Способ управления процессом замачивания зерна в установке непрерывного действия

.Г ЛЬ о- иние значения и иззамочной воды втельность замочноиэкстракту в зависим нения.Качес характер ленность ботке. П кие струк рых зави нейшей п тво процесизуется в кою зерна к ери замачиватурные измСИТ ВЫХОД Кереработкеастворимыхкрахмалазависит отдции 02 В Выхо зерна нцентр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт автоматики АН КиргССР и Научно-производственное обьединение по крахм алопродуктам(56) Сравочник по крахмалопаточному пр изводству. Под ред.,Штырковой Е. А., Губ на М. Г. М.: Пищевая промышленность, 1979, с. 412 - 413.Патент Великобритании238725, кл. В 01 Г 1/00, 1971.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЗАМАЧИВАНИЯ ЗЕРНА В УСТАНОВКЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ(57) Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности и может быть исИзобретение относится к крахмалопаточной промышленности и может быть использовано при производстве зернового крахмала.Целью изобретения является повышение выхода крахмала.Способ управления процессом замачивания зерна в установках непрерывного действия предусматривает регулирование производительности замочной установки по зерну и экстракту, контроль и регулирование температуры замочной воды, контроль и регулирование подачи сернистой кислоты в замочную установку, а также измерение содержания сухих веществ в замочной воде, сравнение измеренной величины, определе 801621009(51)5 б 05 Р 27/00 2пользовано при производстве зернового крахмала. Цель изобретения - повышение эффективности процесса замачивания зерна путем изменения продолжительности замачивания и повышения тем самым выхода крахмала. Способ включает регулирование производительности замочной установки по зерну и экстракту, контроль и регулирование уровней зерна и замочной воды в чанах, контроль и регулирование температуры замочной воды, контроль и регулирование подачи сернистой кислоты в замочную установку, измерение содержания сухих веществ в замочной воде, изменение уровней зерна и замочной воды в чанах, изменение производительности замочной установки по зерну и экстракту, а также измерение содержания сухих веществ в замочной воде, при этом изменение уровней зерна и замочной воды и/или изменение производительности замочной установки по зерну и экстракту осуществляют в зависимости от результата сравнения содержания сухих веществ в замочной воде с заданным значением. енение уровня зерна и анах и/или производи- установки по зерну и сти от результата сравса замачивания зерна нечном счете подготовго дальнейшей перерании происходят глубоенения в зерне, от которахмала при его даль- и концентрация (содервеществ) экстракта. и растворимых веществ свойств (сорта) зерна, зерне при замачиваниизи времени взаимодействия 50 с эндоспермом зерна. Следовательно, время нахождения зерна в замочной установке (время замачивания) оказывает непосредственное влияние на эффективность процесса. Так как процесс замачивания реализуется в замкнутом цикле, то суммарное количество растворимых веществ в зерне и замочной воде в батарее чанов должно быть постоянно. Следовательно, содержание растворимых веществ в замочной воде, прямо характеризующее качество экстракта, косвенно характеризует и высвобождение крахмальных зерен, а следовательно, и выход крахмала при дальнейшей переработке зерна.Уменьшение содержания растворимых веществ (сухих веществ) в замочной воде свидетельствует о более слабых структурных изменениях в зерне и, как следствие, меньшем высвобождении крахмала из белковой структуры эндосперма кукурузы. В этом случае необходимо увеличить время взаимодействия 50 с зерном, т. е, время замачивания. Увеличение же концентрации растворимых веществ свидетельствует о быстром проникновении 50 в зерно кукурузы и его реакции с белковой структурой эндосперма. В этом случае без потери качества экстракта и выхода крахмала можно уменьшить время замачивания, т. е. повысить производительность установки.Для рассмотрения возможностей по изменению времени замачивания зерна в установке рассмотрим следующие соотношения.