RU2815554C1

RU2815554C1 - Method of producing first crystallization fillmass

Info

Publication number: RU2815554C1
Application number: RU2023119181A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Анатольевич Славянский; Наталья Николаевна Лебедева; Вера Анатольевна Грибкова; Дарья Петровна Митрошина
Filing date: 2023-07-20
Publication date: 2024-03-18

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: disclosed is a method of producing fillmass of first crystallisation, which comprises thickening a mixture of syrup with melting of sugars of second and third crystallisations, crystallisation centres start-up, their fixation and build-up, fillmass condensation, discharge into a receiving fillmass mixer, maintenance in it, separation and washing of sugar crystals in a centrifuge to obtain crystalline white sugar, first and second effluents. Crystallization centres are represented by powdered sugar in amount of 5–7 pcs per 1 mm of the “test glass” surface length. Washing sugar crystals in a centrifuge is carried out in two stages — at the first stage, sugar crystals are washed with a second effluent of this fillmass with the addition of a saturated solution of a trisodium salt of nitrilotrimethylphosphonic acid as a chromaticity inhibitor, and at the second stage sugar crystals are treated with hot water preliminarily saturated with steam.

EFFECT: invention ensures efficient operation of the sugar plant.

1 cl

Description

Изобретение относится к производству белого сахара и может быть использовано для более эффективной работы продуктового отделения сахарного завода.The invention relates to the production of white sugar and can be used for more efficient operation of the food department of a sugar factory.

Известен способ получения утфеля первой кристаллизации предусматривающий сгущение сиропа, заводку в нем затравочных центров из расчета 10-12 шт. на 1 мм длины поверхности «пробного стекла», их наращивание до 0,2-0,3 мм в первом вакуум-аппарате, отбор части утфеля в количестве 50-55% от общей его массы и подачу во второй вакуум-аппарат, уваривание утфеля в первом и втором аппаратах до готовности, спуск утфелей в приемную утфелемешалку и центрифугирование с отбором первого оттека, промывание кристаллов сахара с отделением второго оттека и выгрузку из центрифуги [SU №1017736 А, C13F 1/02, 17.09.1981 г.].There is a known method for producing massecuite of the first crystallization, which involves thickening the syrup and introducing seed centers into it at the rate of 10-12 pieces. per 1 mm of the length of the “test glass” surface, increasing them to 0.2-0.3 mm in the first vacuum apparatus, selecting part of the massecuite in the amount of 50-55% of its total mass and feeding it into the second vacuum apparatus, boiling the massecuite in the first and second apparatuses until ready, lowering the massecuite into the receiving massecuite mixer and centrifuging with the selection of the first runoff, washing the sugar crystals with the separation of the second runoff and unloading from the centrifuge [SU No. 1017736 A, C13F 1/02, 09.17.1981].

Недостатком данного способа является то, что заводку центров кристаллизации проводят с использованием сахарной пудры, что может быть причиной неоднородности полученных кристаллов белого сахара, как и ухудшение его органолептических и физико-химических показателей качества. Одной из основных причин формирования неоднородности кристаллов сахара может быть их срастание именно в момент образования затравочных центров кристаллизации. При этом возможно ухудшение разделения такого утфеля в центробежном силовом поле, а значит привести к снижению выхода сахара из центрифуги.The disadvantage of this method is that the formation of crystallization centers is carried out using powdered sugar, which may cause the heterogeneity of the resulting white sugar crystals, as well as the deterioration of its organoleptic and physicochemical quality indicators. One of the main reasons for the formation of heterogeneity in sugar crystals may be their accretion precisely at the moment of formation of seed crystallization centers. In this case, the separation of such massecuite in a centrifugal force field may deteriorate, and therefore lead to a decrease in the yield of sugar from the centrifuge.

Наиболее близким является способ получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающий приготовление клеровок сахара второй и третьей кристаллизации, сгущение их в вакуум-аппарате до состояния пересыщения (лабильная зона 1,20-1,30), заводку центров кристаллизации, их наращивание и сгущение утфеля до готовности перед спуском из аппарата в приемную утфелемешалку. При этом формирование центров кристаллизации проводят непосредственно в клеровке сахара второй кристаллизации, сгущенной в вакуум-аппарате до 82-83% сухих веществ, используя в качестве затравочных кристаллов сахарную пудру, фракционированную ситовым рассевом до кристаллов размером 0,120-0,160 мм из расчета 5-6 шт. на 1 мм длины поверхности «пробного стекла».The closest is the method of obtaining massecuite of the first crystallization, which involves preparing sugar massecuite of the second and third crystallization, condensing them in a vacuum apparatus to a state of supersaturation (labile zone 1.20-1.30), starting crystallization centers, increasing them and condensing the massecuite until ready before descending from the apparatus into the receiving massecuite mixer. In this case, the formation of crystallization centers is carried out directly in the clarification of sugar of the second crystallization, condensed in a vacuum apparatus to 82-83% of dry substances, using powdered sugar as seed crystals, fractionated by sieve sieving to crystals measuring 0.120-0.160 mm at the rate of 5-6 pcs. . per 1 mm of the length of the “test glass” surface.

