RU2652995C1 - Crystalline white sugar production method - Google Patents
Crystalline white sugar production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652995C1 RU2652995C1 RU2017112282A RU2017112282A RU2652995C1 RU 2652995 C1 RU2652995 C1 RU 2652995C1 RU 2017112282 A RU2017112282 A RU 2017112282A RU 2017112282 A RU2017112282 A RU 2017112282A RU 2652995 C1 RU2652995 C1 RU 2652995C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- massecuite
- sugar
- vacuum apparatus
- crystals
- temperature
- Prior art date
Links
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims abstract description 61
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 abstract 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 102220346658 c.38G>T Human genes 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству сахара и может быть использовано для повышения эффективности работы продуктового отделения сахарного завода.The invention relates to the production of sugar and can be used to increase the efficiency of the food department of a sugar factory.
Известен способ производства сахара, предусматривающий сгущение сиропа, заводку в нем центров кристаллизации из расчета 10-12 шт. на 1 мм длины поверхности пробного стекла, их наращивание до 0,2-0,3 мм в первом вакуум-аппарате, отбор части утфеля в количестве 50-55% от общей его массы и подачу во второй вакуум-аппарат, уваривание утфеля в первом и втором вакуум-аппаратах до готовности, спуск утфелей в приемную утфелемешалку и центрифугирование с отбором первого оттека, промывание кристаллов сахара с отделением второго оттека и выгрузку из центрифуги кристаллического белого сахара [SU №1017736 A, C13F 1/02. Опубл. 17.09.1981 г.].A known method for the production of sugar, providing for the thickening of the syrup, planting in it crystallization centers at the rate of 10-12 pcs. per 1 mm of the surface length of the test glass, their growth is up to 0.2-0.3 mm in the first vacuum apparatus, selection of part of the massecuite in the amount of 50-55% of its total mass and supply to the second vacuum apparatus, boiling of the massecuite in the first and the second vacuum apparatuses until ready, draining the massecuite into the receiving masher and centrifuging with the selection of the first outflow, washing the sugar crystals with separation of the second outflow and unloading crystalline white sugar from the centrifuge [SU No. 1017736 A, C13F 1/02. Publ. September 17, 1981].
Недостатком данного способа является неоднородность кристаллов сахара, ввиду использования для заводки центров кристаллизации сахарной пудры, имеющей неоднородный гранулометрический состав, так как в ней много обломков и сколов не только правильных кристаллов, но и их агрегатов. Гранулометрический состав получаемых на ее основе кристаллов оказывает существенное влияние на физико-химические показатели такого сахара.The disadvantage of this method is the heterogeneity of sugar crystals, due to the use of crystallization centers for powdered sugar, which has a heterogeneous particle size distribution, because it contains a lot of fragments and chips of not only regular crystals, but also their aggregates. The granulometric composition of the crystals obtained on its basis has a significant effect on the physicochemical parameters of such sugar.
Наиболее близким является способ производства сахара, предусматривающий уваривание утфеля первой кристаллизации в первом вакуум-аппарате, отбор части этого утфеля и подачу его во второй вакуум-аппарат, спуск готовых утфелей в приемную утфелемешалку и центрифугирование в фильтрующей центрифуге с отделением первого оттека, промывание кристаллов сахара с отделением второго оттека и выгрузку кристаллического белого сахара. Причем в качестве центров кристаллизации используют маточный утфель с размером кристаллов 0120-0,160 мм и их наращивают при содержании в утфеле 88,0-90,0% сухих веществ, после чего часть утфеля из этого аппарата в количестве 30-40% от общей массы отбирают в смеси с сиропом и клеровкой во второй вакуум-аппарат в качестве кристаллической основы. В первом аппарате утфель уваривают до 92,0-92,5% сухих веществ, а во втором до 93,0-93,5% сухих веществ. Утфель из первого вакуум-аппарата направляют на центрифугирование на 50-60 минут раньше, чем из второго. Промывание кристаллов проводят в два этапа - сначала сахарсодержащим раствором концентрацией 70-76% сухих веществ в количестве 2,5-3,5% к массе утфеля при температуре 70-90°С, а затем паром при его давлении 0,3-0,4 МПа в количестве 1,5-2,0% к массе утфеля [RU 2544596, С2. Опубл. 20.03.2015, Бюл. №8].The closest is a method of sugar production, involving boiling the massecuite of the first crystallization in the first vacuum apparatus, taking part of this massecuite and feeding it into the second vacuum apparatus, releasing the finished massecuite into the receiving massecuite and centrifuging in a filter centrifuge with separation of the first outflow, washing sugar crystals with the separation of the second outflow and the discharge of crystalline white sugar. Moreover, uterine massecuite with a crystal size of 0120-0.160 mm is used as crystallization centers and they are expanded when the massecuite contains 88.0-90.0% solids, after which part of the massecuite is taken from this apparatus in an amount of 30-40% of the total mass mixed with syrup and klerovka in the second vacuum apparatus as a crystalline base. In the first apparatus massecuite is boiled up to 92.0-92.5% of solids, and in the second to 93.0-93.5% of solids. The massecuite from the first vacuum apparatus is sent for centrifugation 50-60 minutes earlier than from the second. The washing of crystals is carried out in two stages - first with a sugar-containing solution with a concentration of 70-76% dry matter in an amount of 2.5-3.5% by weight of massecuite at a temperature of 70-90 ° C, and then with steam at a pressure of 0.3-0, 4 MPa in an amount of 1.5-2.0% by weight of massecuite [RU 2544596, C2. Publ. 03/20/2015, Bull. No. 8].
