较有以下优点：1、降低滤泥糖分损失碳法糖厂滤泥产量大，通过降低滤泥糖分，可创造很大经济效益。全自动压滤机滤泥平均含糖在0．5％(对泥)以下，一般采用半自动压滤机滤泥平均含糖在1．7％以上，按照5000t/d糖厂计算，可减少糖损：以10%（滤泥%甘蔗）[9]计算半自动压滤机糖分损失：500t泥／dX1．7％=8．5t／d全自动压滤机糖分损失：500t泥／dX(60％/70％)X0.5％=2.14t／d每天减少糖分损失：6.36t/d一个榨季以120天计算每年减少糖分损失：763.2t折合人民币：763.2tX3800元/t[9]=290万元2、减少滤泥量节约回填场地与运输费用由（1）知每年减少的滤泥量为：[500t泥／d-500t泥／dX(60％/70％)]X120=8571t运输与回填费用折合人民币：8571tX20元/t[9]=17.1万元3、效益分析单滤泥这一项每年就可直接得到307.1万元的经济效益。加上节约滤布的损耗，多回收热水，降低蒸发负荷，减少设备数量与维护费用等，每年糖厂得到的经济益是相当可观的。通过以上论证分析，本课题将采用全自动压滤机做为过滤设备。（五）全自动过滤设备介绍本课题在一碳汁过滤系统中采用HKF型过滤机和PKF型过滤机配套使用。现在将这种两种型号的过滤机设备的主要性能参数介绍如下：1、PKF14O—A3—0型过滤机[7]过滤面积128㎡加工能力5O00吨／日滤饼固形物68％一70％滤饼含糖<0．4％对饼PKF型过滤机是目前国际上较先进的一种全自动控制的过滤机，整个工作过程分38个步骤，在程序控制下自动完成。自动进料时，由进料量、瞬时流量和进料时间三个因素共同控制，寻找最佳停止进料的时机，确保每次进料量既充分又不会过多；在对滤泥的处理过程中，它分预压、中压、终压三个过程对滤饼反复挤压，同时伴有水洗和压缩空气干燥等方法来提取滤泥中的糖分，保证滤饼含糖小于0．4％；由于全部滤板都由链片连接，每个循环生产过程的3m3的滤饼12、HKF80型过滤机[7]过滤面积80㎡加工能力>85㎡／h泥浆浓缩13—17Be’过滤质量<28ppm(一般在10—15ppm)HKF型过滤机和PKF型过滤机配套使用是目前国外较为通用的配置。HKF型过滤机可将一碳计分为清汁和浓汁两种，清汁可以直接去一清桶，无需再次过滤，浓汁浓度可达到15Be’左右，直接供PKF型过滤机脱泥，为PKF型过滤机的安全运行提供了必要的条件和安全保证，大大提高了PKF过滤机的工作效率。而且操作简单，两种过滤机每班各需一人操作即可。清汁浓汁清汁一碳汁HKF80型过滤机PKF140型过滤机一清桶滤泥外排图2-4一碳汁过滤系统[7]四、蒸发系统[3]从热力经济的观点看，蒸发工段在糖成为热力系统的中心，它既是高温蒸汽的消费者，又是其它工段的低温蒸汽机的供应站。同时，它是锅炉入炉热水主来源并为其它工段提供了工艺用的热水。所以蒸发工段必须满足以下几个基本要求：一是保证糖浆浓度；二是减少糖分损失；三是减缓积垢的形成速度；四是提高热能的利用效率；五是提高蒸发效能。一个好的蒸发方案，应该是能够尽可能多次地重复使用蒸汽，尽可能地减少进入冷凝器的末次汁汽量。为此在制定蒸发方案时考虑以下几个方面：1．满足工艺要求，保证糖浆的浓度和质量。2．能重复使用蒸汽，并充分抽用汁汽，减少进入冷凝器的汁汽量。3．一定的操作稳定性和适应性。4．考虑实际条件和设备投资的合理性。（一）常见的蒸发方案。1．带浓缩罐的三效压力蒸发方案这种蒸发方案就是在三效压力蒸发系统的后面串上一个浓缩罐，在正常的生产过程中，第三效罐的汁汽全部抽用而不进入浓缩罐。浓缩罐由喷射冷凝器抽真空，离开第三效罐的糖浆进入浓缩罐内，通过自蒸发进一步浓缩。如果第三的汁汽有多余时，可进浓缩罐作加热汽。而在生产波动时，带浓缩罐的三效压力蒸发方案可变成四效蒸发，以增加系统的稳定性。其优点是：（1）采用压力较高的废汽作为一效加热汽，汁汽温度高，可全部抽用。（2）由于各效温度高，故糖分损失较大，糖浆色值较高。（3）压力蒸发，传热系数大，蒸发效能好。[3]其缺点是：（1）在压力蒸发过程中，糖汁的温度高，容易引起蔗糖的转化和还原糖的分解等不良反应，使糖分回收和产品质量受到影响。（2）为了适应大量抽汁汽的需要，蒸发罐的加热面积庞大，管理复杂。（3）煮糖时为了配合使用低压汁汽，需设置较大面积的煮糖罐。因而此蒸发方案的设备投资比较庞大。抽真空工艺用汽工艺用汽抽真空工艺用汽工艺用汽工艺用汽浓缩罐P2浓缩罐P2P3P110.30~0.36MPaPP清汁糖浆清汁糖浆图2-5带浓缩罐的三效压力蒸发方案表2-2某带浓缩罐的三效压力蒸发方案效序Ⅰ效Ⅱ效Ⅲ效浓缩罐加热蒸汽温度/°C135.0124.0116.0104.0加热蒸汽压力（绝）/MPa0.31310.22540.17500.1169有效温差/°C18.0温差损失/°C6.0糖汁平均沸腾温度/°C125.6118.2109.086.0汁汽温度/°C125.0117.0105.080.0汁汽压力绝对大气压/MPa0.23210.18090.12080.0474管路中的温度损失/°C0.01.01.01.0汽凝水温度/°C133.0122.0114.0102.02．