RU2001107C1

RU2001107C1 - Method for sugar crystallization

Info

Publication number: RU2001107C1
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Антоновский; Василий Варфоломеевич Спичак; ева Любовь Ивановна Бел; Галина Владимировна Антоновска; Валерий Остапович Штангеев; Дмитрий Васильевич Озеров
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт сахарной промышленности
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-10-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к технологии получени сахара. Сущность: способ кристаллизации сахара предусматривает уваривание утфелей I, II и III кристаллизации, охлаждение утфелей II и III кристаллизации в утфелемешалках центрифугирование утфелей и приготовление затравочного утфел дл варки утфел II кристаллизации путем аффинации в аффинационной мешалке желтого сахара утфел III кристаллизации зеленым оттеком, полученным при центрифугировании утфел I кристаллизации. Желтый сахар утфел III кристаллизации перед аффиницией обрабатывают па- рожидкостной эмульсией поверхностно-активного вещества, температура которой составл ет 105 - 145&deg; С в течение 1 - 3 с. Количество поверхностно-активного вещества в эмульсии составл ет 0.0001 - 0.0003 кг на 1 кг параUsage: the invention relates to sugar technology. Essence: the method of crystallization of sugar involves boiling massecuite I, II and III crystallization, cooling of massecuite II and III crystallization in massecuite centrifugation of massecuite and preparation of seed massecuite for cooking massecuite II crystallization by refining in the yellow sugar agitator of the massecuite crystallization III crystallization using a green swelling obtained by centrifugation massecuite I crystallization. Yellow sugar massecuite III crystallization is treated with a vapor-liquid emulsion of a surfactant at a temperature of 105-145 ° C before affinity. C for 1 to 3 s. The amount of surfactant in the emulsion is 0.0001-0.0003 kg per 1 kg of steam

Description

Изобретение относитс к технологии получени сахара, в частности уваривани сахарных утфелей, и может быть использовано в сахарной промышленности.The invention relates to sugar production technology, in particular boiling sugar massecuite, and can be used in the sugar industry.

Известен способ кристаллизации сахара , по которому затравочный утфель получают путем смешени (аффинаци ) сахара III продукта с сиропом из выпарной установки или вторым оттеком утфел I кристаллизации . Приготовленный таким образом затравочный утфель (магма) используетс в качестве кристаллической основы дл уваривани утфел II продукта. Перед вводом в аппарат II продукта магма подвариваетс до необходимых сухих веществ.A method for crystallizing sugar is known in which seed massecuite is obtained by mixing (refining) sugar III of a product with syrup from an evaporator or a second outflow of massecuite I crystallization. The seed massecuite (magma) thus prepared is used as the crystalline base for boiling massecuite II of the product. Before the product is introduced into apparatus II, magma is cooked to the required solids.

Недостатком способа вл етс то, что как сироп, так и второй оттек, поступающие на аффинацию III продукта, имеют высокую доброкачественность, поэтому уваривание утфел II продукта происходит не при достаточно низком истощении межкристального оттека, что в итоге приводит к повышенному содержанию сахара в мелассе.The disadvantage of this method is that both the syrup and the second outflow entering the affinity of the III product are of high quality, therefore boiling of massecuite II of the product does not occur at a sufficiently low depletion of intercrystal outflow, which ultimately leads to an increased sugar content in molasses.