При этом их наращивание осуществляют в две ступени, на первой из которых в вакуум-аппарат подкачивают сироп после его сгущения в выпарной установке до 55-65% сухих веществ и доводят количество кристаллов в утфеле до 46-50%. На второй ступени кристаллы сахара наращивают на подкачках клеровки сахара третьей кристаллизации, содержащей 70-75% сухих веществ. Причем предварительно в нее вводят моноглицерид дистиллированный мягкий температурой 50-60°С в количестве 0,005-0,010% к массе клеровки и после этого утфель сгущают до содержания в нем 93,0-93,5% сухих веществ, а перед спуском из вакуум-аппарата его раскачивают сиропом из выпарной установки до содержания 92,0-92,5% сухих веществ. Полученный утфель из вакуум-аппарата спускают в приемную утфелемешалку, где готовят для подачи в ротор центрифуги. В процессе центрифугирования его разделяют с получением кристаллического белого сахара, первого и второго оттеков [RU №2619308, С13В 25/00, 15.05.2017 г. ].In this case, their expansion is carried out in two stages, in the first of which the syrup is pumped into the vacuum apparatus after it has been thickened in an evaporation unit to 55-65% of dry substances and the number of crystals in the massecuite is adjusted to 46-50%. At the second stage, sugar crystals are grown by pumping sugar clearing of the third crystallization, containing 70-75% of dry substances. Moreover, soft distilled monoglyceride is first introduced into it at a temperature of 50-60 ° C in an amount of 0.005-0.010% by weight of the clearing and after that the massecuite is thickened to contain 93.0-93.5% of dry substances, and before draining from the vacuum apparatus it is pumped with syrup from the evaporator to a content of 92.0-92.5% dry matter. The resulting massecuite is lowered from the vacuum apparatus into a receiving massecuite mixer, where it is prepared for feeding into the centrifuge rotor. During the centrifugation process, it is separated to obtain crystalline white sugar, the first and second outflows [RU No. 2619308, C13B 25/00, 05.15.2017].

К основным недостаткам данного способа следует отнести использование в качестве центров кристаллизации сахарной пудры без ее предварительного фракционирования, их наращивание и сгущение утфеля в конце уваривания, а также недостаточно обоснованные условия центрифугирования утфеля в силовом центробежном поле. Все это может быть причиной снижения выхода сахара из центрифуг, ухудшение его органолептических и физико-химических показателей качества, как и увеличение потерь сахара в продуктовом отделении.The main disadvantages of this method include the use of powdered sugar as crystallization centers without its preliminary fractionation, their build-up and thickening of the massecuite at the end of boiling, as well as insufficiently justified conditions for centrifuging the massecuite in a centrifugal force field. All this may be the reason for a decrease in the yield of sugar from centrifuges, a deterioration in its organoleptic and physicochemical quality indicators, as well as an increase in sugar losses in the grocery department.

Техническим результатом заявленного способа является повышение выхода кристаллов сахара из утфеля за счет улучшения технологии уваривания и центрифугирования утфеля первой кристаллизации.The technical result of the claimed method is to increase the yield of sugar crystals from massecuite by improving the technology of boiling and centrifuging massecuite of first crystallization.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения утфеля первой кристаллизации, предусматривающем сгущение смеси сиропа с клеровкой сахаров второй и третьей кристаллизаций, заводку центров кристаллизации, их закрепление и наращивание при регулировании коэффициента пересыщения межкристального раствора в диапазоне 1,08-1,15, сгущение утфеля до готовности к спуску из вакуум-аппарата, выгрузку в приемную утфелемешалку, выдерживание в ней с раскачиванием его первым оттеком до 91,0-91,7% сухих веществ и обеспечение температуры минимальной вязкости в диапазоне 66-72°С и, наконец, разделение и промывание кристаллов сахара в центрифуге с получением кристаллического белого сахара, первого и второго оттеков.This result is achieved by the fact that in the proposed method for producing massecuite of the first crystallization, which involves thickening a mixture of syrup with clearing sugars of the second and third crystallizations, starting crystallization centers, fixing them and increasing them while regulating the supersaturation coefficient of the intercrystalline solution in the range of 1.08-1.15, thickening the massecuite until it is ready for release from the vacuum apparatus, unloading it into the receiving massecuite mixer, holding it in it with shaking with its first flow to 91.0-91.7% of dry substances and ensuring a temperature of minimum viscosity in the range of 66-72 ° C and, finally , separating and washing the sugar crystals in a centrifuge to obtain crystalline white sugar, the first and second drains.

