способ получения утфеля первой кристаллизации

Формула изобретения

Способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий набор сиропа в вакуум-аппарат, сгущение сиропа до коэффициента пересыщения 1,25-1,30, заводку кристаллов путем введения затравочной пасты с размером кристаллов 10-20 мкм, наращивание кристаллов при поддержании коэффициента пересыщения в метастабильной зоне, окончательное сгущение и выгрузку утфеля из вакуум-аппарата, отличающийся тем, что процесс наращивания начинают через 5-10 с после введения пасты для сохранения исходного количества кристаллов, вводимых с пастой, и проводят его при коэффициенте пересыщения 1,05-1,10 до содержания кристаллов 10-20% к массе утфеля, затем наращивание их осуществляют при повышении содержания сухих веществ в межкристальном растворе с увеличением коэффициента пересыщения от 1,10 до 1,20.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к получению утфелей.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий набор сиропа в вакуум-аппарат, сгущение сиропа до коэффициента пересыщения 1,25-1,30, заводку кристаллов путем введения затравочной пасты, наращивание кристаллов при коэффициенте пересыщения 1,10-1,14, окончательное сгущение и выгрузку утфеля из вакуум-аппарата [Сапронов А.Р. Технология сахарного производства [Текст]. - 2-е изд., исправл. и доп. - М.: Колос, 1999. - С.296-302].

Недостатками известного способа являются низкий коэффициент однородности кристаллов в утфеле первой кристаллизации, значительная длительность получения утфеля.

Технический результат изобретения заключается в повышении коэффициента однородности кристаллов в утфеле первой кристаллизации и интенсификации процесса получения утфеля.

Для достижения технического результата изобретения предложен способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий набор сиропа в вакуум-аппарат, сгущение сиропа до коэффициента пересыщения 1,25-1,30, заводку кристаллов путем введения затравочной пасты с размером кристаллов 10-20 мкм, наращивание кристаллов при поддержании коэффициента пересыщения в метастабильной зоне, окончательное сгущение и выгрузку утфеля из вакуум-аппарата, при этом процесс наращивания начинают через 5-10 с после введения пасты для сохранения исходного количества кристаллов, вводимых с пастой, и проводят его при коэффициенте пересыщения 1,05-1,10 до содержания кристаллов 10-20% к массе утфеля, затем наращивание их осуществляют при повышении содержания сухих веществ в межкристальном растворе с увеличением коэффициента пересыщения от 1,10 до 1,20.

Способ осуществляют следующим образом.

Набирают в вакуум-аппарат необходимое количество сиропа и сгущают до лабильного коэффициента пересыщения 1,25-1,30, чтобы исключить растворение кристаллов, вводимых с затравочной пастой, в зонах пониженного коэффициента пересыщения вакуум-аппарата.

После этого в вакуум-аппарат вводят объем пасты, содержащий необходимое количество кристаллов размером 10-20 мкм. Использование для заводки пасты с размером кристаллов 10-20 мкм обусловлено высокой степенью однородности кристаллов и возможностью ее точной дозировки.

Чтобы исключить самопроизвольное кристаллообразование и сохранить исходное количество кристаллов, вводимых с пастой, при коэффициенте пересыщения 1,25-1,30, процесс наращивания кристаллов начинают через 5-10 с после введения пасты, что меньше величины латентного периода кристаллообразования при данном коэффициенте пересыщения, и проводят его при коэффициенте пересыщения 1,05-1,10 до содержания кристаллов 10-20% к массе утфеля. Наращивание кристаллов до их содержания 10-20% к массе утфеля осуществляют при постоянном содержании сухих веществ в межкристальном растворе, соответствующем коэффициенту пересыщения 1,05-1,10, так как при этом чистота и коэффициент насыщения межкристального раствора изменяются незначительно. Коэффициент пересыщения 1,05-1,10 обеспечивает рост только введенных кристаллов с пастой без самопроизвольного кристаллообразования. При коэффициенте пересыщения ниже 1,038 будет происходить растворение мелких кристаллов; если коэффициент пересыщения будет выше 1,10, возможно самопроизвольное кристаллообразование, так как величина латентного периода кристаллообразования при этом меньше промежутка времени от данной стадии до окончания уваривания.

После достижения содержания кристаллов 10-20% к массе утфеля наращивание их проводят при повышении содержания сухих веществ в межкристальном растворе, которое пропорционально снижению чистоты и соответствует увеличению коэффициента пересыщения от 1,10 до 1,20.

Со снижением чистоты межкристального раствора увеличивается длительность латентного периода кристаллообразования, поэтому для поддержания высокой скорости роста кристаллов коэффициент пересыщения постепенно увеличивают от 1,10 до 1,20, не опасаясь самопроизвольного кристаллообразования.

После этого утфель окончательно сгущают до содержания сухих веществ 92-92,5% и выгружают из вакуум-аппарата.

Способ получения утфеля первой кристаллизации поясняется следующими примерами.

Пример 1 (прототип).

В вакуум-аппарат емкостью 60 т набирают сироп чистотой 91,0%. Сгущают его до коэффициента пересыщения 1,27. После этого в пересыщенный раствор вводят 100 см³ затравочной пасты с размером кристаллов 12 мкм. Наращивание кристаллов проводят при коэффициенте пересыщения 1,12.

После этого утфель окончательно сгущают до содержания сухих веществ 92,5% и выгружают из вакуум-аппарата.

Коэффициент однородности кристаллов в утфеле составляет 77%. Длительность получения утфеля равна 3,0 ч.

Пример 2.

В вакуум-аппарат емкостью 60 т набирают сироп чистотой 91,0%. Сгущают его до коэффициента пересыщения 1,27. После этого в вакуум-аппарат вводят 100 см³ затравочной пасты с размером кристаллов 12 мкм. Наращивание кристаллов начинают через 5 с после ввода пасты и проводят его при коэффициенте пересыщения 1,06 до содержания кристаллов 15% к массе утфеля. Затем наращивание проводят при повышении содержания сухих веществ в межкристальном растворе с 81,1% до 83,9%, что соответствует снижению чистоты межкристального раствора с 89,0% до 80,0% и росту коэффициента пересыщения от 1,10 до 1,20.

После этого утфель окончательно сгущают до содержания сухих веществ 92,5% и выгружают из вакуум-аппарата.

Коэффициент однородности кристаллов в утфеле составляет 85%. Длительность получения утфеля равна 2,5 ч.

Как видно из примеров, коэффициент однородности кристаллов в утфеле повышается на 8%, длительность получения утфеля первой кристаллизации сокращается на 0,5 ч.

Предложенный способ получения утфеля первой кристаллизации позволяет:

- повысить коэффициент однородности кристаллов в утфеле;

- интенсифицировать процесс получения утфеля;

- исключить самопроизвольное кристаллообразование на начальном этапе наращивания кристаллов за счет более низкого коэффициента пересыщения, величина которого обоснована длительностью латентного периода кристаллообразования;

- увеличить скорость роста кристаллов на завершающем этапе наращивания за счет постепенного роста коэффициента пересыщения.