五效压力—真空蒸发此蒸发系统中，第一效的加热蒸汽用汽轮机乏汽，如乏汽不够用，则用生汽补充，以维持第一效罐加热蒸汽的压力，从而保证汁汽有较高的温度，为全面抽汽煮糖提供条件。其特点是：蒸汽利用次数多，汽耗较低；各效汁汽温度高，可全面抽取；操作稳定。其物料流程如图2-6所示。抽汁汽抽汁汽抽汁汽糖浆出加热蒸汽糖浆进抽汁汽抽汁汽抽汁汽Ⅰ效Ⅲ效Ⅱ效Ⅴ效Ⅳ效图2-6五效压力—真空蒸发系统流程示意图经过以上两种蒸发系统的比较得知，第一种方案的操作经常出现不稳定现象，第二种方案系统的操作稳定性好，得到的糖浆浓度高，可节约煮糖用汽，从而达到节约能源的目的。所以，本设计选用五效压力—真空蒸发系统。表2-3某五效压力蒸发方案效序Ⅰ效Ⅱ效Ⅲ效Ⅳ效Ⅴ效加热蒸汽温度/°C129.0118.0106.094.378.0加热蒸汽压力（绝）/MPa0.26270.18670.12750.08160.0438汁汽温度/°C119.0107.595.379.055.0汁汽压力（绝）/MPa0.19260.13200.08450.04560.0157温差损失/°C3.68.5有效温差/°C11.714.5糖汁平均沸点/°C120.2109.197.782.663.5管路中的温度损失/°C0.01.01.01.01.0汽凝水温度/°C127.0116.5105.093.077.0五、排水方法选择[3]甘蔗糖厂常用的排水方法有三种：柱式自蒸发、串罐排水和等压排水。这三种方法有着各自的特点，以下是对它们的叙述和讨论。（一）柱式自蒸发优缺点：设备简单，正常工作时工作稳定，安全可靠，没有运动部件，不需要维护，能回收部分汽凝水的热量。但对生产波动性较差，不利于生产。（二）串罐排水优缺点：设备简单，投资少，能大量回收汽凝水的热量。但是容易产生串汽，汽凝水在后面的罐内会占据部分加热面积使传热面积减少。（三）等压排水原理：当蒸发罐汽鼓与低于其位置的等压箱连通时，两容器的汽压相同时，靠液位差使汽凝水从高处流向低处，通过等压箱出水口的气动阀调节箱内的液位高度，使气体不容易从汽鼓内串出，即使有少量蒸汽出来到等压箱，也可以从平衡箱返回蒸发罐汽鼓，使汽水分离较安全。1、各效排水压力差等于液位差，液封好，汽水分离较完全，蒸汽利用次数多。2、排水速度快，传热面积全部被利用提高了传热效能。3、改善了第Ⅰ效,末效热力状况，提高了它们的传热效能。4、减少了用汽的变动性，糖浆浓度稳定。5、减少了进入末效蒸汽量，从而减少进入冷凝汽的损失。6、安置较复杂，操作较麻烦，要求较高的管理。从上面的分析可以知道：等压排水优点多，具备其他方法没有优点，适应能力强，所以本设计排水系统选择等压排水。六．煮糖制度和种子结晶方法的确定[4]（一）煮糖制度的确定煮糖制度，即把正确使用物料的经验，如各物料纯度的控制，调配的比例，煮糖的程序等集中起来，成为共同遵守的制度。糖厂的煮糖制度种类很多，因糖浆纯度、产品品种与质量以及糖厂具体情况（如操作技术水平、设备条件等）而改变，常用的煮糖制度有以下几种：1、两段半煮糖制度（生产白砂糖和赤砂糖）适用于压榨初期原料纯度较低的情况，其特点是：抽用部分糖浆起晶并煮甲种膏，改善了甲种质量；甲膏纯度控制得比糖浆高，为产品质量提供良好条件。2、三段煮糖制度（生产白砂糖和赤砂糖）该制度用于糖浆纯度较高的情况，其特点是：甲蜜回煮甲膏，以适当降低甲膏纯度；乙膏纯度降低较大（29AP左右）要求煮乙膏操作有一定水平，如能把乙原蜜、乙稀蜜分路，乙稀蜜回煮乙膏，则更有利于乙膏纯度的控制与降低乙原蜜纯度，乙原糖纯度偏低，要求清净糖浆要有较好的质量，否则影响白砂糖的质量。3、三段煮糖制度（全产白砂糖）高纯度三段煮糖制度用于糖浆纯度较高的情况，其特点是用甲稀蜜全部回煮甲膏，以适当降低甲膏纯度，使其相当于糖浆纯度。因而甲原蜜纯度较低，从而乙膏、丙膏能控制在较低的纯度范围。4、三段半煮糖制度：当糖浆纯度较高的情况下，在三段的基础上再多煮半段，这样可以有效的降低废蜜的纯度，提高产品的质量。对本设计而言，因为采用了亚硫酸法，又是生产优级绵白糖，为了满足生产需要，选择三系半煮糖制度，其中低甲砂和乙糖全部回溶煮制绵膏，赤砂糖套乙种，如果还剩有则套低甲种。为了提高糖浆的纯度还需要回溶一定量的外购二级白砂糖。本设计采用全产白砂糖,赤砂糖全部回溶的三段煮糖制度乙原乙原蜜糖浆甲膏乙种乙膏丙膏丙种废蜜乙糖白砂糖甲稀蜜甲原蜜赤砂糖出厂出厂图2-7全产白砂糖的三段煮糖制度（二）种子起晶方法的选择糖厂生产过程中，将糖浆浓缩进行煮糖时可以采用自然界起晶或刺激起晶的方法取得晶核。此外还有种子起晶法。现分别介绍这三种起晶方法。1、自然起晶法这是一种古老的起晶方法，其晶核是逐步产生的，且受几率的影响，生成晶核的数目多少，很不容易控制。自然界起晶时，糖浆过饱和度高，粘度大，对流差，很易出现晶粒不齐、并晶、粘晶等。2、刺激起晶法将糖液蒸发到过饱和系数1.2～1.3左右时，突然变动真空度或温度，使处于不稳定状态的过饱和糖液受到突然的刺激而原出结晶。这种方法可以调节刺激因素的条件，如强度、时间等。