Технология производства сахара и сахарной свеклы


	Загрузить архив:
	Файл: 240-0084.zip (25kb [zip], Скачиваний: 135) скачать

1.ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

1.1.П Р И Е М К АС А Х А Р Н О ЙС В Е К Л Ы

Производство сахара-песка на свеклосахарныхзаводах осу-

ществляется по типовымтехнологическимсхемам или по схемам, к

ним приближающимся.Типовыетехнологические схемы разрабатываются

на основе современных достижений науки и техники при условиипо-

лучения вырабатываемого продукта высокого качества.Для выполнения

отдельных операций в технологическойсхемеприменяется типовое

технологическое оборудование.

При уборке и транспортировке свеклы кроме зелени, прилипшей к

свекле, к ней примешиваются мелкие и тяжелые примеси. При приемке

сахарной свеклы на завод,сырьевая лабораторияпроводит анализ

получаемой свеклы.Технологическоекачество сахарной свеклы ха-

рактеризуется рядом показателей,из которыхосновными являются

сахаристость и чистота свекловичного сока свеклы,они взаимосвя-

заны: с увеличением сахаристости повышается и его чистота.

Приемку сахарной свеклы,отбор образцов, определение загряз-

ненности и сахаристости проводят в соответствиистребованиями

ГОСТ 17421-82"Свекла сахарная для промышленной переработки.Тре-

бования при заготовках ",договора, контракциииинструкции по

приемке, хранению и учету сахарной свеклы.

Корнеплоды кондиционной сахарной свеклыдолжнысоответство-

вать следующим требованиям:

физическое состояние не потерявшие тургор

цветушные корнеплоды,% не более 1

подвяленные корнеплоды,% не более 5

корнеплоды с сильными механическими

повреждениями,% не более 12

зеленая масса,% не более 3

содержание мумифицированных, подмороженных, загнивших корнеп-

лодов не допускается.

Партии свеклы осматриваются, делятся по категориям, взвешива-

ются вместес транспортом.Проводится определение общей загряз-

ненности, а затем на полуавтоматической линии УЛС-1-сахаристости.

1.2.Х Р А Н Е Н И ЕС В Е К Л Ы

После проведения технологической оценкисахарнойсвеклы,она

поступает на хранение.Корнеплоды укладывают в кагаты на предва-

рительно подготовленном кагатном поле.Корнеплоды сахарной свек-

лы - живые организмы, в которых протекают процессы дыхания, а при

неправильномхранении может происходить прорастание и загнивание

корнеплодов сахарной свеклы.

Прорастание характеризуется отношением массы ростков кмассе

всей свеклывобразце.Прорастание начинается через 5-7 суток

после уборки при повышенной температуре и влажности. Корнеплоды,

находящиеся в кагате,прорастают неравномерно: в верхней части в

2 раза больше,чем в нижней. Прорастание - отрицательное явление,

так какведет к потерям сахарозы,в связи с усилением дыхания и

увеличения выделения теплоты. Интенсивнее прорастают корнеплоды в

невентилируемых кагатах, и те, на которых остались ростовые почки.

Для борьбы с прорастанием удаляют верхушки головки корнеплода

при уборкеи обрабатываюткорнеплодыперед укладкой в кагаты

1%-ым раствором натриевой соли гидразида малеиновой кислоты (3-4л

на 1т свеклы).Если головка свеклы низко срезана, или она слегка

подвялена, то при укладке в кагаты используют 0,3%-ый раствор пи-

рокатехина (3-4л на 1т свеклы).

Микроорганизмы в первую очередь развиваются на отмерших клет-

ках, механическиповрежденных,подмороженных и увядших участках

корнеплодов, затем поражаются живые,но ослабленные клетки. Поэ-

тому важнымусловием предохранениясырья от порчи является его

целостность. Необходимо создать благоприятные условия для защит-

ных реакций в ответ на механические и другие повреждения.

Для подавления жизнедеятельностимикрофлоры накорнеплодах

применяют 0,3%-ый раствор пирокатехина, 18-20%-ый раствор углеам-

миаката (2-2,5% на 1т свеклы), препарат ФХ-1(1-1,5% к массе обра-

батываемой свеклы).ФХ-1представляет собойсуспензию свежего

фильтрационного осадка=1,05-1,15г/см, обработанного свежей

хлорной известью(1,5% к массе свеклы).

Большое значение имеет температура и влажность какдляпро-

растания, так и для развития микроорганизмов. Поддержание темпе-

ратуры 1-2 С,газовогосостава воздухавмежкорневом прост-

ранстве, влажности с помощью принудительного вентилирования кага-

тов, ликвидация очагов гниения способствуют сохранению корнепло-

дов сахарной свеклы от гниения, прорастария.

Минимальные потери сырья обеспечивают хранение егонакомп-

лексных гидромеханизированных складах.

Гидромеханизированные склады с твердым покрытием, оборудован-

ной системойгидроподачи и вентилирования позволяют резко сокра-

тить потери свекломассы и сахара,но и значительно повыситьэф-

фективность использованиявсегокомплекса технических средств и

операций при разгрузке, складировании, хранении и подачи свеклы в

переработку.

Механизированные способы возделывания и уборки сахарной свек-

лы привели к тому, что значительно увеличилась ее загрязненность.

За последние годы загрязненность приемногосырьяв среднемпо

России составила 14-16% , в отдельных случаях, превышая 30%.

В поступающей свекле содержится земля,травянистые примеси,

ботва и свекловичный бой, которые, попадая в кагат, уплотняют его

пространство,ухудшают аэрацию.Кроме того,попавшие в кагат ме-

лочь и бой легко поражаются микроорганизмами,тем самым

способствуя массовому гниению сырья.

Одно из радикальных средств снижения загрязненности - гидрав-

лический способ очистки корнеплодов и последующее их хранениев

мытом виде. Хорошие результаты обеспечивает установка на буртоук-

ладочной машине устройства для выдувания сорняков,ботвы и соло-

мы. Нанекоторых сахарныхзаводах в настоящее время используют

способ очистки свеклы с помощью грохотов-очистителей с дальнейшим

извлечением свекломассы из отходов очистки.

1.3.П О Д А Ч АС В Е К Л Ы ВЗ А В О Д.

При уборке и транспортировке свеклы кроме земли,прилипшей к

свекле, к ней примешиваются легкие и тяжелые примеси - ботва, со-

лома, песок, шлак, камни и даже отдельные металлические предметы.

В случаепопадания этих примесей в свеклорезку,ножи тупятся и

повреждаются, что ведет к ухудшению качества свекловичнойструж-

ки. Для получения стружки высокого качества необходимо более пол-

но отделять от свеклы легкие итяжелыепримеси. Дляэтогопо

тракту подачисвеклыв завод устанавливают соломоботволовушки и

камнеловушки(1.), песколовушки(1. ).

Поступающая назавод свекланакапливается в железобетонной

емкости,называемой бурачной (1. ) и располагающейся рядом с

главным корпусомзавода.Главный гидротранспортерразделен на

два участка: нижний (1. ) и верхний (1. ).В начале нижнего

участка, заглубленного в землю,устанавливают песколовушку боль-

шой вместимости. После нее свекловодяная смесь проходит через со-

ломоботволовушку (1. ) и камнеловушку (1. ), где освобождает-

ся от легких и тяжелых примесей и центробежным насосом подается в

желоб верхнего участка гидротранспортера.

