糖厂锅炉烟道气二氧化碳的富集及其在亚硫酸法制糖澄清工艺的应用

郭海俊1 黄榆翔1 方菁菁2（1.浙江省工业设备安装集团有限公司 杭州 310001；2.浙江省发展规划研究院 杭州 310001）摘要：本套烟气二氧化碳捕集装置是目前全球焦化行业首套焦炉气二氧化碳捕集回收装置，填补了世界上无焦炉烟气回收二氧化碳装置的空白。

本文以全球焦化行业首套二氧化碳捕集纯化装置工程施工为例，深入分析整套焦炉烟气二氧化碳捕集装置施工技术重点和难点，重点论述了安装过程中重点控制的工艺流程和对应措施，对类似工程提供了参考借鉴。

关键词：焦炉烟气二氧化碳 捕集纯化 工艺流程 施工技术中图分类号：TM611 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）07-0019-04焦炉烟气二氧化碳捕集纯化工程施工技术随着全球工业的不断发展，二氧化碳排放量持续增加，环境问题也日渐严峻。

根据2019−2021年的碳排放数据估算，中国工业二氧化碳年排放量超过了70×108t[1]。

其中，石油及石油化工，煤炭、炼焦及煤化工，化学矿及化学工业，钢铁冶金及有色金属冶炼，火电，工业锅炉以及交通工具等产生的工业排放气是工业二氧化碳排放的主要来源。

因此，推进实施工业二氧化碳减排工作，需从排放源上解决碳排放和有效组分回收的问题。

二氧化碳捕集、利用与封存是目前工业上实现碳减排的有效途径之一。

工业二氧化碳排放来源广、浓度范围大，一般在10.00%～90.00%，而焦炉气二氧化碳浓度低于6%，未有相应装置捕集回收。

本文将介绍行业首套焦炉气二氧化碳捕集回收装置，重点分析其施工技术的重点难点，以期为后续装置和施工选择优化提供参考。

1 工程概况项目位于河北省邢台市河北中煤旭阳能源有限公司，建设投产一套7500t/a焦炉烟气二氧化碳捕集纯化装置。

整套系统由捕集回收和液化提纯两个工段及其辅助生产单元和配套服务设备组成。

本套装置中来自焦炉烟囱焦炉的烟气经换热器降温后，进入洗涤塔与自塔顶喷淋而下的冷却水逆流接触，原料气被洗涤、冷却，再经引风机加压自吸收塔底部进入。

现代制糖工艺理论( 答案是自己写的, 不能确保正确, 其中13、14 题是今年考的大题) 4、现有糖厂为什么要对蔗汁进行清净处理? 试分别说明亚硫酸法和碳酸法清净过程的理论基础。

答: ( 1) 混合汁的成分非常复杂, 除了含有较多的蔗糖分外, 还含有各种无机, 有机的非糖分, 这些非糖分的存在, 势必影响制糖过程蔗糖的提纯及白砂糖的产品质量, 因此, 对糖汁进行澄清处理以除去糖汁中的非糖分, 提高糖汁的纯度, 降低糖汁的粘度和色素值, 有利于糖汁在制糖过程的输送, 蒸发, 煮糖, 并为结晶提供优质的原料。

( 2) 亚硫酸法的理论基础亚硫酸法是用石灰石和SO2 作为澄清剂的蔗汁澄清方法, 并加入磷酸作为辅助澄清剂, 具有工艺流程短, 设备少和澄清剂用量少等优点, 广泛被国内外大小糖厂采用, 其理论基础分述如下:①石灰的作用: CaO+H2O=Ca(OH2)A、中和作用: 石灰乳能中和混合汁中的有机酸, 生成各种可溶或难溶的钙盐。

B、沉淀作用: 石灰乳中Ca2+和OH-都能与混合汁中的某些有机和无机糖分发生作用, 生成各种沉淀物。

C、分解作用: 在碱性条件下, 过量的石灰乳分解糖汁中含氮非糖分, 还原糖, 果胶质, 生成对亚硫酸法澄清不利的物质。

D、pH的作用:适合的pH能够形成等电点凝聚, 而且可生成不离解的钙盐, 另外能起到一定的分解作用。

E、与色素的作用: 不同种类的色素对石灰乳有不同的呈色反应。

② SO2的作用: SO2+H2O→H2SO3A、中和混合汁中过量的CaO, 从而降低钙盐含量。

在加石灰混合汁中通入SO2进行硫熏, 使混合汁中可溶性钙盐转变为CaSO3 沉淀除去, 从而降低混合汁中钙盐含量, 并减少蒸发罐积垢。

B、吸附胶体和色素, 在硫熏过程中, 新生成的亚硫酸钙沉淀具有一定的吸附能力, 能够吸附混合汁中的胶体和色素。

C、将碳酸盐转变为亚硫酸盐: 将混合汁中所含的K2CO3、CaCO3变为K2SO3、CaSO3, 降低混合汁的碱度, 也减少了混合汁的钙盐含量( 因为CaSO3溶解度大) 。

