Технология переработки сахарной свеклы

п р о ц е  с с а  О Д.

                                   Холодная    Теплая   Горячая

Температура, я5оя0С                      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

pHя42oя0 сока, ед.                                     10.8-11.2

Содержание СОя42я0 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, я5оя0С                                      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

pHя42oя0, ед.                                           9.2-9.7

Содержание СОя42, я0%                                    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.

pHя42oя0 сока                                           8.9-9.2

pHя42oя0 сиропа                                         8.0-8.5

pHя42oя0 клеровки  перед сульфитацией                не ниже 7.2

Содержание свободных  сульфитов

 

в соке и сиропе, % SOя42я0 к массе продукта          0.002-0.003 
 

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

     По  значению  выполняемых  функций,  сложности  и стоимости в

тепловой схеме  центральное место занимает выпарная установка, ко-

торая состоит  из  отдельных аппаратов.

     Сок  II сатурации должен быть сгущен  до сиропа с содержанием

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

14-16%.

     Выпарная  установка  позволяет  расходовать  на 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 выпарной  уста-

новки. Последующие  корпуса обогреваются вторичными парами преды-

дущих корпусов.  Из последнего корпуса соковый пар  поступает  на

концентратор, а  с него на конденсатор.

     Число  ступеней выпарной установки  выбирается  на  основании

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 суммарной  по-

верхности  нагрева  выпарных аппаратов,  что приводит к увеличению

капитальных затрат.

     На  выбор числа ступеней существенное  влияние оказывает  тем-

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

тур в каждом корпусе  должна быть не менее 6-8я5оя0С.

     Четырехкорпусная  ВУ  с  концентратором отличается  повышенной

устойчивостью в  эксплуатации и высокой  тепловой  экономичностью,

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 (СВя41я0) и  сиропе (СВя42я0).

                СВя41

     W = Q (1 - ДДД ), где

                СВя42

Q - масса очищенного  сока.

 

     Образующийся  в  выпарных  аппаратах и  других теплообменниках

конденсат систематически выводится в сборники через  конденсатные

колонки. Конденсат  отработавшего  пара  используется для питания

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

ных промежуточных  продуктов.

     Необходимо  постоянно отводить некондесирующиеся  газы из  па-

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  одну  ступень

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

газами пар не теряется бесполезно;  кроме  того,  из-за  разности

давлений создается  непрерывное движение газа от I корпуса  к кон-

десатору смешения.

     Для  создания  разрежения в последнем  корпусе и концентраторе

и удаления неконденсирующихся газов из системы в  схему  включена

вакуум-кондесационная установка,   состоящая  из  двух  ступеней:

предконденсатора, основного конденсатора, каплеловушек, сборников

барометрической воды и вакуум-компрессора.

     При  выпаривании в соке  происходят  химические  превращения:

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, до  30%  редуцирующих  веществ  и 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  от  рН,

t, концентрации  реагирующих веществ, реагентов,  продолжительности

выпаривания, наличия  ионов железа и прочих  факторов.

    Результатом образования осадков в сиропе  при выпаривании

является снижение растворимости солей Са, когда  они оказываются в

пересыщенном состоянии  и их избыток выкристаллизовывается.

     Одним  из эффективных способов торможения  реакции  образова-

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 оптимального  уровня  в  кипятильных

трубках и равномерное  распределение греющего пара в греющих  каме-

рах выпарных аппаратов,  что предохраняет поверхности  нагрева  в

 

местах ввода  пара от пригорания сахара.

     Образование  накипи на внутренней поверхности  трубок выпарных

аппаратов вследствие  выделения  и  осаждения  солей 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 очистки  поверхности нагрева.

     Иногда  используют деминерализацию   сока  перед  выпариванием

путем пропускания  его через  ионообменные смолы.

     Борьба  с накипеобразованием в теплообменной  аппаратуре  воз-

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 сахарозу  из  многокомпонентной

смеси, которой  является сироп.

     В  сокоочистительном отделении из  диффузионного сока удаляет-

ся около  1/3  несахаров,  остальные  несахара вместе с сахарозой

поступают в продуктовое  отделение,  где  большая  часть  сахарозы

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 его  в

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  с  ситуацией  на