Настоящее изобретение относится к способу переработки сахарного тростника, включающему извлечение из стеблей сока.
Известные способы переработки стеблей сахарного тростника обеспечивают получение довольно загрязненного сырого сока и получение багассы, которая является нежелательным отходом. Для того чтобы раздробить сахарный тростник и выжать сок из внутренних частей стебля, требуется массивное оборудование и большие энергетические затраты, изза значительного количества примесей, находящихся в жидком соке, приходится пользоваться разнообразным и дорогим оборудованием.
Кроме того, при известных способах обработки сахарного тростника те части зеленых листьев, которые остались на стебле, перемалываются, п в сахарный сок выжимаются все кислоты, которые в них содержались. Кислоты, присутствующие в таком соке, стремятся гидролизовать сахарозу в глюкозу и фруктозу.
Предлагаемый способ переработки стеблей сахарного тростника, включающий отделение сердцевины от коры п извлечение сока из этой сердцевины, не только улучшает качество натуральных соков, но и обеспечивает также получение новых предметов потребления из
стеблей в такой форме, которая не встречалась ранее.
Например, такими новыми предметами потребления могут быть:
1)воск, который легко поддается очистке и может найти различное применение;
2)кожица, поддающаяся обработке;
3)кора, состоящая из продольных волокон растения, которые находятся в относительно неразрушенном состоянии; она поддается дальнейшей переработке в самые различные предметы потребления или может быть легко удалена;
4)флоккулированный осадок сердцевины, который иметь различное применение.
Предлагаемый способ исключает получение багассы, которая является нежелательным отходом обычного способа переработки сахарного тростника.
При обработке сахарного тростника предлагаемым способом, оставшиеся на стеблях зеленые листья не могут оказать вредного воздействия на сахарный сок, так как кислоты, содсрлсащиеся в этих листьях, в сок не попадают.
Предлагаемый способ п получаемые продукты описаны ниже со ссылками на соответствующие чертежи. Для ясности на чертелсах показано также устройство для осуществления этого способа.
На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая различные технологические оиерации предлагаемого снособа; на фиг. 2 - устройство для осуществления иредлагаемого способа, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - вид сбоку, показывающий (схематически) один из вариантов устройства для вылшмаиия сока из сердцевины; на фиг. 5 - увеличенный разрез по 5-5 фиг. 2, ноказывающнй устройство для продвижения стебля; на фиг. 6-увеличенный разрез по 6-6 фиг. 2, показывающий диски для отделения двух частей стебля друг от друга; на фиг. 7 - увеличенный вид в пространстве детали, поворачивающий стебель; на фиг. 8 - вид сбоку, показывающий (схематически) один из вариантов устройства согласно предлагаемому способу; на фиг. 9- вид сверху, в основном в разрезе 9-9 фиг. 8; на фиг. 10 - вид с торца узла для удаления воска в упомянутом варианте устройства; на фиг. 11-разрез по И-11 фиг. 10; на фиг. 12 - вид с верху узла для продольного разрезания стебля упомянутого варианта устройства; на фиг. 13 - разрез по 13-13 фиг. 12; на фиг. 14 - главный вид с разрезом узла для извлечения сердцевины упомянутого варианта устройства; па фиг. 15 - разрез диска с ножами узла на фиг. 14; на фиг. 16 - вид сбоку узла для промывки коры упомянутого варианта устройства; на фиг. 17 - вид с торца узла, изображенного на фиг. 16; на фиг. 18 - схематическое изображение мащины для уборки сахарного тростника с прицепленным к ней уномянутым устройством на колесах.
Согласно нредлагаемому способу, сахарный тростник убирается в ноле одним из известных способов. После уборки стеблей происходит отделение листьев. Операция уборки показана па фиг. 1 под цифрой 10, а отделение листьев - под цифрой 11. Промывка 12 тростника может выполняться на обычной очистительной установке или промывочном устройстве. Для получения в высокой степени отсатурированного сока в соответствии с предлагаемым способом нет особой необходимости в такой промывке, так как зарал ающие вещества, занесенные стеблями тростника, не попадают в сок; однако промывка желательна для подготовки коры к обработке.
Позиция 13 соответствует раздельной обработке стеблей в отличие от существующей обработки их в массе.
Позиция 14 соответствует удалению воска надкожицы с наружной части калодого отдельного стебля. Этот воск имеет естественное сцепление с корой и удаляется в виде порощка или пыли.
Поскольку можно обрабатывать несколько отдельных стеблей одновременно, операция 14 представлена позицией 15, которая означает, что каждый стебель обрабатывается раздельно, а не в массе, и что одновременно обрабатывать несколько стеблей. Наружный воск, или воск надкожицы, получаемый при раздельной обработке стеблей, собирается
(позиция 16) и может быть очищен с целью получения готового продукта 18. После удаления упомянутого воска происходит снятие колпицы (позиция 19), а затем тонкие волокна, которые, в основном, представляют собой эту кожицу, собираются (нозиция 20) для дальнейщей переработки 21 с целью получения составляющих 22, определяемых двуокисью кремния и другими веществами.
стебель 13 после удаления нарулсного воска и колпицы проходит дальнейщую обработку, которая состоит в продольном разделении целого стебля на две части по его длине, с тем чтобы обиал-сить сердцевину. Эта
операция выполняется с помощью механического устройства. Разрезание стебля в продольном направлении ставит своей конечной целью сохранение кусков коры целесообразной длины и одновременное вскрытие стебля, что
обеспечивает доступ к сердцевине, наполненной соком. Хотя продольпое разделепие стебля на две части дало полол ительные результаты, можно разделять каладый стебель в продольном направлении более чем на две
части или делать надрез только с одной стороны коры.
Говоря об обработке целых стеблей, имеется в виду, что они не разрезаются или разделяются в продольном направлении до тех пор,
пока не удален нарул ный воск и колсица. Поскольку тростник редко вырастает идеально прямым, то сильно изогиутые стерл ни резать поперек, если это необходимо, иа более короткие части, что облегчит обработку.
Такие короткие куски стебля, так как и стебли полной длины, в дальнейщем будут называться целыми стеблями.
