Методические указания к выполнению расчета продуктов свеклосахарного завода 2 страница

1,66 - масса сахарозы аффинирующего раствора, кг,

сухих веществ: 4,477 + 1,969 = 6,446 кг,

несахаров: 6,446 - 5,82 = 0,626 кг.

Масса аффинационного утфеля: 4,64 + 2,52 = 7,16 кг.

Массовая доля веществ в аффинационном утфеле:

СВ = 90,00 %

Ч = 5,82·100/6,45 = 90,23 %,

Сх = 90,0·90,23/100 = 81,21 %.

Масса межкристального аффинационного раствора:

7,16 - 3,76 = 3,40 кг,

где 7,16 - масса аффинационного утфеля, кг,

3,76 - масса кристаллов сахарозы жёлтого сахара, кг.

Межкристальный раствор аффинационного утфеля представляет собой смесь плёнки мелассы на кристаллах сахарозы жёлтого сахара и добавленного аффинирующего раствора.

В нём содержится:

сухих веществ: 0,716 + 1,969 = 2,685 кг,

где 0,716 - масса сухих веществ плёнки мелассы на кристаллах жёлтого сахара, кг,

1,969 - масса сухих веществ аффинирующего раствора, кг,

сахарозы: 0,40 + 1,658 = 2,058 кг.

Показатели межкристального аффинационного раствора:

Ч = 2,058 · 100/2,685 = 76,65 %,

СВ = 2,685 · 100/3,40 = 78,97 %,

Сх = 78,97·76,65/100 = 60,53 %.

Принимается, что после центрифугирования аффинацион-ного утфеля на кристаллах аффинированного жёлтого сахара ос-таётся столько же межкристального раствора, сколько было ме-лассы на кристаллах неаффинированного сахара, т.е. 0,87 кг (п. 14).

В плёнке раствора на кристаллах аффинированного жёлтого сахара содержится:

сухих веществ: 0,87 · 78,97/100 = 0,687 кг,

сахарозы: 0,687 · 76,65/100 = 0,527 кг.

16. Аффинированный жёлтый сахар

В нём содержится:

сахарозы: 3,76 + 0,527 = 4,287 кг,

где 3,76 - масса кристаллов сахарозы жёлтого сахара, кг (п. 14),

0,527 - масса сахарозы плёнки межкристального раствора, кг,

сухих веществ: 3,76 + 0,687 = 4,447 кг,

несахаров: 4,447 - 4,287 = 0,160 кг.

Чистота аффинированного жёлтого сахара:

Ч = 4,287·100/4,447 = 96,40 %.

Масса аффинированного жёлтого сахара:

4,447 · 100/98,00 = 4,538 кг.

Массовая доля веществ:

СВ = 98,0 %,

Сх = 98,0 · 96,40/100 = 94,47 %.

17. Аффинационный оттёк

В аффинационном оттёке содержится:

сахарозы: 2,058 - 0,527 = 1,531 кг,

где 2,058 - масса сахарозы всего межкристального аффинационного раствора, кг,

0,527 - масса сахарозы плёнки межкристального аффина-ционного раствора, кг;

сухих веществ: 2,685 - 0,687 = 1,998 кг;

несахаров: 1,998 - 1,531 = 0,467 кг.

Чистота аффинационного оттёка: 1,527·100/1,998 = 76,43 %.

Масса оттёка: 3,40 - 0,87 = 2,53 кг,

где 3,40 - масса межкристального аффинационного раствора, кг (п. 15),

0,87 - масса межкристального раствора на кристаллах жёлтого сахара, кг.

Массовая доля веществ в аффинационном оттёке:

СВ = 1,998 · 100/2,53 = 78,97 %,

Сх = 78,97 · 76,43/100 = 60,36 %.

18. Оттёк утфеля II кристаллизации

Утфель III кристаллизации уваривается из оттёка утфеля II кристаллизации и аффинационного оттёка.

