Подведение итогов.

Цукрова пудра. Для утворення центрів кристалізації у вакуум-апарат через пробний кран вводять пробу цукру. Чим вище пересичення і більше цукрової пудри і в більшій кількості утворюються кристали. Від кількості заведених кристалів залежить кінцевий розмір готових кристалі у звареному утфелі. Тому для одержання крупних кристалів заводять меншу кількість пудри навпаки.

Після введення пудри кількість центрів кристалізації починає швидко зростати коли кількість кристалів достатня. Для отримання відповідного розміру кристалів утворення центрів кристалів припиняють і з цією метою в апарат вводять велику порцію сиропу. Звичайно це відбувається через 2 – 3 хв після заведення пудри. Призначення підкачки це розбавлення сиропом і переведення розчину в метастабільний стан при якому проходить нарощування кристалів, а нові центри не утворюються. Такому стану відповідає коефіцієнт перенасичення 1,05. Після великої підкачки через 2 - 3 хв роблять ще 2 малі для закріплення. На цьому заведення кристалів закінчується.

В найбільшій мірі цим умовам відповідають сушарки з псевдозрідженим шар, який створюється при продуванні повітря через шар цукру. Кристали цукру при цьому зависають в струмені повітря. Вони відокремлені один від одного і поверхня кристалів пошкоджується в незначній мірі.

Спосіб заведення кристалічних центрів цукровою пудрою при уварюванні утфелів є найстарішим і найбільш поширеним у вітчизняній промисловості. Але в одно час він є найменш ефективним з погляду забезпечення високої якості кристалів та ефективної роботи кристалізаційного відділення. основними недоліками використання цукрової пудри є:

1. велика нерівномірність розмірів кристалів пудри так як середні розміри часточок пудри можуть змінюватись від 1.5 мікрон до 120 мікрон, що призводить до високої нерівномірності розмірів кристалів готової продукції.

2. злипання кристаликів цукру у пудрі що зумовлює утворення значної кількості конгломератів (40% від загальної кількості) погіршення якості цукру (кольоровості, зольності), утруднення при центрифугуванні. При цьому підвищується витрати води для пробілювання.

3. розчинення великої кількості дрібних кристалів, менше 10 мікрон, після подачі у вакуум апарат, і некероване утворення вторинних центрів кристалізації, глануреметрії готової продукції.

Широке застосування пудри для заведення центрів кристалізації пояснюється ще і дешевизною цього способу. Тому у сучасних умовах, більших частина цукрових заводів використовують нові методи заведення центрів кристалізації (пасти).

ВИКОРИСТАННЯ СУСПЕНЗІІ ДЛЯ ЗАВЕДЕННЯ КРИСТАЛІВ

Спосіб НУХТ

згідно вимог до кристалічної системи що повинна мати розміри кристалів та рідку фазу стабілізаторів, в яку входить спирт етиловий чи бутиловий, ПАР, олія. мікрокристали розміром 10 - 50 мкм, отримують шляхом отримання в спец млині. Кристалічна суспензія повинна зберігатись довгий час без змін. Вона повинна бути рухливою перед введенням у вакуум апарат.

Складові суспензії мікрокристали, ПАР і спирт у співвідношенні 2:1:1 змішують у змішувачі РТС при чому ПАР спочатку нагрівають у водяній бані при температурі 60-65 С відміряють 150 мм спирту і додають, вносять до змішувача і лише потім додають 300 г мікроокристалів. Суміш розмішують на протязі 30 сек. і отримують пасту що після охолодження одержують сметаноподібну консистенцію. А мікрокристали в ній не осідають і паста зберігає свої властивості до 1.5 місяці. Перед застосуванням пасту ретельно перемішують, підігрівають на водяній бані і розбавляють рідким компонентом спиртом, гліцерином та олією, така суспензія вводиться до вакуум апарату, а мікрокристали швидко розподіляються в об’ємі сиропу вакуум апарату.

Кількість пасти що вводиться у вакуум апарат - 40-80 г в залежності від об’єму вакуум-апаратів.

Після заведення кристалів щоб забезпечити коефіцієнта перенасичення в заданих межах необхідно вводити сироп невеликими порціями, а найкраще безперервно, сироп що вводиться у вакуум апарат на 5-6° С вище температура кипіння. Відтоки що вводяться у вакуум апарат не повинні містити кристали для цього їх нагрівають до температури 85°С. Для інтенсифікацій кипіння утфелю і підвищення швидкості кристалізації здійснюють додаткове помішування утфелю за допомогою механічних циркуляторів, або введення пари.

Використовують також ПАР що зменшують в’язкість міжкритсталевого розчину та температуру кипіння утфелю.

Утфель І кристалізації уварюється до СР 92-92.5. Бажано збільшувати вміст сухих речовин утфелю що у результаті приводить до зменшення вмісту сахарози в міжкристалевому розчині.