甘蔗糖业2009年第4期Sugarcane and Canesugar2009年8月甘蔗糖厂混合汁烟道气饱充上浮工艺探讨何华柱1杨振仙2周洪祥3苏丽梅3（1广西永鑫华糖集团有限公司，南宁530028；2沧源南华勐省糖业有限公司，云南临沧6773408；3南宁吉然糖业技术有限公司，南宁530028）摘要本文在介绍混合汁烟道气饱充上浮澄清技术特点及工艺流程的基础上，结合实践应用进行讨论，分析了混合汁烟道气饱充上浮工艺在甘蔗糖厂应用的可行性及应用前景。

关键词混合汁；烟道气；饱充；上浮0导言国内外不少炼糖厂用烟道气对原糖回溶糖浆进行饱充，实行碳酸法澄清[1]，在甜菜糖厂也曾采用[2]，但目前国内甘蔗糖厂榨季生产直接用来生产白砂糖的尚未见报道。

在竞争日趋激烈的市场经济中，产品的质量越来越重要，已成为市场的导向。

尤其是我国加入W TO以来，白糖质量要与国际“接轨”，提高其质量迫在眉睫。

而且当前环保已成为全世界的主题，国家对环保控制越来越严，越来越多的制糖企业认识到只有不断提高产品质量、节能减排才能有效地增强市场竞争能力，促进企业效益的腾飞。

但亚硫酸法和碳酸法因其生产工艺的欠缺在这2方面难以都做到，而精糖是一种高质量的结晶糖，国内制糖企业改造为“二步法”生产精糖不失为一种好方法，但投资大，成本高，目前难以实现。

因此，目前条件下提高白糖的质量现实可行的办法是要投资少、收效快、便于推广。

烟道气饱充上浮工艺就是把碳酸法和亚硫酸法的技术优点相结合，以半碳半硫的澄清方法对蔗汁或糖浆进行澄清，具有提高产品质量、环保、投资省3个优点。

本文在介绍烟道气饱充上浮澄清技术特点及工艺流程的基础上，结合实践应用进行讨论，分析了烟道气饱充上浮工艺在甘蔗糖厂应用的可行性及其应用前景。

1混合汁烟道气饱充上浮工艺技术特点及优越性1.1现用清净方法的特点及存在缺陷1.1.1二步法生产精糖以石灰做清净剂对蔗汁进行清净生产原糖，再用原糖制造精糖。

甘蔗糖厂主要澄清工艺类型简介(2):亚硫酸法亚硫酸法是用食品级氧化钙和二氧化硫作为主要澄清剂的蔗汁澄清方法。

石灰法只能生产出颜色较深的粗糖、原糖，而用亚硫酸法却能制得直接消费的白砂糖。

虽然用这种方法比用碳酸法生产的白砂糖在色值、浊度等方面有些差距，但由于亚硫酸法具有工艺流程较短，设备较少和澄清剂用量较省等优点，所以在国内大、中、小型甘蔗糖厂仍被广泛采用。

