RU2815555C1

RU2815555C1 - Method of separating fillmass of first crystallisation in batch centrifuge

Info

Publication number: RU2815555C1
Application number: RU2023116392A
Authority: RU
Inventors: Вера Анатольевна Грибкова; Анатолий Анатольевич Славянский; Наталья Валерьевна Николаева
Filing date: 2023-06-22
Publication date: 2024-03-18

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention relates to sugar production. Disclosed is a method of producing fillmass of first crystallization with subsequent separation, providing for its supply to a centrifuge, separation with separation of sugar crystals and intercrystalline solution, washing of sugar crystals with formation of the second effluent, extraction of sugar crystals and their drying. Before descent from the vacuum apparatus, the fillmass is swung by its first effluent, diluted with hot water, while maintaining a supersaturation coefficient in range of 1.03–1.05, and before feeding it for centrifugation, it is swung by the first effluent in a mixture with hydrogen peroxide. Separation of fillmass is carried out in a centrifuge equipped with a device for recording the moment of separation of the intercrystalline solution from sugar crystals, which contains a housing and a sensitive element in the form of a plate. Sugar crystals are washed in two stages, first with a sugar-containing solution and then with hot water.

EFFECT: invention provides higher sugar yield.

1 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к производству сахара, а именно к процессу разделения утфеля первой кристаллизации в фильтрующих центрифугах периодического действия.The invention relates to the production of sugar, namely to the process of separating massecuite of the first crystallization in batch filter centrifuges.

Известен способ разделения утфеля первой кристаллизации, характеризующийся тем, что подачу его в ротор центрифуги периодического действия и разделение на белый сахар, первый и второй оттеки осуществляют с помощью устройства контроля момента отделения оттека, содержащего чувствительный элемент, связанный с пневмосиловым преобразователем и блоком управления работой центрифуги. Перед подачей утфеля в ротор центрифуги его выдерживают в утфелемешалке до температуры 68-72°С. В процессе разделения утфеля с помощью данного устройства кристаллы белого сахара после их промывания доводят до влажности 0,8-1,5% к их массе перед выгрузкой из центрифуг.There is a known method for separating massecuite of the first crystallization, characterized by the fact that its feeding into the rotor of a batch centrifuge and separation into white sugar, the first and second runoff is carried out using a device for controlling the moment of separation of the runoff, containing a sensitive element connected to a pneumatic power converter and a control unit for the operation of the centrifuge . Before feeding the massecuite into the centrifuge rotor, it is kept in a massecuite mixer to a temperature of 68-72°C. In the process of separating massecuite using this device, white sugar crystals, after washing them, are brought to a moisture content of 0.8-1.5% of their mass before being unloaded from centrifuges.

Промывание кристаллов сахара проводят последовательно в два этапа, сначала разбавленным до 72-76% сухих веществ сахаросодержащим раствором, а затем горячей водой. Подачу сахаросодержащего раствора для промывания кристаллов начинают в момент достижения давления на чувствительный элемент межкристального раствора в диапазоне 0,09-0,10 МПа. Расход сахарсодержащего раствора составляет 1,5-2,5%, а горячей воды - 1,2-1,8% к массе утфеля, причем в промывную воду добавляют перекись водорода в количестве 0,004-0,008% к массе сахара [RU 226 44 72 С1 (С13F 1/08). Способ разделения утфеля первой кристаллизации / А.А. Славянский, В.В. Ильина, B.C. Штерман. - Опубл. 20.11.2005, Бюл. №32].Washing of sugar crystals is carried out sequentially in two stages, first with a sugar-containing solution diluted to 72-76% of dry substances, and then with hot water. The supply of a sugar-containing solution for washing the crystals begins when the pressure on the sensitive element of the intercrystal solution reaches the range of 0.09-0.10 MPa. The consumption of the sugar-containing solution is 1.5-2.5%, and hot water - 1.2-1.8% by weight of the massecuite, and hydrogen peroxide is added to the wash water in an amount of 0.004-0.008% by weight of sugar [RU 226 44 72 C1 (C13F 1/08). Method for separating massecuite of first crystallization / A.A. Slavyansky, V.V. Ilyina, B.C. Sherman. - Publ. 20.11.2005, Bulletin. No. 32].