При этом в качестве центров кристаллизации в данном способе используют сахарную пудру из расчета 5-7 шт. на 1 мм длины поверхности «пробного стекла». Причем ее предварительно фракционируют с использованием сепаратора до размеров 0,100-0,160 мм. После закрепления образованных центров кристаллизации на подкачках смеси сиропа с клеровкой их наращивают в области пересыщения межкристального раствора 1,10-1,12 при температуре 74-76°С. Промывание кристаллов сахара проводят в две стадии - сначала кристаллы сахара промывают вторым оттеком утфеля с добавкой в него насыщенного раствора тринатриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты (Nа₃НТФ) в качестве ингибитора цветности в количестве 0,015-0,025% к массе утфеля, который предварительно выдерживают в отдельной емкости при температуре 80-90°С и содержании сухих веществ 76-80% и по мере необходимости его подают на промывание кристаллов из расчета 3,0-4,0% к массе утфеля, а затем кристаллы сахара обрабатывают горячей водой насыщенной паром температурой 130- 140°С через форсунки под давлением 0,3-0,4 МПа в количестве 0,5-1,0% к массе утфеля.At the same time, powdered sugar is used as crystallization centers in this method at the rate of 5-7 pieces. per 1 mm of the length of the “test glass” surface. Moreover, it is pre-fractionated using a separator to sizes of 0.100-0.160 mm. After fixing the formed crystallization centers on the pumps of the syrup-cleaning mixture, they are increased in the region of supersaturation of the intercrystalline solution of 1.10-1.12 at a temperature of 74-76°C. Washing of sugar crystals is carried out in two stages - first, the sugar crystals are washed with a second massecuite with the addition of a saturated solution of trisodium salt of nitrilotrimethylphosphonic acid (Na ₃ NTP) as a color inhibitor in an amount of 0.015-0.025% by weight of the massecuite, which is previously kept in a separate container at a temperature of 80-90°C and a dry matter content of 76-80% and, as necessary, it is supplied for washing the crystals at the rate of 3.0-4.0% by weight of the massecuite, and then the sugar crystals are treated with hot water saturated with steam at a temperature of 130- 140°C through nozzles under a pressure of 0.3-0.4 MPa in an amount of 0.5-1.0% by weight of the massecuite.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Процесс уваривания утфеля первой кристаллизации проводят в вакуум-аппарате на основе смеси сиропа из выпарной установки и клеровки сахаров второй и третьей кристаллизаций. В качестве центров кристаллизации используют сахарную пудру (отбирается в сушильном отделении), которая готовится из расчета 5-7 шт. на 1 мм длины поверхности «пробного стекла». Предварительно сахарную пудру фракционируют с использованием сепаратора и выделением кристаллов сахара в диапазоне 0,100-0,160 мм. После закрепления центров кристаллизации на подкачках сиропа с клеровкой Сахаров второй и третьей кристаллизаций их начинают наращивать в области пересыщения межкристального раствора 1,10-1,12, выдерживая температуру в интервале 74-76°С.The process of boiling massecuite of the first crystallization is carried out in a vacuum apparatus based on a mixture of syrup from the evaporator and clearing of sugars of the second and third crystallizations. Powdered sugar is used as crystallization centers (selected in the drying department), which is prepared at the rate of 5-7 pieces. per 1 mm of the length of the “test glass” surface. Pre-powdered sugar is fractionated using a separator and isolating sugar crystals in the range of 0.100-0.160 mm. After fixing the crystallization centers on the pumping syrup with sugars of the second and third crystallizations, they begin to increase in the region of supersaturation of the intercrystalline solution 1.10-1.12, maintaining a temperature in the range of 74-76°C.

Выбор сахарной пудры для формирования центров кристаллизации обусловлен тем, что ее легко можно набрать в сушильном отделении и рассеять по размерным фракциям. Учитывая то, что ее фракционируют с использованием сепаратора, обеспечиваются более лучшие условия получения на ее основе однородных центров кристаллизации.The choice of powdered sugar for the formation of crystallization centers is due to the fact that it can easily be collected in the drying compartment and dispersed into size fractions. Considering that it is fractionated using a separator, better conditions are provided for obtaining homogeneous crystallization centers based on it.

