用于通过控制冷却使糖结晶的方法和装置制造方法及图纸

通过在串联布置于结晶容器（１０）中的多个级中将约７８℃至约１２０℃的温度下的饱和蔗糖溶液的连续下降流逐渐冷却而进行结晶的方法，每个级保持蔗糖溶液在预定的温度下结晶，直到达到约２５至４０℃的温度，获得基本上纯的蔗糖晶体。在第一级中将含有糖晶种的悬浮液与１．０５－１．１５的饱和蔗糖溶液共同加入。在本发明专利技术的另一实施方案中，已在容器（１０）的第一级中加入饱和溶液并控制其温度，以获得１．０５至１．１５之间的过饱和度，诱导用作晶种的小晶体的形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过从高温到环境温度的控制冷却使结晶器中所含的饱和糖溶 液结晶的方法和装置，以便在来自所述结晶器的结晶物料进行离心之后获得基本上纯的蔗 糖晶体。
技术介绍
现有技术包括这样的生产方法其中用于获得高纯度和高质量的晶体的原料是糖 浆或多种类型的粗制结晶糖白砂糖、糖B、糖C(magma)、VHP (非常高极化)糖、VVHP (非常 非常高极化)糖和有机结晶糖，或者多种类型的糖和/或糖浆之间的组合。用于由甘蔗生产粗制结晶糖的常规方法充分记载于HONIG(1953)、HUGOT (1969)、 MEADE&CHEN(1977)、MEADE(1963)和 VAN DER POEL 等人(1998)的文献中。在巴西和国外， 由甘蔗生产白糖的常规方法中存在很少的变化。除了某些种类的糖的生产所固有的小的变 化，涉及的单元操作可以在下面进行说明。将手工或机械收割的甘蔗送入工厂中，在此将其 清洁(通过干法或湿法)，然后经过制备过程，在其中将其剁碎并脱纤维，经过提取，它通常 在多级(通常4至6级)对流磨机中进行，其中甘蔗在最后一级中接受由扩散器提供的水 的加入，这在巴西不是很普遍。该初始过程产生甘蔗渣和混合糖汁，将甘蔗渣送入锅炉(中压或高压)中燃烧以 产生蒸汽和电能，将混合糖汁送去处理以产生糖和醇。在联合工厂中，通常约50%的经过加工的甘蔗用于生产糖，50%用于生产醇。用于生产醇的糖汁经过特定的物理化学处理，并与糖的生产所产生的最终排放掉 的糖浆(母液)一起送入发酵容器中。用于糖的生产的混合糖汁在cush-cush型筛(和/或回转筛)中经过甘蔗渣分离 操作，加热到约40°C并传送到亚硫酸化步骤(通常在柱或水力喷射器中进行)，在此通过加 入硫在燃烧器中燃烧所产生的二氧化硫而将其PH值降低到约4. 0-4. 5。在亚硫酸化后，向 糖汁中加入石灰乳(或蔗糖酸钙)，在此将PH值提高到约7. 0-7. 2。然后将用石灰中和的 (或投放石灰后的)糖汁加热到约105°C，然后经过蒸发过程(“闪蒸膨胀”)以除去溶解的 气体，加入絮凝剂(通常是聚丙烯酰胺聚电解质)，然后在静态倾析器(有或没有托盘)中 倾析。该操作也通常称为澄清。由澄清过程得到两股物流沉淀物物流和澄清的糖汁物流。 向沉淀物中加入甘蔗渣(一种“天然过滤装置”)后，向其中加入石灰乳以及任选的聚电解 质，然后在真空旋转式过滤器或压带式过滤器中过滤，从而产生滤饼和过滤的糖汁，将滤饼 用于农业中，将过滤的糖汁再导入工艺中。将获得的澄清的糖汁送到多效真空蒸发器(通 常为具有4或5级的Robert型蒸发器)中蒸发，产生浓度为约65白利度的称为糖浆的浓 缩糖汁。在第一蒸发级中(通常称为预蒸发)放出蒸气，以便在蒸发-结晶操作中、混合糖 汁的加热操作中和醇的生产中的蒸馏操作中使用所述蒸气。将蒸发中获得的糖浆传送到后续的结晶步骤，该步骤在具有两种或多种物料的系 统中在真空卡伦德(calendar)型蒸发结晶器中进行。通常，常规结晶过程花费3至5小时，5将如此获得的结晶物料传送到具有冷却夹套的卧式结晶器中，直到达到环境温度。然后最 终物料在篮式离心机中经过离心循环，在其中用水和蒸汽洗涤晶体，然后进行干燥和装袋 步骤。在离心中获得的排放掉的糖浆再用于蒸煮操作中以获得二级糖(糖B或magma)和 最终的三级糖(糖C或magma)，它们也再循环到一级糖的生产过程中。