Способ получения сахара

Способ получения сахара

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11)

AS)) 4 С 13 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ фу) в 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " 3)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРА, предусматривающий сгущение очищенного сока в многокорпусной выпар(21) 3789281/28-13 ,(22) 11.09.84 (46) 28. 02.86. Бюл. Р 8 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (72) А.А.Славянский, А.P.Ñàïðîíîâ, А.M.Ãàâðèëoâ, Ю.И.Сидоренко, А.M.Êîëïàêîâ и В.А.Пугачев (53) 664.126.1.039.2(088,8) (56) 1. Сапронов А.P., Жушман А.И., Лосева В.А. Общая технология сахара и сахаристых веществ. M. Легкая и пищевая промышленность, 1979, с. 193.

2, Сапронов А.P. Бобровник Л.Д.

Сахар. M. Легкая и пищевая промышленность. 1981, с.175. ной установке, введение ингибитора цветности в сгущаемый сок, фильтрование сиропа, уваривание утфелей первой и второй кристаллизации, цен трифугирование утфелей с получением сахара и оттеков, введение активного угля и возврат сахара второй кристаллизации в процесс, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода сахара, введение активного угля осуществляют в гранулированном виде на стадии уваривания утфеля второй кристаллизации в количестве 0,1 — 0,2Х к его массе после заводки кристаллов и достижения коэффициента пересыщения 1,1-1,2, при этом утфель уваривают до содержания кристаллов 38 — 40X, а возврат сахара второй кристаллизации осуществляют путем подачи его в сгущаемый сок между вторым и третьим корпусами выпарной установки °

11 121

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано при получении кристаллического сахара в свеклосахарном произ. водстве.

Целью изобретения является повышение выхода сахара, На чертеже представлена технологическая схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом. фильтрованный сульфитирсванный сок через решеферы направляют на выпарную станцию с корпусами 1 — 5.

Сгущенный сироп с концентратора 5 после фильтрования подают на уваривание в вакуум-аппарат 6 первой кристаллизации. В результате центрифугиро,вания получают белый сахар и два От тека, из которых варят утфель II.

В вакуум-аппарат 7 второй кристаллизации набирают из сборника 8 через коллектор 9 второй оттек утфеля I

° с Дб 87 . — 91% и температурой 75

80 С. После заполнения аппарата оттеком выше поверхности нагрева в него подают горячий пар и сгущают оттек при максимальном разрежении до нересыщения 1,25 — 1,30. Затем прикрывают воздушный вентиль и вводят в аппарат 60 — 80 r сахарной пудры. Заведенные кристаллы закрепляют подкачками второго оттека, а на последние закрепительные подкачки используют первый оттек утфеля I из сборника 10. Коэффициент пересыщения снижается до 1,1

1,2. В этот момент в вакуум-аппарат

7 через кран вводят активный гранулированный уголь в количестве 0,1

0,2Х в массе утфеля, выдерживая при этом указанное выше пересыщение, Б качестве активного гранулиро-ванного угля используют, например, уголь мелкой грануляции АГС-4И или ему подобный. Уваривание утфеля с добавлением активного гранулированного угля позволяет несколько повысить доброкачественность продуктов, снизить их цветность, а также уменьшить пенообразование в аппарате и сократить длительность активного уваривания за счет увеличения скорости кристаллизации, что приводит, в свою очередь, к увеличению выхода сахара.

Активный гранулированный уголь добавляюг в количестве 0,1-0,2% к массе утфеля второй криеталли4759 2

2О

30 зации, поскольку меньшее количество чем 0,1% не обеспечивает заметного повышения Дб утфеля и увеличения скорости кристаллизации сахарозы, а количества угля большие

0,2% к массе утфеля не вызывает существенного снижения цветности продуктов и экономически не оправдано.

Введение активного гранулированного угля в вакуум-аппарат после заводки кристаллов в утфеле обусловлено тем, что на данном этапе уваривания по достижении коэффициента пересыщения в интервале 1,1

1,2 введение дополнительных центров кристаллизации не вызывает образования некондиционных кристаллов

"муки". При таком пересыщении в метас.табильном растворе новые кристаллы не образуютcÿ, а ранее образовавшиеся растут.