Использование сахарной пудры из расчета 5-7 шт. на 1 мм длины поверхности «пробного стекла» позволяет улучшить условия получения кристаллов сахара в размерном диапазоне 0,6-0,8 мм, что позволяет обеспечить высокое качество сахара. При этом повышается выход сахара, как в процессе уваривания, так и при разделении утфеля в центробежном силовом поле. При запредельных размерных значениях кристаллов, то есть менее 5 или более 7 шт. на 1 мм длины поверхности «пробного стекла», ухудшаются условия достижения технического результата изобретения.Using powdered sugar at the rate of 5-7 pcs. per 1 mm of the length of the surface of the “test glass” allows you to improve the conditions for obtaining sugar crystals in the size range of 0.6-0.8 mm, which allows you to ensure high quality sugar. At the same time, the yield of sugar increases, both during the boiling process and when separating the massecuite in a centrifugal force field. With prohibitive dimensional values of crystals, that is, less than 5 or more than 7 pcs. per 1 mm of the length of the “test glass” surface, the conditions for achieving the technical result of the invention worsen.

Фракционирование кристаллов сахара в размерном диапазоне 0,100-0,160 мм позволяет значительно уменьшить возможность их срастания. Последующее закрепление сформированных в диапазоне 0,100-0,160 мм кристаллов обеспечивает их необходимую однородность как центров кристаллизации. При их запредельных значениях, то есть менее 0,100 мм или более 0,160 мм, достижение технического результата изобретения снижается.Fractionation of sugar crystals in the size range of 0.100-0.160 mm can significantly reduce the possibility of their accretion. Subsequent fixation of crystals formed in the range of 0.100-0.160 mm ensures their necessary uniformity as crystallization centers. When their values are prohibitive, that is, less than 0.100 mm or more than 0.160 mm, the achievement of the technical result of the invention is reduced.

Выдерживание условий наращивания кристаллов сахара в области пересыщения 1,10-1,12 при температуре 74-76°С обеспечивает необходимые условия их наращивания при минимальных включениях различных несахаров, как путем инклюзии, так и окклюзии в растущие кристаллы. Это обеспечивает высокое качество вырабатываемого белого сахара.Maintaining the conditions for the growth of sugar crystals in the supersaturation range of 1.10-1.12 at a temperature of 74-76°C provides the necessary conditions for their growth with minimal inclusions of various non-sugars, both by inclusion and occlusion in the growing crystals. This ensures high quality white sugar produced.

Экспериментально подтверждено то, что наращивание кристаллов в области пересыщения межкристального раствора 1,10-1,12 при температуре 74-76°С обеспечивает необходимую степень однородности центров кристаллизации. При запредельных значениях по величине коэффициента пересыщения и температуре эти результаты ухудшаются.It has been experimentally confirmed that the growth of crystals in the region of supersaturation of the intercrystal solution 1.10-1.12 at a temperature of 74-76°C provides the necessary degree of homogeneity of crystallization centers. At exorbitant values of the supersaturation coefficient and temperature, these results deteriorate.

Промывание кристаллов проводят в две стадии - сначала кристаллы сахара промывают вторым оттеком утфеля первой кристаллизации. Причем в оттек добавляют насыщенный раствор тринатриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты в качестве ингибитора цветности в количестве 0,015-0,025% к массе утфеля. При этом его предварительно выдерживают в отдельной емкости при температуре 80-90°С и содержании сухих веществ 76-80% и затем подают на промывание кристаллов сахара из расчета 3,0-4,0% к массе утфеля.Washing of the crystals is carried out in two stages - first, the sugar crystals are washed with the second massecuite of the first crystallization. Moreover, a saturated solution of trisodium salt of nitrilotrimethylphosphonic acid is added to the swelling as a color inhibitor in an amount of 0.015-0.025% by weight of the massecuite. At the same time, it is preliminarily kept in a separate container at a temperature of 80-90°C and a dry matter content of 76-80% and then served for washing sugar crystals at the rate of 3.0-4.0% by weight of the massecuite.

Применение насыщенного раствора тринатриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты (Na₃НТФ) необходимо для снижения цветности второго оттека и улучшения качества белого сахара. Она представляет собой белое, мелкокристаллическое вещество, нетоксичное и хорошо растворимое в воде, а также стабильное в широком диапазоне температур.The use of a saturated solution of trisodium salt of nitrilotrimethylphosphonic acid (Na ₃ NTP) is necessary to reduce the color of the second edema and improve the quality of white sugar. It is a white, finely crystalline substance, non-toxic and highly soluble in water, and stable over a wide temperature range.

