Patent RU-2054849-C2 (RU)
Title: Способ получения белого сахара из сахарной свеклы
IPC: C13D1/00
Filed: 1995-02-24
Granted: 1996-02-20
Abstract: 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛОГО САХАРА ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ, предусматривающий ее подачу транспортным средством, взвешивание, складирование, отбор свеклы с места складирования, ее транспортирование на мойку с отделением легких и тяжелых примесей и свекловичных отходов, мойку свеклы с отделением свекловичных отходов, ее взвешивание, изрезание в стружку, диффузию сахара из свекловичной стружки подготовленной водой с получением диффузионного сока и жома, прессование жома с отделением жомопрессовой воды, фильтрование диффузионного сока, его предварительную и основную дефекацию, первую сатурацию с отделением сока первой сатурации и осадка, обессахаривание осадка, нагревание сока первой сатурации, его вторую сатурацию, фильтрование с отделением сока второй сатурации и осадка, сульфитацию сока второй сатурации и осадка, его повторное фильтрование, нагревание и уваривание до сиропа, сульфитацию сиропа, его контрольное фильтрование, нагревание сиропа и уваривание до состояния пересыщенного раствора сахарозы с последующей его кристаллизацией и получением белого сахара и утфеля последней кристаллизации, его дополнительную кристаллизацию охлаждением с последующим центрифугированием с получением желтого сахара и мелассы, сушку белого сахара, его рассев и подачу готового продукта на хранение, отличающийся тем, что свекловичные отходы, отделенные в процессе транспортирования свеклы и ее мойки, измельчают до размера частиц 0,8 - 2,5 мм, прессуют с получением сока свекловичных отходов и отжатой массы с содержанием в ней сухих веществ не более 25%, после чего сок свекловичных отходов смешивают с жомопрессовой водой в количестве не более 5% от общей массы смеси, затем смесь нагревают до 72 - 75 o С и направляют по меньшей мере в один отстойник, где осуществляют отстаивание смеси с получением декантата, содержание веществ коллоидной дисперсности в котором не превышает 20 г на 100 г его сухих веществ, после чего для проведения процесса диффузии в подготовленную воду вносят полученный декантат в количестве не более 50% от общей массы подготовленной воды, а дополнительную кристаллизацию охлаждением утфеля последней кристаллизации осуществляют в процессе его самотечного движения под действием силы гидростатического давления не менее чем в двух кристаллизаторах, при этом по меньшей мере один из кристаллизаторов имеет переменный диаметр по крайней мере на части его высоты и установлен вертикально, а днища кристаллизаторов установлены на одной отметке или с перепадом по высоте не более 0,9 наибольшего или приведенного диаметра кристаллизатора, имеющего переменный диаметр по крайней мере на части его высоты, при этом кристаллизаторы сообщены между собой и на проход системой трубопроводов, обеспечивающих поступление утфеля в кристаллизатор, его самотечное движение из одного кристаллизатора в другой и подачу утфеля на центрифугирование, при этом трубопровод, подающий утфель в первый по ходу его движения кристаллизатор, и трубопровод, обеспечивающий его поступление на центрифугирование, устанавливают под углом не менее 11 o  к горизонту, а диаметр любого из трубопроводов системы составляет не менее 0,15 наибольшего или приведенного диаметра кристаллизатора, имеющего переменный диаметр по крайней мере на части его высоты. 
      2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортного средства для подачи сырья используют автомобильный или железнодорожный грузовой транспорт. 
      3. Способ по п.1, отличающийся тем, что складирование свеклы осуществляют в кагаты или емкости промежуточного складирования. 
      4. Способ по п.3, отличающийся тем, что кагаты располагают на грунте или искусственном твердом покрытии. 
      5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве искусственного твердого покрытия используют бетон, или брусчатку, или асфальтобетон. 
      6. Способ по пп.3 - 5, отличающийся тем, что в процессе складирования свеклы в кагаты ее обрабатывают препаратами, подавляющими жизнедеятельность микроорганизмов и тормозящими прорастание корнеплодов. 
      7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве препаратов используют раствор натриевой соли гидразида малеиновой кислоты, или пирокатехина, или гидрохинона, или смесь фильтрационного осадка с хлорной известью. 
      8. Способ по пп.4 - 7, отличающийся тем, что для защиты свеклы от увядания и воздействия перепадов температур поверхность кагатов покрывают теплоизоляционным материалом и/или слоем известкового молока. 
