способ получения утфеля первой кристаллизации

Формула изобретения

Способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий сгущение клеровки сахара-сырца в вакуум-аппарате, заводку кристаллов, их наращивание и уваривание утфеля, отличающийся тем, что кристаллы заводят в количестве 7-8 кристаллов на 1 мм поверхности пробного стекла, при этом часть уваренного утфеля отбирают из вакуум-аппарата, его центрифугируют и белый сахар выводят, а полученные два оттека смешивают с разбавленной исходной клеровкой для растворения мелких кристаллов и эту смесь подают в вакуум-аппарат на уваривание оставшейся части утфеля, причем готовый утфель подвергают дополнительной кристаллизации путем охлаждения в утфелемешалках.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке сахара-сырца на свеклосахарных заводах.

Известен способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий сгущение клеровки сахара-сырца в вакуум-аппарате, заводку кристаллов в количестве 5-6 кристаллов на 1 мм поверхности пробного стекла, их наращивание и уваривание утфеля до готовности, затем утфель спускают в приемную утфелемешалку, где его раскачивают первым оттеком и центрифугируют с получением белого сахара и отбором двух оттеков [Бугаенко, И.Ф. Технология производства сахара из сырца [Текст] /И.Ф.Бугаенко, Н.А.Чернышева. - М.: Союзроссахар, 2002. - 296 с.].

Недостатком известного способа является невозможность уваривания утфеля из клеровок с повышенной чистотой. Обессахаривание исходной клеровки повышенной чистоты с получением высокого выхода готовой продукции и минимальными потерями сахара в мелассе по обычной схеме в три ступени практически невозможно. Препятствием к повышению эффекта кристаллизации на первой ступени является концентрация кристаллов в утфеле, которая увеличивает его вязкость и заставляет прекращать процесс при определенном значении сухих веществ, соответствующем предельной вязкости утфеля. Кроме того, из-за низкой буферной емкости клеровки с высокой чистотой будут расти потери сахарозы от термохимического разложения и увеличиваться цветность продуктов.

Технический результат изобретения заключается в повышении выхода кристаллического сахара на стадии получения утфеля первого продукта за счет отбора кристаллов сахара из вакуум-аппарата и дополнительного получения кристаллов при кристаллизации охлаждением, что позволяет применять более простые трехкристаллизационные схемы продуктового отделения при переработке клеровок с повышенной чистотой, в снижении потерь сахарозы от термохимического разложения и уменьшении количества красящих веществ, образуемых на первой ступени кристаллизации, за счет применения дополнительной кристаллизации охлаждением.

Технический результат достигается тем, что в предложенном способе получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающем сгущение клеровки сахара-сырца в вакуум-аппарате, заводку кристаллов, их наращивание и уваривание утфеля, кристаллы заводят в количестве 7-8 кристаллов на 1 мм поверхности пробного стекла, при этом часть уваренного утфеля отбирают из вакуум-аппарата, его центрифугируют и белый сахар выводят, а полученные два оттека смешивают с разбавленной исходной клеровкой для растворения мелких кристаллов и эту смесь подают в вакуум-аппарат на уваривание оставшейся части утфеля, причем готовый утфель подвергают дополнительной кристаллизации путем охлаждения в утфелемешалках.

Способ получения утфеля I кристаллизации осуществляется следующим образом.

Утфель I кристаллизации уваривают из смешанной очищенной клеровки, с чистотой 96-98%, содержащей около 60% сухих веществ. После заполнения ею вакуум-аппарата выше поверхности нагрева в паровую камеру подают греющий пар и сгущают клеровку при остаточном давлении около 0,015 МПа до степени пересыщения 1,25-1,30. Затем осуществляют заводку кристаллов, вводя в вакуум-аппарат сахарную пудру с диаметром 0,02-0,04 мм. После образования 7-8 кристаллов на 1 мм поверхности пробного стекла подкачкой клеровки процесс уваривания переводят в метастабильную зону их наращивания со степенью пересыщения 1,1-1,12. Наращивание кристаллов проводят в вакуум-аппарате до их размера 0,55-0,6 мм.

Затем отбирают 30% сваренного утфеля и центрифугируют эту часть «нагорячо» с получением белого сахара и двух оттеков, которые направляются в один сборник. Сюда же добавляется клеровка для растворения мелких кристаллов. С отбором выводится примерно 30% образовавшихся кристаллов при уваривании утфеля в вакуум-аппарате. Оставшийся в вакуум-аппарате утфель раскачивают смесью оттеков отбора, разбавленных клеровкой до СВ 70-65% и подогретых в сборнике перед вакуум-аппаратом до температуры 80°С. Утфель уваривают до концентрации СВ 91,0-91,5%. С целью получения сахара стандартного качества цветность подкачиваемых оттеков должна быть не более 45 усл.ед. После уваривания оставшаяся часть утфеля выгружается в отдельную утфелемешалку-кристаллизатор. Для предотвращения выпадения «муки» при выгрузке утфеля его орошают водой температурой 75°С. Перед выгрузкой утфеля приемную утфелемешалку-кристаллизатор прогревают за счет подачи через поверхность теплообмена воды с температурой около 70°С.

