制糖工艺指标及工业自动化技术研究

潘文武

广西宁明东亚糖业有限公司 广西宁明 532500

针对制糖厂来讲，制糖工艺指标相对较为复杂，制定与执行指标隶属于流程性质的生产活动，工艺指标若是出现变动，就会导致其他生产过程中的工艺指标出现变动，导致制定与执行制糖指标具有的困难性相对较大。现阶段，制糖工艺自动化技术主要包含：压榨车间自动技术、澄清、蒸发自动化技术以及结晶自动化技术，可以将人工控制的劣势替代，减少生产的耗能，提升糖业生产质量与效率，可以企业单位带来较高的经济效益。

1 制定制糖工艺指标

蒸发与澄清工艺作为制糖环节中关键性环节，若是制糖厂运用的制作工艺隶属于硫酸法，在对澄清工艺进行执行的时候，需要将预加灰加入其中，而后开展预处理，从而将蔗汁中的蛋白质与磷酸分理出。亚硫酸和石灰就会反映产生CaSO3，会将胶体物质具有的保护功效降低，可以看出CaSO3已经得到完全的反应[1]。澄清工序是制糖过程中的关键性工序之一，会直接关系到糖的产量与质量，温度、时间以及pH值作为澄清工艺内关键性指标之一。就pH值层面上讲，亚硫酸法清汁低出中和0.1至0.2，由于加热过程中，磷酸钙和亚硫酸钙将会持续反应。如果石灰乳质量不符合制糖指标，清汁的pH值将会高出中和的pH值。所以，需要把清汁pH值当成确定制糖工艺指标标准之一。就气温层面上讲，需要控制于1O0℃，蔗汁的蒸发将会被高温因素影响，所需消耗的时间相对较长，与此同时，蔗汁pH值还会被时间因素所影响。pH值若是降低，产出的糖汁将会偏酸，转化的速率将会加快，温度若是升高，会导致制糖时间被延长，回收率会被降低。造成该问题出现的关键原因为过硫熏，反应过程中，产生的CaSO3，将会溶解出Ca(HSO3)2，糖浆内若是融入较多的钙离子，提升水不溶物的含量，会出现外糖。在硫熏量处于0.4g／L-0.6g／L间情况之下，CaSO3形成钙盐难度将会显著提升，促使CaSO3产出量较少。加之，高灰分、粒子以及清汁中含钙量相对较少，导致清汁的纯度降低。在不断提升硫熏量时，亚硫酸所具备的脱色功效将会提升，促使较多的亚硫酸钙产出，可以吸附较多的色素，促使清汁的颜色将变浅，导致清汁的钙含量以及灰分降低[2]。

2 制糖工业自动化技术

2.1 压榨自动化技术

制糖行业中压榨车间所使用的均衡进榨系统可以被分成：进蔗系统以及磷酸控制系统。进蔗系统关键是运用实时的榨量当做核心点进行控制，将两个蔗带与三个斯解机反馈电流以及反馈速度当做是辅助对比量，从而出现稳定性多回路的PID控制[3]。但磷酸加入数量对制糖整个环节较为重要，置磷酸系统之后，能够依照实时的榨量以及混合汁含磷酸量进行自动加入，从而规避磷酸量出现时多时少状况。设计出该套均衡性的进榨系统之后，不需要进行人工干预，就能够让磷酸亦或是甘蔗依照预定数量实施实时与稳定的添加亦或是进榨，和人工控制相比较，能够降低由于人工控制不均匀导致电机电流存在不稳定状况，还可以保障磷酸和蔗比。压榨自动技术能够在较大程度上，均衡入榨，从而对榨机转速进行控制，降低转光速与蔗渣水分，降低设备出现故障的概率，保障生产具有连续性。均衡进榨性系统设计出冗余系统亦或是将其融合在DCS控制自动化系统内，从而降低维护复杂性和产生故障的概率。

2.2 澄清、蒸发自动化技术

澄清、蒸发作为制糖环节中最复杂类流程，需要两个系统协同完成工艺需求，包含：用汽系统、糖浆系统。对自动控制需求分析发现：若是想要较好地对糖浆系统进行控制，需要中和汁箱、混合汁箱、沉降器、五效蒸发罐、清汁箱、粗糖浆平衡箱以及粗糖浆箱都需要安装在液位检测点上，作为整体糖浆系统工艺控制的参考点[4]。在对整体工艺需求分析发现：一次加热、二次加热、三次加热以及五效真空蒸发所需温度都需要控制于一定范围中，才可以将蒸发整体目的实现，需要加热器进出和五效蒸发罐的汁室与汽室各自都安装上温度检测点，当成是工艺控制的参考点，从而对用汽系统进行有效控制。现阶段，在对澄清蒸发的DCS系统来讲，其安装了各个控制点液位的检测系统，还安装上了各个箱罐温度检测点，促使糖浆系统可以自动化控制，还可以实现用汽系统控制，能够在较大程度上将能耗降低，提升糖分回收概率。

2.3 结晶自动化技术

结晶模式可以分为两种：连续性结晶模式以及间歇性结晶模式。其中连续性结晶模式静压损失相对较小，液面相对较低，可以运用低参数蒸汽，提升热能的使用概率，但是间歇性结晶模式则恰恰相反。间歇性结晶模式加热的面积与糖膏体积比会伴随结晶而变小，对流若是不好，结晶就会不利，煮糖时长若是过长，连续性结晶糖膏体积与加热面积之比将会不变，可以促使对流结晶环节，将煮糖时间显著缩短。在实施连续性结晶工序中生产用汽均衡，可以保障生产的稳定性。连续性结晶生产有利于管理，可以促使自动化控制更为高效[5]。

3 结语

综上，可以看出较为合理与科学的工艺指标可以显著提升制糖的产量与质量。将先进工艺自动化技术引入其中，还可以促使制糖厂生产安全性、生产效率以及管理更具合理性与科学性，促使制糖企业单位经营效益更优。