способ разделения утфеля первой кристаллизации

Формула изобретения

Способ разделения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий загрузку утфеля в ротор фильтрующей центрифуги периодического действия до достижения заданной толщины слоя, отделение первого оттека от кристаллов сахара, пробеливание последних нагретой водой с отделением второго оттека и подсушивание кристаллов сахара до влажности 0,8 - 1,5% к его массе, отличающийся тем, что загружаемый утфель имеет температуру 68 - 72^oС для обеспечения его минимальной вязкости, при этом пробеливание кристаллов сахара проводят через 15 - 25 с после загрузки утфеля в ротор центрифуги, причем используют для пробеливания воду с температурой 80 - 95^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к разделению утфеля первой кристаллизации в поле действия центробежных сил.

Известен способ разделения утфеля первой кристаллизации, включающий уваривание утфеля в вакуум-аппарате по известной технологии с доведением его температуры перед спуском из него в кристаллизатор до 72-73^oC, перемешивание его в кристаллизаторе в течение около 3 ч, загрузку в ротор фильтрующей центрифуги периодического действия до достижения заданной толщины слоя и центрифугирование при температуре 60-70^oC с отделением первого оттека от кристаллов сахара, пробеливанием последних конденсатом с I и II корпусов выпарной установки с температурой 120-130^oC, а затем паром с температурой 180-200^oC, отделением второго оттека и подсушиванием кристаллов сахара до влажности 0,5-0,8% к массе сахара перед выгрузкой из центрифуги (Технология сахара. Перевод с немецкого. Под редакцией проф. П.М. Силина. -М.: Пищепромиздат, 1958. -480 с. (с. 312-315)).

Недостатком способа является недостаточно высокий выход сахара из центрифуги. Это вызвано отсутствием фиксирования времени начала пробеливания кристаллов и центрифугированием при температуре, не соответствующей минимальной вязкости утфеля. В связи с отсутствием фиксированного начала пробеливания, оно начинается до полного отделения первого оттека или когда основная масса оттека уже отделилась, а оставшийся в виде пленки на кристаллах сахара оттек успел подсохнуть. В этих случаях значительно возрастает расход пробеливающих реагентов, что приводит к уменьшению выхода сахара из центрифуги и увеличению продолжительности общего цикла центрифугирования. Центрифугирование утфеля при температуре не соответствующей минимальной вязкости в свою очередь усложняет процесс отделения оттеков, приводит к ухудшению качественных показателей сахара-песка.

Наиболее близким к предложенному способу является способ разделения утфеля первой кристаллизации, включающий уваривание его в вакуум-аппарате с доведением температуры перед спуском в утфелемешалку до 70-73^oC, перемешивание перед центрифугированием с понижением температуры до 64-67^oC, загрузку в ротор фильтрующей центрифуги периодического действия до достижения заданной толщины слоя, отделение первого оттека от кристаллов сахара, пробеливание последних водой, нагретой до 70-90^oC, с отделением второго оттека и подсушиванием кристаллов сахара до влажности 0,8-1,5% к массе сахара перед выгрузкой из центрифуги (Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. -М.: Агропромиздат, 1986. -431 с. (с. 297- 307)).

Недостатком этого способа, как и в первом случае, является отсутствие фиксирования начала пробеливания, центрифугирование утфеля при температуре не соответствующей минимальной вязкости.

Достигаемым техническим результатом заявленного способа является увеличение выхода сахара из центрифуги, снижение общего времени центрифугирования утфеля и улучшение качественных показателей сахара-песка.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе разделения утфеля первой кристаллизации, предусматривающем загрузку утфеля в ротор фильтрующей центрифуги периодического действия до достижения заданной толщины слоя, отделение первого оттека от кристаллов сахара, пробеливание последних нагретой водой с отделением второго оттека и подсушивание кристаллов сахара до влажности 0,8-1,5% к его массе. Загружаемый утфель имеет температуру 68-72^oC для обеспечения его минимальной вязкости, при этом пробеливание кристаллов сахара проводят через 15-25 с после загрузки утфеля в ротор центрифуги, причем используют для пробеливания воду с температурой 80-95^oC.

Предложенный способ разделения утфеля первой кристаллизации заключается в следующем. Сваренный утфель первой кристаллизации перед спуском из вакуум-аппарата доводят до температуры 74-78^oC с таким расчетом, чтобы при его центрифугировании температура была 68-72^oC. Центрифугирование утфеля при данной температуре обеспечивает его минимальную вязкость, а значит более полное и быстрое отделение пленки межкристального раствора с поверхности кристаллов сахара. Это снижает время отделения первого оттека и уменьшает расход пробеливающей воды по сравнению с известным способом. При температуре менее 68^oC и более 72^oC возрастает вязкость межкристального раствора утфеля, ухудшается его отделение от кристаллов, возрастает время центрифугирования и ухудшаются, качественные показатели сахара-песка.