После того, как в результате продольного разделения стебля получен доступ к сердцевине, ее осторол :но отделяют от коры; при этом нельзя сдавливать сердцевину, чтобы не произощло отделепие сока. Нельзя сдавливать сам стебель до выполнения этой операции, так как произойти отделение
значительной части сока. Более того, нельзя размалывать кору или подвергать ее воздействию какого-либо физического усилия, кроме обычной резки. После упомянутой онерации отделения сердцевина готова к дальнейщей
обработке, целью которой является выл имание сока. Кора получается в виде полос, длина которых равняется длине кусков стебля. На фиг. 1 целые стебли со снятой показаны позицией 23. Позиция 25 представляет
операцию отделения сердцевины. Сердцевина, собранная после обработки нескольких стеблей, показана позицией 26, а кора, отделенная от сердцевины - позицией 27. Сердцевина, которая отделена от коры таКИМ образом, что не произощло какого-либо значительного отделения сока составляет 75- 800/0 веса стебля сахарного тростника и содержит 16-18% сахара, растворенного в различном виде в ее соке. Эта сердцевина представхимную ткань, находящиеся в рыхлой, взбитой форме. При сдавливании она легко отдает содержащийся в ней сок, который и выжимается нз нее нод небольшим давлением (позиция 28}. Сок можно отделить от сердцевины 5 сухим способом, т. е. не пользуясь водой, или же суспензировать сердцевину в воде, а затем сжиматьее, в результате чего сахар, находящийся в клетках сердцевины, будет проходить через стенки этих клеток в воду, а затем из- ю влекаться из нее. Обычно не следует добавлять к соку больщое количество воды, так как это уменьшает концентрацию сахара и вызывает необходимость удаления этой дополнительной воды, для того чтобы получить кри- 15 сталлический сахар. Если выжимание выполняется механическим путем, следует пользоваться возможно малым количеством добавляемой воды. В отношении необходимости добавления во- 20 ды предлагаемый способ выгодно отличается от существующих, где в процессе размола к стеблям сахарного тростника добавляется большое количество пропитывающей воды, для того чтобы обеспечить полное извлечение 25 сахара, находящегося в твердом материале. В обычных способах добавление воды является существенным фактором, в то время как в предлагаемом способе нет необходимости добавлять воду для получения вполне подходя- зо щего отделения сока от сердцевины, хотя желательно использование небольшого количества воды для почти полного извлечения сахара. Твердое вещество, остающееся после выжимания сахарного сока, представляет собой легкий, рыхлый, хлопьевидный материал. Этот флоккулированный осадок сердцевины легко высушивается на воздухе и принимает влаж- 40 ность окружающей атмосферы. Его можно перерабатывать в различные предметы потребления или использовать в качестве топлива. В таблице приведены данные, связывающие 45 давление с количеством сока (%), выжатого из образцов сердцевины, отделенной от стебля сахарного тростника предлагаемым способом. Сердцевина, отделенная от коры, сжималась 50 в поршневом прессе с целью отделения сока от твердых частиц. В графе «Первое выжимание указано количество сахара (%), полученного из сырой сердцевины без добавления какого-либо количества воды. Данные в ко- 55 лонках «Первая промывка, «Вторая промывка и «Третья промывка были получены следующим образом. Сердцевину равномерно смачивали водой, вылсидали, пока она пропитается, а затем помещали в пресс. Жидкость, 60 находящаяся в сердцевине, выжималась при том же давлении, что и при первом выжимании. Поскольку в сахарной промышленности принято выражать количество добавленной метить, что при давлении, превышающем 100 фунт/кв. дюйм, полученный флоккулированный оеадок сердцевины содержал 1,1 - 2,7% сахара при одном выжимании н без последующей промывки водой. Эти цифры могут сравниться с данными, относящимися к обычным способам. Кроме того, данные таблицы показывают, что не пользуясь водой вообще, можно навлечь сахар нз сердцевины в количествах, равных или больших тех, которые получаются при существующих способах с использованием воды. Применяя меньшее количество воды по сравнению с существующими способами, можно фактически извлечь весь сахар нз сердцевины, полученной согласно предлагаемому способу. Из данных таблицы видно также, что согласно предлагаемому способу равное или большее количество сахара можно получить при значительно меньшем давлении по сравнению с обычной практикой размола. Это означает, что для производства сахарного сока потребуется менее громоздкое и дорогое оборудование. Следует отметить, что в обычном оборудовании для размола гидравлическое давление может достигать 550 г. Рабочий диапазон давления предлагаемого способа лежнт между 100 и 1000 фунт/кв. дюйм. В нределах указанного диапазона давлений из стеблей сахарного тростника можно получить количество сока, достаточное для дальнейщей экономичной обработки. Количество извлекаемого сока в процентах можно увеличить, если воспользоваться большим давлением, однако здесь нет необходимости в таких высоких давлениях, которые имеют место в обычной практике размалывания. В дополнение к тому, что используется менее громоздкое оборудование, сырая древесина после отделения от целого стержня и подачи в пресс для отжимания сока оказывает меньшее воздействие на механические узлы в отношении различного вида износа. Как показано на фиг. 1, сок из сердцевины отстаивается и фильтруется (позиция 30, после чего осветленный сок 31 выпаривают, кристаллизуют и сепарируют, получая кристаллический сахар 33.
В отличие от механического выжимания, сахар можно извлечь из сердцевины диффузионным путем, т. е. пропуская через сердцевину воду и извлекая сахар из воды, не пользуясь механнческим давлением. Так как эффективность диффузионного способа связана с величиной поверхности материала, действительно соприкасающегося с водой, то извлечение сока из сердцевины, когда только последняя подвергается воздействию воды, будет значительно более эффективным по сравнению с предпринимавшимися ранее попытками извлечения сахара из размолотых кусков целого стебля. При взаимодействии таких кусков с водой кора не пропускает ее к сердцевине. Кроме того, заражающие вещества, содержащиеся в коре, вымываются в воду. Удалив предварительно кору с сердцевины и
обрабатывая затем лишь последнюю в диффузионной ванне, можно добиться наиболее полного взаимодействия сердцевины с водой при меньшем отношеиии воды к твердым частицам, причем вместе с сахаром уносится меньшее количество заражающих веществ. Диффузионный способ оказывается здесь более производительным н экономичным и по другим причинам. Этот способ извлечения сахара
из древесины имеет значительные преимущества но сравнению с применявшимися ранее диффузионными способами обработки целого стебля. Кора составляет 20-25% всего стебля. Установлено, что после отделения коры от сердцевины в коре может содерлсаться 1 или общего количества сахара, находящегося в стебле. Находящийся в коре сахар, в основном, получается при разрушении отдельных
клеток сердцевины, из которых сок просачивается в кору. Этот сахар легко извлекается различными способами. Оказалось, что содержание сахара в правильно отделенной коре MOHiHO уменьшить до величины равной или
меньшей содержанию его в багассе, которое обычно составляет 2-40/0 от веса багассы. Извлечение сахара из коры представлено позицией 34, а сахарный сок - позицией 35. Сок, выжатый из коры, можно добавлять (позиция
36) к соку, выжатому нз сердцевины (позиция 29) или же он обрабатывается отдельно перед добавлением в сок 29. В некоторых случаях не представляется возмол ным выжимать сок из коры.
Иа фиг. 2 и 3 схематически показано устройство для переработки сахарного тростника в соответствии с предлагаемым способом. Целые стебли, например стебель 40, подаются с передней стороны устройства очищенными от
листьев и, желательно, промытыми. В качестве направляющих может использоваться устройство в виде воронки 41. Стебель сахарного тростника 40 сразу же захватывается приводными вальцами 42 и 44, которые являются
частью привода, н узлом направляющего вальца 45, показанным на фиг. 5. Узел 45 для того, чтобы удерживать стебель в определенном полол :ении и продвигать его вперед. Валец 42 имеет упругую поверхность и устанавливается на вращающем валу 46, приводимым зубчатой передачей или щкивом 47; вал 46 установить на опоры 48, которые могут скользить вверх и вниз по кронштейнам 49. Валец 44 имеет вогнутую новерхность 50, которая находится от вальца 42 на расстоянии, достаточном для того, чтобы между этими вальцами прошел стебель 40. Валец 44 устанавливается на вращающемся валу 51, который приводится зубчатой передачей или
щкивом 52. Валец 42 можно перемещать по отнощению к вальцу 44, обеспечивая прохождение стеблей и участков с узлами и внутренними утолщениями различного диаметра. Вальцы 42 и 44 удерживаются достаточно
небольшого пружинного устройства 53, благодаря чему поверхность вальца 42 может захватывать и проталкивать вперед стебель 40, в то время как вогнутая поверхность 50 направляет стебель и удерживает его в правильном положении. Благодаря упругой поверхности вальца 42 стебель лишь слегка сдавливается, и при этом не происходит разрушения клеток сердцевины. Вальцы 42 и 44 можно поменять местами, т. е. валец 42 может находиться внизу, а валец 44 наверху.
