Ускладнення під час уварювання утфелів та їх усунення

Основні принципи правильного уварювання та центрифугування утфелів

1. В/а після спуску утфеля повинен бути старанно пропарений.

2. В якості основи для уварювання утфелів окремих кристалізацій використовувати продукти відповідної якості.

3. Продукти перед набором у в/а повинні бути нагрітими до температури близько 85°С.

4. Кількість сиропу, що набирається у в/а, повинна бути такою, щоб покрила поверхню нагрівання.

5. Температура утфеля під час заведення кристалів не повинна знижуватися нижче 80°С.

6. Кількість центрів кристалізації повинна бути достатньою.

7. Уварювання необхідно проводити на частих коротких підкачках.

8. В процесі заведення та нарощування кристалів здійснювати безперервний контроль.

9. Спускати добре відварений утфель.

10. Витримувати циклічність уварювання утфелів.

11. Загружати утфель в центрифугу необхідно при частоті обертів 200 за хв. Та не перевантажувати центрифугу.

12. Проводити по можливості максимальне відділення між кристального відтоку.

13. Правильно проводити розподіл відтоків.

14. Вивантажувати цукор з центрифуги можна тільки після того, як він добре пробілений та підсушений.

Надлишок чи недостатня кількість сиропу та відтоків. В разі недостатньої кількості продуктів протягом нетривалого часу уварювання уповільнюють або ж зовсім призупиняють. В такому разі різко зменшують або ж відключають подачу пари у в/а, а для запобігання утворення муки через охолодження періодично його прогрівають. Одночасно зменшують розрідження у в/а, прикриваючи основний повітряний вентиль, та проводять невеликі підкачки водою чи соком ІІ сатурації.

Якщо ж можлива відсутність продуктів тривалий час, то у в/а, в яких тільки заведено кристали або сироп загущено, шляхом розкачування водою доводять концентрацію СР= 70% і тримають продукт у в/а за температури 75°С. Якщо ж утфель знаходився на стадії нарощування кристалів, його доварюють на тих продуктах, що є.

Якщо ж продуктів надлишок, це означає, що або ж утфель надто повільно вариться, або ж утворюється велика кількість відтоків під час центрифугування утфелів. Для зменшення кількості відтоків потрібно:

Збільшити вихід кристалічного цукру;

Перевірити, чи не подається вода в утфель перед його центрифугуванням;

Скоротити тривалість уварювання утфелів, використовуючи пару більш високого потенціалу або ж створюючи більш високе розрідження;

Скоординувати розподіл відтоків на уварювання окремих утфелів.

Повільне уварювання. Збільшення тривалості уварювання може бути зумовлене наступними факторами:

· Недостатньою площею поверхні нагрівання нагрівальної камери в/а. Мінімальна площа поверхні нагрівання на 1 т утфеля має бути: для І утфеля – 4 м², ІІ – 3,5 м² , ІІІ – 3 м² З метою уніфікації в/а для утфелів всіх продуктів виходять з величини 4 – 4,5 м²

· Поганим відведенням конденсатів.

· Незадовільним відведенням неконденсованих газів.

· Низьким потенціалом нагрівальної пари (тиск). Використовують пар ІІ, ІІІ корпусу ВУ та ретурний з тиском відповідно 0,17, 0,12 та 0,285 МПа. Малий тиск пари може бути зумовлений нерівномірним відбором з ВУ для уварювання утфелів в разі неправильно складеного графіка уварювання. Ретур можна використовувати лише в крайньому разі.

· Високою температурою утфеля, яка залежить від СР та розрідження. Спочатку температура нижча, бо СР менші.

· Поганою циркуляцією утфеля.

· “Загоранням” поверхні нагрівання, яке може відбуватися з обидвох сторін, але в основному зі сторони цукрового розчину (солі кальцію органічних кислот).

· Малою концентрацією СР у сиропі.

“Мертве” (важке) уварювання. Характеризується тим, що сироп та відтоки спочатку добре уварюються, а дальше уварювання погіршується та зовсім зупиняється, не дивлячись на то, що тиск нагрівальної пари та розрідження в апараті нормальні.

Таке явище пояснюється тим, що на поверхні нагрівання утворюється тонкий шар осаду, який погіршує теплопередачу. Осад може утворитися і в результаті пригорання цукру на поверхні нагрівання.

Часто буває, що температура утфеля збільшується, швидко наростає забарвленість утфеля, а бульбашки пари не утворюються. Причиною цього може бути низька технологічна якість соків. “Мертве” уварювання може спостерігатися і в разі високої лужності соку ІІ сатурації. В такому випадку рекомендується:

- Визначити лужність та вміст солей кальцію в розчинах перед уварюванням. Якщо вони високі, то у в/а добавляється 3%-ний розчин технічної соляної кислоти. Для зниження лужності на 0,1% СаО необхідно приблизно 0,4% технічної соляної кислоти. Кислота добавляється невеликими порціями з метою доброго перемішування її з всією масою утфеля. Якщо ж лужність низька, то добавляють у в/а вапно або NаОН. Соду вводити у в/а небажано через утворення інтенсивної піни.