在国外，近十多年来，随着对精炼糖消费量的增加，许多采用亚硫酸法的糖厂都先后改为石灰法，把生产的粗糖再回溶精制。

但在广大的发展中国家，亚硫酸法至今仍占有重要地位。

第一节亚硫酸法分类及流程亚硫酸法又分为酸性亚硫酸法、碱性亚硫酸法、中性亚硫酸法、磷酸亚硫酸法和中间汁亚硫酸法。

酸性/碱性/中性/中间汁亚硫酸法整体流程差不多，这里只简单介绍，目前国内大部份采用的是磷酸亚硫酸法，这里面会介绍详细一些。

现分别简述如下。

一、酸性亚硫酸法酸性亚硫酸法又可称为先硫后灰法。

混合汁经过筛滤以后，首先加热到55～60℃，然后硫熏到pH3.0～4.5（一般在3.5左右），使胶体物质凝聚。

再加灰中和到PH7.0～7.2，加热到沸腾（100～102℃）。

经后送入沉降器，引出上层澄清汁，留在沉降器底部的泥汁采用压滤机或真空吸滤机进行过滤，滤清汁与澄清汁合并送往蒸发工段。

滤泥可作为肥料。

为了减少蔗糖转化损失，也可将第一次加热后的蔗汁先经预灰处理到PH6.6～6.8，然后硫熏。

此法的优点是沉淀题粒达较结实，沉降速率较快，泥汁体积较少，过滤性能较好。

缺点是蔗糖容易转化，硫熏设备易于腐蚀。

但在亚硫酸诸法中，一般认为此法较好。

混合汁筛滤一次加热硫熏加灰二次加热散雾沉降清汁蒸发泥汁过滤滤泥PH3.0-4.555-60℃PH7.0-7.2100-102℃二氧化硫石灰乳碱性亚硫酸法即所谓先灰后硫法。

蔗汁在短时间内与石灰进行反应，达到某些胶体的最适凝聚点，从而清除非糖物质。

混合汁经筛滤、称重和第一次加热后，立即加灰至pH8～9，然后硫熏到中性，再进行第二次加热、沉降和过滤。

第一章总论一、设计依据1.广西大学生物技术与糖业工程学院制糖教研室下达的毕业设计任务书。

2.实习过程中收集的有关资料。

二、设计原则及规范1．设计原则（1）遵守国家法律法规，贯彻执行国家经济建设方针，政策，特别应贯彻执行提高经济效益和促进技术进步的方针，响应党和政府发展糖业的号召。

（2）从全局也发，正确处理农，工，商和人民的内部关系，设计中尽量节约用地，不占或少占良田，充分利用荒山，垦地，山地。

（3）本着切合实际，技术先进，经济合理，安全适用原则，积极采用经过考验的先进成熟工艺，新技术，新设备，努力提高机械化，自动化水平，减轻劳动强度，改善劳动生产率，力求达到投资少，收效快，质量好，成本低的要求。

（4）约能源，结合实际，积极开展综合利用，做好“三废”处理工作，变废为宝，充分利用资源，防止污染，保护农业。

（5）立足自立更生，注意专业化合作。

（6）要符合国家各项设计规范，技术标准。

2．设计规范工程设计规范（标准）按中国现行标准进行设计，符合国家各项设计规范，技术标准。

三、设计范围本设计为日榨甘蔗5000吨的亚硫酸法糖厂的初步设计。

设计范围包括确定生产方法、生产流程、物料衡算、热量衡算、设备能力计算，确定设备规范、型号、台数等，编制制炼车间部分设计规范一览表，绘制物料流程图，汽-汽凝水流程图，设备总图。

四、生产规模、生产方法、产品方案1、生产规模公称生产能力为日处理甘蔗5000吨，年生产天数为120天，每天以24小时计算。

2、生产方法提汁工艺为压榨法，澄清工艺为亚硫酸法，五效压力—真空蒸发系统，三系煮糖制度。

3、产品方案全产一级白砂糖，赤砂糖全部回溶，蔗渣用做锅炉燃料，废蜜作为副产品出售。

五、综合利用及环境保护1．蔗渣先满足作燃料，剩下则打包外卖，废蜜作发酵酒精的原料。

2．滤泥作农田肥料外卖。

3．锅炉冲灰水经沉淀后，酒精废液在中和池与加灰水中和，再与无毒害的生产冷却水，冷凝水汇集排出厂外，供农田灌溉。

4．炉渣和石灰渣则运到厂外填坑或堆放供铺路用。

浅析提高白砂糖产品质量的有效措施【摘要】国内目前产品质量较高的白糖，主要用是原糖加工、用二次磷浮法生产的产品，色值根据需要控制在60IU以下，多年来大量出口到国外市场。

但是白砂糖总体质量仍有待提高，蔗糖产品的价格较低，而新技术的成本相当高，因此难以在制糖工业中应用。

因此如何提高白砂糖质量，如何达到效果好与费用相对较低的统一是很关键的，本文结合现阶段白砂糖的现状对这一问题进行分析，提出相对的有效措施以供同仁参考。

【关键词】白砂糖；产品质量；有效措施一、采用新技术提高白砂糖质量1、糖液气浮清净技术在糖浆气浮清净工艺控制中，糖浆的浓度、流量，加热温度和助剂的添加量等条件发生变化都会影响糖浆气浮清净的效果。