Утфель загружают в ротор фильтрующей центрифуги периодического действия до достижения заданной толщины слоя утфеля (около 150 мм), отделяют первый оттек от кристаллов сахара, пробеливают последние нагретой до 80-95^oC водой, причем пробеливание начинают через 15-25 с после загрузки утфеля в центрифугу.

Использование для пробеливания кристаллов сахара воды, нагретой до 80-95^oC, обусловлена тем, что ввиду существенной разницы по сравнению с температурой центрифугируемого утфеля создаются хорошие условия для ее самоиспарения и конденсации в слое кристаллов сахара. При ее распределении форсунками на слой кристаллов сахара создается очень тонкий и равномерный (на уровне тумана) распыл, легко проникающий внутрь кристаллов и поддерживающий общую температуру ценрифугируемого утфеля в требуемых пределах. Конденсирование пробеливающей воды в слое кристаллов в данном интервале температур обеспечивает более полное отделение пленки межкристального раствора с их поверхности и мест соприкосновения отдельных кристаллов. Все это позволяет получать качественный сахар-песок при минимальном расходе пробеливающей воды и времени центрифугирования.

При температуре менее 80^oC ухудшаются условия самоиспарения и конденсации пробеливающей воды, а значит возрастает ее расход и возможно ухудшение качества сахара-песка (неполное удаление пленки оттека с кристаллов). При температуре воды более 95^oC увеличивается растворимость кристаллов и снижается их выход из центрифуги.

Необходимость начала пробеливания кристаллов через 15-25 с после загрузки утфеля в ротор центрифуги обусловлена тем, что при минимальной вязкости практически весь первый оттек отделяется за период разгона его с 230 до 1000 мин^-1 в течение указанного времени. При хорошем гранулометрическом составе утфеля для отделения первого оттека достаточно 15 с, а при его ухудшении время отделения первого оттека возрастает до 25 с, то есть несколько превысит время периода разгона ротора центрифуги до 1000 мин^-1.

При значениях времени для отделения первого оттека менее 15 с возможно ухудшение качественных характеристик сахара-песка, а при времени более 25 с возрастает общее время центрифугирования и подсушка пленки межкристального раствора на кристаллах сахара-песка, что потребует дополнительного расхода пробеливающей воды. Фиксирование начала пробеливания в диапазоне от 15 до 25 с позволяет получать качественный сахар-песок при минимальном расходе пробеливающей воды.

Перед выгрузкой из центрифуги кристаллы сахара подсушивают до влажности 0,8-1,5% и при помощи вибротранспортера направляют на дальнейшую обработку.

Пример. Утфель первой кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате по известной технологии и перед спуском доводят температуру его до 76^oC, спускают в утфелемешалку, где он охлаждается до 70^oC и имеет содержание сухих веществ 92,6%, а чистоту 90,5%. Затем его загружают в ротор фильтрующей центрифуги при частоте вращения 230 мин^-1 до достижения заданной толщины слоя утфеля (около 150 мм), отделяют первый оттек при возрастании частоты вращения ротора с 230 до 1000 мин^-1. Через 20 с после загрузки утфеля в центрифугу пробеливают кристаллы сахара нагретой до 87,5^oC водой из расчета 2,5% к массе утфеля и затем их подсушивают до влажности 0,8% к массе сахара перед выгрузкой из центрифуги.

Для сравнения осуществляют способ разделения утфеля первой кристаллизации по известному способу. Для этого утфель первой кристаллизации уваривают в вакуум-аппарате по известной технологии и спускают при температуре 71,5^oC в утфелемешалку, где он охлаждается до 65,5 ^oC и имеет содержание сухих веществ 92,5% и чистоту 90,6%. Затем его загружают в ротор фильтрующей центрифуги при частоте вращения 230 мин^-1 до достижения заданной толщины слоя утфеля, отделяют первый оттек при возрастании частоты вращения ротора с 230 до 1000 мин^-1, пробеливают кристаллы сахара водой, нагретой до 80^oC из расчета 2,5% к массе утфеля с отделением второго оттека и затем их подсушивают до влажности 0,8% к массе сахара перед выгрузкой из центрифуг.

Способы сопоставляют и оценивают по выходу кристаллов сахара из центрифуги, цветности, мутности, содержанию золы и солей кальция, а также по времени центрифугирования.

Полученные результаты исследований представлены в таблице.

Таким образом, из приведенных данных следует, что предложенный способ по сравнению с известным обеспечивает повышение выхода сахара из центрифуги на 2-2,4%, снижает общий цикл центрифугирования на 8-12%, улучшает качественные показатели сахара-песка, при этом снижаются потери сахара. Уменьшается количество оттеков, а значит и расход пара на их последующую переработку.