Способ получения сахара

( с")," л.,1 др) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВ ЕТЕЛЬСТ АВТО ной установке, введеницветности в сгущаемыйвание сиропа, увариванпервой и второй кристалтрифугирование утфелейсахара и оттеков, введго угля и возврат сахаталлизации в процесс,ингибит Кр ф утф ьтроей и, це чение лиэацис полуние а тивно второи крис" личаюью повыт с я т что цел щения выхода сахара, ного угля осуществля ванном виде на стади утфеля второй крист честве 0,1 - 0,2 Е к заводки кристаллов и фициента пересыщения этом утфель увариваю ния кристаллов 38 - сахара второй криста ствляют путем подачи мый сок между вторым пусами выпарной уста 2,. Сапронов А,Рахар, М.: Легкаяышленность. 1981,Бобровник Л.Дпищевая про,175,(54)(57) СПОСОБпредусматривающи ного сока в мног ЛУЧЕНИЯ САХАРА, гущение очищен рпусной выпарГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут пищевой промышленности(56) 1. Сапронов А.Р., Жушман А.И.,Лосева В.А, Общая технология сахара и сахаристых веществ, М.: Легкаяи пищевая промышленность, 1979,с, 193. введение активют в гранулирои уваривания аллиэации в колиего массе после достижения коэф1,1-1,2, при т до содержа, а возврат ллиэации осущеего в сгущаеи третьим кор 11 121Изобретение относится к сахарнойпромышленности и может быть использовано при получении кристаллического сахара в свеклосахарном произ.водстве.Целью изобретения является повышение выхода сахара,На чертеже представлена технологическая схема осуществления способа.Способ осуществляют следующимобразом,фильтрованный сульфитированныйсок через решеферы направляют навыпарную станцию с корпусами 1 - 5.Сгущенный сироп с концентратора 5после фильтрования подают на уваривание в вакуум-аппарат 6 первой кристаллизации. В результате центрифугиро,вания получают белый сахар и два Оттека, из которых варят утфель 11.В вакуум-аппарат 7 второй кристаллизации набирают из сборника 8 черезколлектор 9 второй оттек утфеля 1с Дб 87 - 91% и температурой 7580 С, После заполнения аппарата оттеком выше поверхности нагрева внего подают горячий пар и сгущаютоттек при максимальном разрежениидо нересыщения 1,25 - 1,30. Затемприкрывают воздушный вентиль ивводят в аппарат 60 - 80 г сахарной пудры. Заведенные кристаллызакрепляют подкачками второго оттека, а на последние закрепительныеподкачки используют первый оттекутфеля 1 из сборника 10. Коэффициент пересыщения снижается до 1,11,2. В этот момент в вакуум-аппарат7 через кран вводят активный гранулированный уголь в количестве 0,10,2% в массе утфеля, выдерживаяпри этом указанное выше пересыщение,В качестве активного гранулиро"ванного угля используют напримеруголь мелкой грануляции АГСИ илиему подобный. Уваривание утфеляс добавлением активного гранулированного угля позволяет несколько повысить доброкачественность продуктов, снизить их цветность, а также уменьшить пенообразование в аппарате и сократить длительностьактивного уваривания за счет увеличения скорости кристаллизации,что приводит, в свою очередь, кувеличению выхода сахара.Активный гранулированный угольдобавляюг в количестве 0,1-0,2%к масса утфеля второй криеталлизации, поскольку меньшее количество чем 0,1% не обеспечивает заметного повышения Дб утфеля и увеличения скорости кристаллизации саха- розы, а количества угля большие 0,2% к массе утфеля не вызывает существенного снижения цветности продуктов и экономически не оправдано.