Недостатком работы этого способа является повышенная растворимость сахара при подготовке утфеля к центрифугированию и недостаточная точность в регулировании работы устройства по контролю за отделением оттеков.The disadvantage of this method is the increased solubility of sugar when preparing massecuite for centrifugation and insufficient accuracy in regulating the operation of the device to control the separation of edema.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, отличающийся тем, что утфель при спуске из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку предварительно сгущают в вакуум-аппарате до содержания в нем 93,5-93,8% сухих веществ. Затем в утфелемешалке утфель раскачивают первым оттеком до 91,0-91,5% сухих веществ и перед подачей в центрифугу доводят его температуру до 68-72°С. Процесс разделения утфеля в центрифуге проводят с использованием устройства для фиксирования момента отделения межкристального раствора от кристаллов сахара. Это устройство содержит: корпус и установленный в нем чувствительный элемент в виде пластины, контактирующий с потоком отделяемого межкристального раствора и одновременно связанный с блоком управления центрифугой. Пластина чувствительного элемента установлена в корпусе с возможностью ее возвратно-поступательного движения по горизонтали под действием ударной силы отделяемого от кристаллов сахара межкристального раствора. В момент перемещения пластина воздействует на пружину, вызывая ее сжатие, и размыкает контакт соответствующего устройства. По завершению отделения межкристального раствора от кристаллов сахара его ударное действие на пластину чувствительного элемента сводится к нулевому значению и она возвращается в исходное положение, то есть замыкает контакт устройства, включая при этом через блок управления последующие операции цикла центрифугирования. Промывание кристаллов проводят в два этапа, сначала сахаросодержащим раствором, концентрацией 70-75% сухих веществ из расчета 1,5-2,5% к массе утфеля и температурой 68-72°С, а затем горячей водой температурой 80-85°С при ее расходе 0,16-0,26% к массе утфеля в секунду [RU 2771068 C1 (С13В 30/10). Способ разделения утфеля I кристаллизации в силовом центробежном поле / А.А. Славянский, Д.П. Митрошина, Т.С. Бычкова. - Опубл. 26.04.2022, Бюл. №12].The closest to the proposed method is characterized in that the massecuite, when lowered from the vacuum apparatus into the receiving massecuite mixer, is pre-condensed in the vacuum apparatus to a content of 93.5-93.8% of dry substances. Then, in a massecuite mixer, the massecuite is shaken with the first drop to 91.0-91.5% of dry matter and before being fed into the centrifuge, its temperature is brought to 68-72°C. The process of separating massecuite in a centrifuge is carried out using a device for recording the moment of separation of the intercrystalline solution from the sugar crystals. This device contains: a housing and a plate-shaped sensitive element installed in it, which is in contact with the flow of the separated intercrystalline solution and is simultaneously connected to the centrifuge control unit. The plate of the sensitive element is installed in the housing with the possibility of its reciprocating movement horizontally under the impact force of the intercrystalline solution separated from the sugar crystals. At the moment of movement, the plate acts on the spring, causing it to compress, and opens the contact of the corresponding device. Upon completion of the separation of the intercrystalline solution from the sugar crystals, its impact effect on the plate of the sensitive element is reduced to zero and it returns to its original position, that is, it closes the contact of the device, while turning on subsequent operations of the centrifugation cycle through the control unit. Washing of the crystals is carried out in two stages, first with a sugar-containing solution, a concentration of 70-75% of dry substances at the rate of 1.5-2.5% by weight of the massecuite and a temperature of 68-72 ° C, and then with hot water at a temperature of 80-85 ° C at its consumption is 0.16-0.26% of the mass of the massecuite per second [RU 2771068 C1 (C13B 30/10). Method for separating massecuite I crystallization in a force centrifugal field / A.A. Slavyansky, D.P. Mitroshina, T.S. Bychkova. - Publ. 04/26/2022, Bulletin. No. 12].

Недостатком данного способа является усложнение подготовки утфеля к процессу центрифугирования после спуска из вакуум-аппарата, как и условий разделения получаемых оттеков, что приводит к повышению растворимости сахара в центрифугах.The disadvantage of this method is that it complicates the preparation of the massecuite for the centrifugation process after draining from the vacuum apparatus, as well as the conditions for separating the resulting outflows, which leads to an increase in the solubility of sugar in centrifuges.

Технический результат изобретения заключается в увеличении выхода сахара за счет улучшения условий центрифугирования утфеля и снижения потерь сахара в процессе его промывания и разделения в центробежном поле.The technical result of the invention is to increase the yield of sugar by improving the conditions for centrifuging the massecuite and reducing the loss of sugar during its washing and separation in a centrifugal field.

