CC BY
3
Scientific Research of the Union of Scientists in Bulgaria - Plovdiv, series B. Natural Sciences and Humanities, Vol. XVII, ISSN 1311-9192, International Conference of Young Scientists, 11 - 13 June 2015, Plovdiv
ТЕХНОЛОГИЧНИ СХЕМИ ПРИ ПРЕРАБОТВАНЕ НА СУРОВА ТРЪСТИКОВА ЗАХАР С ВИСОКО ТЕХНОЛОГИЧНО КАЧЕСТВО I
Е. Пашамов, Т. Джурков, М. Дживодерова Университет по хранителни технологии - Пловдив, България
Abstract
The technological process of cane sugar processing to white sugar in juice purification compartment of sugar factory has been discussed. Reduction of technological operations in raw material with high quality processing has been motivated. A new optimized flowsheet with reduced energy consumption per unit final product has been described.
Разгледан е технологичният процес за преработка на сурова тръстикова захар до бяла захар в суроварното отделение на захарния завод. Обосновано е съкращаването на технологични операции при преработка на суровина с високо технологично качество. Описана е нова оптимизирана технологична схема, при която се намалява разхода на енергия за производство на единица краен продукт.
ВЪВЕДЕНИЕ
От 2007 година в България не се произвежда цвеклова захар, а се преработва сурова тръстикова захар [4], като най - големият и модерен завод /процесите са напълно автоматизирани/ за преработване на сурова тръстикова захар е Завода за Захар в Горна Оряховица.
Основополагащ принцип при преработване на сурова тръстикова захар е осигуряване и поддържане на висок темп и постоянен ритъм на всички етапи от технологичния процес. Това изискване в завода при преработване на сурова тръстикова захар, води до намаляване на загубите на захароза от алкално - термично разлагане, респективно до намаляване на разхода на топлинна енергия и увеличение на рандемана [1,2].
Един от начините за ускоряване на темпа при преработване на сурова тръстикова захар е съкращаване на технологичните операции с междинните продукти по хода на технологичния процес, ако това позволява качеството на преработваната суровина. Съкращаването на технологичните операции с междинните продукти или на част от тях, е възможно при преработване на сурова тръстикова захар с високо технологично качество -висока поляризация, ниска цветност и малко съдържание на редуциращи вещества.
Технологичната схема за преработка на сурова тръстикова захар условно се изпълнява в две отделения - суроварна и продуктово /кристализационно/ отделение. Технологична схема, която се прилага в суроварното отделение на Завода за Захар в Горна Оряховица е показана на фигура 1.
При така съществуващата схема суровата тръстикова захар се приема и претегля, след което се разтваря /клерова/ с гореща вода с температура 90 - 95 0С в първи клеров разтворител. Във втори клеров разтворител клерата се смесва с част от зеления сироп от
първа захарна маса и клерите получени от втора жълта захар и трета афинирана жълта захар /в кристализационното отделение е реализирана четири продуктова схема/.
Фиг.1. Съществуваща технологична схема в суроварна
Във втори клеров разтворител с помощта на автоматично регулиране се поддържа съдържание на сухо вещество на клерата 50 - 55 %.
Суровата клера се подава на очистване - дефекация /обработване с калциев хидроксид/ и сатурация /обработване с въглероден диоксид/, след което се филтрира с цел отделяне на утайката от калциев карбонат. Филтрираната очистена клера се концентрира в изпарителна инсталация до съдържание на сухо вещество 70 - 74 %. Концентрираната клера се подава в кристализационното отделение за получаване на първа захарна маса.
ЦЕЛ НА РАЗРАБОТКАТА
През последните години често се преработва сурова тръстикова захар с високо технологично качество. Високите качествени показатели на суровината налагат търсене на решения за оптимизиране на технологичната схема, при които да се намали разхода на енергия.
Цел на настоящата работа е разработване и внедряване на нова технологична схема в суроварното отделение при преработване на сурова тръстикова захар с високо технологично качество, при която част от очистената клера не се концентрира и се смесва с останалата част концентрирана клера.
ИЗЛОЖЕНИЕ
По време на кампания март 2014 година, постъпилата за преработване сурова тръстикова захар е с високо технологично качество. Качествените показатели на суровината
през кампании 2011 и март 2014 и са показани в Таблица 1.