К недостаткам данного способа следует отнести не совсем четко обоснованные условия проведения процессов уваривания утфеля в вакуум-аппарате и его последующее разделение в поле действия центробежных сил, что снижает эффективность их осуществления и приводит к снижению выхода и качества сахара.The disadvantages of this method include not very clearly justified conditions for the process of boiling massecuite in a vacuum apparatus and its subsequent separation in the field of action of centrifugal forces, which reduces the efficiency of their implementation and leads to a decrease in the yield and quality of sugar.
Техническим результатом заявленного способа является повышение выхода сахара в процессе его уваривания и центрифугирования при одновременном улучшении его органолептических и физико-химических показателей качества.The technical result of the claimed method is to increase the yield of sugar in the process of boiling and centrifugation while improving its organoleptic and physico-chemical quality indicators.
Этот результат достигается тем, что в предложенном способе производства кристаллического белого сахара, предусматривающем уваривание утфеля первой кристаллизации в первом вакуум-аппарате, отбор части этого утфеля и подачу его во второй вакуум-аппарат, спуск готовых утфелей в приемную утфелемешалку и центрифугирование в фильтрующей центрифуге с отделением первого оттека, промывание кристаллов сахара с отделением второго оттека и выгрузку кристаллического белого сахара, причем в качестве центров кристаллизации используют маточный утфель с размерами кристаллов 0,120-0,160 мм, которые наращивают при сгущении утфеля до 88,0-90,0% сухих веществ при температуре 72,0-76,0°С и обогрева паровой камеры вакуум-аппарата паром температурой 105-110°С, после чего часть утфеля из этого вакуум-аппарата в количестве 30-40% от общей массы отбирают в смеси с сиропом и клеровкой во второй вакуум-аппарат в качестве кристаллической основы, в первом и втором вакуум-аппаратах утфель уваривают до содержания в них 50-55% кристаллов, выдерживая расстояние между ними 1,5⋅10-4-2,5⋅10-4 м, при этом утфель из первого вакуум-аппарата направляют на центрифугирование раньше, чем из второго вакуум-аппарата, затем температуру загружаемого в центрифугу утфеля доводят до 68-72°С для обеспечения его минимальной вязкости, промывание кристаллов сахара проводят в два этапа - сначала сахаросодержащим раствором концентрацией 70-75% сухих веществ, причем отделение первого оттека сопровождается вводом в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше, чем утфеля, на 2-5°С, затем промывной водой, насыщенной озоном из расчета 5-10 мг/л, в количестве 1,0-1,2% к массе утфеля.This result is achieved by the fact that in the proposed method for the production of crystalline white sugar, which involves boiling the massecuite in the first crystallization in the first vacuum apparatus, taking part of this massecuite and supplying it to the second vacuum apparatus, draining the finished massecuite into the receiving masher and centrifuging in a filter centrifuge with separation of the first outflow, washing the sugar crystals with separation of the second outflow and unloading of crystalline white sugar, and mother liquors are used as crystallization centers fel with a crystal size of 0.120-0.160 mm, which grows when thickening the massecuite to 88.0-90.0% dry matter at a temperature of 72.0-76.0 ° C and heating the steam chamber of the vacuum apparatus with steam at a temperature of 105-110 ° C , after which part of the massecuite from this vacuum apparatus in the amount of 30-40% of the total mass is taken in a mixture with syrup and cLEURING in the second vacuum apparatus as a crystalline base, in the first and second vacuum apparatuses the massecuite is boiled to the content of 50 -55% of crystals, maintaining a distance between them of 1.5⋅10 -4 -2.5⋅10 -4 m, while the massecuite from the first vacuum the apparatus is sent for centrifugation earlier than from the second vacuum apparatus, then the temperature of the massecuite loaded into the centrifuge is brought to 68-72 ° C to ensure its minimum viscosity, the washing of sugar crystals is carried out in two stages - first with a sugar-containing solution with a concentration of 70-75% dry matter moreover, the separation of the first outflow is accompanied by the introduction into the rotor of a centrifuge of moisture-saturated air at a temperature higher than the massecuite, 2-5 ° C, then rinsing water saturated with ozone at a rate of 5-10 mg / l, in the amount of 1.0-1.2 % to the mass of utf la.