В верхнем гидротранспортере свекловодяная смесь повторно очи-

щается с помощью ботвосоломоловушки и камнеловушки от примесей.

На нижнем гидротранспортере устанавливают четырехвалковую со-

ломоловушку для более эффективного улавливания легких примесей, а

на верхнемгидротранспортере- двухвалковуюдляконтрольного

улавливания легких примесей. Грабельные цепные ловушки улавливают

до 20%легких примесей,но они должны находиться в отапливаемом

помещении, так как зимой может произойти обмерзание грабель, поэ-

тому лучше принять ротационные.

Для улавливаниятяжелых примесей в нашей схеме мы предусмат-

риваем две камнеловушки модернизированные АТП-М. Еедостоинства

заключаются в том, что она не требует дополнительного расхода во-

ды для отделения тяжелых примесей от свеклы, потребнаямощность

для привода незначительна.

Для нормальной работысоломоловушек,камнеловушек, свекло-

насосов и свекломоек необходимо регулировать количество поступаю-

щей свеклы погидротранспортерув завод.Наиболеенадежнымии

простыми механизмами, регулирующими подачу свеклы являются шибер-

ные затворы(1.).Правильное размещение регулирующих механизмов

на трактеподачи играет существенную роль в качественной работе

свекломойки.

Свеклу из нижнего гидротранспортера в верхний поднимают с по-

мощью электронасосного агрегата ДН-ПНЦ-3х20(1.).Подьемсвеклы

осуществляется на высоту 20м.

Перед поступлением свеклы на мойку важно как можно полнее от-

делить транспортерную воду и примеси от нее.Это осуществляется на

дисковых(1. ) и ротационных(1. ) водоотделителях.

На ротационныхводоотделителях,установленных до свекломо-

ек,от массы свеклы вместе с транспортерной водой отделяются кам-

ни, песок,обломки и хвостики корней,а также частично ботва и

солома. Для того,чтобы повторно использовать воду для транспор-

тировки свеклы, ее необходимо очистить и осветлить.

Чтобы обломки и хвостики свеклы направить в производствоили

использовать накорм скоту,их необходимо уловить.Это произво-

дится на установке,состоящейиз хвостикоулавливателя(1.)и

классификатора (1. ) КХЛ-6.Хвостики, бой свеклы и легкие при-

меси изхвостикоулавливателясортируют вспециальном устройс-

тве.Хвостики и кусочки свеклы скатываются из устройства в специ-

альную мойку для боя и хвостиков, а ботва, черешки листьев и мел-

кие кусочки свеклы поступают на транспортер и далее в жомохрани-

лище или на реализацию.

Отсортированные хвостикии бой свеклы из свекломойки насосом

подают в открытый лоток ишнеком-водоотделителемнаправляют на

элеватор, которым вместе со свеклой транспортируют к свеклорезкам.

Такой тракт подачи наиболее эффективен,так какздесь наи-

больший эффектотделенияпримесей от свеклы,наименьшие потери

свеклы при очисткеитранспортировкеи непроисходитпотерь

хвостиков и боя, которые в противном случае составили бы примерно

3%.

1.4. М О Й К А С В Е К Л Ы.

Количество прилипших ксвекле загрязненийсоставляетпри

ручной уборке (1-3)% от массы свеклы и при поточной механизирован-

ной уборке комбайном (10-12)%. Микроорганизмы заносятся с почвой,

оставшейся на корнях свеклы.

Следовательно, свеклу необходимо отмыть от прилипшейкней

почвы, во-первых, для предохранения ножей в резке от их притупле-

ния и,во-вторых, для предупреждения загрязнения диффузионного

сока.

Свекла частичноотмывается отприставших к ней примесей в

гидравлическом транспортере исвеклоподъемныхустройствах. Для

окончательной очистки свеклы от загрязнений и дополнительного от-

деления тяжелых и легких примесей применяются свекломойки.

Земля и глина лучше всего отмываются при трении корнейдруг

о друга. Поэтому в начальной стадии мойки свекла должна находить-

ся в скученном состоянии, т.е. вначале происходит отмывание свек-

лы в барабаннойсвекломойке типа Ш25-ПСБ-3 ( ). Принцип работы

свекломойки заключается в том, что свекла в барабане не отмывает-

ся от грязи водой, а грязь оттирается от свеклы в суспензии опре-

деленной плотности.Степень отмывания земли отсвеклыдо 70%.

Расход свежей воды до 30% к массе свеклы. Преимущество свекломоек

барабанного типа заключается в том, что эффективность при очистке

сильно загрязненнойсвеклыболее высокая,постоянное удаление

примесей, низкий процент повреждения свеклы.В комплексе с бара-

банной мойкойработает ополаскиватель Ш25-ПОС-3.

После барабана свекла поднимается в ополаскиватель.Из него

свекла поднимаетсядвумяшнеками. Внизу ополаскивателя имеется

камнеловушка. Всплывшие в ополаскивателе легкие примеси удаляются

ситчатым транспортером. После ополаскивателя свекла дополнительно

очищается в гидрокамнепескоулавливателе.

После барабанной свекломойки и ополаскивателя свекла поступа-

ет в корытную свекломойку ( ) типа Ш1-ПМД-2. Свекломойка состо-

ит изотделения снизкимуровнем воды и отделением с высоким

уровнем воды.

В первой части отделения мойки с низким уровнем воды проис-

ходит интенсивное механическое удалениеповерхностных загрязнений

свеклы при недостатке воды, во второй части этого отделения свек-

ла частично отмывается при наличии незначительного объема воды.

Вовтором отделении при наличии избытка воды завершается отмыва-

ние свеклы и отделение примесей.

Чистая свеклавыводится шнековымиконвейерами,в верхней

части которых установлены форсунки для подачи чистой хлорирован-

ной воды для ополаскивания свеклы ( ).

Потери сахара в транспортерно-моечной водезависятотка-

чества свеклыи времени года.До наступления морозов размер по-

терь определяется в зависимости от качества свеклы, доставляемой

железнодорожным транспортом,и находится в пределах (0.17-0.35)%

отмассы свеклы.

Чтобы потери сахара были в допустимых пределах,необходимо,

чтобы температура воды при мойке здоровой свеклыбылане более

(15-18)5о0С, а при мойке мороженой свеклы была такой, чтобы свекла

не смерзлась в аппарате.В случае повышения температуры воды по-

тери сахара увеличиваются.

Поступающая в свекломойку вода должна содержатьминимальное

количество микроорганизмов.

После отмывания свеклы,вода от свекловодяной смеси отделя-

ется надисковых водоотделителях.

Отмытую свеклу из свекломойки элеватором, после которого ус-

тановлен контрольныйленточныйтранспортер с подвесным электро-

магнитным сепаратором ( ),направляют в бункер перед свекло-

резками ( ).

Для удаления из массы свеклы ферромагнитных примесей, неуло-

вимых на предыдущих стадиях очистки, применяются электромагнитные

сепараторы типа ЭП2М.

Наличие двухсвекломоек в моечном отделении необходимо для

более высокого эффекта отмывания свеклы от загрязнения, и для по-

вышения чистоты диффузионного сока.

1.5. П О Л У Ч Е Н И Е С В Е К Л О В И Ч Н О Й

С Т Р У Ж К И И Д И Ф Ф У З И О Н Н О Г ОС О К А.

Для учета количества свеклы,поступающей напереработку в

свеклосахарный завод, она взвешивается. Взвешивание свеклы произ-

водится на автоматических порционных весах ( ).

