СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МЕЛАССЫ СВЕКЛОВИЧНОЙ ОБЕДНЕННОЙ Российский патент 2021 года по МПК C13B99/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает получение товарного продукта на основе мелассы свекловичной обедненной.

Меласса свекловичная обедненная является побочным продуктом (отходом) при переработке (дешугаризации) мелассы свекловичной по ГОСТ 30561-2017 Меласса свекловичная. Технические условия. Меласса свекловичная обедненная в соответствии с ТУ 9112-002-01503401-2011 -густая сиропообразная непрозрачная жидкость, темно-коричневого цвета, без постороннего запаха, горькая. Содержание сухих веществ не менее 50%, содержание в сухом веществе: сахарозы не менее 10-18%, азотистых веществ не менее 24%, минеральных соединений не менее 20%, рН 6,5-11,0; плотность 1100-1200 т/м³.

Применяется непосредственно в кормлении жвачных животных в смеси с другими кормами, улучшает вкусовые качества кормов. Технологические качества обессахаренной мелассы позволяют использовать ее в системах ввода жидких добавок при изготовлении комбикормов. Обессахаренная меласса имеет широкий круг использования:

- как добавка в рассолы антигололедных смесей;

- как оригинальное топливо;

- используется в ряде удобрений с эффектом раскисления почв;

- формования и прессования брикетированных углей и др.

Известен способ использования мелассы свекловичной обедненной методом сжигания в топках энергетических котлов смеси, состоящей из мелассы свекловичной обедненной и нефтяных жидких топлив [Патент 2 507 272 РФ МПК С13В 99/00(2011.01) Способ утилизации мелассы свекловичной обедненной / Русанов В.И., Вершинин А.С, Дмитриев А.Ю.; Опубл. 2014.02.20]. Изобретение может применяться в теплоэнергетике на предприятиях сахарной промышленности.

Способ включает смешение и кавитацию в кавитационном устройстве смеси, состоящей из мелассы свекловичной обедненной и нефтяных жидких топлив. В результате смешивания и кавитации получают жидкое котельное биотопливо, которое сжигают в топках энергетических котлов на предприятиях сахарной промышленности. Предложенный способ обеспечивает получение экологически чистого топлива.

Недостатком указанного способа является невозможность получения товарного продукта и прибыли от его реализации. Получение экологически чистого топлива возможно только на предприятиях, где имеются станции по дешугаризации мелассы. В РФ таких станций 3, а выход мелассы свекловичной обедненной составляет около 50% от общего количества переработанной мелассы. Перевозка ее на другие заводы требует дополнительных транспортных затрат и специального транспорта. Кроме того, при сгорании теряются ценные азотистые и минеральные компоненты мелассы свекловичной обедненной.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения товарного продукта - сухого гранулированного жома с добавкой мелассы свекловичной обедненной [Круглик С.В. О способе использования обедненной мелассы. - Сахар, 2020. - № 1. - С. 14-18]. Технологический регламент получения гранулированного свекловичного жома с использованием пара и обедненной мелассы включает: подачу высушенного свекловичного жома из бункера в шнековый смеситель, кондиционирование его под давлением 0,35-0,40 МПа, подачу обедненной мелассы в количестве 70 л/ч в шнековый смеситель, перемешивание, гранулирование в пресс-грануляторе, охлаждение гранул в охладительной колонке до температуры 40-45°С, фракционирование на вибросите, взвешивание и транспортирование гранулированного свекловичного жома до пункта отгрузки (хранения).

Описанный выше способ производства гранулированного жома с использованием обедненной мелассы позволяет получать равномерную смесь сушеного жома и мелассы с заданной температурой, использовать ценные компоненты обедненной мелассы в составе товарного продукта.

Недостатком указанного способа является потребность в автоматизации всех процессов для поддержания оптимальных параметров процесса, дорогостоящей модернизации станции гранулирования жома. Низкий расход обедненной мелассы на процесс грануляции (70 л/ч) не обеспечивает полную утилизацию продукта.

Технической задачей способа является получение ликвидного товарного продукта на основе мелассы свекловичной обедненной, соответствующего требованиям нормативной документации, простого в реализации, с низкими энергетическими затратами.