Если пренебречь временем перекачки зерна между чанами, которое составляет 10 - 15 с, то время замачивания или время нахождения зерна в замочной установке, состоящей нз М замочных чанов, определяется следующим выражением(1)а время нахождения зерна в -м чане установки1;= - ; =1, 2, , Лl,У(2) где 5 -- коэффициент формы чана (для цилиндра 5 - площадь поперечного сечения);Н = Н+ Н+ + Н - сумма уровнейзерна во всех Ф чанах;Н; - уровень зерна в -м чане;- объемный расход замоченного зерна из установки в единицу времени (производительность установки).Из (1) следует, что при неизменном 5 время замачивания Т можно изменить путем изменения уровня зерна в чанах или производительности установки , или Н иодновременно.При изменении уровней зерна Н на величину ЛН и производительности установки Р на величину Л время замачивания Т изменится на величину ЛТ. При этом в соответствии с (1) имеем соотношение Т-Л =(Н+Н),(4)1(1/+Л Р)Формула (4) описывает зависимость 10 между изменением уровней зерна и производительности установки на величину ЛН и Л соответственно и соответствующим изменением времени замачивания ЛТ. При изменении содержания сухих веществ в замочной воде для поддержания его значения на заданном уровне необходимо изменить время замачивания. Величина изменения времени замачивания в зависимости от изменения величины содержания сухих веществ в замочной воде контрольного чана может 20 быть определена по зависимостит=ПЛ) (5) где т - изменение времени замачиваниякукурузного зерна; Л - отклонение величины содержания сухих веществ в замочной воде контрольного чана от заданного значения; 1() - функциональная зависимость между т и Л, которая может быть получена на основании эксперименталь ных данных работы замочной установки.В частности, формула (5) может быть получена на основании анализа графика зависимости изменения содержания сухих веществ в замочной воде по чанам. При повышении содержания сухих веществ в контрольном чане на величину Лдля его снижения на величину Л необходимо уменьцить время замачивания на величину(6) где 1 - время нахождения зерна в контрольном чане; 0 - разность процентного содержаниясухих веществ в замочной воде, по даваемой в контрольный чан и выходящей из контрольного чана при контрольном режиме работы замочной установки. Если величина Л отрицательна, то время замачивания нужно увеличить на величину т, ц 0 Подставляя в (6) вместо 1 его значение из (2), получим т - Л, 5 НкФормула (8) показывает зависимость между изменением содержания сухих веществ в замочной воде и необходимым для его компенсации изменением уровней зерна ЛН и/или производительности ЛУ. Например при изменении времени замачивания только5 за счет изменения уровней зерна в чане в формуле (8) следует положить ЛУ=О, При этом формула примет видЛН= - Л.ЮЯ(9) 10 Если необходимо изменить время замачивания только за счет изменения производительности, следует положить в формуле (8)ЛУ=О, тогда НнУНВ+НЛ(О)В общем случае при необходимости изменения и ЛН и ЛУ должна быть задана одна из этих двух величин. При этом, если задает ся величина ЛУ, то по формулеНЛУ Н (У+ЛУ)6 ЬЧопределяют величину ЛН, а если задается величина ЛН, то по формуле(12)Н 0 - Н определяют величину ЛУ.Какой параметр из приведенных - ЛН или ЛУ - следует изменять, зависит от конкретной технологической ситуации. Например, при необходимости сохранить производительность У постоянной, надо изменить уровни Н. Увеличить производительность установки можно, увеличив подачу зерна в установку и расход зерна из установки и ссютветственно увеличив подачу сернистой кислоты в установку. Уровни зерна в чанах Н, Н 2, ", Н, изменяют путем изменения подачи сжатого воздуха в эрлифты каждого 4 О чана. Необходимое соотношение между уровнями воды и зерна регулируется перераспределением воды в чанах. Необходимое ссютношение между уровнями воды и зерна регулируется перераспределением воды в чанах, отбором из первого чана нужного 45 количества экстракта и подачей в установку необходимого количества сернистой кислоты,Пример. Замачивание зерна ведут в установке непрерывного действия, состоящей из батареи последовательно соединенных чанов и декантатора. Зерно поступает в первый чан, откуда последовательно подается во второй, третий чаны и далее в декантатор. Зкстракт отбирают из первого чана. Процесс ведется непрерывно. Температура замачива ния воды в чанах 45 - 55 С, концентрация подаваемой сернистой кислоты 0,15 - 0,25 О", (стабилизируется регуляторами) . 