Целый стебель 40 с помощью узла 45 подается к первому участку обработки, который представляет собой вращающуюся щетку 55, выполненную в виде ирисовой диафрагмы. Стебель проходит через эту диафрагму. Вращающаяся щетка имеет проволочное полотно 56 или полотно, выполненное из какого-либо другого жесткого материала, например нейлона или др. Проволочки полотна 56 располагаются радиально по отнощению к продольной оси стебля сахарного тростника и вращаются в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения стебля. Поскольку полотно 56 вращается вокруг стебля и проскабливает его наружную поверхность, при движении стебля с него удаляется воск надкожицы. Так как полотно 56 захватывает воск в виде пыли или порошка, давление всасывания или дифференциальное давление воздухопровода 57 забирает этот воск из зоны полотна и подает его на извлечение и обработку. Полотно 56 может также удалять посторонние вещества, например кусочки цочвы, которые остались после промывки. Проволочки полотна 56 имеют такую длину и упругость, которые обеспечивают только удаление воска и пе позволяют полотну проникать в кору.
Полотно обладает достаточной гибкостью и вращается с большей скоростью, что обеспечивает удаление воска. Предполагается, что в предлагаемом изобретении для удаления воска могут использоваться и дрзгие устройства, например скребки, наравне с полотном 56.
Вторая вращающаяся щетка 59 имеет такую же конструкцию, что и щетка 55, и находится на некотором расстоянии от нее. Стебель попадает сюда, пройдя пару передаточных направляющих вальцов 60 и 61. Щетка 59 имеет полотно 62, проволочки которого несколько длиннее и менее упруги по сравнению с проволочками полотна 56. Полотно 62 соскабливает с поверхности стебля тонкий слой кожицы, прилегающий к более твердому сосудоволокнистому пучку волокон, образующих кору. Однако полотно не проникает в кору, и разрушения волокон не происходит.
Целый стебель 40 захватывается затем другим узлом 45, который передает его на участок разделения стебля, выполненный в виде неподвижного ножа или лезвия 63, установленного на пути движения стебля. Для разделения стебля вместо неподвижного ножа 63 можно пользоваться другими устройствами, например подвижной пилой. Каким бы устройством для разделения стебля ни пользоваться, нельзя оказывать значительное давление на сердцевину, находящуюся внутри стебля, так как при этом можно выжать большое количество сока. Необходимо, чтобы на этом участке обработки в сердцевине осталось как можно больше сока для извлечения его на соответствующем участке обработки.
После того как стебель, теперь уже разде0ленный на две части., выходит из участка разделения, он попадает ца следующий участок, где эти части отделяются друг от друга и перемещаются вперед с помощью двух отделяющих дисков 65 и 66, показанных на фиг. 6.
5 Упомянутые половины стебля 40 отделяются друг от друга поверхностями дисков 65 и 66, образоваиными усеченными коническими поверхностями, обращенными друг к другу своими боковыми поверхностями. Эти половины
0 стебля 40 показаны в поперечном сечении на фиг. 6 и обозначены позициями 40а, 406. Усеченные конические новерхности дисков 65 и 66 служат для того, чтобы захватывать половину стебля с той стороны, где находится кора,
5 а не сердцевина - мягкая внутренняя часть этой половины. Так как кора представляется твердой и жесткой по сравнению с сердцевиной, то давление, если таковое прикладывается к сердцевине, оказывается небольшим; сле0довательно сок при этом не выжимается. Для отделения половин стебля вместе с одним из дисков 65 или 66 может использоваться цилиндрический диск.
Половины стебля 40а и 406 покидают отде5ляющие диски 65 и 66 и подаются к следующему участку, где находится элемент 70, служащий для установки этих половин в правильное положение. Этот элемент скручивает обе половины 40а и 406 на одиу четверть вит0ка, благодаря чему поверхность сердцевины располагается в нижнем положении, а нарулсная изогнутая часть с корой поворачивается вверх. Выравнивающий элемент 70 представляет собой тонкую вертикальную пластинку
5 71, имеющую гребень 72, который переходит в горизонтальный выступ 73. Половины стебля попадают на вертикальную часть пластинки 71, скользят по ней и когда достигают горизонтального выступа 73, то уже находятся в
0 нужном положении.
Следующий участок состоит из двух выравнивающих дисков 75 и 76, которые направляют половины стеблей и подготавливают их к дальнейшей обработке. Диск 75 может иметь ровную цилиндрическую поверхность, которая прижимается к коре, в то время как диск 76 может быть образован упругой поверхностью, накаченной воздухом. Эти диски в какой-то мере распрямляют кору и еще больще раскрывают половииы стебля, для того чтобы как можно полнее обнажить сердцевину; однако цри этом еще не прикладывается значительное давление, которое может обеспечить сильное выжимание сока из сердцевины. Кроме того, диски 75 и 76 служат для перемещения полО вин 40а и 406 к следующему участку, причем продвижение половин стебля вперед должно выполняться здесь с усилием. Какие силы действуют при раскрытии стебля и подготовке к отделению коры от сердцевины Целый стебель проталкивается вперед в продольном направлении направляющим устройством, которое прикладывает к нему определенное радиальное давление, практически не передающееся на сердцевину. К коре прикладываются наружные продольные усилия. Например, вальцы 42 и 44 прикладывают к стеблю скорее тангенциальное, чем радиальное усилие. Целый стебель разделяется определенным усилием резки, поскольку для обнажения наполненной соком сердцевины необходимо разрезать кору. Силы разделения или резки прикладываются к коре, оказывая по возможности малое давление на сердцевину. Разрезание следует выполнять вдоль коры, так как сосудосодержащие волокна располагаются в продольном направлении, и при этом потребуется минимальное ее перемещение. Затем кора проталкивается в направлении, перпендикулярном ее перемещению, и поворачивается или скручивается на одну четверть витка таким образом, что соответствующие края обеих разрезанных половин поворачиваются в противоположных направлениях, благодаря чему обнаженная сердцевина обеих половин разворачивается в одном и том же направлении. Силы, которые заставляют половины стержня поворачиваться таким образом, прикладываются к коре. Кроме того, кора раскрывается, или спрямляется, для того чтобы наиболее полно обнажить сердцевину и ориентировать кору относительно сердцевины таким образом, чтобы их можно было отделить друг от друга. Эта онерация обработки стебля выполняется без выжимания значительного количества сока из сердцевины. На следующем участке половины стебля захватываются узлом 80, где происходит отделение сердцевины от коры. Узел 80 состоит из верхнего регулирующего или поддерживающего вальца 81, который имеет плоскую цилиндрическую поверхность, прижимающуюся к верхней части коры, и нижнего вальца 82, выполненного в виде щетки. Полотно 83 щеточного вальца 82 при своем вращении оказывается на пути перемещения половин стеблей. Вращение полотна 83 может происходить по и против часовой стрелки в отнощении фиг. 2; однако, как выяснилось, предпочтительным является вращение по часовой стрелке. Цолотно 83 может быть выполнено из проволоки или какого-либо другого подходящего материала соответствующей длины, с помощью которого можно было бы осторожно соскребать сердцевину с внутренней стороны коры. Для наиболее эффективного удаления сердцевина должна захватываться передней частью полотна 83. Контакт полотна с корой осуществляется в тангенциально ; направлении. В направлении, перпендикулярном перемещению коры, к сердцевине прикладывается небольщое сжимающее усилие или его нет вовсе. Это предотвращает или существенно ограничивает выжимание сока из сердцевины. Предполагается, что в соответствии с предлагаемым изобретением для отделения сердцевины от коры вместо узла 80 использоваться какое-либо другое