Обессахаренная стружка (жом) непосредственно или после высушивания используется на корм скоту.
Очистка диффузионного сока и получение сиропа
В диффузионный сок переходит 98 % сахарозы и 80 % растворимых несахаров; его чистота (отношение массы сахарозы к сухому веществу, выраженное в процентах) составляет 86-88 %. Все содержащиеся в диффузионном соке несахара препятствуют получению кристаллической сахарозы и увеличивают потери сахарозы в мелассе - конечном отходе сахарного производства. Задача сокоочистительного отделения состоит в максимальном удалении несахаров и части влаги, получении светлого прозрачного сиропа, пригодного для выкристаллизовывания сахарозы.
Диффузионный сок, выходящий из аппарата, представляет собой мутную жидкость темно-серого цвета, содержащую 3-5 г/л мезги и имеющую слабокислую реакцию (рН 5,8-6,4). Для освобождения его от мезги используют ротационные мезголовушки; нейтрализацию и осветление сока осуществляют путем обработки известью в виде известкового молока (раствора Са(ОН)2 плотностью 1,19 г/см3). Добавление извести осуществляют в два этапа - предварительная и основная дефекации.
Преддефекация предусматривает постепенное увеличение рН сока за счет противоточного введения в него известкового молока в количестве 0,25 % CаО. Под действием иона кальция коагулируют и осаждаются коллоидные вещества сока - белки, пектины, красящие вещества; осаждаются соли некоторых органических (щавелевой, лимонной, оксилимонной, яблочной, винной, уксусной) и минеральных (серной и фосфорной) кислот; под действием иона гидроксила удаляются катионы магния, железа, алюминия на счет образования нерастворимых гидроокисей. Сок осветляется, приобретает желто-зеленую окраску, рН его увеличивается до 10,8-11,6.
В процессе предварительной дефекации осаждается 60 % всех несахаров, удаляемых в процессе очистки, формируется структура осадка с оптимальными свойствами. Для улучшения структуры осадка и повышения эффективности удаления несахаров целесообразно возвращать на преддефекацию суспензию сока 2 сатурации.
Основная дефекация предназначена для разложения под действием ионов гидроксила и высокой температуры редуцирующих веществ, солей аммония, амидов, белковых и пектиновых веществ, омыления жиров. Продуктами реакции являются кальциевые соли соответствующих органических и минеральных кислот. Разложение белка и пектина нежелательно, так как продукты распада являются растворимыми и не удаляются из соков; разложение азотистых небелковых соединений и редуцирующих веществ препятствует образованию окрашенных соединений, ухудшающих качество сахара.
На реакции разложения расходуется не вся известь, большая часть ее остается в соке в виде осадка. При низких температурах растворимость извести повышается.
I сатурация. Сок после дефекации обрабатывают сатурационным газом, содержащим 28-32 % СО2 - сатурация. При этом протекает реакция по уравнению:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О.
Образующийся карбонат кальция обладает коллоидными свойствами и имеет развитую активную адсорбционную поверхность, на которой адсорбируются несахара диффузионного сока.
В процессе сатурирования рН снижается, но нельзя его уменьшать ниже 10,8-11,0, так как при этом значении осаждена большая часть несахаров на преддефекации: при более низком значении рН они перейдут в раствор.
После сатурирования сок направляется на отстаивание или фильтрование с целью удаления осадка карбоната кальция и адсорбированных на нем несахаров. Фильтрованный сок направляется на 2 сатурацию, а фильтрационный осадок обессахаривается и выводится с производства.
2 сатурация.Повторная обработка сатурационным газом осуществляется с целью максимального удаления ионов кальция. Допускается введение перед 2 сатурацией СаО в количестве 0,25-0,30 % к массе сока для дополнительной адсорбционной очистки. Конечное рН сока 2 сатурации 9,0-9,5; сок фильтруется, осадок направляется на преддефекацию.
