Кристаллизатор-охладитель Советский патент 1993 года по МПК A23C1/00 A23C21/00 

Изобретение относится преимущественно к молочной промышленности и касается совершенствования технологического оборудования, применяемого для производства молочного сахара (лактозы) из сгущенной сыворотки, а конкретно конструкции кристаллизатора с жидкостным охлаждением, выполненного в виде емкости с водяной рубашкой.

Известен кристаллизатор-охладитель указанной конструкции, представляющий собой ванну для сывороточного сиропа с размещенным внутри шнеком-мешалкой. Стенки кристаллизатора выполнены двойными, пространство между ними заполняется жидким хладагентом, например, водой, с температурой, обеспечивающей постепенное охлаждение сиропа и кристаллизацию лактозы.

Недостатком данной конструкции является то, что в нем предусмотрен непосредственный вход хладоносителя в рубашку, приводящий в его зоне к местному переохлаждению кристаллизата и тем самым нарушающий процесс образования кристаллов лактозы требуемого размера и формы. Дело в том, что для обеспечения оптимального режима кристаллизации разность температур кристаллизата и охлаждающей воды должны быть в пределах 5-6°С. При местном переохлаждении в зоне ввода хладоносителя повышается степень пересыщения кристаллизата, и соответственно растет число центров кристаллизации, а это приводит к увеличению содержания мелких ( 100 мкм) кристаллов и, как следствие, снижению сортности (категории) лактозы и уменьшению ее выхода за счетуноса мелких кристаллов вместе с отделяемой жидкой фазой (мелассой).

Известен охладитель молока по кон;т- рукции, сходный с описанным кристалли ja- тором. Указанный охладитель комплектуется автономным или встроенным холодильным агрегатом и непосредственно не может быть использован для

СО

с

VI

00

XI

4

получения лактозы. Его недостатком и является именно наличие холодильного агрегата, который в кристаллизаторе не нужен по причине значительной продолжительности по времени технологического процесса кристаллизации лактозь. по сравнению с процессом охлаждения молока в охладителе.

Наиболее близким к заявляемому является кристаллизатор-охладитель, в котором для увеличения выхода готового продукта и повышения его сортности за счет исключения возможности перенасыщения кристал- лизата в -зоне ввода хладоагента между патрубками ввода и вывода охлаждающей жидкости в рубашк / кристаллизатора включен струйный насос, что сопло которого смонтировано на выходном участке трубопровода подачи хладоагента в рубашку. Однако это техническое решение, устраняя присущие описанным конструкциям кристаллизаторов-охладителей недостатки, как оказалось на практике, не способно кардинально повлиять на продолжительность самого процесса кристаллизации лактозы. Дело в том, что при загрузке сывороточного сиропа в емкость кристаллизатора его температура достигает 75- 80°С, а температура используемой обычно в качестве хладоагента технологической воды из промышленного водопровода не превышает 10°С. Это обстоятельство вызывает необходимость задержки в подаче охладителя в рубашку кристаллизатора до достижения приемлемого условиями технологического процесса температурного градиента кристаллизата с хладоагентом.

Целью изобретения является повышение производительности и качества конечного продукта.

Указанная цель достигается тем, что к трубопроводу подачи охлаждающей жидкости присоединен снабженный вентилем трубопровод подачи теплоносителя.

На фиг.1 приведен основной (фронтальный) вид кристаллизатора; на фиг.2 - его горизонтальная проекция.

Кристаллизатор включает емкость в виде ванны с двойной обечайкой 2, образующей охлаждающую рубашку 3. Внутри ванны размещена мешалка, выполненная в виде перемешивающих шнеков 4 с приводом 5, на противоположном от привода шнеков торце ванны размещены, патрубок 6 вывода и патрубо с 7 ввода хладоносителя из рубашки 3, которые соединены между собой конусообразными трубопроводами 8,

образующими струйный насос. Выходной участок 9 трубопровода 10 подачи хладоносителя размещен в струйном насосе.

Для слива хладоносителя в нижней части охлаждающей рубашки расположен выпускной патрубок 11. На патрубке 6 вывода хладоносителя из рубашки смонтирован дополнительный сливной трубопровод 12 (он может быть установлен в непосредственной

0 близости от патрубка 6). К трубопроводу 10 подачи охлаждающей жидкости присоединен трубопровод 13 подачи теплоносителя (например, пара) с вентилем 14.

Кристаллизатор работает следующим

5 образом.

Сывороточный сироп с температурой 75-80°С загружается в емкость 1 (охлаждающая рубашка при этом обычно заполнена хладоносителем), после чего включается

0 привод 5 перемешивающих шнеков 4. При перекрытом трубопроводе 10 открывают вентиль 14, обеспечивая подачу пара через трубопровод 13,который,выходя из выходного участка 9, обеспечивает перемешива5 ние находящейся в рубашке 3 охлаждающей жидкости и ее нагрев до температуры 5- 6°С, меньшей температуры сиропа. После этого вентилем 14 перекрывают подачу пара и через трубопровод 10 начинают подавать

0 хладоноситель, контролируя необходимую для оптимального прстекания процесса кристаллизации разность температур охладителя в рубашке и сиропз в ванне.

Проведенные институтом эксперимен5 тальные исследования и расчеты показывают, что использование заявленного технического решения позволяет примерно на два-три часа сократить продолжительность процесса кристаллизации и за счет

0 его оптимизации на 15-20% увеличить Boi- ход готового продукта.

Формула изобретения Кристаллизатор-охладитель, включаю5 щий емкость с мешалкой и охлаждающей рубашкой с патрубками ввода хладоносителя и его отвода, связанными между собой посредством струйного насоса, а также трубопровод подачи хладоносителя, выходной

0 участок которого размещен в струйном насосе, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества конечного продукта, он снабжен трубопроводом подачи теплоносителя с вентилем, со5 общенным с трубопроводом подачи хладоносителя.

I/ Я

Использование: производство молочного сахара на предприятиях молочной промышленности. Сущность изобретения: кристаллизатор-охладитель содержит емкость с мешалкой и рубашкой с патрубками для ввода и отвода хладоносителя, связанными друг с другом посредством струйного насоса, а также трубопровод подачи хладоносителя. Выходной участок трубопровода подачи хладоносителя размещен в струйном насосе. Кристаллизатор-охладитель снабжен трубопроводом подачи теплоносителя с вентилем, сообщенным с трубопроводом подачи хладоносителя. 2 ил.

Фи г. 2.