Этот результат обеспечивается тем, что в разработанном способе разделения утфеля первой кристаллизации, утфель перед спуском из вакуум-аппарата раскачивают его первым оттеком, разбавленным горячей водой до содержания в нем 91,5-92,0% сухих веществ и повышают его температуру по сравнению с утфелем в вакуум-аппарате на 5-7°С, выдерживая в нем коэффициент пересыщения в диапазоне 1,03-1,05, что исключает образование в спускаемом утфеле вторичных затравочных кристаллов, перед подачей на центрифугирование его раскачивают в приемной утфелемешалке разбавленным до 82-83% первым оттеком в смеси с перекисью водорода из расчета 0,003-0,010% к массе утфеля и перед разделением в центрифугах доводят в нем содержание сухих веществ до 91,5-91,7%, причем температуру утфеля выдерживают в пределах 68-72°С для обеспечения его минимальной вязкости, разделение утфеля в центрифуге снабженной устройством для фиксирования момента отделения межкристального раствора от кристаллов сахара, которое содержит корпус и установленный в нем чувствительный элемент в виде пластины, контактирующий с потоком отделяемого межкристального раствора и связанный с блоком управления центрифугой, пластина чувствительного элемента установлена в корпусе с возможностью ее возвратно-поступательного движения по горизонтали под действием ударной силы отделяемого межкристального раствора, при перемещении она воздействует на пружину, вызывая ее сжатие, и размыкает контакт с контактирующим устройством, в момент окончания отделения межкристального раствора от кристаллов сахара его ударное действие на пластину сводится к нулю и она возвращается в исходное положение, замыкая контактирующее устройство, включая при этом через блок управления последующие операции цикла центрифугирования, отделение первого оттека сопровождается вводом в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше, чем утфеля на 5-7°С, промывание кристаллов сахара проводят в два этапа, сначала сахаросодержащим раствором через форсунки под давлением 0,3-0,4 МПа, концентрацией 70-72% сухих веществ из расчета 1,5-2,5% к массе утфеля и температурой 68-72°С, а затем горячей водой, насыщенной паром температурой 80-95°С при расходе воды в секунду из расчета 0,15-0,22% к массе утфеля, что по времени равно периоду отделения межкристального раствора, оттеки направляют в отдельные сборники, сахар выгружают из центрифуги и высушивают.This result is ensured by the fact that in the developed method of separating the massecuite of the first crystallization, the massecuite, before descending from the vacuum apparatus, is shaken with its first outflow, diluted with hot water to a content of 91.5-92.0% of dry substances and its temperature is increased compared to massecuite in a vacuum apparatus at 5-7°C, maintaining a supersaturation coefficient in it in the range of 1.03-1.05, which eliminates the formation of secondary seed crystals in the descending massecuite; before submitting it for centrifugation, it is shaken in a receiving massecuite mixer diluted to 82- 83% first drain mixed with hydrogen peroxide at the rate of 0.003-0.010% by weight of the massecuite and before separation in centrifuges, bring the dry matter content to 91.5-91.7%, and the temperature of the massecuite is maintained within 68-72 ° C to ensure its minimum viscosity, separation of the massecuite in a centrifuge equipped with a device for recording the moment of separation of the intercrystalline solution from sugar crystals, which contains a housing and a sensitive element installed in it in the form of a plate, in contact with the flow of the separated intercrystalline solution and connected to the centrifuge control unit, the sensitive plate element is installed in the housing with the possibility of its reciprocating movement horizontally under the influence of the impact force of the separated intercrystalline solution; when moving, it acts on the spring, causing its compression, and opens the contact with the contacting device, at the moment of completion of the separation of the intercrystalline solution from the sugar crystals, its impact the effect on the plate is reduced to zero and it returns to its original position, closing the contacting device, while turning on subsequent operations of the centrifugation cycle through the control unit; the separation of the first runoff is accompanied by the introduction of moisture-saturated air into the centrifuge rotor at a temperature higher than the massecuite by 5-7 ° C , washing of sugar crystals is carried out in two stages, first with a sugar-containing solution through nozzles under a pressure of 0.3-0.4 MPa, a concentration of 70-72% of dry substances at the rate of 1.5-2.5% by weight of the massecuite and a temperature of 68-72 °C, and then hot water, saturated with steam at a temperature of 80-95 °C at a water flow rate per second at the rate of 0.15-0.22% by weight of the massecuite, which is equal in time to the period of separation of the intercrystalline solution, the drainage is sent to separate collections, the sugar is discharged from the centrifuge and dried.

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

Утфель первой кристаллизации перед спуском из вакуум-аппарата, раскачивают его первым оттеком, разбавленным горячей водой до содержания в нем 91,5-92,0% сухих веществ и повышают его температуру по сравнению с утфелем в вакуум-аппарате на 5-7°С, выдерживая в нем коэффициент пересыщения в диапазоне 1,03-1,05, что исключает образование в спускаемом утфеле вторичных затравочных кристаллов.The massecuite of the first crystallization, before descending from the vacuum apparatus, is shaken with the first massecuite, diluted with hot water until it contains 91.5-92.0% of dry substances and its temperature is increased compared to the massecuite in the vacuum apparatus by 5-7°C , keeping the supersaturation coefficient in it in the range of 1.03-1.05, which eliminates the formation of secondary seed crystals in the descending massecuite.

Применение для раскачивания утфеля первого оттека, разбавленного горячей водой, позволяет уменьшить в нем потери сахара, а также количество оттеков, образуемых в процессе его разделения в центрифугах. Требования к повышению температуры утфеля при спуске из вакуум-аппарата на 5-7°С, как и по пересыщению его межкристального раствора в диапазоне 1,03-1,05, исключают возможность повторного образования в нем новых центров кристаллизации.Using the first edema diluted with hot water to rock the massecuite allows you to reduce the loss of sugar in it, as well as the amount of edema formed during its separation in centrifuges. The requirements for increasing the temperature of the massecuite during descent from the vacuum apparatus by 5-7°C, as well as for the supersaturation of its intercrystalline solution in the range of 1.03-1.05, exclude the possibility of re-formation of new crystallization centers in it.

Это обусловлено тем, что температура поверхности приемной утфелемешалки ниже, чем в вакуум-аппарате, что может спровоцировать образование новых центров и значительно ухудшить условия отделения межкристального раствора от поверхности кристаллов.This is due to the fact that the surface temperature of the receiving massecuite mixer is lower than in the vacuum apparatus, which can provoke the formation of new centers and significantly worsen the conditions for the separation of the intercrystalline solution from the surface of the crystals.

Раскачивание утфеля до состояния пересыщения его межкристального раствора 1,03-1,05 позволяет исключить возможность растворения дополнительного количества кристаллов, или вероятность их повторного образования при понижении температуры. Таким образом при запредельных значениях интервала 1,03-1,05 ухудшаются условия обеспечения технического решения изобретения.Rocking the massecuite to a state of supersaturation of its intercrystalline solution of 1.03-1.05 eliminates the possibility of dissolving an additional amount of crystals, or the likelihood of their re-formation when the temperature drops. Thus, at extreme values of the interval 1.03-1.05, the conditions for providing the technical solution of the invention deteriorate.