Сульфитация.Фильтрованный сок 2 сатурации подвергается сульфитации - обработке сульфитационным газом, содержащим 10-12 % SO2. При этом снижается рН сока до 8,5-8,7, уменьшается его вязкость. Основное назначение сульфитации - снижение цветности сока за счет блокирования сернистым газом хромофорных групп окрашенных соединений с превращением их в бесцветные лейкосоединения и стерилизация.
Сульфитированный сок фильтруют и направляют на сгущение.
Получение сиропа. Удаление воды из сока осуществляют в
пятикорпусной выпарной установке, в которой реализуется принцип многократного использования тепла и пара, то есть пар, полученный при выпаривании воды из сока в первом корпусе, направляется в качестве греющего во второй корпус. При этом от первого корпуса к последнему снижаются температура и давление греющего пара, температура кипения сока, увеличиваются концентрация и цветность.
Высокие температура и давление пара в первом корпусе обеспечиваются потенциалом греющего пара (подается ретурный пар с паровой турбины при температуре 132 градуса и давлении 0,3 МПа); низкая температура кипения и разрежение в последнем корпусе поддерживаются за счет подачи соковых паров из этого корпуса на барометрический конденсатор.
В процессе сгущения протекают химические реакции разложения сахарозы и редуцирующих веществ, азотистых соединений, образования красящих веществ; происходит отложение накипи на поверхности теплообмена выпарных аппаратов и изменение рН сока. Если на основной дефекации недостаточно полно проведены реакции разложения редуцирующих и азотистых веществ, то они продолжаются на выпарной станции. Продуктами реакции являются красящие вещества, которые перейдут в готовую продукцию. При несоблюдении оптимального режима очистки сока в нем остается много кальциевых солей органических и минеральных кислот, которые при сгущении сока откладываются в виде накипи.
Сок сгущают в выпарной установке до массовой доли сухих веществ 60-65 %, удаляя из него 100-115 % воды по массе. Полученный сироп сульфитируют, фильтруют на дисковых фильтрах с предварительным нанесением фильтровального порошка перлита или кизельгура и направляют на кристаллизацию.
Получение кристаллического сахара и переработка оттеков
Назначение кристаллизации - максимальное выделение в кристаллическом виде сахарозы, содержащейся в сиропе. В зависимости от чистоты сиропа необходимо выбрать число ступеней кристаллизации: при чистоте ниже 90 % - две ступени; выше 90 % - три.
Сироп наряду с сахарозой содержит несахара, неудаленные в процессе очистки сока и вновь образовавшиеся в процессе сгущения. При выкристаллизовывании сахарозы образуется смесь кристаллов и межкристального раствора (утфель): несахара будут накапливаться в межкристальном растворе. Несахара затрудняют кристаллизацию сахарозы, увеличивая вязкость растворов. При определенном соотношении сахарозы и несахаров процесс кристаллизации становится неосуществимым.
Трехпродуктовая схема кристаллизации сахарозы
Утфель 1 продукта уваривают в вакуум-аппарате из смеси сиропа и клеровки желтого сахара. Процесс уваривания состоит из четырех этапов: сгущение сиропа до перенасыщенного состояния (метастабильная зона перенасыщения, К=1,20-1,25); образование центров кристаллизации ("заводка кристаллов") за счет введения тонко размолотой сахарной пудры; наращивание кристаллов до оптимального размера; окончательное сгущение и спуск утфеля из вакуум-аппаратов. Длительность уваривания утфеля 1 180-210 мин, температура 70-75 градусов, концентрация кристаллов сахарозы в утфеле 50-55 %, массовая доля сухих веществ 92-92,5 %.
Кристаллы сахара отделяют от межкристального раствора центрифугированием, при этом образуются первый оттек ("зеленый"), а после промывки кристаллов горячей артезианской водой - второй оттек ("белый"). Кристаллы сахара, имеющие влажность 0,8-1,0 %, инерционным конвейером подаются в сушильное отделение.