VHP和VVHP糖的生产过程与白砂糖的生产中所采用的基本相同，不同之处在于在 VHP的生产中不使用亚硫酸化过程。在VVHP生产过程中，除了不使用亚硫酸化以外，还任选 地校正糖汁的磷酸盐水平，并且在必要时向糖浆中加入α -淀粉酶和/或葡聚糖酶，以分别 将淀粉和葡聚糖水解。生产有机糖的过程与白砂糖的生产中所采用的基本相同，不同之处在于在其加工 过程中不加入化学品，并且甘蔗的栽培和糖的生产过程两者均遵循可自持续性原则。在本方法中，作为使用的原料，糖浆、粗制糖(白砂糖、VHP糖、VVHP糖、VVHPC糖、 糖B、糖C和有机糖)溶于水中所获得的溶液及其混合物在本文中概括地称为糖溶液。在详细说明本专利技术的目的之前，重要的是给出进行蔗糖结晶的几种可能性，如下 所述。主要存在三种进行结晶的途径通过等温蒸发、通过闪蒸或通过冷却。在所有这些 形式中，目标是从不饱和区(其中不存在晶体)出发，一直进行到亚稳区(晶体在其中形成 并生长)。在等温蒸发过程中，将溶液蒸发，同时保持蒸气相的恒定的温度，直到获得晶体。 在闪蒸系统中，在可变的压力下进行蒸发从而从溶液中除去溶剂，通常是通过真空并结合 使用降温。最后，通过冷却进行结晶，从较高温度下的饱和溶液开始，将其逐渐冷却到亚稳 区以获得结晶生长，因此不存在蒸发。无论使用哪种进行结晶的途径，获得的晶体在外观方面的质量，例如晶体的 粒度分布均勻性、颜色、纯度、光泽和形态与结晶动力学密切相关。有很多文献详细 论述该问题，例如 Van der Poel (VAN DER POEL, P. H.，SCHIffECK, H.，SCHWARTZ, Τ.， Sugar Technology :Beet and Cane SugarManufacture ( || 7^舌甘胃 || 禾口 胃 || 的制造)，Dr. Albert Bartens,柏林，1998)，Van Hook (VAN HOOK, W. A.，MANT0VANI, G. , MATHALOUTHI, Μ. , Sucrose Crystallization-Science and Technology (蔴 糖结晶-科学与技术)· Dr. Albert Bartens,柏林，1997)，Mersmann (MERSMANN, A. -Crystallization Technology Handbook(结晶技术手册)，Marcel Dekker, Inc, 1995), Mantelatto(MANTELATT0, P. E. -Study on the process forthe crystallization of impure sucrose solutions of sugar cane bycooling，硕 dr 学位论文 _ (PPG—EQ/UFSCAR)，2005)，Nyvlt ( NtVLT, J.， S0HNEL, 0. ； MATUCHOVA, μ. ；BROUL, Μ. ；The Kinetics of IndustrialCrystallization(工业结晶动力学)，Prague Academy, 1985), GiuliettUNiVLT, J.，Hostomsky, J.，Giulietti，Μ. :Crystallization(结晶)，sa〇 Paulo，巴西，IPT/UFSCar，2001)。在所有的结晶器设计中，长久以来强烈需要关于结晶动 力学及其精确控制的知识。几位作者已表明，通过控制结晶动力学，可以获得对颜色、灰 分、淀粉、葡聚糖和还原糖的高水平的去除。例如Mantelatto (MANTELATT0，P. E. -Study on the processfor the crystal本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过控制冷却使糖结晶的方法，其特征在于它包括在串联布置于结晶器中的多个级中，将约７８℃至约１２０℃的温度下的饱和蔗糖溶液的连续下降流逐渐冷却的步骤，每个级保持蔗糖溶液在预定的温度下结晶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】BR 2007-10-16 PI0705181-6通过控制冷却使糖结晶的方法，其特征在于它包括在串联布置于结晶器中的多个级中，将约78℃至约120℃的温度下的饱和蔗糖溶液的连续下降流逐渐冷却的步骤，每个级保持蔗糖溶液在预定的温度下结晶。