Раствор Na₃HTФ вводят во второй оттек утфеля в виде насыщенного раствора, что необходимо для предотвращения разбавления сахарсодержащего продукта. Его добавляют во второй оттек в количестве 0,015-0,025% к массе утфеля. При этих условиях практически не меняется величина рН оттека и потери сахара в продуктовом отделении. При запредельных значениях вводимого раствора Na₃НТФ, то есть менее 0,015% или более 0,025% к массе утфеля обеспечение технического результата изобретения ухудшается.A solution of Na ₃ HTP is introduced into the second massecuite in the form of a saturated solution, which is necessary to prevent dilution of the sugar-containing product. It is added to the second edema in an amount of 0.015-0.025% by weight of the massecuite. Under these conditions, the pH value of the outflow and loss of sugar in the food compartment practically does not change. At prohibitive values of the introduced Na ₃ NTP solution, that is, less than 0.015% or more than 0.025% by weight of the massecuite, the technical result of the invention deteriorates.

Механизм воздействия Na₃HTФ можно объяснить тем, что в результате взаимодействия натриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты с катионами тяжелых металлов, присутствующими в растворах сахарного производства, образуются недиссоциируемые комплексы. Эти соединения, очевидно, ассоциативно связывают органические несахара и исключают их внедрение в кристаллическую решетку сахарозы (скорее всего из-за их больших размеров и повышенной степени гидратации).The mechanism of action of Na ₃ HTP can be explained by the fact that as a result of the interaction of the sodium salt of nitrilotrimethylphosphonic acid with heavy metal cations present in sugar production solutions, non-dissociable complexes are formed. These compounds apparently associatively bind organic non-sugars and prevent their incorporation into the sucrose crystal lattice (most likely due to their large size and increased degree of hydration).

Второй оттек, обогащенный насыщенным раствором Nа₃НТФ, для промывания кристаллов сахара подают из отдельной емкости при температуре 80-90°С и содержании в нем сухих веществ 76-80% из расчета 3,0-4,0% к массе утфеля. Эти данные получены экспериментальным путем и при их запредельных значениях затрудняют обеспечение технического результата изобретения. Так, например, в процессе центрифугирования при температуре менее 80°С ухудшаются условия самоиспарения и конденсации в слое кристаллов сахара при центрифугировании, что приводит к возрастанию расхода промывного агента. При температуре более 90°С увеличивается растворимость самих кристаллов.The second drain, enriched with a saturated solution of Na ₃ NTP, for washing sugar crystals, is served from a separate container at a temperature of 80-90°C and a dry matter content of 76-80% at the rate of 3.0-4.0% by weight of the massecuite. These data were obtained experimentally and, given their prohibitive values, make it difficult to ensure the technical result of the invention. For example, during centrifugation at temperatures below 80°C, the conditions for self-evaporation and condensation in the layer of sugar crystals during centrifugation worsen, which leads to an increase in the consumption of the washing agent. At temperatures above 90°C, the solubility of the crystals themselves increases.

Требования к содержанию сухих веществ во втором оттеке утфеля обосновано оптимальными условиями удаления пленки межкристального раствора с поверхности кристаллов, а выдерживание его количества оттека для промывания кристаллов в диапазоне 3,0-4,0% к массе утфеля обусловлено эффективностью самоиспарения и конденсации в этих условиях.The requirements for the content of dry substances in the second massecuite massecuite are justified by the optimal conditions for removing the film of intercrystalline solution from the surface of the crystals, and maintaining its amount of drainage for washing the crystals in the range of 3.0-4.0% by weight of the massecuite is due to the efficiency of self-evaporation and condensation under these conditions.

После завершения первой на второй стадии промывания кристаллы сахара обрабатывают горячей водой насыщенной паром температурой 130- 140°С через форсунки под давлением 0,3-0,4 МПа в количестве 0,5-1,0% к массе утфеля.After completion of the first stage of washing, the sugar crystals are treated with hot water saturated with steam at a temperature of 130-140°C through nozzles under a pressure of 0.3-0.4 MPa in an amount of 0.5-1.0% by weight of the massecuite.

Причем процесс насыщения промывной воды паром температурой 130- 140°С проводят в специальной емкости с целью обеспечения его безопасности, а насыщенная паром промывная вода подается в систему промывания центрифуг, оснащенную форсунками.Moreover, the process of saturating the wash water with steam at a temperature of 130-140°C is carried out in a special container in order to ensure its safety, and the steam-saturated wash water is supplied to the centrifuge washing system equipped with nozzles.

