Кристаллизация и фуговка утфеля II
25-04-2017, 17:50
Цель и метод кристаллизации. Цель кристаллизации утфеля II — получение возможно большего количества сахара в виде кристаллов. Это очень важно, так как весь сахар утфеля II, оставшийся в растворе, попадает в конечный отход производства — и мелассу. Нужно принимать все меры к снижению потери сахара в мелассе.
Для кристаллизации сахара утфель II перемешивают в мешалке-кристаллизаторе и постепенно снижают его температуру от 80 до 40° С. В 1 кг воды при температуре 80° С растворяется сахарозы 3,703 кг, а при 40° С — всего лишь 2,370. Поэтому значительное количество сахара выкристаллизовывается.
Выполнение кристаллизации утфеля II. Из вакуум-аппарата II продукта утфель II спускают в мешалку-кристаллизатор корытообразной формы с мешательным приспособлением, полезная емкость которого равна емкости вакуум-аппарата (с запасом на 10%).
Охлаждение утфеля II в кристаллизаторе ранее происходило путем естественной потери тепла через лучеиспускание и тепло-проводность, теперь же — лишь путем искусственного охлаждения. Естественное охлаждение утфеля в мешалках от 80 до 35—10° С длилось приблизительно 3 суток (72 ч). При искусственном охлаждении кристаллизация заканчивается в 24 ч, поэтому требуется в 3 раза меньшая емкость мешалок. Искусственно мешалки охлаждают при помощи змеевиков, изготовленных из трубок диаметром 25—40 мм, в которые подается холодная вода (рис. 149).
Мешалка кристаллизатора делает 0,5—1,0 об/мин.
Утфель II уваривается в вакуум-аппарате до концентрации 93—95% СВ, чтобы уже в период уваривания выкристаллизовалось как можно больше сахара.
При спуске из вакуум-аппарата утфель II опрыскивают горячей водой (или еще лучше добавляют воду прямо в вакуум-аппарат в конце уваривания), чтобы не образовалось «муки» и чтобы растворить имеющуюся муку. Концентрация утфеля II при этом понижается до СВ около 92%.
В мешалках-кристаллизаторах утфеля II идут два процесса: охлаждение утфеля и кристаллизация сахара. Эти процессы влияют на пересыщение межкристальной мелассы в противоположных направлениях. При более низкой температуре растворимость сахара меньше, поэтому охлаждение при отсутствии кристаллизации привело бы к значительному увеличению пересыщения. Но кристаллизация, удаляя сахар из раствора, ведет к понижению пересыщения. Обычно коэффициент пересыщения не превышает ?= 1,1. Иногда в процессе кристаллизации приходится добавлять в мешалки небольшое количество воды («делать раскачку»), чтобы снизить чрезмерную концентрацию и вязкость, межкристальной мелассы. При правильно проведенном разбавлении утфеля II при спуске его в мешалку удается обходиться без этих промежуточных раскачек водой.
При кристаллизации сахара из утфеля II межкристальная меласса, конечно, всегда пересыщена. Но при фуговке утфеля это пересыщение совершенно не требуется; оно лишь напрасно повышает вязкость мелассы и замедляет фуговку. Поэтому после окончательного охлаждения утфеля, например до 35° С, его перед фуговкой подогревают на 5—7°, т. е., например, до 40° С, пропуская в охлаждающие элементы (змеевики) вместо холодной воды горячую аммиачную воду. При этом меласса делается уже лишь насыщенным раствором (так как при повышенной температуре растворимость сахара больше), а вязкость мелассы уменьшается па 20—30%.
Иногда вместо подогрева после охлаждения до 40° С добавляют к утфелю 0,5% воды по его массе (модная «раскачка»), что тоже снижает пересыщение и вязкость. По такой метод работы не рекомендуется, так как иода лишь медленно смешивается с утфелем и при этом частично растворяет выкристаллизовавшийся сахар.
По данным заводской практики, при современном оборудовании фуговка утфеля II проходит удовлетворительно, если вязкость межкристального оттека не более 44 пз (4,4 н*сек/м2). Такую вязкость оттека при температуре 40° С получаем, если концентрация этого оттека 82,0% СВ (это именно концентрация оттека, но не утфеля, концентрация которого довольно высока, например 92% СВ). Чрезмерная добавка воды при спуске утфеля может привести к растворению излишних количеств сахара и к повышению потери его в мелассе.
Итак, необходимо придерживаться при разбавлении водой утфеля II определенной нормы: если утфель II охлажден до 40° С, то при его фуговке концентрация межкристальной мелассы должна быть 82,0% СВ (при рефрактометрировании без разбавления).
