Выявление разумной схемы совместной переработки сахарной свеклы и сахара-сырца (стр. 3 из 9)
1) Сульфитирование неочищенной клеровки сахара-сырца совместно со свекловичным сиропом, последующая фильтрация смеси и направление ее на уваривание утфеля 1 кристаллизации.Недостаток этого способа состоит в том, что в нем не происходит удаление несахаров сахара-сырца и все они остаются в смешанном сиропе, а это ухудшает его качество и вследствие этого получить белый сахар затруднительно.
2) Совместная аффинация желтого сахара III продукта и тростникового сахара-сырца.
Данный способ требует наличие достаточного количества аффинационных центрифуг, дополнительного оборудования для подачи сырца. Поскольку при аффинации происходит удаление только части несахаров, а именно, содержащихся в пленке на поверхности кристаллов сырца, то и в этом способе они удаляются лишь частично. Несахара, содержащиеся же внутри кристаллов, при этом не удаляются. В связи с тем, что среди этих несахаров большую часть составляют ВМС, которые интенсивно включаются в кристаллы сахара, то и этот способ не гарантирует получение сахара-песка хорошего качества [7].
3) Способ, основанный на добавлении клеровки сахара-сырца к диффузионному соку или в котел основной дефекации с последующей известково-углекислотной очисткой.
Данный способ нерационален, так как в дальнейшем резко увеличивается цветность продуктов и снижается качество белого сахара.
4) Способ совместной переработки свеклы и сахара-сырца с добавлением клеровки сахара-сырца в котел II сатурации.
Способ предусматривает введение в котел аппарата II сатурации клеровки сахара-сырца в количестве не более 2% к массе перерабатываемой свеклы. Этот способ дал хорошие результаты, однако стремление увеличить количество клеруемого сахара-сырца привело к повышению цветности продуктов и ухудшению качества белого сахара.
5) Очистка клеровки сахара-сырца на отдельной параллельной со свекловичной линией с подачей очищенной клеровки вместе со свекловичным сиропом на сульфитацию.
Очистка клеровки сахара-сырца при совместной переработке со свеклой по этому способу проводится на отдельной линии, состоящей из дефекатора и сатуратора. Очищенная профильтрованная клеровка сырца затем вместе с сиропом сульфитируется. Данный способ позволяет увеличить количество перерабатываемого сахара-сырца до 3-5% к массе свеклы.
6) Совместная известково-углекислотная очистка клеровки тростникового сахара-сырца и фильтрованного сока 1 сатурации в условиях 2 сатурации (Бугаенко И.Ф., Дешевая И.Ю.) данный способ предусматривает введение клеровки сахара-сырца в котел аппарата дефекации перед 2 сатурации. Добавление сырца на дефекацию перед 2 сатурацией увеличивает СВ раствора, что снижает время пребывания его в 1 корпусе ВУ и уменьшает потери сахарозы здесь, тем самым компенсируя увеличение потерь в последующих корпусах, им делает суммарные щелочно-термические потери сахарозы на ВУ с добавлением сырца и без сырца одинаковыми. Сироп, полученный по предложенному способу, содержит больше красящих веществ с меньшей молекулярной массой, практически полностью удаляемых в результате очистки, и больше меланоидинообразований, чем сироп, полученный без добавления сырца [11] .
1.4 Выбранные мероприятия для решения поставленной задачи. Описание технологической схемы реконструируемого завода
Опираясь на изученный материал, в данном курсовом проекте были внедрены следующие мероприятия:
- отделения осадка до основной дефекации;
- активация суспензии возвращаемой на ППД при помощи пред-дефекованного сока;
- использование частичной карбонизации и глубокого пересатури-рования;
-получение осадка кормового достоинства;
- выбор оптимального соотношения свекла: сахар-сырец;
- разработка рациональной схемы совместной переработки свеклы и сахара-сырца.
Сырой сок после отделения пульпы стекает в сборник, откуда насосом подаётся на пластинчатые теплообменники, а затем в преддефекатор фирмы «Putsch»,работающий по принципу «Бригель- Мюллер». Диффузионный сок с t=45-60ºС из сборника насосами подается в первую секцию преддефекатора. В последнюю секцию вводят известковое молоко в количестве (0,2—0,3% СаО к массе свеклы), обеспечивающим выход преддефекованного сока с рН=10,8—11,2. Одновременно в первую секцию аппарата возвращается вся сгущенная суспензия сока II сатурации, а во вторую и третью секции аппарата - часть (50%) суспензии сока I сатурации. Возвращаемая суспензия активируется небольшим количеством преддефекованного сока, что способствует образованию осадка с хорошими седиментационно-фильтрационными свойствами. Продолжительность преддефекации составляет 25—30 минут.