устройство. Операция, при которой сердцевина отделяется от коры, состоит в непрерывном перемещении коры до той точки, за которой сердцевина уже не может двигаться, причем действительное разделение осуществляется механическим путем; например, щетки могут двигаться в направлении, противополол ном направлению движения коры. Щетки зацепляют сердцевину, а затем отводят ее от коры, а не прижимают к ней. Поскольку для того чтобы отделить или оторвать сердцевину от коры, необходимо нриложить какое-то давление, возможно, что некоторые клетки сердцевины разрущатся и из них вытечет сок; однако благодаря перемещению механического устройства относительно сердцевины, а следовательно, движению сердцевины от коры, больщая часть выжатого сока, если не весь сок, будет захватываться приближающейся частью сердцевины и уноситься ей; в саму кору будет попадать очень небольщое количество сока, если он вообще будет попадать туда. Следующий участок 86 находится на некотором расстоянии от узла 80 для отделения сердцевины от коры и состоит из регулирующего вальца 87 и нижнего щеточного вальца 88, подобного щеточному вальцу 82; однако проволочки полотна 89 несколько жестче и короче по сравнению с полотном 83, что обеспечивает практически полное отделение сердцевины от коры. Скорость вращения щеток также может быть другой, благодаря чему будут прикладываться другие усилия для отделения сердцевины. При необходимости можно пользоваться дополнительными узлами 80 и 86, которые служат для удаления прилипщей сердцевины. Между узлами 80 и 86 установлены передающие вальцы 91 и 92, которые служат для направления половин стебля. Сердцевина, удаленная с внутренней поверхности коры, содержит большую часть сахара, находящегося в сахарном тростнике. Для того чтобы снять сердцевину со щеток 82 и 89, через каналы 94 и 95 можно продувать какую-либо среду, например, воздух, отрегулировав продувку таким образом, чтобы сердцевина удалялась со щеток и поступала на транспортеры 96 и 97 для дальнейшей обработки. Транспортеры 96 и 97 направляются вниз от щеток 83 и 89 к подходят к той точке, где помещаются два скребка 99 и 100, снимающие сердцевину с транспортеров, после чего она попадает на два длинных вальца 102 и 103, которые прижимаются друг к другу. Каждый такой валец приводится в движение таким образом, что, сходя с транспортеров 96 Действие вальцов 102 и 103 приводит к выделению сока из ссрдцсвинь;, когда она проходит через них и попадает на транспортер 104, который перемещает флоккулкрованный осадок сердцевины для последующей обработки. Выжатый сок остается в верхней части вращающихся вальцов в V-образном желобе, образованном верхними прилегающими поверхностями вальцов, ц по соответствующим каналам, например каналу 106, собирается с верхней части упомянутых вальцов для дальнейщей обработки. Вальцы 102 и 103 (фиг. 2), предназначенные для выжимания сока из сердцевины, можно заменить каким-либо другим устройством для выжимания сока; например, можно воспользоваться прессом поршневого типа. На фиг. 4 показан шнековый пресс 110 непрерывного действия, куда сердцевина подается транспортерами 96 и 97 через бункер 111. Флоккулированный осадок сердцевины выпускается через отверстие 112, а сок удаляется через отверстие 113. Возможно также отделять сок от сердцевины в центробежном сепараторе или диффузионном аппарате. Значительным преимуществом предлагаемого изобретения является то обстоятельство, что сок из сердцевины можно извлекать различными способами. Предлагаемое устройство для извлечения сока из сердцевины уже с точки зрения начальных затрат значительно отличается от массивного оборудования для размалывания, которое используется в настоящее время для получения жидкого сока из целого стебля. После удаления сока в сердцевине остается немного влаги, которая быстро высушивается на воздухе. Полученная сердцевина практически не имеет примесей или посторонних веществ. Ее можно использовать для изготовления альфа-целлюлозы для искусственного щелка, в производстве взрывчатых веществ и активного поглощающего угля для обесцвечивающих реагентов. Высокая поглощающая способность такой сердцевины делает ее носителем многих веществ. Она является также подходящим сырьем для фурфурола. Хотя сердцевина сахарного тростника уже использовалась прежде, однако сначала приходилось отделять ее от размолотых частей коры багассы, и даже после этого она содержала много вредных веществ. Сердцевина, полученная в соответствии с предлагаемым способом и устройством, относительно свободна от вредных веществ. Из коры, отделенной от сердцевины половин 40а и 406, сок удаляется с помощью отжимающего устройства или двух вращающихся нажимных вальцов 120 и 121. В некоторых случаях, в зависимости от твердости коры, этого может оказаться достаточно для удаления из коры основного количества сока. В дополнение к одной паре вальцов 120 и 121 можно воспользоваться устройством для увлалшения коры, например разбрызгивающими соплами 123 и 124. Второе отжимающее устройство или пара вращающихся нажимных вальцов 125 и 126 производят сильную отжимку коры, удаляя добавочную воду вместе с оставшимся сахаром. Сок, выжатый из коры, может собираться соответствующим устройством, например, всасывающими трубами 128 и 129, хотя для этой цели можно воспользоваться простым лотком. Сок коры можно обрабатывать отдельно, так как он содержит больще вредных веществ, чем сок сердцевины, или же его можно добавлять непосредственно в сок сердцевины, собираемый каналом 106. Половины стебля 40а и 406, носле того как пз них выжат сок, называют корковыми полосами. Их можно обрабатывать самыми различными способами, собирать и хранить, поскольку они быстро сохнут на воздухе и не требуют специальной сущки. Для таких полос не существует проблемы утилизации. Например, они хорощо горят, в то время как багасса при существующих способах переработки сахарного тростника получается в виде сырого остатка, и ее приходится сжигать в специальных печах. Производство корковых полос вместо багассы является значительным преимуществом предлагаемого изобретения. Иногда приходится перерабатывать багассу, с тем чтобы отделить сердцевину от размолотых волокон. Предлагаемый способ и устройство обеспечивают получение относительно неразрушенных волокон в форме корковых полос, которые уже отделены от сердцевины. Более того, сердцевина, получаемая в соответствии с предлагаемым способом, содержит меньшее количество вредных веществ по сравнению с сердцевиной, получаемой сзществующими способами. Один из вариантов устройства для переработки сахарного тростника в соответствии с предлагаемым способом показан на фиг. 8 и 9 (позиция 140}. Ряд технологических участков, на которых выполняются различные операции, располагаются, в основном, в продольном направлении. Стебли последовательно подаются в устройство 140, и каждый стебель проходит через него, соверщая непрерывное движение с высокой скоростью. Поскольку каждый стебель 142 проходит через устройство, он разделяется на основные части, а именно: воск, кожицу, включая имеющиеся на ней нарул ные волокна, сердцевину с больщей частью содержащегося в ней сока и волокно коры. Эти части можно в дальнейщем переработать для полной утилизации всех продуктов стебля сахарного тростника, о чем говорилось выше. Целый стебель сахарного тростника 142 подается с передней стороны устройства 140 предварительно очищенным от листьев и промытым. В качестве направляющей для стебля 142 может служить устройство в виде воронки 144. Стебель 142 сразу захватывается первой парой вальцов 146 и 148, имеющих привод. Нижний валец 146 имеет вогнутый окруя ной
15
поверхность, напоминающую автомобильную покрышку. Вальцы 146 н 148 направляют стебель и проталкивают его вперед. Вторая пара вальцов 150 и 152 и третья пара 154 и 156 имеют такую же конструкцию, что и первая пара 146 и 148; подобно первой паре онн служат для направления н быстрого перемещения стебля в устройстве 140.