Перед подачей утфеля на центрифугирование его раскачивают в приемной утфелемешалке разбавленным до 82-83% первым оттеком в смеси с перекисью водорода из расчета 0,003-0,010% к массе утфеля, а перед центрифугированием доводят в нем содержание сухих веществ до 91,5-91,7%, выдерживают его температуру в пределах 68-72°С для обеспечения минимальной вязкости.Before submitting the massecuite for centrifugation, it is rocked in the receiving massecuite mixer with the first liquid diluted to 82-83% in a mixture with hydrogen peroxide at the rate of 0.003-0.010% by weight of the massecuite, and before centrifugation the dry matter content in it is adjusted to 91.5-91.7 %, maintain its temperature within 68-72°C to ensure minimum viscosity.

Раскачивание утфеля в приемной утфелемешалке первым оттеком в смеси с перекисью водорода из расчета 0,003-0,010% к массе утфеля объясняется тем, что этот реагент позволяет снизить цветность утфеля и отделяемого из него белого сахара и тем самым повысить их качественные показатели. Экспериментально доказано, что при использовании перекиси водорода в диапазоне 0,003-0,010% достигаются лучшие результаты. При запредельных значениях этого реагента достижение технического результата изобретения ухудшается.The rocking of the massecuite in the receiving massecuite mixer with the first outflow mixed with hydrogen peroxide at the rate of 0.003-0.010% by weight of the massecuite is explained by the fact that this reagent makes it possible to reduce the color of the massecuite and the white sugar separated from it and thereby increase their quality indicators. It has been experimentally proven that when using hydrogen peroxide in the range of 0.003-0.010%, the best results are achieved. At prohibitive values of this reagent, the achievement of the technical result of the invention deteriorates.

Требования к содержанию сухих веществ в первом оттеке после его разбавления горячей водой в диапазоне 82-83% сухих веществ и содержания в утфеле 91,5-91,7% сухих веществ установлены экспериментально. При этих параметрах улучшается не только процесс центрифугирования утфеля, но и обеспечиваются условия его проведения, так как он проводится при минимальной вязкости, что в целом обеспечивает более высокий выход сахара из центрифуг. В этих условиях важное значение имеет выдерживание температуры разделяемого утфеля в диапазоне 68-72°С. При запредельных ее значениях, то есть менее 68°С или более 72°С регулирование вязкости утфеля ухудшается.The requirements for the content of dry substances in the first runoff after diluting it with hot water in the range of 82-83% of dry substances and the content of 91.5-91.7% of dry substances in massecuite have been established experimentally. With these parameters, not only the process of centrifugation of massecuite is improved, but also the conditions for its implementation are provided, since it is carried out at a minimum viscosity, which generally ensures a higher yield of sugar from centrifuges. Under these conditions, it is important to maintain the temperature of the separated massecuite in the range of 68-72°C. When its values are prohibitive, that is, less than 68°C or more than 72°C, the regulation of massecuite viscosity worsens.

Разделение утфеля проводят в центрифуге снабженной устройством для фиксирования момента отделения межкристального раствора от кристаллов сахара, которое содержит корпус и установленный в нем чувствительный элемент в виде пластины, контактирующий с потоком отделяемого межкристального раствора и связанный с блоком управления центрифугой. Пластина чувствительного элемента установлена в корпусе с возможностью ее возвратно-поступательного движения по горизонтали под действием ударной силы отделяемого межкристального раствора, при перемещении она воздействует на пружину, вызывая ее сжатие, и размыкает контакт на контактирующем устройстве. В момент окончания отделения межкристального раствора от кристаллов сахара его ударное действие на пластину сводится к нулю, и она возвращается в исходное положение, замыкая контактирующее устройство и включая при этом через блок управления последующие операции цикла центрифугирования. Отделение первого оттека сопровождается вводом в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше чем утфеля на 5-7°С.The separation of the massecuite is carried out in a centrifuge equipped with a device for recording the moment of separation of the intercrystal solution from sugar crystals, which contains a housing and a plate-shaped sensitive element installed in it, in contact with the flow of the separated intercrystal solution and connected to the centrifuge control unit. The plate of the sensitive element is installed in the housing with the possibility of its reciprocating movement horizontally under the influence of the impact force of the separated intercrystalline solution; when moving, it acts on the spring, causing it to compress, and opens the contact on the contacting device. At the moment of completion of the separation of the intercrystalline solution from the sugar crystals, its impact on the plate is reduced to zero, and it returns to its original position, closing the contacting device and at the same time turning on subsequent operations of the centrifugation cycle through the control unit. The separation of the first edema is accompanied by the introduction of moisture-saturated air into the centrifuge rotor at a temperature higher than the massecuite by 5-7°C.

