Введение к работе
Актуальность темы. Для удовле творения внутренних потребностей Российской Федерации (РФ) в сахара требуется ежегодно производить более 7 млн.т этого продукта. Имеющиеся производственные мощности позволяют выработать лиаь около 2,5 млн.г, что приводит к необходимости крупных импортных закупок.
Решить существующую проблему можно лишь путец строительства новых и реконструкции ныве действующих сахарных заводов. Однако этот путь требует Бремени и значительных капитальных вложений.
Инэапо поэтому сегодня особую значимость приобретает разработка новых технологий и способов, позволяющих интенсифицировать основные технологические процесса, увеличить выход сахара и повысить его качество.'
Процесс получения утфзля последней кристаллизации является одним из заключительных этапов в технологии сахарного производства, от проведеная которого зазясят многие технико-экономические показателя взвода в целом.
Несмотря па больяоэ количество научных работ в этой области, ряд влачевых вопросов, касающихся осуществления данного процесса, остаются на сегоднявний дэнь дискуссионными и трзбующими своего раз-рзиеяия. Это, в частности, относится к вопросам о конечной концентрации утфеля пра уваргвапиа его я гзяуум-аппарате, о реяиме кристаллизация охлаждением, о предпочтительности различных способов снижения вязкости а ходе процесса и г.д. Неполное ревевие этих и целого ряда других проблей из позволяет внедрить ептиу'пьнна режимы кристаллизация, затрудняет применения современных -- доп автоматизации, приводят к пзрупениэ технологического пмцесса, следствием которого является снижение выхода сахапя.
Кроиэ того, длитольяозтг, процесса полу-юнпя утфэлп последней
- 2 -кристаллизации авАчвтельно превышает врвиі оеущгтвлеивл всех остальных технологических операций, «to сущвствмво ограничивает воз-uomoqsh увеличения производственной мощности ввводв при реконструкции.
Цвдь в задачи работы. Цель давкої работ состояла в разработке рекомендаций по оовврвсвмвовашш технологии кристаллизации утфеля последнего продукта в создании новых способов его получения.
В соответствии с целью были определены следующие задачи исследования:
разработать устройства для ускоренного насыщения производственных сахарсодержацих растворов;
провести вксперииентальное исследование параметров наседзн-вых многокомпонентных сахарных растворов, подученных б разданных регионах Р$;
усовершенствовать математическую модель полатарыической кристаллизации сахарозы;
исследовать влияние на кинетику процесса кристаллизации качественного состава несахаров;
исследовать зависимость влияния на протекание процесса пола-термической кристаллизации начальных параметров утфеля;
разработать рекомендации по проведению кристаллизации утфеля последнего продукта с учетом влияния на процесс качественного состава несахаров;
разработать способы получения утфеля последней кристаллизации, позволяющие интенсифицировать процесс и получать желтый сахар лучшего качества.
Научная новизна работы состоит в развитии современных представлений о влиянии качественного состава несахаров на процесс по-литёрмической кристаллизации сахарозы.
В раісте доказано, чю при рзгрзботие ноеых способов интенси-
- з -фикации промышленной кристаллизации сахара должен осуществляться принцип дифференцированного подхода к вибору режима с обязательным учетом состава несахаров.
Многооланово рассмотрен вопрос о конечной концентрации утфеля при уваривании его в вакуум-аппарате и сделан вывод о том, что данная величина тесно взаимосвязана с качественными параметрами утфеля и возможностьо осуществления различных режимов полатермическсП кристаллизации.
Изучена кинетика политермической кристаллизации сахарози в рз-гдмах с линейной и переменной скоростью схлэздзнип и показана целесообразность использования их с учетом конкретных технических и технологических условий, а именно - типа кристаллизационной установки и качественного состава несахаров.
Прздложены устройства, позволяющие существенно интенсифицировать процесс насищэния многокомпонентных производственных растворов сахаром.
Обоснованы критерии сценки и выбора оптимальных ре.тпмов осуществления кристаллизации утфзлл последнего продукта с учете;,: качественного есстзза несахаров, выхода сахара, средневзвешенного гремзш: кристаллизации и энергетических затрат.
Практическая енччимзеть. На основе проведенных изеледований для практического использования могут бить рекомендованы следующие предложения.
-
Устройство для ускоренного насыщения меласс, позволяющее сократить продолжительность процесса с 3-1 суток до 15*20 минут,, за счет интенсификации массооОменнэго процесса. Данное устройство защищено авторским свидетельством V 17С;'J 'Г?,
-
Устройство для ускоренного н.--.-:-4:.0 4- : сахаросодзрлащнх растворов, позволяющее сократить npop,or.:;'-v;r::v, :'ль насыщения с 3-4 су-
- 4 -ток до 15*25 минут. Устройство защищено авторским свидетельством № 1768645.
-
Универсальная математическая модель политермической кристаллизации сахарозы, позволяющая рассчитать оптимальный технологический режим процесса с учетом влияния качественного состава неса-харов.
-
Способ получения утфеля последней кристаллизации с возвратом части желтого сахара в начало процесса в виде суспензии. Данный способ позволяет интенсифицировать процесс кристаллизации сахарозы охлаждением и улучшить качественные показатели получаемого желтого сахара. Способ защищен авторским свидетельством !Р 4949946.
-
Способ кристаллизации утфеля последнего продукта, уваренного до пониженного содержания сухих веществ. Данный способ позволяет интенсифицировать процесс политермической кристаллизац^< :ахарозы и улучшить качественные показатели желтого сахара. По этому способу получено положительное решение НИИГПЭ № 93-036659 о выдаче патента Р на изобретение.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на конференции молодых ученых, посвященной 60-летию МТИПП, в 1991 г. (г.Москва) по тематике "Новые направления в совершенствовании и разработке технологий продуктов питания" и на конференциях профессорско-преподавательского состава МГАПП в I99I-I993 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликована I статья, получено 3 авторских свидетельства на изобретение и I положительное решение НИИГПЭ о выдаче патента РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 156 названий, приложения. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка и 17 таблиц.