Для извлечения сахара из свеклы диффузионным способом свекле

необходимо придать видстружки.Процесс получениястружкииз

свекловичного корня осуществляется на свеклорезках ( ) при по-

мощидиффузионных ножей, установленных в специальных рамках.

Производительность диффузионной установки и содержание саха-

ра в обессахаренной стружке в очень большой степенизависитот

качества стружки.Свекловичная стружка, получаемая на свеклорез-

ках в настоящее время,может быть желобчатой или пластинчатойв

зависимостиот типа диффузионного аппарата. Толщина нормальной

стружки составляет (0.5-1) мм. Поверхность ее должна быть гладкой

без трещин.Слишком тонкая стружка нежелательна, так как она де-

формируется,сбивается в комки и ухудшает циркуляцию сока в диф-

фузионных установках. Качество свекловичной стружки принято опре-

делять длиной ее в метрах в навеске массой 100 г. Хорошим показа-

телемкачества стружки может являться температура и давление на

слой.

Для получениякачественной свекловичной стружки на центро-

бежных свеклорезках необходимо, чтобы свекла в процессе изрезыва-

ния с достаточным усилием прижималась к поверхности ножей и внут-

ренней поверхности барабана.Для центробежных свеклорезок с диа-

метромбарабана 1200 мм при скорости резания 8.2 м/с давление на

внутреннюю поверхность барабана около 40 кПа.

На центробежных свеклорезках при нормальных условиях эксплу-

атации получают стружку наилучшего качества, при этом расходуется

наименьшееколичество ножей на изрезывание 100 т свеклы по срав-

нению сдругими конструкциямисвеклорезок. Производительность

свеклорезок можно регулировать изменением частоты вращения ротора

или количеством работающихножей.При переработкеволокнистой

свеклы диффузионныеножичасто забиваются волокнами и получить

стружку хорошего качества невозможно.Для очистки ножей применя-

ется продувка их паром или сжатым воздухом с избыточным давлением

0,7 МПа.После того, как свекла была изрезана в стружку, стружка

по ленточному транспортеру ( ) направляется к диффузионному

аппарату ( ), предварительно производятвзвешивание стружки

ленточными весами ( ).

1Диффузией0 называется извлечение из сложного по своему соста-

ву вещества, с помощью растворителя.

В механизированных диффузионных аппаратах непрерывного дейс-

твия свекловичнаястружка и диффузионный сок находятся в непре-

рывном противоточном движении.

Важнейшее требование, предъявляемое к диффузионным аппаратам

- это строгое соблюдение принципа противотока сока и стружки при

равномерном заполнении всего аппарата.Хорошая работа диффузион-

ного аппаратавозможнатолько настружкевысокого качества.

Стружка не должна перемешиваться в ходе процесса,а лишь переме-

щаться, если в аппарате имеются транспортирующие устройства. Для

получения диффузионного сока высокого качества в аппарате следует

поддерживать определенную температуру, а длительность диффундиро-

вания должна быть оптимальной.

Диффузионный процесс необходимо осуществлять приотсутствии

воздуха, таккак при доступе воздуха диффузионный сок сильно пе-

нится, в нем усиленно развиваются микроорганизмы, вызывающие кор-

розию стенок аппарата. Потери сахара в процессе диффузии не долж-

ны превышать установленных норм, а потери тепла должны быть мини-

мальными. Диффузионныеаппараты не должны быть сложными в обслу-

живании и ремонте.

Достоинствами наклонных диффузионных аппаратовявляются:

компактность, удобство в обслуживании, относительно низкие потери

сахара в жоме, низкая откачка, возможнось автоматизации работы.

К недостаткамотносятся следующиепараметры:измельчение

стружки притранспортировке,разные порции стружки находятся в

разное время в аппарате,причиной этого является неэффективность

транспортирующих органов.

Основные технологические показатели наклонного диффузионного

аппарата:

Длина 100 г стружки 9-12 мм

Потери сахара в жоме 0,3% к массе свеклы

Откачка сока 120% к массе свеклы

Время пребывания стружки в аппарате70-100 мин.

Температурный режим

по камерам в аппарате,5 о0С68;70;72;68

Более жесткий температурный режим ваппаратах непрерывного

действия вызвалприменениеболее грубой стружки и необходимость

подавления микробиологических процессов. Для регулирования темпе-

ратуры применяютводудля экстракциистружкис t=705o0Cи pH

6,2-6,5. Повышение микробиологических процессов повлекло за собой

неучтенные потери сахара и коррозиюаппаратов.

При соблюдении оптимального технологического режима,в пер-

вую очередьтемпературы, когда деятельность микроорганизмов по-

давлена, неучтенные потери не превышают 0,13%кмассе свеклы.

Когда режимнарушен, илипоступаетсвекла низкого качества с

большим содержаниемобломков,зараженной бактериями,грибами;

жизнедеятельность микроорганизмовинтенсифицируетсяи неопреде-

лена, потери сахарозы возрастают до 0,5% и более, что отрицатель-

но сказывается не только на работе диффузионной установки, нои

на работе всего завода,так как каждая из 0,1% неучтенных потерь

сахарозы приводит к снижению выхода сахара на (0,2-0,25)% к массе

свеклы.

Так как в головной и хвостовой частях аппарата частобывает

температура605о0Си ниже, то для подавления микрофлоры в точку,

расположенную на 1/4 активной длиныдиффузионногоаппарата, от

местаподачи свежейводы,через каждые два часа вводят 40%-ый

раствор формалина (10л на 100 т свеклы).

Для достиженияболее длительногодействияантисептика и

уменьшения егорасхода,эту дозуформалина можно разделить на

несколько частейи вводить одновременно и быстро в разные точки

диффузионного аппарата.

На диффузии сахарозы переходит на 98%в диффузионныйсок,

солей кальцияна 80%,солей натрия на 60%,белковых веществ на

30%.

Выходящий издиффузионного аппарата свежий жом прессуют до

содержания сухих веществ 22%, что дает возможность возвращать жо-

мопрессовую воду на диффузию.

После диффузионной установки жом направляется на двухступен-

чатое прессование. Послепервой ступени наклонных прессов ( )

СВ=12%, жом направляется либо на вторую ступень прессования до

СВ=22% ( ), либо - на реализацию свеклосдатчикам.

После второй ступени прессования жом направляется вотделе-

ние высушивания в барабанныхжомосушках до СВ=87%.

Жомопрессовую воду перед возвращением в диффузионный аппарат

подвергают очистке: фильтрации, тепловой стерилизации и т.д. Схе-

ма работает следующим образом.Жомопрессовая вода через мезголо-

вушку поступает в сборник исходной воды и оттуда насосом подается

в одноходовой пароконтактный подогреватель I ступени ( ), где

нагревается паром самоиспарения отработанной воды.Из подогрева-

теля вода проходит через гидрозатвор свысотойстолба жидкости

около 9ми поступает в одноходовой пароконтакный подогреватель

II ступени ( ), где вторичным паром IV или III ступени выпар-

ной установки подогревается до температуры (85-90)5о0С. Из подогре-

вателя вода поступает в цилиндрический отстойник ( ), где в

течении (10-12) мин осветляется,стерилизуется и направляетсяв

охладитель ( ). Очищенная жомопрессовая вода, охлажденнаядо

(70-75)5о0С, поступает в сборник жомопрессовой воды ( ).

