在線自動純度分析工作站OnLine-PurityAnalyser

-制糖工業(yè)糖度錘度純度在線連續(xù)監(jiān)測

一、德國SCHMIDT+HAENSCH公司簡介

德國SCHMIDT+HAENSCH (S+H) 公司，自1864年創(chuàng)立以來，作為一家擁有超過160年歷史的家族企業(yè)，始終專注于精密光學(xué)測量儀器的研發(fā)與制造。憑借深厚的專業(yè)知識和持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，S+H已成為實驗室及過程控制儀器供應(yīng)商。在制糖行業(yè)，S+H擁有豐富的經(jīng)驗，為甘蔗糖和甜菜糖生產(chǎn)提供高精度、高可靠性的分析解決方案。OnLine-PurityAnalyser正是S+H在自動化和在線分析領(lǐng)域的杰出代表，它凝聚了S+H在光學(xué)測量、自動化控制和行業(yè)應(yīng)用方面的深厚積累。S+H致力于提供符合國際標(biāo)準(zhǔn)（如ICUMSA）的高性能設(shè)備，助力制糖企業(yè)提升生產(chǎn)效率、優(yōu)化工藝控制并確保產(chǎn)品質(zhì)量。

二、制糖工業(yè)在線自動純度分析工作站OnLine-PurityAnalyser：產(chǎn)品介紹

在線純度分析的重要性與原理

在甘蔗糖和甜菜糖的生產(chǎn)過程中，純度是衡量糖汁和糖漿品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。純度定義為糖分（通常以旋光度Pol表示）占總可溶性固形物（通常以錘度Brix表示）的百分比。高純度的糖汁意味著更少的非糖分雜質(zhì)，這對于后續(xù)的結(jié)晶和精煉過程至關(guān)重要，直接影響最終成品糖的收率和質(zhì)量。

傳統(tǒng)的純度分析通常在實驗室進行，需要人工從生產(chǎn)線上取樣，然后進行稀釋、過濾、測量Brix和Pol，最后計算純度。這種離線分析方法存在滯后性，無法及時反映工藝狀態(tài)的變化，且人工操作可能引入誤差。

德國S+H在線自動純度分析工作站OnLine-PurityAnalyser的設(shè)計目標(biāo)是實現(xiàn)純度測量的自動化和在線化。它直接從生產(chǎn)線抽取樣品，自動進行預(yù)處理和測量，并實時輸出純度結(jié)果。其核心原理是結(jié)合了在線折光測量和在線旋光測量：

●      Brix測量： 利用在線折光儀測量樣品的折光率，并將其轉(zhuǎn)換為錘度（Brix）。

●      Pol測量： 利用在線NIR（近紅外）旋光儀測量樣品的旋光度（Pol）。旋光度與溶液中糖分（蔗糖）的濃度有關(guān)。使用NIR波長可以減少樣品顏色和濁度對測量的影響。

●      純度計算： 根據(jù)ICUMSA標(biāo)準(zhǔn)GS5/7-1(1994)并經(jīng)密度校正的公式，利用測得的Pol和Brix值自動計算純度，考慮溫度和密度對測量結(jié)果的影響，提供了更準(zhǔn)確的純度值。

OnLine-PurityAnalyser在線自動純度工作站

OnLine-PurityAnalyser是德國S+H專為制糖行業(yè)設(shè)計的革命性在線分析系統(tǒng)，它是制糖行業(yè)直接用于生產(chǎn)線的自動純度分析工作站。該系統(tǒng)將復(fù)雜的純度分析過程自動化，實現(xiàn)了對制糖工藝流程中關(guān)鍵點樣品純度的連續(xù)、實時監(jiān)控。

在線自動純度工作站是一個集成的整體系統(tǒng)，通常安裝在溫控防護工業(yè)整體架式機箱內(nèi)（防護等級IP54），以適應(yīng)糖廠復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境。其主要組成部分包括：

●      樣品抽取與預(yù)處理系統(tǒng)： 樣品切換系統(tǒng)可連接多達六路不同的工藝樣品流（如清汁、厚汁、混合汁、粗糖液、糖漿等）。系統(tǒng)自動從選定的工藝管道抽取樣品，并送入樣品處理器進行必要的預(yù)處理，如稀釋和降溫，以滿足測量單元的要求。

●      在線折光檢測單元： 集成S+H高精度在線折光儀，用于連續(xù)測量樣品的Brix值。配備高效的清洗噴嘴，確保棱鏡表面清潔，避免樣品殘留影響測量精度。

●      在線NIR旋光檢測單元： 集成S+H高精度在線NIR旋光儀，用于連續(xù)測量樣品的Pol值。NIR技術(shù)減少了樣品顏色和濁度的干擾。

●      控制電腦（PC）： 系統(tǒng)的控制中心，運行智能化的控制軟件。軟件負責(zé)控制樣品切換、預(yù)處理、測量、數(shù)據(jù)采集、純度計算、結(jié)果顯示、數(shù)據(jù)存儲和輸出。軟件可根據(jù)工藝需求調(diào)整檢測頻次和樣品順序，并執(zhí)行自動清洗和“清零”程序。