Ближайшим техническим решением к предложенному вл етс способ, по которому утфель I кристаллизации уваривают из смеси сульфитированного сиропа и клеровки , утфель II кристаллизации начинают уваривать на аффинационном утфеле, приготовленного из желтого сахара III кристаллизации , дальнейшее уваривание провод т на первом оттеке утфел I кристаллизации. Утфель III кристаллизации увариваетс из оттека утфел II кристаллизации . Производ т охлаждение в утфелеме- шалках утфел II и III кристаллизации. Желтый сахар III кристаллизации после центрифугировани аффинируетс с мешалке оттеком утфел I кристаллизации дл получени затравочного утфел , поступающего на уваривание II продуктаThe closest technical solution to the proposed is a method in which the massecuite of crystallization I is boiled from a mixture of sulfitated syrup and clerking, the massecuite of crystallization II is started to be boiled on an affinity massecuite made of yellow crystallization sugar III, further boiling is carried out on the first outflow of the massecuite of crystallization I. The massecuite III crystallization is boiled from the outflow of the massecuite II crystallization. Cooling in massecuite mixers of massecuite II and III crystallization is carried out. After centrifugation, yellow sugar III of crystallization is refined with a swirl of massecuite I crystallization with a mixer to obtain seed massecuite for boiling II product

К недостаткам способа относитс сравнительно низка степень удалени несаха- ров с поверхности кристаллов в процессе аффинации желтого сахара.The disadvantages of the method include the relatively low degree of sugar removal from the surface of the crystals in the process of refining yellow sugar.

Целью изобретени вл етс повышение эффекта удалени пленки несахаров с поверхности кристаллов при аффинации сахара последней кристаллизации.The aim of the invention is to increase the effect of removing the non-sugar film from the surface of the crystals during sugar affinity of the last crystallization.

Цель достигаетс тем, что в предложенном способе кристаллизации сахара, предусматривающем уваривание утфелей I, II и III кристаллизации, охлаждение утфелей II и III кристаллизации вутфелемешалках, центрифугирование указанных утфелей и приготовление затравочного утфел дл варки утфел И кристаллизации путем аффинации в аффинационной мешалке желтого сахара утфел III кристаллизации зеленым оттеком, полученным при центрифугировании утфел I кристаллизации, желтый сахар утфел III кристаллизации перед аффинацией обрабатывают парожидкостной эмульсией поверхностно-активного вещества моноглицеридаThe goal is achieved in that in the proposed method of sugar crystallization, which involves boiling the massecuite I, II and III crystallization, cooling the massecuite II and III crystallization in the wake mixers, centrifugation of the indicated massecuite and preparation of the seed massecuite for cooking massecuite And crystallization by refining yellow massecuite III sugar in the agitator crystallization with a green edema obtained by centrifugation of massecuite I crystallization, yellow sugar massecuite III crystallization before refining is processed liquid emulsion of a surfactant monoglyceride

.стеариновой кислоты, температура которой составл ет 105-115°С в течение 1-Зс, при этом количество поверхностно-активного вещества в эмульсии составл ет 0,0001- 0,0003 кг на 1 кг пара. Затем сахар попадаетStearic acid, the temperature of which is 105-115 ° C for 1 to 3C, the amount of surfactant in the emulsion being 0.0001-0.0003 kg per kg of steam. Then sugar gets

0 в аффинационную мешалку, куда направл етс первый оттек I кристаллизации.0 to the reflux mixer, where the first crystallization efflux I is directed.

Способ кристаллизации сахара заключаетс в следующем. Утфель I кристаллизации уваривают из сиропа совместно сA method for crystallizing sugar is as follows. Massecuite I crystallization is boiled from syrup together with

5 клеровкой, а утфель II кристаллизации уваривают на аффинационном утфеле, приготовленном из желтого сахара III кристаллизации и первого оттека утфел I. Утфель III кристаллизации окончательно5 by clerking, and the massecuite II crystallization is boiled on the reflux massecuite made from yellow sugar III crystallization and the first outflow of massecuite I. The massecuite III crystallization finally

0 уваривают из оттека утфел II кристаллизации . Охлаждение утфелей II и III кристаллизации провод т в утфелемешалках. После охлаждени производ т центрифугирование . Желтый сахар III продукта после цент5 рифуг перед поступлением в аффинационную мешалку обрабатываетс парожидкостной эмульсией поверхностно- активного вещества моноглицерида стеариновой кислоты, температура которой0 boiled from the outflow of massecuite II crystallization. Cooling massecuite II and III crystallization is carried out in massecuite mixers. After cooling, centrifugation is carried out. The yellow sugar III of the product, after centrifuge, is treated with a steam-liquid emulsion of a stearic acid monoglyceride, the temperature of which, before entering the reflux mixer, at a temperature

0 составл ет 105-115°С в течение 1-3 с. При этом количество поверхностно-активного вещества в эмульсии составл ет 0,0001- 0,0003 кг на 1 кг пара.0 is 105-115 ° C for 1-3 s. Moreover, the amount of surfactant in the emulsion is 0.0001-0.0003 kg per 1 kg of steam.