      9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве теплоизоляционного материала используют соломенные или камышитовые маты, или мелкорубленную солому, или пенопласт, или рулонные панели, состоящие из полиэтиленового чехла и вкладыша в виде холстопрошивного антисептированного ватина, или стабилизированную пленку из полиэтилена высокого давления. 
      10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что стабилизированную пленку из полиэтилена высокого давления используют сплошную или перфорированную. 
      11. Способ по пп.3 - 10, отличающийся тем, что соотношение высоты и ширины кагата составляет 1 : 4 - 5. 
      12. Способ по пп.3 - 11, отличающийся тем, что складирование свеклы в кагаты осуществляют с возможностью ее активного вентилирования. 
      13. Способ по п.12, отличающийся тем, что активное вентилирование кагата осуществляют в продольном, и/или поперечном, и/или диагональном направлении и/или под углом к оси кагата, и/или из их сочетания. 
      14. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед складированием свеклы в кагат проводят ее мойку. 
      15. Способ по п.14, отличающийся тем, что мойку свеклы перед складированием ведут водным раствором дизинфектантов с последующим ее ополаскиванием водным раствором извести. 
      16. Способ по пп.14 и 15, отличающийся тем, что мойку свеклы перед складированием осуществляют в струйных, и/или барабанных, и/или виброрезонансных моечных машинах. 
      17. Способ по п.3, отличающийся тем, что после складирования свеклы в кагат проводят ее замораживание. 
      18. Способ по п.3, отличающийся тем, что кагаты и/или емкости промежуточного складирования выполняют и оборудуют с возможностью их саморазгрузки или гидроподачи свеклы на переработку. 
      19. Способ по п.1, отличающийся тем, что для транспортирования свеклы на мойку используют сухую, и/или гидравлическую, или комбинированную ее подачу. 
      20. Способ по п.19, отличающийся тем, что для сухой подачи используют свеклу с общей загрязненностью не более 10%. 
      21. Способ по пп. 3 - 17 и 20, отличающийся тем, что для сухой подачи отбор свеклы из кагата осуществляют с боковой, и/или торцевой, и/или верхней его поверхности захватывающей емкостью, установленной на транспортном средстве с возможностью пространственного перемещения и разгрузки. 
      22. Способ по п.21, отличающийся тем, что захватывающую емкость устанавливают на автомобильном или гусеничном шасси. 
      23. Способ по пп.19 - 22, отличающийся тем, что легкие и тяжелые примеси и свекловичные отходы отделяют от свеклы в процессе ее подачи по системе транспортеров. 
      24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что легкие примеси отделяют от свеклы путем их отдувки не менее чем двумя обдувочными устройствами. 
      25. Способ по п.23, отличающийся тем, что тяжелые примеси отделяют от свеклы на вибротранспортере. 
      26. Способ по п.23, отличающийся тем, что свекловичные отходы отделяют от свеклы с помощью хвостикоулавливателя. 
      27. Способ по п.19, отличающийся тем, что для гидравлической или комбинированной подачи используют свеклу с общей загрязненностью более 10%. 
      28. Способ по п.27, отличающийся тем, что гидроподачу осуществляют посредством гидротранспортера или системы гидротранспортеров с включением не менее одного лотка с поперечным сечением в виде многогранника или криволинейной, или комбинированной конфигурации из сочетания плоских и/или криволинейных участков постоянной и/или переменной кривизны с плавным или ломаным сопряжением последних. 
      29. Способ по п.28, отличающийся тем, что ширина лотка составляет 0,5 - 0,8 м. 
      30. Способ по пп.27 - 29, отличающийся тем, что свеклу подают со скоростью потока свекловодяной смеси в лотке гидротранспортера 1,5 - 2,0 м/с, при этом уровень потока свекловодяной смеси поддерживают на высоте 0,4 - 0,45 м, а расход транспортерной воды составляет 700 - 900% к массе подаваемой свеклы. 
      31. Способ по пп.27 - 30, отличающийся тем, что в процессе гидроподачи свеклы легкие примеси удаляют с помощью не менее чем двух ботвосоломоловушек, установленных на гидротранспортере и имеющих по меньшей мере десять шарнирно закрепленных грабель. 
