Технология производства сахара из сахарной свеклы

Технология производства сахара из сахарной свеклы

1.ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  СХЕМЫ

1.1.ПРИЕМКА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Производство сахара-песка  на свеклосахарных заводах осуществляется по типовым технологическим схемам или по схемам, к ним приближающимся.Типовые технологические схемы разрабатываются на основе современных достижений науки и техники при условии получения вырабатываемого продукта высокого качества.Для выполнения отдельных операций в технологической схеме применяется типовое технологическое оборудование.

При уборке и транспортировке  свеклы кроме зелени, прилипшей к  свекле, к ней примешиваются мелкие и тяжелые примеси. При приемке  сахарной свеклы на завод, сырьевая лаборатория  проводит анализ получаемой свеклы. Технологическое  качество сахарной свеклы характеризуется  рядом показателей, из которых основными  являются сахаристость и чистота  свекловичного сока свеклы, они взаимосвязаны: с увеличением сахаристости повышается и его чистота.

Приемку сахарной свеклы, отбор  образцов, определение загрязненности и сахаристости проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17421-82 "Свекла сахарная для промышленной переработки.Требования при заготовках ",договора, контракции и инструкции по приемке, хранению и учету сахарной свеклы.

Корнеплоды кондиционной сахарной свеклы должны соответствовать  следующим требованиям:

физическое состояние  не потерявшие тургор

цветушные корнеплоды,% не более 1

подвяленные корнеплоды,% не более 5

корнеплоды с сильными механическими

повреждениями,% не более 12

зеленая масса,% не более 3

содержание мумифицированных, подмороженных, загнивших корнеплодов  не допускается.

Партии свеклы осматриваются, делятся по категориям, взвешиваются вместе с транспортом. Проводится определение  общей загрязненности, а затем  на полуавтоматической линии УЛС-1-сахаристости.

1.2.Х Р А Н Е Н И Е С В Е К Л Ы

После проведения технологической  оценки сахарной свеклы,она поступает на хранение. Корнеплоды укладывают в кагаты на предварительно подготовленном кагатном поле. Корнеплоды сахарной свеклы - живые организмы, в которых протекают процессы дыхания, а при неправильном хранении может происходить прорастание и загнивание корнеплодов сахарной свеклы.

Прорастание характеризуется  отношением массы ростков к массе  всей свеклы в образце. Прорастание  начинается через 5-7 суток после  уборки при повышенной температуре  и влажности. Корнеплоды, находящиеся в кагате, прорастают неравномерно: в верхней части в 2 раза больше, чем в нижней. Прорастание - отрицательное явление, так как ведет к потерям сахарозы, в связи с усилением дыхания и увеличения выделения теплоты. Интенсивнее прорастают корнеплоды в невентилируемых кагатах, и те, на которых остались ростовые почки.

Для борьбы с прорастанием удаляют верхушки головки корнеплода при уборке и обрабатывают корнеплоды перед укладкой в кагаты 1%-ым раствором  натриевой соли гидразида малеиновой кислоты (3-4л на 1т свеклы). Если головка свеклы низко срезана, или она слегка подвялена, то при укладке в кагаты используют 0,3%-ый раствор пирокатехина (3-4л на 1т свеклы).

Микроорганизмы в первую очередь развиваются на отмерших клетках, механически поврежденных, подмороженных и увядших участках корнеплодов, затем поражаются живые, но ослабленные клетки. Поэтому важным условием предохранения сырья от порчи является его целостность. Необходимо создать благоприятные  условия для защитных реакций  в ответ на механические и другие повреждения.

Для подавления жизнедеятельности  микрофлоры на корнеплодах применяют 0,3%-ый раствор пирокатехина, 18-20%-ый раствор углеаммиаката (2-2,5% на 1т  свеклы), препарат ФХ-1(1-1,5% к массе  обрабатываемой свеклы). ФХ-1 представляет собой суспензию свежего фильтрационного  осадка =1,05-1,15г/см, обработанного свежей хлорной известью(1,5% к массе свеклы).

Большое значение имеет температура  и влажность как для прорастания, так и для развития микроорганизмов. Поддержание температуры 1-2 С, газового состава воздуха в межкорневом пространстве, влажности с помощью принудительного вентилирования кагатов, ликвидация очагов гниения способствуют сохранению корнеплодов сахарной свеклы от гниения, прорастария.

Минимальные потери сырья  обеспечивают хранение его на комплексных  гидромеханизированных складах.

Гидромеханизированные склады с твердым покрытием, оборудованной системой гидроподачи и вентилирования позволяют резко сократить потери свекломассы и сахара, но и значительно повысить эффективность использования всего комплекса технических средств и операций при разгрузке, складировании, хранении и подачи свеклы в переработку.

