Количество выпариваемой воды
25-04-2017, 17:16
Обычно из 100 кг перерабатываемой свеклы на сахарном заводе получается около 125 кг очищенного сока с содержанием, например, 15,0% сухих веществ (СВ) и с чистотой 91,0—92,0%, т. е. с содержанием сахара 13,65—13,8%.
Сахар выделяют из очищенного сока методом кристаллизации. Чтобы сахар начал выкристаллизовываться, необходимо удалять растворитель, т. е. воду.
Воду из очищенного сахарного сока на сахарном заводе удаляют в два приема: сначала воду выпаривают из сока на выпарных аппаратах (выпарке), при этом сок сгущается и превращается в сироп с концентрацией около 65% СВ, но сахар еще не кристаллизуется, так как в сиропе остается еще значительное количество воды (35%); .затем, после дополнительной очистки и фильтрации, сироп уваривают в вакуум-аппаратах, причем сахар уже выкристаллизовывается, так как после уваривания в получаемом продукте — утфеле — остается очень немного воды (7—8%).
Концентрация сиропа не должна быть чрезмерно высокой (например, не более 70% СВ), так как иначе при колебаниях концентрации может получиться пересыщенный раствор, из которого могут выпадать кристаллы сахара, что приведет к засахариванию сиропных труб и насосов. Кроме того, при чрезмерно высокой концентрации сиропа повышается его вязкость и затрудняется фильтрация.
Количество выпариваемой воды. Количество воды, подлежащее выпариванию на выпарке, легко вычислить. Допустим, что мы имеем на 100 кг свеклы А = 125 кг очищенного сока с содержанием сухих веществ (по рефрактометру) r1 = 15,0%; требуется сгустить этот сок до состояния сиропа с содержанием сухих веществ r2 = 65,0%.
Масса сиропа, очевидно, будет меньше, чем масса жидкого сока, во столько же раз, во сколько повысилась концентрация при сгущении сока, т. е. масса сиропа
Количество выпаренной воды W = А — а, или
на 100 кг свеклы.
Общая формула для вычисления количества выпаренной воды
Расход пара на выпаривание 1 кг воды. Лишь в начале развития сахарной промышленности, 100 лет тому назад, выпаривание воды на сахарных заводах велось по «огневому» способу, т. е. в открытых плоских сосудах на голом огне. Это приводило к повышенной карамелизации сахара при выпаривании воды и к большому расходу топлива.
В настоящее время на сахарных заводах применяются исключительно паровые выпарные аппараты (выпарки), которые обогреваются паром, направляемым в трубчатую закрытую паровую камеру. Пар имеет более высокую температуру, чем обогреваемый им кипящий сок: поэтому теплота пара через поверхность нагрева передается соку, причем греющий пар, отдавший скрытую теплоту парообразования, конденсируется в воду и отводится из паровой камеры в виде горячего конденсата, а сок, получая тепло от пара, кипит, и вода из сока удаляется в виде сокового пара.
Здесь происходит как бы обмен скрытых теплот парообразования: греющий пар отдает свою скрытую теплоту парообразования и превращается в воду (конденсат), а из сока вода, получая скрытую теплоту парообразования, уходит в виде сокового пара. Так как скрытая теплота парообразования для греющего и для сокового пара приблизительно одинакова, то, очевидно, 1 кг пара выпаривает в выпарном аппарате (на выпарке) приблизительно 1 кг воды (при условии, что сок уже заранее нагрет до температуры кипения).
Сахар выделяют из очищенного сока методом кристаллизации. Чтобы сахар начал выкристаллизовываться, необходимо удалять растворитель, т. е. воду.
Воду из очищенного сахарного сока на сахарном заводе удаляют в два приема: сначала воду выпаривают из сока на выпарных аппаратах (выпарке), при этом сок сгущается и превращается в сироп с концентрацией около 65% СВ, но сахар еще не кристаллизуется, так как в сиропе остается еще значительное количество воды (35%); .затем, после дополнительной очистки и фильтрации, сироп уваривают в вакуум-аппаратах, причем сахар уже выкристаллизовывается, так как после уваривания в получаемом продукте — утфеле — остается очень немного воды (7—8%).
Концентрация сиропа не должна быть чрезмерно высокой (например, не более 70% СВ), так как иначе при колебаниях концентрации может получиться пересыщенный раствор, из которого могут выпадать кристаллы сахара, что приведет к засахариванию сиропных труб и насосов. Кроме того, при чрезмерно высокой концентрации сиропа повышается его вязкость и затрудняется фильтрация.
Количество выпариваемой воды. Количество воды, подлежащее выпариванию на выпарке, легко вычислить. Допустим, что мы имеем на 100 кг свеклы А = 125 кг очищенного сока с содержанием сухих веществ (по рефрактометру) r1 = 15,0%; требуется сгустить этот сок до состояния сиропа с содержанием сухих веществ r2 = 65,0%.
Масса сиропа, очевидно, будет меньше, чем масса жидкого сока, во столько же раз, во сколько повысилась концентрация при сгущении сока, т. е. масса сиропа
а = 125*15,0/65 кг.
Количество выпаренной воды W = А — а, или
на 100 кг свеклы.
Общая формула для вычисления количества выпаренной воды
Расход пара на выпаривание 1 кг воды. Лишь в начале развития сахарной промышленности, 100 лет тому назад, выпаривание воды на сахарных заводах велось по «огневому» способу, т. е. в открытых плоских сосудах на голом огне. Это приводило к повышенной карамелизации сахара при выпаривании воды и к большому расходу топлива.
В настоящее время на сахарных заводах применяются исключительно паровые выпарные аппараты (выпарки), которые обогреваются паром, направляемым в трубчатую закрытую паровую камеру. Пар имеет более высокую температуру, чем обогреваемый им кипящий сок: поэтому теплота пара через поверхность нагрева передается соку, причем греющий пар, отдавший скрытую теплоту парообразования, конденсируется в воду и отводится из паровой камеры в виде горячего конденсата, а сок, получая тепло от пара, кипит, и вода из сока удаляется в виде сокового пара.
Здесь происходит как бы обмен скрытых теплот парообразования: греющий пар отдает свою скрытую теплоту парообразования и превращается в воду (конденсат), а из сока вода, получая скрытую теплоту парообразования, уходит в виде сокового пара. Так как скрытая теплота парообразования для греющего и для сокового пара приблизительно одинакова, то, очевидно, 1 кг пара выпаривает в выпарном аппарате (на выпарке) приблизительно 1 кг воды (при условии, что сок уже заранее нагрет до температуры кипения).