Высока цветность и низка доброкаче5 ственность желтого сахара последнего продукта обусловлены в основном наличием на поверхности кристаллов пленки мелассы, состо щей в основном из несахаров. При аффинации его часть несахаров пленки уда0 л етс , в результате чего качество сахара повышаетс . Однако на кристаллах аффинированного сахара все еще остаетс пленка межкристального раствора, содержаща различные несахара мелассы, которые, воз5 враща сь в качестве затравочного утфел дл уваривани II продукта, ухудшают ею качество и увеличивают длительность уваривани , Следовательно, эффект аффинации желтого сахара зависит от степениThe high color and low quality of the yellow sugar of the latter product are mainly due to the presence on the surface of the crystals of a film of molasses, consisting mainly of non-sugars. Upon refining, a portion of the non-sugar film is removed, as a result of which the sugar quality is improved. However, on the crystals of refined sugar there is still a film of intercrystal solution containing various non-sugar molasses, which, rotating as a seed massecuite to boil II product, worsen its quality and increase the duration of boiling. Therefore, the effect of yellow sugar affinity depends on the degree

0 удалени пленки несахаров с кристаллов.0 removing the non-sugar film from the crystals.

Замена низкодоброкачественной ме- лассной пленки на кристаллах желтого сахара высокодоброкачественной осложн етс трудностью удалени низкодоброкачест5 венной пленки. Эффект аффинации состоит в максимальном удалении с кристаллов низкодоброкачественной пленки и замены ее на высокодоброкачественную.Replacing a low-quality grade film on yellow sugar crystals with high-quality grade is complicated by the difficulty of removing the low-grade grade film. The effect of affinity consists in the maximum removal of a low-quality film from crystals and its replacement with a high-quality one.

В услови х высокой температуры даже прилипшие слои пленки к плоскост м криоталла станов тс подвижными. Подвижность близких к кристаллу слоев пленки фиксируетс присутствием в паре поверхностно-активных веществ, которые, проника через уже подвижную пленку к плоскост м кристалла, смазывают их ПАВ.Under high temperature conditions, even adherent film layers to cryotall planes become mobile. The mobility of film layers close to the crystal is fixed by the presence of surfactants in the pair, which penetrate through the already moving film to the crystal planes and lubricate their surfactants.

В предложенном способе имеем дело не с массой всего утфел как в вакуум-аппарате или в утфельной мешалке перед центрифугами , а только с пленкой на кристаллах после центрифугировани , масса которой весьма незначительна к массе межкристального оттека.In the proposed method, we are dealing not with the mass of whole massecuite as in a vacuum apparatus or in the massecuite mixer before centrifuges, but only with a film on crystals after centrifugation, the mass of which is very insignificant to the mass of intercrystal outflow.

Ограниченное врем воздействи (1-3 с) парожидкостной эмульсии на кристаллы св зано с тем, чтобы только произвести смазывание граней ПАВ и не допустить начала растворени граней кристалла (оплавление граней).The limited exposure time (1-3 s) of the vapor-liquid emulsion to the crystals is associated with the fact that they only lubricate the faces of the surfactant and prevent the dissolution of the faces of the crystal (fusion of the faces).