操作条件如控制得好，便能发挥其起晶速度快、晶粒、整齐、粘晶、并晶少的优点。此法的缺点是不容易控制晶粒的数目和大小，粘晶还易产生。3、种子起晶法它不是从糖液中生成晶核，而是将蔗糖的结晶粒子抽入糖液中作为晶核。它可再分投种法、分割法和糖糊法。（1）．投粉法是以磨细的糖粉投入控制在一定的真空度、温度和纯度的过饱和糖液中作为晶种，过饱和系数一般控制在1.10～1.15，晶粒数目和大小较容易控制，以达到工艺要求。其优点是：能以糖粉量准确控制晶粒数（晶粒数关系到结晶糖颗粒的大小及结晶面积），晶种质量好。（2）．分割法把已煮成的一罐糖膏（晶粒较小）分割成若干部分作为若干罐的晶种，以此作为底料来煮糖。这样，每罐的晶种数量一定。其优点是：①可缩短煮糖时间。晶粒数目多，结晶面积大，吸收糖份好，煮得的晶粒均匀整齐。采用分割法的缺点是，要有种子箱配合，且需合理调配煮糖罐。②由于几罐的种子只需一次底料，可少用高纯度物料，多用低纯度物料，可降低种子纯度，有利于糖膏纯度的控制。（3）．糖糊法利用低一级的糖膏分蜜得到的砂糖，加入糖浆或纯度较高的糖蜜，开成糖糊，供高一级糖膏作为种子。一般是将乙糖与糖浆混合成为一定浓度的糖糊，作为甲种。其特点是：①减少了糖的回溶量，降低煮糖汽耗，缩短煮糖时间（省去起晶和回溶再煮时间），有利于提高生产率和煮糖罐的利用率。②晶种数量易于调节控制。种子颗粒大，可煮成较粗的砂糖。③晶种受糖糊质量影响较大，色值较高，均匀度较差。其缺点是：①晶种受糖糊质量影响较大。②色值较高，均匀度较差。[17]经过以上分析，本设计选用种子起晶法来煮种，按实际需求来选用其中的糖糊法或分割法来煮甲糖膏，投粉法来煮乙、丙糖膏。第二节工艺流程及说明原料起卸、预处理和提汁工序[1]（一）工艺流程甘蔗地磅起重机卸蔗台喂蔗台1#输蔗机电磁除铁器抛掷机1#撕解机切蔗机（逆转）2#撕解机2#输蔗机核子秤↓泵←混合汁1#压榨机↓→蔗渣→1#螺旋机→1#耙齿输蔗机↓←泵←混合汁←2#压榨机↓1#曲筛2#耙齿输蔗机↓↓蔗汁3#压榨机→稀汁→泵↓↓2#螺旋输送机3#耙齿输蔗机泵↓↓4#压榨机→稀汁→泵2#曲筛→蔗渣↓↓4#耙齿输蔗机渗透水→↓混合汁5#压榨机→稀汁→泵↓↓泵→去澄清蔗渣→去锅炉图2—8原料预处理及压榨工段工艺流程图（二）流程说明原料甘蔗由陆路运进糖厂后，经地磅称重后送至蔗场，再用双梁桥式起重机卸至蔗场堆放或直接卸至称蔗台，经喂蔗台均匀喂至第一台输蔗机，在输蔗机上装备切蔗机和撕解机，将甘蔗斩切至一定破碎度后，由蔗层磁力溜槽除去夹杂在蔗料中的铁器后送去压榨机列进行压榨。在第二台输蔗机处还安装有一台核子称，以便更好地控制榨量，有利于生产均衡。甘蔗提汁采用国产的运行可靠的五座三辊式压榨机列进行压榨。第一座压榨面使用高位槽来加强入辘，其它各座各安装有下送辊来强制入辘。顶辊使用藕筒辊以加快排汁速度。采用胶囊蓄能器给压榨辊提供油压。为充分提取甘蔗糖分，用复式渗浸的渗透方式，渗浸汁用无阻塞泵输送。即为了提高各座压榨机的糖分抽出率及压榨机列的总抽出率，在进入末座压榨机之前的蔗渣层中加入一定量的清净水，并将末座、第四座及第三座压榨机榨出的蔗汁分别回流至其前一座压榨机的蔗渣中，作为渗浸汁。将第一和第二座压榨机压出的混合汁，经曲筛过滤除去蔗屑后泵送至澄清工段，而筛出的蔗糠送回第二座压榨机复榨。在每两座压榨机之间安装耙齿式中间蔗带。末座榨机压榨出来的蔗渣部分送至锅炉，作为锅炉燃料，部分则打包出售。二、澄清工段（一）工艺流程图混合汁↓石灰乳→预灰（PH10～11）↓第一次加热（50～55↓二氧化碳一碳饱充（碱度CaO0.3～0.5g/LPH10.5～11,↓加灰量1.8%～2.2%对蔗汁）第二次加热（65～700↓全汁过滤—→滤泥（见图1-4一碳汁过滤系统）↓一碳清汁↓二氧化碳→二碳饱充（PH8.2～8.4）↓第三次加热（70～750↓过滤—→滤泥↓二碳清汁↓二氧化硫→硫漂（PH7.0±0.1）↓蒸发前加热（120～125↓去蒸发图2—9澄清工段工艺流程图（二）流程说明混合汁经筛滤和称重后进行预灰，预灰（pH＝10～11）是在混合汁箱中加入石灰乳。预灰汁先经过第一次加热（50～55°C），然后进入一碳饱充罐，同时按比例加入石灰乳使加灰量达到CaO0.3～0.5g/L，即主灰及一碳饱充同时进行，有利于缩短糖汁处于高碱状态的时间。一碳汁经过第二次加热（65～700C），进入一碳汁过滤系统。一碳清汁直接进入二碳饱充罐（PH8.2～8.4），二碳汁经过第三次加热（70～750C），通过全自动压滤机过滤。二清汁进入管道硫熏中和器进行硫熏中和（PH7.0±0.1），经第四次加热（120～1250C）后送至蒸发工段。三、蒸发工段（一）工艺流程图抽汁汽冷凝器清汁Ⅰ～Ⅳ效蒸发罐Ⅴ效蒸发罐糖浆平衡箱等压排水罐等压排水罐粗糖浆糖浆硫漂清糖浆糖浆箱往煮糖抽汁汽抽汁汽抽汁汽糖浆出加热蒸汽糖浆进抽汁汽抽汁汽抽汁汽Ⅰ效Ⅲ效Ⅱ效Ⅴ效Ⅳ效图2-10蒸发工段物料流向示意图（二）流程说明该蒸发方案共有六个蒸发罐，其中一个为备用，末效抽真空，配以等压排水系统。