制糖工藝指標及工業自動化技術研究

潘文武

廣西寧明東亞糖業有限公司 廣西寧明 532500

針對制糖廠來講，制糖工藝指標相對較為復雜，制定與執行指標隸屬于流程性質的生產活動，工藝指標若是出現變動，就會導致其他生產過程中的工藝指標出現變動，導致制定與執行制糖指標具有的困難性相對較大?，F階段，制糖工藝自動化技術主要包含：壓榨車間自動技術、澄清、蒸發自動化技術以及結晶自動化技術，可以將人工控制的劣勢替代，減少生產的耗能，提升糖業生產質量與效率，可以企業單位帶來較高的經濟效益。

1 制定制糖工藝指標

蒸發與澄清工藝作為制糖環節中關鍵性環節，若是制糖廠運用的制作工藝隸屬于硫酸法，在對澄清工藝進行執行的時候，需要將預加灰加入其中，而后開展預處理，從而將蔗汁中的蛋白質與磷酸分理出。亞硫酸和石灰就會反映產生CaSO3，會將膠體物質具有的保護功效降低，可以看出CaSO3已經得到完全的反應[1]。澄清工序是制糖過程中的關鍵性工序之一，會直接關系到糖的產量與質量，溫度、時間以及pH值作為澄清工藝內關鍵性指標之一。就pH值層面上講，亞硫酸法清汁低出中和0.1至0.2，由于加熱過程中，磷酸鈣和亞硫酸鈣將會持續反應。如果石灰乳質量不符合制糖指標，清汁的pH值將會高出中和的pH值。所以，需要把清汁pH值當成確定制糖工藝指標標準之一。就氣溫層面上講，需要控制于1O0℃，蔗汁的蒸發將會被高溫因素影響，所需消耗的時間相對較長，與此同時，蔗汁pH值還會被時間因素所影響。pH值若是降低，產出的糖汁將會偏酸，轉化的速率將會加快，溫度若是升高，會導致制糖時間被延長，回收率會被降低。造成該問題出現的關鍵原因為過硫熏，反應過程中，產生的CaSO3，將會溶解出Ca(HSO3)2，糖漿內若是融入較多的鈣離子，提升水不溶物的含量，會出現外糖。在硫熏量處于0.4g／L-0.6g／L間情況之下，CaSO3形成鈣鹽難度將會顯著提升，促使CaSO3產出量較少。加之，高灰分、粒子以及清汁中含鈣量相對較少，導致清汁的純度降低。在不斷提升硫熏量時，亞硫酸所具備的脫色功效將會提升，促使較多的亞硫酸鈣產出，可以吸附較多的色素，促使清汁的顏色將變淺，導致清汁的鈣含量以及灰分降低[2]。

2 制糖工業自動化技術

2.1 壓榨自動化技術

制糖行業中壓榨車間所使用的均衡進榨系統可以被分成：進蔗系統以及磷酸控制系統。進蔗系統關鍵是運用實時的榨量當做核心點進行控制，將兩個蔗帶與三個斯解機反饋電流以及反饋速度當做是輔助對比量，從而出現穩定性多回路的PID控制[3]。但磷酸加入數量對制糖整個環節較為重要，置磷酸系統之后，能夠依照實時的榨量以及混合汁含磷酸量進行自動加入，從而規避磷酸量出現時多時少狀況。設計出該套均衡性的進榨系統之后，不需要進行人工干預，就能夠讓磷酸亦或是甘蔗依照預定數量實施實時與穩定的添加亦或是進榨，和人工控制相比較，能夠降低由于人工控制不均勻導致電機電流存在不穩定狀況，還可以保障磷酸和蔗比。壓榨自動技術能夠在較大程度上，均衡入榨，從而對榨機轉速進行控制，降低轉光速與蔗渣水分，降低設備出現故障的概率，保障生產具有連續性。均衡進榨性系統設計出冗余系統亦或是將其融合在DCS控制自動化系統內，從而降低維護復雜性和產生故障的概率。

2.2 澄清、蒸發自動化技術

澄清、蒸發作為制糖環節中最復雜類流程，需要兩個系統協同完成工藝需求，包含：用汽系統、糖漿系統。對自動控制需求分析發現：若是想要較好地對糖漿系統進行控制，需要中和汁箱、混合汁箱、沉降器、五效蒸發罐、清汁箱、粗糖漿平衡箱以及粗糖漿箱都需要安裝在液位檢測點上，作為整體糖漿系統工藝控制的參考點[4]。在對整體工藝需求分析發現：一次加熱、二次加熱、三次加熱以及五效真空蒸發所需溫度都需要控制于一定范圍中，才可以將蒸發整體目的實現，需要加熱器進出和五效蒸發罐的汁室與汽室各自都安裝上溫度檢測點，當成是工藝控制的參考點，從而對用汽系統進行有效控制。現階段，在對澄清蒸發的DCS系統來講，其安裝了各個控制點液位的檢測系統，還安裝上了各個箱罐溫度檢測點，促使糖漿系統可以自動化控制，還可以實現用汽系統控制，能夠在較大程度上將能耗降低，提升糖分回收概率。

2.3 結晶自動化技術

結晶模式可以分為兩種：連續性結晶模式以及間歇性結晶模式。其中連續性結晶模式靜壓損失相對較小，液面相對較低，可以運用低參數蒸汽，提升熱能的使用概率，但是間歇性結晶模式則恰恰相反。間歇性結晶模式加熱的面積與糖膏體積比會伴隨結晶而變小，對流若是不好，結晶就會不利，煮糖時長若是過長，連續性結晶糖膏體積與加熱面積之比將會不變，可以促使對流結晶環節，將煮糖時間顯著縮短。在實施連續性結晶工序中生產用汽均衡，可以保障生產的穩定性。連續性結晶生產有利于管理，可以促使自動化控制更為高效[5]。

3 結語

綜上，可以看出較為合理與科學的工藝指標可以顯著提升制糖的產量與質量。將先進工藝自動化技術引入其中，還可以促使制糖廠生產安全性、生產效率以及管理更具合理性與科學性，促使制糖企業單位經營效益更優。