В предлагаемом способе используют известное количество ПАВ, распределенное в виде эмульсии в паровой среде, составл ющее 0,0001-0,0003 кг на 1 кг использованного пара. После достижени состо ни разрушени пленки желтый сахар смешивают с I оттеком I кристаллизации , и на кристаллах вновь образуетс пленка, но ее состав соответствует составу продукта гораздо более высокой доброкачественности . Процесс аффинации завершен при полном вытеснении пленки мелассы, причем завершен без получени дополнительного оттека как в способе, при котором имеют место аффинационные центрифуги.In the proposed method, a known amount of surfactant is used, distributed as an emulsion in a vapor medium, amounting to 0.0001-0.0003 kg per 1 kg of steam used. After the film breakdown state is reached, the yellow sugar is mixed with the I crystallization outflow I, and a film forms again on the crystals, but its composition corresponds to the composition of the product of much higher quality. The affinity process is completed when the molasses film is completely displaced, and it is completed without receiving additional outflow as in the method in which affinity centrifuges take place.

Таким образом, преимущества предложенного способа состо д в том, что путем обработки желтого са.хдра последней кристаллизации перед аффинацией парожидкостной эмульсией поверхностно-активного вещества достигаетс высокий эффект разрушени пленки на кристалле, что способствует более высокому эффекту удалени пленки с кристаллов в аффинаци- онной мешалке.Thus, the advantages of the proposed method are that by treating the yellow crystalline sugar of the last crystallization before affinity with the steam-liquid emulsion of the surfactant, a high film-breaking effect on the crystal is achieved, which contributes to a higher effect of removing the film from the crystals in the refining mixer .

Пример 1. Способ-прототип. Кристаллизацию сахара провод т по следующей схеме. Уваривание утфел I кристаллизации производ т на сиропе с клеровкой, а утфель кристаллизации уваривают на аффинаци- онном угфеле, приготовленном в качестве заправочного утфел из аффинированного перпым оттеком I кристаллизации желтого сахара ill кристаллизации. Окончательное уваривание утфел II кристаллизации производ т на первом оттеке I кристаллизации. Уваривание утфел III кристаллизации производи на оттеке утфел II кристаллизации. После уваривани утфел II и III кристаллизации их охлаждают в утфелемешалках, аExample 1. The prototype method. Sugar crystallization is carried out as follows. Boiling massecuite I crystallization is made on a syrup with clevering, and masculine massecuite is boiled on a refining grill, prepared as a filling massecuite from yellow crystallization refined by the first outflow I of crystallization of yellow sugar ill crystallization. Final boiling of massecuite II crystallization is carried out at the first crystallization outflow I. Boiling massecuite III crystallization produce on the outflow of massecuite II crystallization. After boiling massecuite II and III crystallization, they are cooled in massecuite mixers, and

затем центрифугируют. Желтый сахар II кристаллизации после растворени в виде клеровки смешивают с сиропом и после сульфитировани поступает на уваривание утфел I кристаллизации, а сахар III кристаллизации направл ют в аффинационную мешалку , куда ввод т первый оттек I кристаллизации. После аффинации утфель в качестве затравочного утфел направл ют вthen centrifuged. After crystallization, the yellow crystallization sugar II is mixed with the syrup after dissolution and after sulfonation is fed to the massecuite crystallization I, and the crystallization sugar III is sent to the reflux mixer, where the first crystallization effluent I is introduced. After refining, the massecuite as a seed massecuite is sent to

0 аппараты II кристаллизации, где уваривают первым оттеком I кристаллизации до готовности .0 crystallization apparatus II, where the first swelling of crystallization I is boiled until ready.

Эффект удалени мелассовой пленки с кристаллов в аффинационной мешалке со5 ставил 68%.The effect of removing molasses film from crystals in an affinity stirrer was 68%.

