Сопряжение рафинадного производства с другими производствами
25-04-2017, 19:50
Вид рафинадного производства зависит от многих обстоятельств, но важнейшее из них — это характер его технологической связи (сопряжения) с свеклосахарным производством.
1. Наиболее распространено у нас сопряжение, при котором обособленный рафинадный завод перерабатывает песок, поступающий с свеклосахарных заводов. Рафинадные заводы обычно размещают в местах потребления рафинада, в частности в больших городах.
Следует иметь в виду, что сахар-песок почти полностью перерабатывается в сахар-рафинад с выходом около 99%. Поэтому при перевозке сахара от места производства к месту его потребления масса груза не зависит от того, что приходится перевозить: сахар-песок или кусковой рафинад. Удобнее же перевозить сахар-песок.
В настоящее время кусковой рафинад в больших количествах перевозят затаренным в мешки. Выше мы видели, что насыпная плотность сахара-песка больше, чем насыпная плотность кускового рафинада (0,85 и 0,7 соответственно). Отсюда понятно, что для перевозки кускового рафинада по сравнению с сахаром-песком требуется железнодорожных вагонов примерно на 20% больше.
При погрузке, разгрузке и транспортировке кусковой рафинад в какой-то степени крошится и набирает больше ворса из мешков, чем сахар-песок, да и мешки, в которые насыпают рафинад, быстрее изнашиваются. Загрязнения сахара-песка ворсом, возникшие при перевозке, устраняются при его рафинировании на рафинадном заводе, размещенном на месте потребления. Аналогичные же загрязнения транспортируемого издалека сахара-рафинада уже не устранимы.
При расфасовке рафинада в пачки и упаковке их в деревянные ящики указанные выше недостатки перевозок устраняются. Но деревянные ящики дороги, а их возврат на рафинадный завод для повторного использования весьма затруднен и практически почти не применяется.
Выработка рафинада ближе к месту потребления облегчает перевозку его в расфасованном виде. Пачки, в которые расфасовывают сахар-рафинад, можно подавать автотранспортом непосредственно в бакалейные магазины. При уменьшении пути перемещения упаковка пачки лучше сохраняется.
Взаимоотношения (производственные и финансово-расчетные) между свеклосахарными и рафинадными заводами регулируются ГОСТом на сахар-песок. Если качество сахар-песка ниже стандартного, то уплачиваемую за него цену уменьшают в соответствии с результатами химического анализа сахара-песка. Скидку в процентах с исходной цены определяют по следующему расчету:
- при содержании влаги (Вд) более 0,14% скидка равна Вд—0,14;
- при содержании сахарозы в пересчете на сухое вещество (П) менее 99,75%, процент скидки составляет 99,75 — П;
- скидку на содержание редуцирующих веществ (Рд), которое по ГОСТу не должно превышать 0,05% ввиду особой вредности их для процесса рафинирования, устанавливают прогрессивную и вычисляют по следующей шкале:
При содержании общего количества несахаров более 0,25%, допускаемых по ГОСТу, скидку определяют следующим образом. Из количества несахаров (Нc) вычитают 0,25% и избыток редуцирующих веществ сверх 0,05% (как уже учтенных в соответствующей скидке) и разность умножают на мелассный коэффициент несахаров, который принимают равным 1.5. Таким образом, скидку можно определить по формуле
Исходя из того, что повышенная цветность песка, а следовательно, и сиропов замедляет работу станции очистки и всего рафинадного завода и заставляет применять повышенные количества адсорбентов, установлена скидка на цветность. Размер ее равен 0,1% за каждые 0,1 единицы повышенной цветности сверх 1 ед. шт.
Если песок не удовлетворяет требованиям ГОСТа по нескольким показателям, то соответствующие скидки суммируют.
2. Вторым видом сопряжения рафинадного и свеклосахарного производства является такое, когда они соединены территориально и организационно — оба находятся в едином предприятии. В этом случае сахар-песок, выработанный свеклосахарным заводом, немедленно передается рафинадному заводу или рафинадному цеху, где он сразу же поступает на клеровку для очистки, перекристаллизации и других операций рафинирования.