清汁加热至120～125°C后进入蒸发罐美内，蒸发出的糖浆浓度为60～65°Bx，有利于降低煮糖汽耗和缩短煮糖时间。第一、二效汁汽主要用于煮糖和糖汁加热，第三、四效汁汽用于糖汁加热，而末效汁汽送往冷凝器。四、煮糖工序（一）工艺流程图糖浆糖浆丙种乙种丙种乙种丙糖膏乙糖膏甲糖膏丙糖膏乙糖膏甲糖膏助晶助晶助晶助晶分蜜分蜜分蜜分蜜分蜜分蜜白砂糖甲原蜜甲稀蜜乙糖丙糖废蜜乙原蜜白砂糖甲原蜜甲稀蜜乙糖丙糖废蜜乙原蜜出厂产品出厂产品图2-11煮糖制度系统图（二）流程说明1．甲糖膏的煮制（1）抽种从种子箱抽入预先用乙糖与糖浆配成的糖糊（甲种）。（2）整理用热水或糖浆采取立即整理方式对种糊进行整理。（3）养晶养晶过程中采取易操作过程较稳定的连续入料方式。遵循先入高纯度物后入纯度物料的原则。（4）浓缩糖膏逐步浓上后，在后期入甲稀，待糖膏浓缩至规定浓度后放糖，要求无伪晶。2．乙糖膏的煮制乙糖膏的煮制过程基本上与甲糖膏相同。抽种后适当用水溶去细砂，养晶采用连续入料的“密入浓上”方式。后阶段用逐渐浓上的方式，最后进行浓缩，才能卸糖。3．丙糖膏的煮制（1）抽种整理抽种量盖过汽鼓面，一般不用整理，如需进行整理时，宜一次完成，且整理前最好先煮水一次，以助吸收。（2）养晶入罐原料先用水稀释到70°Bx左右，加热至比罐内温度高出3～5°C，并溶去其中的细砂，才入罐，操作方法用“逐步浓上”法。（3）浓缩卸糖用煮水的方法将母液中残存的糖分回收后，停止一段时间的入汽，把糖膏浓缩到98～102°Bx后卸糖。4．助晶、分蜜及其它各级糖膏分别放入相应的助晶机进行助晶。甲糖膏用气冷式助晶机，助晶时间2～4h；乙糖膏用气冷式助晶机，助晶时间6～10h；丙糖膏采用水冷式助晶机，助晶时间18～24h。助晶后的各级糖膏流至各自的糖膏分配槽以备分蜜。甲、乙糖膏的分蜜采用上悬间歇式离心分蜜机，丙糖膏采用连续式离心分蜜机。甲糖膏分蜜所得白砂糖经振筛振动、鼓风冷却和干燥后去包装，封包后运入成品仓库贮存，作成品外售。乙糖分蜜所得乙糖送至糖糊搅拌机，与糖浆搅拌后送至种子箱作甲种。丙糖回溶煮甲糖。废蜜送至酒精车间作制酒原料。甲、乙糖膏分蜜所得甲、乙蜜作为中间制品用作煮制乙、丙糖。第三章物料衡算物料衡算是以工艺过程中，由原料甘蔗至成品糖的物料变化状态，包括加入原材料后引起的变化（如加入沉淀剂和除去沉淀物等）作为对象，同时只有这些变化对热力、设备选型有关时才加以计算。首先要确定工厂的规模、生产方法、原材料的组成和规格，同时选用有关设计经验数据和技术指导，然后根据工艺过程分工序进行物料组成变化的核算，以便确定各工序物料的组成情况和消耗量，完成物料衡算的计算工作，最后列出物料衡算表。第一节压榨工段物料平衡计算一、物料平衡系统图[1]甘蔗甘蔗压榨过程渗透水混合汁蔗渣图3-1提汁工序平衡系统图即甘蔗＋渗透水＝混合汁＋蔗渣二、计算方法（一）设计基础数据1．甘蔗量：5000t/d（任务书规定）2．甘蔗成分（1）蔗糖分：14.5%（任务书规定）（2）非糖分：3.0%（选定）（3）纤维分：11.5%（任务书规定）（4）水分：71.0%（任务书规定）3．抽出率：96.0%（任务书规定）4．末压汁纯度：65AP（任务书规定）5．蔗渣水分：45%（任务书规定）6．渗透水%甘蔗量：16%C（选定）（二）公式和程序1．甘蔗（1）纤维量＝甘蔗量×甘蔗纤维分＝5000×11.5%＝575（t/d）＝23.96（t/h）（2）蔗糖量＝甘蔗量×甘蔗蔗糖分＝5000×14.5%＝725（t/d）＝30.21（t/h）（3）非糖分量＝蔗量×甘蔗非糖分＝5000×3.0%＝150（t/d）＝6.250（t/h）（4）水重＝甘蔗量×甘蔗水分＝5000×71.0%＝3550（t/d）＝147.92（t/h）2．原蔗汁（1）原蔗汁量＝甘蔗量－纤维量＝5000－575＝4425（t/d）＝184.38（t/h）（2）蔗糖量＝甘蔗蔗糖量＝725（t/d）＝30.21（t/h）（3）固溶物量＝甘蔗蔗糖量＋甘蔗非糖分量＝725＋150＝875（t/d）＝36.46（t/h）（4）蔗糖分＝（5）糖锤度＝ºBx（6）重力纯度＝GP3．渗透水（1）渗透水量＝甘蔗量×渗透水%甘蔗量＝5000×16.0%＝800（t/d）＝33.33（t/h）（2）体积＝（m3/d）＝33.33（m3/h）4．蔗渣（1）纤维量＝甘蔗纤维量＝575（t/d）＝23.96（t/h）（2）蔗糖量＝甘蔗蔗糖量×（1－抽出率）＝725×（1－96.0%）＝29.0（t/d）＝1.208（t/h）（3）固溶物量＝＝（t/d）＝1.859（t/h）（4）蔗渣量＝（t/d）＝46.94（t/h）（5）非糖分量＝蔗渣固溶物量－蔗渣蔗糖量＝44.62－29.0＝15.62（t/d）＝0.6508（t/h）（6）水分量＝蔗渣量×蔗渣水分＝1126.58×45.0%＝506.96（t/d）＝21.12（t/h）（7）蔗糖分＝（8）蔗渣固溶物＝（9）纤维分＝（10）蔗渣%甘蔗＝5．