При центрифугуванні утфель залишається в тому місці барабану на яке він потрапляє з розподілюючої тарілки. При виході із вакуум апарата відбувається охолодження утфелю відбувається охолодження на 5-6°С, и цьому зростає коефіцієнт перенасичення та створюється небезпека утворення нових центрів кристалізації. Тому при спуску утфелю, обприскують водою з температурою 70 -75°С в кількості 0.5% до маси утфелю.

Центрифугування утфелю І кристалізації.

Мета: відокремлення міжкристалевого розчину та змивання з поверхні кристалів плівки міжкристалевого розчину до СР 92.2-94.

Для центрифугування утфелю І кристалізацій використовуються центрифуги періодичної дії. Більш економічні центрифуги безперервної дії не використовується тому що має місце подрібнення кристалів. При цьому цукор втрачають, поверхня стає матовою і зростає чистота відтоків.

На ефект відокремлення міжкристалевого розчину впливають конструктивні особливості центрифуг. В’язкість міжкристалевого розчину та гранулометричний склад цукру.

Основними показниками конструктивних особливостей є фактор розділення ф=w2*v\g збільшується зі швидкістю обертання барабану та збільшенням радіусу барабану. Гранулометричний склад впливає через рівномірність кристалів, чим більше кристали тим вищий ефект центрифугування.

ТЕХНОЛОГІЧНІ ПОКАЗНИКИ РОБОТИ ЦЕНТРИФУГ

Температура утфелю перед центрифугуванням повинна складати 70-75°С. Температура води складає 80-85°С витрати води 2.5-3.5% до маси утфелю. Вологість цукру після центрифугування 0.6-0.8% різниця між чистотою першого відтоку та міжкристалевого розчину повинна складати не більше 1% різниця між чистотою ІІ та І відтоків повинна складати не більше 5-7 одн.

Чистота І відтоку при 3 кристалізаційній схемі складає 83-84 % чистота ІІ 88-89%.

При 2 кристалізації І - 79-80 ІІ - 85-86

Висушування цукру піску

Після центрифугування вологість цукру складає 0.6-0.8%. Цукор висушується при зберіганню в мішках до вологості не більше 0.14, а при безтарному зберіганні в силосах 0.03-0.04.

Для висушування використовують повітря нагріте в калориферах 105-110°С.

Рушійною силою висушування цукру є різниця між вологістю в поверхневому шарі кристалів і шарі повітря який насичений вологою при температурі цукру та навколишньому повітрі.

При підвищенні температури буде зменшуватись відносна вологість повітря що надходить на висушування при постійному вологовмісті цукру.

Точка роси - це температура при якій в процесі охолодження в повітрі з відповідним вмістом водяної пари утворюються краплини води 31°С. Абсолютна вологість в стадії насичення 32г водяної пари на 1 м3, відноситься вологість 60%. При цій вологості в 1м3 повітря буде знаходитись 10.2 г/м3 водяної пари що відповідає абсолютній вологості в стані насичення 22°С.

Крім цих сушарок використовуються барабані сушарки де цукор пісок переміщується з одного кінця барабану ч інший за рахунок ухилу барабану, та встановлення лопаток по гвинтовій лінії.

ЗБЕРІГАННЯ ЦУКРУ ПІСКУ

Цукор пісок зберігається в мішках та безтарних сховищах. при зберіганні в мішках вологість цукру повинна складати до 0.14% температура в складі цукру 20-25°С а відносна вологість 55-70%. при збільшені вологості повітря до 80% цукор поглинає вологи з повітря, а при збільшені може розчинитися і перетворитися на сироп. при дощовій погоді склади не провітрюються щоб не підвищити вологість повітря. Температура в складі на 4 - 6°С вищою ніж температура навколишнього середовища за межами складу. Не можна допускати зниження температури в складі до настання точки роси. більш строгі вимоги ставляться до цукру піску при безтарному зберіганні. Вологість не повинна перевищувати 0.03-0.04%, температура 22°С. Вміст золи не більше 0.01%, тому що зола утримує вологу. Кристали цукру при безтарному зберіганні не повинні бути більше 2 мм. Ці вимоги пов’язані з тим що цукор продувається конденсованим повітрям і при вмісту в цукрі піску багато кристалів малого розміру, буде зростати опір шару цукру. Особливо небезпечним є надходження в склад для зберігання цукор з підвищеною вологістю. Небезпека пов’язана з комікуванням цукру. В кристалі цукру крім вільної вологи є зв’язана волога, що в процесі висушування не вилучається. вона вилучається поступово після зберігання цукру протягом 80 діб. Кількість зв’язаної вологи становить 0.04-0.05%.