Целый стебель сахарного тростника 142 подается на первый участок обработки 158, где удаляется наружный воск или воск надкожицы. Этот участок состоит из узла для удаления со стебля воска 160, подробно показанного на фиг. 10 и 11. Этот узел состоит из рамы 162 коробчатой формы со швеллерами 164, образующими открытые стороны коробки. В продольном направлении по отношению к устройству 140 располагается ряд пластин 166, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга, т. е. в направлении движения стебля 142. Эти пластины удерживаются распорными и направляющими элементами 170, которые находятся в щвеллерах 164 и проходят в пазы 172, сделанные в углах пластин 166. Каждая пластина 166 имеет в центре больщое отверстие 176, в котором подвешивается плоское кольцо 178, наружный диаметр которого несколько меньше диаметра отверстия 176. Гибкие элементы, например спиральные пружины 180, располагаются по окружности между кольцом 178 и пластиной 166, образуя опору в виде подушки для кольца, благодаря чему последнее может перемещаться перпендикулярно направлению движения стебля 142, а кроме того, имеет универсальное перемещение относительно направления движения стебля.
К каждому кольцу 178 крепится несколько гибких элементов, выполненных из жесткого и гибкого, например, пружинного материала; это зубцы 184 V-образной формы. Передний конец 186 каждого зубца 184 проходит по наружной поверхности кольца 178 и прикрепляется к нему сваркой или каким-либо съемным креплением. Несколько зубцов 184 проходит через соответствующее кольцо 178 и отгибается назад, образуя конус. Целый стебель 142 проходит с высокой скоростью через устройство 140 и попадает в пространство между этими зубцами. Задние концы 188 зубцов 184 располагаются в основном перпендикулярно направлению движения стебля и образуют отверстие или ирисовую диафрагму, которая благодаря материалу, из которого изготовлены зубцы 184, и V-образиой их форме автоматически регулируется в зависимости от размера проходящего через нее стебля. Задни.й край каждого конца 188 зубцов 184 изогнут и заточен, благодаря чему образуется зачищающая или соскабливающая поверхность, непосредственно соприкасающаяся с наружной поверхностью проходящего стебля.
16
перекрывают друг друга по длине. Поскольку между отдельными кольцами 178 узла 160 относительное радиальное положение зубцов 184 различных колец 178 может регулироваться в пределах нескольких градусов, эти зубцы, накладываясь друг на друга, заходят один за другой в радиальном направлении, располагаясь в смещенном или шахматном порядке, что показано на позиции 190. Благодаря этому при движении стебля через узел 160 вся его поверхность будет захватываться и проскабливаться отдельными острыми краями зубцов. Необходимо пользоваться достаточно большим количеством колец 178 с зубцами 184, чтобы обеспечить равномерное соскабливание и удаление значительного количества воска надкожицы.
Узел 160 помещается в корпусе 194. Воск надкожицы в виде пыли или порошка удаляется из узла 160 через его открытые стороны и остается в корпусе, откуда его можно удалить продувкой воздухом по трубопроводу 196, а затем собрать для дальнейшей обработки.
Следующий участок 200, на котором обрабатывается движущийся стебель, представляет собой узел для соскабливания 202 практически той же конструкции, что и узел 160. На Зчастке 200 удаляются колсицы и волокна, прилипшие к наружной поверхности стебля, возможно, наряду с некоторым дополнительным количеством воска. Узлы 160 и 202 отличаются друг от друга зубцами и нормальным размером ирисовой диафрагмы. Отдельные зубцы 184 узла 160 несколько более гибки по сравнению с зубцами узла 202, а диаметр ирисовой диафрагмы, образованной зубцами 184 узла 160 несколько больше диаметра ирисовой диафрагмы узла 202. Узел 202 помещается в корпусе 206, где собирается кожица и другие материалы, удаленные со стебля. Они удаляются воздушной продувкой по трубопроводу 208 и собираются для дальнейшей обработки. На участке 158 со стебля удаляется и собирается максимально возмол ное количество воска надкожицы. Однако на этом участке какие-либо другие материалы, находящиеся на наружной поверхности стебля, не удаляются в количестве, превышающем необходимое. Ноэтому характеристики зубцов 184 узла 160 определяются, исходя из этого условия. С другой стороны, на участке 200 со стебля удаляется весь оставшийся материал, т. е. кожица, которая не имеет отношения к твердым волокнам коры, и происходит очистка от грязи и органических остатков наружной поверхности стебля без какого-либо поврел дения волокон коры. Это следует иметь в виду, выбирая характеристики зубцов 184 узла 202.
