Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАТРАВОЧНОЙ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ УВАРИВАНИЯ УТФЕЛЯ

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано для повышения эффективности процесса уваривания утфелей сахарного производства.

Известен способ получения затравочной суспензии для уваривания утфеля, предусматривающий приготовление насыщенного сахарсодержащего раствора при 105-108°С, его охлаждение с образованием кристаллов и подача полученной суспензии в вакуум-аппарат (Шумилов А.А. Варка утфелей в сахарном производстве с применением кристаллической массы. - М.: ВНИИТО сах. промышленность, 1938. - С.10…20).

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает равномерность гранулометрического состава затравочной суспензии, что отрицательно отражается на качественных показателях сахара и его выходе из вакуум-аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения затравочной суспензии для уваривания утфеля, предусматривающий приготовление насыщенного сахарсодержащего раствора при 105-108°С и его охлаждение с образованием кристаллов. С целью улучшения гранулометрического состава суспензии и, таким образом, качества утфеля, насыщенный сахарсодержащий раствор делят на две части в отношении 1:2-1:3, при этом меньшую часть охлаждают под разрежением до 45-50°C с образованием 40-50% кристаллов, затем ее смешивают с большей частью до достижения температуры смеси 85-90°С и наращивают кристаллы при снижении ее температуры до 75-80°С и достижения содержания кристаллов в суспензии 25-30% (RU 2014363 от 15.06.94).

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает необходимую однородность кристаллов сахара, что ухудшает качественные показатели увариваемого утфеля, а значит, отрицательно влияет на физико-химические показатели сахара и его выход.

Технический результат изобретения заключается в улучшении гранулометрического состава сахара и повышении его выхода.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе получения затравочной суспензии для уваривания утфеля, предусматривающем приготовление насыщенного сахарсодержащего раствора при 105-108°С и его охлаждение с образованием кристаллов. С целью улучшения гранулометрического состава суспензии и, таким образом, качества утфеля насыщенный сахарсодержащий раствор делят на две равные части, при этом одну из них охлаждают под разрежением до температуры 40-50°C с образованием 40-50% кристаллов, причем эти обе части подвергают двухстадийному фракционированию в центрифугах периодического действия при температуре 80-85°C с оставлением в жидкой фазе кристаллов сахара размером 50-80 мкм, затем после завершения фракционирования эти две части смешивают и наращивают кристаллы при снижении температуры до 70-74°С, выдерживая их размеры в диапазоне 120-150 мкм и содержание в суспензии в пределах 20-30%.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале приготавливают насыщенный сахарсодержащий раствор при температуре 105-108°С и его охлаждают с образованием кристаллов. Диапазон температур определен экспериментальным путем и позволяет получать 40-50% кристаллов при охлаждении насыщенного раствора под разрежением до температуры 40-50°С.

Превышение или уменьшение предельных значений по температурному режиму приводит к ухудшению технического результата изобретения. Образованные кристаллы подвергают двухстадийному фракционированию в центрифугах периодического действия при температуре 80-85°C с оставлением в жидкой фазе кристаллов сахара размером 50-80 мкм. Фракционирование кристаллов сахара проводят для улучшения гранулометрического состава затравочной суспензии. Выделение кристаллов размером 50-80 мкм позволяет исключить возможность их полного растворения при смешивании со второй частью раствора. Эти данные получены экспериментально. При снижении размеров кристаллов менее 50 мкм или превышении 80 мкм ухудшается гранулометрический состав сахара при использовании затравочной суспензии.

Деление насыщенного раствора на две равные части обеспечивает лучшие условия их последующего смешения и растворимость кристаллов.

После завершения фракционирования две части насыщенного сахарсодержащего раствора смешивают и начинают наращивать кристаллы при снижении температуры до 70-74°С. Выбранный нижний диапазон температур до 70-74°С позволяет обеспечить оптимальные условия наращивания кристаллов сахара до размеров 120-150 мкм при выдерживании их содержания в суспензии в пределах 20-30%.

Выдерживание в затравочной суспензии кристаллов в диапазоне размеров 120-150 мкм позволяет обеспечить их равномерный состав при уваривании утфеля сахарного производства и свести к минимуму возможность их срастания.

Содержание кристаллов в суспензии в пределах 20-30% позволяет вести процесс их наращивания при максимальной скорости и обеспечить необходимое качество и выход сахара при уваривании утфелей сахарного производства.

Запредельные значения по размерам затравочных кристаллов и их содержанию приводят к снижению технического результата изобретения.

Пример. Готовят насыщенный сахарсодержащий раствор, растворяя сахар в горячей воде при температуре 107°С, и затем делят его на две равные части. Одну из них охлаждают под разрежением до температуры 45°C с образованием 45% кристаллов. Затем их подвергают двухстадийному фракционированию в центрифугах периодического действия при температуре 82°C с оставлением в жидкой фазе кристаллов сахара размером 65 мкм.

После завершения фракционирования эти две части смешивают и наращивают кристаллы при снижении температуры до 72°С. При этом размер кристаллов выдерживают 135 мкм, а их содержание в суспензии 25%.

На основе этой затравочной суспензии уваривают утфель I кристаллизации чистотой 91,71%, который содержит 92,5% сухих веществ, 53,8% кристаллов со средним размером 0,76 мм, коэффициент неоднородности кристаллов составляет 23,2%, цветность сахара-песка 0,75 усл. ед.

Время уваривания утфеля 190 мин, потери сахара составляют 0,025% к массе сырья.

Параллельно осуществляют способ получения затравочной суспензии по прототипу. Для этого готовят насыщенный сахарсодержащий раствор, растворяя сахар в горячей воде при температуре 107°С, и затем делят его на две части в отношении 1:2-1:3, при этом меньшую часть охлаждают под разрежением до 47°C с образованием 45% кристаллов, затем ее смешивают с большей частью до достижения температуры смеси 87°С и наращивают кристаллы до снижения ее температуры до 77°С и достижения содержания кристаллов в суспензии 27%.

На основе этой затравочной суспензии уваривают утфель I кристаллизации чистотой 91,71%, который содержит 92,5% сухих веществ, 51,2% кристаллов со средним размером 0,72 мм и коэффициентом неоднородности 26,4%, цветность сахара-песка 0,80 усл. ед.

Время уваривания утфеля 210 мм, потери сахара составляют 0,04% к массе сырья.

Из представленных результатов видно, что предлагаемый способ в сравнении с известным за счет улучшения качества затравочной суспензии для уваривания утфеля позволяет не только улучшить гранулометрический состав сахара, повысить на 2,6% содержание кристаллов в утфеле, уменьшить на 9,5% время уваривания, но и сократить при этом потери сахара на 0,015% к массе сырья.