ПЕРЕРОБЛЕННЯ ВІДТОКІВ

В залежності від якості сиропу що надходить на кристалізацію цукор із відтоків видобувають в 1 або 2 ступені. Якщо чистота сиропу менше 90 % то видобування цукру з відтоків здійснюють в 1 ступеню, а продуктове відділення працюватиме при 2 кристалічній схемі, а при чистоті більше 90% проводять в 2 етапи, або за 3 кристалізаційною схемою.

УВАРЮВАННЯ УТФКЕЛЮ ІІ КРИСТАЛІЗАЦІІ

Утфель ІІ кристалізації при 3х кристалізаційній схемі уварюється з ІІ та І відтоків утфелю І кристалізації. При 2 кристалізаційній схемі із І відтоку утфелю І кристалізації та афінаційного відтоку.

В апарат набирається ІІ відтік І кристалізації до об’єму що покриває камеру нагріву. Так само як і при уварюванні утфелю І кристалізації відтік уварюється до проби на волос або до коефіцієнт пересичення 1.25-1.3 і заводиться кристал. Кристал завжди заводиться на відтоках високої чистоти. Після заведення достатньо кількості кристалів робиться велика підкачка тим же відтоком при якому заводились кристали.

Подальші підкачки проводяться відтоками більш низько чистоти. Сухі речовини утфелю ІІ кристалізації складають 93% чистота міжкристалевого розчину 77%. Ефект кристалізацій при уварюванні ІІ продукту складає 6-7 один. час уварювання 300-330 хв.

ЦЕНТРИФУГУВАННЯ УТФЕЛЮ ІІ КРИСТАЛІЗАЦІІ

Проводять при температурі уварювання утфелю. проводять як в періодичних так і в безперервних центрифугах. при центрифугуванні утфелю ІІ кристалізації перевагами користуються центрифуги безперервної дії, тому що не існує особливих вимог до жовтого цукру ІІ кристалізації в плані гранулометричного складу та інших якісних показників. При центрифугуванні утфелю ІІ кристалізації отримують ІІ відтоки І та ІІ. Різниця між чистотою І та ІІ відтоків повинна складати 4-5 одиниць.

ОДЕРЖАННЯ УТФЕЛЮ ІІІ КРИСТАЛІЗАЦІІ

Одержання утфелю ІІІ кристалізації складається з 2х етапів: уварювання утфелю у вакуум-апаратах та додаткова кристалізація сахарози шляхом охолодження в мішалках кристалізаторах. І етап уварювання у вакуум апаратах відрізняється від уварювання ІІ кристалізації значно більшою в’язкістю між кристалевого розчину та набагато меншою швидкістю кристалізації сахарози. Час уварювання утфелю ІІІ складає 8-10 годин. ср утфелю 94-95%. Додаткова кристалізації Сх здійснюється в мішалках кристалізаторах при поступовому охолоджені утфелю з 60-65°С до 35-40°С. При охолодженні утфелю зменшується розчинність Сх і збільшується коефіцієнт перенасичення, що і забезпечує додаткове вилучення Сх із міжкристалевого розчину.

Швидкість кристалізації сахарози в умовах високо в’язкості буде мати дуже малі величини. Для попередження утворення нових центрів кристалізацій в наслідок підвищення коефіцієнта перенасичення використовується повільне охолодження протягом 28-30 год.

Утфель охолоджують у мішалках кристалізаторах що обладнані необхідною величиною поверхні охолодження. в середині поверхні охолодження пропускають на зустріч руху утфеля охолоджену аміачну воду. Різниця иемператури між охолодженою водою і утфелем не повинна перевищувати 12°С. В останні роки в виробництво широко впроваджуються вертикальні мішалки кристалізатори в яких є можливість регулювати швидкість охолодження утфелю. Спочатку різниця між температурою утфеля і води 4°С і швидкість охолодження складає 4°/годину. В подальших секціях і в кінці охолодження, швидкість охолодження складає 0.5°/год. Перед центрифугуванням утфель нагрівають незалежно від конструкцій мішалок з метою зменшення в’язкості утфелю та міжкристалевого розчину. Особливістю умов центрифугування утфелю останньої кристалізацій є висока в’язкість що перешкоджає центрифугуванню і кристалізації сахарози.

