VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

При выборе из многочисленных вариантов конкретной технологической схемы следует исходить из следующих требований: получаемый конечный продукт - сахар-песок по своему качеству должен в течение всего производственного сезона работы сахарного завода соответствовать требованиям ГОСТ 21-94; выход сахарозы в процентах к сахарозе в переработанном сахаре-сырце должен быть максимально высоким; содержание сахара в мелассе должно быть минимальным, поэтому меласса должна получаться в минимальном количестве и иметь при этом минимальную чистоту; количество тепловой энергии, затрачиваемой на обеспечение нормальной работы вакуум-аппаратов и на подогрев оттеков, а также количество охлаждающей воды, необходимое для работы конденсаторов и кристаллизаторов, должны быть минимально возможными. Применяемая на российских заводах схема не отвечает в полной мере указанным требованиям.

При переработке тростникового сахара-сырца производится возврат полупродуктов – клеровки желтого сахара III и первого оттека утфеля I в начало технологической схемы. Возврат первого оттека утфеля I производится для снижения требуемого эффекта кристаллизации и приведения его в соответствие с возможным. Общий требуемый эффект кристаллизации ЭК_тр при прямоточной переработке сырцовых клеровок без возвратов оттека и клеровки желтого сахара III равен разности чистоты очищенной клеровки и предельно истощенной мелассы: ЭК_тр = 97 – 50 = 47 %. А фактический эффект кристаллизации трехпродуктовой схемы свеклосахарных заводов – максимум 35 %- 40 %, что ниже требуемого на 7 – 8%. Дефицит фактического эффекта кристаллизации может привести к повышению чистоты мелассы на 10 % и существенному снижению выхода сахара. Для устранения данной проблемы проводится «загрязнение» утфеля I кристаллизации за счет возврата на дефекацию части первого оттека утфеля I кристаллизации и клеровки желтого сахара III. Чистота утфеля I поддерживается в пределах 92 – 93 %, в то время как чистота сахара-сырца изменяется от 95 % до 98 %.

Анализ показал, что технологическая схема с возвратом первого оттека является вынужденным вариантом и имеет ряд недостатков: увеличивается количество продуктов и несахаров на верстате завода, увеличивается расход извести на очистку, снижается производительность оборудования. Главный недостаток схемы – низкий выход сахарозы за один оборот.

В то же время при работе по схеме без возвратов могут возникнуть следующие проблемы. Обессахаривание исходного раствора повышенной чистоты с получением высокого выхода готовой продукции и минимальными потерями сахара в мелассе по обычной схеме в три ступени практически невозможно. Препятствием к повышению эффекта кристаллизации на первой ступени является концентрация кристаллов в утфеле, которая увеличивает его вязкость и заставляет прекращать процесс при определенном значении сухих веществ, соответствующему предельной вязкости утфеля.. Продолжить истощение и увеличить эффект кристаллизации можно последовательно отбирая часть кристаллов из утфеля, при этом выводить кристаллический сахар целесообразно с первой ступени.

Большие возвраты на станцию очистки приводят к повышению расхода тепла на нагревание клеровок, увеличению массы фильтруемых клеровок и повышению количества промоев, воду которых в конечном итоге необходимо будет выпаривать. Снижение чистоты утфеля I отразится на расходе воды на пробелку, который также увеличится. Все это приводит к перерасходу топлива, затрачиваемого на переработку сахара-сырца и снижает эффективность производства.

Снизить количество возвратов в начало технологической схемы и увеличить эффект кристаллизации в продуктовом отделении можно за счет применения технологии уваривания утфелей с отборами. Технология предусматривает последовательный отбор части кристаллов из утфеля, при этом выводить кристаллический сахар целесообразно с промежуточных ступеней. Уваривание утфелей промежуточного и последнего продукта с отборами позволяет поддерживать нормативную чистоту утфеля III и получать минимальные потери сахара в мелассе при переработки полупродуктов с высокой чистотой.

Таким образом, с целью совершенствования отечественной технологии переработки сахара-сырца необходимо детальное рассмотрение существующих мероприятий, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели работы, а также разработка новых подходов, позволяющих устранить указанные недостатки.

Код для цитирования: Скопировать