В оттёке утфеля II кристаллизации содержится:

сахарозы:

5,871 - 1,531 = 4,34 кг,

где 5,871 - масса сахарозы утфеля III кристаллизации, кг (п.12),

1,531 - масса сахарозы аффинационного оттёка, кг;

сухих веществ:

7,527 - 1,998 = 5,529 кг;

несахаров:

5,529 - 4,34 = 1,189 кг.

Чистота: 4,34 · 100/5,529 = 78,49 %.

Масса оттёка: 5,529 · 100/82,5 = 6,702 кг.

Массовая доля веществ в оттёке:

СВ = 82,5 %,

Сх = 4,34 · 100/6,702 = 64,76 %,

Ч = 64,76 · 100/82,50 = 78,49 %.

19. Белый сахар-песок

В белый сахар-песок переходит сахароза сиропа (п. 9) за исключением неучтённых потерь при уваривании утфелей и потерь сахарозы в мелассе. Согласно исходным данным массовая доля СВ в белом сахаре-песке 99,90 % при Ч = 99,80 %.

В товарном белом сахаре содержится:

сахарозы: 16,56 - 0,10 - 1,71 = 14,75 кг,

где 16,56 - масса сахарозы в сиропе, кг (п. 9),

0,10 - неучтённые потери сахарозы, кг,

1,71 - масса сахарозы в мелассе, кг (п. 11);

сухих веществ: 14,75 · 100/99,80 = 14,78 кг.

Масса товарного белого сахара: 14,78 · 100/99,90 = 14,80 кг.

20. Второй оттёк утфеля I кристаллизации

Масса второго отёка составляет 33,00 % к массе белого сахара-песка. Состав оттёка (исходные данные):

СВ = 77,1 % и Ч = 90,3 %.

Масса оттёка: 14,80 · 33/100 = 4,884 кг.

В нём содержится:

сухих веществ: 4,884 · 77,1/100 = 3,765 кг,

сахарозы: 3,765 · 90,3/100 = 3,40 кг,

несахаров: 3,765 - 3,40 = 0,365 кг.

Массовая доля веществ в оттёке:

СВ = 77,1 %,

Сх = 77,1 · 90,3/100 = 69,62 %,

Ч = 90,30 %.

21. Утфель II кристаллизации

Утфель II кристаллизации уваривается из второго и большей части первого оттёка утфеля I кристаллизации.

В исходных данных чистота жёлтого сахара II кристаллизации принята 97,0 %. Из уравнения баланса сахарозы в утфеле II кристаллизации определяется масса сухих веществ (Х), поступающих на уваривание с первым оттёком утфеля I кристаллизации, чистота которого принята 84,2 %:

Х · 84,2/100 + 3,40 = (Х + 3,765 - 5,529) · 97,0/100 + 4,34,

где Х · 84,2/100 - масса сахарозы первого оттёка, кг,

3,40 - масса сахарозы второго оттёка утфеля I, кг,

3,765 – масса сухих веществ второго оттека утфеля I, кг;

(Х + 3,765 - 5,529) · 97,0/100 - масса сахарозы жёлтого сахара II кристаллизации, кг,

4,34 - масса сахарозы оттёка утфеля II кристаллизации, кг,

5,529 - масса сухих веществ оттёка утфеля II кристаллизации, кг.

Х = 6,023 кг.

В сваренном утфеле II кристаллизации содержится:

сахарозы: 3,40 + 6,023 · 84,2/100 = 8,471 кг,

где 3,40 - масса сахарозы второго оттёка, кг

6,023 · 84,2/100 = 5,071 - масса сахарозы первого оттёка, кг;

сухих веществ: 3,765 + 6,023 = 9,788 кг;

несахаров: 9,788 - 8,471 = 1,317 кг.

Ч утфеля II кристаллизации: 8,471 · 100/9,788 = 86,54 %.

Масса утфеля: 9,788 · 100/93,5 = 10,468 кг.

