积垢的起因、成分、分布及防除

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1．积垢起因

蒸发罐加热管内表面上积有沉淀物的起因主要有：

(1)糖汁中非糖分因糖汁浓度增大而沉淀析出。溶解度较小的一些有机酸钙等先析出，溶解度较大的硫酸钙、亚硫酸钙等则后析出。

(2)胶体状态的无机物(如氧化硅、氧化铝等)及果胶等有机物在高浓度或高温下沉淀析出。

(3)糖分及非糖分的分解，经置换而生成溶解度更小的钙盐而沉淀析出。

(4)可溶性钙盐与可溶性碳酸盐发生作用而生成碳酸钙沉淀。但这一作用通常在蒸发前已完成。

(5)生产过程操作条件带来的影响，如蒸发系统在低负荷下运转要比满负荷下运转会引起更快的积垢(由于各罐平均锤度较高、糖汁循环速度较低等促成)。

(6)生产过程控制不当，如蒸发前的饱充或硫漂控制过度，生成酸性的碳酸钙或酸性亚硫酸钙，这些可溶性钙盐在蒸发罐中受热后，分解为溶解度较小的钙盐沉淀。

Ca(HCO₃)₂→CaCO_3H↓（2O+CO₂^/p>

Ca(HSO↓（3)₂→CaSO_4H↓（2O+SO₂^/p>

蒸发前的一些工序中如控制不当，糖汁中会增多引起积垢的非糖分(详见本节的防垢措施)。

2．积垢成分及分布

积垢成分随原料品种、种植及生长条件，清净方法，清净剂组成等的不同有很大差异。由于形成原因较多，因此不同时期、不同效蒸发罐内积垢的成分是变化的。

积垢的主要成分为：碳酸钙、碳酸镁、亚硫酸钙、草酸钙、硫酸钙、硅酸、氧化铝、氧化铁、有机化合物等。其中以碳酸钙、碳酸镁及草酸钙为较多。积垢在蒸发罐中大致分布情况见表5－21。

表5－21 蒸发罐中积垢分布情况

1－铁芯 2－极掌 3－线圈 4－磁轭 5－导磁板 6－铜导管

一些糖厂的试用结果较好。但主要由于磁性和糖汁中分子结构的复杂性，直至目前还不能对这种磁化感应作出科学的肯定，因此有时使用效果不稳定。

(3)加入抑垢剂 这是一种具有高度活性的化合物，它能同垢中的钙盐生成一种可溶性的络合物而起防垢作用。国外一生产试验为加入稀汁及三效罐出汁中，加入量分别为9ppm(对汁重)，三个月蒸发罐无垢。

(4)超声波处理蒸发罐糖汁 高频声波处理糖汁能使其中的晶体变细，不易附著管壁。其方法系将脉冲式超声波发生器与装在罐底的磁致伸缩换能器配合使用连续处理罐中糖汁。一生产性试验表明当磁致伸缩换能器的共振频率为21千赫时，经66个工作日后，发声罐中的传热系数值为不发声罐的1．7倍。

(5)加热管内表面涂防垢剂 例如聚氟烃等树脂，涂层厚度不大于0．05毫米。由于积垢在管壁上的附著力降低，且液体的沸腾作用能将其除去而使积垢难于形成。涂层的操作较复杂且不耐机械刷洗。

不论是酸洗还是上述各种方法的除垢及防垢效果均不十分有效，目前最有效的办法为稀汁经树脂脱钙，可一个生产期不洗罐，且能维持较高的平均生产能力。