Способ кристаллизации сахара из клеровки сахара-сырца

 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к свеклосахарным заводам, вырабатывающим сахар-песок из сахара-сырца тростниково-сахарного производства. Способ предусматривает уваривание утфелей I, II, III и IV кристаллизации. Утфель III кристаллизации уваривают до 89,0-90,9% СВ и делят на две части. Одну часть оставляют в вакуум-аппарате в количестве, превышающем объем, занимаемый паровой камерой. Другую часть утфеля отводят из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением сахара III и оттека. Уваривание утфеля IV кристаллизации проводят в том же вакуум-аппарате, что и утфеля III кристаллизации и оставшуюся в нем часть утфеля используют в качестве кристаллической основы утфеля IV. Уваривание последнего ведут до достижения в нем 90,0-91,0% СВ. Перед спуском из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов утфель IV кристаллизации раскачивают до содержания в нем 88,0-89,0% СВ. Способ обеспечивает повышение выхода сахара путем глубокого истощения межкристального раствора утфеля IV.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к свеклосахарным заводам, вырабатывающим сахар-песок из сахара-сырца тростниково-сахарного производства.

Известен способ кристаллизации сахара из клеровки сахара-сырца по трехпродуктовой схеме, предусматривающий уваривание утфеля I кристаллизации из сульфитированной клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I в количестве 60-85% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизаций и части второго оттека утфеля I чистотой не менее 90% до достижения в нем 92% СВ, спуск в приемную утфелемешалку, раскачивание его первым оттеком утфеля I и центрифугирование в центрифуге с отбором сахара, первого и второго оттеков.

Уваривание утфеля II кристаллизации из второго и первого оттеков утфеля I до содержания в нем 92,5% СВ, спуск в приемную утфелемешалку, раскачивание своим оттеком и центрифугирование с получением сахара II и оттека. При необходимости промывки сахара II кристаллизации водой, получаемый при этом оттек смешивается с ранее отобранным оттеком утфеля II.

Уваривание утфеля III кристаллизации до содержания сухих веществ 94% и чистотой не выше 73%, раскачивание в вакуум-аппарате разбавленной мелассой, спуск из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов, истощение его межкристального раствора в ней при охлаждении до температуры 26-30^oC, нагревание в последней утфелемешалке-кристаллизаторе на 7-10^oC и центрифугирование в центрифуге с отбором сахара III и мелассы [А.Р. Сапронов. Технология сахарного производства. -М.: Колос, 1998.- С.385-386].

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает необходимого истощения мелассы, особенно при переработке сахара-сырца высокого качества.

Наиболее близким к предложенному способу является способ кристаллизации сахара из клеровки сахара-сырца по четырехпродуктовой схеме, предусматривающий уваривание в вакуум-аппаратах утфеля I кристаллизации из сульфитированной клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I кристаллизации в количестве 60-85% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизации, второго оттека утфеля I кристаллизации до содержания в нем 92,0- 92,5% СВ, спуск из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку и центрифугирование в центрифуге с отбором сахара, первого и второго оттеков.

Уваривание утфеля II кристаллизации из остального количества первого оттека утфеля I и оттека утфеля II кристаллизации в количестве 30% от его массы до 92,0-93,0% СВ, спуск из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку и центрифугирование в центрифуге с отбором сахара II и оттека.

Уваривание утфеля III кристаллизации из остальной части оттека утфеля II до содержания в нем 93,0-93,5% СВ, спуск из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку и центрифугирование в центрифуге с отбором сахара III и оттека.

Уваривание утфеля IV кристаллизации из оттека утфеля III до 93,5-94,0% СВ, его раскачивание в вакуум-аппарате водой или разбавленной мелассой, спуск из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов, истощение его межкристального раствора в ней при охлаждении до конечной температуры 35^oC, нагревание в последней утфелемешалке-кристаллизаторе до 45^oC и центрифугирование в центрифугах с отбором сахара IV и мелассы [Рекомендации Всесоюзного семинара: "Пути повышения выхода сахара при переработке сахара-сырца", Рига, 11-12 мая 1972 г.- М.: ЦНИИТЭИПП, 1972.- с.6-7].

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает необходимого истощения межкристального оттека утфеля IV кристаллизации, что приводит к увеличению чистоты мелассы и дополнительным потерям сахара в ней.