ПЕРЕРОБКА ТРОСТИНОГО ЦУКРУ СИРЦУ

В ньому є альдегіди, барвні речовини та інші з’єднання які надають цукру сирцю приємний смак і фруктовий запах. А також до складу цих нецукрів, а також редукувальні цукри речовини колоїдної дисперсності (пектини, декстран, білки та пентозани) жири, воски, смоли і мінеральні оксиди. Вміст сахарози в цукрі сирцю визначається поляриметричним методом, але завжди показники ці будуть нижчі істинного на 0,02 – 0,03%. Це обумовлено тим що на поверхні кристалів знаходиться велика кількість редекувальних цукрів. Основна маса нецукрів (70 – 80%) в тростинному цукрі сирцю знаходиться на поверхні кристалів. Тому частина їх легко видаляється при афінації цукру відтоком більш високої чистоти ніж чистота плівки на кристалів. Якість тростинного цукру оцінюють по процентному вмісту в ньому сахарози. Хорошим вважається тростинний цукор чистотою 97 – 98 %. Низької якості з чистотою 96% та нижче. Тростинний цукор сирець високої якості. Має високу стійкість до транспортування та зберігання. Найбільш важливий показник – вологість.

Практично вся волога знаходить на плівці поверхні кристалів. Чим більше вологи в цукрі сирцю тим більше і скоріше будуть розвиватися мікроорганізми. Більше інших нецукрів на вологість цукру впливають хлориди сульфати та інертний цукор. Наприклад при вмісті в цукрі сирцю тільки 0,004% хлору, вологість його підвищується на 1,5%. Здатність цукру сирцю до довготривалого зберігання залежить від його вологості і визначається за коефіцієнтом безпеки.

К_б= , %

P – вміст вологи в цукрі сирцю що визначена поляриметричним методом.

При коефіцієнті безпеки не більше 0,33 тростинний цукор сирець зберігається без змін хімічного складу. Якщо коефіцієнт безпеки більше 0,33 то збільшується його вологість і в результаті гідролітичних процесів і життєдіяльності мікроорганізмів відбувається зниження вмісту сахарози збільшується забарвленість і кислотність цукру сирцю.

Такий цукор необхідно переробляти в першу чергу. Якщо коефіцієнт безпеки менший 0,25 такий цукор швидко комкуєтся і перетворюється на грудки. Поняття про коефіцієнт безпеки застосовується тільки до цукру сирцю який не піддавався в виробництві пробілювання водою і впливу мікроорганізмів при зберіганні.

Тобто який зберіг на поверхні кристалів не розбавлену захисну плівку міжкристалевого розчину. В розбавленій плівці швидко розвиваються мікроорганізми в наслідок чого знижуються вміст сахарози в цукрі сирцю, підвищується забарвленість, концентрація редрукувальних речовин, колоїдних речовин, фільтраційна здатність погіршується погіршується.

На буряко-цукрові заводи тростинний цукор сирець поступає із морських портів в закритих залізничних вагонах насипом або в мішках. Після зважування і відбору проб, цукор сирець з вагонів вивантажується в склад.

Проби відбираються з кожного вагона в 5 точках потім ці проби перемішуються і визначається показники в середній пробі. При цьому обов’язково записується дата відбору проби і номер вагону з якого вона взята. Склад для зберігання тростинного цукру сирцю повинен бути сухим, не обпалювальним, з полом з асфальтованим покриттям, двері в складі повинні добре закриватися, повинні бути вікна та система примусової вентиляції.

В процесі зберігання в складі систематично проводиться контроль за температурою, відносною вологістю повітря та вологістю цукру сирцю. Температура зимою в складі не повинна опускатися нижче +0,5⁰С.

ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ОТРИМАННЯ ЦУКРУ ПІСКУ З ТРОСТИННОГО ЦУКРУ СИРЦЮ

Закордоном тростинний цукор сирець переробляють на цукор пісок та цукор рафінад на спеціальних заводах, по 5 – 7 кристалізаційних схемах, де використовується обладнання для афінації і дефекосатурації клеровки, яку проводять при низькій лужності і синхронно, тобто сатураційний газ і вапно подають в котел одночасно. При цьому для очищення клеровки витрачається близько 0,5% вапна до маси цукру сирцю, а рН в дефекосатураторі не перевищує 9,5. Афінаційний відтік виводиться в кінець технологічної схеми і таким чином зберігається від розкладань інертний цукор що знаходиться в поверхневій плівці цукру сирцю. В Україні спеціалізованих заводів для переробки цукру сирцю немає. А реалізувати 5 – 7 кристалізаційну схему на бурякоцукровому заводі з 3-х кристалізаційною схемою яка оснащена обладнанням великого об’єму неможливо. Тому тростинний цукор сирець переробляють на бурякоцукрових заводах з 3-х кристалізаційною схемою, але при цьому витрачається 6 – 7 % вапна для очищення клеровки. Значна частина продуктів розкладання що утворюється при дії вапна на інвертний цукор адсорбується на карбонаті Са – це дає можливість підтримувати забарвленість клеровки в необхідних межах і отримувати стандартний цукор пісок. Але при цьому збільшується вміст сахарози в мелясі і з великим вмістом інвертного цукру. При чому чим більше інветного цукру в мелясі тим нижчим буде вміст сахарози в ній та меншим чистота.

Подведение итогов.