Использование для промывания кристаллов на второй ее стадии воды, насыщенной паром, позволяет снизить ее расход и улучшить качественные показатели кристаллов сахара. Подача промывной воды с помощью форсунок в диапазоне давления от 0,3 МПа до 0,4 МПа позволяет повысить эффективность данного процесса за счет высокой степени ее распыла на поверхность кристаллов сахара. При этом более полно удаляются остатки оттека не только с поверхности кристаллов сахара, но и из мест их состыковкч между собой. Распыл горячей водой через форсунки под давлением повышает эффективность самоиспарения и конденсации промывной воды в слое кристаллов сахара. Запредельные интервалы по температуре насыщения промывной воды, то есть менее 130°С или более 140°С, а также величина давления в форсунках центрифуги менее 0,3 МПа или более 0,4 МПа ухудшают технический результат изобретения.Using water saturated with steam to wash the crystals at the second stage allows you to reduce its consumption and improve the quality indicators of sugar crystals. The supply of wash water using nozzles in the pressure range from 0.3 MPa to 0.4 MPa makes it possible to increase the efficiency of this process due to its high degree of spraying onto the surface of sugar crystals. At the same time, the residues of the effluent are more completely removed not only from the surface of the sugar crystals, but also from the places where they join each other. Spraying hot water through pressurized nozzles increases the efficiency of self-evaporation and condensation of the wash water in the layer of sugar crystals. Exorbitant ranges in the saturation temperature of the wash water, that is, less than 130°C or more than 140°C, as well as pressure in the centrifuge nozzles of less than 0.3 MPa or more than 0.4 MPa worsen the technical result of the invention.

Расход промывной воды насыщенной паром с использованием форсунок в количестве 0,5-1,0% к массе утфеля определен экспериментальным путем. При его значениях менее 0,5% к массе утфеля возможно ухудшение качественных показателей кристаллов сахара, а при расходе более 1,0% уменьшается их выход из центрифуги.The consumption of wash water saturated with steam using nozzles in an amount of 0.5-1.0% by weight of the massecuite was determined experimentally. When its values are less than 0.5% by weight of the massecuite, the quality indicators of sugar crystals may deteriorate, and when the consumption is more than 1.0%, their yield from the centrifuge decreases.

По завершению операции промывания кристаллов сахара их подсушивают в роторе центрифуги марки ФПН-1251-01 при частоте его вращения около 1000 мин^-1 до влажности 0,7-0,8% к массе утфеля и выгружают из центрифуги при частоте вращения ее ротора 115 мин^-1. Образуемые в ходе разделения первый и второй оттеки при помощи сегрегатора направляют в соответствующие сборники, а выгружаемый белый сахар влажностью 0,7-0,8%) - в сушильное отделение.Upon completion of the washing operation of sugar crystals, they are dried in a centrifuge rotor of the FPN-1251-01 brand at a rotation speed of about 1000 min ^-1 to a moisture content of 0.7-0.8% by weight of the massecuite and unloaded from the centrifuge at a rotor speed of 115 min ^-1 . The first and second drains formed during separation are sent to the appropriate collections using a segregator, and the discharged white sugar with a moisture content of 0.7-0.8%) is sent to the drying department.

В ходе исследований анализировались технологические показатели утфеля и его межкристального раствора по предлагаемому и известному (прототип) способам. То есть в ходе экспериментов определяли чистоту утфеля (Ч_утф, %), содержание в нем сухих веществ (СВ_утф, %), процентное содержание кристаллов в утфеле (К, %), время уваривания утфеля (Т_у, час), время его разделения в центрифуге (Т_ц, мин); гранулометрические показатели: средний размер кристаллов сахара (С_р, мм), коэффициент неоднородности кристаллов сахара (К_н, %), а также основные физико-химические показатели качества белого сахара: цветность в растворе (Ц_сах, ед.опт.пл.); массовая доля редуцирующих веществ (РВ, %); массовая доля золы (Зол, %); массовая доля диоксида серы (SO₂, мг/кг сахара).During the research, the technological indicators of the massecuite and its intercrystal solution were analyzed using the proposed and known (prototype) methods. That is, during the experiments, we determined the purity of the massecuite (H _massecuite , %), the content of dry substances in it (DM _massecuite , %), the percentage of crystals in the massecuite (K, %), the boiling time of the massecuite (T _y , hour), its time separation in a centrifuge ( _Tc , min); granulometric indicators: average size of sugar crystals ( _Ср , mm), coefficient of heterogeneity of sugar crystals ( _Кн , %), as well as basic physical and chemical indicators of the quality of white sugar: color in solution ( _Tsac , units of optical pl.) ; mass fraction of reducing substances (RV,%); mass fraction of ash (Ash,%); mass fraction of sulfur dioxide (SO ₂ , mg/kg sugar).