Технический результат изобретения заключается в увеличении выхода сахара за счет более глубокого истощения межкристального раствора утфеля IV кристаллизации в вакуум-аппарате и при его охлаждении в установке кристаллизаторов.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе кристаллизации сахара из клеровки сахара-сырца, предусматривающем уваривание в вакуум-аппаратах утфеля I кристаллизации из сульфитированной клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I кристаллизации в количестве 60-85% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизации и второго оттека утфеля I кристаллизации до содержания в нем 92,0- 92,5% СВ, уваривание утфеля II кристаллизации из остального количества первого оттека утфеля I кристаллизации и оттека утфеля II кристаллизации до 92,0-93,0% СВ, уваривание утфеля III кристаллизации из оттека утфеля II, уваривание утфеля IV кристаллизации из оттека утфеля III, его раскачивание в вакуум-аппарате водой или разбавленной мелассой, спуск из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов, истощение его межкристального раствора в ней при охлаждении до конечной заданной температуры и центрифугирование в центрифуге с отбором сахара II V и мелассы. При этом утфель III кристаллизации уваривают до 89,0-90,0% СВ и делят на две части, одну из которых оставляют в вакуум-аппарате в количестве, превышающем объем, занимаемый паровой камерой, а другую часть выводят из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением сахара III и оттека, при этом уваривание утфеля IV кристаллизации проводят в том же вакуум-аппарате, что и утфеля III кристаллизации и оставшуюся в нем часть утфеля используют в качестве кристаллической основы утфеля IV, уваривание которого ведут до достижения в нем 90,0-91,0% СВ, причем перед спуском из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов утфель IV кристаллизации раскачивают до содержания в нем 88,0-89,% СВ.

Способ осуществляется следующим образом. Утфель I кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате сахара из клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I кристаллизации в количестве 60-85% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизации и второго оттека утфеля I кристаллизации при температуре 70-75^oC до содержания в нем 92,0-92,5% СВ и чистоты 92,5-93,5%. При необходимости для выдерживания чистоты утфеля I на последние подкачки в вакуум-аппарат может быть взят первый оттек утфеля I.

Утфель II кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из остального количества первого оттека утфеля I и оттека утфеля II кристаллизации при температуре 70-72^oC до 92,0-93,0% СВ и чистоты 82-84%, которая выдерживается за счет регулирования количества оттека утфеля II.

Утфель III кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из оттека утфеля II при температуре 70-72^oC до содержания в нем 89,0-90,0% СВ и чистоты 72-74%. Уваривание утфеля до 89,0-90,0% СВ позволяет улучшить его подвижность, его циркуляционные свойства, что уменьшает время его уваривания, обеспечивает лучшее истощение межкристального раствора, а также гранулометрический состав и качество сахара, что очень важно при использовании такого утфеля в качестве кристаллической основы для уваривания на ней продуктов более низкого качества. Затем утфель III делят на две части, одну из которых оставляют в вакуум-аппарате в количестве, превышающем объем, занимаемый паровой камерой, а другую часть выводят из вакуум-аппарата через трубу, расположенную выше уровня паровой камеры и центрифугируют нагорячо с получением сахара III и оттека. При содержании в утфеле III СВ в пределах 89,0-90,0% его межкристальный оттек легко отделяется от кристаллов в поле действия центробежных сил, что позволяет улучшить качество сахара III.

Утфель IV кристаллизации уваривают из оттека утфеля III в том же вакуум-аппарате, что и утфель III, а оставшуюся часть утфеля III используют в качестве кристаллической основы утфеля IV. Это позволяет исключить перетяжку утфеля из одного вакуум-аппарата в другой при использовании его в качестве кристаллической основы, что очень важно для вязких, плохо подвижных продуктов сырцового производства. При этом утфель не охлаждается и не требует дополнительных раскачек для снятия пересыщения межкристального раствора и понижения вязкости утфеля.

Процесс уваривания утфеля IV ведут в вакуум-аппарате при температуре 66-70^oC до содержания в нем 90,0-91,0% СВ и чистоты 69,0-70,0%. Затем перед спуском из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов утфель IV раскачивают водой или разбавленной мелассой до 88,0-89,0% СВ. Операция по раскачиванию утфеля до содержания в нем 88,0-89,0% СВ вызвана тем, что при спуске утфель охлаждается, часть воды из него испаряется и пересыщение межкристального раствора в нем возрастает, а подвижность утфеля ухудшается. Это требует новых водных раскачек утфеля и приводит к дополнительным потерям сахара в мелассе.

После спуска утфеля IV в установку кристаллизаторов проводят истощение его межкристального раствора при охлаждении до температуры 35^oC, нагревают в последней утфелемешалке до 40-45^oC и центрифугируют в центрифуге с отбором сахара IV и мелассы. При получении мелассы с чистотой более 50% ее снова направляют на уваривание утфеля IV.

Пример. Утфель I кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из сульфитированной клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I в количестве 65% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизации и второго оттека утфеля I кристаллизации при температуре 74^oC до содержания в нем 92,2% СВ и чистоты 93,0%. Утфель II кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из остального количества первого оттека утфеля I и оттека утфеля II в количестве 35% от его общей массы при температуре 72^oC до содержания в нем 92,5% СВ и чистоты 83,5%. Утфель III кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из остального количества оттека утфеля II при температуре 72^oC до содержания в нем 89,5% СВ и чистоты 73,0%. Затем его делят на две части, одну из которых оставляют в вакуум-аппарате в количестве, превышающем объем, занимаемый паровой камерой, а другую часть выводят из вакуум-аппарата и центрифугируют нагорячо с получением сахара III и оттека. Утфель IV кристаллизации уваривают из оттека утфеля III в том же вакуум-аппарате, что и утфеля III, и оставшуюся в нем часть утфеля III используют в качестве кристаллической основы для получения утфеля IV. Процесс уваривания утфеля IV ведут при температуре 70^oC до содержания в нем 90,5% СВ и чистоты 69,82%. Затем перед спуском из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов утфель IV кристаллизации раскачивают водой до СВ 88,5%. После этого проводят истощение межкристального раствора утфеля IV в установке кристаллизаторов при охлаждении до температуры 35^oC. Затем нагревают его в последней утфелемешалке- кристаллизаторе до 42^oC и центрифугируют в центрифуге с отбором сахара IV и мелассы чистотой 48,3%.