- Ввести у в/а ПАР.

- Якщо замічено, що сироп погано уварюється, його краще вводити не для заведення кристалів, а для їх нарощування.

- Звернути у вагу на роботу станції дифузії та сокоочищення з точки зору збільшеного вмісту ПР. Прийдеться збільшити кількість вапна на основну дефекацію (якщо у диф. соку великий вміст ПР).

2.8.2. Центрифугування утфеля І. В цукровій промисловості застосовуються автоматизовані фільтруючі центрифуги періодичної дії типу ФПН 125 1Л-2 з програмним управлінням та механічним вивантаженням цукру. Місткість ротора – 650 кг утфеля.

Центрифугуванням відділяється більша частина між кристального розчину, який після центрифугування називають першим відтоком (зелена патока). На відміну від між кристального розчину він містить ще невелику кількість кристалів (різниця чистот не повинна перевищувати 1%). Так як на кристалах цукру ще залишається невелика кількість між кристального розчину, який придає кристалам жовтуватого відтінку, то для його відділення цукор промивають артезіанською водою з t = 85-90°С. В результаті утворюється другий відтік (біла патока). На промивання витрачається 3...3,5 % води до маси утфеля, тривалість промивання 15...30 с. Для того, щоб забезпечити необхідну різницю чистоти першого та другого відтоку (5...7%), після початку промивання через 10...15 с автоматично повертається сегрегатор.

Після промивання цукор підсушується до вологості 0,8..1,2%. Після зсипання цукру на фільтрувальному ситі залишається шар цукру товщиною 2...5 мм, який періодично протягом 4...8 с промивають гарячою водою. Промий – у збірник другого відтоку.

Кількість води для промивання на заводах як правило завищують, щоб підвищити якість цукру-піску. Але, як видно з рисунка, кількість видалених красок не пропорційно кількості води. Залежність виходу цукру від кількості води має лінійний характер, а забарвленість змінюється по експоненті.

Вихід Цк,% Забарвл, у.о.

60 1,2

0,8

45 0,6

0 2 4 6 8 Вода,%

Як видно з графіка, збільшуючи витрату води в два рази, ми забарвленість цукру знижуємо на 35%, а вихід кристалічного цукру зменшився на 18%. Можна прийняти, що збільшення витрати промивної води на 1% зумовлює до зменшенню виходу кристалічного цукру на 3,7% до маси утфеля, а на випаровування цієї води потрібно приблизно 0,02% умовного палива до маси буряків.

Найбільш доцільно проводити промивання у два етапи з використанням на першому розбавлений до СР 70...74% та нагрітий до 85°С другий відтік І утфеля. Витрата останнього – 2% до маси утфеля, а води після нього – 1,5...2%, тобто кількість води знижується майже в 3 рази.

Перспективне пробілювання парою. Цукор з центрифуг в такому разі виходить з вищою температурою, що не спричиняє до його “розвалу” кристалів в сушильному відділенні, а кількість відтоків зменшується.

2.8.3. Способи підвищення ефективності роботи продуктового відділення. До головних заходів для підвищення ефективності роботи продуктового відділення відносяться:

· оптимізація процесу уварювання утфелів, що включає більш ефективний спосіб заведення кристалів;

· автоматизація процесу уварювання;

· ритмічна робота вакуум-апаратів.

Стратегічним направленням є уварювання утфелів за пониженої температури, коли розчинність цукрози менша. За рахунок цього знижується вміст цукрози у між кристальному розчині та збільшується вихід кристалів. Необхідне для цього розрідження у в/а підтримується за рахунок температури барометричної води у конденсаторі для утфелів І та ІІ кристалізацій 50°С, а утфеля ІІІ - 45°С.

Важливим заходом, що сприяє зниженню вмісту Цк у мелясі, є постійний контроль за роботою центрифуг, особливо останньої кристалізації, тому що через це величина чистоти меляси може зростати на 0,3-2,0%. Головна причина – проходження кристалів через сито. Кількість кристалів, що проходить через сито, залежить від розміру комірок сита. Так, заміна сита з більшим розміром комірок на сито з розмірами комірок 40 мкм дозволяє знизити чистоту меляси на 0,1-0,3%.

