СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УТФЕЛЯ ПЕРВОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ Российский патент 2000 года по МПК C13F1/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано при получении утфелей первой кристаллизации в сахарном производстве.

Известен способ получения утфеля первой кристаллизации, включающий приготовление клеровки сахара второй и третьей кристаллизации, сульфитацию ее в смеси с сиропом с выпарной установки при содержании 55-60% сухих веществ (СВ), сгущение смеси сиропа с клеровкой в вакуум-аппарате до коэффициента пересыщения 1,25-1,30, заводку кристаллов путем введения в сгущенный раствор затравки, наращивание кристаллов путем подкачки смеси сиропа с клеровкой и окончательное сгущение утфеля до содержания в нем 92-92,5% СВ [Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Агропромиздат, 1986, с. 293-299].

Недостатком этого способа является проведение всего процесса уваривания с использованием смеси сиропа с клеровкой с низким содержанием СВ (55-60%). При этих условиях возрастает продолжительность уваривания утфеля, потери сахара от термического разложения ухудшаются качественные показатели сахара-песка и возрастают затраты на его производство.

Наиболее близким аналогом является способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий приготовление смеси клеровки сахара второй и третьей кристаллизации с сиропом из третьего корпуса выпарной установки, фильтрования этой смеси, сгущения в четвертом корпусе выпарной установки до содержания СВ 70-75%, и окончательное сгущение в вакуум-аппарате смеси сиропа с клеровкой сахара второй и третьей кристаллизации до коэффициента пересыщения 1,2-1,3. Затем в смесь сиропа с клеровкой сахара второй и третьей кристаллизации вводят затравку для заводки кристаллов, наращивают их и окончательно сгущают полученный утфель до достижения в нем 92-92,5% СВ. Утфель разделяют в центрифугах на сахар-песок, первый и второй оттеки. [Способ уваривания утфеля 1 продукта из концентрированных сиропов и автоматическое регулирование процесса. Ю.Д.Кот, Л.Г.Белостоцкий, А.К.Сущенко и др. Рекомендации по внедрению новой техники в сахарной промышленности. - Киев.: ВНИИСП, 1975].

Недостатком способа является то, что при заводке центров кристаллизации в высококонцентрированной смеси сиропа с клеровкой сахара второй и третьей кристаллизации, образованные лишние центры кристаллизации необходимо удалять водными раскачками или регулированием температурного режима в вакуум-аппарате, что приводит к удлинению цикла уваривания.

Кроме того, необходимость межкорпусного фильтрования смеси сиропа с клеровкой сахара второй и третьей кристаллизации существенно усложняет работу выпарной установки и практическую реализацию способа.

Достигаемым техническим результатом заявленного способа является сокращение продолжительности уваривания утфеля первой кристаллизации и неучтенных потерь сахара.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающем приготовление клеровок сахара второй и третьей кристаллизации, сгущение клеровок в вакуум-аппарате до коэффициента пересыщения 1,2-1,3, заводку кристаллов путем введения затравки, их наращивание, окончательное сгущение утфеля до достижения в нем 92-92,5% СВ. Заводку кристаллов проводят непосредственно в сгущенной клеровке сахара второй кристаллизации, содержащей 70-75% СВ. Наращивание кристаллов осуществляют в две ступени, на первой из которых в вакуум-аппарат подкачивают сироп с выпарной установки с содержанием СВ 58-65% до достижения в утфеле 46-50% кристаллов, а на второй ступени кристаллы наращивают путем подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации с содержанием СВ 58-65% и затем окончательно сгущают утфель до достижения 92-92,5% СВ. Полученный утфель разделяют в центрифугах на сахар-песок, первый и второй оттеки.

После окончания подкачек клеровки сахара третьей кристаллизации на вторую ступень наращивания кристаллов в вакуум-аппарат следует подавать второй оттек утфеля первой кристаллизации.

