Совершенствование технологии последней ступени кристаллизации тростниково-сахарного производства

• Автор: Камаль Муса Адам Исмаил
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 150 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ УТФЕЛЯ И ТЕОРИЯ МЕЛАССООБРАЗОВАНИЯ IО

1.1. Анализ существующих технологий переработки утфеля последнего продукта.

1.2. Анализ существующих теорий мелассообразования

1.3. Выводы по главе.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРИМОСТИ САХАРОЗЫ В ПРИСУТСТВИИ ИНВЕРТНОГО САХАРА И НЕСАХАРОВ ТРО СТНИКОВОСАХАРНЫХ МЕЛАСС

2.1. Зависимость коэффициента насыщения от температуры

2.2. Сравнительная оценка растворимости сахарозы, глюкозы и

фруктозы
2.3. Влияние инвертного сахара на растворимость сахарозы в
2.4. Исследования мелассообразующей способности инвертно
го сахара в многокомпонентных производственных растворах
2.5. Выводы но главе.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ ТРОСТНИКОВО
САХАРНЫХ МЕЛАСС
3.1. Методика исследования вязкости тростниковосахарных меласс
3.2. Обработка результатов исследования
3.3. Обработка результатов исследования вязкости тростниковосахарных меласс в соответствии с уравнением Френкеля
3.4. Вязкость насыщенных тростниковосахарных меласс
3.5 Вязкость пересыщенных тростниковосахарных меласс
3.6. Выводы по главе.
Глава 4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ УТФЕЛЯ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ЕЕ
РЕАЛИЗАЦИИ
4.1. Расчет параметров нормальной мелассы и технологических параметров утфеля.
4.2. Разработка модели кристаллизация утфеля охлаждением в мешалкахкристаллизаторах.
4.3. Построение подпрограммы обработки экспериментальных данных по растворимости сахарозы в мелассах
4.4. Построение подпрограммы определения технологических параметров межкристального раствора в процессе кристаллизации.
4.5. Разработка алгоритма расчета чистоты нормальной мелассы при различных температурах
4.6. Разработка модели и программы определения коэффициентов вязкости.
4.7. Алгоритм расчета режима кристаллизации утфеля последнего продукта.
4.8. Выводы по главе.
Глава 5. РОГНОЗИРОВАНИЕ РЕЖИМА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ УТ
ФЕЛЯ ПОСЛЕДНЕГО ПРОДУКТА
5.1. Задача и методика проведения машинного эксперимента .
5.2. Результаты машинного эксперимента.
5.3.1. Анализ параметров насыщения тростниковосахарных меласс.
5.3.2. Анализ обработки экспериментальных данных по вязкости исследуемой мелассы
5.3.3. Зависимость параметров нормальной мелассы от температуры и выбор оптимальной конечной температуры охлаждения центрифугирования.
5.3.4. Зависимость чистоты заводской мелассы от конечной температуры охлаждения утфеля и пересыщения.
5.3.5. Зависимость продолжительности кристаллизации от технологических параметров утфеля и конечной температуры охлаждения.
5.3.6. Анализ температурной кривой охлаждения утфеля и определение режима работы отдельных кристаллизаторов.
5.4. Выводы по главе 1
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Приложение 2
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
СВ массовая концентрация сухих веществ,
СХ массовая концентрация сахарозы,
НСХ массовая концентрация несахароа,
чистота доброкачественность,
РВ массовая концентрация редуцирующих веществ,
Е эффект высаливания
степень гидратации инвертного сахара
x степень гидратации сахарозы
Н растворимость сахарозы в воде, кгкг воды
Кн коэффициент насыщения
Км мелассообразующий коэффициент, кг сахара кг несахара соотношение несахар вода
коэффициент множественной корреляции температура, С
