甘蔗制糖澄清工藝優(yōu)化分析

邱澤欽

現(xiàn)階段我國對糖產(chǎn)品的需求量正在不斷增加，制糖業(yè)的市場發(fā)展前景非常廣闊。甘蔗作為制糖的主要原料之一，只有提高利用率，才能減少資源的浪費。本文就甘蔗制糖澄清工藝優(yōu)化進(jìn)行了相關(guān)的分析和探討，相關(guān)企業(yè)要提高對這項工藝的重視程度，并且加大資金的投入力度，這樣才能進(jìn)一步提升糖產(chǎn)品的質(zhì)量，更好地滿足消費者的食用需求。

一、甘蔗制糖澄清工藝的自動化改造措施

1.構(gòu)建加熱溫度自控系統(tǒng)。制糖企業(yè)在進(jìn)行甘蔗處理的過程中，存在一次加熱、二次加熱以及青汁加熱、濾汁加熱四種基本加熱形式。加熱溫度會對澄清工序的應(yīng)用效果產(chǎn)生直接影響，如果溫度的波動比較劇烈，還會降低生產(chǎn)的質(zhì)量。因此要對加熱溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其趨向于穩(wěn)定的狀態(tài)。實際上，加熱溫度會受到各種因素的影響，比如來汁量、蒸汽的壓力等。在實際生產(chǎn)過程中，如果單靠人工作業(yè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，無法保證汁汽閥的應(yīng)用穩(wěn)定，而且作業(yè)量也比較大。如果加熱溫度不穩(wěn)定，可能會引發(fā)各種質(zhì)量問題。對于一次加熱來說，如果溫度過低，無法抑制細(xì)菌的繁殖，也無法實現(xiàn)膠體的團(tuán)聚，會降低黏度；如果溫度過高，不利于SO2的吸收。對于二次加熱來說，如果溫度過低，會導(dǎo)致非糖分的凝結(jié)不結(jié)實，無法實現(xiàn)完全的沉淀，會降低沉降的速度；如果溫度過高，蔗汁的蒸發(fā)會形成氣泡，導(dǎo)致已經(jīng)形成的凝聚物破碎和分裂，膠體復(fù)溶會導(dǎo)致清澈的汁液變渾濁。

在進(jìn)行青汁加熱時，如果沒有對溫度進(jìn)行有效的控制，也會引發(fā)上述幾種問題。為了有效地節(jié)約蒸汽，在進(jìn)行青汁加熱時必須加熱至沸點，這樣才能進(jìn)入蒸發(fā)程序。當(dāng)前已經(jīng)構(gòu)建了澄清dcs系統(tǒng)，每個加熱出口管路中都安裝了溫度變送器，在最后一級加熱器的蒸汽入口還安裝了自動調(diào)節(jié)閥，最后一級溫度信號可以對自動調(diào)節(jié)閥的開啟進(jìn)行控制。在具體的應(yīng)用過程中，dcs控制系統(tǒng)可以對每個加熱器出口的溫度信號進(jìn)行檢測和顯示，其他級的加熱則需要保持蒸汽口的全開，還要對凝氣閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.建立中和pH自控系統(tǒng)。蔗汁的pH值過低，會導(dǎo)致蔗糖的轉(zhuǎn)化；蔗汁的pH值過高，會促使還原糖的分解。因此，有必要建立中和pH自控系統(tǒng)。這項系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比較廣，在進(jìn)行控制時主要是利用玻璃電極對混合汁的pH值進(jìn)行檢測，同時反饋到dcs控制系統(tǒng)中。系統(tǒng)會設(shè)定好給定值，經(jīng)過主機(jī)的運算之后，將信號輸出到驅(qū)動執(zhí)行器中，確保加灰閥能夠向著固定方向移動。系統(tǒng)在運行的過程中，可以減少測量值與給定值之間的誤差，并且對石灰乳材料的添加量進(jìn)行有效的控制，確保中和pH數(shù)值更加穩(wěn)定，符合實際生產(chǎn)工藝指標(biāo)要求。

國外原糖廠在進(jìn)行蔗汁pH值檢測時，將檢測點安裝在二次加熱器前端的物料管理區(qū)域，將加灰管路直接安裝在中和汁泵的入口管路中。通過dcs控制系統(tǒng)設(shè)定pH值，利用信號改變石灰乳箱的出口泵轉(zhuǎn)速，從而對石灰乳材料的添加量進(jìn)行控制，可以保證中和pH值的穩(wěn)定。另外，制糖企業(yè)要對硫熏中和系統(tǒng)功能進(jìn)行完善，提高應(yīng)用效果，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步的提升。