Введение активного гранулированного угля в вакуум-аппарат послезаводки кристаллов в утфеле обусловлено тем, что на данном этапеуваривания по достижении коэффициента пересыщения в интервале 1,11,2 введение дополнительных центровкристаллизации не вызывает образования некондиционных кристаллов"муки . При таком пересыщении вметастабильном растворе новые кристаллы не образуются, а ранее образовавшиеся растут,В конце уваривания утфель имеетСВ 92,5 - 93,0% и содержание кристаллов 38 - 40%, поскольку прибольшем их содержании, например 42%,массовая скорость кристаллизапииуменьшается, а период увариванияудлиняется. При содержании кристаллов меньшем 38%, например 36%,выход сахара второй кристаллизации недостаточен. При этом СВ оттеков 87,9 - 88,3%. Длительность уваривания с момента начала сгущения не более 270 - 300 мин, При спуске утфеля коэффициент пересыщения снижают до 1,03 - 1,05 обрызгиванием горячей водой. Готовый утфель спускают в приемную мешалку 11 и отбирают из утфелераспределителя 12 на центрифуги. Б утфеле контролируютСХ, СВ и цветность, Блажный сахариз-под центрифуг совместно с активным углем транспортируют шнеком 13 и конвейером 14 в загрузочное устройство 15 выпарной установки. Первьгй и второй оттеки утфеля 11 направляют в соответствующие сборники 16 и 17 и далее на уваривание утфеля третьей кристаллизации соглаб. но трехкристаллизационной схемы.Часть второго оттека возвращают ввакуум-аппарат 7,В загрузочном устройстве 15 к са.хару с углем добавляют ингибиторцветности в кристаллической форме,например сульфит натрия, Полученнуюсмесь вводят в трубопровод сока,214759 4 51015 20 35е 40 45 50 55 3 1соединяющий корпуса 2 и 3 выпарнойустановки.Введение кристаллического сахарав выпарную установку позволяет регулировать (повышать) концентрациюсиропа на выходе из нее до 68 - 727.Переработка сиропа с такой концентрацией позволяет увеличить выходсахара за счет сокращения длительности уваривания утфеля первой кристаллизации, уменьшения нарастанияцветности на выпарке и разложениясахарозы, Все это обеспечивает получение сахара более высокого качества.Подача сахара непосредственно ввыпарной аппарат при выпаривании сока дает возможность уменьшить массуводы, выпариваемой из сока, и сократить время пребывания последнегов аппарате, чего нельзя добиться приосуществлении способа согласнопрототипу, когда клеровка добавляется к сиропу после выпарной установки для повышения его концентрации.Кроме того, введение в сгущаемыйсок сахара второй кристаллизациипозволяет получить в выпарном аппарате тепловоспринимающую среду, которая за счет содержащихся в нейкристаллов обладает абразивным действием, и тем самым снизить накипеобразование в выпарных аппаратах.Полное растворение кристаллов сахара, введенного между корпусами2 и 3 выпарной установки, завершается через 8 - 10 мин, при этом сироп успевает дойти до корпуса 4 устаковки, т.е. кристаллы сахара способны воздействовать на поверхностьтруб в корпусах выпарной установки синтенсивным накипеобразованием. Действие тепловоспринимающей среды,содержащей кристаллы сахара, состоитв том, что, двигаясь по трубамвыпарного аппарата, она затрудняетпроцесс кристаллизации солей -накипеобразователей, а также вызывает отслаивание образовавшейсянакипи.Частицы угля, проходя черезпоследующие корпуса выпарной установки, также нарушают процесс кристаллизации солей - накипеобразователей и отслаивают накипь,Сахар второй кристаллизациивводят в трубопровод, соединяющийкорпуса 2 и 3 выпарной установки,поскольку введение кристаллическогосахара перед 1 или 2 корпусом затруднено наличием существенного избыточного давления (0,3 и 0,2 МПа соответственно) . Кроме того, значительные температуры в этих корпусах выпарной установки могут вызвать разложение сахароэы и ее щигорание на поверхностях нагрева.Для введения в выпарную установку используют именно сахар второй кристаллизации, поскольку сахар первой кристаллизации (сахар - песок) представляет собой товарный . продукт, а сахар третьей кристаллизации имеет повышейное содержание несахаров, которые могут быть и накипеобразователями.Сахар второй кристаллизации имеет показатели (Дб 97,0 - 97,53,цветность 12 - 14 усл.ед.), позволяющие вводить его в выпарную установку без снижения качества конеч- .ного сиропа. При этом используютвесь сахар второй кристаллизации,так как это составляет 4,0 - 4,53:к массе сгущаемого сока и не вызовет заметного увеличения вязкостисиропа. Полученный сироп фильтруютна фильтре 18.