Использование устройств для фиксации момента отделения межкристального раствора от кристаллов сахара позволяет проводить процесс центрифугирования утфеля в оптимальном режиме, что исключает потери сахара за счет растворения промывными агентами его кристаллов при неполном удалении из их порового пространства избытка межкристального раствора или при его подсушке на поверхности кристаллов [Славянский А.А. Центрифугирование и его влияние на выход и качество сахара (монография). - М: Издательский комплекс МГУПП, 2007. - 180 с].The use of devices for recording the moment of separation of the intercrystalline solution from sugar crystals allows the centrifugation process of massecuite to be carried out in an optimal mode, which eliminates the loss of sugar due to the dissolution of its crystals by washing agents when excess intercrystalline solution is not completely removed from their pore space or when it is dried on the surface of the crystals [Slavyansky A.A. Centrifugation and its effect on the yield and quality of sugar (monograph). - M: Publishing complex MGUPP, 2007. - 180 p.].

Требования к вводу в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше чем утфеля на 5-7°С обусловлены причиной возможного повторного образования центров кристаллизации ввиду более низкой температуры оборудования для подготовки утфеля к разделению в центрифуге. Экспериментально установлено, что при запредельных значениях этого температурного интервала, то есть менее 5°С или более 7°С достижение технического результата изобретения ухудшается.The requirements for introducing moisture-saturated air into the centrifuge rotor at a temperature 5-7°C higher than the massecuite are due to the possible re-formation of crystallization centers due to the lower temperature of the equipment for preparing the massecuite for separation in the centrifuge. It has been experimentally established that at extreme values of this temperature range, that is, less than 5°C or more than 7°C, the achievement of the technical result of the invention deteriorates.

Промывание кристаллов сахара проводят в два этапа: сначала сахаросодержащим раствором (сироп с клеровкой или второй оттек утфеля I кристаллизации) через форсунки под давлением 0,3-0,4 МПа, концентрацией 70-72% сухих веществ из расчета 1,5-2,5% к массе утфеля и температурой 68-72°С, а затем горячей водой, насыщенной паром температурой 80-95°С при расходе воды в секунду из расчета 0,15-0,22% к массе утфеля, что по времени равно периоду отделения межкристального раствора.Washing of sugar crystals is carried out in two stages: first, with a sugar-containing solution (syrup with clearing or the second massecuite of crystallization I) through nozzles under a pressure of 0.3-0.4 MPa, with a concentration of 70-72% of dry substances at a rate of 1.5-2, 5% by weight of the massecuite and a temperature of 68-72°C, and then hot water saturated with steam at a temperature of 80-95°C at a water flow rate per second at the rate of 0.15-0.22% by weight of the massecuite, which is equal in time to the period separation of the intercrystalline solution.

Необходимость промывания кристаллов обусловлена тем, что одним только центрифугированием нельзя освободить кристаллы от пленки межкристального раствора на их поверхности. Поэтому удаление этой пленки - необходимая операция для обеспечения качества сахара потребительского достоинства. Вместе с тем промывание необходимо не только для освобождения кристаллов от пленки межкристального раствора, но и для минимально возможного растворения самих кристаллов и минимальной остаточной влажности выгружаемого из центрифуг сахара [Даишев М.И. Пробеливание сахара паром. // Сахарная промышленность. - 1993. - №2. - С. 14-16].The need to wash the crystals is due to the fact that centrifugation alone cannot free the crystals from the film of the intercrystal solution on their surface. Therefore, removing this film is a necessary operation to ensure the quality of sugar at consumer grade. At the same time, washing is necessary not only to free the crystals from the film of the intercrystal solution, but also to ensure the minimum possible dissolution of the crystals themselves and the minimum residual moisture of sugar unloaded from centrifuges [Daishev M.I. Whitening sugar with steam. // Sugar industry. - 1993. - No. 2. - P. 14-16].

Промывание кристаллов сахара в два этапа, то есть сначала сахаросодержащим раствором через форсунки под давлением 0,3-0,4 МПа, концентрацией 70-72% сухих веществ, а затем горячей водой, насыщенной паром, позволяет снизить расход промывной воды, а значит увеличить его выход из центрифуг. Эксперименты показали, что промывание кристаллов сахара с использованием форсунок позволяет не только уменьшить расход промывной воды из расчета 0,15-0,22% к массе утфеля в секунду, но и увеличить его выход. При расходе воды менее 0,15% или более 0,22% к массе утфеля в секунду достижение технического результата изобретения ухудшается.Washing sugar crystals in two stages, that is, first with a sugar-containing solution through nozzles under a pressure of 0.3-0.4 MPa, with a concentration of 70-72% of dry substances, and then with hot water saturated with steam, allows you to reduce the consumption of wash water, and therefore increase its exit from centrifuges. Experiments have shown that washing sugar crystals using nozzles allows not only to reduce the consumption of wash water at the rate of 0.15-0.22% of the massecuite mass per second, but also to increase its yield. When water consumption is less than 0.15% or more than 0.22% of the massecuite mass per second, the achievement of the technical result of the invention deteriorates.