      32. Способ по пп.27 - 30, отличающийся тем, что тяжелые примеси удаляют с помощью не менее чем двух камнеловушек и песколовушек. 
      33. Способ по п.32, отличающийся тем, что привод камнеловушки соединен с рабочим органом с помощью разъемной муфты, содержащей не менее двух контактно-разъемных фланцев, соединенных шпильками из легкосрезываемого материала. 
      34. Способ по п.31, отличающийся тем, что в качестве ботвосоломоловушки используют треугольные, и/или прямоугольные четырехвальные, и/или ротационные, и/или прямоугольные двухвальные ботвосоломоловушки. 
      35. Способ по пп.31 и 34, отличающийся тем, что грабли располагают навстречу или по ходу движения потока свекловодяной смеси. 
      36. Способ по п.27, отличающийся тем, что свекловичные отходы в процессе гидроподачи свеклы отделяют с помощью хвостикоуловителя. 
      37. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве свекловичных отходов используют обломки свеклы и хвостики с размером частиц 10 - 50 мм. 
      38. Способ по п.1, отличающийся тем, что мойку свеклы проводят в барабанных, или кулачковых, или струйных, или виброструйных мойках. 
      39. Способ по п.1, отличающийся тем, что изрезывание свеклы в стружку проводят на центробежных, или дисковых, или барабанных свеклорезках, при этом свеклу изрезывают в стружку желобчатой, или пластинчатой, или ромбовидной, или мелкой пластинчатой, или мелкой ромбовидной, или рифленой пластовидной формы. 
      40. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отстойника для отстаивания смеси сока свекловичных отходов с жомопрессовой водой используют гравитационный отстойник, многоярусный или пакетный, или отстойник со взвешенным слоем. 
      41. Способ по п.1, отличающийся тем, что диффузию сахара из свекловичной стружки ведут в наклонном шнековом, или в колонном, или ротационном диффузионных аппаратах. 
      42. Способ по п.41, отличающийся тем, что производительность наклонного шнекового диффузионного сока поддерживают в пределах 120 - 125% к массе свеклы. 
      43. Способ по пп.39 - 42, отличающийся тем, что диффузию сахара осуществляют из свекловичной стружки, длина 100 г которой составляет 7 - 18 м, преимущественно 10 - 12 м. 
      44. Способ по п.41, отличающийся тем, что диффузию проводят при температуре сокостружечной смеси в первой зоне 60 - 68 o С, преимущественно 60 - 65 o С, во второй зоне - 65 - 76 o С, преимущественно 73 - 76 o С, в третьей зоне - 65 - 74 o С, преимущественно 72 - 74 o С, и в четвертой зоне 55 - 68 o С, преимущественно 65 - 68 o С. 
      45. Способ по пп.40 - 44, отличающийся тем, что для подавания микрофлоры в процессе диффузии в диффузионный аппарат вводят антисептик. 
      46. Способ по п.45, отличающийся тем, что в качестве антисептика используют 40%-ный раствор формалина в количестве 0,01 - 0,02%, преимущественно 0,01%, к массе свеклы. 
      47. Способ по п.1, отличающийся тем, что прессование жома ведут до содержания сухих веществ 12 - 25%. 
      48. Способ по п.47, отличающийся тем, что после прессования жом с содержанием 12 - 14% сухих веществ направляют на корм скоту, а с содержанием более 14% - на сушку. 
      49. Способ по п.49, отличающийся тем, что после сушки жом гранулируют и брикетируют. 
      50. Способ по п.49, отличающийся тем, что перед гранулированием сухой жом смешивают с мелассой, и/или с обесфторенными фосфатами, и/или карбамидом, и/или микроэлементами. 
      51. Способ по п.50, отличающийся тем, что в качестве микроэлементов используют хлористый кобальт, и/или сернокислый цинк и/или сернокислую медь. 
      52. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве подготовленной воды используют свежую речную воду и/или барометрическую сульфитированную воду, и/или аммиачные сульфитированные конденсаты, и/или деаммонизированные конденсаты. 
      53. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную дефекацию ведут путем дефекосатурации диффузионного сока в сатураторе с последующим отделением полученного осадка. 
      54. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед предварительной дефекацией проводят дефекосатурацию диффузионного сока. 
      55. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс предварительной дефекации диффузионного сока ведут в оптимальном или прогрессивном режимах в преддефекаторах. 