Способ осуществляется следующим образом. Из сахара второй кристаллизации готовят клеровку, растворяя его соком II сатурации или водой до содержания СВ 70-75%, а из сахара третьей кристаллизации - клеровку с содержанием 58-65% СВ. Затем в вакуум-аппарат набирают клеровку сахара второй кристаллизации с содержанием СВ 70-75%, сгущают ее до достижения коэффициента пересыщения 1,2-1,3 и вводят в нее затравку в виде сахарной пудры. Заведенные кристаллы закрепляют, используя при необходимости сироп с выпарной установки, который также используют для растворения новых центров кристаллизации. Так как заводку кристаллов проводят непосредственно в сгущенной клеровке сахара второй кристаллизации, содержащей 70-75% СВ, и исключена необходимость водных раскачек или изменения температурного режима, то ускоряется процесс заводки и закрепления кристаллов перед началом их наращивания. При содержании СВ в клеровке менее 70% увеличивается время заводки кристаллов, а при содержании СВ более 75% - усложняются технологические условия образования необходимого количества затравочных центров кристаллизации в клеровке.

После закрепления кристаллов проводят их наращивание в две стадии.

На первой стадии кристаллы сахара наращивают, подкачивая сироп с выпарной установки с содержанием СВ 58-65% и доводят до содержания в утфеле 46-50% кристаллов. Использование на подкачки сиропа, содержащего 58-65% СВ, до достижения в утфеле 46-50% кристаллов позволяет регулировать коэффициент пересыщения, при этом ускоряется наращивание кристаллов и обеспечивается минимальное содержание несахаров в кристаллах сахара. Если используют сироп с содержанием СВ менее 58%, то требуется больше времени до достижения в утфеле 46-50% кристаллов, возрастают расход пара на выпаривание из сиропа воды в вакуум-аппарате и термические потери. При содержании СВ в сиропе более 65% усложняются условия снятия пересыщения в межкристальном растворе утфеля и возникает риск образования вторичных центров кристаллизации (муки).

Вторую стадию наращивания кристаллов проводят, подкачивая клеровку сахара третьей кристаллизации с содержанием 58-65% СВ. При содержании в клеровке сахара третьей кристаллизации менее 58% СВ удлиняется процесс наращивания кристаллов на второй стадии, а при содержании СВ более 65% усложняются условия выдерживания необходимого пересыщения в межкристальном растворе.

Утфельную массу окончательно сгущают до достижения в утфеле 92-92,5% СВ.

В ходе первой ступени наращивания происходит образование основной массы кристаллов высокого качества при наименьших потерях сахара и поэтому на второй стадии их наращивания подкачками клеровки сахара третьей кристаллизации или II оттека утфеля первой кристаллизации общее качество сахара практически не меняется.

Полученный утфель разделяют в центрифугах на сахар-песок, первый и второй оттеки.

Если в процессе центрифугирования утфеля первой кристаллизации образуется второй оттек, близкий по качеству к клеровке сахара третьей кристаллизации, то его берут на вторую стадию наращивания кристаллов после окончания подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации, перед окончательным сгущением утфеля.

Использование на второй стадии наращивания кристаллов второго оттека утфеля первой кристаллизации позволяет уменьшить общее количество продуктов последующих кристаллизаций, а значит потери сахара в продуктовом отделении.

Пример 1. Готовят клеровку из сахара второй кристаллизации с содержанием 72,5% СВ и клеровку сахара третьей кристаллизации с содержанием 61,5% СВ. Затем в вакуум-аппарат набирают клеровку сахара второй кристаллизации, сгущают ее до коэффициента пересыщения 1,25 и вводят затравку в виде сахарной пудры. Заведенные кристаллы закрепляют и их наращивание проводят в две стадии. На первой стадии кристаллы сахара наращивают, подкачивая сироп с выпарной установки с СВ 61,5% и процесс ведут до содержания в утфеле 48% кристаллов. Вторую стадию наращивания кристаллов ведут, подкачивая клеровку сахара третьей кристаллизации с содержанием 61,5% СВ, и окончательно сгущают до достижения в утфеле 92,5% СВ. Полученный утфель разделяют в центрифугах на сахар-песок, первый и второй оттеки.

В ходе исследований анализируются основные технологические показатели утфеля и его межкристального раствора: чистота (Ч, %), содержание сухих веществ (СВ, %), процентное содержание кристаллов в утфеле (К, %), время уваривания утфеля (Т, ч), цветность сахара-песка (Ц, усл.ед.), средний размер кристаллов сахара (Ср, мм), коэффициент неоднородности кристаллов сахара (Кн, %).

Результаты: Ч=91,6%, СВ=92,6%, К=52,4%, Т=2,67 ч, Ц=0,75 усл.ед., Ср=0,6 мм, Кн=23,7%.

