Устройство для насыщения мелассы сахаром Советский патент 1992 года по МПК C13F1/14 G01N33/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к лабораторному оборудованию для насыщения мелассы сахаром.

Известно устройство для насыщения мелассы, содержащее термостатированную ванну, вмонтированные в нее герметически закрываемые сосуды для проб, вибратор и устройство для отделения оттеков.

Общая продолжительность определения доброкачественности мелассы с учетом подготовительных операций и анализа насыщенных проб составляет 8 ч при погрешности от 0,3 до 6,4 ед. доброкачественности. Последняя обусловлена, прежде всего, недостаточной продолжительностью насыщения, малой эффективностью и, вследствие этого, относительно малой скоростью процесса массообмена при растворении сахарозы в мелассе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для насыщения мелассы сахаром, содержащее термостат, -расположенную внутри него цилиндрическую емкость для контактирования мелассы с сахаром, имеющую днище и крышку, Цилиндрическая емкость снабжена перфорированными торцовыми поверхностями и установлена в термостате с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальном направлении (2).

При насыщении мелассы с помощью этого устройства она продавливается через слой сахара-песка, предварительно размещенного в полости емкости, смывая кристаллы, растворяя их и насыщаясь при этом.

XI

а ш

о

ел

Однако, по мере растворения кристаллов, оставшийся сахар кчжгломерируетея таким образом, что при принудительном возвратно-поступательном движении в мелассе она будет проходить через емкость по пути наименьшего сопротивления, то есть не через зернистый слой, а вокруг образующегося в центре емкости комка конгломери- рованного сахара. При этом площадь контакта между поверхностью сахара и мелассы резко сокращается и скорость процесса насыщения резко уменьшается,

Кроме того, интенсивные возвратно-поступательные движения ёмкости с сахаром в такой высоквязкой среде, как меласса, ведут к разогреву всего объема мелассы вследствие действия сил трения, а так как в устройстве не предусмотрен контроль за температурой насыщаемой мелассы, то проведение процесса при фиксированной температуре становится трудоноосуществимым.

Перечисленные факторы ухудшают процесс насыщения мелассы, снижают его эффективность и приводят к значительным погрешностям при определении доброкачественности нормальной мелассы.

Целью предлагаемого изобретения является интенсификация процесса насыщения мелассы сахаром.

Поставленная цель достигается тем. что в устройстве для насыщения мелассы сахаром, содержащем термостат и расположенную внутри него цилиндрическую емкость для контактирования мелассы с сахаром, имеющую днище и крышку, отличием является то, что емкость снабжена.перфорированным стаканом, установленным на ее днище соосно с образованием кольцевого зазора между их стенками, служат для размещения в нем слоя сахара, при этом ем- касть установлена в верхней части термостата с кольцевым зазором относительно боковой стенки термостата и ее боковая стенка выполнена перфорированной на 1/2-2/3 высоты от днища для циркуляции мелассы через слой сахара в нижнюю часть термостата, причем, последний снабжен системой рециркуляции мелассы из его нижней части внутрь перфорированного стакана. .

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, выполненное согласно изобретению, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1.

Устройство для насыщения мелассы сахаром содержит термостат 1 с крышкой 2 и патрубками 3 для подвода и отвода теплоносителя.

Нижняя и верхняя части термостата могут быть выполнены раздельными и расположены с образованием зазора.

В верхней части термостата 1 с кольцевым зазором относительно его боковой стенки установлена цилиндрическая емкость 4 для контактирования мелассы с сахаром.

Боковая стенка емкости 4 выполнена

0 перфорированной на 1/2-1/3 высоты от днища 5. Емкость 4 снабжена крышкой 6 с отверстием в центре для подвода мелассы, На днище емкости 4 установлен перфорированный стакан 7, расположенный с образо5 ванием кольцевого зазора между их стенками для размещения слоя сахара.

Оснащение емкости для контактирования меллассы с сахаром перфорированным стаканом позволяет распределить сахар в

0 кольцевом зазоре между стенками емкости и стакана на большей площади и с меньшей толщиной зернистого слоя. Это позволяет повысить эффективность насыщения, создает условия для облегчения циркуляции,

5 особенно вязких меласс.

Выполнение боковой стенки емкости перфорированной на 1/2-1/3 высоты от днища позволяет в верхней части кольцевого зазора между стенками емкости и перфо0 рированного стакана создать запас сахара, который по мере уменьшения объема саза- ра в зоне интенсивного тока будет поступать в нее, обеспечивая тем самым постоянное наличие зернистого слоя с боль5 шой площадью поверхности контакта в рабочей зоне. Это также позволяет повысить эффективность насыщения.