●      數(shù)據(jù)輸出與集成： 測量結(jié)果（Brix, Pol, Purity, Temperature）可實時顯示在本地屏幕上，并通過多種接口（如Ethernet, RS232）輸出到糖廠的控制室或DCS/SCADA系統(tǒng)，實現(xiàn)與工廠自動化系統(tǒng)的無縫集成。

OnLine-PurityAnalyser的引入，改變了傳統(tǒng)的純度分析模式。它取代了耗時耗力的人工實驗室分析，顯著提高了測量頻率和數(shù)據(jù)的新鮮度，使得工藝工程師能夠更及時地了解生產(chǎn)狀態(tài)，快速做出調(diào)整，優(yōu)化生產(chǎn)過程。

三、制糖在線自動純度分析工作站主要技術(shù)參數(shù)

德國S+H的 OnLine-PurityAnalyser具有專為在線連續(xù)測量設(shè)計的技術(shù)參數(shù)，確保在工業(yè)環(huán)境下提供可靠的純度分析結(jié)果。

四、OnLine-PurityAnalyser在制糖行業(yè)的典型應(yīng)用

德國S+H在線自動純度分析工作站OnLine-PurityAnalyser是現(xiàn)代制糖廠實現(xiàn)智能化、高效化生產(chǎn)控制的核心設(shè)備，其典型應(yīng)用遍布制糖工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

1.      清汁純度監(jiān)控： 在澄清和過濾工序后，清汁的純度直接反映了凈化效果。在線監(jiān)測清汁純度，可以及時發(fā)現(xiàn)凈化異常，指導(dǎo)操作人員調(diào)整石灰、二氧化碳的加入量或過濾參數(shù)，確保后續(xù)工序獲得高品質(zhì)的糖汁。

2.      厚汁純度監(jiān)控： 在蒸發(fā)濃縮工序后，糖汁變?yōu)楹裰?。在線監(jiān)測厚汁純度，是評估蒸發(fā)效果和為結(jié)晶工序做準(zhǔn)備的關(guān)鍵。純度數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化蒸發(fā)操作，減少糖分降解。

3.      混合汁純度監(jiān)控： 對于甘蔗糖廠，混合汁是壓榨后的汁液。在線分析混合汁純度，可以評估壓榨效率和原料質(zhì)量。

4.      粗糖液純度監(jiān)控： 在粗糖溶解和精煉過程中，監(jiān)測粗糖液的純度，有助于控制溶解和凈化效果，確保進入結(jié)晶工序的糖液純度達標(biāo)。

5.      糖漿純度監(jiān)控： 在結(jié)晶和分蜜工序中產(chǎn)生的糖漿，其純度決定了糖蜜的產(chǎn)量和品質(zhì)。在線監(jiān)測糖漿純度，可以指導(dǎo)分蜜操作，優(yōu)化結(jié)晶過程，提高成品糖收率。

6.      工藝優(yōu)化與自動化控制： OnLine-PurityAnalyser提供的實時、連續(xù)的純度數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)制糖工藝自動化控制的基礎(chǔ)。通過將純度數(shù)據(jù)反饋給DCS/SCADA系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對關(guān)鍵工藝參數(shù)（如流量、溫度、試劑添加量等）的自動調(diào)整，使生產(chǎn)過程始終運行在狀態(tài)，提高生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性。

7.      減少人工干預(yù)與提高效率： OnLine-PurityAnalyser取代了繁瑣的人工取樣和實驗室分析，顯著減少了人工操作，降低了人為誤差，提高了分析效率和數(shù)據(jù)可靠性。實驗室人員可以從日常重復(fù)性工作中解放出來，專注于更重要的任務(wù)。

8.      及時發(fā)現(xiàn)問題與快速響應(yīng)： 每10分鐘一次的檢測周期，使得工藝工程師能夠幾乎實時地了解純度變化。一旦出現(xiàn)異常，可以立即采取糾正措施，避免問題擴大，減少損失。

9.      數(shù)據(jù)記錄與追溯： 系統(tǒng)自動記錄所有測量數(shù)據(jù)，形成完整的歷史記錄，便于進行工藝分析、故障排查和質(zhì)量追溯，滿足ISO等質(zhì)量管理體系的要求。

德國S+H在線自動純度分析工作站OnLine-PurityAnalyser是現(xiàn)代制糖廠提升核心競爭力的重要投資。它通過實現(xiàn)純度分析的在線化和自動化，為制糖企業(yè)帶來了更高的效率、更優(yōu)的工藝控制、更穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和更低的運營成本。