Использование для промывания кристаллов сахара воды насыщенной паром и нагретой до 80-95°С, обусловлено тем, что в виду существенной разницы по сравнению с температурой центрифугирования утфеля создаются хорошие условия для ее самоиспарения и конденсации в слое кристаллов сахара. При ее распределении форсунками на слой кристаллов сахара образуется очень тонкий и равномерный (на уровне тумана) распыл, легко проникающий внутрь слоя кристаллов и поддерживающий общую температуру центрифугируемого утфеля в требуемых пределах.The use of water saturated with steam and heated to 80-95°C for washing sugar crystals is due to the fact that, due to the significant difference compared to the centrifugation temperature of the massecuite, good conditions are created for its self-evaporation and condensation in the layer of sugar crystals. When it is distributed by nozzles onto a layer of sugar crystals, a very thin and uniform (at the fog level) spray is formed, easily penetrating into the layer of crystals and maintaining the overall temperature of the centrifuged massecuite within the required limits.

Конденсирование промывной воды в слое кристаллов в данном интервале температур обеспечивает более полное удаление пленки межкристального раствора с их поверхности и мест соприкосновения отдельных кристаллов. Все это позволяет улучшить качество сахара при минимальном расходе воды и времени центрифугирования.Condensation of wash water in a layer of crystals in a given temperature range ensures more complete removal of the intercrystalline solution film from their surface and the contact points of individual crystals. All this allows you to improve the quality of sugar with minimal water consumption and centrifugation time.

При температуре 80°С ухудшаются условия самоиспарения и конденсации промывной воды, а значит возрастает и ее расход и возможно ухудшение качества сахара. При температуре воды более 95°С увеличивается растворимость кристаллов и снижается их выход из центрифуги.At a temperature of 80°C, the conditions for self-evaporation and condensation of wash water worsen, which means its consumption increases and the quality of sugar may deteriorate. At water temperatures above 95°C, the solubility of crystals increases and their yield from the centrifuge decreases.

По существу, пленка межкристального раствора смывается с поверхности кристаллов не водой, а клерсом (сахаросодержащим раствором) образующимся в верхних слоях кристаллов сахара, уже освобожденных от пленки, но неизбежно отмываемых водой, необходимой для промывания нижних (у сита) слоев [Даишев М.И. Пробеливание сахара паром. // Сахарная промышленность. - 1993. - №2. - С. 14-16]. Промывание должно продолжаться до тех пор, пока не будет промыт сахар в зонах с минимальным распылом воды.Essentially, the film of the intercrystalline solution is washed off from the surface of the crystals not with water, but with clears (sugar-containing solution) formed in the upper layers of sugar crystals, already freed from the film, but inevitably washed with water necessary for washing the lower (at the sieve) layers [Daishev M.I. . Whitening sugar with steam. // Sugar industry. - 1993. - No. 2. - P. 14-16]. Rinsing should continue until the sugar has been rinsed in areas with minimal water spray.

Сегрегатор переключают на второй оттек после начала подачи промывных компонентов на слой кристаллов сахара. Получаемые оттеки направляют в отдельные сборники, сахар выгружают из центрифуги и высушивают.The segregator is switched to the second outflow after the start of supply of washing components to the layer of sugar crystals. The resulting outflows are sent to separate collections, the sugar is unloaded from the centrifuge and dried.

Для сопоставления предлагаемого способа с известным (прототип) определяют чистоту утфеля первой кристаллизации (Ч_утфI, %), содержание в нем сухих веществ (СВ_утфI, %, выход кристаллов сахара из центрифуги (К_утфI, % к массе утфеля), а также физико-химические показатели качества белого сахара: цветность (Цв_сах, ед.опт.пл), содержание редуцирующих веществ (РВ_сах, % и золы (Зола, %, а также время центрифугирования утфеля (τ_утфI, мин).To compare the proposed method with the known one (prototype), the purity of the massecuite of the first crystallization (H _utfI , %), the content of dry substances in it (DM _utfI , %, the yield of sugar crystals from the centrifuge (K _utfI , % of massecuite mass), as well as the physics -chemical indicators of the quality of white sugar: color (Color _sa x, unit of opt.pl), content of reducing substances (RV _{sa x} , % and ash (Ash, %), as well as massecuite centrifugation time (τ _utfI , min).

Пример. Утфель первой кристаллизации в конце уваривания перед спуском из вакуум-аппарата, раскачивают его первым оттеком, разбавленным горячей водой до содержания в нем 91,7% сухих веществ. После этого повышают его температуру по сравнению с утфелем в вакуум-аппарате на 6°С, выдерживая при этом в нем коэффициент пересыщения равным 1,04, что исключает образование в спускаемом утфеле вторичных затравочных кристаллов. Перед подачей на центрифугирование утфель повторно раскачивают в приемной утфелемешалке разбавленным до 82,5% сухих веществ его же первым оттеком в смеси с перекисью водорода из расчета 0,005% к массе утфеля и доводят в утфеле перед его разделением в центрифугах (ФПН-1251Т) содержание сухих веществ до 91,6%, выдерживая при этом его температуру 70°С для обеспечения минимальной вязкости.Example. The massecuite of the first crystallization at the end of boiling, before draining from the vacuum apparatus, is shaken with the first liquid, diluted with hot water until it contains 91.7% dry matter. After this, its temperature is increased compared to the massecuite in the vacuum apparatus by 6°C, while maintaining the supersaturation coefficient in it equal to 1.04, which eliminates the formation of secondary seed crystals in the lowered massecuite. Before submitting for centrifugation, the massecuite is re-rocked in the receiving massecuite mixer with its first runoff diluted to 82.5% of dry substances mixed with hydrogen peroxide at the rate of 0.005% by weight of the massecuite and the dry matter content in the massecuite is adjusted before its separation in centrifuges (FPN-1251T) substances up to 91.6%, while maintaining its temperature of 70°C to ensure minimum viscosity.