Использование аммиачныхконденсатов в качестве питательной

воды весьма выгодно. Но для того, чтобы использовать ее на диффу-

зии, ее необходимо подготовить.

Для нашей технологической схемы мы предусмотрели схему под-

готовки питательной воды на диффузию, разработаннуюпрофессором

кафедры технологиисахаристыхвеществ ВГТАА.И.Громковскими

В.Е.Апасовым, которая была применена на Добринском сахарном заво-

де. По этой схеме барометрическая вода из сборника ( ) насосом

( ) подается в дефекосатуратор, где повышают pH воды до 11-

11.5. Вконтрольный ящикдефекосатуратора подается аммиачная и

жомопрессовая водыиз сборников ( ) и ( ). Затем смесь

барометрической, аммиачной и жомопрессовой вод поступает в сульфи-

татор I ступени ( ), потом в сульфитатор II ступени ( ),

в результате чего pH воды снижается до 6-6.5.Далеесульфитиро-

ваннаядобавочная вода подогревается в пароконтактном подогрева-

теле ( ) до температуры 75-855о0С и аэрируется передпопаданием

в сборник питательной воды на диффузию ( ), в котором она име-

ет следующие параметры:pH=6-6,5;t=705о0С.Подготовленнаявода

поступает на диффузию.

Удаление аммиака осуществляется продуванием аммиачной воды в

течение 12-15 мин диспергированным воздухом.

При переработкесвеклы пониженного качества аммиачные кон-

денсаты обрабатывают ортофосфорной кислотой, которая осаждает ио-

ны железа, аммония, магния, а с ионами кальция при pH=5.8-6.5 об-

разует Ca(H420PO440)420. Эта соль кальция переводит пектиновые вещества

в нерастворимое состояние и делает свекловидную стружку более уп-

ругой. На дефекации ортофосфорная кислота полностью осаждается.

Такой способподготовки питательнойводыпредусматривает

подщелачивание ее известью до pH 11.5,сульфикацию до pH 7.0-7.2

и добавление ортофосфорной кислоты до pH 5.8-6.5.

Диффузионный сок, освобождаясь от мезги на ротационной пуль-

половушке ( ) типа ПР-25/30, направляется на известково-угле-

кислотную очистку.

1.6. О Ч И С Т К А Д И Ф Ф У З И О Н Н О Г О С О К А.

Диффузионный сок - поликомпонентная система. Он содержит са-

харозу и несахара,представленные растворимыми белковыми, пекти-

новыми веществами и продуктами их распада,редуцирующими сахара-

ми, аминокислотами и др.

Все несахара в большей или меньшей мере препятствуют получе-

нию кристаллическойсахарозы и увеличивают потери сахарозы с ме-

лассой. Поэтому одной изважнейших задач технологиисахарного

производства является максимальное удаление несахаров из сахарных

растворов.Для решения этой задачи применяются физико-химические

процессы очистки.Несахара диффузионного сока различны похими-

ческойприроде ивсилу этого обладают широким спектром физи-

ко-химических свойств,что обуславливает различную природу реак-

ций,приводящих к удалению их из осадка. При использовании в ка-

честве реагентов для очистки гидроксида кальция и диоксида угле-

рода осуществляютсяреакции коагуляции,осаждения, разложения,

гидролиза, адсорбции и ионообмена.

Эти мероприятия направлены на решение двухосновныхзадач:

повышение общегоэффекта очистки,который до настоящего времени

не превышает 40%, и сокращение расхода реагентов.

Очищенный впульполовушках диффузионный сок поступает в по-

догреватели ( ) длянагрева до температуры (85-90)5о0С и затем

направляется в котел прогрессивной преддефекации ( ). В послед-

нюю секцию вводится молоко в количестве (0.2-0.3)% к массе свек-

лы, обеспечивающим выход сока из него с pH 10.8-11.6.На предде-

фекации, где сок достигает метастабильного состояния pH 8.5-9.5,

вводится вся сгущенная суспензия сока II сатурации,а также 150%

к массе свеклысокаI сатурации (нефильтрованного).Холодная

преддефекация (температура до 505о0С) длится (20-30) минут,теплая

(температура 50-605о0С) - 15 минут.

Из преддефекаторасок без подогрева поступает в аппарат на

холодную(теплую) основную дефекацию ( ), где смешивается с

известковым молоком (1-1.8)%CaO массы свеклы.Оптимальная дли-

тельность холодной дефекации (20-30) минут, теплой - 15 минут.

После холоднойдефекации сокнагреваетсядо температуры

(85-90)5о0С в подогревателях ( ) иподается в дефекатор ( )

(горячая дефекация), где выдерживается 10 минут. На выходе из де-

фекатора к соку добавляется известковое молоко (0.5-0.7)% СаОк

массе свеклыдля повышения фильтровальных свойств сока I сатура-

ции. Далее дефекованный сок поступает в циркуляционный сборник

( ), где смешивается с (5-7) кратным количеством сока I сату-

рации, рециркулируемого по внешнему контуру, и в аппарате I сату-

рации ( ) сатурируетсяв течение 10 минут до pH 10.8-11.6.

Затем сок самотеком поступает в сборник ( ) и насосом ( )

через подогреватель ( ) перекачивается в напорный сборник

( ), расположенный примерно на высоте 6 м над листовыми филь-

трами.

В ФИЛСах сок I сатурации разделяется на фильтрат и сгущенную

суспензию. Достоинствами ФИЛС являются: простота конструкции, ма-

лая металлоемкость,малая занимаемая площадь, в (3-5) раз меньше

затрат времени на фильтрование,а так же более высокое (в1.5-2

раза) содержание твердой фазы в суспензии,что повышает произво-

дительность вакуум-фильтров.

Суспензия через нижний сборник ( ) иверхний напорный

сборник направляется в вакуум-фильтры ( ), где после отделения

и промывания фильтрованный осадок выводится в отходы, а фильтрат

отделяется в ресивере ( ) и смешивается с нефильтрованным соком

I сатурации в нижнем сборнике ( ).

Применение вакуум-фильтровобусловлено полным отделением

частиц осадка от сока и промывки осадка от сахарозы.

К фильтрованному соку,поступающему из ФИЛС,добавляют из-

вестковое молоко (0.2-0.5)%СаО к массе свеклы,нагревают смесь

дотемпературы (92-95)5о0С и в течение 4-5 минут подвергают допол-

нительной дефекации в дефекаторе ( ).

Из дефекатора соксамотеком поступает в сатуратор ( ),

где втечение 20минутсатурируется до оптимальной щелочности

(0.01-0.025)% СаО (pH 9-9.5), затемнасосом ( ) через нижний

сборник ( ) перекачиваетсяв напорный сборник ( ), фильт-

руетсяна листовых фильтрах иподается всульфитатор ( ),

где егообрабатывают сульфитированным газом (10-12)%SO420 до ще-

лочности0.05-0.1% CaO (pH 8.5-8.8).

Сульфитированный газ получают путем сжигания серы в серосжи-

гательныхпечах ( ). Газохлаждают в сублиматоре ( ) и

вентилятором подают в нижнюю часть сульфитатора. Сульфитированый

сок в начале насосом ( ) подаетсяна дисковые фильтры ( ).

Фильтрованный сок направляют на выпарную станцию ( ).

Сгущенная суспензия сока II сатурации из сборника возвраща-

ется на преддефекацию,где кристаллы карбоната кальция этой сус-

пензии, обладающие достаточно высоким положительным7 x0-потенциа-

лом, используются как затравочные центры для осаждения коагулиру-

ющих несахаров.

