Способ получения утфеля последней кристаллизации

 

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к получению утфеля последней кристаллизации. Цель изобретения - уменьшение содержания сахара в мелассе и ускорение процесса кристаллизации утфеля. В вакуум-аппарате создают разрежение в диапазоне 0,060-0,067 МПа. Набирают оттек, заполняя им аппарат до полного закрытия поверхности нагрева паровой камеры, включают подачу пара в греющую камеру, сгущают и заводят в оттеке центры кристаллизации сахара. Наращивание кристаллов сахара проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,25 путем непрерывного или частого подкачивания предназначенного для этого оттека, нагретого на 5-10°С выше температуры утфеля в аппарате. Температуру уваривания в период наращивания кристаллов сахара поддерживают на уровне 68-70°С. Окончательное сгущение утфеля ведут при 65-68°С в зависимости от Дб утфеля. Перед спуском утфеля в приемную утфелемешалку кристаллизационной установки его раскачивают горячей водой, нагретой до 70°С, до 91,0-91,8% СВ, обеспечивая при этом коэффициент пересыщения его межкристального раствора равным 1,22-1,25. Кристаллизацию утфеля осуществляют при его охлаждении в утфелемешалках-кристаллизаторах, соединенных последовательно в кристаллизационную установку. Из приемной мешалки утфель сначала подают на первую ступень кристаллизации в первую утфелемешалку, где коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля выдерживают в пределах 1,22-1,25. На второй ступени кристаллизации коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля выдерживают в пределах 1,15-1,18 за счет регулирования температуры воды в охлаждающей системе второй утфелемешалки. На каждой последующей ступени кристаллизации, после второй утфелемешалки коэффициент пересыщения межкристального раствора выдерживают на 0,02-0,03 меньше, чем на предыдущей, что также достигается регулированием температуры воды в охлаждающих системах утфелемешалок по данным лабораторных анализов утфеля. Необходимость такого снижения пересыщения по ступеням кристаллизации обусловлена созданием оптимальных условий для глубокого истощения межкристального раствора утфеля по мере снижения его температуры и увеличения вязкости. На последней ступени кристаллизации коэффициент пересыщения межкристального раствора поддерживают равным 1,02-1,03. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 C 13 F 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГННТ СССР (21) 4655912/31 — 13 (22) 28.02.89 (46) 07.11.90. Бюл. )) 41 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности . (72) А.А.Славянский, В.И.Тужилкин, А.P.Ñàïðaíîâ и А.З.Морев (53) 664.1.054(088.8) (56) Кот Ю.Д. О работе варочно-кристаллизационной установки. — Сахарная промышленность, 1952, Ф 3, с. 41.

Инструкция по ведению технологического процесса свеклосахарного производства. -М.,ВНИИСП, 1985, с.239-252.

<54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИН УТФЕЛЯ ПОСЛЕДНЕИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к получению утфеля последней кристаллиэации. Цель изобретения — уменьшение содержания сахара в мелассе и ускорение процесса кристаллизации утфеля. В вакуум-аппарате создают разрежение в диапазоне 0,060

0,067 МПа. Набирают оттек, заполняя им аппарат до полного закрытия поверхности нагрева паровоЙ камеры,. включают подачу пара в греющую камеру, сгущают и заводят в оттеке центры кристаллизации сахара. Наращивание кристаллов сахара проводят при коэффициенте пересыщения, 1, 151,25 путем непрерывного или частого подкачивания предназначенного для о этого оттека, нагретого на 5-10 С выше температуры утфеля в аппарате.

Температуру уваривания в период наращивания кристаллов сахара поддерживают на уровне 68-70 С. Окончательо ное сгущение утфеля ведут при 65

68 С в зависимости от Дб утфеля. Пе2 ред спуском утфеля в приемную утфелемешалку .кристаллизационной установки его раскачивают горячей водой, нагретой до 70 С, до 91,0-91,87 СВ, обеспечивая при этом коэффициент пересыщения его межкристального раствора равным 1,22-1,25. Кристаллизацию утфеля осуществляют при его охлаждении в утфелемешалках-кристаллизаторах, соединенных последовательно в кристаллиэационную установку.