Для этого вида сопряжения возможны два варианта: первый вариант, при котором вся дальнейшая работа рафинадного завода не связана с работой сахаро-песочного. Оттеки рафинадного завода подвергаются последующим кристаллизациям независимо от свеклосахарного завода вплоть до получения рафинадной мелассы;
второй вариант, при котором оттеки рафинадного завода (в этом случае его называют рафинадным цехом) на том или ином этапе передают сахаро-песочному заводу и их подвергают последующей кристаллизации при смешении с густым сиропом свеклосахарного завода. При работе по этому варианту оба производства имеют общую мелассу, состав которой ближе к мелассе свеклосахарного завода.
Во время работы свеклосахарного завода, а в особенности после окончания ее, рафинадный завод обычно имеет возможность перерабатывать сахар-песок, привозимый в других заводов, или тростниковый сахар-сырец.
Когда свеклосахарное производство заканчивается, рафинадный завод может работать только по рафинадной схеме.
3. Некоторые наши рафинадные заводы перерабатывают на рафинад импортный тростниковый сахар-сырец, который по своим качествам, а также по чистоте значительно уступает сахару-песку. Такое сопряжение рафинадных и тростниковосахарных заводов широко распространено за рубежом. В некоторых европейских странах (Чехословакия, ГДР и ФРГ) исторически сложилось сопряжение, когда рафинадные заводы перерабатывают сахар-сырец, изготовленный на своих же свеклосахарных заводах. Такое взаимоотношение означает упрощение свеклосахарного и усложнение рафинадного производства. В последнее время европейские свеклосахарные заводы стремятся сразу выпускать высококачественный сахар-песок.
4. Можно выпускать сахар-песок, весьма приближающийся по качеству к рафинированному, и даже кусковой сахар непосредственно на сахаро-песочном заводе без особого рафинадного цеха в его ныне принятом у нас виде.
Так, применяя глубокую очистку соков ионитами, можно получать густой сироп высокой чистоты (до 98%) и из него высококачественный сахар-песок.
У нас делались предложения, которые и осуществлялись в заводском масштабе, выпускать рафинад непосредственно на свеклосахарном заводе, не прибегая к полной перекристаллизации сахара-песка. Такой завод называли свеклорафинадным. На нем влажный сахар-песок сразу же подвергали прессованию с последующим высушиванием. Получение рафинада на свеклосахарном заводе обходится дешевле главным образом за счет экономии пара и топлива, так как не требуется уваривать рафинадные утфели. Однако на свеклорафинадном заводе должны быть повышены требования к качеству свекловичного сахара-песка. Это вызывает усложнение технологической схемы сахаро-песочного завода, т. е. для обесцвечивания соков и сиропов необходимо применять дополнительные способы обработки;
вводить углубленную сульфитацию, очистку активным углем, кизельгуром и частично ионитами;
развивать кристаллизационную схему, применяя не менее трех кристаллизаций;
в больших масштабах применять аффинацию и перекристаллизацию продуктовых (желтых) сахаров.
Очень большую роль на свеклорафинадном заводе играет качество свеклы. Если свекла плохая, то может оказаться, что вся совокупность перечисленных мероприятий уже не обеспечит выпуск рафинада необходимого качества.
Не лишне здесь напомнить, что содержание несахаров и в особенности золы в рафинаде или песке, которые могут быть выработаны на свеклорафинадном заводе, всегда превышает содержание их в подлинном, полностью перекристаллизованном рафинаде, и это может быть установлено химическим анализом. Однако вследствие абсолютно незначительного количества несахаров это обстоятельство не представляется существенным.
Решающим является внешний вид рафинада, его белизна, блеск. В этом направлении можно добиться полного сходства с обычным рафинадом при меньшей стоимости продукции свеклорафинадного завода.
Выработка сахара-песка, идентичного с рафинированным, осуществляется на свеклосахарных заводах США. Выпускаемый ими песок должен выдерживать конкуренцию с рафинированным песком, вырабатываемым рафинадными заводами из тростникового сахара-сырца. В некоторых случаях это удается достигнуть при трехкристаллизационных схемах. Однако, по-видимому, некоторые свеклосахарные заводы работают по четырехкристаллизационной схеме, подвергая, как и рафинадные заводы, весь выпускаемый сахар-песок полной (или частичной) перекристаллизации.