糖浆的流量发生变化时，助剂的添加量必须及时适应，糖浆浓度过低或过高，都会影响到制泡和上浮的效果.所以在生产中一定要稳定控制这些参数在设定的范围内，只有这些参数控制稳定，才能保证糖浆气浮清净工艺取得好的效果。

糖浆在进入制泡机以前一定要除去大颗粒的杂质，否则会堵死制泡机而无法制泡。

在粗糖浆清净工艺中，增加糖浆气浮清净工艺，可以起到以下作用：降低粗糖浆的浊度、提高糖浆的清度；降低粗糖浆的色值；降低粗糖浆的灰分含量；提高白砂糖的合格率和产糖率；降低糖浆的粘度，缩短糖浆的煮制时间。

2、烟道气饱充糖浆技术烟道气饱充糖浆技术是指利用经除尘和变压吸附处理后烟道气饱充糖浆，烟道气中的CO2 与石灰反应生成碳酸钙沉淀吸附糖浆中的非糖分，从而达到清净糖浆的目的。

生产试验结果粗糖浆色值降低50%以上，糖产品SO2 含量小于或等于10 mg/kg。

该项技术节能、环保，解决烟道气对大气的污染问题。

新型高效的超声场辅助烟道气饱充技术，有效解决了烟道气饱充过程中碳酸钙清净效率问题。

以清净汁色值、简纯度、过滤速度等为综合指标，在烟道气浓度下精炼糖清净工艺的最佳饱充温度为60℃。

快速饱充体系中生成的固体颗粒弦长大，体系达到饱充终点时间短，清汁色值低，简纯度高，还原糖破坏少，有利于保持糖浆品质。

我国甘蔗糖厂节能减排技术发展房晓玉;庞秋霞【摘要】节能和减排是糖厂的重要课题，近年制糖工作者在这方面做了大量的工作，取得了良好的效果。

我国2012/13年榨季制糖平均标煤耗对蔗比为4.69%，最好的甘蔗糖厂（集团）标煤耗对蔗比达到3.63%。

通过制糖废水的闭合循环综合利用系统，使生产中工艺用水及非工艺用水得到分类处理和循环利用，实现了生产用水零取水，工艺废水零排放。

本文对糖厂主要工艺过程的节能和减排技术措施进行阐述。

%Saving energy and reducing pollution is an important project for sugar factories. A lot of jobs had been done and good results had been obtained. In 2012/13 crushing season the average standard coal consumption was 4.69% in cane sugar factories in China. In the top sugar factory (group) the standard coal consumption was 3.63%. Because of the closed circulation and integrated use for wastewater in sugar processing, the process water and other water can been heated with classification and used with circulation. The zero water service and zero drainage of wastewater had been achieved in many factories. Sugar yield can be increased 2%(absolute value) and electricity consumption can be increased by 1/3 in the new crystallization process for producing brown sugar by the decreasing temperature method.【期刊名称】《甘蔗糖业》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P59-63)【关键词】甘蔗糖厂;节能减排;压榨;澄清蒸发;煮糖【作者】房晓玉;庞秋霞【作者单位】广东省轻纺建筑设计院，广东广州510080;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316【正文语种】中文【中图分类】TS2480 前言制糖产业在全国节能减排任务中占有很大的比重，特别是关键节能减排技术指标，如耗煤、耗电、耗水、废水排放量、水循环利用率、COD及悬浮物等关键节能减排指标都远落后于国际平均水平。

证明技术上确有必要和使用效果的资料以甘蔗为原料生产蔗糖需经过提汁、澄清、蒸发、煮炼等工艺过程。

甘蔗经过提汁后得到混合汁，混合汁除含大量水分（80~85%）、蔗糖（9-18%）和少量的还原糖（0.3~3.0%）外，还含有少量的有机非糖分和无机非糖分等杂质。

这些杂质主要包括一些无机灰分、胶体物质、含氮物质、无氮有机酸类、色素及有色非糖分、类脂物、淀粉、酶类等，它们的存在对蔗糖的生产是不利的，必须通过澄清除杂后才可进行蒸发和煮炼等操作。