      56. Способ по п.55, отличающийся тем, что при проведении процесса предварительной дефекации в прогрессивном режиме pH диффузионного сока прогрессивно повышают в первой секции преддефекатора до pH 7,6 - 7,8, во второй секции - до pH 8,0 - 8,3, в третьей - до pH 8,6 - 8,8, в четвертой - до pH 9,3 - 9,5, в пятой - до pH 9,9 - 10,2 и в шестой - до pH 10,9 - 11,4. 
      57. Способ по пп.55 и 56, отличающийся тем, что предварительную дефекацию диффузионного сока в прогрессивном режиме ведут известковым молоком, или смесью известкового молока и сока первой сатурации, и/или суспензии сока первой сатурации, и/или суспензии сока второй сатурации, и/или дефекованного сока, и/или отсатурированного преддефекованного сока, и/или пересатурированного до pH 8,0 - 8,6 преддефекованного сока. 
      58. Способ по п.57, отличающийся тем, что сок первой сатурации используют нормально отсатурированный или недосатурированный. 
      59. Способ по п.55, отличающийся тем, что оптимальный режим предварительной дефекации ведут известковым молоком, и/или нормально отсатурированным соком первой сатурации, и/или сгущенной суспензией сока первой или второй сатурации. 
      60. Способ по п.55 - 59, отличающийся тем, что после предварительной дефекации дефекованный сок направляют в преддефекатор-дозреватель для формирования структуры осадка. 
      61. Способ по п.55 - 60, отличающийся тем, что предварительную дефекацию осуществляют в холодном, при 38 - 50 o С, теплом, при 50 - 70 o С, и горячем, при 70 - 90 o С режимах. 
      62. Способ по пп.55 - 61, отличающийся тем, что после предварительной дефекации осуществляют отделение образовавшегося преддефекационного осадка путем его отстаивания или фильтрования. 
      63. Способ по п.62, отличающийся тем, что перед отделением преддефекационного осадка сок сатурируют до pH 7,0 - 9,0. 
      64. Способ по п. 1, отличающийся тем, что основную дефекацию ведут в холодном или холодно-горячем, или тепло-горячем режимах. 
      65. Способ по пп. 1 и 60, 62, отличающийся тем, что после проведения основной дефекации в холодном режиме дефекованный сок нагревают до 85 - 90 o С. 
      66. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс первой сатурации проводят в противоточных решетчатых, или прямоточных секционных, или комбинированных сатураторах. 
      67. Способ по п.66, отличающийся тем, что первую сатурацию ведут до достижения pH сока 10,8 - 11,2, преимущественно 10,6 - 10,8. 
      68. Способ по пп.66 и 67, отличающийся тем, что первую сатурацию ведут в теплом или горячем (80 - 90 o С) режимах. 
      69. Способ по п.66, отличающийся тем, что перед первой сатурацией дефекованный сок подвергают предсатурации. 
      70. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок сока первой сатурации отделяют фильтрованием или отстаиванием. 
      71. Способ по п.70, отличающийся тем, что фильтрование ведут на фильтрах листовых саморазгружающихся, или дисковых, или на фильтрах-сгустителях. 
      72. Способ по п.70, отличающийся тем, что отстаивание сока первой сатурации для отделения осадка осуществляют в гравитационных отстойниках многоярусных, или пакетных, или отстойниках со взвешенным слоем. 
      73. Способ по п.72, отличающийся тем, что для интенсификации процесса отстаивания в сок первой сатурации дополнительно вносят флокулянты, преимущественно полисекриламид или талофлок. 
      74. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обессахаривание осадка сока первой сатурации проводят путем его промывания водой и фильтрования на вакуум-фильтрах или на вакуум-пресс-фильтрах. 
      75. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание сока перед второй сатурацией осуществляют до 90 - 95 o С. 
      76. Способ по п.1, отличающийся тем, что сатурирование сока второй сатурации ведут до pH 9,2 - 9,5, преимущественно 9,2. 
      77. Способ по п. 76, отличающийся тем, что перед сатурированием сока второй сатурации проводят его дополнительную дефекацию известковым молоком. 
      78. Способ по п.76, отличающийся тем, что после сатурации осуществляют выдерживание сока второй сатурации для его созревания и снятия пересыщения солей кальция в нем. 