Пример. В качестве центров кристаллизации при уваривании утфеля первой кристаллизации используют сахарную пудру из расчета 6 шт. центров кристаллизации на 1 мм длины поверхности «пробного стекла». Причем предварительно, после отбора необходимого количества сахарной пудры, ее фракционировали с использованием сепаратора марки AI-ОЦМ-5 (сепаратор-очиститель) до размеров кристаллов сахара 0,130 мм. После закрепления образованных центров кристаллизации их наращивают при коэффициенте пересыщения межкристального раствора 1,11 и температуре 75°С в вакуум-аппарате марки ВА2-В-60 (масса утфеля за одно уваривание 60 т). Затем по завершению процесса уваривания утфеля в аппарате его спускают в приемную утфелемешалку, а промывание кристаллов сахара проводят в две стадии. Сначала кристаллы сахара промывают вторым оттеком утфеля (его отбирают из соответствующего сборника). Предварительно в отдельном сборнике во второй оттек добавляют насыщенный раствор Na₃HTФ в количестве 0,020% к массе утфеля (в качестве ингибитора цветности) и выдерживают в отдельной емкости при температуре 85°С и содержании в нем 78% сухих веществ.Example. Powdered sugar is used as crystallization centers when boiling massecuite for the first crystallization at the rate of 6 pieces. crystallization centers per 1 mm of the length of the “test glass” surface. Moreover, previously, after selecting the required amount of powdered sugar, it was fractionated using an AI-OTsM-5 separator (separator-purifier) to a sugar crystal size of 0.130 mm. After fixing the formed crystallization centers, they are increased at a supersaturation coefficient of the intercrystalline solution of 1.11 and a temperature of 75 ° C in a VA2-B-60 vacuum apparatus (the mass of massecuite per boiling is 60 tons). Then, upon completion of the process of boiling the massecuite in the apparatus, it is lowered into the receiving massecuite mixer, and the washing of the sugar crystals is carried out in two stages. First, the sugar crystals are washed with the second massecuite (it is taken from the appropriate collection). Previously, in a separate collection, a saturated solution of Na ₃ HTP is added to the second drain in an amount of 0.020% to the mass of the massecuite (as a color inhibitor) and kept in a separate container at a temperature of 85 ° C and a content of 78% dry matter.

После подготовки второго оттека его подают на промывание кристаллов сахара из расчета 3,5% к массе утфеля. Затем по завершению первой стадии переходят ко второму этапу промывания кристаллов. С этой целью подготавливают промывную воду в отдельной емкости за счет ее обработки насыщенным паром температурой 135°С. После этого промывную воду подают в систему промывания центрифуг под давлением 0,35 МПа при расходе 0,75% к массе утфеля.After preparing the second liquid, it is served for washing sugar crystals at the rate of 3.5% by weight of the massecuite. Then, upon completion of the first stage, they proceed to the second stage of washing the crystals. For this purpose, wash water is prepared in a separate container by treating it with saturated steam at a temperature of 135°C. After this, the wash water is supplied to the centrifuge washing system under a pressure of 0.35 MPa at a flow rate of 0.75% by weight of the massecuite.

Результаты исследований по предлагаемому способу: Ч_утф=91,7%; CB_утф=92,5%; К=51,9%; Т_у=3,1 час; Т_ц=2,75 мин; С_р=0,72 мм; К_н=23,8%; Ц_сах=96 ед.опт.пл.; РВ=0,016%; Зол=0,034%; SO₂=6,4 мг/кг сахара.Research results using the proposed method: H _utf =91.7%; CB _utf =92.5%; K=51.9%; T _y =3.1 hour; T _c =2.75 min; C _p =0.72 mm; K _n =23.8%; C _sah =96 units of opt.pl.; PB=0.016%; Ash=0.034%; SO ₂ =6.4 mg/kg sugar.

Параллельно утфель первой кристаллизации получают по известному способу (прототипу).In parallel, the massecuite of the first crystallization is obtained according to a known method (prototype).