Механизированные способы  возделывания и уборки сахарной свеклы привели к тому, что значительно  увеличилась ее загрязненность. За последние годы загрязненность приемного  сырья в среднем по России составила 14-16%, в отдельных случаях, превышая 30%.

В поступающей свекле содержится земля, травянистые примеси, ботва  и свекловичный бой, которые, попадая  в кагат, уплотняют его пространство,ухудшают аэрацию. Кроме того, попавшие в кагат мелочь и бой легко поражаются микроорганизмами, тем самым способствуя массовому гниению сырья.

Одно из радикальных средств  снижения загрязненности - гидравлический способ очистки корнеплодов и  последующее их хранение в мытом  виде. Хорошие результаты обеспечивает установка на буртоукладочной машине устройства для выдувания сорняков, ботвы и соломы. На некоторых сахарных заводах в настоящее время используют способ очистки свеклы с помощью грохотов-очистителей с дальнейшим извлечением свекломассы из отходов очистки.

1.3.П О Д А Ч А С В Е К Л Ы В З А В О Д.

При уборке и транспортировке  свеклы кроме земли, прилипшей к  свекле, к ней примешиваются легкие и тяжелые примеси - ботва, солома, песок, шлак, камни и даже отдельные  металлические предметы. В случае попадания этих примесей в свеклорезку, ножи тупятся и повреждаются, что  ведет к ухудшению качества свекловичной стружки. Для получения стружки  высокого качества необходимо более  полно отделять от свеклы легкие и  тяжелые примеси. Для этого по тракту подачи свеклы в завод устанавливают  соломоботволовушки и камнеловушки, песколовушки.

Поступающая на завод свекла накапливается в железобетонной емкости, называемой бурачной и располагающейся  рядом с главным корпусом завода. Главный гидротранспортер разделен на два участка: нижний и верхний. В начале нижнего участка, заглубленного в землю, устанавливают песколовушку большой вместимости. После нее свекловодяная смесь проходит через соломоботволовушку и камнеловушку, где освобождается от легких и тяжелых примесей и центробежным насосом подается в желоб верхнего участка гидротранспортера.

В верхнем гидротранспортере свекловодяная смесь повторно очищается с помощью ботвосоломоловушки и камнеловушки от примесей.

На нижнем гидротранспортере устанавливают четырехвалковую соломоловушку для более эффективного улавливания легких примесей, а на верхнем гидротранспортере - двухвалковую для контрольного улавливания легких примесей. Грабельные цепные ловушки улавливают до 20% легких примесей, но они должны находиться в отапливаемом помещении, так как зимой может произойти обмерзание грабель, поэтому лучше принять ротационные.

Для улавливания тяжелых  примесей в нашей схеме мы предусматриваем  две камнеловушки модернизированные  АТП-М. Ее достоинства заключаются  в том, что она не требует дополнительного  расхода воды для отделения тяжелых  примесей от свеклы, потребная мощность для привода незначительна.

Для нормальной работы соломоловушек, камнеловушек, свеклонасосов и свекломоек необходимо регулировать количество поступающей свеклы по гидротранспортеру в завод.Наиболее надежными и простыми механизмами, регулирующими подачу свеклы являются шиберные затворы. Правильное размещение регулирующих механизмов на тракте подачи играет существенную роль в качественной работе свекломойки.

Свеклу из нижнего гидротранспортера в верхний поднимают с помощью электронасосного агрегата ДН-ПНЦ-3х20.Подьем свеклы осуществляется на высоту 20м.

Перед поступлением свеклы на мойку важно как можно полнее отделить транспортерную воду и примеси  от нее.Это осуществляется на дисковых и ротационных водоотделителях.

На ротационных водоотделителях, установленных до свекломоек,от массы свеклы вместе с транспортерной водой отделяются камни, песок, обломки и хвостики корней, а также частично ботва и солома. Для того, чтобы повторно использовать воду для транспортировки свеклы, ее необходимо очистить и осветлить.

Чтобы обломки и хвостики свеклы направить в производство или использовать на корм скоту, их необходимо уловить.Это производится на установке, состоящей из хвостикоулавливателя и классификатора КХЛ-6. Хвостики, бой свеклы и легкие примеси из хвостикоулавливателя сортируют в специальном устройстве.Хвостики и кусочки свеклы скатываются из устройства в специ_ альную мойку для боя и хвостиков, а ботва, черешки листьев и мелкие кусочки свеклы поступают на транспортер и далее в жомохранилище или на реализацию.

