Лекция 14-15

Лекция 14-15
Свекло-сахарное производство
Технологическая схема свекло-сахарного производства
Свекла с поля
Бурачная
II сатурация
Кагаты
SO2
Грязь
Мойка свеклы
Сульфитация
Весы
Получение
стружки
Диффузия
Фильтрация
SO2
Выпарка
II сульфитация
Н2О
Фильтрация
Подогрев в
решофере
Предварительная
дефекация
Основная
дефекация
Вакуум выпарки I
продукта
СО2
СО2
Центрифугирован
ие
Сушка, упаковка
белого сахара
1ая сатурация
Склад
Отстойники
Белая патока
Вакуум-выпарка II
продукта
Кристализация в
мешалке
Центрифугирование
Вакуум-фильтры
Грязь
Клеровка желтого
сахара
Меласса
Для отмывания корнеплодов применяются в основном кулачковые моечные машины с высоким
или низким уровнем воды находиться выше верхней кромки кулачков и образует спокойную
поверхность в мойках с низки уровнем вода находиться на уровне кулачкового вала, корнеплоды
перемешиваются вскченом состоянии и в результате взаимного трения легко омываются.
Комбинированая-свекломойка СМК-3М производит 3т.т. свеклы в сутки имеет моечное
отделение с низким уровнем воды и моечное отделение с высоким уровнем воды.
Эффект омывания корнеплодов в комб. моике достигает 75%, продолжительность омыванияоколо 8 минут.
С моики свекла при помощи ковшевого элеватора подается на наклонный решетчатый желоб ,
спускаясь по которому , свекла проходит через электромагнитный сепаратор, далее через весы на
резальную машину.
Структурная технологическая схема свеклоперерабатывающего отделения.
Мытая свекла
Обломки свеклы
Взвешивание свеклы
Накопление свеклы перед свеклорезками
Резка свеклы в стружку
Горячая вода
Подача свекловичной стружки в диффузионный аппарат
Жомопрессовая
вода
Обезсахаривание свекловичной стружки методом диффузии
мезга
Отделение
мезги
Диффузионный сок
Очистка
жомопрессовой
воды
Прессование
жома
Жом
Отделение
мезги
Жомопрессовая вода
Получение свекловичнои стружки.
Для получения свекловичной стружки применяются центробежные , барабанные и дисковые
режущие машины. Принцип их действия основан на движении свеклы и ножей относительно друг
друга. Движение осуществляется различными путями.
На большинстве сахарных заводов применяются центробежные свеклорезки. Они обладают
рядом преимуществ:
- не останавливая работу, можно контролировать качество стружки после каждого ножа;
- заменять износившееся и поврежденные ножи;
- удалять посторонние предметы;
- изменять подъем ножей и профиль стружки
- регулировать производительность(изменять частоту вращения ротора и число работающих
ножей)
Ни одна из этих операций , кроме последней, не может быть выполнена на дисковых или
барабанных стеклорезках. Однако центр сложнее ремонтировать, удельный расход
электроэнергии примерно на 30% выше , чем в барабанных или дисковых.
Для эффективной работы диф.установки , решающее значение имеет качество свекловичной
стружки, которая должна обладать :
1)достаточно высокой удельной поверхностью
2)прочностью на разрыв, изгиб, смятие
3)хорошей проницаемостью в течении всего процесса экстракции
4)иметь простую геометрическую форму поперечного сечения
Получение сока из стружки(диффузия)
Ткань свекловичного корня состоит из микроскопических округлых клеток, обособленных одна от
другой оболочками. Оболочка клетки состоит главным образом из клетчатки. С внутренней
стороны оболочка выстлана плотно прилегающим к ней слоем белка (протоплазмы). Само же
пространство внутри клетки заполнено клеточным соком, в котором находиться в растворенном
состоянии сахароза наряду с другими веществами.
По структуре протоплазменный слой представляет собой полупроницаемую перегородку, через
которую из клетки может свободно диффунцировать в окружающее ее пространство только
чистая вода, но не сахар и другие растворенные в клеточном соке вещества.