Таблица 1
Технологични показатели на суровата тръстикова захар
Технологичен показател Мярка Кампания, 2011 Кампания март, 2014
Съдържание на сухо вещество, В % 99,892 99,931
Съдържание на захароза, Р % 99,298 99,370
Чистота, О % 99,405 99,440
Съдържание на редуциращи вещества, РВ % 0,172 0,150
Съдържание на пепел % 0,117 0,127
Съдържание на вода, W % 0,108 0,069
Цветност IV 1034,1 674,210
В лабораторни условия се анализира изменението на съдържанието на сухо вещество и редуциращи вещества, на цветността при смесване на 25 % сурова клера и 75 % концентрирана клера, а също така при смесване на 25 % очистена клера и 75 % концентрирана клера. Резултатите от лабораторните анализи са показани в Таблица 2.
Таблица 2.
Изменение на съдържанието на сухо вещество, редуциращи вещества и цветността
Продукт Сухо вещество, % РВ,% Цветност, ^
Сурова клера 57,94 0,150 21,51
Очистена клера 56,42 0,032 10,39
Концентрирана клера 73,75 0,055 12,80
Смес 25 % сурова клера и 75 % концентрирана клера 69,07 0.068 14,24
Смес 25 % очистена клера и 75 % концентрирана клера 68,30 0,048 11,92
Тази технологична схема е показана на фигура 2.
Фиг.2 Технологична схема със смесване на част от очистената клера с концентрираната клера
От данните изложени в таблица 2 се вижда, че при смесване на 25 % сурова клера и 75 % концентрирана клера, съдържанието на сухо вещество на смесената клера се понижава незначително с 4,68 %. Увеличението на редуциращите вещества и цветността на смесената клера спрямо концентрираната клера също са незначителни, съответно с 0,013 % и 1,44 При смесване на 25 % очистена клера и 75 % концентрирана клера понижението на съдържанието на сухо вещество също е незначително и е 5,45 %. А съдържанието на редуциращи вещества и цветността на смесената клера спрямо тези на концентрираната клера намаляват съответно с 0,007 % и 0,88
На основание на горните резултати, при смесване на 25 % очистена клера и 75 % концентрирана клера, е предложена и реализирана нова технологична схема.
I. Технологична схема при, която част от очистената клера се смесва с концентрираната клера
При така реализираната схема 25 % от очистената клера, след контролна филтрация, се смесва с концентрираната клера. Или част от очистената клера не се подава за концентриране в изпарителната уредба. Тя се смесва с вече концентрираната клера, а смесената клера се подава за получаване на първа захарна маса. Това позволява 25 % от захарозата да не се подлага на концентриране и за сметка на това да се намалят загубите на захароза от термично разлагане в изпарителната уредба, както и разхода на пара за изпаряване на водата.
В практиката са известни технологични схеми и без концентриране на очистената клера [1, 2, 3], но при така реализираната технологична схема в завода изпарителната уредба служи не само за концентриране на клерата, но и за производство на вторична пара, която се използва за загряване на топлообменните апарати и за сваряване на жълтите захарни маси в кристализационното отделение.
Средните резултати по отношение на рандемана и относителният разход на пара получени при провеждане на производствените изпитания на тази схема, в сравнение с резултатите получени от кампания 2011 година, през която е реализирана традиционна схема в суроварното отделение са показани в таблица 3.
Таблица 3.
Средни стойности на рандеман и относителен расход на пара
Кампания Рандеман, % Относителен расход на пара, MWh/t бяла захар
Март 2014 - нов вариант 95,96 0,894
Кампания 2011 95,92 0,968
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предложената схемата премина успешно производствени изпитания при преработване на 1/3 част /около 7200 тона/ от суровата тръстикова захар през настоящата кампания, през която са преработени 21738,2 тона.
Резултатите, по отношение на рандеман и относителен разход на пара, от производствените изпитания на новата технологична схема са по - добри в сравнение с тези през кампания септември 2011 година, през която в суроварна е реализирана традиционната схема.
ЛИТЕРАТУРА
1. Божков Л.Б. (1993) Технология на захарта. Печатна база при ВИХВП. Пловдив.
2. Бугаенко И.Ф., Чернышева Н.А. (2002) Технология производства сахара из сырца. Союзроссахар, Москва.
3. Маринова Н.Д. (2002) Технология на захарта. АИ на ВИХВП. Пловдив
4. Пашамов Е. Р., Т. Г. Джурков (2013), Развитие сахарной промышленности в Болгарии после демократических перемен и вступления в ЕС 1990-2011 года. VI Международная научно-практическая конференция „Инновации в технологиях и образовании". Сборник статей часть 3. Белово. Стр. 237 - 241.
