СПОСОБ КОНТРОЛЯ УВАРИВАНИЯ УТФЕЛЕЙ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2001 года по МПК C13F1/02 G01N33/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к процессу уваривания и кристаллизации утфелей при переработке сахарной свеклы и сахара-сырца.

Известен способ контроля уваривания утфелей сахарного производства, предусматривающий определение показателей сухих веществ и чистоты полупродуктов, направляемых на уваривание, измерение в процессе уваривания в вакуум-аппарате текущих значений сухих веществ, чистоты утфеля, определение содержания кристаллов в нем и проведение процесса до заданного содержания кристаллов, сухих веществ утфеля, сухих веществ и чистоты межкристального раствора, при этом длительность процесса уваривания, конечное содержание сухих веществ и кристаллов в утфеле, содержание сухих веществ и чистоту межкристального раствора определяют расчетным путем по формулам (Силин П.М. Технология свеклосахарного и рафинадного производства. - М.: Пищепромиздат, 1958, с. 408-413, 423-425).

Недостатком этого способа является трудоемкость и длительность расчетов, что не позволяет оперативно контролировать процесс уваривания в зависимости от исходных данных и показателей в конце уваривания.

Технический результат изобретения заключается в ускорении и упрощении процесса контроля уваривания утфелей сахарного производства.

Для достижения этого результата в предложенном способе, предусматривающем определение показателей сухих веществ и чистоты полупродуктов, направляемых на уваривание, измерение в процессе уваривания в вакуум-аппарате текущих значений сухих веществ, чистоты утфеля, определение содержания кристаллов в нем и проведение процесса до заданного значения содержания кристаллов, сухих веществ утфеля, сухих веществ и чистоты межкристального раствора, которые определяют по заранее построенной номограмме. На номограмме по оси ординат расположена шкала содержания кристаллов в утфеле, по оси абсцисс в нижней ее части расположена шкала чистоты межкристального раствора, а по оси абсцисс в верхней части - шкала содержания сухих веществ межкристального раствора, при этом одни из кривых номограммы характеризуют изменение содержания сухих веществ утфеля, а другие - изменение чистоты утфеля. В зависимости от установленного значения содержания кристаллов в утфеле и чистоты межкристального раствора осуществляют корректировку длительности процесса уваривания утфеля, конечного содержания сухих веществ и кристаллов в нем, сухих веществ и чистоты межкристального раствора.

При уваривании утфеля последнего продукта, предусматривающем отбор и центрифугирование его части, возврат межкристального раствора на его уваривание, используемая номограмма должна содержать по оси ординат дополнительную шкалу количества отбираемого утфеля в зависимости от установленного значения чистоты межкристального раствора и конечного содержания кристаллов в утфеле.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена предложенная номограмма.

Способ контроля уваривания утфелей сахарного производства заключается в следующем.

Определяют сухие вещества СВ и чистоту Ч полупродуктов (сиропа с клеровкой, оттенков), направляемых на уваривание утфелей первого, промежуточного или последнего продукта в зависимости от выбранной технологической схемы.

В процессе уваривания утфеля в вакуум-аппарате измеряют через определенные промежутки времени текущие значения сухих веществ СВу, чистоты утфеля Чу и содержания кристаллов в нем К (%).

Для определения оптимальных конечных показателей утфеля и межкристального раствора в зависимости от исходных и текущих значений используют заранее построенную номограмму, которая представляет собой графическое изображение процессов уваривания и кристаллизации утфелей сахарного производства.

На номограмме по оси ординат расположена шкала содержания кристаллов в утфеле К (%) и шкала количества отбираемого утфеля Ру (%), по оси абсцисс в нижней ее части расположена шкала чистоты межкристального раствора Ч м.р. (%), а по оси абсцисс в верхней части номограммы - шкала содержания сухих веществ межкристального раствора утфеля СВ м.р. (%) в процессе кристаллизации при уваривании.

Номограмма также содержит два вида пересекающихся кривых, образующих "сетку". Одни из кривых характеризуют изменение содержания сухих веществ утфеля СВу (%), а другие - изменение чистоты утфеля Чу (%).

Шкалы номограммы построены таким образом, что содержат пределы значений показателей утфеля и межкристального раствора, соответствующие различным технологическим схемам в производственных условиях.

