甘蔗制糖蒸發(fā)工段糖度儀--前言
作為產(chǎn)糖大國，中國對煮糖結(jié)晶控制的研究剛剛起步：國內(nèi)的幾家做間歇式結(jié)晶罐控制系統(tǒng)的廠家，都是以錘度計(jì)作為現(xiàn)場儀表，通過模擬人工結(jié)晶的操作過程來設(shè)定控制程序。但目前在糖廠應(yīng)用的錘度計(jì)，在高錘度時(shí)難免會(huì)失真，這一問題對于糖業(yè)界來說是一個(gè)難以突破的技術(shù)難題，故會(huì)造成有時(shí)控制不好，會(huì)出現(xiàn)糖膏起偽晶的現(xiàn)象。為避免出現(xiàn)這種情況，調(diào)試人員會(huì)放棄過于靠近易變區(qū)，這也等于放棄了在較高過飽和度下進(jìn)行結(jié)晶，如此一來結(jié)晶率會(huì)有所降低。而煮糖結(jié)晶的主要任務(wù)是在煮糖罐內(nèi)把糖漿（或糖蜜）濃縮到一定的過飽和度，析出符合要求的蔗糖結(jié)晶體和將晶體養(yǎng)大，煮成良好的糖膏；經(jīng)過助晶和用離心機(jī)排除母液，獲得質(zhì)量良好的結(jié)晶砂糖。
“怎樣煮好一罐糖膏”就成為當(dāng)前煮糖工人應(yīng)當(dāng)熟悉并掌握的技能。根據(jù)糖廠經(jīng)驗(yàn)，煮好一罐糖膏的關(guān)鍵性操作，是在煮煉糖膏的過程中控制好母液的過飽和度，使與糖份沉積的速度相平衡。由于現(xiàn)有的儀器尚不能直接指示出糖膏母液的過飽和度，煮糖操作在很大的程度上還要依靠操作者長期積累的操作經(jīng)驗(yàn)。特別是起晶這個(gè)階段，是一個(gè)始終困擾著眾多制糖生產(chǎn)的老大難問題：晶種投放時(shí)機(jī)的把握只能靠人工感覺，所以煮種的質(zhì)量得不到很好的保證，使得廢蜜重力純度很難降低。故而煮糖工人要根據(jù)原料的質(zhì)量和變化，生產(chǎn)過程中設(shè)備和水、電、汽的供應(yīng)情況，隨時(shí)適應(yīng)各種客觀情況，進(jìn)行相應(yīng)的操作。面對總收回率有重要影響的結(jié)晶工段，控制好結(jié)晶工段糖膏母液的過飽和度，自動(dòng)化控制代替人工操作已是迫在眉睫，亟需解決的問題。
甘蔗制糖蒸發(fā)工段糖度儀--技術(shù)介紹
將蔗糖的飽和溶液冷卻或者蒸發(fā)而沒有結(jié)晶析出，這時(shí)溶液中所溶解的蔗糖量多于同溫度時(shí)的溶解度，稱為過飽和溶液。過飽和溶液在平衡狀態(tài)下，可保持長時(shí)間不析出結(jié)晶但并不穩(wěn)定，如果投入少量蔗糖晶體，或加以攪拌、振動(dòng)等，過剩糖分會(huì)析出成為蔗糖結(jié)晶和使已有的蔗糖晶體長大。糖液的過飽和程度用過飽和系數(shù)表示，在不同的過飽和程度下糖液有不同的特性：
<1.0：糖液未飽和，蔗糖晶體被溶解。
=1.0：糖液剛呈飽和狀態(tài)，不會(huì)溶解所存在的晶體，也不會(huì)另生成新晶體。
1.0-1.2：此階段比較穩(wěn)定，糖液未能生成晶核，若有晶核存在可繼續(xù)長大。
1.2-1.3：此范圍的糖液具不穩(wěn)定性，沒有外界條件的影響，則不易立即生成晶核；但一經(jīng)刺激就有可能出現(xiàn)晶核，在有足夠晶核存在的糖膏中，應(yīng)控制在此階段進(jìn)行養(yǎng)育晶體 長大。
1.3-1.4：此范圍可突然生成大量的晶體如控制在此范圍則可大量生成新晶體。