В конце уваривания утфель имеет

СВ 92,5 — 93,0% и содержание кристаллов 38 — 40%, поскольку при большем их содержании, например 42%, массовая скорость кристаллизапии уменьшается, а период уваривания удлиняется. При содержании кристаллов меньшем 38Х, например 36%, выход сахара второй кристаллизации недостаточен. При этом СВ оттеков 87,9 — 88,3Х. Длительность уваривания с момента начала сгущения не более 270 — 300 мин. При спуске утфеля коэффициент пересыщения снижают до 1,03 — 1,05 обрызгиванием горячей водой. Готовый утфель спускают в приемную мешалку 11 и отбирают из утфелераспределителя 12 на центрифуги. Б утфеле контролируют

СХ, СВ и цветность. Блажный сахар из-под центрифуг совместно с активным углем транспортируют шнеком 13 и конвейером 14 в загрузочное устройство 15 вынарной установки. Пер-,=,.ь-гй и второй оттеки утфеля II направляют в соответствующие сборники 16 и 17 и далее на уваривание утфеля третьей кристаллизации согласно трехкристаллизационной схемы.

Часть второго оттека возвращают в вакуум-аппарат 7.

В загрузочном устройстве i5 к сахару с углем добавляют ингибитор цветности в кристаллической форме, например сульфит натрия, Полученную смес вводят в трубопровод сока, 214759 4

20

3 1 соединяющий корпуса 2 и 3 выпарной установки.

Введение кристаллического сахара в выпарную установку позволяет регулировать (повышать) концентрацию сиропа на выходе из нее до 68 — 727.

Переработка сиропа с такой концентрацией позволяет увеличить выход сахара за счет сокращения длительности уваривания утфеля первой кристаллизации, уменьшения нарастания цветности на выпарке и разложения сахарозы. Все это обеспечивает полу . чение сахара более высокого качества.

Подача сахара непосредственно в выпарной аппарат при выпаривании сока дает возможность уменьшить массу воды, выпариваемой из сока, и сократить время пребывания последнего в аппарате, чего нельзя добиться при осуществлении способа согласно прототипу, когда клеровка добавляется к сиропу после выпарной установки для повышения его концентрации.

Кроме того, введение в сгущаемый сок сахара второй кристаллизации позволяет получить в выпарном аппарате тепловоспринимающую среду, которая за счет содержащихся в ней кристаллов обладает абразивным действием, и тем самым снизить накипеобразование в выпарных аппаратах.

Полное растворение кристаллов сахара, введенного между корпусами

2 и 3 выпарной установки, завершается через 8 — 10 мин, при этом сироп успевает дойти до корпуса 4 уста ковки, т.е. кристаллы сахара способны воздействовать на поверхность труб в корпусах выпарной установки с интенсивным накипеобразованием. Дей ствие тепловоспринимающей среды, содержащей кристаллы сахара, состоит в том, что, двигаясь по трубам выпарного аппарата, она затрудняет процесс кристаллизации солей— накипеобразователей, а также вызывает отслаивание образовавшейся накипи.

Частицы угля, проходя через последующие корпуса выпарной установки, также нарушают процесс кристаллизации солей — накипеобразователей и отслаивают накипь.

Сахар второй кристаллизации вводят в трубопровод, соединяющий корпуса 2 и 3 выпарной установки, поскольку введение крис галлического сахара перед 1 или 2 корпусом затруднено наличием существенного избыточного давления (0,3 и 0,2 MIIa соответственно) . Кроме того, значительные температуры в этих корпусах выпарной установки могут вызвать разложение сахароэы и ее щ игорание на поверхностях нагрева.

Для введения в выпарную установку используют именно сахар второй кристаллизации, поскольку сахар первой кристаллизации (сахар - песок) представляет собой товарный . продукт, а сахар третьей кристаллизации имеет повышейное содержание несахаров, которые могут быть и накипеобразователями.

Сахар второй кристаллизации имеет показатели (Дб 97,0 — 97,5Х цветность 12 — 14 усл. ед. ), позволяющие вводить его в выпарную установку без снижения качества конеч- . ного сиропа. При этом используют весь сахар второй кристаллизации, так как это составляет 4,0 — 4,5Ж: к массе сгущаемого сока и не вызовет заметного увеличения вязкости сиропа. Полученный сироп фильтруют на фильтре 18

Фильтрование сиропов с концен30 трацией 68 — 72X затруднено значительной их вязкостью и характеризуется невысокой скоростью процесса. Однако фильтрование концентрированного сиропа, полученного с использованием активного у ля, не может служить препятствием для осуществления способа. Активный уголь удаляет из сиропа несахара и делает его менее вязким, а частицы отработавшего угля создают при фильтровании дополнительную дренирую» щую перегородку. Фильтрование сиропа осуществляется на дисковых фильтрах или фильтрах типа ФЦВО с использованием фильтроперлита.