Фуговка утфеля II. Продолжительность полного цикла работы центрифуги II продукта больше, чем для I продукта, так как вязкость отделяемой межкристальной мелассы значительно выше, чем вязкость зеленого оттека. Обычно продолжительность цикла работы центрифуги с ручным обслуживанием, делающей 900 об/мин, принимают равной 16 мин.
Пробелка утфеля II. Часто ограничиваются лишь фуговкой утфеля II. Однако для повышения качества получаемого желтого сахара применяют иногда и пробелку сахара. После того как замедлится вытекание мелассы из кожуха центрифуги, для пробелки заливают теплую воду (1,0% к массе утфеля). Одновременно с этим направляют вытекающий оттек в сборник «бурого» оттека, Ч которого значительно выше, чем Ч мелассы (на 8—9 единиц).
Под конец фуговки иногда дают так называемый закожушный пар (в промежуток между кожухом и барабаном центрифуги). Это облегчает выгрузку желтого сахара и улучшает удаление из кожуха остатков бурого оттека, разогревая его. Четкое удаление остатков бурого оттека имеет важное значение, так как иначе при загрузке в центрифугу следующей порции утфеля они попадают в мелассу, повышают ее Ч и потери сахара в ней.
Бурый оттек возвращается обратно в производство: его забирают в вакуум аппарат II кристаллизации в конце уваривания утфеля II.
Желтый сахар. Желтый сахар, получаемый при фуговке утфеля II, транспортируется шнеком в клеровочный котел, где сахар растворяется («клеруется») в горячем соке II сатурации. Мешалка клеровочного котла делает 25 об/мин. В клеровочный котел через барботер подается ретурный пар, причем клеровка нагревается до 85—90° С. Котел работает непрерывно, готовая клеровка уходит переливом через отверстие в верхней части кот-ла. Это отверстие закрыто сеткой, чтобы в трубу не попадали комки сахара и пр.
Для ускорения растворения желтого сахара сок II сатурации подастся не только в клеровочную мешалку, но и в шнек желтого сахара. Количество сока регулируют так, чтобы концентрация клеровки была 65% СВ. Клеровка посредством насоса подается в сироп (на сульфитацию его). Таким образом желтый сахар возвращается обратно в производство.
Чистота желтого сахара должна быть не ниже 95%, чтобы добавление желтого сахара отнюдь не ухудшало, а, наоборот, улучшало качество сиропа.
Для кристаллизации сахара утфель II перемешивают в мешалке-кристаллизаторе и постепенно снижают его температуру от 80 до 40° С. В 1 кг воды при температуре 80° С растворяется сахарозы 3,703 кг, а при 40° С — всего лишь 2,370. Поэтому значительное количество сахара выкристаллизовывается.
Выполнение кристаллизации утфеля II. Из вакуум-аппарата II продукта утфель II спускают в мешалку-кристаллизатор корытообразной формы с мешательным приспособлением, полезная емкость которого равна емкости вакуум-аппарата (с запасом на 10%).
Охлаждение утфеля II в кристаллизаторе ранее происходило путем естественной потери тепла через лучеиспускание и тепло-проводность, теперь же — лишь путем искусственного охлаждения. Естественное охлаждение утфеля в мешалках от 80 до 35—10° С длилось приблизительно 3 суток (72 ч). При искусственном охлаждении кристаллизация заканчивается в 24 ч, поэтому требуется в 3 раза меньшая емкость мешалок. Искусственно мешалки охлаждают при помощи змеевиков, изготовленных из трубок диаметром 25—40 мм, в которые подается холодная вода (рис. 149).
Мешалка кристаллизатора делает 0,5—1,0 об/мин.
Утфель II уваривается в вакуум-аппарате до концентрации 93—95% СВ, чтобы уже в период уваривания выкристаллизовалось как можно больше сахара.
При спуске из вакуум-аппарата утфель II опрыскивают горячей водой (или еще лучше добавляют воду прямо в вакуум-аппарат в конце уваривания), чтобы не образовалось «муки» и чтобы растворить имеющуюся муку. Концентрация утфеля II при этом понижается до СВ около 92%.
