Повышение эффективности работы продуктового отделения
24-05-2017, 09:55
К основным мероприятиям повышения эффективности работы кристаллизационного отделения в первую очередь следует отнести:
• оптимизацию уваривания утфелей, включающую более эффективный способ заводки кристаллов;
• автоматизацию процесса уваривания;
• ритмичную работу вакуум-аппаратов.
Стратегическим направлением является уваривание утфелей при пониженной температуре, когда растворимость сахарозы меньше. За счет этого снижается содержание сахара в межкристальном растворе и увеличивается выход кристаллов. Необходимое при этом разрежение в вакуум-аппаратах достигается поддержанием температуры барометрической воды в конденсаторе для утфелей I и II кристаллизации 50°С, а утфеля III кристаллизации - 45°С.
Важное мероприятие, способствующее снижению содержания сахара в мелассе, - тщательный контроль за работой центрифуг, особенно для утфелей последней кристаллизации. Известно, что при отклонениях в работе центрифуг, величина чистоты мелассы может возрастать на 0,3...2,0%. Основной причиной может быть проход мелких кристаллов сахара через сито центрифуги. Влияние количества кристаллов, прошедших через сито центрифуги, на чистоту мелассы приведено ниже:
Количество кристаллов, проходящих через сито центрифуги, зависит от размера ячеек сита. Экспериментально установлено, что если через сито с размерами ячеек 40мкм проходит от 0,2 до 1,5% мелких кристаллов, то через сито с размерами ячеек 60 мкм - 0,4...2,2%. Замена сит с большим размером ячеек на сита с размером ячеек 40 мкм позволяет снизить чистоту мелассы на 0,1...0,3%.
Работа центрифуг и величина эффекта кристаллизации наряду с другими факторами зависят от равномерности кристаллов получаемого сахара, обусловленной способом заводки кристаллов. На сахарных заводах компании Бритиш Шугар применяют Брауншвейгский способ заводки кристаллов, который обеспечивает получение равномерных кристаллов.
Способ заключается в следующем. Сироп сгущают в вакуум-аппарате I кристаллизации, затем в кристаллизаторе-охладителе быстро охлаждают до температуры, при которой вводят затравочную смесь типа «Дитмар» (измельченный сахар с размерами частиц 6...10 мкм в изопропиловом спирте). После введения затравочной смеси массу охлаждают до температуры примерно 30°С, перекачивают в сборник и используют в качестве основы для уваривания утфелей I, II и III кристаллизации.
Уваривание утфелей на такой основе, кроме улучшения гранулометрического состава и увеличения выхода кристаллического сахара, обеспечивает большой эффект кристаллизации, то есть, лучшее истощение оттеков. Результаты анализа продуктов, полученных на сахарных заводах Бритиш Шугар, приведены в табл. 37.
Для увеличения выхода кристаллического сахара из утфеля I кристаллизации на заводах компании Бритиш Шугар установлены кристаллизаторы-испарители для утфеля перед поступлением его на центрифуги. Эти кристаллизаторы изготовлены по лицензии французской фирмы Beghin Say. В кристаллизаторе-испарителе поддерживается требуемое разрежение. Поступающий в кристаллизатор-испаритель утфель I кристаллизации охлаждается, и за счет этого происходит дополнительное выкристаллизовывание сахара, что, в свою очередь, обеспечивает большее истощение оттека. Для снижения вязкости утфеля в кристаллизатор-испаритель подают нагретый до 85 °С сироп.
За счет большего извлечения кристаллического сахара из утфеля I кристаллизации уменьшается количество оттеков и, соответственно, количество утфелей II и III кристаллизации, снижается их чистота. Последнее очень важно для снижения содержания сахара в мелассе.
Из опыта работы заводов компании Бритиш Шугар известно, что при применении кристаллизатора-испарителя чистота первого оттека утфеля I кристаллизации снижается на 3,0...3,5%, а чистота мелассы примерно на 2,0%.
Технологические и конструктивные требования к вакуум-аппаратам.
Такими требованиями являются:
1. Хорошая циркуляция утфеля - критерий получения сахара с низким содержанием друз, двойников.
2. Процесс уваривания должен быть по возможности минимальным, что способствует меньшему нарастанию цветности и повышает производительность аппарата.
3. Получение однородных кристаллов, что важно для более полного истощения межкристального раствора.
4. Сведение к минимуму возможности образования «мертвых» зон, особенно в нижней части.
5. Подвод увариваемых продуктов, обеспечивающий равномерное распределение их по всей массе увариваемого утфеля.
6. Поддержание требуемого разрежения в вакуум-аппарате и необходимой температуры утфеля.
7. Надежная работа ловушки и выгрузочного устройства.
Включение несахаров в кристаллы сахара. Известно, что ионы с различной степенью включаются в растущие кристаллы сахара.
С увеличением концентрации ионов в исходном растворе их содержание в кристаллах сахара увеличивается. При этом при увеличении концентрации ионов от 25 до 100 мг/кг СВ сахарного раствора происходит более интенсивное их включение, чем при концентрации более 100 мг/кг СВ.
Включение ионов в кристаллы сахара зависит от степени их гидратации. Считается, что чем больше степень гидратации ионов, тем в больших количествах они включаются в кристаллы сахара.
Степень включения отдельных ионов, находящихся в продуктах сахарного производства в наибольшей концентрации, может быть представлена в виде такого ряда: К < Na < Са, Mg < Fe < Al.