Преддефекованный сок подвергается пересатурированию до рН=7,4—7,8 в бикарбонизаторе, после чего направляется в отстойник, для отделения осадка. Сгущенная суспензия осадка подается на вакуум-фильтр, а осветленный сок и фильтрат из вакуум-фильтра направляют в сборник осветленного сока. Со сборника сок насосом подают в аппарат холодной дефекации, где он обрабатывается известью в количестве 0,9-1,0% СаО к массе сока. Целью и назначением холодной ступени дефекации является повышение растворимости извести в соке. Чем ниже температура сока, тем больше в нем растворено извести, а чем выше концентрация извести в соке, тем менее окрашенными получаются продукты разложения РВ и сам сок, а чем ниже цветность сока, тем легче получить из него белый сахар-песок.
Далее сок насосом подается до t = 85 – 880С и поступает в аппарат горячей дефекации. Длительность процесса составляет 7 – 12 минут.
Из аппарата горячей дефекации сок самотеком поступает в карбонизатор, где частично( на 20–30 % СаО к массе сока) снижается щелочность, т.е. до щ = 0,6 – 0,7 %СаО.
Карбонизированный сок самотеком направляется в сатуратор, где смешивается с 3 – 5 кратным количеством пересатурированного до pH 7,0 – 7,5 сарурационного сока и сатурируется до pH, соответствующему минимальному содержанию солей кальция (рН=8,8–9,2). При смешении частично карбонизированного и пересатурированного сока разнозаряженные ацидокарбонаты гидроксикальция, образующийся при карбонизации, и карбонат гидроксикальция легко связываются друг с другом, образуя конгломераты. Этот процесс агрегатирования не требует образования СаСО3 и не связан с десорбцией. При большой кратности рециркуляции конгломераты увеличиваются в размерах, создавая условия для легкой фильтрации. Эффективность процесса тем выше, чем быстрее он осуществляется. Смешивание карбонизированного с бикарбонизированным соком приводит к мгновенной сатурации, при которой достигается максимальный адсорбционный эффект. Образующийся СаСО3 не имеет времени для кристаллизации и откладывается на поверхности всех частиц, при этом образуется большая адсорбционная поверхность.
3—5 частей отсатурированного сока отбирается на бикарбонизатор, а одна часть из сатуратора через контрольный ящик поступает в сборник, откуда насосом качается на подогреватель, при этом температура продукта на выходе из него составляет 80 – 850С. Далее сок поступает в сборник нефильтрованного сока и далее насосом подается в фильтры-сгустители TF. Часть суспензии (50%) с TF направляется на фильтр-прессы, а остальная суспензия подается на преддефекацию. Фильтрованный сок I сатурации направляется в сборник, после чего насосом направляется через 3 последовательно нагревающих теплообменника, где нагревается до температуры 126 градусов, а затем в первый корпус выпарной станции.
После третьего корпуса выпарной станции сироп c СВ=50—55% поступает в сборник, туда же подается клеровка сахара-сырца с СВ=55—60%. Сахар-сырец со склада поступает в клеровочную мешалку, где клеруется сатурированным соком, подогретым до t=90°C и рН=8,5. Полученная смесь насосом качается на теплообменник, где охлаждается t=85–870С. Далее смесь направляется на дефекацию, куда дается известковое молоко в количестве 0,5% СаО к массе свеклы, длительность процесса дефекации составляет 5 минут.
Затем дефекованный сироп самотеком поступает в карбонизатор, где на 20–30% снижается щелочность, и перетекает в сатуратор, где смешивается с 3 – 5 кратным количеством пересатурированного до pH 7,0 – 7,5 сиропа и отгазовывается до pH 9,0 – 9,2, соответствующему минимальному количеству Са-солей. 3-5 кратное количество сиропа к массе основного потока пересатурируется и рециркулирует в сатуратор, а оставшийся сироп нагревается до t = 85 – 900С и поступает на фильтры-сгустители TF. Суспензия с фильтров насосом подается в 1-ю и 2-ю зону преддефекатора, а фильтрованный сироп в сборник фильтрованного сиропа и далее через теплообменник, где подогревается до t=85—90°C, в 4 корпус выпарной станции. Полученный сироп направляют в сборник сиропа после МВУ, далее насосом на сульфитацию и затем на патронные фильтры. Очищенный сироп самотеком подается в сборник сиропа, затем насосом на напорный сборник перед вакуум-аппаратами.
2. Расчетная часть
2.1 Расчет количества и состава продуктов
2.1.1 Расчет количества и состава продуктов отделения очистки
Расход активной извести на преддефекацию (
, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 1. 
, (1)где
– откачка диффузионного сока, % к массе свеклы;10 – количество возвращаемой суспензии, %
– плотность диффузионного сока, т/м3; 
– щелочность преддефекованного сока, % СаО. Задаемся = 0,20