可見，糖液過飽和度的大小對煮糖結(jié)晶過程的影響是至關(guān)重要的。測定和控制結(jié)晶罐里糖膏的過飽和系數(shù)對實(shí)現(xiàn)煮糖結(jié)晶工段的自動(dòng)化控制具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。煮糖操作是根據(jù)實(shí)際需要，利用糖液在不同過飽和度下不同的特性，在煮糖罐里將糖液控制在適當(dāng)?shù)倪^飽和度，使糖液首成晶核，隨之養(yǎng)育成稱為種子或晶種的粒子較大的晶體，再讓它們在適當(dāng)?shù)倪^飽和度下吸收糖液的糖分而長大，這個(gè)過程稱為養(yǎng)晶。通過養(yǎng)晶，糖液中溶解的蔗糖便變?yōu)檩^純凈的蔗糖結(jié)晶體，糖液中含的糖分減少。當(dāng)煮糖完畢，又置于助晶箱一段時(shí)間進(jìn)行冷卻降溫，進(jìn)一步提高糖液的過飽和度，使晶體繼續(xù)吸收糖液的糖分，zui后用分蜜機(jī)將糖液分離，得到均勻整齊的晶體。實(shí)際中常利用過飽和度的三個(gè)代表性的區(qū)域來實(shí)現(xiàn)控制:
1、育晶區(qū)(穩(wěn)定階段)：過飽和度1.0-1.2。
2、刺激生晶區(qū)(中間階段)：過飽和度1.2-1.3。
3、自然生晶區(qū)(不穩(wěn)定區(qū))：過飽和度1.3以上。
蔗糖錘度計(jì)原理是在一定的錘度范圍內(nèi)糖液的錘度和其折射率呈線性關(guān)系,通過測定糖液的折射率可以確定糖液的錘度。對糖液錘度的研究結(jié)果表明,當(dāng)糖液在80.00-82.00Brix時(shí)，開始投放晶種。要控制好在煮中的糖膏保持適合的過飽和度，務(wù)使糖膏自始至終保持在安全養(yǎng)晶區(qū)內(nèi)進(jìn)行煮煉。為此，要充分利用現(xiàn)有的煮糖儀器，提供煮煉過程的參數(shù)。努力使到從起晶到卸糖都能控制在1.1～1.3的過飽和度范圍內(nèi)進(jìn)行。在過飽和度1.15～1.20養(yǎng)晶范圍內(nèi)變化時(shí),過飽和度和折射率均有很好的線性相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0. 9998,能夠達(dá)到工藝過程分析監(jiān)控的要求。然而,在多級連續(xù)化反應(yīng)體系中,不僅存在高錘度的糖膏,還存在母液和氣泡等。在實(shí)際分析過程中為了提高分析效率不可能將這些物質(zhì)分離后再分析,因此,必須研究這些物質(zhì)的存在對于應(yīng)用蔗糖錘度計(jì)測定糖膏母液過飽和度的影響。
甘蔗制糖蒸發(fā)工段糖度儀--介紹
蔗糖錘度計(jì)是21世紀(jì)所的錘度測量儀，由于采用的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)系統(tǒng)，數(shù)字化信號處理和自動(dòng)數(shù)字溫度補(bǔ)償?shù)龋由细咂焚|(zhì)制造工藝，產(chǎn)品即便在惡劣條件下也能連續(xù)穩(wěn)定地工作，而無需任何維護(hù)和備件消耗。在眾多生產(chǎn)企業(yè)均大量使用，運(yùn)行穩(wěn)定。
折光錘度計(jì)能直接安裝在管道或者容器上，進(jìn)行錘度的測量和控制。它能直接顯示出：錘度、折射率、固形物含量等。它的高可靠性和高精度能為用戶的過程控制直接創(chuàng)造價(jià)值。
MPR E-Scan蔗糖錘度計(jì)是一個(gè)微處理器驅(qū)動(dòng)的臨界角濃度儀，因?yàn)椴捎梅煮w式設(shè)計(jì)，將儀器CPU和主要電路板與光學(xué)部分分離，使系統(tǒng)更耐高溫和振動(dòng)、穩(wěn)定性更好、測試更準(zhǔn)確、有效使用壽命更長。它能在即時(shí)顯示產(chǎn)品濃度值和溫度值，同時(shí)將該濃度值/溫度值遠(yuǎn)傳到PLC系統(tǒng)，便于系統(tǒng)集成控制。
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