[發明專利]制糖單層沉降器控制系統

在審

• 申請號: 201510030776.2
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104611474A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 薛原;任光宋;陳桂鸞;李健;周彩桃;吳方圓
• 申請（專利權）人: 南寧蘇格爾科技有限公司
• 主分類號: C13B20/16
• 分類號: C13B20/16
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

【技術領域】

本發明涉及糖廠糖汁懸浮液的固液分離設備領域，尤指一種制糖單層沉降器控制系統。

【背景技術】

沉降器作為制糖生產中的固液分離設備，在生產中起著重要作用，清汁質量對白糖質量、煮煉收回率有著極大影響。現有的沉降器設計主要考慮固液分離功能，即只要經過固液分離后的清汁清澈透亮就算達到了生產標準，并未充分考慮到沉降器在制糖化學反應方面的作用。

亞硫酸法澄清工藝主要依靠二氧化硫和石灰反應，通過兩者形成的亞硫酸鈣對蔗汁中的雜質進行吸附并形成固體顆粒物，顆粒物在沉降器中沉淀，實現清汁與顆粒物的分離。在蔗汁中加入二氧化硫和石灰的生產環節稱為硫熏中和，這個階段的蔗汁溫度通常控制在55-65℃之間。硫熏中和后的蔗汁被加熱100℃左右，加入絮凝劑，被直接送入沉降器沉淀，雜質顆粒在沉降器內濃縮為泥汁，送入無濾布真空吸濾機過濾。清汁被送入到蒸發罐，濃縮為糖漿。

硫熏中和環節對制糖生產影響重大，對產品質量和和煮煉收回率有關鍵性影響。由于硫熏中和時的蔗汁溫度較低，化學反應速度較慢，而在進入沉降器時溫度升高到100℃左右，化學反應速度急劇加快，因此，硫熏中和反應事實上是在沉降器中進行，即蔗汁在沉降器中的水力停留時間實際上是硫熏中和反應時間。

由于甘蔗品質受品種、種植方式、氣候、砍運后的貯存時間等因素的影響較大，在制糖生產時，需根據甘蔗原料的變化，調整硫熏中和反應時間，而目前的制糖生產中，由于沉降器功能設計缺陷，使生產時缺乏硫熏中和反應時間有效控制手段。

現有的單層沉降器在設計上多數僅設置一個出汁層，液位不可調節，因此在進汁流量不變的情況下，其水力停留時間不可調節。發明人申請的如中國專利號為200920164721.0所示的一種液位可調式糖汁單層沉降系統將單層沉降器的單層出汁改為多層出汁，雖然對此有所改進，然而液位僅能固定地調節至固定的出汁層，即僅能實現水力停留時間的分級控制，不能實現液位無級調節，使生產中缺少了一種關鍵的工藝調控手段。

【發明內容】

針對背景技術所述面臨的種種問題，本發明的目的在于提供一種制糖單層沉降器控制系統，通過調節清汁的排放量來控制沉降器內的液位高低即可控制蔗汁的水力停留時間，從而實現硫熏中和反應時間的無級控制，使水力停留時間保持在一定范圍值內，提高蔗汁清靜效率，進而保證清汁質量。

為達到上述目的，本發明制糖單層沉降器控制系統所采用的技術方案是：一種制糖單層沉降器控制系統包括沉降器及控制系統，沉降器上部設有清汁輸出管道，底部設有泥汁輸出管道，控制系統包括能測試感應沉降器液面高低的液位傳感器、可控制清汁流量大小的清汁調節閥、以及根據液位傳感器的液位反饋對清汁調節閥的有效流通面積進行調節的控制器，控制器通過調節清汁調節閥的開度實現液位高低控制進而控制蔗汁在沉降器內的水力停留時間。

在上述技術方案中，通過控制器將液位檢測值與設定值的比對運算，當液位高于設定值時，增大清汁調節閥的開度，降低液位，減少蔗汁在沉降器內的水力停留時間；當液位低于設定值時，減小清汁調節閥的開度，升高液位，增加蔗汁在沉降器內的水力停留時間。從而通過設置和保持液位粗略控制水力停留時間的目的。

由于在進汁量和液位恒定的情況下，泥汁流量與清汁流量成反比關系，即為使液位恒定，泥汁流量增大，清汁流量必須減小，反之亦然。而泥汁濃度與泥汁流量成反比關系，過低或過高的泥汁濃度會影響吸濾機運行，因此，本技術方案進一步地在控制系統中增設能測試感應泥汁濃度的濃度傳感器、可調節泥汁流量大小的泥汁調節閥。這樣可在保證吸濾機正常工作的前提下，控制水力停留時間，解決了泥汁濃度和液位控制目標的矛盾問題。

進一步地在控制系統中增設能監測沉降器進汁量的流量計來對本技術方案進行優化，通過流量計將進汁流量數據進行采集，從而根據沉降器的面積、體積數據運算出一個液位值，再通過調節清汁調節閥開度來調整控制在該運算的液位值，達到控制水力停留時間的目的。

為了根據進汁流量來按比例添加絮凝劑量，保證清汁效果和吸濾機工作效率，本技術方案在控制系統中增設絮凝劑調節閥、流量計，流量計將進汁流量傳送給控制器，控制器再調節絮凝劑調節閥的開度來完成比例添加絮凝劑量。

本發明具有以下有益效果：

1.本發明通過挖掘沉降器在制糖澄清過程中的工藝內涵，將沉降器由固液分離功能向化學反應器功能進行拓展，以實現硫熏中和反應時間無級調節，為制糖生產管理提供一個新的工藝調控手段，在亞硫酸法制糖生產中有著非常重要的意義。