      79. Способ по п.1, отличающийся тем, что фильтрование сока второй сатурации осуществляют на фильтрах листовых саморазгружающихся или на дисковых. 
      80. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфитацию сока второй сатурации проводят в жидкостноструйном или оросительном сульфитаторе. 
      81. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторное фильтрование сульфитированного сока второй сатурации ведут на дисковых фильтрах или фильтрах с центробежной выгрузкой осадка. 
      82. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание сока второй сатурации после сульфитации и фильтрования осуществляют до 95 - 98 o С. 
      83. Способ по п.1, отличающийся тем, что уваривание сока до сиропа осуществляют в 4-корпусной выпарной установке с концентратором или 5-корпусной выпарной установке. 
      84. Способ по п. 83, отличающийся тем, что уваривание сока до сиропа ведут в выпарных аппаратах с многократной естественной циркуляцией или прямоточно-пленочных выпарных аппаратах. 
      85. Способ по пп. 83 и 84, отличающийся тем, что номинальная площадь поверхности нагрева выпарного аппарата с многократной естественной циркуляцией сока составляет 500, или 600, или 800, или 1000, или 1180, или 1500, или 1800, или 2120, или 2360, или 3000 м 2 . 
      86. Способ по пп.83 и 84, отличающийся тем, что площадь поверхности нагрева прямоточно-пленочного выпарного аппарата составляет 1250 м 2 , соотношение площадей поверхностей нагрева прямоточной и пленочной частей 1 : 1, рабочее давление в паровой камере и соковом пространстве 0,3 МПа, длина греющих труб 7 м, общая высота аппарата 14,12 м. 
      87. Способ по пп.83 - 86, отличающийся тем, что сок уваривают до содержания в готовом сиропе сухих веществ 55 - 65%, преимущественно 55 - 58%, и цветности не более 25 усл.ед. 
      88. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед сульфитацией сахарный сироп нагревают до 80 - 85 o С, а сульфитацию осуществляют до pH 7,8 - 8,2. 
      89. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание сульфитированного сиропа перед фильтрованием ведут до 90 - 95 o С. 
      90. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сгущения выпариванием часть полученного сиропа концентрируют до содержания в нем 67 - 69% сухих веществ, подщелачивают до pH 9,2 - 9,5 40%-ным раствором едкого натра, смешивают с формалином, взятым в количестве 0,1% к массе сахара в сиропе, и направляют на хранение. 
      91. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть полученного сиропа направляют в буферную емкость. 
      92. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллизацию сахара осуществляют по двух- или трехкристаллизационным схемам. 
      93. Способ по пп.1 и 92, отличающийся тем, что желтый сахар, полученный по двухкристаллизационной схеме, клеруют и вносят в сироп перед его сульфитацией. 
      94. Способ по п.92, отличающийся тем, что при проведении процесса кристаллизации по трехкристаллизационной схеме получают желтый сахар II и III продуктов. 
      95. Способ по пп.1 и 94, отличающийся тем, что желтый сахар II продукта клеруют и вносят в сироп перед сульфитацией, а желтый сахар III продукта аффинируют и центрифугируют с получением сахара-аффинада и аффинационного оттока. 
      96. Способ по п. 95, отличающийся тем, что сахар-аффинад смешивают с желтым сахаром II продукта и клеруют преимущественно до содержания сухих веществ 65 - 70%. 
      97. Способ по п.93, отличающийся тем, что перед клерованием желтый сахар, полученный по двухкристаллизационной схеме, аффинируют. 
      98. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку белого сахара ведут до его влажности 0,01 - 0,14%. 
      99. Способ по п.98, отличающийся тем, что сушку осуществляют на двухбарабанной сушильно-охладительной установке или на сушильно-охладительной установке для сушки сахара в псевдоожиженном слое. 
      100. Способ по п.1, отличающийся тем, что хранение готового продукта с влажностью 0,14% осуществляют на складе в тканевых мешках. 
      101. Способ по п.1, отличающийся тем, что хранение готового продукта с влажностью 0,01 - 0,05% осуществляют в цилиндрических емкостях с проведением процесса их дополнительного вентилирования воздухом с влажностью 40 - 60% и температурой 10 - 30 o С, преимущественно 20 - 22 o С. 
      102. Способ по п.101, отличающийся тем, что емкости изготавливают из листовой стали, или железобетона, или сталебетона.