国内制糖企业新设备、新技术的现状及展望
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2007年12月 第4期(总第49期) 广 西 蔗 糖 GUANGXI SUGARCANE&CANESUGAR NO.4.Dec.2O07
文章编号:1007—4732(2007)04—0042—03 国内制糖企业新设备、新技术的现状及展望
林兴盛 (广西机械工业研究院南宁530001)
摘要:Or绍了国内外糖厂使用新设备及新技术的状况,对国内糖厂下一步使用新设备及新技术进行了展望。 关键词:糖厂;新设备;新技术 中图分类号: 24 文献标识码:B
近年来,由于国内糖价一直处于较好水平,农 民种植甘蔗和甜菜热情高涨,国内制糖企业规模不 断扩大,对新设备及新技术的应用积极性大增。以 下是国内制糖企业一些新设备及新技术应用情况 的简介,同时结合当前国际先进制糖企业的设备及 技术现状做一些展望。
1 原料的按质论价及甘蔗糖分检测 首先是原料按质论价,国外部分糖厂对进厂原 料每一车都采样分析糖分,然后根据测出糖分高低 给农民支付相应的价钱。国内目前也有类似采样设 备,但应用的厂家不多,目前仅有广东丰收糖业发 展有限公司等少数几家公司采用。主要是传统的观 念问题。农民怕吃亏,不相信企业单方面测出的糖 分数据,所以只愿意按品种论价。因为品种双方都 能直观辨别。因此按质论价在国内的推广还有很长 的路要走。另外,在甘蔗糖分测定的方法上,国际标 准上已采用湿式裂解法进行分析,该方法快速(Wt 问约3O分钟)、准确、分析结果重现陛好。而国内大 部分制糖企业尚采用传统小型压榨机加蒸煮法(时 间长达2.5小时以上)。随着国际标准的推行,该分 析方法必将取代传统分析方法。国内的英中合资制 糖企业均采用该分析方法,所需的制样设备均从国 外进口。目前国内已有厂家能制造出相应制样设 备,目前在广西的石别糖厂和云南的黎明糖厂、陇 川糖厂应用,反映良好。 收稿日期:2007—09—12 42 2 原料的提汁方法 甜菜的提汁均采用渗出法。六七十年代甘蔗渗 出法在国内曾经有三十多家糖厂应用(如广西伶俐 糖厂)。但目前除了云南怒江糖厂其他国内甘蔗糖 厂均无应用。国际上南非是世界上渗出法糖厂最多 的国家。甘蔗渗出最突出的革新是南非的Tongaat Hulettg公司所推出的低温渗出器一RIVIERE渗出 器,它在环境温度下分三段连续提汁,全过程仅几分 钟,抽出率98%。能耗远比压榨法低。虽然甘蔗渗出 法有优势,但国内糖厂均已配备功能完善的压榨间, 改为渗出法的可能性不大。 在甘蔗破碎方面,国外大都采用高效的汤加撕 解机(如澳大利亚、巴西、南非、印度、泰国等),破碎 度高达9o%以上,破碎后丝状好。国内由于甘蔗纤 维分较低,普遍使用刀式撕解机,破碎度约86%。东 亚集团从澳大利亚引进汤加撕解机用于集团下子公 司如驮卢糖厂,使用效果很好。但进口费用高达250 多万。 在压榨机的驱动方面,瑞典赫格隆公司推出了高 扭矩、低转速液压马达驱动。不需要安装减速箱,可方 便调节榨辊间的运行速度。目前在国内一些糖厂有应 用,反映良好。如广西龙州糖厂、广东华丰糖厂等。
3 澄清方法及设备 澄清方法在国内基本都是亚硫酸法和碳酸法生