Способ осуществляется следующим образом. Вначале готовится маточный утфель в отдельном охлаждающем кристаллизаторе с размерами кристаллов 0,120-0,160 мм по известной технологии [Современные технологии и оборудование свеклосахарного производства. Часть 2./ В.О. Штангеев, В.Т. Кобер, Л.Г. Белостоцкий и др. - Под редак. В.О. Штангеева. - К.: «ЦУКОР УКРАIНИ», 2004. - 320 с. (с.116-117)].The method is as follows. First, the masterbatch is prepared in a separate cooling mold with a crystal size of 0.120-0.160 mm according to the known technology [Modern technologies and equipment for sugar beet production. Part 2. / V.O. Shtangeev, V.T. Kober, L.G. Belostotsky et al. - Ed. IN. Shtangeeva. - K .: "TSUKOR UKRAINI", 2004. - 320 p. (p. 116-117)].
Требования к размерам кристаллов в маточном утфеле в диапазоне 0,120-0,160 мм получены экспериментальным путем. При размере кристаллов сахара менее 0,120 мм возрастает риск их срастания с образованием агрегатов, а при более 0,160 мм снижается скорость роста, появляется риск образования новых центров кристаллизации и нужно больше времени на обеспечение этих размеров в процессе охлаждения утфельной массы.The requirements for crystal sizes in the masterbatch in the range of 0.120-0.160 mm were obtained experimentally. When the size of sugar crystals is less than 0.120 mm, the risk of their coalescence with the formation of aggregates increases, and at more than 0.160 mm the growth rate decreases, there is a risk of the formation of new crystallization centers and more time is needed to ensure these sizes in the process of cooling the massecuite mass.
Процесс уваривания утфеля в вакуум-аппарате начинается с того, что открытием вентиля предварительного разрежения в нем создают остаточное давление до 0,02-0,015 МПа. Одновременно с открытием вентиля предварительного разрежения в вакуум-аппарат начинают подавать сироп с маточным утфелем и клеровкой. Как только аппарат заполнится на 1/3 высоты паровой камеры, начинают ее прогревать. Когда уровень вводимой смеси закроет всю площадь поверхности паровой камеры вакуум-аппаратов, паровой вентиль открывается полностью, и при остаточном давлении около 0,015 МПа начинают проводить процесс выпаривания воды из сахарного раствора. При этом основной задачей является наращивание уже имеющихся кристаллов маточного утфеля. Эту операцию проводят при сгущении утфеля до 88,0-90,0% сухих веществ при температуре утфельной массы 72,0-76,0°С и обогреве паровой камеры вакуум-аппарата греющим паром температурой 105-110°С. При этих условиях обеспечивается максимальная скорость роста кристаллов при минимальных включениях в них несахаров, особенно красящих веществ. Помимо этого при данных температурных параметрах обеспечивается достаточно высокая полезная разность температур между греющим паром и кипящим раствором, поэтому процесс сгущения сопровождается небольшими потерями сахарозы. При запредельных значениях по содержанию сухих веществ и температуре ухудшаются условия достижения технического результата изобретения. Особенно это наблюдается при использовании греющего пара менее 105°С и более 110°С для обогрева паровой камеры вакуум-аппарата.The process of boiling massecuite in the vacuum apparatus begins with the fact that by opening the pre-rarefaction valve, a residual pressure of up to 0.02-0.015 MPa is created in it. Simultaneously with the opening of the pre-rarefaction valve, syrup with uterine massecuite and clevering begins to be fed into the vacuum apparatus. As soon as the apparatus is filled to 1/3 of the height of the steam chamber, they begin to warm it up. When the level of the introduced mixture closes the entire surface area of the steam chamber of the vacuum apparatuses, the steam valve opens completely, and at a residual pressure of about 0.015 MPa, the process of evaporating water from the sugar solution begins. In this case, the main task is to build up the existing massecuite crystals. This operation is carried out by thickening the massecuite to 88.0-90.0% dry matter at a temperature of the massecuite mass 72.0-76.0 ° C and heating the steam chamber of the vacuum apparatus with heating steam at a temperature of 105-110 ° C. Under these conditions, the maximum crystal growth rate is ensured with minimal inclusions of non-sugars, especially dyes, in them. In addition, at these temperature parameters, a sufficiently high useful temperature difference between the heating steam and the boiling solution is provided, therefore, the condensation process is accompanied by small losses of sucrose. With exorbitant values for the solids content and temperature, the conditions for achieving the technical result of the invention worsen. This is especially observed when using heating steam less than 105 ° C and more than 110 ° C for heating the steam chamber of the vacuum apparatus.