Массовая доля веществ в утфеле:

СВ = 93,5 %,

Сх = 8,471 · 100/10,468 = 80,92 %,

Ч = 80,92 · 100/93,5 = 86,54 %.

22. Жёлтый сахар утфеля II кристаллизации

В жёлтом сахаре содержится:

сахарозы: 8,471 - 4,34 = 4,131 кг,

где 8,471 - масса сахарозы утфеля II кристаллизации, кг,

4,34 - масса сахарозы оттёка утфеля II кристаллизации, кг;

сухих веществ: 9,788 - 5,529 = 4,259 кг,

несахаров: 4,259 - 4,131 = 0,128 кг.

Чистота: 4,131·100/4,259 = 97,00 %.

Масса жёлтого сахара: 4,259 · 100/98,0 = 4,346 кг.

Массовая доля веществ в жёлтом сахаре:

СВ = 98,0 %,

Сх = 4,131 · 100/4,346 = 95,05 %,

Ч = 95,05 · 100/98,0 = 97,00 %.

23. Клеровка аффинированного жёлтого сахара

Аффинированный жёлтый сахар растворяется в соке II сатурации следующего состава (п. 7):

СВ = 14,81 %, Сх = 13,70 %.

Массовая доля сухих веществ клеровки 70,0 %.

Масса сока (Х) для получения клеровки определяется из баланса сухих веществ:

Х · 14,81/100 + 4,447 = (Х + 4,538) · 70,0/100

где Х · 14,81/100 - масса сухих веществ сока II сатурации, кг,

4,447 - масса СВ аффинированного жёлтого сахара, кг (п.16)

(Х + 4,538) · 70,0/100 - масса сухих веществ клеровки, кг,

4,538 - масса аффинированного жёлтого сахара (п. 16), кг.

Х = 2,342 кг.

В соке II сатурации содержится:

сухих веществ: 2,342 · 14,81/100 = 0,347 кг,

сахарозы: 2,342 · 13,70/100 = 0,321 кг,

несахаров: 0,347 - 0,321 = 0,026 кг.

В клеровке аффинированного жёлтого сахара содержится:

сахарозы: 4,287 + 0,321 = 4,608 кг,

где 4,287 - масса сахарозы аффинированного жёлтого сахара, кг,

0,321 - масса сахарозы сока II сатурации, кг;

сухих веществ: 4,447 + 0,347 = 4,794 кг,

несахаров: 4,794 - 4,608 = 0,186 кг.

Чистота клеровки: 4,608 · 100/4,794 = 96,12 %.

Масса клеровки: 4,794 · 100/70,00 = 6,848 кг.

Массовая доля веществ в клеровке:

СВ = 70,0 %,

Сх = 4,608 · 100/6,848 = 67,28 %,

Ч = 67,28 · 100/70,00 = 96,12 %.

24. Клеровка жёлтого сахара утфеля II кристаллизации

Масса сока для растворения жёлтого сахара II кристаллизации (У) определяется из баланса сухих веществ:

У · 14,81/100 + 4,259 = (У + 4,346) · 70,0/100,

где У · 14,81/100 - масса сухих веществ сока II сатурации для растворения жёлтого сахара, кг,

4,259 – масса сухих веществ жёлтого сахара II кристаллизации, кг,

(У + 4,346) · 70,0/100- масса сухих веществ клеровки, кг,

4,346 - масса жёлтого сахара II кристаллизации (п.22), кг.

У = 2,205 кг.

В соке II сатурации содержится:

сухих веществ: 2,205 · 14,81/100 = 0,327 кг,

сахарозы: 2,205 · 13,70/100 = 0,302 кг,

несахаров: 0,327 - 0,302 = 0,025 кг.

В клеровке содержится:

сахарозы: 4,131 + 0,302 = 4,433 кг,

где 4,131 - масса сахарозы жёлтого сахара II кристаллизации, кг,

0,302 - масса сахарозы сока II сатурации, кг;

сухих веществ: 4,259 + 0,327 = 4,586 кг,

несахаров: 4,586 - 4,433 = 0,153 кг.