Из приемной мешалки утфель сначала подают на первую ступень кристаллизации в первую утфелемешалку, где коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля выдерживают в пределах 1,22-1,25. На второй ступени кристаллизации коэффициент пересыщения межкристального. раствора утфеля выдерживают в пределах 1, 15

1,18 за счет регулирования температуры воды в охлаждающей системе второй утфелемешалки. На каждой последующей ступени кристалл тзации, после второй утфелемешалки коэффициент пересыщения межкристального раствора выдерживают на 0,02-0,03 меньше, чем на предыдущей, что также достигается регулированием температуры воды в охлаждающих системах утфелемешалок по данным лабораторных анализов утфеля. Необходимость такого снижения пересыщения по ступеням кристаллизации обусловлена созданием аптимальных условий для глубокого истощения межкристального раствора утфеля по мере снижения его температуры и увеличения вязкости. На последней ступени кристаллизации коэффициент пересыщения межкристального раствора поддерживают равным 1,02-1,03. 1 табл.

1604855

1 шалках-кристаллизаторах, соединенных последовательно в кристаллизационную установку. Из приемной мешалки утфель сначала подают на первую ступень кристаллизации в первую утфелемешалку, где коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля выдерживают в пределах 1,22-1,25 °

Такие требования к пересыщению межкристального раствора обусловлены оптимальными условиями его истощения при движении утфеля по ступеням кристаллизации от первой к последней утфелемешалке кристаллизационной устаковки. При этих условиях обеспечивается минимальное время кристаллизации охлаждением. Если пересыщение межкристального раствора утфеля в первой утфелемешалке менее 1,22, то увеличивается время кристаллизации и нарушается технологический режим истощения межкристального раствора утфеля впоследующих утфелемешалках, что не позволяет снизить чистоту мелассы. При пересыщении более чем

1,25 возможно выпадение "муки", что уменьшает подвижность утфеля, требует дополнительных водных раскачек утфеля и приводит к увеличению содержания сахара в мелассе и длительности кристаллизации утфеля.

На второй ступени кристаллизации коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля выдерживают в пределах 1,15-1,18 за счет регулирования температуры воды в охлаждающей системе второй утфелемешалки, т.е. в первых двух утфелемешалках создают условия для максимальной скорости кристаллизации, регулируя между ними перепад пересыщения в пределах 0,070,09. Выдерживание этого перепада ной скорости роста кристаллов и глубокого истощения межкристального раствора утфеля на первых двух ступенях кристаллизации..

Если коэффициент пересыщения на второй ступени кристаллизации выдерживать ниже 1, 15, то перепад пересыщения возрастает, и для равномерного истощения межкристального раствора утфеля на последующих ступенях крисИзобретение относится к сахарной отрицательно скажется на длительноспромышленности, в частности к получе- ти кристаллизации и на потерях саханию утфеля .последней кристаллизации. ра в мелассе.

Цель изобретения — уменьшение со5 Кристаллизацию утфеля осуществдержания сахара в мелассе и ускорение ляют при его охлаждении в утфелемепроцесса кристаллизации утфеля.

Способ осуществляют следующим обазом.

В вакуум-аппарате создают разреже- 10 ние в диапазоне 0,060-0,067 МПа. Набирают оттек, заполняя им аппарат до полного закрытия поверхности нагрева паровой камеры, включают подачу пара. в греющую камеру, сгущают и заводят 15 в оттеке центры кристаллизации сахара. Наращивание кристаллов сахара проводят при коэффициенте пересыщения

1, 15-1,25 путем непрерывного или частого подкачивания предназначенного для 0 этого оттека, нагретого на 5-10 С выше температуры утфеля в аппарате.

Температуру уваривания в период наращивания кристаллов сахара поддерживают на уровне 68-70 С. Окончательное 25 сгущение утфеля.ведут при 65-68 С, в зависимости от Дб утфеля. Перед спуском утфеля в приемную утфелемешалку кристаллизационной установки, его раскачивают горячей водой, нагретой до 70 С, до 91,0-91,8Х СВ, обеспечивая при этом коэффициент пересыщения его межкристального раствора равным

1,22-1,25.