После того как количество утфеля в вакуум-аппарате будет достаточно для отбора части его в количестве 30-40% от общей массы в другой (второй) аппарат приступают к ее осуществлению. Отбирается часть утфеля, которая будет играть роль кристаллической основы для второго вакуум-аппарата. Для обеспечения необходимого количества кристаллической основы ее подают во второй аппарат в смеси с сиропом и клеровкой сахаров последних кристаллизаций. После отбора части утфеля из первого во второй вакуум-аппарат они должны быть заполнены так, чтобы поверхность их паровых камер не была оголена. Количество отбираемого утфеля в диапазоне 30-40% установлена экспериментальным путем и при запредельных значениях установленного диапазона достижение технического результата ухудшается. Как в первом, так и во втором вакуум-аппаратах утфели уваривают до содержания в них 50-55% кристаллов, выдерживая расстояние между ними 1,5⋅10-4-2,5⋅10-4 м. При запредельных значениях этих параметров, т.е. при уваривании утфеля до содержания в нем кристаллов менее 50% или более 55%, а также при выдерживании расстояния между кристаллами менее 1,5⋅10-4 м и более 2,5⋅10-4 м достижение технического результата изобретения значительно ухудшается. При наличии в утфеле менее 50% кристаллов уменьшается выход сахара и возрастает общее количество оттеков первой кристаллизации, что требует дополнительных затрат на их переработку. При возрастании содержания кристаллов в утфеле более 55% возрастают затраты времени на этот процесс, кроме того, он плохо центрифугируется, что отрицательно сказывается не только на качественных показателях сахара, но и на его выходе из центрифуг. При запредельных значениях по расстоянию между кристаллами сахара в утфеле могут быть созданы условия появления вторичных кристаллов за счет их срастания, что не только влияет на процесс роста кристаллов, но и на их качество. Выдерживание диапазона в интервале 1,5⋅10-4-2,5⋅10-4 м обеспечивает оптимальные условия для достижения технического результата изобретения. Отмеченные в описании патента предельные значения обуславливают необходимость направлять на центрифугирование утфель из первого аппарата раньше, чем из второго. Это обеспечивает оптимальные условия центрифугирования утфелей и высокий выход сахара требуемого качества.After the amount of massecuite in the vacuum apparatus is sufficient to select part of it in an amount of 30-40% of the total mass in another (second) apparatus, they proceed to its implementation. A part of the massecuite is selected, which will play the role of a crystalline base for the second vacuum apparatus. To ensure the required amount of crystalline base, it is fed into the second apparatus mixed with syrup and sugar melting of the last crystallizations. After taking part of the massecuite from the first to the second vacuum apparatus, they must be filled so that the surface of their steam chambers is not exposed. The number of massecuite taken in the range of 30–40% has been experimentally determined and, with exorbitant values of the established range, the achievement of the technical result worsens. In both the first and second vacuum apparatuses, massecuite is boiled until they contain 50-55% of crystals, maintaining a distance between them of 1.5⋅10 -4 -2.5⋅10 -4 m. those. when boiling massecuite to a crystal content of less than 50% or more than 55%, as well as maintaining the distance between the crystals less than 1.5⋅10 -4 m and more than 2.5⋅10 -4 m, the achievement of the technical result of the invention is significantly impaired. If the massecuite contains less than 50% of the crystals, the sugar yield decreases and the total number of outflows of the first crystallization increases, which requires additional processing costs. With an increase in the content of crystals in the massecuite over 55%, the time spent on this process increases, in addition, it is poorly centrifuged, which negatively affects not only the quality indicators of sugar, but also its output from centrifuges. With exorbitant values for the distance between sugar crystals in the massecuite, conditions can be created for the appearance of secondary crystals due to their intergrowth, which not only affects the crystal growth process, but also their quality. Curing range ranging 1,5⋅10 -2,5⋅10 -4 -4 m provides the optimum conditions for achieving the technical result of the invention. The limiting values noted in the patent description necessitate the directing of massecuite from the first apparatus to centrifugation earlier than from the second. This provides optimal conditions for centrifugation of massecuite and a high yield of sugar of the required quality.
При завершении процесса уваривания утфеля в вакуум-аппаратах его выгружают в приемную утфелемешалку и затем направляют на центрифугирование. Перед центрифугированием температуру утфеля доводят до 68-72°С, что необходимо для обеспечения его минимальной вязкости. При запредельных значениях температур утфеля, т.е. менее 68°С и свыше 72°С, его вязкость возрастает, что отрицательно влияет как на выход сахара из центрифуг, так и на его потери ввиду повышенного расхода воды на промывание кристаллов сахара.At the completion of the process of boiling massecuite in vacuum apparatus, it is discharged into the receiving massecuite mixer and then sent for centrifugation. Before centrifugation, the temperature of the massecuite is adjusted to 68-72 ° C, which is necessary to ensure its minimum viscosity. At transcendental temperatures of massecuite, i.e. less than 68 ° C and above 72 ° C, its viscosity increases, which negatively affects both the yield of sugar from centrifuges and its loss due to the increased water consumption for washing sugar crystals.
Промывание кристаллов сахара в роторе центрифуги проводят в две стадии. Сначала их обрабатывают сахарсодержащим раствором концентрацией 70-75% сухих веществ, причем отделение первого оттека сопровождается вводом в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше, чем утфеля, на 2-5°С.The washing of sugar crystals in a centrifuge rotor is carried out in two stages. First, they are treated with a sugar-containing solution with a concentration of 70-75% solids, and the separation of the first outflow is accompanied by the introduction of a centrifuge saturated with moisture in air at a temperature higher than the massecuite, by 2-5 ° C.