Отфильтрованный сироп из сборника,:

19 перекачивают в сборник 20 перед вакуум-аппаратом 6 кристаллизации.

В сиропе контролируют СВ, СХ и цветность (Цв.). Отработанный уголь отфильтровывают от сиропа и направляют на.преддефекацию, после чего выводят с осадком на вакуум — фильтрах.

Утфель 1 уваривают иэ сиропа до СВ 92,0 — 92,5Х в вакуум-аппарате 6, выгружают в приемную мешалку 21 и через утфелераспределитель

22 подают на центрифуги 23. Пробе1214759 ленный в центрифугах сахар-песок выгружают на трясун 24 и элеватором 25 подают в сушильное отделение.

Первый и второй оттеки из сборников центрифуг 26 и 27 насосами 28 перекачивают в соответствующие сборники

10 и 8 перед вакуум-аппаратами II продукта.

Способ применяют и при работе сахарного завода по двухкристаллизационной схеме при переработке си ропа с Дб 88-897.

По этой схеме утфель второй крис". таллизации уваривают до СВ 94—

95% из первого оттека утфеля

При уваривании утфеля второй кристаллизации после заводки кристаллов и достижении коэффициента пересыщения 1,1 — 1,2 вводят активный гранулированный уголь в количестве 0,10,2% к массе утфеля. Готовый утфель центрифугируют нагорячо с получением сахара второй кристаллизации в смеси с углем, направляемого на выпарную установку, и оттека.

Оттек подвергают дополнительному истощению в мешалках — кристаллизао торах при температуре 30 — 40 С в конце кристаллизации.

Пример 1. Сульфитированный сок после фильтрования через решеферы направляют на корпус i выпарной установки. Из сиропа, поступившего с концентратора после фильтрования, уваривают утфель первой кристаллизации, после центрифугирования которого получают белый сахар и два. оттека.

В вакуум-аппарат 7 второй кристаллизации набирают оттек утфелъ с Дб 87,4%, нагретый до 850С.

После подготовки аппарата к работе набирают оттек выше уровня греющей камеры и сгущают до коэффициента

-пересьпцения 1,25. Затем закрывают воздушный вентиль и,. когда температура в вакуум-аппарате повысится до

74 С, через пробный кран вводят

60 г сахарной пудры. Кристаллы закрепляют подкачками оттека II каждые 2 — 3 мин. При этом количество кристаллов должно быть не более

4 — 6 на 1 мм, что гарантирует получение утфеля без "муки"..

Далее переходят на подкачки аттека 1, имеющего Дб 82,57. Коэффициент.пересьпцения при этом снижается и, когда он становится равным

Показатели

Способ протопредлагаемый тип

Качество сиропа с выпарной установки

СХ,7

60,1

57,6

CB,%

67,7

65,5

1,1 (контроль по числу кристаллов), в аппарат из сборника оттека вводят активный гранулированный уголь в количестве 40 кг (О 17 к массе утфеля) . На 200 — 210-й мин уваривания закрывают наборный клапан и сгущают утфель до СВ 92,57 при содержании кристаллов 387. Оттек имеет CB 87,9%. В готовом утфеле контролируют СВ, СХ и цветность.

После центрифугирования получают влажный сахар второй кристаллизации, к которому добавляют сульфит натрия в виде кристаллов. Полученную смесь

15 влажного сахара с активным углем и сульфитом натрия вводят в переходную трубу соковой коммуникации, соединяющую корпуса 2 и 3 ныпарной установки.

После фильтрования сиропа на дисковых фильтрах типа ФД-150 отбирают пробы, в которых определяют СВ, СХ и цветность. При использовании фильтроперлита в качестве вспомогательного фильтрующего материала скорость фильтрования во всех опытах составляет 1,05 - 1,10 л/(м, мин) .

Для сравнения принимают способ

ЗО получения кристаллического сахара согласно прототипу по которому ут фель второй кристаллизации унаривают из оттека утфеля II с Дб 87,4% по трехкристаллизационной схеме, исключая введение активного угля при уваривании утфеля II (но с введением порошкообразного угля марки Норит в сборник сока перед выпаркой в количестве 40 кг), беэ введения сахара второй кристаллизации и ингибитора цветности в кристаллической форме в выпарные аппараты.