П р и м е р 2. Предлагаемый способ. Уваривание утфел I кристаллизации производ т на смеси сиропа с клеровкой, а утфель И кристаллизации - на аффинационном ут0 феле, приготовленном в качестве затравочного утфел из аффинированного первым оттеком I кристаллизации желтого сахара III кристаллизации. Окончательное уваривание утфел II кристаллизации производ т наPRI me R 2. The proposed method. Boiling massecuite I crystallization is performed on a mixture of syrup with cling, and massecuite I crystallization is performed on an affinity massecuite prepared as seed massecuite from yellow crystallization refined by the first outflow I of crystallization. The final boiling of massecuite II crystallization is carried out on

5 I оттеке I кристаллизации. Уваривание утфел III кристаллизации производ т на оттеке утфел II кристаллизации. После уваривани утфел II и III кристаллизации их охлаждают в утфелемешалках, а затем5 I flow I crystallization. Boiling massecuite III crystallization is performed on the outflow of massecuite II crystallization. After boiling massecuite II and III crystallization, they are cooled in massecuite mixers, and then

0 центрифугируют. Желтый сахар II кристаллизации в виде клеровки смешивают с сиропом и после сульфитировани поступает на уваривание утфел I кристаллизации, а желтый сахар III кристаллизации после центри5 фугировани перед аффинированием обрабатывают парожидкостной эмульсией поверхностно-активным веществом моно- глицерида стеариновой кислоты при 110°С в течение 2 с с концентрацией ПАВ 0,00020 centrifuged. Yellow crystallization sugar II is mixed with syrup and after sulphonation it enters into massecuite massecuite crystallization, and yellow crystallization sugar III after centrifugation before refining is treated with a steam-liquid emulsion with the surfactant stearic acid mono-glyceride at 110 ° С for 2 s with surfactant concentration 0.0002

0 кг на 1 кг пара. После обработки сахар направл ют в аффинационную мешалку вместе с первым оттеком I кристаллизации. После аффинации утфель в качестве затравочного утфел направл ют в аппараты II0 kg per 1 kg of steam. After processing, the sugar is sent to the reflux mixer together with the first crystallization effluent I. After refining, the massecuite as a seed massecuite is sent to apparatus II

5 кристаллизации, где уваривают первым оттеком I кристаллизации до готовности. Эффект удалени мелассовой пленки с кристаллов в аффинационной мешалке составил 96%.5 crystallization, where the first swelling of crystallization I is boiled until ready. The effect of removing the molasses film from the crystals in the reflux mixer was 96%.

0П р и м е р 3. Осуществл ют способPRI me R 3. Implement the method

кристаллизации как в примере 2, но желтый сахар III продукта после центрифугировани перед аффинацией обрабатывают парожидкостной эмульсией при 105°С в течениеcrystallization as in example 2, but the yellow sugar III of the product after centrifugation before refining is treated with a vapor-liquid emulsion at 105 ° C for

5 1 с. Эффект удалени мелассовой пленки с кристаллов в аффинационной мешалке составил 96%.5 1 sec The effect of removing the molasses film from the crystals in the reflux mixer was 96%.

Пример. Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, но желтый сахар III продукта после центрифугироваки обрабатывают парожидкостной эмульсией при 105°С в течение 3 с. Это соответствует 96,9% эффекта удалени пленки мелассы с кристаллов.Example. A crystallization method is carried out as in Example 2, but the yellow sugar III of the product after centrifugation is treated with a vapor-liquid emulsion at 105 ° C for 3 s. This corresponds to a 96.9% effect of removing molasses film from crystals.

П р и м е р 5. Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, ко желтый сахар III продукта после центрифугировани обрабатывают парожидкостной эмульсией при 115°С в течение 2 с. Это соответствует 98% удалению пленки мелассы .Example 5. A crystallization method was carried out as in Example 2, to which yellow sugar III of the product after centrifugation was treated with a vapor-liquid emulsion at 115 ° C for 2 s. This corresponds to 98% removal of the molasses film.

П р и м е р 6. Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, но желтый сахар III продукта после центрифугировани обрабатывают парожидкостной эмульсией при 115°С в течение 1 с. Это соответствует 97,9% удалению пленки мелассы .Example 6. A crystallization method was carried out as in Example 2, but the yellow sugar III of the product after centrifugation was treated with a vapor-liquid emulsion at 115 ° C for 1 s. This corresponds to 97.9% removal of the molasses film.