Использования для промывания кристаллов сахарсодержащего раствора концентрацией 70-75% сухих веществ позволяет значительно уменьшить растворение их по сравнению с промыванием горячей водой. Кроме того, использование сахарсодержащего раствора с указанным диапазоном по концентрации сухих веществ позволяет более полно вытеснить из слоя кристаллов остатки оттека первой кристаллизации и уменьшить его пленку на кристаллах. Поэтому второй этап промывания кристаллов позволяет улучшить эффект от их промывания озонированной водой. Введение в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше, чем утфеля, на 2-5°С способствует снижению вязкости отделяемого из кристаллов первого оттека, так же как и его пленки на самих кристаллах. Эти результаты получены экспериментальным путем и соответствуют условиям повышения выхода и качества сахара.The use of dry substances for washing crystals of a sugar-containing solution with a concentration of 70-75% can significantly reduce their dissolution compared to washing with hot water. In addition, the use of a sugar-containing solution with the indicated range in terms of concentration of solids allows more fully to squeeze out from the layer of crystals the remains of the outflow of the first crystallization and to reduce its film on crystals. Therefore, the second stage of washing the crystals can improve the effect of washing them with ozonated water. The introduction into the rotor of a centrifuge of moisture-saturated air with a temperature higher than the massecuite by 2-5 ° C helps to reduce the viscosity of the first outflow separated from the crystals, as well as its film on the crystals themselves. These results were obtained experimentally and correspond to conditions for increasing the yield and quality of sugar.
Поэтому на втором этапе промывания кристаллов сахара насыщенной озоном промывной воды из расчета 5-10 мг/л обеспечивается достижение технического результата изобретения при уменьшенном растворение кристаллов сахара. Содержание озона в промывной воде в количестве 5-10 мг/л установлено опытным путем и существенно влияет на удаление красящих веществ из получаемого по данному способу сахара. Кроме того, такой сахар лучше сохраняет качественные показатели в процессе хранения. Расход такой промывной воды в количестве 1,0-1,2% к массе утфеля по схеме промывания кристаллов в две стадии значительно меньше, чем по типовой технологии [Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - 2-е изд., исправл. и доп. - М.: Колос, 1999. - 495 с.].Therefore, in the second stage of washing the sugar crystals with washing water saturated with ozone at the rate of 5-10 mg / l, the technical result of the invention is achieved with a reduced dissolution of sugar crystals. The ozone content in the wash water in an amount of 5-10 mg / l was established empirically and significantly affects the removal of dyes from the sugar obtained by this method. In addition, such sugar better maintains quality indicators during storage. The consumption of such wash water in an amount of 1.0-1.2% by weight of massecuite according to the scheme of washing crystals in two stages is much less than by standard technology [Sapronov A.R. Technology of sugar production. - 2nd ed., Rev. and add. - M .: Kolos, 1999. - 495 p.].
После промывания кристаллы сахара высушивают в роторе центрифуги до влажности 0,6% и затем выгружают из нее. Оттеки утфеля из первого и второго аппаратов направляют в соответствующие сборники, а кристаллический белый сахар - в сушильное отделение.After washing, the sugar crystals are dried in a centrifuge rotor to a moisture content of 0.6% and then unloaded from it. The outflows of massecuite from the first and second devices are sent to the appropriate collections, and crystalline white sugar is sent to the drying compartment.
Для сопоставления предлагаемого способа с известным определяют основные технологические показатели: чистоту утфеля первой кристаллизации в первом и втором вакуум-аппаратах (Ч1 утфI, Ч2 утфI %), содержание в них сухих веществ (СВ1 утфI, СВ2 утфI %), средний выход кристаллов сахара из центрифуги для двух утфелей первой кристаллизации (Кср, % к массе утфеля), физико-химические показатели качества кристаллического белого сахара: цветность (Цсах, усл.ед.), мутность (Мсах, физ.ед.), содержание редуцирующих веществ (PB, %), содержание золы (Зол, %), гранулометрические показатели кристаллического белого сахара: средний размер кристаллов (Ср, мм), коэффициент неоднородности (Кн, %).For comparison of the process with a known determined basic technological parameters: massecuite first crystallization, the purity of the first and second suction apparatus (W 1 utfI, CH 2 utfI%), the content of dry matter (DM 1 utfI, CB 2 utfI%) average yield of crystals from the centrifuge sugar massecuite two first crystallization (cf. K,% by mass massecuite) physico-chemical parameters of quality of the crystalline white sugar: a chroma (C sah, conv), turbidity (M sah, fiz.ed.) , the content of reducing substances (PB,%), the ash content (Zol,%), granules isometric indicators of crystalline white sugar: average crystal size (C p , mm), heterogeneity coefficient (K n ,%).
Пример 1. Получение утфеля первой кристаллизации по предлагаемому способу.Example 1. Obtaining massecuite of the first crystallization by the proposed method.