Целый стерл ень 142 с очищенной наружной поверхностью продвигается вальцами 154 и 156 к третьему участку, который представляет собой узел щарнирного разделителя 212 (фиг. 12 и 13). Этот узел предназначен для разделения или разрезания целого стержня 142 на две продольные половины. Узел 212 состоит из узла 216 верхнего гибкого плеча и узла 218 нижнего гибкого плеча, причем эти оба узла практически идентичны. Верхний узел 216 имеет передние рычаги 220 и 222 и задние рычаги 232 и 234. Рычаги этих узлов соединены в виде параллелограмма. Каждый рычаг узлов 216 и 218 связан с верхним ползуном 236 и нижним ползуном 238. Передние рычаги 220 и 222 верхнего узла 216 и передний ползун 236 шарнирно связаны с неподвижной поперечиной 240 устройства 140 болтом 242. В передней части верхнего ползуна 236 имеется прорезь 244, в которую проходит болт 242, благодаря чему ползун 236 может перемещаться вперед по отношению к полол ению, показанному на фиг. 12, а также поворачиваться вокруг упомянутого болта. Подобным же образом передние рычаги 228 и 230 нижнего узла 218 и нижний ползун 238 шарнирно связаны с другой неподвижной крестовиной 246 устройства 140 болтом 248. Задние рычаги 224 и 226 и верхний ползун 236 шарнирно связаны задним болтом 250; подобным же образом, задние рычаги 232 и 234 и нижний ползун 238 шарнирно связаны нижним задним болтом (не показан). Задний болт 250 и соответствующий нижний задний болт перемещаются вместе по направлению к болтам 242 и 248, когда ползуны 236 и 238 движутся вперед; кроме того, упомянутые болты могут поворачиваться по дуге вокруг болтов 242 и 248. Передний рычаг 220 и задний рычаг 224 верхнего узла 216 шарнирно связаны вертикальным валом 254, который проходит вниз и соединяет шарнирно передний рычаг .225 и задний рычаг 252 нижнего узла 218 относительно общей оси. Подобным же образом передний рычаг 222 и задний рычаг 225 шарнирно связаны вертикальным валом 256, который проходит вниз и соединяет шарнирно передний рычаг 230 и задний рычаг 234 относительно общей оси, которая располагается перпендикулярно направлению перемещения стебля 142 напротив вала 254. На вал 254 насаживается направляющий барабан 260, а на вал 256 - направляющий барабан 262. При необходимости устанавливаются прокладки 263. Между валами 254 и 255 устанавливаются верхняя пружина 264 и нижняя пружина 266, притягивающие упомянутые валы друг к другу. Между верхним ползуном 255 и нижним ползуном 238 вертикально установлен разделяющий нож 270, который болтами 272 крепится к держателям 274, прикрепленным к соответствующим ползунам. Нож 270 помещается в нижней части барабанов 250 и 252 и в середине между ними. Шарнирное устройство узла для разрезания обеспечивает прохождение скрученных и искривленных стеблей сахарного тростника и разделение их на две равные продольные части независимо от твердости вмятин или перегибов стебля. При работе этого узла движущийся стебель зацепляется барабанами 250 и 252, и, в зависимости от перекручиваний и изгибов, весь узел 212 поворачивается тем или иным образом вокруг вертикальных осей болтов 242 и 248. Стебель раздвигает барабаны 260 и 252, противодействуя усилиям пружин 254 и 255. Благодаря этому раздвигающему усилию ползуны 255 и 255 перемещаются вперед, поскольку узлы верхнего и нижнего плеча действуют как ножницы; однако нож 270 всегда будет оставаться в центре между барабанами независимо от диаметра стебля и степени его изгиба. Более того, шарнирное устройство узла разделения 212 оказывает некоторое сопротивление движущемуся стеблю. На следующем участке обработки 275 две половины стебля сахарного тростника 278 и 280 отделяются друг от друга и поворачиваются с помощью узла для поворота половин стебля 252; здесь обе половины стебля 275 и 280 закручиваются на одну четверть витка таким образом, что сердцевина или внутренние части располагаются в нижнем положении, а наружные части - с корой поворачиваются вверх. Узел 252 состоит из двух направляющих вальцов 255 и 255, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга и могут свободно вращаться вокруг своих вертикальных осей. Половины стебля 275 и 250 поступают в пространство между этими вальцами. Сразу же за вальцами 255 и 255 помещается поворачивающий элемент 290, который образован тонкой вертикальной пластинкой 292, находящейся на пути движения половин 275 и 250. Противоположные стороны пластинки 292 постепенно закругляются и переходят в горизонтальный выступ 294. Половины стебля попадают на боковые стороны вертикальной пластинки 292, скользят по ним и, когда они достигают горизонтального выступа 294, оказываются в нужном положении. В задней части поворачивающего элемента 290 половины стебля 275 и 250 подхватываются двумя вальцами 295 и 500, которые направляют и перемещают их относительно устройства. Следующий участок 502, на котором обрабатываются половины стеблей, представляет собой узел для извлечения сердцевины 504, где сердцевина отделяется от коры стебля. При этом в сердцевине остается значительное количество сока и не нарушается действительное натяжение и относительное расположение волокон коры. Узел 504 (фиг. 14) для извлечения сердцевины состоит из направляющей воронки 505, через которую половины стебля 275 и 250 поступают в этот узел. Детали узла 504 помещаются в корпусе 505, который помимо своих обычных функций служит в качестве резервуара для сердцевины, отделяющейся от коры. Сразу же за направляющей воронкой 505 в корпусе 505 помещается площадка 310 с изогпутым основанием 5/2, которое проходит к тановлена в корпусе 308 таким образом, что ее можно перемещать вертикально no.V OTHOV шению к движущимся половинам стебля. Это вертикальное перемещение осуществляется с помощью стержня 314, который прикреплен к площадке 310 и выступает вертикально над корпусом 308. Стержень 5/ охватывает нижияя втулка 316, прикрепленная к площадке 310. Верхняя втулка 318 крепится к корпусу 308, и в ией скользит верхняя часть стержия 314, выступающая иад корпусом. Между верхней втулкой 318 и нижней втулкой 316 помещается нажимная пружина 320, опирающаяся на щайбы 322 и удерживающая эти втулки на оиределепиом расстоянии друг от друга. Эта пружина одета на стержень 314. Верхняя нажимная пружина 324 одета на верхнюю втулку 318 и упирается в корпус (позииия 326. На самую верхнюю часть стержня 314 навинчивается колпачок 328, что обеспечивает перемещение стержня. Площадка 310 имеет боковые вертикальные стенки 330, расстояние между которыми обеспечивает прохождение половин стебля и которые служат в качестве направляющих для этих половин. Над основанием 312 площадки 314 в корпусе помещается верхняя направляющая 334, имеющая поверхность 335, идущую вниз от направляющей воронки 306. Тыльная часть верхней направляющей 334 снабжается элементом 336, охватывающим стебель. Этот элемент Б передней своей части имеет коническое расщирение 338 и полукруглое поперечное сечение, благодаря чему он охватывает одну из половин стебля. Внутренняя поверхность этого элемента имеет одинаковый с наружным размер половин стебля (см. фиг. 14). На верхней направляющей 334 рядом друг с другом устанавливается два таких охватывающих элемента 336, в которые попадают половины стебля 278 и 280. На одной линии с каждым охватывающим элементом 336 устанавливается второй охватывающий элемент 340, который имеет поперечное сечение и размеры, аналогичные элементу 336, как показано на фиг. 14. Второй охватывающий элемент 340 крепится к стержню 342, который, в свою очередь, имеет регулируемое Соединение с корпусом 304 посредством винтов 344 с гайками 345. Под каждым охватывающим элементом стебля 336 и вторым охватывающил элементом 340 помещается диск 350 для извлечения сердцевины; этот диск крепится на оси 352, связанной с приводом и расположенной перпендикулярно направлению движения половин стебля. Диск 350 вращается на упомянутой оси с больщой скоростью и снабжается несколькими ножами 354, которые располагаются радиально на равных расстояниях друг от друга по периферии диска. Верхние кромки 555 этих ножей имеют примерно ту же конфигурацию, что и внутренние поверхности охватывающего элемента 336 и второго охватьша.