我国制糖工业科技成果应用于生产实践取得 了不少的先进经验,尤其在上世纪80年代,连 续煮糖罐的研制成功和微机煮糖技术的应用,使 煮糖技术由手工艺式的操作,走向机械化和自动 化。过去我们羡慕外国的糖厂很先进,全厂生产 工人和管理人员寥寥无几,都是自控、程控,自 动化程度很高,我国的制糖行业工程技术人员, 都向这方面努力。
如今,我国糖厂也拥有了连续煮糖罐、有微 电脑控制煮糖,有带搅拌的煮糖罐,而且南海糖 厂发明了煮糖罐中置式搅拌器,个别糖厂煮糖车 间有中心电脑控制室,全厂生产调度中心控制监 测室等等。
“溶剂—超声波协同起晶器”的诞生,更为 我国糖业界增添了光彩,起晶器曾销售到国外的 糖厂,我国还有不少其他制糖设备远销国外。 尽管如此,我国糖厂的技术管理工作仍未达 到要求,还须不断努力总结提高。上世纪80年 代,不少糖厂购置了微电脑控制煮糖,购买了“溶 剂—超声波协同起晶器”,但现在很多都已丢置 了。
笔者认为,超声波起晶器是代替“五一”煮 糖操作法使用的球磨机,是使我们用好微电脑控 制煮糖的配套设备糖厂结晶罐过饱和度检测与控 制系统,是利用绝对压力变送器和温度变送器及 液位计,检测出煮糖罐的真空度、温度、母液纯 度和过饱和度的关系,利用煮糖专用过饱和度计 算尺的参数输人电脑。所以可以不用固定真空,便能自动反映出各参数,这是“五一”煮糖法新 的发展和继续。
该装置的优点与特点,满足了上世纪50年 代创造出来的“五一”煮糖法的要求。
(1)仪器随时直接显示煮制过程中的母液过 饱和度(而其他煮糖控制仪不能显示过饱和度。 只显示某些相关值如电导值,流变值等),使煮 糖过程的控制,更加准确和直观。
(2)仪器准确度高,稳定性好,重现性好, 工作可靠,并容易掌握管理。
(3)适应性强,能适应不同品种的糖膏,不 同的产品要求。不同的原料,可根据需要,设计 不同的控制软件。
(4)整套系统结构比较简单,除阀门外,均 无可动部件,不易损坏,容易维护。整套系统每 年榨季生产期开始,只需调校测试绝对压力变送 器和温度变送器,液位计等部件一经调校好,即 可长时间稳定运行。
(5)煮糖过程的各项主要参数,有自动连续 记录,便于进行检查和分析。
(6)该仪器可独立控制一个煮糖罐,也可以 将几套仪器集中控制和管理。
(7)不需要固定真空,便能进行全晶核起晶 的测罐操作。
现在我们再重温“五一”煮糖法的特点:
(1)用仪器控制煮糖,使整个煮糖过程控制 在最适宜的过饱和度,达到均衡生产,提高收回 和产品质量的目的,减少了人为因素,易于学习, 易于培养人才,而且为煮糖工段的自动化打下基础。
(2)固定真空度,配好底料纯度,定期进行 测罐,找出在当时原料情况和真空度下的起晶点 和溶晶点的温度,起晶点的温度不易判断,常常 因人而异。所以主要是根据溶晶点,然后通过煮 糖专用过饱和度计算尺,来列出不同纯度的底 料,在不同真空度下,不同过饱和度糖液的温度, 便可以完全根据温度计的指示,进行投种和固晶 操作。
(3)投粉固晶是一个比较细致的操作,必须 严格掌握好有关技术条件,才能达到全晶核的目 的。有了微电脑控制装置,便能做到晶核起晶。
(4)过去用瓷缸做的球磨机,来制备粉糊, 现在有了溶剂—超声波协同起晶器,晶种的质量 更好了,制糖粉糊的操作更科学了。但要注意起 晶器的操作和条件,比如有些糖厂发现制出的晶 种,隔天有晶粒棱角溶解现象,可能因加人之稳 定剂和酒精含有水分之影响。溶糖时压力锅糖砂 溶不彻底,晶核发生器也有因搅拌片调校不好, 而致晶核产生快慢多少不一等。笔者近年到过一 些糖厂曾将操作条件作了修改:
①加人制种时的工业酒精,要先用白砂糖制 成饱和酒精,即与“五一”煮糖法球磨机制糖粉 糊的操作一样。
②溶糖的温度可适当提高到105~108 ℃, 压力锅一定要配有搅拌器,使糖砂一定要溶得彻 底,糖液达到温度时,即置于加热炉外,自然冷 却。
③经常检查搅拌叶片,调校与箱体之接触距 离。笔者在云南省看到有些糖厂搅拌片是塑料造 的,应该用合金铜片,有些糖厂的溶糖锅没有配 搅拌器。