Вначале раздельно готовят клеровку из сахара второй и третьей кристаллизации с содержанием 72,5% сухих веществ. Затем в вакуум-аппарат набирают клеровку сахара второй кристаллизации, сгущают до коэффициента пересыщения 1,25 и вводят в нее затравку в виде сахарной пудры. Образуемые при этом центры кристаллизации закрепляют подкачками клеровки и затем осуществляют их наращивание в две стадии. На первой стадии кристаллы сахара наращивают на подкачках сиропа с выпарной установки с содержанием в нем 61,5%) сухих веществ, и этот процесс осуществляют до достижения в утфеле 48% кристаллов. Вторую стадию наращивания ведут на подкачках клеровки сахара третьей кристаллизации с содержанием в ней 61,5% сухих веществ. По завершении наращивания кристаллов утфель сгущают в вакуум-аппарате до достижения в нем 92,5% сухих веществ. Полученный утфель разделяют в центрифугах на кристаллический белый сахар, первый и второй оттеки.First, a clearing mixture is prepared separately from sugar of the second and third crystallization with a content of 72.5% dry matter. Then the sugar of the second crystallization is taken into a vacuum apparatus, thickened to a supersaturation coefficient of 1.25, and a seed in the form of powdered sugar is introduced into it. The crystallization centers formed in this case are fixed by pumping clearing and then they are grown in two stages. At the first stage, sugar crystals are grown by pumping syrup from an evaporation unit containing 61.5%) of dry substances, and this process is carried out until 48% of crystals are reached in the massecuite. The second stage of growth is carried out on pumping clarification of sugar of the third crystallization with a content of 61.5% of dry substances. Upon completion of crystal growth, the massecuite is concentrated in a vacuum apparatus until it reaches 92.5% dry matter. The resulting massecuite is separated in centrifuges into crystalline white sugar, first and second liquids.

Результаты исследований по известному способу (прототипу): Ч_утф=91,8%; CB_утф=92,5%; К=49,8%; Т_у=3,6 час; Т_ц=3,1 мин; С_р=0,60 мм; К_н=26,0%; Ц_сах=104 ед.опт.пл.; РВ=0,022%; Зол=0,046%; SO₂=6,7 мг/кг сахара.Research results using a known method (prototype): H _utf =91.8%; CB _utf =92.5%; K=49.8%; T _y =3.6 hour; T _c =3.1 min; C _p =0.60 mm; _Kn =26.0%; C _sah =104 units of opt.pl.; PB=0.022%; Ash=0.046%; SO ₂ =6.7 mg/kg sugar.

Из представленных результатов исследований видно, что предлагаемый способ в сравнении с известным обеспечивает более глубокое истощение межкристального раствора утфеля, что позволяет повысить выход кристаллов сахара из центрифуг на 2,1%. Кроме того, как было установлено экспериментально, время уваривания утфеля по предлагаемому способу снижается на 14%, а процесс его разделения в центрифуге сокращается на 11%. При этом основные показатели качества кристаллического белого сахара оказались несколько лучше, чем по известному способу.From the presented research results it is clear that the proposed method, in comparison with the known one, provides a deeper depletion of the intercrystalline massecuite solution, which makes it possible to increase the yield of sugar crystals from centrifuges by 2.1%. In addition, as was experimentally established, the boiling time of massecuite using the proposed method is reduced by 14%, and the process of its separation in a centrifuge is reduced by 11%. At the same time, the main quality indicators of crystalline white sugar turned out to be slightly better than using the known method.

Claims

A method for producing massecuite of the first crystallization, which involves thickening a mixture of syrup with clarification of sugars of the second and third crystallization, starting crystallization centers, fixing and growing them while regulating the supersaturation coefficient in the range of 1.08-1.15, thickening the massecuite until ready, unloading from a vacuum apparatus into a receiving massecuite mixer, keeping it in it with swinging its first flow to 91.0-91.7% of dry substances and a minimum viscosity temperature in the range of 66-72 ° C, separating and washing the sugar crystals in a centrifuge to obtain crystalline white sugar, the first and second edema, characterized in that powdered sugar is used as crystallization centers at the rate of 5-7 pcs. per 1 mm of the length of the surface of the “test glass”, which are previously brought to sizes of 0.100-0.160 mm by fractionation using separation and, after fixing on pumping syrup with clearing, they are increased when the intercrystalline solution is supersaturated in the range of 1.10-1.12 and a temperature of 74 -76°C, washing of sugar crystals in a centrifuge is carried out in two stages - first, in the first of them, the sugar crystals are washed with the second exudate of this massecuite with the addition of a saturated solution of trisodium salt of nitrilotrimethylphosphonic acid as a color inhibitor in an amount of 0.015-0.025% by weight of the massecuite , which before use is kept in a separate container at a temperature of 80-90°C and contains 76-80% dry substances and then is fed for washing sugar crystals at the rate of 3.0-4.0% by weight of the massecuite, and at the second stage sugar crystals are treated with hot water, previously saturated with steam at a temperature of 130-140°C, through nozzles under a pressure of 0.3-0.4 MPa in an amount of 0.5-1.0% by weight of the massecuite.