Фильтрование сиропов с концентрацией 68 - 722 затруднено значительной их вязкостью и характеризуется невысокой скоростью процесса. Однако фильтрование концентрированного сиропа, полученного сиспользованием активного уля, не может служить препятствием дляосуществления способа, Активныйуголь удаляет из сиропа несахараи делает его менее вязким, а частицы отработавшего угля создают при фильтровании дополнительную дренирую щую перегородку. Фильтрование сиропа осуществляется на дисковых фильтрах или фильтрах типа ФЦВО с использованием фильтроперлита.Отфильтрованный сироп из сборника,: 19 перекачивают в сборник 20 перед вакуум-аппаратом 6 кристаллизации. В сиропе контролируют СВ, СХ и цвет- ность (Цв.). Отработанный уголь от" фильтровывают от сиропа и направляют на.преддефекацию, после чего выводят с осадком на вакуум - фильтрах.Утфель 1 уваривают иэ сиропа до СВ 92,0 - 92,5 Х в вакуум-аппарате 6, выгружают в приемную мешалку 21 и через утфелераспределитель 22 подают на центрифуги 23. Пробе 1214759ленный в центрифугах сахар-песок выгружают на трясун 24 и элеватором 25 подают в сушильное отделение. Первый и второй оттеки из сборников центрифуг 26 и 27 насосами 28 перекачивают в соответствующие сборники 10 и 8 перед вакуум-аппаратами 11 продукта.Способ применяют и при работе сахарного завода по двухкристаллизационной схеме при переработке сиропа с Дб 88-897.По этой схеме утфель второй крис". таллизации уваривают до СВ 94 - 957 из первого оттека утфеля 1 При уваривании утфеля второй кристаллизации после заводки кристаллов и достижении коэффициента пересы- щения 1,1 - 1,2 вводят активный гранулированный уголь в количестве 0,1- 0,23 к массе утфеля. Готовый утфель центрифугируют нагорячо с получением сахара второй кристаллизации в смеси с углем, направляемого на выпарную установку, и оттека, Оттек подвергают дополнительному истощению в мешалках - кристаллизао торах при температуре 30 - 40 С в конце кристаллизации.П р и м е р 1. Сульфитированный сок после Фильтрования через решеферы направляют на корпус 1 выпарной установки. Из сиропа, поступившего с концентратора после фильтрования, уваривают утфель первой кристаллизации, после центрифугирования которого получают белый сахар и два. оттека.В вакуум-аппарат 7 второй кристаллизации набирают оттек утфельс Дб 87,4 Е, нагретый до 85 С.После подготовки аппарата к работе набирают оттек выше уровня греющей камеры и сгущают до коэффициента пересьпцения 1,25. Затем закрывают воздушный вентиль и, когда температуьра в вакуум-аппарате повысится до 74 С, через пробный кран вводят 60 г сахарной пудры. Кристаллы закрепляют подкачками оттека 11 каждые 2 - 3 мин. При этом количество кристаллов должно быть не более 4 - 6 на 1 мм, что гарантирует получение утфеля без "муки",.Далее переходят на подкачки аттека 1, имеющего Дб 82,57. Коэффициент.пересьпцения при этом снижается и, когда он становится равнымПоказатели Способ предлагаемый прототип Качество сиропас выпарнойустановкиСХ,7 57,6 СВ,7 65,5 1,1 (контроль по числу кристаллов),в аппарат из сборника оттека вводят активный гранулированный угольв количестве 40 кг (0,17 к массеутфеля) . На 200 - 210-й мин уваривания закрывают наборный клапан исгущают утфель до СВ 92,57 присодержании кристаллов 387. Оттекимеет СВ 87,97, В готовом утфелеконтролируют СВ, СХ и цветность.После центрифугирования получаютвлажный сахар второй кристаллизации,к которому добавляют сульфит натрияв виде кристаллов. Полученную смесь15влажного сахара с активным углеми сульфитом натрия вводят в переходную трубу соковой коммуникации,соединяющую корпуса 2 и 3 ныпарнойустановки.После Фильтрования сиропа на дисковых фильтрах типа ФДотбирают пробы, в которых определяют СВ,СХ и цветность. При использованииФильтроперлита в качестве вспомогательного Фильтрующего материаласкорость Фильтрования во всех опытахсоставляет 1,05 - 1,10 лйм,мин).