В мешалках-кристаллизаторах утфеля II идут два процесса: охлаждение утфеля и кристаллизация сахара. Эти процессы влияют на пересыщение межкристальной мелассы в противоположных направлениях. При более низкой температуре растворимость сахара меньше, поэтому охлаждение при отсутствии кристаллизации привело бы к значительному увеличению пересыщения. Но кристаллизация, удаляя сахар из раствора, ведет к понижению пересыщения. Обычно коэффициент пересыщения не превышает ?= 1,1. Иногда в процессе кристаллизации приходится добавлять в мешалки небольшое количество воды («делать раскачку»), чтобы снизить чрезмерную концентрацию и вязкость, межкристальной мелассы. При правильно проведенном разбавлении утфеля II при спуске его в мешалку удается обходиться без этих промежуточных раскачек водой.
При кристаллизации сахара из утфеля II межкристальная меласса, конечно, всегда пересыщена. Но при фуговке утфеля это пересыщение совершенно не требуется; оно лишь напрасно повышает вязкость мелассы и замедляет фуговку. Поэтому после окончательного охлаждения утфеля, например до 35° С, его перед фуговкой подогревают на 5—7°, т. е., например, до 40° С, пропуская в охлаждающие элементы (змеевики) вместо холодной воды горячую аммиачную воду. При этом меласса делается уже лишь насыщенным раствором (так как при повышенной температуре растворимость сахара больше), а вязкость мелассы уменьшается па 20—30%.
Иногда вместо подогрева после охлаждения до 40° С добавляют к утфелю 0,5% воды по его массе (модная «раскачка»), что тоже снижает пересыщение и вязкость. По такой метод работы не рекомендуется, так как иода лишь медленно смешивается с утфелем и при этом частично растворяет выкристаллизовавшийся сахар.
По данным заводской практики, при современном оборудовании фуговка утфеля II проходит удовлетворительно, если вязкость межкристального оттека не более 44 пз (4,4 н*сек/м2). Такую вязкость оттека при температуре 40° С получаем, если концентрация этого оттека 82,0% СВ (это именно концентрация оттека, но не утфеля, концентрация которого довольно высока, например 92% СВ). Чрезмерная добавка воды при спуске утфеля может привести к растворению излишних количеств сахара и к повышению потери его в мелассе.
Итак, необходимо придерживаться при разбавлении водой утфеля II определенной нормы: если утфель II охлажден до 40° С, то при его фуговке концентрация межкристальной мелассы должна быть 82,0% СВ (при рефрактометрировании без разбавления).
Фуговка утфеля II. Продолжительность полного цикла работы центрифуги II продукта больше, чем для I продукта, так как вязкость отделяемой межкристальной мелассы значительно выше, чем вязкость зеленого оттека. Обычно продолжительность цикла работы центрифуги с ручным обслуживанием, делающей 900 об/мин, принимают равной 16 мин.
Пробелка утфеля II. Часто ограничиваются лишь фуговкой утфеля II. Однако для повышения качества получаемого желтого сахара применяют иногда и пробелку сахара. После того как замедлится вытекание мелассы из кожуха центрифуги, для пробелки заливают теплую воду (1,0% к массе утфеля). Одновременно с этим направляют вытекающий оттек в сборник «бурого» оттека, Ч которого значительно выше, чем Ч мелассы (на 8—9 единиц).
Под конец фуговки иногда дают так называемый закожушный пар (в промежуток между кожухом и барабаном центрифуги). Это облегчает выгрузку желтого сахара и улучшает удаление из кожуха остатков бурого оттека, разогревая его. Четкое удаление остатков бурого оттека имеет важное значение, так как иначе при загрузке в центрифугу следующей порции утфеля они попадают в мелассу, повышают ее Ч и потери сахара в ней.
Бурый оттек возвращается обратно в производство: его забирают в вакуум аппарат II кристаллизации в конце уваривания утфеля II.
Желтый сахар. Желтый сахар, получаемый при фуговке утфеля II, транспортируется шнеком в клеровочный котел, где сахар растворяется («клеруется») в горячем соке II сатурации. Мешалка клеровочного котла делает 25 об/мин. В клеровочный котел через барботер подается ретурный пар, причем клеровка нагревается до 85—90° С. Котел работает непрерывно, готовая клеровка уходит переливом через отверстие в верхней части кот-ла. Это отверстие закрыто сеткой, чтобы в трубу не попадали комки сахара и пр.
Для ускорения растворения желтого сахара сок II сатурации подастся не только в клеровочную мешалку, но и в шнек желтого сахара. Количество сока регулируют так, чтобы концентрация клеровки была 65% СВ. Клеровка посредством насоса подается в сироп (на сульфитацию его). Таким образом желтый сахар возвращается обратно в производство.
Чистота желтого сахара должна быть не ниже 95%, чтобы добавление желтого сахара отнюдь не ухудшало, а, наоборот, улучшало качество сиропа.