По оси ординат шкала содержания кристаллов в утфеле К имеет пределы от 13 до 59%.

По оси ординат шкала количества отбираемого утфеля Ру имеет пределы 0 - 130%.

По оси абсцисс внизу шкала чистоты межкристального раствора Ч м.р. имеет пределы 50 - 92%.

По оси абсцисс вверху шкала содержания сухих веществ межкристального раствора при уваривании СВ м.р. имеет пределы от 82,5 до 89,5%.

Кривые линии шкалы сухих веществ утфеля СВу имеют пределы от 89 до 93%.

Другие кривые шкалы чистоты утфеля Чу имеют пределы от 66 до 95%.

Контроль уваривания утфелей сахарного производства с помощью номограммы проводят следующим образом. В полупродуктах, направляемых на уваривание утфеля, измеряют содержание сухих веществ и чистоту. В процессе уваривания измеряют текущие значения сухих веществ утфеля, при этом чистота утфеля остается постоянной величиной и зависит только от чистоты полупродуктов, а заданное конечное содержание сухих веществ утфеля зависит от выбранной технологической схемы. По номограмме находят точку пересечения кривых содержания сухих веществ утфеля СВу и чистоты утфеля Чу. Построив проекции этой точки на оси, соответствующие шкалам (содержание кристаллов К, сухие вещества СВ м. р. и чистоты Ч м.р. межкристального раствора), определяют остальные характеристики утфеля и межкристального раствора.

Сравнивают найденное по номограмме содержание кристаллов К с предельно допустимым значением для данного утфеля (для утфеля первого продукта К = 25-55%, для промежуточных утфелей К = 25-52%, для утфеля последнего продукта К = 25-46%) и время уваривания увеличивают до достижения предельно допустимого значения содержания кристаллов, контролируя при этом остальные показатели с помощью номограммы. Для этого находят точку пересечения кривой, соответствующей чистоте утфеля Чу в конце уваривания и перпендикуляра от точки на шкале К, соответствующей предельно допустимому содержанию кристаллов в конце уваривания. Из найденной точки строят проекции на соответствующие кривые и оси номограммы и определяют показатели утфеля и межкристального раствора в конце уваривания: СВ у, Св м.р., Ч м.р.

Если при уваривании последних утфелей значение сухих веществ СВу в аппарате перед спуском превышает предельно допустимое, которое связано с повышением структурной вязкости утфеля, то следует провести раскачку утфеля водой или оттеком. Для контроля этого процесса строят точку пересечения кривой "чистота утфеля Чу" с требуемым показателем "сухие вещества утфеля СВу" и, опуская проекции на оси абсцисс и ординат, находят остальные показатели - Ч м.р., К, СВ м.р., по которым определяют пригодность утфеля к фуговке.

Варку утфеля последнего продукта можно осуществлять с отбором его части на центрифугирование и возвратом полученного оттека на дальнейшее уваривание с оставшимся в аппарате утфелем. Этот способ варки применяют, если утфель последнего продукта в процессе уваривания имеет показатели, пригодные к центрифугированию (сухие вещества СВу, чистоту Чу, содержание кристаллов К, сухие вещества межкристального раствора СВ м.р.), но кристаллоструктура его при этом неудовлетворительна - мелкий или неоднородный кристалл.

В таком случае увеличивают чистоту утфеля до заданного значения Чу, направляя на его уваривание расчетное количество сиропа. По разнице между заданной чистотой и текущей путем проекции этих точек на дополнительную шкалу номограммы по оси ординат ("количество отбираемого утфеля Ру") находят это искомое количество утфеля, подлежащее отбору и промежуточному центрифугированию. Весь полученный оттек возвращают в аппарат на уваривание остальной части. В результате утфель имеет заданные параметры и хорошую кристаллоструктуру.

Пример. На уваривание утфеля 1 продукта направляют сироп с клеровкой со следующими показателями: содержание сухих веществ СВ=65%, чистота Ч=93,5%.

В процессе уваривания утфеля измеряют содержание сухих веществ в нем, которое составляет СВу=91%. Чистота утфеля является величиной постоянной - Чу=93,5%. По номограмме находят точку пересечения кривых СВу и Чу (точка 1), с помощью которой определяют остальные характеристики утфеля и межкристального раствора, построив проекции точки 1 на оси:
- на оси абсцисс по верхней шкале сухие вещества межкристального раствора СВ м.р.=82,87%;
- на оси абсцисс по нижней шкале чистота межкристального раствора Ч м.р. =86,4%;
на оси ординат содержание кристаллов в утфеле К=47,5%, что меньше предельно допустимого значения - 55%.