Параллельно утфель первой кристаллизации получают по известному способу. Готовят смесь клеровок сахара второй и третьей кристаллизации с сиропом из третьего корпуса выпарной установки, фильтруют эту смесь и сгущают в четвертом корпусе выпарной установки до содержания СВ 72,5%. Смесь сиропа с клеровками сахара второй и третьей кристаллизации окончательно сгущают в вакуум-аппарате до коэффициента пересыщения 1,25 и вводят затравку в виде сахарной пудры. Заведенные кристаллы закрепляют и наращивают. Затем утфель сгущают до достижения в нем 92,5% СВ. Полученный утфель разделяют в центрифугах на сахар-песок, первый и второй оттеки.

Результаты: Ч=91,6%, СВ=92,4%, К=51,1%, Т=3,4 ч, Ц=0,8 усл.ед., Ср=0,57 мм, Кн=29,5%.

Пример 2. Готовят клеровку из сахара второй кристаллизации с содержанием 72,5% СВ и клеровку сахара третьей кристаллизации с содержанием 61,5% СВ. Затем в вакуум-аппарат набирают клеровку сахара второй кристаллизации, сгущают ее до коэффициента пересыщения 1,25 и вводят затравку в виде сахарной пудры. Заведенные кристаллы закрепляют и их наращивание проводят в две стадии. На первой стадии кристаллы сахара наращивают, подкачивая сироп с выпарной установки с СВ 61,5%, и процесс ведут до содержания в утфеле 48% кристаллов. Вторую стадию наращивания кристаллов ведут, подкачивая клеровку сахара третьей кристаллизации с содержанием 61,5% СВ. После окончания подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации в вакуум-аппарат берут второй оттек утфеля первой кристаллизации и окончательно сгущают утфельную массу до достижения 92,5% СВ. Полученный утфель разделяют в центрифугах на сахар-песок, первый и второй оттеки.

Результаты: Ч= 91,55%, СВ=92,5%, К=52,5%, Т=2,7 ч, Ц=0,75 усл.ед., Ср= 0,62 мм, Кн=23,8%.

Параллельно утфель получают известным способом.

При запредельных значениях параметров осуществления способа возрастает время уваривания утфеля, потери сахара и ухудшается его качество.

Из результатов видно, что предлагаемый способ в сравнении с известным требует меньше времени на уваривание утфеля, несколько улучшаются качественные показатели сахара, достигается более глубокое истощение межкристального раствора утфеля, что позволяет снизить потери сахара в производстве на 0,016-0,032% к массе свеклы.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к процессу получения утфеля первой кристаллизации в сахарном производстве. Предложенный способ заключается в том, что заводку кристаллов проводят непосредственно в сгущенной клеровке сахара второй кристаллизации, содержащей 70-75% СВ. Наращивание кристаллов осуществляют в две ступени, на первой из которых в вакуум-аппарат подкачивают сироп с выпарной установки с содержанием 58-65% СВ до достижения в утфеле 46-50% кристаллов, а на второй ступени кристаллы наращивают путем подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации с содержанием 58-65% СВ и затем окончательно сгущают утфель до достижения в нем 92-92,5% СВ. Кроме этого после подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации на вторую ступень наращивания в вакуум-аппарат подают второй оттек утфеля первой кристаллизации. Способ позволяет сократить длительность процесса уваривания утфеля и снизить неучтенные потери сахара. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий приготовление клеровок сахара второй и третьей кристаллизации, сгущение клеровок в вакуум-аппарате до коэффициента пересыщения 1,2 - 1,3, заводку кристаллов путем введения затравки, их наращивание и окончательное сгущение утфеля до достижения в нем 92 - 92,5% сухих веществ, отличающийся тем, что заводку кристаллов проводят непосредственно в сгущенной клеровке сахара второй кристаллизации, содержащей 70 - 75% сухих веществ, при этом наращивание кристаллов осуществляют в две ступени, на первой из которых в вакуум-аппарат подкачивают сироп с выпарной установки с содержанием сухих веществ 58 - 65% до достижения в утфеле 46 - 50% кристаллов, а на второй ступени кристаллы наращивают путем подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации с содержанием сухих веществ 58 - 65% и затем окончательно сгущают утфель до достижения указанного содержания сухих веществ. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после подкачки клеровки сахара третьей кристаллизации на вторую ступень наращивания кристаллов в вакуум-аппарат подают второй оттек утфеля первой кристаллизации.