При переработкесвеклы хорошегокачестваприменяют более

простую схему очистки диффузионного сокасгорячей оптимальной

преддефекацией (когдадиффузионныйсок нагревают до температуры

85-905о0С и вводят в него сразу всю известь, необходимую для дости-

жения оптимальногоpH),возвратом сока или сгущенной суспензии

сока I сатурации на преддефекацию,горячей основнойдефекацией,

без дефекации перед II сатурацией.

Преимущество типовой схемы перед схемой очистки диффузионно-

го сокас горячей оптимальной преддефекацией состоит в том,что

холодная (теплая) прогрессивная преддефекация (ППД) с противоточ-

нымдвижением известии сока позволяет полнее осадить вещества

коллоидной дисперсности, не разлагая их в щелочной среде, и полу-

чить плотный и устойчивый к пептизации коагулят.

При возврате сгущенной суспензии сока IIсатурации(вместо

нефильтрованного сока или сгущенной суспензии сока I сатурации) в

несколько раз уменьшается рециркуляция больших масс сока, что по-

ложительно влияет на его термоустойчивость и качество.

В процессе холодной основной дефекации (ОД) в соке растворя-

ется в 3-4 раза больше извести,чем при горячей.Позднее, когда

сок нагревается,и проводится горячая дефекация,большая часть

растворенной извести в осадок не выпадает, а осаждается в пересы-

щенном состоянии,что обеспечивает более глубокое разложение не-

сахаров.Для этой же цели предназначена и дополнительная дефека-

ция перед II сатурацией. Кроме разложения несахаров, введение из-

вести перед II сатурацией дает возможность повысить эффективность

адсорбционной очистки сока карбонатом кальция.

Все основныемероприятия, позволяющие добиться максимально

возможного выхода сахара необходимогокачествапри переработке

свеклы пониженного качества, заложены в типовой схеме.

К дополнительным радикальным мероприятиям поповышениюка-

чества ивыхода сахара можно отнести отделение преддефекованного

осадка, замену сока I сатурациипривозврате напреддефекацию

(ПД) сгущенной суспензии.

В качестве экстремальной меры можно использоватьпроведение

"мгновенной" дефекации,т.е.осуществление дефекосатурации при

пониженном значении pH.В этом случае,чтобы устранитьпенение

диффузионного сока в предсатураторе, его предварительно нагревают

до (55-60)5о0С,смешивают с суспензией сока II или I сатурациидо

pH42o0 8.5-9.0и подают в сборник рециркулятор внешнего рециркуля-

ционного контура предсатуратора.

При переработке свеклы порченой с наличием корнеплодов,по-

раженных слизистым бактериозом,для улучшения фильтрования реко-

мендуется применять раствор активированного полиакриламида.

Целью преддефекации является максимальное осаждениевеществ

коллоидной дисперсности и ВМС и образование осадка, структура ко-

торого была бы достаточно устойчивой к разрушающемувоздействию

ионов Сав условиях высокой щелочности и температуры на ОД.ППД

позволяет при постоянном добавлении извести добиться постепенного

нарастания щелочности (Щ), при этом достигаются благоприятные ус-

ловиядля коагуляциине только pH 11.0,но и более низких его

значениях, что дает возможность заметно ускорить фильтрование со-

ка I сатурации, т.е. позволяет выполнить цепь процесса ПД. Добав-

ление сгущенной суспензии осадка сока I сатурации в зону со зна-

чениемpH<10 дает возможность получить осадок с лучшими фильтра-

ционными свойствами,т.к.выпадающие в осадок частицы коагулята

будутионы Ca52+0 связываться частицами возврата,содержащими Ca-

CO430,в более жесткие агрегаты. Здесь происходят реакции коагуля-

ции и осаждения. Ион Ca52+0 с анионами щавелевой, лимонной, винной,

оксилимонной, фосфорной и в слабой степени серной кислоты образу-

ет соли Са, нерастворимые в воде. Осаждение происходит постепенно

в интервале pH42o0 9.0-11.5 вместе с агрегатами высокомолекулярных

соединений,но полностью они выпадают в осадок лишь на сатурации

после снижения щелочности в результате адсорбции анионов карбона-

том Ca52+0 и осаждения Ca52+0 в виде CaCO430. Также идут реакции коагу-

ляции и осаждения высокополимеров.Коагулируют белки,сапонины,

красящие вещества.

Комбинированная холодно или тепло-горячая ОД позволяет повы-

шать растворимость извести в дефекованном соке, обеспечивать тер-

моустойчивость продуктов и одновременно снижать их цветность.

На основной холодно-горячей дефекации идут реакции: разложе-

ние амидов кислот и солей аммония,дающих с известью растворимые

соли Ca; разложение редуцирующих веществ (РВ); при этом образуют-

ся 2 группы кислот:

1) дающие с ионами Са52+0 осадки;

2) дающие с ионами Са52+0 растворимые соли,часть изкоторых

окрашена;

разложение пектиновых веществ (ПВ). Полностью провести реак-

цию разложения на основной дефекации нельзя, но стремиться к это-

му нужно, т.к. незаконченные реакции разложения приводят к разло-

жению инвертного сахара, при этом снижается рH и повышается цвет-

ность (ЦВ); падению Щ на выпарке; усилению пенообразования. На ОД

подается избыток извести, большая растворимость извести в соке на

холодной ступени дает возможность,сатурируя перенасыщенныйиз-

вестью горячий сок получать на I сатурации сок с мелкими однород-

ными кристаллами CaCO430,обладающей повышеннойфильтрационнойи

адсорбционной способностью.

Цель первой сатурации - очистка сока методом адсорбции и по-

лучение осадка CaCO430 с хорошими фильтрационными свойствами.Про-

исходит адсорбция солей Са и некоторых кислот, представляющих со-

бой продукты щелочного распада инвертного сахара, образовавшегося

на ОД.Особое значение имеет адсорбция поверхностно-активных ве-

ществ (ПАВ),замедляющих процесс кристаллизации и ухудшающих ка-

чество продукции.

Дополнительной дефекацией перед II сатурацией достигают раз-

ложение оставшихся в соке РВ и дополнительного разложения амидов,

повышается эффект очистки и уменьшается ЦВ и содержание солей Са.

II сатурациянеобходима для промежуточного отделения осадка

несахаров при избыточной Щ, которая необходима для предотвращения

перехода осажденных солей Са снова в раствор сока. При проведении

II сатурации нужно как можно полнее осадить ионы Са, довести ак-

тивную Щдо такой величины,которая обеспечивала бы эффективное

проведение сульфитации и минимальное разложение сахарозы привы-

паривании, получение термоустойчивого сока и сиропа.

Основные цели сульфитации:обесцвечивание соков путем восс-

тановления красящих веществ в бесцветные соединения, уменьшение Щ

и вязкости сиропа путем замены K420CO430 наK420SO430.Основной эффект

сульфитации заключается в предотвращении образования красящих ве-

ществ.

При выборе схемыочистки диффузионного сока из свеклы того

или иного качества необходимо руководствоваться требованиямик

технологическим показателям диффузионного сока и сока очищенного.

Критерием в этом должен быть максимальный выход сахара, соответс-

твующего показателям ГОСТ, при оптимальном расходе извести.

Достижение поставленныхтребований обеспечивают соблюдение

оптимальных параметров и использованием вспомогательных материа-

лов (флокулянтов,пеногасителей,подщелачивающихагентов) для

интенсификации процессов.