Отсортированные хвостики и  бой свеклы из свекломойки насосом  подают в открытый лоток и шнеком-водоотделителем  направляют на элеватор, которым вместе со свеклой транспортируют к свеклорезкам.

Такой тракт подачи наиболее эффективен, так как здесь наибольший эффект отделения примесей от свеклы, наименьшие потери свеклы при очистке  и транспортировке и не происходит потерь хвостиков и боя, которые  в противном случае составили  бы примерно 3%.

1.4. М О Й К А С В Е К Л Ы.

Количество прилипших  к свекле загрязнений составляет при ручной уборке (1-3)% от массы свеклы и при поточной механизированной уборке комбайном (10-12)%. Микроорганизмы заносятся с почвой, оставшейся на корнях свеклы.

Следовательно, свеклу необходимо отмыть от прилипшей к ней почвы, во-первых, для предохранения ножей  в резке от их притупления и, во-вторых, для предупреждения загрязнения  диффузионного сока.

Свекла частично отмывается от приставших к ней примесей в  гидравлическом транспортере и свеклоподъемных  устройствах. Для окончательной  очистки свеклы от загрязнений и  дополнительного отделения тяжелых  и легких примесей применяются свекломойки.

Земля и глина лучше  всего отмываются при трении корней друг о друга. Поэтому в начальной  стадии мойки свекла должна находиться в скученном состоянии, т.е. вначале  происходит отмывание свеклы в барабанной свекломойке типа Ш25-ПСБ-3. Принцип  работы свекломойки заключается  в том, что свекла в барабане не отмывается от грязи водой, а грязь  оттирается от свеклы в суспензии  определенной плотности. Степень отмывания  земли от свеклы до 70%. Расход свежей воды до 30% к массе свеклы. Преимущество свекломоек барабанного типа заключается  в том, что эффективность при  очистке сильно загрязненной свеклы более высокая, постоянное удаление примесей, низкий процент повреждения  свеклы. В комплексе с барабанной мойкой работает ополаскиватель Ш25-ПОС-3.

После барабана свекла поднимается  в ополаскиватель. Из него свекла поднимается двумя шнеками. Внизу ополаскивателя имеется камнеловушка. Всплывшие в ополаскивателе легкие примеси удаляются ситчатым транспортером. После ополаскивателя свекла дополнительно очищается в гидрокамнепескоулавливателе.

После барабанной свекломойки  и ополаскивателя свекла поступает в корытную свекломойку типа Ш1-ПМД-2. Свекломойка состоит из отделения с низким уровнем воды и отделением с высоким уровнем воды.

В первой части отделения  мойки с низким уровнем воды происходит интенсивное механическое удаление поверхностных загрязнений свеклы при недостатке воды, во второй части  этого отделения свекла частично отмывается при наличии незначительного  объема воды. Во втором отделении при  наличии избытка воды завершается  отмывание свеклы и отделение  примесей.

Чистая свекла выводится  шнековыми конвейерами, в верхней части которых установлены форсунки для подачи чистой хлорированной воды для ополаскивания свеклы.

Потери сахара в транспортерно-моечной  воде зависят от качества свеклы и  времени года. До наступления морозов  размер потерь определяется в зависимости  от качества свеклы, доставляемой железнодорожным  транспортом, и находится в пределах (0.17-0.35)% от массы свеклы.

Чтобы потери сахара были в  допустимых пределах, необходимо, чтобы  температура воды при мойке здоровой свеклы была не более (15-18)оС, а при мойке мороженой свеклы была такой, чтобы свекла не смерзлась в аппарате. В случае повышения температуры воды потери сахара увеличиваются.

Поступающая в свекломойку  вода должна содержать минимальное  количество микроорганизмов.

После отмывания свеклы, вода от свекловодяной смеси отделяется на дисковых водоотделителях.

Отмытую свеклу из свекломойки  элеватором, после которого установлен контрольный ленточный транспортер  с подвесным электромагнитным сепаратором, направляют в бункер перед свеклорезками.

Для удаления из массы свеклы ферромагнитных примесей, неуловимых на предыдущих стадиях очистки, применяются электромагнитные сепараторы типа ЭП2М.

Наличие двух свекломоек в  моечном отделении необходимо для  более высокого эффекта отмывания  свеклы от загрязнения, и для повышения  чистоты диффузионного сока.

1.5. П О Л У Ч Е  Н И Е С В Е К Л О  В И Ч Н О Й С Т Р  У Ж К И И Д И Ф Ф У З И О Н Н О Г О С О К А.

Для учета количества свеклы, поступающей на переработку в  свеклосахарный завод, она взвешивается. Взвешивание свеклы производится на автоматических порционных весах.