5. Имеется предложение сочетать производство рафинада из сахара-песка с кондитерским производством, организуя сравнительно небольшие рафинадные цехи мощностью 250—500 ц рафинада в сутки на кондитерских фабриках, размещенных в больших городах. При таком сопряжении возникает возможность значительно упростить рафинадный цех, осуществляя в нем лишь одну или максимум две кристаллизации и передавая его полупродукты другим кондитерским цехам.
Теоретически обосновывая излагаемое предложение, С.3. Иванов полагает, что сопряжение рафинадного производства с кондитерским (в особенности с выработкой карамели), кроме упрощения производства, позволит уменьшить потери сахара, При сокращении количества кристаллизаций, которые проводят при высокой температуре, уменьшится разложение сахара, поэтому в дальнейшем он может полностью попользоваться как пищевой «продукт в кондитерском производстве. При таком сопряжении рафинадного и кондитерского производства нет рафинадной мелассы и нет потерь сахара в ней.
6. За рубежом в некоторых случаях осуществляется производство кускового рафинада из рафинированного песка. В рафинированный песок добавляют воду, перемешивают, создавая рафинадную кашку. Кашку прессуют в кусочки, а затем высушивают. Такое производство кускового рафинада сравнительно просто (не требуются операции кристаллизации, перекристаллизации и очистки сиропов), и оно может быть налажено в любом пункте и сочетании с каким-либо другим производством либо независимо. Единственное условие — это поступление высококачественного рафинированного песка. Имеются сведения, что в зарубежной практике в некоторых случаях рафинированный песок хранят на рафинадных заводах бестарно в силосах. По мере надобности его направляют на выработку кускового рафинада. Таким образом, по-видимому, исключаются возможности загрязнения сахара-рафинада, в частности загрязнения ворсом.
Рафинадные заводы обычно работают в течение круглого года, лишь с месячной остановкой в самое жаркое время года, которая используется для проведения ремонта. Это обеспечивает более выгодное использование оборудования.
1. Наиболее распространено у нас сопряжение, при котором обособленный рафинадный завод перерабатывает песок, поступающий с свеклосахарных заводов. Рафинадные заводы обычно размещают в местах потребления рафинада, в частности в больших городах.
Следует иметь в виду, что сахар-песок почти полностью перерабатывается в сахар-рафинад с выходом около 99%. Поэтому при перевозке сахара от места производства к месту его потребления масса груза не зависит от того, что приходится перевозить: сахар-песок или кусковой рафинад. Удобнее же перевозить сахар-песок.
В настоящее время кусковой рафинад в больших количествах перевозят затаренным в мешки. Выше мы видели, что насыпная плотность сахара-песка больше, чем насыпная плотность кускового рафинада (0,85 и 0,7 соответственно). Отсюда понятно, что для перевозки кускового рафинада по сравнению с сахаром-песком требуется железнодорожных вагонов примерно на 20% больше.
При погрузке, разгрузке и транспортировке кусковой рафинад в какой-то степени крошится и набирает больше ворса из мешков, чем сахар-песок, да и мешки, в которые насыпают рафинад, быстрее изнашиваются. Загрязнения сахара-песка ворсом, возникшие при перевозке, устраняются при его рафинировании на рафинадном заводе, размещенном на месте потребления. Аналогичные же загрязнения транспортируемого издалека сахара-рафинада уже не устранимы.
При расфасовке рафинада в пачки и упаковке их в деревянные ящики указанные выше недостатки перевозок устраняются. Но деревянные ящики дороги, а их возврат на рафинадный завод для повторного использования весьма затруднен и практически почти не применяется.
Выработка рафинада ближе к месту потребления облегчает перевозку его в расфасованном виде. Пачки, в которые расфасовывают сахар-рафинад, можно подавать автотранспортом непосредственно в бакалейные магазины. При уменьшении пути перемещения упаковка пачки лучше сохраняется.