1.6.1.Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

п р о ц е с с аП Д.

Холодная Теплая

Температура, 5о0С 40-50 50-60

Длительность процесса, мин 20-30 12-15

pH42o0 преддефекованного сока, ед. 10.8-11.210.8-11.2

Количество возврата, % к массе свеклы:

сгущенная суспензия, % 10-20 10-20

сок I сатурации, % 30-100 30-100

скорость отстаивания см/мин 1.5-3.0 1.5-3.0

1.6.2.Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

п р о ц е с с аО Д.

Холодная Теплая Горячая

Температура, 5о0С 40-50 50-60 85-90

Расход извести, % к массе

НСХ диффузионного сока 85-120 85-120 -

(% к массе свеклы) (2.0-3.0)(2.0-3.0) -

Щ по ф-ф, % СаО 0.8-1.1 0.8-1.1 0.8-1.1

Оптимальная длительность

с учетом возврата, мин 20-30 10-15 5-10

1.6.3.Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

п р о ц е с с а I с а т у р а ц и и.

Длительность, мин 10

pH42o0 сока, ед. 10.8-11.2

Содержание СО420 в сатурационном газе, % 28-35

Давление сатурационного газа, МПа 0.04-0.06

Количество рециркулирующего сока I сатурации, %

(регулируется в зависимости от качества диф. сока) 300-800

Средняя скорость отстаивания, см/мин 2.5-5.0

Коэффициент использования сатурационного газа, % 65-75

1.6.4.Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

п р о ц е с с а д е ф е к а ц и и п е р е д II

с а т у р а ц и е й.

Температура, 5о0С 90-96

Длительность, мин 2-5

Щ по метилоранжу, % СаО 0.2-0.6

Расход извести, % от общего 10-25

- для порченной свеклы 30

1.6.5.Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

п р о ц е с с а II с а т у р а ц и и.

Длительность, мин 10

pH42o0, ед. 9.2-9.7

Содержание СО42, 0% 28-35

Цветность, усл. ед. не более 18

Содержание солей Са, % СаО 0.03-0.10

Доброкачественность, % 88-92

1.6.6.Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

п р о ц е с с а с у л ь ф и т а ц и и.

pH42o0 сока 8.9-9.2

pH42o0 сиропа 8.0-8.5

pH42o0 клеровки перед сульфитацией не ниже 7.2

Содержание свободных сульфитов

в соке и сиропе, % SO420 к массе продукта 0.002-0.003

1.7.С Г У Щ Е Н И ЕС О К А В Ы П А Р И В А Н И Е М.

По значениювыполняемых функций,сложностии стоимости в

тепловой схеме центральное место занимает выпарная установка, ко-

торая состоит изотдельных аппаратов.

Сок II сатурации должен быть сгущен до сиропа с содержанием

сухих веществ до 65-70% при первоначальном значении этой величины

14-16%.

Выпарная установкапозволяет расходоватьна сгущение сока

40-50% пара к массе всего сока за счет многократного использова-

ния парового тепла.

Сок поступает в I корпус, а затем проходит все корпуса уста-

новки последовательно и из концентратора удаляется сироп.

Ретурный пар используется только в I корпусе выпарнойуста-

новки. Последующиекорпуса обогреваются вторичными парами преды-

дущих корпусов.Из последнего корпуса соковый парпоступаетна

концентратор, а с него на конденсатор.

Число ступеней выпарной установкивыбирается наосновании

технико-экономического расчета,в котором учитывается: капиталь-

ные затраты,эксплуатационные расходы. Увеличение числа ступеней

выпарной установки (ВУ) приводит,с одной стороны,к уменьшению

расхода греющего пара,что влечет за собой уменьшение эксплуата-

ционных расходов,с другой стороны,к увеличению суммарнойпо-

верхностинагрева выпарных аппаратов,что приводит к увеличению

капитальных затрат.

На выбор числа ступеней существенное влияние оказываеттем-

пературный режим ВУ, т.е. условие, что полезная разность темпера-

тур в каждом корпусе должна быть не менее 6-85о0С.

Четырехкорпусная ВУс концентратором отличается повышенной

устойчивостью в эксплуатации и высокойтепловойэкономичностью,

благодаря большой кратности использования ее вторичных паров. Эта

ВУ в настоящее время принята в качестве типовой.Масса воды (W),

выпариваемой в ВУ,зависит от содержания сухих веществ в очищен-

ном соке (СВ410) и сиропе (СВ420).

СВ41

W = Q (1 - ─── ), где

СВ42

Q - масса очищенного сока.

Образующийся ввыпарных аппаратах и других теплообменниках

конденсат систематически выводится в сборники черезконденсатные

колонки. Конденсатотработавшегопара используется для питания

паровых котлов, а конденсат вторичных паров - для нагрева различ-

ных промежуточных продуктов.

Необходимо постоянно отводить некондесирующиеся газы изпа-

ровых камер,которые накапливаясь в верхней части греющих камер,

препятствуют потоку притекать к поверхности теплообменника.Не-

конденсирующиеся газы из верхней части греющих камер по трубопро-

водам выводятся в пространство с давлением пара на однуступень

ниже, чем давление греющего пара.При таких условиях отводимый с

газами пар не теряется бесполезно;крометого, из-заразности

давлений создаетсянепрерывное движение газа от I корпуса к кон-

десатору смешения.

Для созданияразрежения в последнем корпусе и концентраторе

и удаления неконденсирующихся газов из системы в схемувключена

вакуум-кондесационная установка, состоящаяиз двухступеней:

предконденсатора, основного конденсатора, каплеловушек, сборников

барометрической воды и вакуум-компрессора.

При выпаривании в сокепроисходят химическиепревращения:

снижение рН,нарастание цветности, образование осадков. Эти про-

цессы протекают наиболее интенсивно в термолабильном соке,т.е.

соке, неустойчивом к температурному воздействию.

Снижение рН обусловлено разложением в соке 0.04-0.06%саха-

розы, до30% редуцирующихвеществи образованием органических

кислот. Чтобы поддерживать необходимый рН в ВУ (примерно 7.5-8),

в сок перед II сатурацией добавляют тринатрийфосфат.

Цветность сиропа нарастает в результате разложения редуциру-

ющих веществ и их взаимодействиями с аминокислотами,а также ка-

рамелизации сахарозы.Интенсивность этих реакций зависит отрН,

t, концентрации реагирующих веществ, реагентов, продолжительности

выпаривания, наличия ионов железа и прочихфакторов.

Результатом образованияосадков всиропепри выпаривании

является снижение растворимости солей Са, когда они оказываются в

пересыщенном состоянии и их избыток выкристаллизовывается.

Одним из эффективных способов торможения реакцииобразова-

ния красящих веществ в ВУ является достижение достаточного полно-

го разложения редуцирующих сахаров в процессе очистки сока и ми-

нимального разложения сахарозы при выпаривании. Немаловажное зна-

чение имеют также содержание оптимальногоуровняв кипятильных

трубках и равномерное распределение греющего пара в греющих каме-

рах выпарных аппаратов,что предохраняет поверхностинагрева в

местах ввода пара от пригорания сахара.

Образование накипи на внутренней поверхности трубок выпарных

аппаратов вследствиевыделенияи осаждениясолей минерального

происхождения постоянно снижает коэффициент теплопередачи и при-

водит к понижению производительности станции.Для восстановления

нормальной работы выпарной станции применяются механические мето-

ды или химические методы очисткиповерхности нагрева.