Разделение утфеля проводят на центрифуге марки ФПН-1251Т оснащенной устройством для фиксирования момента отделения межкристального раствора от кристаллов сахара, которое содержит корпус и установленный в нем чувствительный элемент в виде пластины, контактирующий с потоком отделяемого межкристального раствора и связанный с блоком управления центрифугой. Пластина чувствительного элемента установлена в корпусе с возможностью ее возвратно-поступательного движения по горизонтали под действием ударной силы отделяемого межкристального раствора. При перемещении она воздействует на пружину, вызывая ее сжатие, и размыкает контакт на контактирующем устройстве, в момент окончания отделения межкристального раствора от кристаллов сахара его ударное действие на пластину сводится к нулю и она возвращается в исходное положение, замыкает контактирующее устройство. Включая при этом через блок управления последующие операции цикла центрифугирования. Отделение первого оттека сопровождается вводом в ротор центрифуги насыщенного влагой воздуха температурой выше чем утфеля на 6°С.The separation of the massecuite is carried out on a FPN-1251T centrifuge equipped with a device for recording the moment of separation of the intercrystal solution from sugar crystals, which contains a housing and a plate-shaped sensitive element installed in it, in contact with the flow of the separated intercrystal solution and connected to the centrifuge control unit. The plate of the sensitive element is installed in the housing with the possibility of its reciprocating movement horizontally under the action of the impact force of the separated intercrystalline solution. When moving, it acts on the spring, causing it to compress, and opens the contact on the contacting device; at the moment the separation of the intercrystalline solution from the sugar crystals is completed, its impact on the plate is reduced to zero and it returns to its original position, closing the contacting device. Including subsequent operations of the centrifugation cycle through the control unit. The separation of the first edema is accompanied by the introduction of moisture-saturated air into the centrifuge rotor at a temperature 6°C higher than the massecuite.

Промывание кристаллов сахара проводят в два этапа, сначала сахаросодержащим раствором через форсунки под давлением 0,35 МПа, концентрацией 71%>сухих веществ из расчета 2% к массе утфеля и температурой 70°С, а затем горячей водой, насыщенной паром, температурой 90°С при расходе воды в секунду из расчета 0,18% к массе утфеля, что по времени равно периоду отделения межкристального раствора.Washing of sugar crystals is carried out in two stages, first with a sugar-containing solution through nozzles under a pressure of 0.35 MPa, a concentration of 71% dry substances at the rate of 2% by weight of the massecuite and a temperature of 70 ° C, and then with hot water saturated with steam, a temperature of 90 ° C at water consumption per second at the rate of 0.18% by weight of the massecuite, which is equal in time to the period of separation of the intercrystalline solution.

Сегрегатор переключают на второй оттек после начала подачи промывных компонентов на слой кристаллов сахара. Получаемые оттеки направляют в отдельные сборники.The segregator is switched to the second outflow after the start of supply of washing components to the layer of sugar crystals. The resulting edema is sent to separate collections.

После завершения промывания кристаллов белого сахара в центробежном силовом поле их подсушивают до влажности 0,8% к их массе и выгружают из центрифуги при частоте вращения ротора 115 мин^-1.After completing the washing of white sugar crystals in a centrifugal force field, they are dried to a moisture content of 0.8% by weight and unloaded from the centrifuge at a rotor speed of 115 min ^-1 .

Результаты эксперимента по примеру для предлагаемого способа: Ч_улдI=91,78%; СВ_утфI в центрифуге=91,85%; К_утфI=52,1%; Цв_сах=100,5 ед.опт.пл; РВ_сах=0,022%; Зола=0,018%; τ_утфI=3,10 мин.Experiment results based on the example for the proposed method: Ch _ulI =91.78%; SV _utfI in a centrifuge = 91.85%; K _utfI =52.1%; Color _sah = 100.5 units of opt.pl; РВ _сах =0.022%; Ash=0.018%; τ _utfI =3.10 min.

Параллельно проводили разделение утфеля по известному способу (прототипу).In parallel, the massecuite was separated according to a known method (prototype).

Утфель первой кристаллизации в конце уваривания сгущают в вакуум-аппарате до содержания в нем 93,5% сухих веществ, спускают из вакуум-аппарата в приемную утфелемешалку и перед началом его центрифугирования раскачивают первым оттеком до содержания в нем 91,15% сухих веществ, а перед подачей в ротор центрифуги его температуру доводят до 69°С.The massecuite of the first crystallization at the end of boiling is condensed in a vacuum apparatus until it contains 93.5% of dry substances, is drained from the vacuum apparatus into a receiving massecuite mixer and, before centrifuging, is pumped with the first drain until it contains 91.15% of dry substances, and Before feeding it into the centrifuge rotor, its temperature is brought to 69°C.

Процесс центрифугирования утфеля первой кристаллизации проводят на фильтрующей центрифуге периодического действия (тип ФПН-1251Т), с установленным на ее корпусе устройством для контроля отделяемых оттеков.The centrifugation process of massecuite of the first crystallization is carried out on a periodic filter centrifuge (type FPN-1251T), with a device installed on its body to control the separated effluents.