Чистота клеровки: 4,433 · 100/4,586 = 96,70 %.

Масса клеровки: 4,586 ·100/70,00 = 6,551 кг.

Массовая доля веществ в клеровке:

СВ = 70,0 %,

Сх = 4,433 · 100/6,551 = 67,67 %,

Ч = 67,67 · 100/70,0 = 96,70 %.

25. Очищенный сок на выпаривание

На сульфитацию подаётся фильтрованный сок II сатурации (п. 7) за исключением части, используемой для растворения (клерования) желтых сахаров:

121,355 - (2,205 + 2,342) = 116,808 кг,

где 121,355 - масса всего сока II сатурации, кг (п.7),

2,205 - масса сока II сатурации для растворения жёлтого сахара II кристаллизации, кг,

2,342 - масса сока II сатурации для растворения аффинированного жёлтого сахара, кг.

В соке содержится:

сахарозы: 16,63 - (0,302 + 0,321) = 16,007 кг,

сухих веществ: 17,98 - (0,327 + 0,347) = 17,306 кг,

несахаров: 1,35 - (0,025 + 0,026) = 1,30 кг.

Масса сульфитированного фильтрованного сока, направ-ляемого на выпаривание:

116,808 - 0,25 = 116,558 кг,

где 0,25 - масса воды, испарившейся в процессе сульфитации, кг.

26. Сироп из выпарной станции

Потери сахарозы при выпаривании воды из сульфитиро-ванного сока 0,07 кг.

В сиропе содержится:

сахарозы: 16,007 - 0,07 = 15,937 кг,

сухих веществ: 15,937 · 100/92,5 = 17,23 кг,

несахаров: 17,23 - 15,937 = 1,293 кг.

Масса сиропа: 17,23 · 100/70,00 = 24,61 кг.

Масса воды, выпариваемой из сока:

116,558 - 24,61 = 91,95 кг.

Массовая доля веществ в сиропе:

СВ = 70,00 %,

Сх = 70,00 · 92,5/100 = 64,75 %,

Ч = 64,75·100/70,00 = 92,50 %.

27. Сироп с клеровкой

Масса сиропа с клеровкой определяется по данным п. 23, 24, 26:

6,848 + 6,551 + 24,61 = 38,009 кг,

где 6,848 - масса клеровки аффинированного жёлтого сахара, кг,

6,551 - масса клеровки жёлтого сахара II кристаллизации, кг,

24,61 - масса сиропа из выпарной станции, кг.

В сиропе с клеровкой содержится:

сахарозы: 4,608 + 4,433 + 15,937 = 24,978 кг,

сухих веществ: 4,794 + 4,586 +17,23 = 26,61 кг,

несахаров: 26,61 – 24,978 = 1,632 кг.

Чистота: 24,978 · 100/26,61 = 93,87 %.

Массовая доля веществ в сиропе с клеровкой:

СВ = 70,0 %,

Сх = 70,0 · 93,87/100 = 65,71 %.

28. Первый оттёк утфеля I кристаллизации

Первый оттёк утфеля I кристаллизации направляется на уваривание утфеля II кристаллизации и на аффинацию жёлтого сахара III кристаллизации. В нём содержится (по данным п. 15; 21):

сахарозы: 5,071 + 1,658 = 6,729 кг,

где 5,071 - масса сахарозы оттёка на уваривание утфеля II кристаллизации (п. 21), кг,

1,658 - масса сахарозы оттёка на аффинацию жёлтого сахара III кристаллизации (п. 15), кг;

сухих веществ: 6,023 + 1,969 = 7,992 кг,

несахаров: 7,992 - 6,729 = 1,263 кг.

Чистота: 6,729 · 100/7,992 = 84,20 %

Масса первого оттёка: 7,992 · 100/82,0 = 9,746 кг;

в т.ч.: направляемого на уваривание утфеля II кристаллизации:

6,023 · 100/82,0 = 7,345 кг,

на аффинацию жёлтого сахара:

1,969 · 100/82,0 = 2,401 кг.