Для сравнения принимают способЗОполучения кристаллического сахарасогласно прототипу по которому утФель второй кристаллизации унариваютиз оттека утфеля 11 с Дб 87,4 Х потрехкристаллизационной схеме, исключая введение активного угля приуваривании утфеля 11 (но с введениемпорошкообразного угля марки Норит всборник сока перед выпаркой в количестве 40 кг), беэ введения сахаравторой кристаллизации и ингибиторацветности в кристаллической Формев выпарные аппараты.Результаты, характеризующие пока -затели продуктов, полученных попредлагаемому способу и по прототипу, представлены в табл. 1,Таблица 11214759 Продолжение табл, 1 Способ Показатели предла- гаемый прототип Цв.,усл.ед,Дб,7 41 48 Способ Показатели 88,8 предла- протоаемый тип 87,9 1 О Качество утфелявторой кристаллизации 15 Качество сиропас выпарной установки СХ,7 СВ,7 81,1 80,9 92,5 92,5 61,4 СХ,Х 58,9 20,8 22,5 Цв.,усл.ед. 20СВ,7 68,1 66,2 Дб, 7. 87,6 87,4 38,5 45,0 Цв.усл.ед. Длительность уваривания утфеля, мин 25 90,2 89,0 290 330 Качество утфеля второйкристаллизации Расход активного угля,7 0,1 0,1 СХ, 7. СВ,7 81,8 81,7 92,5 92,5 20,2 21,8 Цв.,усл.ед.35 88,4 Дб,7 88,3 Длительность уваривания утфеля, мин 270 315 Расход активного угля,7. 0,15 0,15 45 П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1.Утфель уваривают иэ второго оттека утфеля 1 с Дб 88, 27 и температурой 86 С.о Утфельную массу сгущают до пересы- щения 1,20. После эаводки кристаллов в момент достижения коэффициента пересыщения,15 в аппарат вводят 45 кг активного гранулированного угля (0,157). Утфель уваривают до СВ 92,5 Ж и содержания кристаллов 397. При этом СВ оттека составляет 87,77. После центрифугирования отделяют сахар, в который добавляют сульфит натрия из расчета 30 кг/час (0,00047) и смесь направляют в выпарной аппарат. В утфеле и в фильтрованном сиропе определяют СВ, СХ и цветность, которые сравнивают с прототипом. Сравнительные показатели качества продуктов, полученных по предлагаемому способу и по прототипу, приведены в табл. 2По прототипу утфель второй кристаллизации уваривается из того же оттека с Дб 88,27,до СВ 92,57. Соблюдается и содержайиа кристаллов 397. Но вместо гранулированного угля применяется порошкообразный древесный уголь типа Норит в количестве 45 кг, который вводят в сборник сока перед выпарной установкой.Результаты проведения предлагаемого способа и прототипе представлены в табл. 2.Таблица 2 П р и м е р 3. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1,Утфель второй кристаллизацииуваривают иэ оттека с доброкачественностью 89,57. до СВ 93,07 присодержании кристаллов 40 Ж. Послезаводки кристаллов при коэффициен те пересыщения 1,20 вводят 50 кг(0,27) активного гранулированногоугля типа АГС.Результаты представлены в табл.3.1214759 Таблица 3 Способ Показатели протопредлагаемый тип 60,3 66,8 44,5 90,2 64,1 70,2 38,0 91,4 Качество утфелявторой кристаллизации 82,1 93,0 21,6 88,3 82,3 93,0 20,0 88,5 СХ,7 СВ, 7. 315 0,2 0,2 ЯЯИПИ Заказ 858/39 Тираж 329 Подписное филиал ПОП фПатеит", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 Качество сиропа с выпарной установкиСХ,7СВ,%Цв.,усл.ед,Дб,% Цв.,усл.ед,Дбф%Длительность уваривания утфеля, минРасход активного угля,7. 10При проведении опытов с использованием при уваривании активного угля в количестве менее 0,17 к массе утфеля получен утфель с показателями, худшими, чем в примере 1. При расходе угля 0,257 доброкачественность утфеля возросла лишь на 5,6% по сравнению с Дб утфеля в примере 3 при прочих равных условиях,Введение активного угля в вакуум- аппарат в момент, когда коэффициент пересыщения в утфельной массе составляет 1,257 вызвало образование нмуки Таким образом, предлагаемыйспособ по сравнению с прототипом20 позволяет повысить СВ сиропа, выходящего с выпарной установки, приодинаковом расходе активного угля,снизить цветность сиропа и повыситьего доброкачественность, а также25 упучшить показатели утфеля второйкристаллизации - снизить цветностьповысить доброкачественность присокращении общей длительности уваривания утфеля,