2.根据权利要求1的方法，其特征在于它包括通过在第一冷却级中冷却蔗糖溶液而诱 导形成籽晶或晶种，以便产生1. 01至1. 20、更优选1. 05至1. 15并且更优选1. 10的过饱和 度。3.根据权利要求2的方法，其特征在于晶种通过蔗糖在其表面上的沉积而逐渐生长， 该蔗糖来自随着蔗糖溶液沿向下方向流动而逐渐冷却的该蔗糖溶液。4.根据权利要求3的方法，其特征在于加热的饱和蔗糖溶液的逐渐冷却在5-50级、更 优选10-20级并且更优选11级中从溶液的初始温度开始进行，直到约20°C至45°C的温度。5.根据权利要求1的方法，其特征在于蔗糖溶液温度由蔗糖溶液的初始温度和最终温 度之差与冷却级的数目之比限定。6.根据权利要求5的方法，其特征在于初始温度为95°C并且最终温度为35°C，条件是 具有以下11个冷却级在第1级中温度为95°c，在第2级中温度为89°C，在第3级中温度 为83 °C，在第4级中温度为77 °C，在第5级中温度为71°C，在第6级中温度为65 °C，在第 7级中温度为59°C，在第8级中温度为53°C，在第9级中温度为47°C，在第10级中温度为 41 °C，在第11级中温度为35°C。7.根据权利要求1的方法，其特征在于蔗糖溶液在每两个相继的冷却级之间经过搅 拌，以便保证晶体生长和分布以及局部温度的均勻性和一致性。8.根据权利要求1的方法，其特征在于，沿着向下的流向，蔗糖溶液逐级经历密度、晶 体百分比和蔗糖从结晶蔗糖溶液中的排出的逐渐升高。9.根据权利要求8的方法，其特征在于沿着向下的流向的密度的逐级逐渐升高使得形 成下降活塞流。10.根据权利要求1的方法，其特征在于每个级中的蔗糖溶液的冷却通过与热交换流 体的间接热交换进行，所述热交换流体在最后一级进料并且通过所述最后一级并向上通过 在前的级的至少一部分进行流通。11.根据权利要求10的方法，其特征在于每一级接收热交换流体的选择性附加供应，以保持程序化温度。12.根据权利要求10的方法，其特征在于热交换流体是环境温度下的水、热水、饱和蒸 汽或过热水。13.根据权利要求12的方法，其特征在于热水具有60至95°C、更优选90-95的温度， 饱和蒸汽或过热水具有约115-130°C的温度。14.根据权利要求13的方法，其特征在于当要在确定的级中保持的程序化温度大于 95°C时，用饱和蒸汽或过热水代替热水。15.根据权利要求2的方法，其特征在于在结晶装置的独立的设备中制备晶种(籽 晶)，并在1. 01至1. 20、更优选1. 05至1. 15并且更优选1. 10的过饱和度范围内引入结晶 装置中。16.根据权利要求15的方法，其特征在于使用的晶种(或籽晶)包含10至55%、更优 选15至35%并且更优选20-25%范围内的质量百分数的晶体。17.根据权利要求1的方法，其特征在于蔗糖溶液具有60至99.8%、更优选77至94% 并且更优选85至92%的纯度。18.根据权利要求1的方法，其特征在于蔗糖溶液通过甘蔗汁的浓缩而获得。19.根据权利要求1的方法，其特征在于蔗糖溶液通过甘蔗汁的浓缩而获得，其中不使用二氧化硫。20.根据权利要求1的方法，其特征在于蔗糖溶液通过粗糖VVHP或VHP或VVHPC或糖 B或糖C(Hiagma)或这些糖的混合物或它们与甘蔗汁的糖浆的混合物的溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE曼泰拉托，
申请(专利权)人：德迪尼基础工业公司，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]