Массовая доля веществ в оттёке:

СВ = 82,0 %,

Ч = 84,2 %,

Сх = 82,0 · 84,2/100 = 69,04 %.

29. Утфель I кристаллизации

В процессе центрифугирования утфель I кристаллизации разделяется на белый сахар, первый и второй оттёки.

В утфеле содержится (по данным п. 19, 20, 28):

сахарозы: 14,75 + 6,729 + 3,40 = 24,879 кг,

где 14,75 - масса сахарозы белого сахара, кг,

3,40 - масса сахарозы второго оттёка, кг,

6,729 - масса сахарозы первого оттёка, кг;

сухих веществ: 14,78 + 7,992 + 3,765 = 26,537 кг,

несахаров: 26,537 - 24,879 = 1,658 кг.

Чистота утфеля I кристаллизации:

24,879 · 100/26,537 = 93,75 %.

Масса утфеля I кристаллизации:

26,537 · 100/92,80 = 28,60 кг.

Массовая доля веществ в утфеле I кристаллизации:

СВ = 92,80 %,

Сх = 24,879 · 100/28,60 = 87,00 %,

Ч = 87,00 · 100/92,8 = 93,75 %.

Результаты всех расчётов переносятся в таблицы 2 и 3.

Таблица 2 – Баланс сахарозы

Технологические показатели	На 100 кг свёклы, кг	На 100 кг введённой сахарозы, %
Введено сахарозы со свеклой	17,20	100,00
Получено сахарозы в виде сахара-песка	14,75	85,76
Сахароза в мелассе	1,71	9,94
Общие потери сахарозы	0,74	4,30
В том числе учтенные.
В жоме	0,26	1,51
В фильтрационном осадке	0,04	0,23
Неучтенные:
при сокодобывании	0,14	0,81
при очистке	0,13	0,76
при выпаривании	0,07	0,41
при уваривании и кристаллизации	0,10	0,58

Таблица 3 – Сводная таблица расчёта продуктов

Продукты	Масса продуктов на 100 кг свёклы, кг	Массовая доля веществ, %	Чисто- та, %
Масса прод.	СВ	Сх	Нсх	СВ	Сх
Свекла	100,00	-	17,20	-	-	-	-
Свекловичный сок	92,00	19,98	17,20	2,78	21,72	18,70	86,10
Диффузионный сок	115,00	19,03	16,80	2,23	16,55	14,61	88,30
Сок ПД	151,50	-	-	-	-	-	-
Сок ОД	162,50	-	-	-	-	-	-
Сок I сатурации фильтрованный	122,26	18,19	16,63	1,56	14,88	13,60	91,40
Сок II сатурации фильтрованный	121,355	17,98	16,63	1,35	14,81	13,70	92,50
В том числе:
на сульфитацию	116,808	17,306	16,007	1,30	14,81	13,70	92,50
на клеровку желтого сахара II	2,205	0,327	0,302	0,025	14,81	13,70	92,50
на клеровку аффинированного желтого сахара III	2,342	0,342	0,321	0,026	14,81	13,70	92,50
Сок сульфитированный	116,558	17,306	16,007	1,30	14,85	13,73	92,50
Сироп из выпарной станции	24,61	17,23	15,937	1,293	70,00	64,75	92,50
Клеровка желтого сахара II	6,551	4,586	4,443	0,153	70,00	67,67	96,70