Результаты, характеризующие пока— затели продуктов, полученных IIo предлагаемому способу и по прототипу, представлены в табл. 1.

Таблица 1

1214759

Способ

Показатели предлагаемый прото- 5 тип

Цв.,усл.ед. б

Дб,7

48

Способ

Показатели

88,8 предла- протоаемый тип

87,9 10

Качество утфеля второй кристаллизации

Ka ecTso сиропа с выпарной установки

СХ,Х

СВ,X

81,1

80,9

92,5

92,5

61,4

СХ,Х

58,9

20,8

22,5

Цв.,усл.ед.

СВ,X

68,1

66,2

Дб, 7.

87,6

87,4

38,5

45 0

Цв.усл.ед, Длительность уваривания утфеля, мин

90,2

89,0

290

330

Качество утфеля второй кристаллизации

Расход активного угля,X

0,1 0,1

СХ,7

СВ,Х

81,8

81,7

92,5

92,5

20,2

21,8

Цв.,усл.ед.

88,4

Дб,7

88,3

Длительность уваривания ут4О феля, мин

270

315

Расход активного угля,X

0,15

0,15

Продолжение табл. 1

Пример 2. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1.

Утфель уваривают иэ второго оттека утфеля с Дб 88, 2Х и температурой 86 С. о

Утфельную массу .сгущают до пересыщения 1,20. После эаводки кристаллов в момент достижения коэффициента пересыщения-1,15 в аппарат вводят

45 кг активного гранулированного угля (0,15Х). Утфель уваривают до

СВ 92,5Х и содержания кристаллов 397.

При этом СВ оттека составляет 87,77.

После центрифугирования отделяют сахар, в который добавляют сульфит натрия из расчета 30 кг/час (0,0004X) и смесь направляют в выпарной аппарат. В утфеле и в фильтрованном сиропе определяют СВ, СХ и цветность, которые сравнивают с прототипом. Сравнительные показатели качества продуктов, полученных по предлагаемому способу и по прототипу, приведены в табл. 2 ° По прототипу утфель второй кристаллизации уваривается из того же оттека с Дб 88,27,до СВ 92,57. Соблюдается и содержайиа кристаллов

397. Но вместо гранулированного угля применяется порошкообразный древесный уголь типа Норит в количестве 45 кг, который вводят в сборник сока перед выпарной установкой.

Результаты проведения предлагаемого способа и прототипе представлены в табл. 2.

Таблица 2

Пример 3. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1.

Утфель второй кристаллизации уваривают иэ оттека с доброкачественностью 89,57. до СВ 93,0Х при содержании кристаллов 40Х. После заводки кристаллов при коэффициенте пересыщения 1,20 вводят 50 кг (0,27) активного гранулированного угля типа АГС.

Результаты представлены в табл.3.

1214759

Таблица 3

Способ

Показатели протопредлагаемый тип

60,3

66,8

44,5

90,2

64,1

70,2

38,0

91,4

Качество утфеля второй кристаллизации

82,1

93,0

21,6

88,3

82,3 .

93,0

20,0

88,5

СХ,X

СВ,Х

315

0,2

0,2

®ЯЯЯЗЯ Заказ 858/39 Тираж 329 Подписное

Филиал ППН "Патеит", г.Ужгород, ул.Hpoeктиaя, 4

Качество сиропа с выпарной установки

СХ,%

СВ,%

Цв.,усл.ед.

Дб,%

Цв.,усл.ед.

Дб,%

Длительность уваривания утфеля мин

Расход активного угля,X

При проведении опытов с использованием при уваривании активного угля в количестве менее 0,1% к массе утфеля получен утфель с показателями, худшими, чем в примере 1.

При расходе угля 0,25% доброкачественность утфеля возросла лишь на

5,6% по сравнению с Дб утфеля в примере 3 при прочих равных ycip ловиях

Введение активного угля в вакуумаппарат в момент, когда коэффициент пересыщения в утфельной массе составляет 1,25%., вызвало образование "муки".

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом

20 позволяет повысить СВ сиропа, выходящего с выпарной установки, при одинаковом расходе активного угля, снизить цветность сиропа и повысить его доброкачественность, а также

25 упучшить показатели утфеля второй кристаллизации — снизить цветность повысить доброкачественность при сокращении общей длительности уваривания утфеля.