В первый вакуум-аппарат, позволяющий за цикл сварить 60 т утфеля, набирают маточный утфель с размерами кристаллов 0,160 мм в смеси с сиропом и клеровкой сахаров последующих ступеней кристаллизации сахара. Эту операцию проводят до закрытия поверхности паровой камеры с последующим вводом в нее греющего пара из выпарной установки температурой 107°С, процесс наращивания кристаллов маточного утфеля начинают при температуре 74°С и проводят его до содержания в утфеле 90% сухих веществ. После обеспечения в первом вакуум-аппарате требуемого для отбора количества утфеля готовят второй аппарат, создавая в нем необходимое разрежение, а в первом - его значительно снижают. При этом эти два вакуум-аппарата соединены между собой трубопроводом диаметром не менее 180 мм и вентилями с пропариванием для отбора и забора утфеля. Затем из первого аппарата отбирают часть утфеля в количестве 40% от общей его массы во второй аппарат. При этом для исключения процесса образования вторичных центров кристаллизации и заполнения объема второго аппарата до закрытия паровой камеры одновременно с отбираемым из первого аппарата утфелем вводят смесь сиропа с клеровкой, а в его паровую камеру подают греющий пар температурой 107°С. А процесс наращивания кристаллов сахара кристаллической основы ведут до содержания в этих утфелях перед спуском из вакуум-аппаратов 92,5%. Кроме того, в этот период процесс кристаллизации сахара в обоих вакуум-аппаратах проводят, выдерживая расстояние между кристаллами сахара 2,0⋅10-4 м, регулируя при этом параметры вводимых на уваривание сиропа и клеровки.In the first vacuum apparatus, allowing to boil 60 tons of massecuite per cycle, the masterbatch is collected with a crystal size of 0.160 mm in a mixture with syrup and sugar sugar in the subsequent stages of sugar crystallization. This operation is carried out until the surface of the steam chamber is closed, followed by the introduction of heating steam from the evaporator at a temperature of 107 ° C, the process of building up the crystals of the master massecuite is started at a temperature of 74 ° C and is carried out until 90% solids are contained in the massecuite. After providing in the first vacuum apparatus the quantity of massecuite required for selection, the second apparatus is prepared, creating the necessary vacuum in it, and in the first it is significantly reduced. At the same time, these two vacuum apparatuses are interconnected by a pipeline with a diameter of at least 180 mm and steaming valves for the selection and collection of massecuite. Then part of the massecuite in the amount of 40% of its total mass is taken from the first apparatus into the second apparatus. In this case, to exclude the process of formation of secondary crystallization centers and fill the volume of the second apparatus before closing the steam chamber, a syrup with cling is introduced simultaneously with the massecuite taken from the first apparatus, and heating steam with a temperature of 107 ° C is introduced into its steam chamber. And the process of building up sugar crystals of the crystalline base is carried out to a content of 92.5% in these massecuites before being drained from the vacuum apparatuses. In addition, during this period, the process of sugar crystallization in both vacuum apparatuses is carried out, maintaining a distance between sugar crystals of 2.0⋅10 -4 m, while regulating the parameters of syrup and klerovka introduced for boiling.
Спускаемый из первого аппарата утфель направляют на центрифугирование раньше, чем из второго, на 50 мин. Температуру загружаемого в центрифугу утфеля доводят до 70°С, а промывание кристаллов сахара осуществляют в центрифугах марки ФНП-1251Т (производительность одной центрифуги 19 т/ч) с разовой загрузкой утфелем ротора центрифуги 700 кг. Промывание кристаллов сахара в данных центрифугах проводят в два этапа - сначала сахарсодержащим раствором концентрацией 72,5% сухих веществ. Причем отделение первого оттека сопровождается вводом в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше, чем утфеля, на 3,5°С. После того кристаллы промывают промывной водой насыщенной озоном из расчета 7,5 мг/л в количестве 1,1% к массе утфеля.The massecuite descent from the first apparatus is sent for centrifugation earlier than from the second, for 50 minutes. The temperature of the massecuite loaded into the centrifuge is brought to 70 ° C, and the sugar crystals are washed in FNP-1251T centrifuges (capacity of one centrifuge is 19 t / h) with a one-time loading of 700 kg of the centrifuge rotor by the massecuite. The washing of sugar crystals in these centrifuges is carried out in two stages - first with a sugar-containing solution with a concentration of 72.5% solids. Moreover, the separation of the first outflow is accompanied by the introduction into the rotor of a centrifuge of moisture-saturated air with a temperature higher than the massecuite by 3.5 ° C. After that, the crystals are washed with wash water saturated with ozone at the rate of 7.5 mg / l in an amount of 1.1% by weight of massecuite.