Продолжают уваривание утфеля до достижения содержания кристаллов К=55%. По номограмме находят точку пересечения кривой, соответствующей чистоте утфеля Чу= 93,5% и перпендикуляра, проведенного из точки на шкале "содержание кристаллов" - К= 55%. Найденная точка 2 характеризует утфель по следующим показателям ( проекции на кривые и оси):
- сухие вещества утфеля СВу = 92,4%;
- чистота межкристального раствора Ч м.р. = 84,0%;
- сухие вещества межкристального раствора Св см.р. = 83,21%.

Такой утфель по всем параметрам пригоден к центрифугированию, а его межкристальный раствор имеет чистоту, достаточную для уваривания утфеля следующего продукта. Полученный после центрифугирования оттек будет иметь чистоту 85,0%, что на единицу превышает чистоту межкристального раствора за счет истирания кристаллов на сите центрифуги и частичном их растворении при пробеливании.

Таким образом, предложенная номограмма позволяет значительно ускорить процесс контроля уваривания утфелей сахарного производства, улучшить кристаллоструктуру и повысить выход сахара.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ предусматривает определение показателей сухих веществ и чистоты полупродуктов, направляемых на уваривание, измерение в процессе уваривания в вакуум-аппарате текущих значений сухих веществ, чистоты утфеля, определение содержания кристаллов в нем и проведение процесса до заданного значения содержания кристаллов, сухих веществ утфеля, сухих веществ и чистоты межкристального раствора, которые определяют по заранее построенной номограмме. На номограмме по оси ординат расположена шкала содержания кристаллов в утфеле, по оси абсцисс в нижней ее части расположена шкала чистоты межкристального раствора, а по оси абсцисс в верхней части - шкала содержания сухих веществ межкристального раствора. Одни из кривых номограммы характеризуют изменение содержания сухих веществ утфеля, а другие - изменение чистоты утфеля. В зависимости от установленного значения содержания кристаллов в утфеле и чистоты межкристального раствора осуществляют корректировку длительности процесса уваривания утфеля, конечного содержания сухих веществ и кристаллов в нем, сухих веществ и чистоты межкристального раствора. При уваривании утфеля последнего продукта используемая номограмма должна содержать по оси ординат дополнительную шкалу количества отбираемого утфеля в зависимости от установленного значения чистоты межкристального раствора и конечного содержания кристаллов в утфеле. Изобретение позволяет значительно ускорить процесс контроля уваривания утфелей сахарного производства, улучшить кристаллоструктуру и повысить выход сахара. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ контроля уваривания утфелей сахарного производства, предусматривающий определение показателей сухих веществ и чистоты полупродуктов, направляемых на уваривание, измерение в процессе уваривания в вакуум-аппарате текущих значений сухих веществ, чистоты утфеля, определение содержания кристаллов в нем и проведение процесса до заданного значения содержания кристаллов, сухих веществ утфеля, сухих веществ и чистоты межкристального раствора, отличающийся тем, что эти значения определяют по заранее построенной номограмме, на которой по оси ординат расположена шкала содержания кристаллов в утфеле, по оси абсцисс в нижней ее части расположена шкала чистоты межкристального раствора, а по оси абсцисс в верхней части - шкала содержания сухих веществ межкристального раствора, при этом одни из кривых номограммы характеризуют изменение содержания сухих веществ утфеля, а другие - изменение чистоты утфеля, причем в зависимости от установленного значения содержания кристаллов в утфеле и чистоты межкристального раствора осуществляют корректировку длительности процесса уваривания утфеля, конечного содержания кристаллов, сухих веществ утфеля, сухих веществ и чистоты межкристального раствора. 2. Способ по п.2, отличающийся тем, что при уваривании утфеля последнего продукта, предусматривающем отбор и центрифугирование его части, возврат межкристального раствора на его уваривание, используемая номограмма содержит по оси ординат дополнительную шкалу количества отбираемого утфеля в зависимости от установленного значения чистоты межкристального раствора и конечного содержания кристаллов в утфеле.