混合汁（1）混合汁量＝甘蔗量＋渗透水量－蔗渣量＝5000＋800－1126.58＝4673.42（t/d）＝194.73（t/h）（2）对蔗比＝（3）蔗糖量＝甘蔗蔗糖量－蔗渣蔗糖量＝725－29.0＝696（t/d）＝29.0（t/h）（4）固溶物量＝原蔗汁固溶物量-蔗渣固溶物量＝875－44.62＝830.4（t/d）＝34.6（t/h）（5）蔗糖分＝（6）糖锤度＝ºBx（7）重力纯度＝GP（8）体积＝（m3/d）＝182.02（m3/h）由17.77ºBx查《制糖工业分析》P359附表1，得混合汁的密度＝1.0698t/m3校核：甘蔗＋渗透水＝5000＋800＝5800（t/d）混合汁＋蔗渣＝4673.42＋1126.58＝5800（t/d）符合“甘蔗＋渗透水＝混合汁＋蔗渣”的物料平衡计算式（三）压榨工段计算纲要表3－1.提汁工序计算纲要表物料名称项目每天每小时对蔗比/%C甘蔗甘蔗量纤维分蔗糖分非糖分水分纤维量蔗糖量非糖分量水分量5000t11.5%14.5%3．0%71．0%575t725t150t3550t208．33t23．96t30．21t6．250t147．92t11.514.53．071．0原蔗汁质量蔗糖量非糖分量固溶物量蔗糖分糖锤度重力纯度4425t725t150t875t16.38%19.61ºBx82．58GP184．38t30．21t6．250t36．46t88.514.53．017.5渗浸水对蔗比质量体积16%C800t800m33．33t33．33m16蔗渣末辗汁简纯度压榨抽出率蔗糖量固溶物量非糖分量纤维量蔗渣水分蔗渣量转光度纤维分水分重65AP96.0%29．0t44．62t15．62t575t45%1126．58t2.57%51．04%506．96t1.208t1．859t0．6508t23．96t46．94t21．12t0.580.89240.312411.522．5310．14混合汁质量蔗糖量固溶物量锤度体积重力纯度蔗糖分4673.42t696t830.4t17.77ºBx4368．5m83．79GP14.89%194．73t29．0t34．6t182.02m93．4713．9216.61第二节澄清工段物料平衡计算一、物料平衡系统图[2]混合汁清净工段入罐清汁..滤泥石灰石灰乳洗水水石灰石二氧化碳硫磺二氧化硫图3-2澄清工序计算系统图即混合汁+石灰乳+二氧化碳+二氧化硫+洗水=入罐清汁+滤泥二、计算方法（一）设计基础数据1、石灰乳（1）有效氧化钙对蔗比：2.0%（选定）（2）石灰乳浓度：18ºBe′（选定）´（3）石灰含有效氧化钙：85%（选定）2、石灰石（1）含碳酸钙量：96%（选定）（2）石灰烧成率：96%（选定）3、焦炭（1）含碳：90%（选定）（2）对石灰石比：10%（选定）4、二氧化碳（1）利用率：70%（选定）5、一碳汁（1）一碳汁使用二氧化碳百分比：97%（选定）6、一碳滤泥（1）滤泥对有效氧化钙比：300%（选定）（2）滤泥含水分：30%（选定）（3）干滤泥含糖分：0.4%（选定）7、一碳清汁（1）滤泥洗水对干泥比：70%（选定）8、二碳汁（1）二碳汁使用二氧化碳百分比：3%（选定）9、二碳滤泥（1）滤泥对碳酸钙比：220%（选定）（2）滤泥含水分：30%（选定）（3）干泥含糖百分数：0.4%（选定）10、二碳清汁（1）滤泥洗水对干泥比：65%（选定）11、硫熏汁（1）硫磺总用量对蔗比：0.015%（选定）（2）稀汁硫熏占硫气百分数：90%（选定）12、入罐清汁（1）未测定蔗糖损失对蔗中蔗糖比：0.5%（选定）（二）公式和程序1、石灰乳（1）有效氧化钙重=日榨甘蔗量×有效氧化钙对蔗比=5000×2.0%=100（t/d）=4.167（t/h）（2）石灰量＝（t/d）＝4.9（t/h）由18ºBe′的石灰乳查《制糖工业分析》P361附表1，密度为1.1386t/m3，每100mL含CaO13.86g，故1m3石灰乳需石灰（t）（3）石灰乳体积＝（m3/d）＝30.06（m3/h）（4）石灰乳量＝石灰乳体积×密度＝721.34×1.1386＝821.48（t/d）＝34.23（t/h）（5）水分量＝石灰乳量－石灰量＝821.48－133.33＝688.15（t/d）＝28.67（t/h）2、石灰石（1）有效碳酸钙量=有效氧化钙重×=100×1.786=178.6（t/d）=7.442（t/h）（2）重量(理论值)===186.04（t/d）=7.752（t/h）（3）实际需要石灰石量===193.79（t/d）=8.075（t/h）（4）对蔗比=×100%=3.88%3、焦炭（1）重量=石灰石重量(理论值)×焦炭对石灰石比=186.04×10%=18.604（t/d）=0.7752（t/h）（2）炭重=焦炭重量×含碳率=18.604×90%=16.744（t/d）=0.6977（t/h）4、二氧化碳（1）化学反应需要量=有效氧化钙重×(CO2/CaO)=100×0.7857=78.57（t/d）=3.274（t/h）（2）应供CO2的量===112.24（t/d）=4.677（t/h）（3）石灰窑能产生CO2的量=有效碳酸钙量×+炭重×=178.6×0.44+16.744×3.667=139.979（t/d）=5.832（t/h）5、一碳汁