Иногда используют деминерализациюсока передвыпариванием

путем пропускания его черезионообменные смолы.

Борьба с накипеобразованием в теплообменной аппаратуревоз-

можна с помощью ультразвуковых колебаний,которые нарушают обыч-

ный процесс образования накипи и действуют разрушающе на нее.

1.8.У В А Р И В А Н И Е,К Р И С Т А Л Л И З А Ц И Я И

Ц Е Н Т Р И Ф У Г И Р О В А Н И Е У Т Ф Е Л Е Й.

Кристаллизация сахара - завершающий этап в его производстве.

Здесь выделяют практически чистую сахарозуизмногокомпонентной

смеси, которой является сироп.

В сокоочистительном отделении из диффузионного сока удаляет-

ся около1/3 несахаров,остальныенесахара вместе с сахарозой

поступают в продуктовое отделение,гдебольшая частьсахарозы

выкристаллизовывается в виде сахара-песка,а несахара остаются в

межкристальном растворе.

Выход сахара на 75%зависит от потерь сахара в мелассе. По-

тери в продуктовом отделении определяют технико-экономические по-

казатели завода.Качество сахара прямо связано с потерями егов

мелассе.Задачей оптимизации технологического процесса является

выбор между глубоким истощением мелассы и качеством песка.

Задача получения сахара стандартного качества решается с по-

мощью многоступенчатой кристаллизации,при этом потери будут ми-

нимальны.

Наибольшее распространение получили двухступенчатая и трехс-

тупенчатая схемы продуктового отделения. Для получения сахара хо-

рошего качества используют гибкие схемы, предусматривающие опера-

тивное перераспределение потоков в соответствии сситуациейна

заводе.

Рациональная технологическаясхема продуктовогоотделения

должна иметь столько ступеней кристаллизации, чтобы суммарный эф-

фект кристаллизации составлял 30-33%,а коэффициент заводасос-

тавлялбы 80% при среднем качестве свеклы.

В достоинство трехпродуктовой схемы можно включить более вы-

сокий выход (37%) и высокое качество получаемого товарногопро-

дукта.От прочих схем она отличается прямоточностью,существует

один рециркуляционный контур - возврат клеровки.

Исходным сырьем для продуктового отделения являетсясульфи-

тированная смесьсиропас клеровкой сахаров II кристаллизации и

сахара-аффинада III кристаллизации с чистотой не менее 92%.

Из этой смеси в вакуум-аппаратах I продукта ( ) уварива-

ют утфель I кристаллизации до массовой доли сухих веществ 92.5%,

при этом содержание кристаллов в утфеле составляет 55%.

Уваривание осуществляютв вакуум-аппаратахпериодического

действия, поэтомупосле уваривания утфель выгружается в буферную

промежуточную емкость приемной мешалки ( ). После выгрузки ап-

парат пропариваетсяэкстра-паромI корпуса выпарной установки и

пропарка направляется в клеровочную мешалку. Если пропарка прово-

дится ретурным паром,то ее можно направлять в приемную мешалку,

где при смешивании с утфелем растворяется около 2-3% кристаллов.

Утфель центрифугируютнагорячо (t=70-755о0C),при этом реко-

мендуетсяиспользовать центрифугисфактором разделения 1000

( ). При фуговке отделяем 2 оттека.На первой стадии выделяется

"зеленая" патока I,которая направляется в сборник под центрифу-

гой ( ) иперекачиваетсяв сборник перед вакуум-аппарата-

ми ( ), для создания запаса зеленой патоки для уваривания ут-

феля II.

По окончании отделения зеленой патоки в ротор центрифуги по-

дается горячаяартезианская вода в количестве 3.0-3,5%по массе

сахара, проводится пробелка сахара и выделяется II оттек утфеля I

кристаллизации, который направляется всборникпод центрифугами

( ), а затем перекачивается в сборник перед вакуум-аппаратами

( ), где создается запас для уваривания утфеля II.

Разность доброкачественности оттеков должна быть5-7 единиц.

Выгруженный изцентрифуг сахар-песок транспортируют для вы-

сушивания, охлаждения,отделения ферромагнитных примесей, комков

сахара и пудры. Затем он поступает в бункеры, откуда в склад бес-

тарного хранения или на упаковку.

Уловленную циклонами сахарную пыль, а также комочки сахара с

виброконвейера и из сушильного барабанарастворяютв очищенном

соке и подают в клеровочные мешалки.

Белая и зеленая патоки используются для уваривания утфеля II

(промежуточного) продукта.Впроцессе уваривания в начале в ва-

куум-аппарат ( ) забираетсябелая патока и вконце зеленая

патока. УтфельIIпродукта уваривают до массовой доли сухих ве-

ществ 93-94%,при этом содержание кристаллов в утфеледостигает

45%. Используютвакуум-аппаратыпериодического действия.После

уваривания утфель выгружают в приемную мешалку ( ). Вакуум-ап-

параты пропаривают экстра-паром I корпуса, пропарку направляют в

приемную мешалку,Из приемной мешалки утфельII кристаллизации

нагорячо (70-755о0С) направляют на центрифугирование. Для этого ре-

комендуется использовать центрифуги непрерывного действия с кони-

ческим ротором, снабженным сегрегатором ( ). Центрифугирова-

ние может проводиться с пробеливанием или без него. В любом слу-

чае после пробеливания оба отека соединяются в одном сборнике под

центрифугами ( ), а затем перекачиваются в сборник перед ва-

куум-аппаратами ( ), для создания запаса для уваривания утфе-

ля III продукта.

Желтый сахар II шнеком направляют в клеровочную мешалку, где

растворяют сульфитированным соком II сатурации или сиропом.

Клеровка с массовой долей сухих веществ 65-72%направляется

в сборник сиропа после выпарной установки,где смешивается с си-

ропом инаправляется насульфитацию,а затем используется для

уваривания утфеля I.

Из белой и зеленой патоки II уваривают утфель III кристалли-

зации в вакуум-аппаратах периодического действия ( ) до значе-

ния массовой доли СВ=94-96%, при этом содержание кристаллов в ут-

феле 35-37%.Дальнейшее сгущение и кристаллизация в вакумм-аппа-

ратах невозможна, т.к. вязкость утфеля становится чрезмерно высо-

кой, но межкристальный раствор утфеля в вакуум-аппаратах недоста-

точно истощен.Чистотараствора составляет 65-67%.Из него еще

можно выделить сахарозу.Истощение растворасчитается нормаль-

ным, когда чистота его уменьшается до 55-58%. т.е. для дальнейше-

го истощения необходимо провести второй этап кристаллизации утфе-

ля III методом охлаждения - для этого утфель выгружают в приемную

мешалку утфеля III ( ).

Вакуум-аппаратыпропаривают экстра-паром I корпуса выпарки,

пропарка направляется в приемную мешалку и перемешивается с утфе-

лем. Из приемной мешалки утфель направляют в батарею кристаллиза-

торов с вращающейся поверхностью охлаждения ( ), при движении

по кристаллизатору температура утфеля уменьшается с 705о0С до 355о0С.