Технический результат достигается тем, что предложен Способ утилизации мелассы свекловичной обедненной, характеризующийся тем, что предусматривает ее смешивание с утфельно-пенной массой, образующейся при хранении мелассы в резервуарах и состоящей из пенного слоля и кристаллической массы с получением товарной мелассы; при этом пенный слой разогревают острым паром до температуры 45-50°С и смешивают с обедненной мелассой с использованием системы змеевиков и многократной циркуляции до получения полупродукта, содержащего 73,0-76,0% сухих веществ и 41,0-43,0% сахарозы; отдельно кристаллическую мелассу разогревают острым паром до температуры 40-50°С вводят обедненную мелассу и подвергают прогреванию глухим паром до температуры 40-45°С с использованием системы змеевиков и многократной циркуляции до получения полупродукта, содержащего 78,0-79,0% сухих веществ и 43,0-44,0% сахарозы, полученные полупродукты смешивают для получения товарной мелассы..

После отделения меласса представляет собой насыщенный сахарный раствор при температуре центрифугирования (36-40°С). При хранении мелассы за счет снижения температуры снижается растворимость сахарозы: часть ее переходит в кристаллическое состояние и оседает в нижней части резервуара. В процессе отгрузки мелассы потребителям из резервуара откачивается только жидкая часть мелассы. В нижней части резервуара постепенно накапливается кристаллический сахар, в верхней части пена.

Периодически проводят зачистку и дезинфекцию резервуаров. Удаляемые при этом кристаллический сахар и пену можно использовать для получения товарного продукта - мелассы.

Одним из рациональных направлений утилизации обедненной мелассы является ее использование при получении товарной мелассы в качестве растворителя для утфельно-пенной массы.

Способ осуществляется следующим образом.

Пенный слой, имеющий плотность 0,4-0,6 т/м, содержание сухих веществ 78-80%, сахарозы 48-49% разогревают острым паром из дизельного парогенератора до температуры 45-50°С и смешивают с обедненной мелассой. За счет нагревания и перемешивания с использованием системы змеевиков пенная масса уплотняется до плотности 1,36-1,38 т/м. Полученная масса содержит 73,0-76,0% сухих веществ и 41,0-43,0% сахарозы, имеет рН 7,0-8,5. Ее перекачивают шестеренчатым насосом в емкости для промежуточного хранения.

Кристаллическую массу с содержанием сахарозы 78-80% разогревают острым паром до температуры 40-50°С, вводят обедненную мелассу и подвергают длительному прогреванию глухим паром до температуры 40-45°С с использованием системы змеевиков. Путем многократной циркуляции доводят смесь до состояния однородной сиропообразной массы с содержанием сухих веществ 78,0-79,0%, сахарозы 43,0-44,0%, плотностью 1,4 т/м³.

Полученные полупродукты на основе переработки пенной, кристаллической массы и обедненной мелассы смешивают, перекачивают в автоцистерны. По качественным характеристикам данная смесь полностью соответствует требованиям ГОСТ 30561-2017. Меласса свекловичная.

Технические условия: массовая доля сухих веществ не менее 75%, массовая доля сахарозы не менее 43%, рН 6,5-8,5.

Высокое значение рН обедненной мелассы (11-11,5) снижает потери от термического разложения сахарозы при длительном прогревании, препятствует развитию микробиологических процессов, повышает стойкость продукта в процессе транспортировки и хранения.

Затраты на прогревание посредством дизельного парогенератора при производстве 1 т товарной мелассы составляют 15-45 л дизельного топлива.

На 1000 т пенно-утфельной массы в резервуаре примерно 300 т составляет пена.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Пенный слой 250 т, имеющий плотность 0,4 т/м³, содержание сухих веществ 78%, сахарозы 48% разогревают острым паром из дизельного парогенератора до температуры 45°С и смешивают с 50 т обедненной мелассы, содержащей сухих веществ 67% и сахарозы 11%. За счет нагревания и перемешивания с использованием системы змеевиков пенная масса уплотняется до плотности 1,37 т/м. Полученная масса содержит 73,7% сухих веществ и 40,5% сахарозы, имеет рН 7,0, массу 310 т. Ее перекачивают шестеренчатым насосом в емкости для промежуточного хранения.

