[发明专利]糖厂碳酸钙活化方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及碳酸钙活化方法及设备，具体为一种糖厂碳酸钙活化方法及设备。

背景技术    

甘蔗制糖生产工艺有：亚硫酸法和碳酸法两种工艺，其中：亚硫酸法制糖工艺由于糖汁中的胶质、多酚类、铁离子等非糖杂质较难除去，因而澄清效率比碳酸法制糖工艺低。所以，亚硫酸法制糖工艺生产的糖产品质量比碳酸法制糖工艺生产的糖产品质量略差。

目前，亚硫酸法制糖工艺都是采用石灰和二氧化硫作为澄清剂，通过加灰、硫熏、中和、沉淀分离等步骤来完成对蔗汁和糖浆的澄清过程。

由于在对蔗汁或糖浆进行澄清过程中要用到大量的硫磺和磷酸，所以生产的糖产品质量等级低于碳酸法，含硫量高，不耐储存，糖分损失也大。虽然多年来对蔗汁和糖浆的澄清过程已有很多研究，提出了不少的理论和工艺，但其基本过程变化不大。最近，也提出了在碳酸法制糖澄清工艺中直接用锅炉烟道气(低压低浓度)二氧化碳作澄清剂的制糖工艺，由于以甘蔗渣为燃料的锅炉燃烧不稳定带来烟道气中二氧化碳含量既偏低又不稳定，给实施应用于工业化生产带来控制极为不稳，且仅在碳酸法制糖澄清工艺中提出。

为了尽快改变亚硫酸法制糖工艺生产低品质白砂糖现状和白砂糖生产成本居高不下的状况，将甘蔗糖厂锅炉烟道气中含有的大量二氧化碳回收并活化应用于亚硫酸法制糖工艺中，替代部分硫磺、磷酸并对蔗汁或糖浆进行饱充。而，采用目前的传统自然饱充设备，设备投入大，二氧化碳利用率也不高，达不到预期的澄清效果。 

发明内容   

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种采用吸收锅炉中烟道气低含量二氧化碳形成碳酸钙溶液，再在碳酸钙溶液中间歇通入二氧化碳，使碳酸钙部分溶液化成碳酸氢钙溶液，用于糖厂制糖工艺中的澄清的糖厂碳酸钙活化方法及设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

糖厂碳酸钙活化方法，其特征在于：其工艺步骤为：

第一步是将糖厂锅炉中烟道气低含量的二氧化碳通入二氧化碳吸附塔中，二氧化碳与塔中的石灰乳进行反应形成碳酸钙溶液，碳酸钙溶液的PH值为7.5-8.5，再将碳酸钙溶液进行过滤，过滤掉杂质和粗颗粒后，置于碳酸钙储罐中备用。

第二步是将碳酸钙储罐中的碳酸钙溶液一部分通至二氧化碳发生器中制造二氧化碳。

第三步是将碳酸钙储罐中的碳酸钙溶液另一部分通入碳酸钙活化池中，碳酸钙循环泵将碳酸钙活化池中的碳酸钙溶液抽至二氧化碳抽射器与二氧化碳发生器中产生的二氧化碳反应，产生碳酸氢钙溶液，碳酸氢钙溶液的 PH值为6.5-7.0,得到的碳酸氢钙溶液通过碳酸氢钙泵抽至混合汁预灰、上浮器溢流管和滤汁快沉反应器。

所述的二氧化碳与塔中的石灰乳进行反应的时间为10-20分钟，温度为50-80℃。

所述的碳酸钙溶液与二氧化碳反应，产生碳酸氢钙溶液的时间1-5分钟，温度为50-80℃。

糖厂碳酸钙活化方法采用的设备包括：碳酸钙储罐、碳酸钙活化池、二氧化碳发生器和二氧化碳抽射器，碳酸钙储罐通过管道连接碳酸钙活化池和二氧化碳发生器，碳酸钙活化池下部通过管道连接有碳酸氢钙泵和碳酸钙循环泵，碳酸氢钙泵通过管道连接至混合汁预灰池、上浮器溢流管和滤汁快沉反应器，碳酸钙循环泵通过管道连接二氧化碳抽射器，二氧化碳抽射器通过管道连接至碳酸钙活化池上部，其管道上设置有碳酸氢钙PH值检测器。

所述的碳酸钙活化池的内部中间安装有由电机带动的搅拌桨，内上部设有最高液位检测器，内下部设有最低液位检测器。

上述的设备都能通过电脑控制器实现自动控制。

碳酸钙溶液制备中，用浓度为8－15°Be的石灰乳取代蔗汁吸收烟气中二氧化碳并生成脱碳过程的副产品，即碳酸钙溶液（称之为饱充）。它们的化学反应式为：

CO₂+H₂O = H₂CO₃

CaO+ H₂O = Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+H₂CO₃ = CaCO₃+2H₂O

用糖用磷酸和以上部分碳酸钙溶液反应,控制PH﹤3时生成磷酸二氢钙溶液（另一种优良糖用澄清剂）及浓度达90%以上的二氧化碳气体。它们的化学反应式为：