Пример. Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, но желтый сахар III продукта после центрифугировани обрабатывают парожидкостной эмульсией при 115°С в течение 3 с. Это соответствует 98,7% удалению пленки мелассы .Example. The crystallization method is carried out as in Example 2, but the yellow sugar III of the product after centrifugation is treated with a vapor-liquid emulsion at 115 ° C for 3 s. This corresponds to 98.7% removal of the molasses film.

Примере, Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, но желтый сахар III продукта после центрифугировани обрабатывают парожидкостной эмульсией при 100°С в течение 3 с. При снижении температуры обработки до 100°С эффект удалени пленки резко снижаетс до 72%.Example A crystallization method is carried out as in Example 2, but the yellow sugar III of the product after centrifugation is treated with a vapor-liquid emulsion at 100 ° C for 3 seconds. By lowering the treatment temperature to 100 ° C, the film removal effect is sharply reduced to 72%.

Пример 9.Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, ко желтый сахар III продукта после центрифугировани обрабатывают парожидкостной эмульсией при 110°С в течение 4 с. Наблюдаетс состо ние частичного оплавлени кристаллов .Example 9. A crystallization method is carried out as in Example 2, after the centrifugation of yellow sugar III of the product is treated with a vapor-liquid emulsion at 110 ° C for 4 s. A partial melting state of the crystals is observed.

П р и м е р 10. Осуществл ют способ кристаллизации как в примере 2, но желтыйPRI me R 10. Carry out the crystallization method as in example 2, but yellow

сахар III продукта после центрифугировани обрабатывают парожидкостной эмульсией при 120°С в течение 3 с. Наблюдаетс состо ние частичного оплавлени граней кристаллов.after centrifugation, sugar III of the product is treated with a vapor-liquid emulsion at 120 ° C for 3 s. A partial fusion of crystal faces is observed.

Из примеров (2-7) видно, что наибольший эффект удалени пленки мелассы достигаетс при обработке кристаллов сахара парожидкостной эмульсией в пределах температур 105-115°С и в течение 1-3 с. ПриIt can be seen from Examples (2-7) that the greatest effect of removing the molasses film is achieved by treating sugar crystals with a vapor-liquid emulsion within the temperature range of 105-115 ° C and within 1-3 s. At

увеличении продолжительности обработки более 3 с (пример 9) или повышении температуры более 115 С (пример 10) наблюдаетс оплавление граней кристаллов, в то же врем при температуре менее 105°С эффектan increase in the processing time of more than 3 s (Example 9) or an increase in temperature of more than 115 ° C (Example 10) leads to the fusion of crystal faces, while at the same time at a temperature of less than 105 ° C the effect

удалени пленки мелассы резко снижаетс (пример 8).removal of the molasses film is sharply reduced (Example 8).

Оптимальным дл температуры вл етс предел 105-115°С в течение 1-3 с. (56) Белостоцкий А.Г, Интенсификаци техкологических процессов свеклосахарного производства. М.: Агропромиздат, 1989, с. 70.The optimum temperature range is 105-115 ° C for 1-3 seconds. (56) Belostotsky A.G., Intensification of technological processes of sugar beet production. M .: Agropromizdat, 1989, p. 70.

Claims

The claims

SUGAR CRYSTALLIZATION METHOD, PRVDU Watching boiling of massecuite I, II and III crystallization, cooling of massecuite II and III crystallization in massecuite mixers. centrifugation of massecuite and the preparation of seed massecuite for cooking massecuite II crystallization by refining in the affinity national mixer of yellow sugar massecuite III crystallization with a green edema obtained by centrifugation of massecuite35

l I crystallization, characterized in that the yellow sugar massecuite III crystallization is treated with a liquid emulsion before refining

surfactant, the temperature of which is 105 - 145 C, for 1 to 3 s, while the amount of surfactant in the emulsion

45 is 0.0001-0.0003 kg per 1 kg of steam.