3.構(gòu)建絮凝劑自動配比稀釋系統(tǒng)。絮凝劑自動配比稀釋系統(tǒng)不僅可以對絮凝劑進(jìn)行自動的配比和稀釋，還具有自動添加等功能，提高了制糖企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。這項系統(tǒng)可以按照檢測到的水流量與設(shè)定的配比，通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型開展換算工作，從而對此時需要添加的絮凝劑數(shù)量進(jìn)行計算。發(fā)出信號之后，可以對變頻給料器進(jìn)行控制，使其能夠按照計算的頻率運轉(zhuǎn)。固定的頻率對應(yīng)固定的轉(zhuǎn)速，固定的轉(zhuǎn)速對應(yīng)固定的添加量，從而對絮凝劑的添加量進(jìn)行精確的控制。給料器送出的絮凝劑，在噴射器的負(fù)壓作用下被吸附，與熱水發(fā)生溶解反應(yīng)之后，輸送到稀釋箱中。當(dāng)稀釋箱達(dá)到比較高的液位時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉進(jìn)水閥，停止稀釋程序。如果儲存箱的液位低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，系統(tǒng)會自動打開放料閥，將稀釋箱中的物料輸送到儲存箱，使其能夠達(dá)到較高的液位。此時系統(tǒng)會自動關(guān)閉，放料閥停止放料操作。如果稀釋箱的液位低于平均數(shù)值，系統(tǒng)可以自動打開進(jìn)水閥，開始稀釋操作。

4.對絮凝劑的添加量進(jìn)行嚴(yán)格控制。通過定量泵，將稀釋好的絮凝劑添加到沉淀池中，dcs控制系統(tǒng)可以按照絮凝劑的添加量，根據(jù)中和汁泵出口的流量計信號，對絮凝劑稀釋箱出口定量泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效的控制，從而保證絮凝劑的添加量更加穩(wěn)定。

5.提高吸濾機(jī)系統(tǒng)的自動化運行水平。沉淀器底部將泥汁排出，進(jìn)入攪拌箱之后，可以輸送到吸濾機(jī)進(jìn)行過濾處理。這項系統(tǒng)在運行的過程中，泥汁的攪拌稀稠度對應(yīng)變頻器的扭矩輸出，可以根據(jù)泥汁攪拌箱電機(jī)變頻器輸出的扭矩信號，對轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在吸濾機(jī)的泥汁槽區(qū)域安裝液位的變送器，可以對泥汁進(jìn)入吸濾機(jī)和泥汁槽的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行有效的控制；在攪拌箱區(qū)域安裝液位變送器，可以對進(jìn)入泥汁攪拌箱的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行有效的控制。

二、甘蔗制糖澄清工藝的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段在對甘蔗制糖澄清工藝進(jìn)行完善時，可以建立澄清與蒸發(fā)自動化控制系統(tǒng)，并且對壓榨工段進(jìn)行優(yōu)化，而澄清和蒸發(fā)工序可以由自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。這項系統(tǒng)主要由糖漿系統(tǒng)和蒸汽系統(tǒng)組成，要保證糖漿系統(tǒng)的連貫運行，這樣才能提高系統(tǒng)的運行效率，可以在中和汁箱、沉降器、五效蒸發(fā)罐等工序，安裝液位監(jiān)測控制裝置，對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行全過程的動態(tài)控制。還要對生產(chǎn)溫度進(jìn)行自動的檢測，從而對加熱用汽量進(jìn)行有效的控制，避免人工作業(yè)導(dǎo)致加熱溫度波動幅度過大，對后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的開展產(chǎn)生不良影響。另外，可以通過建立壓榨工段dcs控制系統(tǒng)，對這個工序進(jìn)行有效的控制。

綜上所述，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展可以提高甘蔗的產(chǎn)量和銷售量。在進(jìn)行甘蔗種植的過程中，需要對種植區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行完善，還要對現(xiàn)有的種植技術(shù)進(jìn)行更新，提高機(jī)械化生產(chǎn)水平，這樣才能真正提高種植人員和制糖企業(yè)的綜合效益?，F(xiàn)階段我國制糖企業(yè)已經(jīng)提高了對于甘蔗制糖澄清工藝的重視程度，工藝的應(yīng)用質(zhì)量也在不斷提升。在進(jìn)行技術(shù)研發(fā)時，需要對現(xiàn)有工藝應(yīng)用時存在的各項問題進(jìn)行深入的分析，并且制定有針對性的措施進(jìn)行解決，從而促進(jìn)技術(shù)工藝的發(fā)展。