Раскачивание утфеля последней крис35 таллизации горячей водой перед спуском из вакуум-аппарата до 91,0-91,87

СВ необходимо для поддержания оптимальных условий его кристаллизации охлаждением в кристаллизационной установке. Если утфель перед спуском из вакуум-аппарата раскачивать до содержания сухих веществ менее 917., то в этом случае сложно обеспечить необходимый режим истощения утфеля по ступеням кристаллизации в утфелемешалках кристаллизационной установки. Практически это приводит к увеличению длительности кристаллизации необходимо для обеспечения оптимальи уменьшению выхода сахара. В том случае, когда утфель спускают из вакуумаппарата с содержанием сухих веществ более 91,8, возникают затруднения с вьщерживанием необходимого перепада пересыщения по утфелемешалкам. Нарушение режима истощения межкристального раствора утфеля может привести к дополнительным водным раскачкам утфеля по утфелемешалкам. Это также

04855

5 16 таллизации могут потребоваться его водные раскачки. При величине коэффициента пересыщения более 1,18 увеличивается продолжительность кристаллизации и содержание сахара в ме, лассе.

На каждой последующей ступени кристаллизации, после второй утфелемешалки коэффициент пересыщения межкристального раствора выдерживают на

0,02-0,03 меньше, чем на предыдущей, что также достигается регулированием температуры воды в охлаждающих системах утфелемешалок по данным лабораторных анализов утфеля. Необходимость такого снижения пересыщения по ступеням кристаллизации обусловлена созданием оптимальных условий для глубокого истощения межкристального раствора утфеля по мере снижения его температуры и увеличения вязкости.

Если снижение пересыщения выдерживать менее чем 0,02, то удлиняется процесс кристаллизации и не обеспечивается снижение содержания сахара в мелассе °

При перепаде пересыщения на последующих ступенях кристаллизации более

0,03 не выдерживаются оптимальные условия для истощения межкристального раствора утфеля, и может возникнуть потребность в водных раскачках утфеля по этим утфелемешалкам. Все это не позволяет уменьшить содержание сахара в мелассе и ускорить процесс кристаллизации утфеля при его охлаждении.

При достижении утфелем последней ступени кристаллизации в утфелемешалке выдерживают коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля равным 1,02-1,03. Это необходимо для завершения процесса кристаллизации и подготовки утфеля к центрифугированию. Выполнение данных условий обеспечивает хорошее разделение сахара и мелассы в поле действия центробежных сил. При этом получают сахар последней кристаллизации с минимальным содержанием на его поверхности ме-. лассы в виде пленки. При пересыщении ниже 1,02 возможно растворение части кристаллов сахара при подготовке утфеля к центрифугированию, а при величине коэффициента пересыщения выше

1,03 затрудняется центрифугирование утфеля, возрастает содержание мелассы в отделяемом на центрифугах сахаре, и возможны его потери в виде муки в мелассе, что отрицательно сказывается на достижении цели, Перед центрифугированием утфель подогревают и центрифугируют с получением сахара и мелассы.

Пример 1. В вакуум-аппарате создают разрежение 0,060 ИПа, набирают первый оттек утфеля с Дб = 78,57 и СВ = 83,27 до полного закрытия поверхности нагрева паровой камеры, включают подачу пара в греющую камеру, сгущают и заводят в оттеке центры кристаллизации, вводя в аппарат сахарную пудру в количестве 60-80 r npu

15 о

76 С. Наращивание кристаллов проводят при коэффициенте пересыщения межкристального раствора 1,15 путем непрерывного или частого подкачивания первого оттека утфеля 1, нагретого на 5 С выше температуры утфеля в аппарате. В период наращивания кристаллов темпера. туру утфеля выдерживают около 68 С.