（1）吸收CO2量=化学反应需要量×一碳汁使用二氧化碳百分比=78.57×97%=76.2129（t/d）=3.176（t/h）（2）重量=混合汁量+石灰乳量+吸收CO2量=4673.42+821.48+76.2129=5571.1129（t/d）=232.130（t/h）（3）对蔗比=×100%==111.42%6、一碳滤泥（1）重量=有效氧化钙重×滤泥对有效氧化钙比=100×300%=300（t/d）=12.5（t/h）（2）对蔗比=×100%=×100%=6%（3）干泥重=一碳滤泥量×（1－滤泥含水分）=300×（1－30%）=210（t/d）=8.75（t/h）（4）干滤泥蔗糖重=干泥重×干滤泥含糖分=210×0.4%=0.84（t/d）=0.035（t/h）7、一碳清汁（1）滤泥洗水量=干泥重×滤泥洗水对干泥比=210×70%=147（t/d）=6.125（t/h）（2）重量=一碳汁重量－一碳滤泥重量+一碳清汁滤泥洗水量=5571.1129－300+147=5418.1129（t/d）=225.755（t/h）（3）对蔗比=×100%=×100%=108.36%（4）固溶物重=混合汁固溶物重+有效氧化钙重+一汁吸收CO2量－干泥重=830.4+100+76.2129－210=796.61（t/d）=33.19（t/h）（5）蔗糖重=混合汁蔗糖量－干滤泥蔗糖重=696－0.84=695.16（t/d）=28.965（t/h）8、二碳汁（1）吸收CO2量=应供CO2的量×二碳汁使用二氧化碳百分比=112.24×3%=3.3672（t/d）=0.1403（t/h）（2）重量=一碳清汁量+吸收CO2量=5418.1129+3.3672=5421.48（t/d）=225.90（t/h）（3）对蔗比=×100%=×100%=108.43%9、二碳滤泥（1）沉淀CaCO3重=二碳汁吸收CO2量×CaCO3/CO2=3.3672×2.273=7.653（t/d）=0.319（t/h）（2）滤泥重=沉淀CaCO3重×滤泥对碳酸钙比=7.653×220%=16.8366（t/d）=0.7015（t/h）（3）对蔗比=×100%=×100%=0.34%（4）干滤泥重=滤泥重×（1－滤泥含水分）=16.8366×（1－30%）=11.786（t/d）=0.491（t/h）（5）干泥蔗糖重=干滤泥重×干泥含糖百分数=11.786×0.4%=0.047（t/d）=0.002（t/h）10、二碳清汁（1）洗水重=干滤泥重×滤泥洗水对干泥比=11.786×65%=7.6609（t/d）=0.3192（t/h）（2）重量=一碳清汁量－二碳滤泥量+洗水重=5418.1129－16.8366+7.6609=5408.94（t/d）=225.37（t/h）（3）对蔗比=×100%=×100%=108.18%（4）固溶物重=一碳清汁固溶物重+二碳汁吸收CO2量－二碳干滤泥重=796.61+3.3672－11.786=788.19（t/d）=32.84（t/h）（5）蔗糖重=一碳清汁蔗糖重－二碳干泥蔗糖重=695.16－0.047=695.113（t/d）=28.963（t/h）11、硫熏汁（1）SO2重=甘蔗日榨量×硫磺总用量对蔗比×=5000×0.015%×2=1.5（t/d）=0.0625（t/h）（2）稀汁中SO2重=SO2重×稀汁硫熏占硫气百分数=1.5×90%=1.35（t/d）=0.0563（t/h）（3）稀汁重=二碳清汁量+稀汁中SO2重=5408.94+1.35=5410.29（t/d）=225.43（t/h）12、入罐清汁（1）固溶物重=二碳清汁固溶物重+稀汁中SO2重=788.19+1.35=789.54（t/d）=32.898（t/h）（2）未测定损失蔗糖重=蔗糖重×未测定蔗糖损失对蔗中蔗糖比=725×0.5%=3.625（t/d）=0.151（t/h）（3）蔗糖重=二碳清汁蔗糖重－未测定损失蔗糖重=695.113－3.625=691.488（t/d）=28.812（t/h）（4）蔗糖分=×100%=×100%=12.78%（5）锤度=×100=×100=14.59oBx（6）重力纯度=×100=×100=87.59GP（7）纯度差=入罐清汁重力纯度－混合汁重力纯度=87.59－83．79=3.8GP（8）清净效率=×100%=26.76%（9）容积===5121.68（m3/d）=213.40（m3/h）由14.59ºBx查《制糖工业分析》P359附表1，得混合汁的密度＝1.05635t/m3（10）重量对蔗比=×100%=×100%=108.20%校核：1、混合汁+石灰乳+二氧化碳+二氧化硫+洗水=4673.42+821.48+112.24+1.5+147+7.6609=5727.3（t/d）2、入罐清汁+滤泥=5410.29+300+16.8366=5727.1233（t/d）符合“混合汁+石灰乳+二氧化碳+二氧化硫+洗水=入罐清汁+滤泥”的物料平衡式。（三）澄清工段计算纲要表3－2.