Утфель подают в ротор центрифуги при частоте его вращения 230 мин^-1 в количестве 750 кг и начинают разделение утфеля при одновременном увеличении частоты вращения ротора до 980 мин^-1.The massecuite is fed into the centrifuge rotor at a rotation speed of 230 min ^-1 in an amount of 750 kg and the separation of the massecuite begins while simultaneously increasing the rotor speed to 980 min ^-1 .

Установленное на центрифуге устройство фиксирует отделение межкристального раствора и начало промывания кристаллов с передачей этой информации в блок управления центрифугой. Промывание кристаллов сахара проводят в два этапа: сначала сахаросодержащим раствором, концентрацией 72% сухих веществ из расчета 0,21% к массе утфеля в секунду.A device installed on the centrifuge records the separation of the intercrystal solution and the beginning of washing the crystals and transmits this information to the centrifuge control unit. Washing of sugar crystals is carried out in two stages: first, with a sugar-containing solution with a concentration of 72% of dry substances at the rate of 0.21% by weight of the massecuite per second.

После завершения промывания кристаллов сахара их подсушивают при частоте вращения ротора центрифуги 980 мин^-1 до влажности 0,8% к их массе и выгружают из центрифуги при частоте вращения ротора 115 мин^-1.After washing the sugar crystals is completed, they are dried at a centrifuge rotor speed of 980 min ^-1 to a moisture content of 0.8% by weight and unloaded from the centrifuge at a rotor speed of 115 min ^-1 .

Результаты эксперимента по известному способу (прототипу): Ч_утфI=91,80%; СВ_утфI после раскачивания=91,60%; K_утфI=50,8%; Цв_сах=99,7 ед.опт.пл; РВ_сах=0,039%; Зола=0,038%; τ_утфI=3,27 мин.Results of the experiment using a known method (prototype): H _utfI =91.80%; SV _utfI after swinging=91.60%; K _utfI =50.8%; Color _sah =99.7 units of opt.pl; РВ _{сах =} 0.039%; Ash=0.038%; τ _utfI =3.27 min.

Таким образом, из приведенных данных эксперимента видно, что предложенный способ по сравнению с известным позволяет повысить процентное содержание кристаллов сахара в утфеле на 2% к его массе, обеспечив более высокие физико-химические показатели его качества, уменьшить время цикла его центрифугирования на 17 мин, что позволило снизить потери сахара в кристаллизационном отделении на 0,025-0,03% к массе свеклы.Thus, from the given experimental data it is clear that the proposed method, in comparison with the known one, makes it possible to increase the percentage of sugar crystals in massecuite by 2% of its mass, providing higher physico-chemical indicators of its quality, to reduce the centrifugation cycle time by 17 minutes, which made it possible to reduce sugar losses in the crystallization department by 0.025-0.03% by weight of beets.

Claims

A method for producing a massecuite of first crystallization with its subsequent separation, which involves feeding it into the rotor of a batch filter centrifuge, separating the massecuite with the separation of sugar crystals and intercrystalline solution, washing the sugar crystals with the formation of a second runoff, isolating sugar crystals and drying them, characterized in that the massecuite before descending from the vacuum apparatus, they shake it with the first edema, diluted with hot water until it contains 91.5-92.0% of dry substances and increase its temperature compared to the massecuite in the vacuum apparatus by 5-7 ° C, keeping it in the supersaturation coefficient is in the range of 1.03-1.05, which eliminates the formation of secondary seed crystals in the descending massecuite; before submitting it for centrifugation, it is shaken in the receiving massecuite mixer with the first runoff diluted to 82-83% of dry substances mixed with hydrogen peroxide at the rate of 0.003- 0.010% by weight of the massecuite and before separation in centrifuges, the content of dry substances in it is brought to 91.5-91.7%, and the temperature of the massecuite is maintained within 68-72 ° C, the separation of the massecuite is carried out in a centrifuge equipped with a device for recording the moment of separation of intercrystalline solution from sugar crystals, which contains a housing and a sensitive element installed in it in the form of a plate, in contact with the flow of the separated intercrystalline solution and connected to the centrifuge control unit, the plate of the sensitive element is installed in the housing with the possibility of its reciprocating movement horizontally under the influence of impact force separated intercrystalline solution, when moving, it acts on the spring, causing it to compress, and opens the contact with the contacting device; at the moment the separation of the intercrystalline solution from the sugar crystals is complete, its impact on the plate is reduced to zero and it returns to its original position, closing the contacting device, including, through the control unit, subsequent operations of the centrifugation cycle, the separation of the first shade is accompanied by the introduction of moisture-saturated air into the centrifuge rotor at a temperature higher than the massecuite temperature by 5-7 ° C, washing of sugar crystals is carried out in two stages, first with a sugar-containing solution through nozzles under pressure 0, 3-0.4 MPa, concentration of 70-72% of dry substances at the rate of 1.5-2.5% by weight of the massecuite and a temperature of 68-72 ° C, and then hot water, saturated with steam at a temperature of 80-95 ° C at a flow rate water per second at the rate of 0.15-0.22% by weight of the massecuite, the waste is sent to separate collections, the sugar is unloaded from the centrifuge and dried.