Окончание табл. 3

Клеровка аффинированного желтого сахара III	6,848	4,794	4,608	0,186	70,00	67,28	96,12
Сироп с клеровкой	38,009	26,61	24,978	1,632	70,00	65,71	93,87
Утфель I кристаллизации	28,60	26,537	24,879	1,658	92,80	87,00	93,75
Первый оттек угфеля I кристаллизации	9,746	7,992	6,729	1,263	82,00	69,04	84,20
В том числе:
на аффинацию желтого сахара	2,401	1,969	1,658	0,311	82,00	69,04	84,20
на уваривание утфеля II кристаллизации	7,345	6,023	5,071	0,952	82,00	69,04	84,20
Второй оттек утфеля I кристаллизации	4,884	3,765	3,40	0,365	77,10	69,62	90,30
Белый сахар	14,80	14,78	14,75	0,030	99,90	99,70	99,80
Утфель II кристаллизации	10,468	9,788	8,471	1,317	93,50	80,92	86,54
Оттек утфеля II кристаллизации	6,702	5,529	4,34	1,189	82,50	64,76	78,49
Желтый сахар II кристаллизации	4,346	4,259	4,131	0,128	98,00	95,05	97,00
Утфель III кристаллизации сваренный	7,965	7,527	5,871	1,656	94,50	73,71	78,00
Утфель III кристаллизации при центрифугировании	8,227	7,527	5,871	1,656	91,50	71,37	78,00
Меласса	3,59	3,05	1,71	1,340	85,00	47,60	56,00
Желтый сахар III кристаллизации неаффинированный	4,64	4,477	4,16	0,316	96,55	89,79	93,00
Аффинационный утфель	7,16	6,45	5,82	0,63	90,00	81,21	90,23
Аффинационный оттек	2,53	1,998	1,531	0,467	78,97	60,36	76,43
Аффинированный желтый сахар III кристаллизации	4,538	4,447	4,287	0,160	98,00	94,47	96,40

ПРОВЕРКА РАСЧЁТА

Утфель I кристаллизации уваривается из сиропа, полученного на выпарной установке, клеровки жёлтого сахара II кристаллизации, клеровки аффинированного жёлтого сахара III кристаллизации.

Потери сахарозы при уваривании всех утфелей приняты в исходных данных 0,10 % к массе свёклы, но для упрощения расчёта они учитываются только при уваривании утфеля I кристаллизации.

На уваривание поступает:

сахарозы: 15,937 + 4,433 + 4,608 - 0,10 = 24,878 кг,

где 15,937 - масса сахарозы сиропа из выпарной станции, кг;

4,433 - масса сахарозы клеровки жёлтого сахара II кристаллизации, кг;

4,608 - масса сахарозы клеровки аффинированного жёлтого сахара, кг;

0,10 - потери сахарозы при уваривании утфелей, кг,

несахаров: 1,293 + 0,153 + 0,186 = 1,632 кг.

Масса сахарозы 24,878 кг совпадает с ранее определённой величиной (п. 29).

Масса несахаров в п. 29 больше на 1,658 - 1,632 = 0,026 кг. Эта разница допустима и объясняется образованием несахаров в результате разложения сахарозы при осуществлении процессов выработки белого сахара из свёклы.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Удельный унос влаги

отработавшим сатурационным газом

Доля СО2 в сатурационном газе, %

Уносится воды (кг/кг отработавшего сатурационного газа) при температуре, ^оС

Коэффициент использования диоксида углерода 50 %

	0,483	0,609	1,074	2,690
	0,494	0,623	1,100	2,750
	0,507	0,640	1,130	2,820
	0,516	0,651	1,146	2,870
	0,528	0,670	1,177	2,950
	0,539	0,684	1,208	3,010

Коэффициент использования диоксида углерода 60 %

	0,260	0,453	0,586	1,029
	0,267	0,465	0,599	1,054
	0,275	0,479	0,616	1,086
	0,281	0,490	0,630	1,109
	0,290	0,505	0,649	1,141
	0,298	0,517	0,665	1,169

Коэффициент использования диоксида углерода 85 %

	0,230	0,413	0,520	0,916
	0,239	0,428	0,538	0,948
	0,249	0,442	0,559	0,984
	0,257	0,456	0,575	1,013
	0,267	0,473	0,597	1,052
	0,276	0,487	0,618	1,085

Дата добавления: 2015-06-27