Результаты исследования по предлагаемому способу:The results of the study on the proposed method:
- технологические показатели: Ч1 утфI=91,8%, СВ1 утфI=92,25%, Ч2 утфI=91,5%, СВ2 утфI=92,25%, Кср=52,6%;- technological indicators: H 1 utfI = 91.8%, SW 1 utfI = 92.25%, H 2 utfI = 91.5%, SW 2 utfI = 92.25%, K av = 52.6%;
- физико-химические показатели качества кристаллического белого сахара:- physico-chemical quality indicators of crystalline white sugar:
Цсах=0,70 усл.ед.; Мсах=19,4 физ.ед.; РВ=0,028%; Зол=0, 021%;Ts sah = 0.70 conventional units; M sah = 19.4 physical units; PB = 0.028%; Ev = 0, 021%;
- гранулометрические показатели:- particle size indicators:
Ср=0,72 мм; Кн=24,6%.With p = 0.72 mm; K n = 24.6%.
Параллельно производство кристаллического белого сахара осуществляют по известному способу (прототипу) с использованием тех же условий, что и по предлагаемому.In parallel, the production of crystalline white sugar is carried out by a known method (prototype) using the same conditions as the proposed one.
Пример 2. Вначале готовится маточный утфель в отдельном охлаждающем кристаллизаторе по известной технологии с размером кристаллов 0,160 мм. Затем в смеси с сиропом и клеровкой вводится в первый вакуум-аппарат до полного закрытия поверхности нагрева паровой камеры и после этого начинается процесс уваривания утфеля.Example 2. First, the masterbatch is prepared in a separate cooling mold according to the known technology with a crystal size of 0.160 mm. Then, mixed with syrup and klerovka, it is introduced into the first vacuum apparatus until the heating surface of the steam chamber is completely closed and after this the process of boiling massecuite begins.
Наращивание кристаллов сахара проводят при содержании в утфеле 90% сухих веществ. После того как количество утфеля в вакуум-аппарате будет достаточно, часть его из расчета 35% от общей массы отбирают в смеси с сиропом и клеровкой во второй аппарат в качестве кристаллической основы. При этом после завершения отбора утфеля паровые поверхности камер в вакуум-аппаратах не должны быть оголены.The growth of sugar crystals is carried out with 90% solids in the massecuite. After the amount of massecuite in the vacuum apparatus is sufficient, part of it, at the rate of 35% of the total mass, is taken in a mixture with syrup and clinging to the second apparatus as a crystalline base. Moreover, after the completion of the selection of massecuite, the steam surfaces of the chambers in the vacuum apparatuses should not be exposed.
Оставшуюся в первом вакуум-аппарате часть утфеля уваривают до 92,25% сухих веществ, а во втором до 93,25% сухих веществ. Перед спуском утфеля из второго аппарата его раскачивают первым оттеком утфеля до 92,25% сухих веществ. Причем утфель из первого аппарата направляют на центрифугирование на 50 мин раньше, чем из второго вакуум-аппарата.Part of the massecuite remaining in the first vacuum apparatus is boiled up to 92.25% of solids, and in the second to 93.25% of solids. Before lowering the massecuite from the second apparatus, it is shaken by the first outflow of the massecuite to 92.25% of dry matter. Moreover, massecuite from the first apparatus is sent for centrifugation 50 minutes earlier than from the second vacuum apparatus.
Разделение утфеля на первый, второй оттеки и кристаллический белый сахар проводят в автоматизированных центрифугах периодического действия марки ФНП - 1251Тс загрузкой ротора 700 кг на один цикл.Separation of massecuite into first, second outflows and crystalline white sugar is carried out in automated centrifuges of periodic action of the FNP - 1251T brand with a rotor loading of 700 kg per cycle.
В процессе центрифугирования утфеля промывание кристаллов сахара проводят в два этапа - сначала сахарсодержащим раствором концентрацией 73% сухих веществ из расчета 2,75% к массе утфеля при температуре 80°С, а затем паром при давлении 0,35 МПа в количестве 1,75% к массе утфеля. После промывания кристаллы сахара подсушивают в центробежном силовом поле до влажности 0,6% и выгружают из центрифуги. Оттеки утфеля из первого и второго аппаратов направляют в соответствующие сборники, а кристаллический белый сахар - в сушильное отделение.In the process of centrifuging the massecuite, the washing of sugar crystals is carried out in two stages: first, a sugar-containing solution with a concentration of 73% solids based on 2.75% by weight of the massecuite at a temperature of 80 ° C, and then with steam at a pressure of 0.35 MPa in an amount of 1.75% to the mass of massecuite. After washing, the sugar crystals are dried in a centrifugal force field to a moisture content of 0.6% and discharged from the centrifuge. The outflows of massecuite from the first and second devices are sent to the appropriate collections, and crystalline white sugar is sent to the drying compartment.