Выполнение стакана перфорированным по всей его высоте позволяет мелассе,

0 которая движется под давлением, протекать в слой сахара-песка, находящийся в верхней части кольцевого зазора, и по мере растворения кристаллов в рабочей зоне перемещать сахар в нее.

Высоту перфорации емкости нецелесо5 образно делать менее 1 /2 высоты от днища, так как при этом уменьшится площадь зоны интенсивного тока. Нецелесообразно делать ее и более 2/3 высоты, так как в этом случае запаса сахара может оказаться недо0 статочно для постоянного поддержания наличия кристаллов в зоне интенсивного тока. Термостат 1 снабжен системой рециркуляции мелассы из его нижней части внутрь перфорированного стакана 7, вклю5 чающей шестеренчатый насос 8 с нагнетающим 9 и всасывающим 10 патрубками.

Оснащение емкости крышкой с отверстием для подвода мелассы необходимо для организации тока в строго определенном

направлении, через зернистый слой сахара- песка.

Кольцевой зазор между боковыми стенками термостата и цилиндрической емкости необходим для отвода мелассы, прошедшей через слой сахара в нижнюю часть термостата, откуда она рециркулируется шестеренчатым насосом в перфорированный стакан.

Для определения степени насыщения мелассы устройство снабжено датчиком 11, расположенным в нижней части термостата 1.

Устройство работает следующим образом.

При снятых крышках 2 термостата 1 и емкости 4 в кольцевой зазор между стенками емкости 4 и перфорированного стакана 7 засыпают сахар-песок.

После этого емкость 4 размещают в верхней части термостата 1, закрывают крышку 2, а в нижнюю часть термостата 1 заливают порцию исследуемой мелассы. Затем включают насос внешнего термостата и в термостате 1 устанавливается заданная температура (50-60°С).

Как только объем мелассы и сахар прогреются до заданной температуры, включают шестеренчатый насос 8. Меласса из нижней части термостата 1 по всасывающему патрубку 10 подается в насос 8, а из него под давлением по нагнетающему патрубку 9 - в верхнюю часть термостата 1.

Меласса поступает в центральную часть стакана 7 и под давлением проходит через его перфорированную стенку и слой сахара- песка, размещенного в кольцевом зазоре. Меласса стекает в нижнюю часть термостата 1, откуда вновь забирается насосом 8 и подается в перфорированный стакан 7.

Процесс циркуляции мелассы продолжается 11-15 минут до тех пор, пока она не

станет насыщенной. Конец процесса насыщения фиксируется с помощью датчика. Использование изобретения позволит:

-сократить время насыщения мелассы сахаром с 15-18 до 11-15 минут;

- повысить точность определения коэффициента насыщения мелассы

-повысить надежность конструкции. Применение предложенного устройства для насыщения мелассы сахаром в промышленности позволит экспресс- методом определить параметры нормальной мелассы, а следовательно, оперативно управлять работой варочно-кристаллизационного отделения сахарного завода, проводят процессы в оптимальном технологическом режиме.

Это позволит уменьшить содержание сахара в мелассе, улучшить качественные показатели сахара-песка, снизить расход

топлива по заводу.

Формула изобретения Устройство для насыщения мелассы сахаром, включающее термостат и расположенную внутри Него цилиндрическую

емкость для контактирования мелассы с сахаром, имеющую днище и крышку, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса, емкость снабжена перфорированным стаканом, установленным на

ее днище соосно с образованием кольцевого зазора между их стенками, служащим для размещения в ней слоя сахара, при этом емкость установлена в верхней части термо- стата с кольцевым зазором относительно

боковой стенки термостата и ее боковая стенка выполнена перфорированной на 1/2-2/3 высоты от днища для циркуляции мелассы через слой сахара в нижнюю часть термостата, причем последний снабжен системой рециркуляции мелассы из его нижней части внутрь перфорированного стакана.

Ј

Использование: изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к лабораторному оборудованию для насыщения мелассы сахаром. Сущность: устройства для насыщения мелассы сахаром включает термостат и расположенную внутри него цилиндрическую емкость для контактирования мелассы с сахаром, имеющую днище и крышку. Емкость снабежна перфорированным стаканом, установленным на ее днище соосно с образованием кольцевою зазора между их стенками, служащим для размещения в нем слоя сахара, при этом емкость установлена в верхней части термостата с кольцевым зазором относительно боковой стенки термостата и ее боковая стенка выполнена перфорированной на 1/2 -2/3 высоты от днища для циркуляции мелассы через слой сахара в нижнюю часть термостата, причем последний снабжен системой рециркуляции мелассы из его нижней части внутрь перфорированного стакана Конструкция обеспечивает интенсификацию процесса насыщения мелассы сахаром 2 ил. СО