В ходе исследований анализируют основные технологические показатели продуктов кристаллизационного отделения, определяют чистоту утфеля IV (Ч_уIV,%), процентное содержание в утфеле IV кристаллов (К,%), их средний размер (Ср, мм), чистоту сахара IV (Ч_сах.IV,%), чистоту мелассы (Ч_м,%), а также уточняют потери сахара в производстве (П_пр, % к массе сырца) и мелассе (П_м, %) и выход сахара за декаду (Вых, % к массе сырца).

Результаты анализов по предлагаемому способу: Ч_уIV = 69,82%; К = 41,6%; Ч_сахIV = 95,9%; Ч_м = 48,3%; Ср = 0,31мм; П_пр = 1,04%; П_м = 0,9% и Вых = 96,08%.

Параллельно осуществляют кристаллизации сахара из клеровки сахара-сырца по известному способу. Утфель I кристаллизации уваривают из сульфитированной клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I в количестве 65% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизаций и второго оттека утфеля I при температуре 74^oC до содержания в нем 92,3% СВ и чистоты 93,2%. Утфель II кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из остальной части первого оттека утфеля I и оттека утфеля II в количестве 35% от его общей массы при температуре 72^oC до содержания в нем 92,5% СВ и чистоты 84%. Утфель III кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате из остального количества оттека утфеля II при температуре 72^oC до содержания сухих веществ 93,2% и чистоты 73,5%, спускают из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку и центрифугируют нагорячо с отбором сахара III и оттека. Утфель IV кристаллизации уваривают из оттека утфеля III при температуре 70^oC до содержания в нем 93,5% СВ и чистоты 69,85%, раскачивают в вакуум-аппарате водой до необходимой подвижности и спускают в установку кристаллизаторов, где проводят истощение межкристального раствора утфеля IV до температуры 35^oC. Затем утфель нагревают в последней утфелемешалке-кристаллизаторе до 42^oC и центрифугируют в центрифуге с отбором сахара IV и мелассы чистотой 50,7%.

Результаты анализов по известному способу: Ч_уIV = 69,85%; К = 38,8%; Ч_сахIV = 93,8%; Ч_м = 50,7%; Ср = 0,25 мм; П_пр = 1,08%; П_м = 0,905% и Вых = 96,03%.

При запредельных параметрах осуществления способа ухудшаются условия уваривания и кристаллизации, особенно утфелей III и IV кристаллизаций, ухудшается истощение мелассы, что в целом приводит к уменьшению выхода сахара.

Из представленных результатов видно, что предложенный способ по сравнению с известным позволяет за счет более глубокого истощение мелассы (разность по чистоте составляет 2,1 %) и создания более эффективных условий уваривания и кристаллизации утфеля IV в процессе его охлаждения в установке кристаллизаторов снизить потери сахара в мелассе на 0,04% к массе сырца и обеспечить повышение выхода сахара на 0,05% к массе сырца. При этом качество товарного сахара соответствовало требованиям ГОСТ 94-78 как в предложенном, так и в известном способах.

Формула изобретения

Способ кристаллизации сахара из клеровки сахара-сырца, предусматривающий уваривание в вакуум-аппаратах утфеля I кристаллизации из сульфитированной клеровки сахара-сырца, первого оттека утфеля I кристаллизации в количестве 60-85% от его общей массы, сахаров II и III кристаллизации и второго оттека утфеля I кристаллизации до содержания в нем 92,0-92,5% СВ, уваривание утфеля II кристаллизации из остального количества первого оттека утфеля I кристаллизации и оттека утфеля II кристаллизации до 92,0-93,0% СВ, уваривание утфеля III кристаллизации из оттека утфеля II уваривание утфеля IV кристаллизации из оттека утфеля III, его раскачивание в вакуум-аппарате водой или разбавленной мелассой, спуск из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов, истощение его межкристального раствора в ней при охлаждении до конечной заданной температуры и центрифугирование в центрифугах с отбором сахара IV и мелассы, отличающийся тем, что утфель III кристаллизации уваривают до 89,0-90,0% СВ и делят на две части, одну из которых оставляют в вакуум-аппарате в количестве, превышающем объем, занимаемый паровой камерой, а другую часть выводят из вакуум-аппарата и центрифугируют с получением сахара III и оттека, при этом уваривание утфеля IV кристаллизации проводят в том же вакуум-аппарате, что и утфеля III кристаллизации и оставшуюся в нем часть утфеля используют в качестве кристаллической основы утфеля IV, уваривание которого ведут до достижения в нем 90,0-91,0% СВ, причем перед спуском из вакуум-аппарата в установку кристаллизаторов утфель IV кристаллизации раскачивают до содержания в нем 88,0-89,0% СВ.