Кристаллическую массу 750 т с содержанием сахарозы 80% разогревают острым паром до температуры 50°С, вводят 800 т обедненной мелассы, содержащей сухих веществ 67% и сахарозы 11%, и подвергают длительному прогреванию глухим паром до температуры 40°С с использованием системы змеевиков. Путем многократной циркуляции доводят смесь до состояния однородной сиропообразной массы с содержанием сухих веществ 80,0%, сахарозы 43,8%, плотностью 1,41 т/м, масса 1570 т.

Полупродукты на основе переработки пенной, кристаллической массы и обедненной мелассы смешивают, перекачивают в автоцистерны.

Полученный продукт содержит сухих веществ 79%, сахарозы 43,25%, имеет плотность 1,4 т/м³, его масса 1880 т.

Пример 2. Пенный слой 350 т, имеющий плотность 0,6 т/м, содержание сухих веществ 80%, сахарозы 49% разогревают острым паром из дизельного парогенератора до температуры 50°С и смешивают с 90 т обедненной мелассы, содержащей сухих веществ 70% и сахарозы 15%. За счет нагревания и перемешивания с использованием системы змеевиков пенная масса уплотняется до плотности 1,38 т/м³. Полученная масса содержит 76,2% сухих веществ и 41,1% сахарозы, имеет рН 8,0, массу 450 т. Ее перекачивают шестеренчатым насосом в емкости для промежуточного хранения.

Кристаллическую массу 650 т с содержанием сахарозы 78% разогревают острым паром до температуры 50°С, вводят 750 т обедненной мелассы, содержащей сухих веществ 70% и сахарозы 15%, и подвергают длительному прогреванию глухим паром до температуры 40°С с использованием системы змеевиков. Путем многократной циркуляции доводят смесь до состояния однородной сиропообразной массы с содержанием сухих веществ 80,5%, сахарозы 43,6%, плотностью 1,41 т/м³, масса 1420 т.

Полупродукты на основе переработки пенной, кристаллической массы и обедненной мелассы смешивают, перекачивают в автоцистерны. Полученный продукт содержит сухих веществ 79,5%, сахарозы 43,0%, имеет плотность 1,4 т/м, его масса 1870 т.

При использовании обедненной мелассы с более высокой концентрацией сахарозы (до 30%) можно увеличить ее расход на разбавление пенно-утфельной массы и содержание сахарозы в готовом продукте.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ утилизации мелассы свекловичной обедненной, который предусматривает ее смешивание с утфельно-пенной массой, образующейся при хранении мелассы в резервуарах и состоящей из пенного слоя и кристаллической массы с получением товарной мелассы. Пенный слой разогревают острым паром до температуры 45-50°С и смешивают с обедненной мелассой с использованием системы змеевиков и многократной циркуляции до получения полупродукта, содержащего 73,0-76,0% сухих веществ и 41,0-43,0% сахарозы. Отдельно кристаллическую мелассу разогревают острым паром до температуры 40-50°С, вводят обедненную мелассу и подвергают прогреванию глухим паром до температуры 40-45°С с использованием системы змеевиков и многократной циркуляции до получения полупродукта, содержащего 78,0-79,0% сухих веществ и 43,0-44,0% сахарозы. Полученные полупродукты смешивают для получения товарной мелассы. Способ обеспечивает получение продукта с необходимыми свойствами. 2 пр.

Способ утилизации мелассы свекловичной обедненной, характеризующийся тем, что предусматривает ее смешивание с утфельно-пенной массой, образующейся при хранении мелассы в резервуарах и состоящей из пенного слоя и кристаллической массы с получением товарной мелассы; при этом пенный слой разогревают острым паром до температуры 45-50°С и смешивают с обедненной мелассой с использованием системы змеевиков и многократной циркуляции до получения полупродукта, содержащего 73,0-76,0% сухих веществ и 41,0-43,0% сахарозы; отдельно кристаллическую мелассу разогревают острым паром до температуры 40-50°С, вводят обедненную мелассу и подвергают прогреванию глухим паром до температуры 40-45°С с использованием системы змеевиков и многократной циркуляции до получения полупродукта, содержащего 78,0-79,0% сухих веществ и 43,0-44,0% сахарозы, полученные полупродукты смешивают для получения товарной мелассы.