За счет уменьшения растворимости сахароза выделяется из раствора

на поверхностикристаллизатора,за счет этого чистота межкрис-

талльного раствора уменьшается примерно на 10 единиц (от65до

55%), асодержание кристаллов в утфеле повышается от 35-37% до

44-48%. Из последнего кристаллизатора утфель непрерывно подается

в утфелераспределеительсвращающейся поверхностью теплообмена

( ). В утфелераспределителе осуществляется подготовкаутфеля

III продукта к центрифугированию методом подогрева, раскачки при

подогреве с 30-35 до 40-455о0С, при раскачке температура постоянна.

Разделение утфеляIII кристаллизации осуществляется в цент-

рифугах ( ) периодического действия с фактором разделения 1500

или центрифугах непрерывного действия с двумя коническими ротора-

ми, при этом в первом роторе выделяется меласса,во тором прово-

дится аффинацияжелтого сахара.Припереходе желтого сахара с

первого ротора на слой желтого сахара подается аффинирующий раст-

вор: зеленаяпатока I,разбавленная до массовой доли сухих ве-

ществ 75% и подогретая до t=805о0C. Со второго ротора отводится аф-

финационный оттек, который собирается всборникпод центрифугой

( ) иперекачиваетсяв сборник передвакуум-аппаратами

( ). Из сборникаперед вакуум-аппаратом отбирается на ува-

ривание утфеля III на последние подкачки.

При использованиицентрифуг периодического действия в цент-

рифуге выделяется меласса, желтый сахар выгружается в аффинацион-

ную мешалку ( ), куда подается аффинирующийраствор (разбав-

ленная зеленая патока I в количестве 60% по массе желтого сахара).

В мешалкежелтый сахар10минут перемешивается с аффинирующим

раствором и насосом подается на центрифугирование. Рекомендуется

использовать центрифугинепрерывного действия с коническим рото-

ром ( ). При центрифугировании выделяется один аффинационный

оттек. Желтый сахар III выгружается и шнеком подается в клеровоч-

ную мешалку,где растворяется с желтым сахаром II сульфитирован-

ным соком II сатурации или сиропом.

Меласса - отход производства,взвешивается инаправляется

в мелассохранилище.

При изменении качества перерабатываемой заводом свеклы необ-

ходимо производить соответствующую корректировку трехкристаллиза-

ционной схемы:

а) при переработке свеклы с полученным сиропов из ВУ добро-

качественностью 91-92%часть первого оттека утфеля Iнаправляют

на уваривание утфеляIII кристаллизации;

б) при получении сиропа сДб=90% переходятнаработу по

двухкристаллизационной схеме.

Целесообразно также применятьтрехкристаллизационнуюсхему

ВНИИСП, которая имеет следующие отличительные особенности:

- утфель III уваривают на кристаллической основеутфеляII

из общего оттека утфеля II и аффинационного оттека;

- аффинационный утфель центрифугируют совместно с утфелем II.

При поступлениина уваривание должны выполняться следующие

качественные требования к продуктам:сироп в смесис клеровкой

должен содержать не менее 65% массовой доли СВ, быть прозрачным и

иметь рН 7.8-8.2, содержание солей Са 0.12-0.5% СаО к массе сиро-

па, цветность не более 40 усл. ед.

Получаемый сахар-песокдолжен соответствоватьтребованиям

ГОСТ 21-78.

Эффект кристаллизации утфеля I должен составлять 12-13ед.,

утфеля II - 5-7 ед., утфеля III - 10-12 ед.

ш1

Технологические параметры процесса кристаллизации.

┌──────────────────────────────┬─────────┬──────────┬───────────┐

│ │I продукт│II продукт│III продукт│

├──────────────────────────────┼─────────┼──────────┼───────────┤

│Разрежение в аппарате, МПа │ 0.085 │0.08-0.09 │0.08-0.09│

│Температура кипения, 5о0С │ 72-78 │65-76 │60-72 │

│Избыточное давление греющего│ │ │ │

│пара, МПа │ 0.07-0.1│0.07-0.1 │0.07-0.1│

└──────────────────────────────┴─────────┴──────────┴───────────┘

ш0

При уваривании утфелей происходит:

- увеличение цветности в результате разложенияредуцирующих

веществ, в основном,меланоидинов.В конце уваривания цветность

утфеля III увеличивается в несколько раз,а утфеля I иII -в

1.5-2 раза.

- понижение рН,из-за разложения редуцирующих сахаров обра-

зуются органические кислоты, способствующие увеличению инверсии.

1.9. С У Ш К А,О Х Л А Ж Д Е Н И Е И Х Р А Н Е Н И Е

С А Х А Р А.

Целью сушки является удаление поверхностной влаги иобеспе-

чение длительного хранения кристаллическго сахара.На сушку нап-

равляется сахар с t=605о0Cпослецентрифугированияи влажностью

0.8-1.2%.

Для обеспечения длительного хранения влажность должнасоот-

ветствовать относительной влажности хранилища. Влажность и темпе-

ратуру нормируют в зависимости от способа хранения.

Существуют дваспособа хранения:тарныйв мешках 50 кг -

влажность до 0.14%и температура до 255о0С и бестарный - в силосах

емкостью 10000-20000 т влажностью не более 0.04% и t до 225о0С.

После центрифуг сахар-песок влажностью 0.8-1.8%подают виб-

роконвейером к элеватору.Влажный сахар поднимается элеватором и

попадает в сушильную часть установки,гдевысушивается горячим

воздухом (t=1055о0C). Сушка производится в прямотоке, что позволяет

не превышать критическую температуру разложения сахарозы (855о0С).

Охлаждение сахара осуществляется в противотоке, температура саха-

ра понижается до 205о0С.

Высушенный и охлажденный сахар-песок подается на машину рас-

сева, где отделяются конгломераты и мелкие фракции. Для бестарно-

го храненияформируются фракции с коэффициентом однородности до

10%. После рассева сахар направляется в бункера,находящиесяв

упаковочном отделении, из которых затаривается в мешки, взвешива-

ется, зашивается и ленточным транспортером направляется в склад.

При бестарном хранении сахар подается в дозреватель для уда-

ления внутренней влаги из объема кристалла за счет диффузии приб-

лизительно на 10 суток, после чего сахар направляется в силос.

1.10.П О Л У Ч Е Н И ЕИ З В Е С Т К О В О Г ОМ О Л О К А

И С А Т У Р А Ц И О Н Н О Г О Г А З А.

Из склада хранения известняк конвейером подают насортиров-

ку. Отсортированныйизвестняк конвейером подают в бункер-накопи-

тель топлива.Топливо подают через дозатор.Известняк вместес

ковшом скипового подъемника взвешивают на весах.

После дозировки порции шихты ковш по направляющим поднимает-

ся к верху печи.При опрокидывании его шихта высыпается в загру-

зочную воронку.Герметичность загрузочнойворонки обеспечивает

клапан.

Полученный в результате обжига известняка сатурационныйгаз

из балки отсоса газа попадает в сухую ловушку, а затем в газопро-

мыватель для окончательной очистки и охлаждении водой. Затем че-

рез каплеулавливатель газ поступает в компрессор, который подает

его в завод.Для поддержания разрежения в газопромывателе и кап-

леулавливателе удаление воды в них осуществляется через гидрозат-

вор.

Обожженная известьпо направляющему желобу поступает в из-

вестегаситель, куда из сборника подают воду. Полученное известко-

вое молоко поступает на вибросито,где отделяются частицы разме-

ром более 1.2 мм,затем в мешалку,гидроциклоны - для отделения

частиц от 1.2 до 0.3 мм - и в мешалку известкового молока. Из ме-

шалки насосом подают на дефекацию.