В конце уваривания, при окончательном сгущении утфеля, в аппарат набирают аффинационный оттек с Дб = 72,57., при этом Дб утфеля выдерживают в пределах около 787. Последнюю стадию уваривания ведут при 65 С до 95,57. СВ, а затем перед спуском из аппарата утфель раскачивают горячей водой с температурой 70 С до 917. СВ и спускают в приемную утфелемешалку кристаллизационной установки. Она включает восемь последовательно соединенных утфе35 лемешалок-кристаллизаторов (ступеней кристаллизации) с трубчатой поверхностью теплообмена и индивидуальными системами водяного охлаждения. Из приемной утфелемешалки утфель подают

40 на первую ступень кристаллизации в первую утфелемешалку. Температура утфеля на первой ступени кристаллизао ции составляет 68 С, и коэффициент пересыщения его межкристального раст45 вора выдерживают равным 1,22, а на второй ступени коэффициент пересыщения снижают до 1,15. При этом между первой и второй ступенями кристаллизации создают перепад пересыщения, 50 равный 0,07. На каждой последующей ступени кристаллизации коэффициент пересыщения выдерживают на 0,02 меньше, чем на предыдущей, что достигают регулируя температуру воды в охлаждающих системах утфелемешалок, ориентируясь на данные лабораторных анализов утфеля. Кристаллизацию утфеля заканчивают на последней ступени крисо таллизации при 40 С, а коэффициент

1604855 пересыщения межкристального раствора утфеля поддерживают равным 1,02. Перед центрифугированием температуру о утфеля повышают на 5 С за счет повышения температуры воды в охлаждающей системе последней утфелемешалки.

Утфель, полученный по предлагаемому способу, имеет Дб = 77,9%, длительность кристаллизации охлаждением составляет 27,5 ч, перед центрифугированием утфель содержит 41,3% кристаллов со средним размером 0,25 мм и цветностью 37 усл. ед., а меласса имела Дб = 60,1%.

Параллельно осуществляют уваривание и кристаллизацию утфеля охлаждением по прототипу. При этом до операции раскачивания утфеля горячей водой перед спуском из аппарата условия уваривания соответствуют примеру по предлагаемому способу, и в конце ува20 ривания он имеет 95,5% СВ. Раскачивание утфеля проводят ориентируясь на нормальную Дб мелассы, равную для данных условий 58,9%, достижимое в

25 утп;еле содержание кристаллов и завершение кристаллизации охлаждением при

40 Ñ. Поэтому по прототипу утфель с

95,5Х раскачивают до 91,2% СВ и подают из приемной мешалки на первую ступень кристаллизации в первую утфелемешалку с температурой 68 С. Пройдя па всем ступеням кристаллизации, утфель охлаждается до 40 С, и перед отбором на центрифугирование его подогревают на 5 С. о

Для данных условий длительность кристаллизации составила 32 ч, а Дб мелассы — 61,1%.

Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при работе по предлагаемому способу по сравне35

40 нию с прототипом время кристаллизации

45 таллов возрастает на 0,6Х, а Дб мелассы уменьшается на 1,0%, При этом качество сахара последней кристаллизации улучшается.

Пример 2. Осуществляют также, как и пример 1, но утфель перед спуском из вакуум-аппарата в приемную мешалку раскачивают до 91,4% СВ, коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля на первой ступени кристаллизации в первой утфелемешалке выдерживают 1,235, а на второй — 1,165 обеспечивают перепад

55 уменьшается на 4,5 ч, содержание криспересьпцения между ними, равный 0,07.

На каждой последующей ступени кристаллизации коэффициент пересьпцения выдерживают на 0,023 меньше, чем на предыдущей, а на последней ступени кристаллизации в последней утфелемешалке кристаллизационной установки коэффициент пересыщения межкристального раствора поддерживают 1,025.

Утфель, полученный по данному способу, имеет Дб = 78%, длительность его кристаллизации 25 ч, а меласса имеет Дб = 59,5Х.

Результаты исследований приведены в таблице.

Как, видно из таблицы, при получе- нии утфеля по предлагаемому способу, по сравнению с прототипом, длительность кристаллизации уменьшается на

7 ч, содержание кристаллов в утфеле возрастает на 1,4Х, а Дб мелассы сни жается на 1,6%. При этом также увеличивается качество сахара последней кристаллизации.

Пример 3. Осуществляют также, как примеры 1 и 2, но утфель перед спуском из вакуум-аппарата в приемную мешалку раскачивают до 91,8%.