蔗汁澄清工艺的效果是蔗糖产品的质量最主要影响因素，同时澄清工艺的消耗也在整个制糖工艺中占了很大的比例。

因此蔗汁的澄清工艺一直是制糖行业的重点和难点。

在我国现有的工艺中，糖厂常用的澄清剂和澄清方法有石灰澄清法、亚硫酸法、碳酸法、H3PO4法等。

而绝大部分甘蔗糖厂采用亚硫酸法澄清。

亚硫酸法，采用石灰和二氧化硫为主要澄清剂。

混合汁经预灰、一次加热、硫熏中和、二次加热后入沉降器，分离出清净汁和泥汁泥汁经过滤得滤清汁，它与清净汁混合再经加热、多效蒸发成糖浆，再经糖浆硫熏得清糖浆作结晶原料。

亚硫酸法中使用的SO2是我国目前甘蔗糖厂使用的主要澄清剂之一。

SO2是通过燃烧硫磺而得。

在蔗汁中通入SO2后生成亚硫酸，再与石灰形成CaSO3沉淀。

SO2是亚硫酸法清净的主要澄清剂，其作用有两方面：一是生成CaSO3吸附胶体非糖分；二是抑制色素的生成。

糖汁中和时吸收SO2的数量用硫薰强度来表示，在糖厂生产中，常用碘滴定法，以滴定10mL中和汁所耗用的1/64mol/LI2液的体积（mL）数来表示硫薰强度。

若滴定用去的I2液为20mL，即硫薰强度为20mL，则表明中和汁中SO2的含量为2000mg/L或者2.0g/L。

为了提高成品糖的理化指标，亚硫酸法糖厂比过去提高了硫熏强度，很多已超过20mL。

澄清效果虽然好了。

但是卫生指标中的SO2含量偏高了，这就使得像可口可乐等大型的外资企业将我国白糖拒之门外。

环境影响评价案例分析模拟试题及答案解析（12）(1/160)案例题第1题某电解铝厂位于甲市郊区，已经生产10年，现有工程规模为7万t/a电解铝，主要设备为60kA自焙阳极电解槽160台，产量20000t/a；120kA预焙阳极电解槽120台，产量50000t/a。

自焙阳极电解槽含氟烟气采用干法净化回收装置，但由于其设计存在一些问题，电解车间天窗仍有大量无组织烟气排放，氟实际去除率80%。

预焙阳极电解槽电解过程中产生的含氟烟气经密闭集气罩收集后送往干法净化系统，采用氧化铝吸附剂处理，吸附后的载氟氧化铝再回收进入电解槽，氟实际去除率95%。

拟建项目为年产电解铝5万t的预焙阳极电解槽，主要设备为200kA预焙阳极电解槽100台，扩建现有渣场以满足需要；建设项目投产时同时淘汰现有60kA自焙阳极电解槽80台，淘汰产能10000t/a，其他自焙阳极电解槽全部停产。

新建项目含氟烟气也采用氧化铝吸附干法净化系统，氟设计去除率95%以上。

项目建成后，全厂达到年产10万t电解铝的生产规模。

全厂主要废水来自煅烧循环水和生阳极(生阳极指阳极炭块的生产)系统浊循环水系统，经过废水处理站处理后外排地表水系(Ⅴ类水体)，少量的焙烧炉修理时产生的废渣送渣场填埋。

经过2个月的试生产，生产设施、环保设施运行正常，现委托某监测站进行建设项目竣工验收监测。

进行环境影响评价时，监测了6个点位，其中南面500m处A村庄氟化物60%超标，新建工程采用先进的烟气治理措施，同时淘汰老旧设备。

厂外各敏感点预测氟化物浓度都将有不同程度下降并可满足标准，外排氟化物从160t/a减少到108t/a，烟粉尘排放量减少到345t/a，SO2排放量减少到450t/a，可满足地方环保局原分配的450t SO2总量指标。

公众调查时，A 村庄有24个居民反对该项目建设，占调查对象的12%。

[问题]1．该项目竣工验收执行的标准如何确定?2．该项目竣工验收的监测重点包括哪些方面?3．该项目竣工验收的现场调研重点包括哪些方面?4．从验收重点看，该项目存在哪些问题?能否通过验收?下一题(2/160)案例题第2题某菊酯类卫生用药改建项目占地面积25万m2，厂房建筑面积9万m2，厂区绿化面积4900m2。