СПОСОБ АФФИНАЦИИ САХАРА ПОСЛЕДНЕЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК C13F1/08 C13F1/04 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам аффинации сахара последней кристаллизации в фильтрующих центрифугах непрерывного действия.

Известен способ разделения утфеля последней кристаллизации с частичной аффинацией кристаллов сахара, предусматривающий подачу утфеля и 2/3 части небольшого количества подогретой мелассы в разгонно-ускорительное устройство ротора конической центрифуги с инерционной выгрузкой кристаллов сахара, их смешение в нем, разделение смеси утфеля и мелассы в тонком слое под действием центробежной силы при перемещении снизу вверх по длине образующей фильтрующей поверхности ротора, аффинирование кристаллов сахара путем подачи на их поверхность в верхней части ротора центрифуги 1/3 части нагретой мелассы с непрерывным отбором из корпуса центрифуги аффинированных таким образом кристаллов сахара и мелассы [Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1998. - С. 336-338].

Недостатком этого способа является невысокая эффективность очистки кристаллов сахара от пленки мелассы особенно для условий переработки сырья низкого качества, а также возрастание чистоты мелассы за счет растворяющегося в процессе аффинации сахара, потерь сахара с ней и в кристаллизационном отделении в целом.

Наиболее близким аналогом является способ аффинации сахара последней кристаллизации, предусматривающий загрузку утфеля в нижнюю часть конической центрифуги непрерывного действия, отделение мелассы под действием центробежной силы при перемещении утфеля в тонком слое снизу вверх по фильтрующей поверхности ротора, аффинирование кристаллов сахара разбавленной до 70-76% сухих веществ и нагретой до 90-95^oС мелассой. С этой целью мелассу раскачивают горячей водой и нагревают до необходимой температуры в отдельном сборнике с мешалкой. При этом ее подают на слой кристаллов сахара на расстоянии 150-200 мм от верхнего края ротора, под давлением 0,4-0,6 МПа, а расход мелассы составляет 2,4-7,8 л/мин. Лучшие результаты получены при использовании мелассы, разбавленной до 73% сухих веществ, нагретой до 90^oС и расхода 2,4 л/мин.

В процессе рахделения утфеля и аффинации его кристаллов сахара осуществляется непрерывный отбор аффинированного сахара и общего оттека мелассы из центрифуги [Аффинация сахара последней кристаллизации в непрерывно действующих центрифугах /А. Р. Сапронов, В.И.Тужилкин, М.А.Карагодин и др. //Сахарная промышленность, 1982. - 7. - с. 27-29].

Недостатком способа является плохое удаление пленки мелассы с кристаллов сахара, особенно при переработке вязких утфелей, увеличение чистоты мелассы за счет растворяющегося в процессе аффинации сахара, что способствует увеличению потерь сахара в ней и кристаллизационном отделении в целом.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества аффинированного сахара при понижении чистоты конечной мелассы, а значит и потерь сахара в ней и производстве.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе аффинации сахара последней кристаллизации, предусматривающем загрузку утфеля в нижнюю часть ротора конической центрифуги непрерывного действия, отделение мелассы под действием центробежной силы при перемещении утфеля в тонком слое снизу вверх по длине образующей (1_обр) фильтрующей поверхности ротора, аффинирование кристаллов сахара сахарсодержащим раствором, содержащим 70-76% СВ под давлением 0,4-0,6 МПа и расходе 2,4-7,8 л/мин с непрерывным отбором аффинированных кристаллов сахара из центрифуги. При этом в качестве аффинирующего используют сахарсодержащий раствор чистотой 76-80%, нагретый на 5-10^oС выше температуры центрифугируемого утфеля и его подают на поверхность кристаллов сахара, когда они достигигнут зоны по длине образующей в диапазоне 0,68-0,78 1_обр, при этом предусматривается раздельный отбор мелассы и аффинационного оттека из корпуса центрифуги в соответствующие сборники.

Предлагаемый способ аффинации сахара последней кристаллизации заключается в следующем.

Утфель последней кристаллизации из утфелераспределителя подают в разгонно-ускорительное устройство, расположенное в нижней части конического ротора центрифуги непрерывного действия с инерционной выгрузкой сахара. Из разгонно-ускорительного устройства утфель в слое толщиной около 5-6 мм перемещается из нижней в верхнюю часть ротора по длине его образующей.

По мере его перемещения под действием центробежной силы от кристаллов сахара отделяется меласса и выводится из корпуса центрифуги. В момент достижения слоем кристаллов сахара зоны ротора, расположенной на отрезке 0,68-0,78 длины образующей конуса ротора на их поверхность подают аффинирующий раствор. На подходе к этой зоне достигается практически полное отделение мелассы из слоя кристаллов сахара. Меласса, остающаяся на поверхности кристаллов, не успевает подсохнуть и легко заменяется аффинирующим оттеком. При подаче аффинирующего раствора на кристаллы сахара в зоне, составляющей менее 0,68 или более 0,78 длины образующей конуса ротора, ухудшаются условия замены пленки мелассы на кристаллы сахара аффинирующим оттеком и возрастает чистота мелассы.

В качестве аффинирующего раствора используют первый оттек утфеля первой кристаллизации с чистотой 76-80%. В процессе аффинации им кристаллов сахара создается необходимая разность концентраций по содержанию несахаров между ним и пленкой мелассы, что обеспечивает быструю ее занену первым отеком утфеля первой кристаллизации. При этом достигается оптимальное снижение чистоты первого оттека за счет перехода в него части несахаров мелассы. Получаемый аффинационный оттек близок по качеству к оттеку утфеля второй кристаллизации и не усложняет уваривание утфеля последней кристаллизации.