维普资讯 http://www.cqvip.com 林兴盛:国内制糖企业新设备、新技术的现状及展望 产耕地白糖。有少数糖厂根据市场需求用石灰法生 产一些原糖。另外柳兴制糖利用德国BMA技术建成 了一套年产30万吨的精糖生产线。还有一些糖业集 团近期要上精糖项目。国际上几乎所有的甜菜糖厂 (主要在欧盟)均用一步法生产精糖。部分巴西、澳 大利亚、泰国和非洲的甘蔗糖厂采用两步法,即用 石灰法生产出原糖,原糖用于出口或进入精糖厂炼 精糖。 近年来在亚硫酸法澄清设备方面最大亮点是 采用单层快速沉淀池。该设备投资省,蔗汁停留时 间缩短50%以上,极大的减少了糖分转化。前几年 英糖、东亚从国外引进但不太适应国情,使用状况 不理想,经过几年的摸索改进,已达到预期使用效 果。国内亦有多家公司制造该设备,在上上糖业、昌 菱糖厂、南康糖厂、雷平糖厂等均已使用,效果良 好。 碳酸法糖厂过滤设备均采用传统压滤机,前几 年曾出现用不锈钢网取代滤布的无滤布压滤机,经 些糖厂使用,效果达不到要求,基本未获推广。无 滤布真空吸滤机由于无洗滤布水污染、滤泥转光度 低等优点在国内亚硫酸法糖厂已占统治地位。国外 更是占绝对统治地位。国内的无滤布真空吸滤机设 备生产商生产的设备已达到国际先进水平,在国内 拥有大量客户,并出口到国外印尼、越南、缅甸等糖 厂。 目前,国内众多生产糖机设备厂家纷纷针对无 滤布真空吸滤机滤汁混浊需回流处理,增加成品含 硫量这一最大缺点进行技术攻关。相继推出多种不 同形式的滤汁处理器,均取得较好效果。如“滤宝” 牌滤汁处理器在广西那彭糖厂、陆屋糖厂、云南孟 连糖厂、黎明糖厂等均使用良好,从滤汁处理器出 来的清汁占滤汁量70%以上,可直接用于蒸发。由 于无滤布真空吸滤机滤汁不需重回混汁箱重新硫 熏,显著降低白砂糖的含硫量。彻底解决了无滤布 真空吸滤机的最大问题。 4 蒸发和煮糖 目前国内糖厂绝大多数采用五效真空蒸发系 统,人工操作阀门控制液位以及靠经验观察视镜中 糖浆挂壁状况来控制末效糖浆锤度。国内也有某些 糖业集团(如东亚)在进行蒸发自动化方面的尝试。 国外如英国的Wissington糖厂采用的是七效降膜式 蒸发,蒸发效率更高。在控制方面普遍采用自动化 控制。通过锤度检测仪器检测末效锤度,各个蒸发 罐安装的压力变送器检测液位信号发送至服务器进 行分析,再由服务器向各个蒸发罐的自动阀门发出 执行信号来控制阀门开度,从而实现各个蒸发罐的 液位控制及末效糖浆锤度控制。随着人力成本的逐 渐上升和自动化元器件价格的不断下降,加上生产 需要更稳定的控制。自动化蒸发一定会在国内广泛 应用。 在煮糖方面,国内普遍使用人工控制的间歇式 结晶罐进行煮糖,随着糖厂规模愈来愈大,大容量的 平鼓式结晶罐(50~120 M ),得到大量应用。随着罐 体容积不断增大,糖膏依靠自然循环进行结晶已不 能满足良好对流的生产要求,有必要在大容量结晶 罐中增加机械式强制循环装置。增加该装置不仅可 以大量缩短煮糖时间,容易起晶且晶粒整齐、均匀。 还由于对流增强可降低使用蒸汽级别,从而达到节 能降耗的目的。目前国内使用的类型有顶置型和底 置型,国外普遍使用顶置型,顶置型由于传动轴相对 细长,容易晃动造成真空泄漏,对安装要求高。底置 型的最大缺点是安装位置和放糖阀位置互相干涉, 密封损坏不好维修。在解决了长轴跳动和密封等技 术难点之后,国内也以顶置型为主。目前许多糖厂 已在结晶罐中安装机械式强制循环装置。 国外的煮糖设备除了用间歇式结晶罐外,在英、 法及南非、澳大利亚等国的制糖企业还采用连续结 晶罐。同样国外亦普遍采用自动化煮糖,主要原理 是通过收集人工煮糖的参数用计算机优化成最佳曲 线,然后根据曲线发出指令控制各个阀门开度来达 到自动煮糖目的。最后根据结晶罐机械式强制循环 装置的电机电流变化来判断糖膏的锤度是否达到放 糖锤度。国内糖厂对自动化煮糖兴趣浓厚,目前明 阳糖厂、东亚糖业都在做自动煮糖的尝试。另外一 些高校如华南理工大学也做了诸如此类的研究。