Ю1дег,0:элемента 340. Диск 350 установлен таким образом, что при его вращении ножи 354 нроходят через элементы 336 и 340. Диск 350 вращается в направлении, показанном стрелкой А на фиг. 14, и его иожи проходят касательно к верхней поверхности элементов 336 и 340, двигаясь навстречу приближающимся половинам стеблей. Можно пользоваться ножами различной конструкции. Показанная конструкция приведена в качестве примера. Диск 350 располагается таким образом, чтобы между ним и внутренними изогнутыми поверхностями элементов 336 и 340 оставалось какое-то пространство, обозначенное буквой В на фиг. 15. В этом пространстве движется кора стебля, с которой ножи 354 не соприкасаются. Эти ножи захватывают движущуюся на них сердцевину и осторожно отрывают ее от коры. Величина промежутка В может изменяться путем вращения гаек 345, вследствие чего изменяется пололсение стержня 342 по отнощению к диску 350. Промежуток В будет определять толщину коры, прощедшей диск 350. Направляющая 358 принимает корковые полосы в задней части узла и подобно элементам 336 и 340 также имеет полук 5углое поперечное сечение. Под изогнутым основанием 312 площадки 310 находится сборная пластина 360, которая проходит вниз между передней стенкой 362 и боковыми стенками 364 площадки 310. На боковых стенках 364 помещаются направляющие 366 для вертикального перемещения площадки 310. При вращении диска 350 с больщой скоростью сердцевина, очищенная от коры, проталкивается ножами вперед и отбрасывается на сборную пластину 360, а затем попадает в сборник. В этой сердцевине содержится основная часть сока сахарного тростника. Нижний наклон поверхности 335 верхней направляющей 336 и достаточное продольное удаление от самых верхних кромок ножей необходимы для уменьщения давления, оказываемого на кору, которое может привести к продольному разрыву или поперечному излому коры, в результате чего будет нарущепа непрерывная работа устройства. Эти же условия способствуют уменьщению наращивания сердцевины, зацепляемой вращающимися ножами 354, и исключают обратное давление сердцевины. Автоматическое вертикальное перемещение площадки 310 обеспечивает пепрерывное поджимание половин стеблей вверх и необходимую установку их относительно ножей 354, благодаря чему кора будет точно проходить в промежуток В, не соприкасаясь с ножами 354. Выходя из узла 304, кора собирается и транспортируется для .дальнейшей обработки, во время которой из нее выжимается сахарный сок. Кора, имеющая вид изогнутой полосы, поступает из узла 304 на следующий участок обработки, который представляет собой устройся находяилийся в ней сок. Устройство 372 состоит из первой пары вальцов 376 и 575, которые вращаются на горизонтальных валах 380 и 382. Эти вальцы сдавлнвают и выпрямляют кору, выжимая из нее сок. Затем кора проходит через разбрызгиватель с соплами 384, распыляющими воду из трубы 386 на движущуюся кору. Влажные полосы коры проходят вторую пару вальцов 388 н 390, которые крепятся на валах 391 и 392; здесь добавочная влага выжимается из коры вместе с сахаром, который может с помощью этой влаги выделяться из коры. За вальцами 388 и 390 находится последняя пара выжимающих вальцов 394 и 396. Жидкость, выжатая из коры парами вальцов 376, и 378, 388 и 390, 394 и 396, собирается и транспортируется для дальнейщей обработки с целью получения сахара. Вместо выжимания кору можно обрабатывать диффузионным способом, при котором вода течет по коре и проходит через нее, растворяя сахар, после чего сахар извлекают из воды. Валы 380 и 391 верхних вальцов 376 и 585 с помощью блоков подшипников 400 крепятся к стержню 402, который болтами 404 и 406 соединен с боковым элементом 410. Гайки 412 можно регулировать, изменяя величину усилия, которое прикладывается плоской пружиной 414 в нижнем направлении к противоположным концам стерл ня 402. Усилие, создаваемое пружиной 414, обеспечивает давление, необходимое для сжатия коры. Нижнее перемещение вальцов 376 и 388 ограничивается стопорными болтами 416, которые обеспечивают необходимый зазор между показанными парами вальцов, благодаря чему волокно коры не повреждается. Нижние валы 382 и 392 снабжены приводом, обеспечивающим перемещение коры в устройстве. Скребковый нож 418 удаляет влагу с поверхности вальца 378, такие же дополнительные ножи могут использоваться там, где это необходимо. За устройством для выжимания 572 может находиться последний участок обработки коры 420, где выполняется химическая обработка коры, предохраняющая ее от повреждений и защищающая от огня. Этот участок может иметь устройство 422 для нанесения необходимого вещества лотком 424, находящимся над полосами коры. Лоток имеет перфорированное вибрирующее днище, и в нем находится материал для обработки, например бура в виде порошка или др. Вибрирующее сито 430 под лотком 424 обеспечивает равномерное распределение обрабатывающего материала по поверхности коры. Лоток 424 и сито 430 помещаются в корпусе 432, через который проходит кора. В воронкообразном днище корпуса собирается излищек обрабатывающего материала. Вибраторы 436 можно установить на корпусе 432, для того чтобы обеспечить колебательное движение днища лотка 426 и сита 430. Пара вальцов 440 и 442 номогает перемещению полос коры и обеспечивает непрерывпость движения ее от участка химической ооработки 420. После этого кору собирают для дальнейщей обработки. Обрабатывающий материал можно наносить на полосу в виде жидкости, а не порошка, например, распыляя материал по поверхности коры или погружая кору в жидкость. Способ переработки сахарного тростинка на описанном выще варианте устройства, показанном на фиг. 8-17, включает в себя первую технологическую операцию, при KOTOpoii происходит удаление и сбор воска с наружной поверхности целого стебля, а также удаление остатков и других посторонних веществ, прнлипших к наружной поверхности стебля. Это вынолняется, например, при прохождении целого стебля через прорезь или отверстие определенного размера, которое должно быть саморегулируемым, для того чтобы при прохождении стебля с него можно было удалить большую часть воска, не удаляя или не разрушая значительную часть кожицы или коры. Следующая технологическая операция состоит в удалении и сборе кожицы, что достигается при прохождении целого стержня, с которого удален воск, через прорезь или отверстие оиределенного размера, которое также быть саморегулируемым, для того чтобы было отделнть колчицу от коры, при этом обнал аются плотные и крепкие волокна коры. После этого целый стебель разделяется в продольном нанравлении, т. е. по длине, на две половины, которые имеют в основном полукруглое поперечное сечение. Затем половины стебля разворачиваются такил образом, что их плоские стороны, на которых находится вскрытая сердцевина, оказываются в полол ении. Затем кора и сердцевина разделяются, причем сначала кору выпрямляют с помощью быстровращающихся ножей, которые захватывают сердцевину и отрывают ее от коры, без зацепления или разрушения волокон коры. правильно направлять и поддерживать половины стеблей, проходящие к . Половины стебля взаимодействуют с под совместным влиянием трех сил: 1) силы, перемещающей стебель в горизонтальном направлении навстречу к 2) силы, создаваемой неподвил-сной направляющей, которая загибает передний конец движущейся половины стебля вниз, устанавливая его касательно по отношению к ножам; поскольку половина стебля обладает жесткостью в продольном направлении, то при подходе к ножу она осается в основном в горизонтальном полол еии; 3) усилия прулчины, прикладываемого к половине стебля. Пружина подлчимает полоину стебля кверху, располагая ее касательно о отиошению к ножа-м; при этом передняя асть предохраняет от ударов. Выгодее всего сделать так, чтобы вращение роисходило навстречу подаваемой сердцевие.