Утфель второго продукта уваривают из первого и второго оттеков утфеля 1 в течение 300-330 мин до массовой доли сухих веществ в утфеле 93 %, центрифугируют с получением желтого сахара второй кристаллизации и общего оттека.
Утфель третьего продукта уваривают из оттека утфеля второго, затем добавляют аффинационный оттек. Длительность уваривания 420-840 мин, массовая доля сухих веществ 93,5-94,0 %. За счет концентрирования несахаров в утфеле последней кристаллизации скорость выкристаллизовывания сахарозы снижается. Для более полного выделения сахарозы вводят дополнительно кристаллизацию охлаждением. Утфель последнего продукта из вакуум-аппаратов направляют в приемную мешалку, а затем в мешалки-кристаллизаторы, в перемешивающие устройства которых подается холодная вода в противотоке к утфелю. Проходя через батарею мешалок-кристаллизаторов утфель за 36-48 часов охлаждается на 30 градусов, что способствует переходу части сахарозы из межкристального раствора в кристаллы. Перед центрифугированием утфель последнего продукта подогревают на 6-8 градусов для снижения вязкости межкристального раствора.
В процессе центрифугирования утфеля последнего получают желтый сахар и мелассу. По существующей технологии дальнейшее обессахаривание мелассы нецелесообразно из-за высокого содержания несахаров.
Меласса является отходом сахарного производства, содержащим около 50 % сахарозы; выход мелассы 5-6 % к массе перерабатываемой свеклы.
Кристаллы желтого сахара последней кристаллизации содержат на поверхности пленку мелассы, которая снижает их чистоту. Для повышения чистоты желтый сахар смешивают с разбавленным первым оттеком утфеля 1. Этот процесс называют аффинацией, а полученную массу - аффинационной. Аффинационную массу центрифугируют с отбором аффинированного желтого сахара и аффинационного оттека, который направляют на уваривание утфеля последнего.
Аффинированный желтый сахар и желтый сахар второй кристаллизации растворяют соком 2 сатурации до массовой доли сухих веществ 65-70 % (клеровка), смешивают с сиропов после выпарной установки, сульфитируют, фильтруют и направляют на уваривание утфеля 1 кристаллизации.
Двухпродуктовая схема кристаллизации сахарозы
По этой схеме утфель 1 кристаллизации уваривают из смеси сиропа с клеровкой и второго оттека утфеля 1, центрифугируют с отбором двух оттеков: первый направляют на уваривание утфеля 2, второй возвращают "на себя".
Утфель второй кристаллизации (последний) уваривают из части первого оттека утфеля 1 и аффинационного оттека, проводят кристаллизацию охлаждением и центрифугируют с отбором желтого сахара и мелассы.
Желтый сахар аффинируют разбавленным первым оттеком утфеля 1, центрифугируют, растворяют соком 2 сатурации и смешивают с сиропом после выпарной установки.
9. Производство картофельного крахмала.
В промышленности крахмал получают из технического картофеля, содержащего много крахмала, мало белка, сахара, клетчатки, устойчивого при хранении. Примерный химический состав картофеля:
Картофель (100 кг)
/
Сухие вещества(25 кг) Вода(75 кг)
/ / /
Крахмал Зола Азотистые орган.в-ва Безазот.органич.в-ва
(18кг) (1кг) (2кг) (4 кг)
Технологическая схема производства крахмала основана на его нерастворимости в воде, высокой плотности и малом размере частиц.
Картофель из буртов, в которых от хранится, или железнодорожных вагонов подают в завод гидротранспортером, в котором он одновременно частично отмывается от грязи. В процессе транспортировки от картофеля отделяются тяжелые и легкие примеси. Окончательно картофель отмывается в моечных машинах в противотоке степлой водой, расход которой составляет 400 % по массе картофеля.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