Для того чтобы заставить сахарозу диффундировать через клеточные стенки, необходимо «убить»
протоплазменный слой , вызвать коагуляцию его белков и оболочка станет проницаемой.
Скорость диффузии сахара и нерастворимых не сахаров зависит от температурыводы. Так, при
температуре 700 коэф.диффузии возрастает в 3 раза по сравнению с температурой 200 .
Рекомендуемая температура должна быть 70-750 . При более высоких температурах происходит
интенсивное набухание пектиновых веществ и размягчение стружки. Температура ниже 70 0
способствует активному развитию микроорганизмов.
Противоточная диффузия в свекловичной стружке подчиняется первому закону диффузии Фика
S=DFτ(C-c)/х
S-кол-во растворенного вещества, продиффундировавшего сквозь некоторый слой растворителя
пропорционально разности концентраций на границах этого слоя С-с, времени τ и площади слоя F
и обратно пропорционально толщине слоя х.
D- коэф.диффузии, показывающий сколько данного вещ-ва продиффундирует в единицу времени
через единицу площади на расстояние одной единицы длины при разности концентраций,
равной единице.Зависит от размера молекул экстрагируемого вещества и температуры процесса.
В результате диффузионного процесса образуется 3 компонента: диф.сок ,обессахаренная
стружка(жом) и мезга- мелкие частицы свекловичной стружки. Содержание сахарозы в жоме не
превышает 0.2-0.3 % массы свеклы.
В настоящее время применяются различные типы диффузионных аппаратов,но принцип их
действия- противоточный.
Схема №2
В настоящее время применяются различного типа диффузионные аппараты, но принцип их
действия – противоточный.
Очистка сока
Вышедший из диф. аппарата сок представляет собой темноокрашенную (черно-коричневую)
жидкость с характерным запахом РН = 5,5-6,5. Сок на 83% состоит из воды и на 17% из сухих
веществ (15% сахар.)
Чтобы получить сахар, сок подвергают очистке, очистка сводиться:
1)удаление механических примесей и не сахаров
2)обесцвечиванию
3)к изменению Рн для предупреждения гидролиза сахарозы при выпарке (потери сахара)
Два способа очистки : механический и химический. Механический- фильтрация, химическийобработка реактивами. Схема хим.очистки включает : дефекацию (преддефикация и основная
диффикация)
-первую сатурацию
-фильтрацию
-вторую сатурацию
-сульфитацию
Обычно дефекация производиться в 2 приема, предварительная-0.2-0.3% извести к массе свеклы,
а затем около 2.5% на основную дефекацию.
Очищенный диффузионный сок подвергается сгущению (выпариванию)
Удаление воды в 2приема:
1)на выпарной апп. -> 90-95% уд. воды по отношению к массе пер.свеклы
2)вакуум-ап.
Многокорп.вып.установки, позволяют последовательно многократно использовать пар, поступ.
На 1 корпус. Расход пара 40-50% к массе пер.свеклы. 4-х корп.температ.режим впарной станции
поддерживать. В первом корпусе Т=126,температура в концентраторе(63.6)
Уваривание сиропа
Для получения сахора-песка схеме 3 утфелями. Утфель-> вязкая смесь кристалов сахара и
межкристального раствора.
Утфель 1-до 55% кристалов
“-“ 2 – не более 42-45%
“-“ 3 - 40-45%
Утфели 1,2,3 уваривает в аппаратах периодического действия под разрежением, что позволяет
снизить температуру до 75-80 и избежать карамелизации.Оттеки получают (зелен. бел) на
центрифугах сушки,склад.
Сушка до 0.4-0.5%
В бараб.сушилках
0,005-0,1%
Влажность,% не более 0,14
Содержание сахарозы,% С.В не менее 99,75
В настоящее время применяются различные типы диффузионных аппаратов, но принцип их
действия-противоточный