Взаимоотношения (производственные и финансово-расчетные) между свеклосахарными и рафинадными заводами регулируются ГОСТом на сахар-песок. Если качество сахар-песка ниже стандартного, то уплачиваемую за него цену уменьшают в соответствии с результатами химического анализа сахара-песка. Скидку в процентах с исходной цены определяют по следующему расчету:
- при содержании влаги (Вд) более 0,14% скидка равна Вд—0,14;
- при содержании сахарозы в пересчете на сухое вещество (П) менее 99,75%, процент скидки составляет 99,75 — П;
- скидку на содержание редуцирующих веществ (Рд), которое по ГОСТу не должно превышать 0,05% ввиду особой вредности их для процесса рафинирования, устанавливают прогрессивную и вычисляют по следующей шкале:
При содержании общего количества несахаров более 0,25%, допускаемых по ГОСТу, скидку определяют следующим образом. Из количества несахаров (Нc) вычитают 0,25% и избыток редуцирующих веществ сверх 0,05% (как уже учтенных в соответствующей скидке) и разность умножают на мелассный коэффициент несахаров, который принимают равным 1.5. Таким образом, скидку можно определить по формуле
[Нс — 0,25 — (Рд — 0,05)] 1,5
Исходя из того, что повышенная цветность песка, а следовательно, и сиропов замедляет работу станции очистки и всего рафинадного завода и заставляет применять повышенные количества адсорбентов, установлена скидка на цветность. Размер ее равен 0,1% за каждые 0,1 единицы повышенной цветности сверх 1 ед. шт.
Если песок не удовлетворяет требованиям ГОСТа по нескольким показателям, то соответствующие скидки суммируют.
2. Вторым видом сопряжения рафинадного и свеклосахарного производства является такое, когда они соединены территориально и организационно — оба находятся в едином предприятии. В этом случае сахар-песок, выработанный свеклосахарным заводом, немедленно передается рафинадному заводу или рафинадному цеху, где он сразу же поступает на клеровку для очистки, перекристаллизации и других операций рафинирования.
Для этого вида сопряжения возможны два варианта: первый вариант, при котором вся дальнейшая работа рафинадного завода не связана с работой сахаро-песочного. Оттеки рафинадного завода подвергаются последующим кристаллизациям независимо от свеклосахарного завода вплоть до получения рафинадной мелассы;
второй вариант, при котором оттеки рафинадного завода (в этом случае его называют рафинадным цехом) на том или ином этапе передают сахаро-песочному заводу и их подвергают последующей кристаллизации при смешении с густым сиропом свеклосахарного завода. При работе по этому варианту оба производства имеют общую мелассу, состав которой ближе к мелассе свеклосахарного завода.
Во время работы свеклосахарного завода, а в особенности после окончания ее, рафинадный завод обычно имеет возможность перерабатывать сахар-песок, привозимый в других заводов, или тростниковый сахар-сырец.
Когда свеклосахарное производство заканчивается, рафинадный завод может работать только по рафинадной схеме.
3. Некоторые наши рафинадные заводы перерабатывают на рафинад импортный тростниковый сахар-сырец, который по своим качествам, а также по чистоте значительно уступает сахару-песку. Такое сопряжение рафинадных и тростниковосахарных заводов широко распространено за рубежом. В некоторых европейских странах (Чехословакия, ГДР и ФРГ) исторически сложилось сопряжение, когда рафинадные заводы перерабатывают сахар-сырец, изготовленный на своих же свеклосахарных заводах. Такое взаимоотношение означает упрощение свеклосахарного и усложнение рафинадного производства. В последнее время европейские свеклосахарные заводы стремятся сразу выпускать высококачественный сахар-песок.
4. Можно выпускать сахар-песок, весьма приближающийся по качеству к рафинированному, и даже кусковой сахар непосредственно на сахаро-песочном заводе без особого рафинадного цеха в его ныне принятом у нас виде.
Так, применяя глубокую очистку соков ионитами, можно получать густой сироп высокой чистоты (до 98%) и из него высококачественный сахар-песок.