23
Сердцевина, в которой содержится большая часть сока, собирается с ножей и направляется на дальнейшую переработку. Все описанные выше операции не изменяли первоначальную, естественную, форму коры, т. е. волокна коры не перемещались значительно относительно друг друга. Например, отделение сердцевины от коры выполиялось таким образом, что кора оставалась согнутой. То, что стебель оставался в естественном изогнутом положении, давало возможность регулировать разделение его на части, особенно отделение сердцевины и коры, не вызывая отделения сока от сердцевины. После этого полосы коры выпрямляют и прессуют, пропуская их через первый ряд вальцов, где кора изменяет форму, и из нее выжимается сок. Затем к полосам добавляется регулируемое количество воды, и их снова отжимают, извлекая оставшийся сахар. Кору можно также обрабатывать диффузионным способом. Наконец, кору обрабатывают химически, для того чтобы предотвратить ее повреждение, высушивают и складируют.
Способ и устройство в соответствии с предлагаемым изобретением отличаются от обычных способов, при которых стебли сахарного тростника перевозят с поля на завод для получения сока из них вскоре после резки. Устройство в соответствии с предлагаемым способом может использоваться рядом с плантацией на сортировочных складах, благодаря чему можно перерабатывать небольшие партии только что срезанного тростника. Относительно небольшие размеры и дешевизна устройства позволяют использовать большое количество сортировочных складов, что выгодно по сравнению с обычным устройством, где один завод занимает значительную площадь. Тростник срезается и сразу доставляется на склад, где сердцевина отделяется от коры. Сердцевину, еще содержащую натуральный сок, можно обработать щелочным раствором, например известковым молоком, чтобы нейтрализовать естественную кислотность сока. Затем сердцевину можно перевезти на завод для последующего удаления нейтрализованного сока, после чего этот сок можно рафинировать в сахарные продукты. Если необходимо, сок отделить от сердцевины на складе, и тогда останется только отвезти его на очистительный завод. Это будет значительно экономичней по сравнению с транспортировкой целых стеблей сахарного тростника. Можно хранить сердцевину с находящимся в ней соком или сырой сок, извлеченный из сердцевины.
Относительно небольщие размеры устройства позволяют прицеплять его к неподвижной уборочной машине для сахарного тростника или выполнять его за одно целое с этой мащиной. В этом случае предлагаемое устройство можно установить на соответствующую транспортную платформу за обычной мащиной для уборки сахарного тростника, в результате чего эта мащина вместе с предлага207165
24
емым устройством будет перемещаться но плантации,va стебли сахарного тростника - перерабатываться в различные продукты потребления, описанные выше. Такая система схематически изображена на фиг. 18, где обычная машина для уборки сахарного тростника 444 срезает растущий сахарный тростник 445, который сразу же подается в предлагаемое устройство 446, установленное на подвижной платформе 447. Сухие продукты можно ссыпать в мешки или укладывать в кипы, а сырую сердцевину или сок можно помещать в контейнеры 448, которые после заполнения могут отправляться для последующей
переработки. Такая система, возможная при использовании предлагаемого устройства, позволяет отказаться от большого количества различного оборудования и уменьшает расходы на складывание и погрузку стеблей сахарного тростника на плантации после того как оии срезаны и на дальнейшую обработку целых стеблей на заводе.
Исходя из существующей практики обработки сахарного тростника пытались культивировать сорт с мягкой корой и минимальным количеством воска. Предлагаемый способ и устройство подходят для обработки сахарного тростника почти любого сорта, даже если он имеет очень жесткую кору; более того, значительное содержание воска в некоторых сортах следует рассматривать как преимущество, поскольку воск сахарного тростника представляет собой ценный продукт. Предлагаемый способ и устройство можно
успешно использовать совместно с существующим очистительным оборудованием. Поскольку полученный сок содержит меньшее количество вредных веществ и имеет высокую плотность по Бриксу, процесс производства
сахара значительно соверщенствуется. Выше указывалось, что стебель сахарного тростника перерабатывается на пять первичных частей: воск, кожицу, волокна коры, флоккулированный осадок сердцевины и сок. Багасса
здесь не получается, и это следует считать наиболее важным усовершенствованием по сравнению с существующими способами.
Предмет изобретения
1.Способ переработки стеблей сахарного тростника, включающий извлечение сока, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сока и получения новых продуктов,
производят отделенне и сбор наполненной соком сердцевины стебля без смешивания сердцевины с другими частями стебля.
2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, перед отделением сердцевины от корн и извлечением сока из сердцевины, удаляют воск и кожицу с наружной поверхности целого стебля.
данному пути, в различных точках этого пути, со сбором в этих точках соответствующих частей стебля.
4.Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что стебель разделяют на отдельные части при непрерывном его движении до тех пор, пока он не будет разделен на отдельные составляющие части, причем первая операция состоит в удалении наружного воска с целого стебля, вторая - в разделении коры и сердцевины, а третья - в извлечении сока, находящегося в сердцевине.
5.Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанные операции производят одновременно над несколькими стеблями с раздельным сбором воска, коры, сердцевины и сока от этих стеблей.
6.Способ по и. 4, отличающийся тем, что перед отделением сердцевины от коры производят разрезание коры в продольном направлении,.«.й
7.Способ по п. 6, отличающийся тем, что выделение сока из сердцевины производят с помощью прикладываемого к ней давления.
8.Способ по п. 6, отличающийся тем, что выделение сока из сердцевины производят диффузионным путем.
9.Способ по п. 6, отличающийся тем, что
выделение сока из сердцевины производят путем ее центрифугирования.
10. Способ по пп. 4 или 6, отличающийся тем, что дополнительно производят извлечение сока из коры после отделения от нее сердцевины.
И. Способ по п. I, отличающийся тем, что после уборки сахарного тростника отделяют сердцевину от коры на сортировочном складе рядом с нлантацией и транспортируют эту сердцевину на завод, где нроизводят извлечение сока и его очистку.
12.Способ по п. 1, отличающийся тем, что после уборки сахарного тростника отделяют сердцевину от коры и извлекают сок из нее на сортировочном складе и транспортируют этот сок на завод для последующей его очистки.
13.Способ по п. I, отличающийся тем, что сердцевину отделяют от коры в процессе уборки сахарного тростника и транспортируют ее на завод, где производят извлечение сока и его очистку.
14.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сердцевину отделяют от коры и извлекают из нее сок в процессе уборки сахарного тростника и транспортируют этот сок на завод для последующей его очистки.
I -т- -г- 1,JI
, -, I1 / j , 5; 55 ВО 59 67 65Ыа-Ю, ,..,.,, z/ 270 , К /| /54 г 202 7/)/ 0 7якyon7 к л 302 370 37В 0 388т лл/, ,ло f,,,2BO,mJ J- , / w// 6.7/i 262 /т jgg зд, ° 91 86 87 95 120 12 123/25 , JL Л 86120 f. 318 т fus 9
liTlB/ 17
78 /72 Pue 10
/4(5k,
256
246
266
Фиг /S
//
ЮО т no S
3Z8
34
r
445f зд,
372
400 388
44-6 Ш
ZLL
8
