Лекція 6. Ефективні технології кристалізації цукрози

Лекція 6. ЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ КРИСТАЛІЗАЦІЇ ЦУКРОЗИ

Головним завданням цукробурякового виробництва є отримання максимальної кількості білого цукру високої якості за мінімальних затрат праці, палива та допоміжних матеріалів. Вирішення такого завдання в значній мірі залежить від ефективності роботи продуктового відділення, в котрому відбувається виділення кристалічної цукрози із цукровміщуючих розчинів. Сама кристалізація цукрози із технічних розчинів являє собою складний фізико-хімічний процес.

Ефективність роботи продуктового відділення залежить також від режиму кристалізації цукрози під час охолодження утфелю останнього продукту та параметрів меляси, яка при цьому утворюється. Відомо, що втрати цукру з мелясою складає близько 70% від загальнозаводських втрат. Вміст цукру в мелясі залежить як від якості буряків, так і в першу чергу від ефективності роботи продуктового відділення.

Рис. 3. Вакуум-апарат типу ВАЦМ

Використання в/а з циркуля торами в тепло-технологічному комплексі ц/з дозволяє зменшити витрату палива на 20-25%, підвищити якість цукру, зменшити кількість агломератів, але саме головне – збільшити вихід цукру з кожної варки утфелю на 10-12%.

 

 

Способи підвищення ефективності кристалізації цукрози

До основних заходів з підвищення ефективності роботи продуктового відділення в першу чергу варто віднести:

· оптимізацію уварювання утфелів, що включає також більш ефективні способи заведення кристалів;

· автоматизацію процесу уварювання утфелів;

· ритмічну роботу в/а, включаючи в/а безперервної дії.

Стратегічним напрямом є уварювання утфелів за пониженої температури, коли розчинність цукрози менше. За рахунок цього знижується вміст цукру в міжкристалевому розчині та збільшується вихід кристалів. Необхідне при цьому розрідження у в/а досягається підтримуванням температури барометричної води в конденсаторі для утфелів І та ІІ кристалізацій 50^оС, а утфелю ІІІ кристалізації – 45^оС.

Рис.4. Апаратурно-технологічна схема роботи за Брауншвейським способом

кристалоутворення та закріплення кристалів виділяється із циклу отримання утфелю в окремий процес підготовки маточного утфелю.

Процес підготовки маточного утфелю включає три етапи:

· Попередня підготовка кристалічної затравочної суспензії у мішалці 1.0;

· Одержання кристалічної основи з середніми розмірами кристалів 100-120 мкм (0,1..0,12 мм) при охолодженні (мішалка-кристалізатор 1.1);

· Нарощування кристалів основи при випарюванні в окремому вакуум-апараті (2) до середнього розміру кристалів 300 мкм.

Суть Брауншвейгського методу полягає в наступному. Сироп доводиться у спеціальному випарному апараті до концентрації СР 75%, а потім, через проміжний резервуар, потрапляє в кристалізатор-охолоджувач (1.1), ступінь охолодження в якому регулюється контурами охолодження. При температурі біля 50°С пересичення досягає величини 1,1 і з відповідної мішалки подається підготовлена затравочна паста. Після охолодження отриманого продукту розмір кристалів досягає приблизно 0,1 -0,13 мм. Така кристалічна затравка може бут безпосередньо використана для одержання дрібнокристалічного утфелю, або спрямовується на подальшу обробку у вакуум-апарат (2), де розмір затравлювальних кристалів доводиться до 0,3 мм. Кристалічна затравочна суспензія по трубопроводах замкненого контуру з прийомної мішалки 3.1 насосом подається в мішалку 3.2, що встановлена на площадці в/а. Первинний набір у в/а необхідної кількості кристалічної основи (маточного утфелю) проводиться із трубопроводу, що з’єднує ці дві мішалки.

Створення якісної кристалічної затравки сприяє значному полегшенню процесу кристалізації, оскільки критичні фази утворення і нарощування кристалів відбуваються не в апараті для виробництва кінцевого продукту. Незважаючи на відносну складність одержання маточного утфелю, він має високі якісні показники (рівномірність кристалів, відсутність конгломератів), що дозволяє використовувати сиропи високої концентрації, збільшити продуктивність в/а, зменшити споживання пари та збільшити вихід кристалічного цукру з утфелю за рахунок більшої рівномірності кристалів, що сприяє зменшенню води на пробілювання. Виробничі дослідження показують, що впровадження такого способу уварювання утфелю забезпечує збільшення виходу кристалічного цукру з утфелю від 43 до 52%, зменшення витрат води на пробілювання з 2,6 до 1,8% до маси утфелю та зменшення витрат палива на 0,3% до кількості буряків.

Розрахунки показують, що застосування такого способу дозволяє на 20-30% збільшити продуктивність в/а І ступеня кристалізації та на 10-15% - ІІ і ІІІ ступенів,зменшити витрати пари та електроенергії в кристалізаційному відділенні на 10-15%, зменшити втрати цукру від термічного розкладу. В Україні вперше такий спосіб було впроваджено на Чортківському ц/з.

Л і тература

1. Кулінченко В.Р. Інтенсифікація процесів тепломасообміну в вакуум-випарниках та кристалізаційних апаратах. Автореферат дис... докт. техн. наук – К.: УДУХТ, 1995. –43 с.

2. Современные технологии и оборудование свеклосахарного производства. В 2-х ч. Ч 2. /  В.О. Штангеев,  В.Т. Кобер,  Л.Г. Белостоцкий  и  др.;  Под ред. В.О. Штангеева. –К.: Цукор України, 2004. –320 с.

3. Скорик К.Д. Промислова кристалізація цукру. Навчальний посібник. – К.: ШПДО НУХТ, 2004. 202 с.

 

Лекція 6. ЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ КРИСТАЛІЗАЦІЇ ЦУКРОЗИ

Головним завданням цукробурякового виробництва є отримання максимальної кількості білого цукру високої якості за мінімальних затрат праці, палива та допоміжних матеріалів. Вирішення такого завдання в значній мірі залежить від ефективності роботи продуктового відділення, в котрому відбувається виділення кристалічної цукрози із цукровміщуючих розчинів. Сама кристалізація цукрози із технічних розчинів являє собою складний фізико-хімічний процес.

Ефективність роботи продуктового відділення залежить також від режиму кристалізації цукрози під час охолодження утфелю останнього продукту та параметрів меляси, яка при цьому утворюється. Відомо, що втрати цукру з мелясою складає близько 70% від загальнозаводських втрат. Вміст цукру в мелясі залежить як від якості буряків, так і в першу чергу від ефективності роботи продуктового відділення.