При использовании для аффинации оттека чистотой менее 76% или более 80% ухудшается качество аффинируемого сахара, условия перераспределения продуктов и возрастают потери сахара в кристаллизационном отделении.

Первый оттек утфеля первой кристаллизации непрерывно подают на поверхность кристаллов аффинируемого сахара через форсунки под давлением 0,4-0,6 МПа в количестве 2,4-7,8 л/мин. При этом его подогревают горячей водой до 70-76% сухих веществ, а перед подачей нагревают на 5-10^oС выше температуры утфеля, загружаемого в ротор.

Образуемый в процессе аффинации кристаллов сахара аффинационный оттек, как и мелассу отбирают из корпуса центрифуги раздельно. Эти условия исключают их смешивание, а значит исключают увеличение чистоты мелассы за счет попадания в нее более высокого по чистоте аффинационного оттека.

Аффинированный сахар, аффинационный оттек и мелассу отбирают из центрифуги непрерывно и используют в соответствии с технологической схемой завода.

Пример. Утфель последней кристаллизации чистотой 76,6% и температурой 45^oС из утфелераспределителя подают в разгонно-ускорительное устройство, расположенное в нижней части конического ротора центрифуги непрерывного действия ФПИ-1321К-01. Из разгонно-ускорительного устройства утфель толщиной около 5 мм начинает перемещаться из нижней в верхнюю часть ротора по длине его образующей. По мере его перемещения под действием центробежной силы от кристаллов сахара отделяется меласса и выводится из корпуса центрифуги.

Отделение мелассы от кристаллов сахара практически заканчивается при достижении слоем сахара величены, соответствующей 0,68 1_обр, и ее чистота равна 59,4%. В этот момент через форсунки под давлением 0,4 МПа на кристаллы сахара распыляют первый оттек утфеля первой кристаллизации чистотой 78%, концентрацией 73% сухих веществ и температурой 52^oС в количестве 3,4 л/мин. Получаемый при этом аффинационный оттек имеет чистоту 75,2% и его выводят из корпуса центрифуги в соответствующий сборник. Аффинированный сахар имеет чистоту 96,7% и цветность 32 усл.ед.

Параллельно осуществляют аффинацию сахара последней кристаллизации по известному способу. Для этого утфель последней кристаллизации чистотой 76,6% и температурой 45^oС из утфелераспределителя подают в разгонно-ускорительное устройство, расположенное в нижней части конического ротора центрифуги непрерывного действия ФПИ-1321К-01. Из разгонно-ускорительного устройства утфель в слое толщиной около 5 мм начинает перемещаться из нижней в верхнюю часть ротора по длине его образующей. По мере его перемещения под действием центробежной силы от кристаллов сахара отделяется меласса. На расстоянии 150-200 мм от верхнего края ротора на слой кристаллов сахара через форсунки под давлением 0,4 МПа непрерывно подают разбавленную до 73% сухих веществ и нагретую до 90^oС мелассу чистотой 59,4% в количестве 3,4 л/мин. Получаемый при этом аффинационный оттек отводится в сборник для мелассы и после смешивания чистота конечной мелассы равна 60,8%.

Аффинированный сахар имеет чистоту 95,8% и цветность 34,5 усл.ед.

При запредельных параметрах осуществления способа ухудшается качество аффинированного сахара и аффинационного оттека, ухудшаются условия получения утфеля первой и последней кристаллизации, возрастает чистота мелассы и потери сахара в производстве.

Из представленных экспериментальных данных видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет улучшить качество аффинированного сахара. При этом его чистота возрастает на 0,9%, цветность уменьшается примерно на 8%, а чистота мелассы снижается на 1,4% по сравнению с известным способом.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к аффинации сахара последней кристаллизации. Способ предусматривает подачу утфеля в нижнюю часть конического ротора центрифуги непрерывного действия. Под действием центробежной силы при перемещении утфеля в тонком слое снизу вверх по длине образующей ротора осуществляют отделение мелассы и аффинирование кристаллов сахара аффинирующим раствором. В качестве последнего используют первый оттек утфеля первой кристаллизации чистотой 76-80%, нагретый на 5-10^oС выше температуры утфеля, загружаемого в ротор. Аффинирующий раствор подают на кристаллы сахара в зоне ротора, расположенной на отрезке 0,68-0,78 длины образующей конуса ротора. Аффинирование проводят под давлением 0,4-0,6 МПа и расходе аффинирующего раствора 2,4-7,8 л/мин. Мелассу и аффинационный оттек отводят из центрифуги раздельно. Изобретение обеспечивает улучшение качества аффинированного сахара и снижение чистоты мелассы.

Способ аффинации сахара последней кристаллизации, предусматривающий подачу утфеля в нижнюю часть конического ротора центрифуги непрерывного действия, отделение мелассы под действием центробежной силы при перемещении утфеля в тонком слое снизу вверх по длине образующей ротора, аффинирование кристаллов сахара аффинирующим раствором под давлением 0,4-0,6 МПа и его расходе 2,4-7,8 л/мин, выгрузку аффинированных кристаллов сахара из ротора центрифуги, отличающийся тем, что в качестве аффинирующего раствора используют первый оттек утфеля первой кристаллизации чистотой 76-80% и перед подачей аффинирующий раствор нагревают на 5-10^oС выше температуры утфеля, загружаемого в ротор, при этом аффинирующий раствор подают на кристаллы сахара в зоне ротора, расположенной на отрезке 0,68-0,78 длины образующей конуса ротора, причем мелассу и аффинационный оттек отводят из центрифуги раздельно.