甘蔗制糖澄清工艺优化分析

邱泽钦

现阶段我国对糖产品的需求量正在不断增加，制糖业的市场发展前景非常广阔。甘蔗作为制糖的主要原料之一，只有提高利用率，才能减少资源的浪费。本文就甘蔗制糖澄清工艺优化进行了相关的分析和探讨，相关企业要提高对这项工艺的重视程度，并且加大资金的投入力度，这样才能进一步提升糖产品的质量，更好地满足消费者的食用需求。

一、甘蔗制糖澄清工艺的自动化改造措施

1.构建加热温度自控系统。制糖企业在进行甘蔗处理的过程中，存在一次加热、二次加热以及青汁加热、滤汁加热四种基本加热形式。加热温度会对澄清工序的应用效果产生直接影响，如果温度的波动比较剧烈，还会降低生产的质量。因此要对加热温度进行严格控制，使其趋向于稳定的状态。实际上，加热温度会受到各种因素的影响，比如来汁量、蒸汽的压力等。在实际生产过程中，如果单靠人工作业进行调节，无法保证汁汽阀的应用稳定，而且作业量也比较大。如果加热温度不稳定，可能会引发各种质量问题。对于一次加热来说，如果温度过低，无法抑制细菌的繁殖，也无法实现胶体的团聚，会降低黏度；如果温度过高，不利于SO2的吸收。对于二次加热来说，如果温度过低，会导致非糖分的凝结不结实，无法实现完全的沉淀，会降低沉降的速度；如果温度过高，蔗汁的蒸发会形成气泡，导致已经形成的凝聚物破碎和分裂，胶体复溶会导致清澈的汁液变浑浊。

在进行青汁加热时，如果没有对温度进行有效的控制，也会引发上述几种问题。为了有效地节约蒸汽，在进行青汁加热时必须加热至沸点，这样才能进入蒸发程序。当前已经构建了澄清dcs系统，每个加热出口管路中都安装了温度变送器，在最后一级加热器的蒸汽入口还安装了自动调节阀，最后一级温度信号可以对自动调节阀的开启进行控制。在具体的应用过程中，dcs控制系统可以对每个加热器出口的温度信号进行检测和显示，其他级的加热则需要保持蒸汽口的全开，还要对凝气阀进行调节。

2.建立中和pH自控系统。蔗汁的pH值过低，会导致蔗糖的转化；蔗汁的pH值过高，会促使还原糖的分解。因此，有必要建立中和pH自控系统。这项系统的应用范围比较广，在进行控制时主要是利用玻璃电极对混合汁的pH值进行检测，同时反馈到dcs控制系统中。系统会设定好给定值，经过主机的运算之后，将信号输出到驱动执行器中，确保加灰阀能够向着固定方向移动。系统在运行的过程中，可以减少测量值与给定值之间的误差，并且对石灰乳材料的添加量进行有效的控制，确保中和pH数值更加稳定，符合实际生产工艺指标要求。

国外原糖厂在进行蔗汁pH值检测时，将检测点安装在二次加热器前端的物料管理区域，将加灰管路直接安装在中和汁泵的入口管路中。通过dcs控制系统设定pH值，利用信号改变石灰乳箱的出口泵转速，从而对石灰乳材料的添加量进行控制，可以保证中和pH值的稳定。另外，制糖企业要对硫熏中和系统功能进行完善，提高应用效果，使得产品的生产质量能够得到进一步的提升。

3.构建絮凝剂自动配比稀释系统。絮凝剂自动配比稀释系统不仅可以对絮凝剂进行自动的配比和稀释，还具有自动添加等功能，提高了制糖企业的生产质量和效率。这项系统可以按照检测到的水流量与设定的配比，通过构建数学模型开展换算工作，从而对此时需要添加的絮凝剂数量进行计算。发出信号之后，可以對变频给料器进行控制，使其能够按照计算的频率运转。固定的频率对应固定的转速，固定的转速对应固定的添加量，从而对絮凝剂的添加量进行精确的控制。给料器送出的絮凝剂，在喷射器的负压作用下被吸附，与热水发生溶解反应之后，输送到稀释箱中。当稀释箱达到比较高的液位时，系统会自动关闭进水阀，停止稀释程序。如果储存箱的液位低于标准数值，系统会自动打开放料阀，将稀释箱中的物料输送到储存箱，使其能够达到较高的液位。此时系统会自动关闭，放料阀停止放料操作。如果稀释箱的液位低于平均数值，系统可以自动打开进水阀，开始稀释操作。

4.对絮凝剂的添加量进行严格控制。通过定量泵，将稀释好的絮凝剂添加到沉淀池中，dcs控制系统可以按照絮凝剂的添加量，根据中和汁泵出口的流量计信号，对絮凝剂稀释箱出口定量泵的转速进行有效的控制，从而保证絮凝剂的添加量更加稳定。

5.提高吸滤机系统的自动化运行水平。沉淀器底部将泥汁排出，进入搅拌箱之后，可以输送到吸滤机进行过滤处理。这项系统在运行的过程中，泥汁的搅拌稀稠度对应变频器的扭矩输出，可以根据泥汁搅拌箱电机变频器输出的扭矩信号，对转鼓的转速进行严格的控制。在吸滤机的泥汁槽区域安装液位的变送器，可以对泥汁进入吸滤机和泥汁槽的调节阀进行有效的控制；在搅拌箱区域安装液位变送器，可以对进入泥汁搅拌箱的调节阀进行有效的控制。

二、甘蔗制糖澄清工艺的发展趋势

现阶段在对甘蔗制糖澄清工艺进行完善时，可以建立澄清与蒸发自动化控制系统，并且对压榨工段进行优化，而澄清和蒸发工序可以由自动化控制系统进行控制。这项系统主要由糖浆系统和蒸汽系统组成，要保证糖浆系统的连贯运行，这样才能提高系统的运行效率，可以在中和汁箱、沉降器、五效蒸发罐等工序，安装液位监测控制装置，对整个生产流程进行全过程的动态控制。还要对生产温度进行自动的检测，从而对加热用汽量进行有效的控制，避免人工作业导致加热温度波动幅度过大，对后续生产环节的开展产生不良影响。另外，可以通过建立压榨工段dcs控制系统，对这个工序进行有效的控制。

综上所述，产业化发展可以提高甘蔗的产量和销售量。在进行甘蔗种植的过程中，需要对种植区域的基础设施进行完善，还要对现有的种植技术进行更新，提高机械化生产水平，这样才能真正提高种植人员和制糖企业的综合效益。现阶段我国制糖企业已经提高了对于甘蔗制糖澄清工艺的重视程度，工艺的应用质量也在不断提升。在进行技术研发时，需要对现有工艺应用时存在的各项问题进行深入的分析，并且制定有针对性的措施进行解决，从而促进技术工艺的发展。