СВ, коэффициент пересьпцения межкристального раствора утфеля на первой ступени кристаллизации выдерживают

1,25, а на второй — 1,18. На каждой последующей ступени кристаллизации коэффициент пересыщения выдерживают на 0,03 меньше, чем на предыдущей, а на последней ступени кристаллизации в последней утфелемешалке кристаллизационной установки коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля поддерживают равным 1,03.

Утфель, полученный по данному способу, имеет Дб = 78, 1Х длительность его кристаллизации 26 ч, а Дб мелассы была 59,8%.

Результаты исследований представлены в таблице.

Из таблицы видно, что при получении утфеля по предлагаемому способу, по сравнению с прототипом, длительность кристаллизации уменьшается на 6 ч, содержание кристаллов в утфеле возрастает на 0,9Х, а Дб мелассы снижается на 1,3%, при одновременном улучшении качества сахара последней кристаллизации.

При проведении исследований с раскачиванием утфеля горячей водой ниже

91% СВ, выдерживании коэффициента

04855 лучшего качества. Эти условия способствуют уменьшению содержания сахара в мелассе на 0,02-0,031 к массе ..ерерабатываемой свеклы.

Дб утфеля х

Дб мелассы х

С8 уф, Х

Способ получения утфеля последней кристаллизации

Размер кристаллов в утфеле в конце христаллнзацнн, мм

Цветиость сахара последней кристаллизацнн1 усл. ед. ительность ерханне сталлов тфеле ед центугнровам, I кристаллнза цин утфеля охлавдением, Ч еред После аска- раскачнива" вопия

91,2 78,1

Прототип

Предлагае>е и по примерам

2 з

95 ° 5

40 ° 7

0,2З

61,1

46,1

77,9

78,0

7811

60,1

59 ° 5

59,8

95,5

95,3

95,4

91,0

91,4

91,8

27,5

25 0

26,0

41,3

42,1

41,6

0,25

0,З0

0,27

37 ° 0

ЗЗ,8

35,5

Составитель Г.Лошкарева

ТехРеД Л . 071и1111ык КоРРектоР И Эрдейи

Редактор А.Шандор

Заказ 3435 Тираж 305 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

16 пересьпцения межкристального раствораутфеля на первой ступени кристаллизации ниже 1,22, а на второй менее

1,15, при выдерживании коэффициента пересыщения межкристального раствора утфеля на каждой последующей ступени кристаллизации ниже на 0,02, чем на предыдущей, и на последней ступени крР сталлизации менее 1,02 возрастает длительность кристаллизации утфеля охлаждением и не обеспечивается необходимое истощение мелассы.

При раскачивании утфеля перед спуском из вакуум-аппарата менее чем до 91,8% СВ, при выдерживании коэффициента пересыщения межкристального раствора утфеля на первой ступени кристаллизации выше чем 1,25, а на второй ступени — выше чем 1, 18, при выдерживании коэффициента пересьпцения на каждой последующей ступени кристаллизации выше чем 0,03 и на последней — более чем 1,03 возрастает со-. держание сахара в мелассе и длительность кристаллизации утфеля.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом уменьшает длительность кристаллизации утфеля на 4,5-7 ч, создает условия для повышения содержания кристаллов сахара в утфеле на

0,6-1,47, обеспечивает снижение Дб мелассы на 1,0-1,6Х и позволяет полу-! ать сахар последней кристаллизации.Формула изобретения

Способ получения утфеля последней кристаллизации, предусматривающий уваривание его в вакуум-аппарате до

94-967. СВ, раскачивание утфеля перед спуском из вакуум-аппарата горячей водой и последующую кристаллизацию

его охлаждением в несколько ступеней в утфелемешалках до требуемой температуры, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания сахара вмелассе и ускорения процесса кристаллизации, раскачивание утфеля

20 перед спуском из вакуум-. аппарата осуществляют до 91,0-91,8N СВ, при этом коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля на первой ступени кристаллизации в утфелемешалке выдерживают равным 1,22-1,25, на второй ступени — i, 15-1, 18, а на каждой последующей ступени кристаллизации коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля выдерживают на

30 0,02-0,03 меньше, чем на предыдущей, при этом коэффициент пересыщения межкристального раствора утфеля на последней ступени кристаллизации равен

1,02-1,03.