澄清工段计算纲要表物料名称项目每天每小时对蔗比/%C石灰乳有效氧化钙对蔗比石灰乳浓度石灰含有效氧化钙有效氧化钙重石灰量石灰乳体积石灰乳量水分量2.0%18ºBe′85%100t117.65t721.34t821.48t688.15t4.167t4.9t30.06t34.23t28.67t石灰石含碳酸钙量石灰烧成率有效碳酸钙量重量(理论值)实际需要石灰石量96%96%178.6t112.24t193.79t7.442t4.677t8.075t3.88%焦炭含碳对石灰石比重量炭重90%10%18.604t16.744t0.7752t0.6977t二氧化碳利用率化学反应需要量应供CO2的量石灰窑能产生CO2的量70%78.57t112.24t139.979t3.274t4.677t5.832t一碳汁一碳汁使用CO2百分比吸收CO2量重量97%76.2129t5571.1129t3.176t232.130t111.42%一碳滤泥滤泥对有效氧化钙比滤泥含水分干滤泥含糖分重量干泥重干滤泥蔗糖重300%30%0.4%300t210t0.84t12.5t8.75t0.035t6%一碳清汁滤泥洗水对干泥比滤泥洗水量重量固溶物重蔗糖重70%147t5418.1129t796.61t695.16t6.125t225.755t33.19t28.965t108.36%二碳汁二碳汁使用CO2百分比吸收CO2量重量3%3.3672t5421.48t0.1403t225.9t108.43%二碳滤泥滤泥对碳酸钙比滤泥含水分干泥含糖百分数沉淀CaCO3重滤泥重干滤泥重干泥蔗糖重220%30%0.4%7.653t16.8366t11.786t0.047t0.319t0.7015t0.491t0.002t0.34%二碳清汁滤泥洗水对干泥比洗水重重量固溶物重蔗糖重65%7.6609t5408.94t788.19t695.113t0.3192t225.37t32.84t28.963t108.18%硫熏汁硫磺总用量对蔗比：稀汁硫熏占硫气百分数SO2重稀汁中SO2重稀汁重0.015%90%1.5t1.35t5410.29t0.0625t0.0563t225.43t108.20%入罐清汁未测定蔗糖损失对蔗糖比固溶物重未测定损失蔗糖重蔗糖重蔗糖分锤度重力纯度纯度差清净效率容积重量0.5%789.54t3.625t691.488t12.78%14.59oBx87.59GP3.8GP26.76%5121.68t5410.29t32.898t0.151t28.812t213.40t225.43t108.20%第三节蒸发工序物料平衡计算一、物料平衡系统图[3]水分入罐清汁蒸发工段粗糖浆硫熏清糖浆沉淀物硫磺二氧化硫图3-3蒸发工序计算系统图即：入罐清汁+二氧化硫=清糖浆+水分（包括沉淀物）二、计算方法（一）设计基础数据1、糖浆（蒸发过程纯度的变化忽略不计）锤度：65oBx（选定）（二）公式和程序1、糖浆（1）重量=入罐清汁量×=5410.29×=1214.4（t/d）=50.6（t/h）（2）蒸发水量=入罐清汁量－重量=5410.29－1214.4=4195.89（t/d）=174.829（t/h）（3）固溶物重=入罐清汁固溶物重=789.54（t/d）=32.898（t/h）（4）蔗糖重=入罐清汁蔗糖分=691.488（t/d）=28.812（t/h）（5）重力纯度=入罐清汁重力纯度=87.59GP（6）体积===923.29（m3/d）=38.47（m3/h）由65ºBx查《制糖工业分析》P365附表1，得混合汁的密度＝1.3153t/m3（7）对蔗比=×100%=×100%=24.288%注：为简化计算，糖浆硫熏忽略一计。校核：1、入罐清汁=5410.29（t/d）2、清糖浆+水分=1214.4+4195.89=5410.29（t/d）3、硫漂后除去沉淀量≈吸收的二氧化硫的量符合“入罐清汁+二氧化硫=清糖浆+水分（包括沉淀物）”的物料平衡式（三）澄清工段计算纲要表3-3蒸发工序计算纲要表物料名称项目每天每时对蔗比/%C粗糖浆质量蒸发水量重力纯度固溶物量蔗糖量体积锤度1214.4t4195.89t87.59GP789.54t691.488t923.2965ºBx50．6t174．829t32．898t28.812t38.47第四节煮糖工序物料平衡计算一、计算系统图（煮糖制度）产品产品(23.87)(12.13)(16.01)(8.058)(6.846)(4.786)糖浆87.59GP65ºBx(100)废蜜38GP89ºBx(19.63)丙种70GP88ºBx（9.226）乙种70GP88ºBx(11.71)丙糖86GP97ºBx(10.47)甲稀蜜74GP76ºBx(29.25)甲原蜜67GP82ºBx(39.21)乙原蜜47GP86ºBx(20.87)甲糖膏86.18GP95ºBx(148.83)丙糖膏54GP99.5ºBx(30.10)乙糖膏68GP97ºBx(36.53)白砂糖99.70GP99.95ºBx(80.34)乙原糖95GP98ºBx(15.66)(1.379)(25.38) 图3-4三系煮糖制度二、计算方法（一）设计基础数据（如表3-4所示）表3-4物料名称锤度（°Bx）备注纯度（GP）备注清糖浆65选定87.59计算得到甲糖膏95计算得到84.15计算得到甲原蜜82选定66.5选定甲洗蜜76选定74选定白砂糖含糖分99.65%选定白砂糖99.95选定99.70由含糖分计算得到乙糖膏97选定68选定乙原糖98选定96选定乙原蜜86选定47计算得到乙种88选定70选定丙种88选定70选定丙糖膏99.5选定54选定丙糖97选定84选定废蜜89选定38任务书规定（二）公式和程序1．