Т температура, К а коэффициент пересыщения т время, мин ц вязкость, Пас.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Таким образом, в стране существует дефицит сахара, в то же время даже на передовом сахарном заводе республики Кенана средняя чистота мелассы составляет свыше 7, что свидетельствует о неполном истощении е на последней ступени кристаллизации. Па основных заводах чистота мелассы достигает , и потери сахара с мелассой ещ выше. На тростниковосахарных заводах применяются трх или двухступенчатые схемы кристаллизации утфеля, в которых задачей первой ступени кристаллизации ,,,,3,7,9,0 является получение тростникового сахарапеска, а задачей последней ступени максимальное истощение межкристального раствора. Технология переработки утфеля последней кристаллизации включает в себя получение утфеля в вакуумаппаратах, где происходит кристаллизация сахарозы методом выпаривания воды и дополнительную кристаллизацию его методом охлаждения. Сваренный утфель дополнительно кристаллизуют методом охлаждения до С в батарее кристаллизаторонохладителях. После охлаждения утфель подвергают центрифугированию с выделением мелассы и жлтого сахара, который разбавляется сиропом, и полученная суспензия магма является кристаллической основой уваривания утфеля первого продукта ,,3,7,0,1. Ои1 1. Таким образом, чистота мелассы и потери сахара в мелассе определяются величиной чистоты сваренного утфеля и концентрацией кристаллов в нм К перед центрифугированием. В технологии тростниковосахарного производства большее внимание уделяют чистоте утфеля, стараясь снижать ее путм ввода мелассы в вакуумаппарат. Однако, при таком методе снижения чистоты утфеля уменьшается скорость кристаллизации, что может отрицательно повлиять на конечный эффект истощения. Средние параметры утфелей завода Кенана 7 приведены в табл. Таблица 1. Средние параметры утфелей завода Кенана. Значение нормативной чистоты утфеля и нормативного содержания кристаллов в нм, как правило, не рассчитывается, а принимается на тростниковосахарных заводах по средним показателям, достигнутым за последние оды. Такой метод определения параметров утфеля последнего продукта нельзя признать полностью обоснованным. В соответствии с современными научными разработками 1,2,,,,,,,,,,,,, концентрация кристаллов в утфеле определяется его максимальной вязкостью, которую могут преодолеть кристаллизаторыохладители без поломки метательных приспособлений. Величина нормативной концентрации кристаллов зависит от конструкции перемешивающих и охлаждающих устройств, и для дисковой поверхности охлаждения 1 , для трубчатой вращающейся поверхности типа Флетчер Кморм и для старых конструкций кристаллизаторов со змеевиком и лопастными мешалками Кнорм ,,, . На заводе установлены кристаллизаторы с дисковой поверхностью охлаждения. Сравнение фактической концентрации кристаллов с нормативной показывает, что средняя концентрация кристаллов на заводе ниже нормативной на 6 . За счт этого на заводе достигается предельное истощение мелассы. Это ниже заводского показателя на ,5 ,4 7,1 . Таким образом, технологический режим на рассматриваемом заводе нельзя признать оптимальным. На других заводах республики Судан степень истощения мелассы ниже. Вс ото свидетельствует о том, что в технологии переработки утфеля последнего продукта существуют большие резервы повышения выхода сахара, которые можно реализовать за счт рационального режима кристаллизации, основанного на современных теориях мелассообразования с учтом особенностей тростниковосахарного производства. Одной из важнейших особенностей тростниковосахарного производства в отличие от свеклосахарного производства является повышенное содержание редуцирующих веществ в тростниковом соке, малое содержание азота, золы и особенно сильного мелассообразователя К. Вязкость насыщенных и пересыщенных растворов может быть либо выше вязкости водносахарных растворов в присутствии декстрана и ВМС, либо ниже при действии только инвертного сахара ,,. Вс это должно способствовать истощению мелассы и снижению сахара в ней. Высокое содержание редуцирующих веществ искажает содержание сахарозы в продуктах тростниковосахарного производства. Несмотря на эго, в контроле производства принято определять видимую чистоту. Средний химический состав тростниковосахарной мелассы приведен в табл.