1. При контрольном режиме работы замочной установки измеряют с помощью уровнемеров суммарный уровень зерна во всех чанах и поддерживают его заданную вели чину.В контрольном, например третьем, чане измеряют с помощью двух устройств для измерения плотности жидкости разность между содержанием сухих веществ в йоступающей и выходящей из чана замочной воде (т, е. измеряют О), при этом содержание сухих веществ в замочной воде по показанию одного из плотномеров (например, измеряющего плотность выходящей из контрольного чана замочной воды) принимают за заданное значение.2. В процессе обычной работы замочной установки измеряют с помощью того же плот- номера (например, измеряющего плотность выходящей из контрольного чана замочной воды) содержание сухих веществ в замочной воде и по величине отклонения (Л) измеренного значения (в процессе обычной работы) от заданного (т. е. измеренного при контрольном режиме работы замочной установки) изменяют время замачивания зерна следующими путями:а) изменением суммарного уровня зерна и, соответственно, замочной воды при неизменной производительности замочной установки;б) изменением производительности замочной установки по зерну и, соответственно по экстракту при неизменном суммарном уровне зерна;в) одновременным изменением суммарного уровня зерна и производительности. При отклонении Л бо.пьше (меньше) нуля;а) уменьшают (увеличивают) подачу зерна в первый чан, соответственно уменьшают (увеличивают) подачу сернистой кислоты в установку и расходы воздуха в эрлифты и контро.пируют суммарный уровень зерна в замочных чанах. При увеличении (уменьшении) суммарного уровня зерна на величину, определяемую ссютношением (9), восстанавливают прежние значения подачи зерна, сернистой кислоты и производительности эрлифтов;б) увеличивают (уменьшают) подачу зерна в первый чан и отбор замоченного зерна из установки на величину, определяемую соотношением (1 О). Соответственно увеличивают (уменьшают) подачу сернистой кислоты в установку, отбор экстракта из первого чана, а также расход воздуха в эрлифтах;в) в зависимости от технологической ситуации в соответствии с соотношениями (11) и (12) изменяют уровни зерна в замочных чанах методом, описанным в и. а), и производительность установки методом, описанным в п. 6).Составитель Г. БогачеваРедактор А. Маковская Техред А. Кравчук Корректор С. ШевкунЗаказ 4246 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 7Данный способ управления процессом замачивания может быть реализован на любой установке непрерывного замачивания. Наиболее эффективно использование способа в производстве крахмала при широкой номенклатуре исходного сырья.Использование данного способа управления по сравнению с существующими способами позволяет улучшить подготовку зерна к последующему дроблению и, следовательно, повысить выход крахмала из зерна при 10 дальнейшей переработке; улучшить качество экстракта (повысить содержание растворимых веществ в экстракте),Кроме того, в некоторых технологических ситуациях способ позволяет повысить производительность замочной установки, не снижая при этом выход крахмала и качество экстракта. Способ управления процессом замачивания зерна в установке непрерывного действия, предусматривающий регулирование производительности замочной установки по зерну и экстракту, контроль и регулирование уровней зерна и замочной воды в чанах, температуры замочной воды и расхода сернистой кислоты в замочную установку, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода крахмала и эффективности процесса замачивания зерна путем изменения продолжительности замачивания, измеряют содержание сухих веществ в замочной воде и сравнивают с заданными значениями, а регулирование уровня зерна и замочной воды в чанах и/или производительности замочной установки осуществляют в зависимости от результата сравнения.