У нас делались предложения, которые и осуществлялись в заводском масштабе, выпускать рафинад непосредственно на свеклосахарном заводе, не прибегая к полной перекристаллизации сахара-песка. Такой завод называли свеклорафинадным. На нем влажный сахар-песок сразу же подвергали прессованию с последующим высушиванием. Получение рафинада на свеклосахарном заводе обходится дешевле главным образом за счет экономии пара и топлива, так как не требуется уваривать рафинадные утфели. Однако на свеклорафинадном заводе должны быть повышены требования к качеству свекловичного сахара-песка. Это вызывает усложнение технологической схемы сахаро-песочного завода, т. е. для обесцвечивания соков и сиропов необходимо применять дополнительные способы обработки;
вводить углубленную сульфитацию, очистку активным углем, кизельгуром и частично ионитами;
развивать кристаллизационную схему, применяя не менее трех кристаллизаций;
в больших масштабах применять аффинацию и перекристаллизацию продуктовых (желтых) сахаров.
Очень большую роль на свеклорафинадном заводе играет качество свеклы. Если свекла плохая, то может оказаться, что вся совокупность перечисленных мероприятий уже не обеспечит выпуск рафинада необходимого качества.
Не лишне здесь напомнить, что содержание несахаров и в особенности золы в рафинаде или песке, которые могут быть выработаны на свеклорафинадном заводе, всегда превышает содержание их в подлинном, полностью перекристаллизованном рафинаде, и это может быть установлено химическим анализом. Однако вследствие абсолютно незначительного количества несахаров это обстоятельство не представляется существенным.
Решающим является внешний вид рафинада, его белизна, блеск. В этом направлении можно добиться полного сходства с обычным рафинадом при меньшей стоимости продукции свеклорафинадного завода.
Выработка сахара-песка, идентичного с рафинированным, осуществляется на свеклосахарных заводах США. Выпускаемый ими песок должен выдерживать конкуренцию с рафинированным песком, вырабатываемым рафинадными заводами из тростникового сахара-сырца. В некоторых случаях это удается достигнуть при трехкристаллизационных схемах. Однако, по-видимому, некоторые свеклосахарные заводы работают по четырехкристаллизационной схеме, подвергая, как и рафинадные заводы, весь выпускаемый сахар-песок полной (или частичной) перекристаллизации.
5. Имеется предложение сочетать производство рафинада из сахара-песка с кондитерским производством, организуя сравнительно небольшие рафинадные цехи мощностью 250—500 ц рафинада в сутки на кондитерских фабриках, размещенных в больших городах. При таком сопряжении возникает возможность значительно упростить рафинадный цех, осуществляя в нем лишь одну или максимум две кристаллизации и передавая его полупродукты другим кондитерским цехам.
Теоретически обосновывая излагаемое предложение, С.3. Иванов полагает, что сопряжение рафинадного производства с кондитерским (в особенности с выработкой карамели), кроме упрощения производства, позволит уменьшить потери сахара, При сокращении количества кристаллизаций, которые проводят при высокой температуре, уменьшится разложение сахара, поэтому в дальнейшем он может полностью попользоваться как пищевой «продукт в кондитерском производстве. При таком сопряжении рафинадного и кондитерского производства нет рафинадной мелассы и нет потерь сахара в ней.
6. За рубежом в некоторых случаях осуществляется производство кускового рафинада из рафинированного песка. В рафинированный песок добавляют воду, перемешивают, создавая рафинадную кашку. Кашку прессуют в кусочки, а затем высушивают. Такое производство кускового рафинада сравнительно просто (не требуются операции кристаллизации, перекристаллизации и очистки сиропов), и оно может быть налажено в любом пункте и сочетании с каким-либо другим производством либо независимо. Единственное условие — это поступление высококачественного рафинированного песка. Имеются сведения, что в зарубежной практике в некоторых случаях рафинированный песок хранят на рафинадных заводах бестарно в силосах. По мере надобности его направляют на выработку кускового рафинада. Таким образом, по-видимому, исключаются возможности загрязнения сахара-рафинада, в частности загрязнения ворсом.
Рафинадные заводы обычно работают в течение круглого года, лишь с месячной остановкой в самое жаркое время года, которая используется для проведения ремонта. Это обеспечивает более выгодное использование оборудования.