После выгрузки утфеля подачу воды в поверхность теплообмена прекращают, утфель подвергается кристаллизации при естественном охлаждении в течение 6 ч или принудительном охлаждении до температуры 55-50°С. При принудительном охлаждении необходимо создать такой перепад температур, при котором коэффициент пересыщения у стенки поверхности охлаждения не превышал бы критического значения. Кристаллизация охлаждением позволяет увеличить концентрацию кристаллов сахара с 46% до 54%, т.е. дополнительно со ступени кристаллизации охлаждением выводят 8%-8,5% кристаллов. Перед центрифугированием утфель в утфелемешалке-кристаллизаторе подогревают на 5-8°С и центрифугируют с получением белого сахара и двух оттеков. Итого, в расчете на один цикл уваривания, способ получения утфеля I кристаллизации позволяет вывести с первой ступени кристаллизации дополнительно 8-10% кристаллов по массе утфеля.

Способ поясняется следующим примером.

Пример

Утфель I кристаллизации уваривают из очищенной клеровки (Ч=96,5%, СВ=65%, Сх=62,7%, Цв=7 усл.ед.). Клеровку уваривают и сгущают при остаточном давлении около 0,015 МПа до степени пересыщения 1,25-1,30. Затем осуществляют заводку кристаллов, вводя в вакуум-аппарат сахарную пудру с диаметром 0,02-0,04 мм. После образования 8 кристаллов на 1 мм поверхности пробного стекла подкачкой клеровки процесс уваривания переводят в метастабильную зону их наращивания со степенью пересыщения 1,1. Наращивание кристаллов проводят в вакуум-аппарате до их размера 0,6 мм. Затем отбирают 30% сваренного утфеля и центрифугируют эту часть с получением белого сахара и двух оттеков, которые направляются в один сборник. Сюда же направляется клеровка для растворения мелких кристаллов. Оставшийся в вакуум-аппарате утфель раскачивают смесью полученных оттеков, разбавленных клеровкой до СВ 70%, и доваривают до концентрации кристаллов около 46% при окончательном сгущении утфеля до СВ 91,0%.

Доваренная часть утфеля выгружается в отдельную утфелемешалку-кристаллизатор. Для предотвращения выпадения «муки» при выгрузке утфеля его орошают водой температурой 75°С, через поверхность теплообмена утфелемешалки пропускается вода с температурой около 70°С.

Далее утфель охлаждается в кристаллизаторе до температуры 55°С в течение 6 ч. При кристаллизации охлаждением концентрация кристаллов сахара повышается с 45,8% до 54,3%, т.е. дополнительно со ступени кристаллизации охлаждением выводят 8,5% кристаллов. Перед центрифугированием утфель в утфелемешалке-кристаллизаторе подогревают на 8°С и центрифугируют с получением белого сахара и двух оттеков.

Результаты испытаний по предлагаемому способу (пример 1) приведены в табл.1.

Таблица 1
Продукты	СВ, %	Сх, %	4, %	К, %	Цв, усл.ед.
Утфель I продукта перед отбором	92,5	88,8	96	58	27,5
Межкристальный раствор	82,5	73,4	89	-	36,7
Утфель I продукта перед охлаждением	91	85,7	94,2	45,8	35,4
Межкристальный раствор	81	73,9	91,2	-	42,3
Утфель I продукта после охлаждения	91	85,6	94,0	54,3	36,0
Межкристальный раствор	80,3	68,5	85,3	-	42,0

По сравнению с прототипом способ получения утфеля первой кристаллизации позволяет производить варку утфеля из клеровки с высокой чистотой, выводя с первой ступени кристаллизации за счет уваривания утфеля с отбором и дополнительного охлаждения его в мешалках-кристаллизаторах до 65% кристаллов по массе утфеля.

Способ позволяет сократить потери сахарозы от термохимического разложения и образование красящих веществ за счет сокращения длительности пребывания утфеля в вакуум-аппарате, т.к. применение клеровки с высокой чистотой позволяет увеличить скорость кристаллизации в 1,5-2 раза и ускорить первую стадию варки, а также за счет применения дополнительной кристаллизации охлаждением.