ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №1

Загальні принципи цукрорафінадного виробництва

Мета заняття: ознайомити студентів із загальними принципами

цукрорафінадного виробництва.

Зміст заняття

Завдання 1. Ознайомитись з фізико-хімічними основами виробництва цукру-

рафінаду.

Завдання 2. Ознайомитись з головними технологічними процесами сучасного

рафінування цукру-піску.

Завдання 3. Ознайомитись з основними технологічними схемами

рафінування цукру-піску.

Завдання 4. Ознайомитись із технологічною схемою цукрорафінадного

виробництва з двома рафінадними утфелями.

Завдання 5. Ознайомитись із технологічною схемою рафінадного відділення

в бурякоцукровому комбінаті.

Теоретичні відомості

Фізико-хімічні основи виробництва рафінаду

Кристали будь-якої речовини, одержані із її перенасиченого розчину

при порівняно невеликій кількості других розчинних речовин (відносно яких

він сильно недонасичений) завжди мають набагато менше цих речовин, ніж

початковий розчин. Тому і цукор-пісок, що виробляється бурякоцукровими

заводами, в багато разів чистіший, ніж сироп, із якого він кристалізується.

Оскільки в бурякоцукровому сиропі вміст нецукрів досить значний (Ч=91-

92% і, відповідно, вміст нецукрів 9-8% до маси сухих речовин), то одержаний

із нього цукор-пісок не зовсім вільний від нецукрів. При цьому чистота

цукру-піску складає 99,8-99,6% з відповідним вмістом домішок 0,2-0,4% до

маси сухих речовин. Чистота цукру-рафінаду повинна бути не менше 99,9%,

тобто домішок допускається тільки 0,1%. Таким чином, в рафінаді в

порівнянні із звичайним білим цукром-піском міститься домішок в декілька

разів менше. Рафінування цукру базується на раціональному поєднанні

процесів адсорбційного очищення цукрових сиропів і перекристалізації.

Головні технологічні процеси сучасного рафінування

цукру-піску:

1. Клеровка (розчинення) цукру-піску і одержання сиропу;

2. механічна фільтрація сиропу для відокремлення нерозчинних домішок;

3. обробки сиропу адсорбентами;

4. уварювання сиропу з одержанням рафінадного утфелю;

5. додаткова кристалізація цукрози при охолодженні утфелю;

6. пробілювання рафінадного утфелю – розділення його на вологі кристали

(рафінадну кашку) і відтік;

7. пресування рафінадної кашки;

8. сушка і охолодження рафінаду;

9. колка і упаковка рафінаду;

10. переробка відтоків, отриманих при пробілюванні утфелів.

В сучасній рафінадній промисловості очищення сиропів здійснюють в

основному за допомогою адсорбційних процесів. В якості адсорбентів

використовують: активне гранульоване і порошкове вугілля, іонообмінні

сорбенти – аніоніти (раніше широко використовували так звану крупку –

кістяне вугілля).

Схеми рафінування цукру-піску. Цукрорафінадні заводи можуть

працювати самостійно і в складі бурякоцукрових комбінатів. На

бурякоцукровому комбінаті, де існує цукрорафінадний підрозділ,

технологічна схема останнього є продовженням бурякоцукрового

виробництва із спільним продуктовим відділенням.

При виробництві цукру-рафінаду розрізняють дві групи продуктів

кристалізації: рафінадну (2-3 ступені) і продуктову (3-4 ступені). Цукор-

рафінад одержують тільки в перших двох чи трьох циклах, наступні цикли

служать для знецукрення відтоків і повернення одержаних жовтих цукрів на

адсорбційне очищення і перекристалізацію в рафінадних циклах. В

результаті цих технологічних операцій цукрозу, що міститься в початковому

цукрі-піску, виводять з цукром-рафінадом, а нецукри і відносно невелику

кількість цукрози видаляють з рафінадною патокою чи мелясою. Технологія

рафінування повинна будуватись на чіткому розділенні проміжних продуктів

з врахуванням їх якості на всіх стадіях виробництва.

Технологічна схема цукрорафінадного виробництва з двома

рафінадними утфелями.

По цій схемі сиропи І, ІІ рафінадних, І і ІІ продуктових кристалізацій

піддають адсорбційному очищенню і знебарвленню. Цукор рафінадних

кристалізацій промивають підсиненим клерсом. Цукор І, ІІ, ІІІ продуктових

кристалізацій промивають питною водою. Сиропи ІІ рафінадної і І

продуктової кристалізації одержують із першого відтоку попереднього

утфелю, свого другого відтоку і цукру зі ступеню кристалізації, розміщеного

через один ступінь по схемі. Сироп ІІ продуктової кристалізації готують із

першого відтоку утфелю І продуктової кристалізації і другого відтоку цього

ж утфелю. Два останніх (III і IV) продуктових цукрів вже не можуть бути

очищеними лише одною перекристалізацією, для їх очищення потрібні дві

послідовні, тому цукор ІІІ продукту і останнього IV продукту направляють

відповідно в утфель І і ІІ продукту. Одержану при фуговці останнього

продуктового утфелю рафінадну патоку розбавляють гарячою водою,

обробляють адсорбентом, фільтрують і згущують у вакуум-апараті до сухих

речовин 78-82%.

Технологічна схема рафінадного відділення в бурякоцукровому

комбінаті.

По схемі, за якою працюють майже всі бурякоцукрові комбінати,

рафінадне відділення одержує цукор-пісок із під центрифуг І продукту в

сирому вигляді, його піддають клеровці, а отриманий сироп – адсорбційному

очищенню і уварюванню в І рафінадний утфель, який пробілюють

підсиненим заливним клерсом і одержують рафінадну кашку та два відтоки.

ІІ рафінадний сироп одержують із першого відтоку І рафінадного утфелю,

обробляють адсорбентом, уварюють, і одержаний ІІ рафінадний утфель

також пробілюють заливним клерсом. Таким чином робота з рафінадними

утфелями проводиться так, як і на самостійних рафінадних заводах. Але

перший відтік ІІ рафінадного утфелю, в зв’язку з відсутністю в рафінадному

відділенні самостійної продуктової станції, направляють в бурякоцукровий

завод і змішують з буряковим сиропом, який, як відомо, дає приблизно такий

же цукор-пісок, як і І продуктовий утфель рафінадного заводу.

Така укорочена схема виробництва цукру-рафінаду (без продуктової

станції) має свої позитивні і негативні сторони. При виводі із заводської

апаратури першого відтоку ІІ рафінадного утфелю з всіма його нецукрами

рафінадне відділення звільняється від нецукрів, які в рафінадному заводі

багаторазово повертаються в рафінадні сиропи з продуктовими пісками. До

негативної сторони укороченої схеми слід віднести те, що рафінадне

відділення може працювати лише одночасно з бурякоцукровим заводом і

змушене закінчувати випуск цукру-рафінаду, як тільки зупиняється

бурякоцукровий завод.