• оптимизацию уваривания утфелей, включающую более эффективный способ заводки кристаллов;
• автоматизацию процесса уваривания;
• ритмичную работу вакуум-аппаратов.
Стратегическим направлением является уваривание утфелей при пониженной температуре, когда растворимость сахарозы меньше. За счет этого снижается содержание сахара в межкристальном растворе и увеличивается выход кристаллов. Необходимое при этом разрежение в вакуум-аппаратах достигается поддержанием температуры барометрической воды в конденсаторе для утфелей I и II кристаллизации 50°С, а утфеля III кристаллизации - 45°С.
Важное мероприятие, способствующее снижению содержания сахара в мелассе, - тщательный контроль за работой центрифуг, особенно для утфелей последней кристаллизации. Известно, что при отклонениях в работе центрифуг, величина чистоты мелассы может возрастать на 0,3...2,0%. Основной причиной может быть проход мелких кристаллов сахара через сито центрифуги. Влияние количества кристаллов, прошедших через сито центрифуги, на чистоту мелассы приведено ниже:
Количество кристаллов, проходящих через сито центрифуги, зависит от размера ячеек сита. Экспериментально установлено, что если через сито с размерами ячеек 40мкм проходит от 0,2 до 1,5% мелких кристаллов, то через сито с размерами ячеек 60 мкм - 0,4...2,2%. Замена сит с большим размером ячеек на сита с размером ячеек 40 мкм позволяет снизить чистоту мелассы на 0,1...0,3%.
Работа центрифуг и величина эффекта кристаллизации наряду с другими факторами зависят от равномерности кристаллов получаемого сахара, обусловленной способом заводки кристаллов. На сахарных заводах компании Бритиш Шугар применяют Брауншвейгский способ заводки кристаллов, который обеспечивает получение равномерных кристаллов.
Способ заключается в следующем. Сироп сгущают в вакуум-аппарате I кристаллизации, затем в кристаллизаторе-охладителе быстро охлаждают до температуры, при которой вводят затравочную смесь типа «Дитмар» (измельченный сахар с размерами частиц 6...10 мкм в изопропиловом спирте). После введения затравочной смеси массу охлаждают до температуры примерно 30°С, перекачивают в сборник и используют в качестве основы для уваривания утфелей I, II и III кристаллизации.
Уваривание утфелей на такой основе, кроме улучшения гранулометрического состава и увеличения выхода кристаллического сахара, обеспечивает большой эффект кристаллизации, то есть, лучшее истощение оттеков. Результаты анализа продуктов, полученных на сахарных заводах Бритиш Шугар, приведены в табл. 37.
Для увеличения выхода кристаллического сахара из утфеля I кристаллизации на заводах компании Бритиш Шугар установлены кристаллизаторы-испарители для утфеля перед поступлением его на центрифуги. Эти кристаллизаторы изготовлены по лицензии французской фирмы Beghin Say. В кристаллизаторе-испарителе поддерживается требуемое разрежение. Поступающий в кристаллизатор-испаритель утфель I кристаллизации охлаждается, и за счет этого происходит дополнительное выкристаллизовывание сахара, что, в свою очередь, обеспечивает большее истощение оттека. Для снижения вязкости утфеля в кристаллизатор-испаритель подают нагретый до 85 °С сироп.
За счет большего извлечения кристаллического сахара из утфеля I кристаллизации уменьшается количество оттеков и, соответственно, количество утфелей II и III кристаллизации, снижается их чистота. Последнее очень важно для снижения содержания сахара в мелассе.
Из опыта работы заводов компании Бритиш Шугар известно, что при применении кристаллизатора-испарителя чистота первого оттека утфеля I кристаллизации снижается на 3,0...3,5%, а чистота мелассы примерно на 2,0%.
Технологические и конструктивные требования к вакуум-аппаратам.
Такими требованиями являются:
1. Хорошая циркуляция утфеля - критерий получения сахара с низким содержанием друз, двойников.
2. Процесс уваривания должен быть по возможности минимальным, что способствует меньшему нарастанию цветности и повышает производительность аппарата.
3. Получение однородных кристаллов, что важно для более полного истощения межкристального раствора.
4. Сведение к минимуму возможности образования «мертвых» зон, особенно в нижней части.
5. Подвод увариваемых продуктов, обеспечивающий равномерное распределение их по всей массе увариваемого утфеля.
6. Поддержание требуемого разрежения в вакуум-аппарате и необходимой температуры утфеля.
7. Надежная работа ловушки и выгрузочного устройства.
Включение несахаров в кристаллы сахара. Известно, что ионы с различной степенью включаются в растущие кристаллы сахара.
С увеличением концентрации ионов в исходном растворе их содержание в кристаллах сахара увеличивается. При этом при увеличении концентрации ионов от 25 до 100 мг/кг СВ сахарного раствора происходит более интенсивное их включение, чем при концентрации более 100 мг/кг СВ.
Включение ионов в кристаллы сахара зависит от степени их гидратации. Считается, что чем больше степень гидратации ионов, тем в больших количествах они включаются в кристаллы сахара.
Степень включения отдельных ионов, находящихся в продуктах сахарного производства в наибольшей концентрации, может быть представлена в виде такого ряда: К < Na < Са, Mg < Fe < Al.