可产白砂糖量及废蜜量以100t糖浆固溶物为计算基准，先算出原料能得的最终产品量，即糖浆固溶物量＝白砂糖固溶物量＋废蜜固溶物量用交叉法计算如下：白砂糖:99.787．59废蜜：38由以上计算可得（1）糖浆产白砂糖率＝80.37%（2）产废蜜率＝19.63%（3）产白砂糖量＝糖浆固溶物量×糖浆产白砂糖率＝100×80.37%＝80.37（t）（4）产废蜜量＝糖浆固溶物量×产废蜜率＝100×19.63%＝19.63（t）2．丙糖膏丙糖膏固溶物量＝丙糖固溶物量＋废蜜固溶物量用交叉法计算如下：丙糖:8454废蜜：38由以上计算得：（1）丙糖膏产丙糖率＝34.78%（2）产废蜜率＝65.22%（3）应煮丙糖膏量（t）（4）可产丙糖量＝应煮丙糖膏量－废蜜量＝30.10－19.63＝10.47（t）丙糖膏的配料是：先抽入种子为底料，种子纯度为70GP（由纯度67GP的甲原蜜和纯度87.59GP的糖浆配成投粉煮制），抽种后用纯度为47GP的乙原蜜煮成纯度为54GP的丙糖膏。设种子浓度为88°Bx，用量11m3，煮成丙糖膏浓度为99.5°Bx，体积为（5）种子占全罐丙糖膏的百分比当浓度为88°Bx时,密度为1.465（t/m3）当浓度为99.5°Bx时,密度为1.55（t/m3）（6）种子固溶物量＝应煮丙糖膏量×种子占全罐丙糖膏的百分比＝30.10×30.65%＝9.226（t）底料（种子）用甲原蜜、糖浆配成，所比例用交叉法计算如下：糖浆：87.5970甲原蜜：66.5由以上计算可得：（7）所需糖浆量＝糖浆比例×种子固溶物量＝16.60%×9.226＝1.532（t）（8）所需甲原蜜量＝甲原蜜比例×种子固溶物量＝83.40%×9.226＝7.695（t）除底料外，煮成30.10t浓度为99.5°Bx的丙糖膏，尚需加入物料的纯度为：可用乙原蜜煮上，其量为：30.10－9.226＝20.874（t）丙糖膏配料合计：固溶物量/t纯度/GP蔗糖量/t糖浆：1.532×0.8759＝1.342甲原蜜：7.695×0.67＝5.156+）乙原蜜：20.87×0.47＝9.81合计：30.1016.308丙糖膏纯度复核：3．乙糖膏乙糖膏固溶物量＝乙糖固溶物量＋乙原蜜固溶物量用交叉法计算如下：乙糖：9668乙原蜜：47由以上计算得：（1）乙糖膏产乙糖率＝42.86%（2）产乙原蜜率＝57.14%从丙糖膏配料可知，需乙原蜜量为20.874t，故需煮乙糖膏量为：（3）乙糖膏量=（t）（4）产乙糖量＝乙糖膏量×乙糖膏产乙糖率＝36.53×42.86%＝15.66（t）（5）产乙原蜜量＝乙糖膏量－乙糖量＝36.53－15.66＝20.87（t）乙糖膏的配料是：先以种子为底料，纯度70GP，浓度88°Bx，用量11m3，煮成纯度68GP，浓度97°Bx，体积（6）乙种子量占全罐乙糖膏百分比（7）乙种固溶物量＝乙糖膏量×乙种子量占全罐乙糖膏百分比＝36.53×32.06%＝11.71（t）乙种用甲原蜜、甲稀蜜煮成，所需比例用交叉法计算如下：甲稀蜜：7470甲原蜜：67由以上计算得：（8）甲稀蜜量＝甲稀蜜比例×乙种固溶物量＝42.86%×11.71＝5.019（t）（9）甲原蜜量＝甲原蜜比例×乙种固溶物量＝57.14%×11.71＝6.691（t）除底料外，要煮成36.53t浓度为97°Bx的乙糖膏,仍需加入的物料纯度为：（10）＝可用甲原蜜煮上，需要量为：36.53－11.71＝24.82（t）乙糖膏配料合计：固溶物量/t纯度/GP蔗糖量/t甲稀蜜：5.019×0.74＝3.714+）甲原蜜：6.691＋24.82×0.67＝21.11合计：36.5324.83乙糖膏纯度复核：4．甲糖膏糖浆产白砂糖量80.37t，甲糖膏提糖率为54%，故应煮甲糖膏量：（1）甲糖膏量=（t）（2）产甲稀、甲原蜜量合计＝甲糖膏量－白砂糖量＝148.83－80.37＝68.46（t）（3）煮乙、丙糖需甲原蜜量＝6.691＋24.82＋7.695＝39.21（t）（4）甲膏产甲稀蜜量＝产甲稀、甲原蜜量合计－煮乙、丙糖需甲原蜜＝68.46－39.21＝29.25（t）（5）煮乙糖需甲稀蜜量＝5.019（t）（6）甲稀蜜回煮甲膏量＝29.25－5.019＝24.23（t）甲糖膏配料合计：固溶物量/t纯度/GP蔗糖量/t糖浆：100－1.532×0.8759＝86.25乙糖：15.66×0.96＝15.03丙糖回溶：10.47×0.86＝9.00+）甲稀蜜：24.23×0.74＝17.93合计：148.83