④稳定剂可以少放一些,用饱和酒精来代 替,而且制备完毕,每桶晶种糊加人1000~2000mL 饱和酒精稀释,对保存和投人煮糖罐都有利,且人煮糖罐后扩散均匀。
(5)使用仪器、仪表控制投粉,固晶和养晶, 掌握最佳的结晶速度,使晶体能迅速吸收母液中 的糖粉,保持过饱和度在一定的范围内,避免生 伪晶,用仪器控制全部煮糖过程的最佳过饱和 度,便于总结推广经验。
(6)养晶阶段所注人的原料,应使用稀释箱, 物料不含细砂,按照规定条件,控制好糖蜜锤度 和加热温度才人煮糖罐,现在各糖厂都有条件搅 好稀释箱,在进人箱前装糖蜜和热水混和器(不 需动力,螺旋自流或迷宫式,要用不锈钢板制造, 以免停用时生锈,影响产品质量),个别糖厂稀 释箱的热水管经常无热水,靠打蒸汽来溶细砂, 是不恰当的,稀释箱最好装上液位警报器,有触 点温度计控制蒸汽自动阀门,再加个粘稠度计来 指示锤度,使用稀释箱时工人怕麻烦和打泻,故 尽量实现自控。
以上6点在目前的糖厂都可以做到,现在有 了新一代微电脑控制煮糖的装置,“五一”煮糖 法的特点和作用得到提高,煮糖操作不是只能意 会,不易言传,学习费时,操作技术因人而异, 而主要是我们还未能用科学态度,来分辨和总结 操作技术,有了科学的分析和文字的总结,是可 以言传的。煮糖先进操作技术,可以巩固推广, 煮糖人才的培养便比较容易。“五一”煮糖法是 根据蔗糖结晶理论,采用温度计观测仪表,掌握 煮糖各阶段的过饱和度,来控制煮糖操作,使经 验不足的煮糖人员,也能提高操作技术,获得好 的煮糖效果。
上世纪80年代微电脑控制煮糖的装置,主 要是检测仪器未达到要求,个别设备元件未过 关,经常失灵或准确性和灵敏度低,煮糖车间又 未能配备自控仪表维护检查,加上有些煮糖操作工人连糖液过饱和度还未弄清楚,怎能用得好 呢?
上世纪90年代轻工业部广州轻工设计院已 研制成功糖厂结晶罐过饱和度检测与控制系统, 是新一代煮糖微机,广东省科技处组织对该控制 系统在城月糖厂进行查定,使用查定结果达到要 求,以后该煮糖过饱和度电脑控制仪,还准备申 请中国专利产品。据了解城月糖厂9台煮糖罐都 装有该系统,但由于没有装液位计,加上人水、 人料自控设备和管理人员等跟不上,用得不理 想。江门甘蔗化工厂装了2~3台。看来也用得 不理想。因而广丰糖厂扩建时,原设计也配煮糖 过饱和度控制仪,结果没有装。
科技项目鉴定后仍要巩固、提高,要开花结 果,才有效益。煮糖过饱和度控制装置是可行的, 主要由于它的检测仪表(真空度和温度)是比较 准确可靠,安装的绝对压力变送器是进口的,笔 者在城月糖厂曾用水银真空计核对真空度只差 1~2mm。所以只要开榨生产前检查核对过,便可 运行一个榨季,过去使用的国产老式液位计不准 确,曾提出是否改用较先进的超声波,来探测指 示液位会可靠些。城月糖厂没有装液位计,这样养晶阶段的曲线,便要改为用时间作为进程函 数。但用煮糖时间来制订煮糖曲线是不理想的, 每罐糖膏的煮糖时间,受很多因素影响,有人为 的砂粒种子质量和原料纯度,还有蒸汽压力,蒸 发结晶速度等等。只有用起止母液纯度,和液位 的关系,制订煮糖养晶曲线才恰当。不然只能应 用在投粉固晶,如果糖厂仪表力量薄弱,甚至没 有专门仪表工人,煮糖岗位新工人又多,要执行 晶核起晶,可分两步走:即先将每个煮糖罐装上 过饱和度检测装置,只要显示部分。投资不多, 配上稀释箱,并装有液位警报器,温度和锤度自 动控制装置,新的煮糖工人,便可以根据电脑控 制仪,反映出煮糖罐内在煮母液过饱和度的数 字,来指示操作。第二步配备自控部分,要有足 够仪表力量,和控制系统的设备,达到稳妥可靠 才配齐。分两步走,有了稳妥可靠的绝对压力变送器和温度变送器,加上可靠的液位计等先进检 测仪器,任何一间糖厂都能用得上,都可以得到 预期的效果。
糖厂结晶罐过饱和度检测与控制系统,可以 与外国竟争,我们的装置有中国特色,我们煮糖 工程技术人员应发扬传统,今后煮糖岗位,一个 煮糖工人可以控制几个煮糖罐,煮糖工段可以走 向自动化,我们应有信心看到这一天的来临,希 望各位同行互相交流,为制糖事业多做贡献。
2003