2.8.4. Способи підвищення якості цукру за рахунок заходів у кристалізаційному відділенні. Кристалізаційне відділення цукрового заводу є одним з найважливіших, тому що від його роботи залежить не тільки вихід готової продукції, але й її якість. У кристалізаційному відділенні відбувається практично перекристалізація, яка, як відомо, є потужним засобом очищення речовини. Тому якість цукру в значній мірі залежить від того, в якій послідовності проводиться процес кристалізації, та з яких продуктів кристалізується цукроза і як ведеться процес кристалізації.

На сьогоднішній час відомо декілька способів покращання якості цукру, що можна застосувати в продуктовому відділенні:

· заведення кристалів на основі спеціальних паст;

· уварювання утфелів у в/а з перемішуючими пристроями;

· промивання цукру цукромістким розчином та водою;

· уварювання утфелів на кристалічній основі;

· отримання цукру-піску з утфеля, що уварювався тільки з клерівки жовтих цукрів.

В основі всіх перерахованих способів закладено принцип зменшення кількості та підвищення якості плівки маточного розчину на поверхні кристалів цукру. Зменшення кількості плівки можливо досягнути покращанням гранулометричного складу цукру, тобто отриманням більш крупних та однорідних кристалів, що мають меншу поверхню в порівнянні з дрібними або за рахунок більш повного відділення її шляхом використання афінації та пробілювання водою.

Покращання якості плівки досягається шляхом використання для уварювання утфелів продуктів більш високої якості.

Робота центрифуг та величина ефекту кристалізації поряд з іншими факторами залежать від рівномірності кристалів цукру, що зумовлено способом заведення кристалів. Чим однорідніші кристали та чим менше в цукрі є друзів, тим менше кількість плівки на поверхні кристалів та тим краще якість цукру. Для заведення кристалів застосовують цукрову пудру або спеціально приготовлену пасту.

Перевагами використання паст є:

· покращання гранулометричного складу цукру-піску;

· скорочення тривалості циклу уварювання утфелів;

· зменшення кількості “муки” та друз;

· збільшення виходу цукру;

· зниження вимог кваліфікації оператора в/а; простота та доступність використання такого методу в системі автоматизації.

Крім просто затравочних паст заслуговує уваги Брауншвейгський спосіб заведення кристалів. За цим способом сироп з СР 75-78% згущують у в/а І кристалізації до Кпер.= 1,1, а потім в кристалізаторі-охолоджувачі швидко охолоджують до температури, за якої вводять затравочну пасту (подрібнений цукор з розмірами частинок 6-10 мкм в ізопропіловому спирті). Після цього масу охолоджують за інтенсивного перемішування до температури приблизно 30°С, що спричиняє нарощування кристалів до розмірів 100-120 мкм. Отриманий таким чином утфель перекачують у збірник та використовують у якості основи для уварювання утфелів всіх кристалізацій. Він характеризується високою рівномірністю кристалів та не містить конгломератів.

Різновидності затравочних паст, їх переваги та недоліки.

Уварювання утфелів на кристалічній основі. В основі цих методів лежить використання вже готових кристалів цукру як правило ІІ та ІІІ кристалізацій. Наявність у в/а спочатку процесу готової кристалічної основи дозволяє скоротити тривалість уварювання і покращити гранулометричний склад кристалів цукру.

Відомо декілька способів використання кристалічної основи:

уварювання утфеля ІІ кристалізації на кристалічній основі, приготовленій із жовтого цукру утфеля ІІІ (використовується у тростинному виробництві);

уварювання утфеля ІІІ з використанням в якості кристалічної основи частини утфеля ІІ;

послідовне уварювання всіх трьох утфелів на кристалічній основі наступного утфеля, тобто утфеля І на основі утфеля ІІ, а ІІ – на основі ІІІ.

2 спосіб рекомендується в разі перероблення буряків пониженої якості, коли виникають труднощі із заведенням кристалів та з отриманням добрих кристалів жовтого цукру. Готова кристалічна основа дозволяє скоротити тривалість уварювання утфеля ІІІ на 1-1,5 год. та значно покращити гранулометричний склад кристалів і збільшити їх розмір в 1,5-2,0 рази (0,5-0,6 мм).

Втрати цукру в мелясі. Залежать від:

· виходу меляси до кількості буряків (головний фактор);

· вмісту в ній цукрози;

Вихід меляси залежить від якості буряків, вмісту та хімічного складу розчинних Нцк в буряках та змінюється в широких межах навіть на одному і тому ж заводі.

Вміст Цк в мелясі визначається величиною її чистоти та залежить від якості буряків і роботи продуктового відділення.

Основні причини завищеного вмісту Цк в мелясі:

· неритмічна робота заводу;

· коливання величини відкачки;

· не витримування рН в оптимальних межах 7,5-8,5;

· підвищена температура під час уварювання утфелів.

Дата добавления: 2014-01-07