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维普资讯 http://www.cqvip.com 林兴盛:国内制糖企业新设备、新技术的现状及展望 目前,国内糖厂蒸发和煮糖抽真空系统主要分 为两类:一是使用水喷射冷凝器;二是使用隔板式 冷凝器加水环真空泵。前者的优点是:结构简单,操 作方便,容易维护;缺点是:使水量大,调节困难。后 者的优点是:用水量比前者少20%~25%;缺点是: 结构总体比较复杂,投资费用大,操作繁琐,设备的 维修维护比较麻烦。两者各有优缺点,国内的糖厂 大部份都是使用前者。东亚集团从国外引进印度式 的多重喷射冷凝器集两者之优点,使用效果较好。 国内目前已有厂家研制成功,在广西那彭糖厂、雷 平糖厂等使用。 5 助晶和分蜜 助晶箱国内无太多改变,基本都是容积增大而 已。水冷式的助晶箱基本都不通水,当成气冷式使 用。英糖的石别糖厂引进国外普遍使用的立式连续 助晶箱,使用效果一般。未能在国内大量推广。 分蜜设备尤其是甲糖分蜜机近年来新产品层 出不穷,从最先进的全自动变频调速的刮刀分蜜机 到完全手动的重力卸料离心机均在应用。由于全自 动变频调速的刮刀分蜜机十分昂贵,限于经济原 因,一些规模较小的糖厂选择将已存在的传统手动 的重力卸料离心机加装PIE和气缸等自动控制执 行系统进行改造,降低操作人员劳动强度。但大型 的全自动变频调速的刮刀分蜜机相对这些传统分 蜜机来说优势明显。如在生产自动化、处理能力、节 能降耗、筛糖质量、洗水用量、甲原甲洗纯度差各个 方面都有不可比拟的优势。国际品牌如英国的 BRODBENT、德国的BMA和BWS、日本的TSK均有 各自顶级产品在国内使用,国内品牌如苏氏、上化、 广重、甘工大也纷纷推出自主品牌的大型全自动变 频调速的刮刀分蜜机,在国内市场也占据重要份 额。值得一提的是国际品牌为降低成本,在保证产 品质量的情况下与国内企业合作生产。如英国 BROADBENT与广西企业合作生产其最先进的c系 列分蜜机,核 fl,转动部件及控制程序由英国进口, 质量保证达到原厂出产水平,同样能免打蒸汽。价 格只有原装进口机的75%。目前已有广西的百色糖 厂、廖平糖厂、雷平糖厂、龙州糖厂使用。 至于用于乙、丙糖的连续分蜜机除了向大型化 发展外,其技术并无更大突破,国际分蜜机制造企业 与国内比无明显优势,国产连续分蜜机完全占据该 市场。
6 成品糖的包装 国内成品糖的包装已实现自动化或半自动化。 从包装规格来看大多数制糖企业采用50kg/包规格 进行包装,也有一些企业如柳兴、上上等做民用的小 包装(5OOg/ ̄),另外还有如明阳糖厂为满足可口可 乐公司做的大包装(1000kg/ ̄g)。国际上包装则五花 八门,如英国既有类似国内的各种包装,还有更小的 用于咖啡用糖包装(20#包)及散装(可直接用专用 车辆一次拉30吨)。另外,英国等西方国家还直接出 售蒸发后糖浆(即液体糖),同样是散装,直接用专用 车辆送至用糖企业。
7 糖厂的综合利用 国内糖厂目前最大的综合利用是蔗渣造纸或制 成碎粒板以及废蜜制酒精。各大糖业集团(如南糖、 南华、东亚、凤糖、贵糖、东糖等)均已建或在建或即 将建相配套的用蔗渣作原料的纸厂。在这方面中国 可以说是领先于世界。还有利用废蜜造酒精,前几 年由于废蜜酒精的废醪液无法处理,造成环境污 染。很多糖厂关停酒精生产线,直接买废蜜给其他 公司做味精、酱油、动物饲料等。近两年试验用酒精 废醪液直接喷施于蔗田,不仅解决了酒精废醪液污 染的问题,还能让甘蔗增产。因此,糖厂利用废蜜造 酒精有重新复兴之势。并且还可进一步制造车用燃 料乙醇,这符合国家倡导的燃油替代大方向。另外 国内还将有制糖集团利用废蜜做酵母,如湘桂集团、 南华集团等。滤泥做复合肥或直接卖给蔗农做肥料 也是国内糖厂的普遍做法。在白糖的深加工方面, 广西大学开发的低聚糖具有促使人体的有益菌群双 歧杆菌迅速增殖,抑制有害菌的生长,减少肠道内致 癌物和促进有害代谢物的排泄,对提高人体免疫力、 改善肠道功能、防治便秘和降低血脂(下转第31页)