Результаты исследований по известному способу:The research results of the known method:
- технологические показатели Ч1 утфI=91,85%, СВ1 утфI=92,25%, Ч2 утфI=91,53%, СВ2 утфI=93,25%, Кср=50,1%;- technological indicators H 1 utfI = 91.85%, SW 1 utfI = 92.25%, H 2 utfI = 91.53%, SW 2 utfI = 93.25%, K av = 50.1%;
- физико-химические показатели качества кристаллического белого сахара:- physico-chemical quality indicators of crystalline white sugar:
Цсах=0,80 усл.ед.; Мсах=29,7 физ.ед.; РВ=0,053%; Зол=0, 038%;Ts sah = 0.80 srvc .; M sah = 29.7 physical units; PB = 0.053%; Ev = 0, 038%;
- гранулометрические показатели:- particle size indicators:
Ср=0,70 мм; Кн=29,6%.With p = 0.70 mm; K n = 29.6%.
Таким образом, из приведенных примеров по реализации предлагаемого способа по сравнению с известным можно видеть, что выход сахара по новому способу после уваривания и центрифугирования утфеля первой кристаллизации возрастает на 2,5% к массе утфеля. Кроме того, получаемый при этом кристаллический белый сахар имеет несколько лучшие физико-химические показатели качества, так же как и его гранулометрический состав. Поэтому обеспечивается более высокая эффективность процесса разделения утфеля первой кристаллизации в центробежном силовом поле. Снижение расхода промывной воды не только снижает потери сахара от растворения, но и уменьшает общие тепловые потери в производстве сахара.Thus, from the above examples on the implementation of the proposed method in comparison with the known one can see that the sugar yield by the new method after boiling and centrifuging the massecuite of the first crystallization increases by 2.5% by weight of the massecuite. In addition, the crystalline white sugar obtained in this case has somewhat better physicochemical quality indicators, as well as its particle size distribution. Therefore, a higher efficiency of the process of separation of the massecuite of the first crystallization in a centrifugal force field is provided. Reducing the consumption of washing water not only reduces the loss of sugar from dissolution, but also reduces the overall heat loss in sugar production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017112282A RU2652995C1 (en) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Crystalline white sugar production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017112282A RU2652995C1 (en) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Crystalline white sugar production method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652995C1 true RU2652995C1 (en) | 2018-05-04 |
Family
ID=62105403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017112282A RU2652995C1 (en) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Crystalline white sugar production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652995C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0436763A1 (en) * | 1990-01-12 | 1991-07-17 | Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG | Process for continuously producing a crystal magma |
| RU2008358C1 (en) * | 1992-12-29 | 1994-02-28 | Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности | Process for producing sugar |
| KR101116926B1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-03-13 | 씨제이제일제당 (주) | Method for white sucrose, brown sucrose and black sucrose production using direct recovery process |
| RU2544596C2 (en) * | 2013-04-17 | 2015-03-20 | Анатолий Анатольевич Славянский | Crystalline white sugar production method |
-
2017
- 2017-04-11 RU RU2017112282A patent/RU2652995C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0436763A1 (en) * | 1990-01-12 | 1991-07-17 | Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG | Process for continuously producing a crystal magma |
| RU2008358C1 (en) * | 1992-12-29 | 1994-02-28 | Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности | Process for producing sugar |
| KR101116926B1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-03-13 | 씨제이제일제당 (주) | Method for white sucrose, brown sucrose and black sucrose production using direct recovery process |
| RU2544596C2 (en) * | 2013-04-17 | 2015-03-20 | Анатолий Анатольевич Славянский | Crystalline white sugar production method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2619309C2 (en) | Method of crystalline white sugar production | |
| RU2652995C1 (en) | Crystalline white sugar production method | |
| RU2544596C2 (en) | Crystalline white sugar production method | |
| RU2479632C1 (en) | Method for production of first crystallisation fillmass | |
| RU2508408C1 (en) | Method for division of first crystallisation fillmass of sugar production | |
| RU2511498C1 (en) | Crystalline white sugar production method | |
| RU2264471C1 (en) | Sugar production method | |
| US5209856A (en) | Process and device for continuous crystallization of a massecuite | |
| RU2815551C1 (en) | Method for separation of fillmass of first crystallisation of sugar production | |
| RU2593887C2 (en) | Method of separating first crystallisation fill mass | |
| RU2472860C1 (en) | Method for production of first crystallisation fillmass | |
| RU2759120C1 (en) | Method for sugar production | |
| RU2815554C1 (en) | Method of producing first crystallization fillmass | |
| RU2655209C1 (en) | First crystallization massecuite production method | |
| RU2804856C1 (en) | Method for intensification of boiling of the first crystallization massecuite | |
| RU2758295C1 (en) | Method for separating massecuite of the first crystallization of sugar production | |
| RU2763788C1 (en) | Method for production of crystalline white sugar | |
| RU2255980C2 (en) | Method for producing of sugar | |
| RU2266335C1 (en) | Method for production of first crystallization massecuite | |
| RU2150507C1 (en) | Method of boiling down fillmass | |
| RU2804855C1 (en) | Method for obtaining the first crystallization massecuite | |
| RU2227162C1 (en) | Method for preparing massecuite of first crystallization | |
| RU2158311C1 (en) | Sugar production process | |
| RU2479631C1 (en) | Method for production of first crystallisation fillmass | |
| RU2360005C1 (en) | Sugar production method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190412 |