- •Системи технологій (за видами діяльності)
- •Розділ 1. Промисловість України
- •1.1. Загальна характеристика промисловості
- •1.2. Одиниці виміру фізичних величин, фізичні властивості матеріалів і робочих агентів
- •1.3. Властивості сировини, кінцевих продуктів і робочих агентів
- •Розділ 2. Теоретичні засади технології
- •2.1. Основні технологічні поняття та визначення
- •2.2. Класифікація технологічних процесів та апаратів технології
- •2.3.7. Закони зберігання маси та енергії в умовах рівноваги систем
- •2.3. Фізико-хімічні та біохімічні закономірності в технології
- •2.3.2. Кінетика технологічних процесів
- •2.4. Технологічні закономірності технології
- •2.4.1. Використання законів фундаментальних наук
- •2.4.2. Принципи ресурса- ma енергозбереження в технології
- •2.4.3. Принцип інтенсифікації процесів
- •2.4.4. Принцип найкращого використання устаткування
- •2.4.5. Принцип оптимального варіанту
- •Контрольні запитання до 2-ї глави
- •Розділ 3. Технологічна лінія як система
- •3.1. Загальні уявлення про систему
- •3.2. Технологічна система
- •3.3. Система керування підприємством
- •3.3.1. Визначення системи керування
- •3.3.2. Виявлення і аналіз проблем та суперечностей
- •3.3.3. Структура управління
- •3.4. Моделювання систем керування (управління)
- •3.4.1. Загальна постановка завдань моделювання
- •3.4.2. Складання моделі для визначення собівартості продукції
- •3.5. Технічниий рівнь об'єктів технології
- •3.5.1. Показники якості технологічних процесів
- •3.5.2. Номенклатура показників якості технічних об'єктів
- •3.5.3. Методи визначення показників якості технічної продукції
- •3.5.4. Економічна оцінка технічного рівня
- •9. Економічна оцінка технічного рівня.
- •Розділ 4. Основні процеси, машини та апарати будь-якої технології
- •4.1. Класифікація процесів та апаратів в технології
- •4.2. Механічні процеси
- •4.2.1. Подрібнення
- •4.2.2. Класифікація подрібнювачів
- •4.3. Перемішування
- •4.4. Гідродинамічні процеси
- •4.4.1. Класифікація і характеристика неоднорідних систем
- •4.4.2. Осідання в гравітаційному полі
- •4.4.3. Фільтрування
- •4.4.4 Відцентрові методи розподілу неоднорідних систем
- •4.5. Теплові процеси
- •4.5.7. Теплопередача
- •4.5.2. Тепловіддача при зміні агрегатного стану речовини
- •4.5.3. Конструкції теплообмінників
- •4.5.4. Випарювання
- •4.4.5 Конденсація
- •4.6. Масообмінні процеси
- •4.6.1. Класифікація масообмінних процесів
- •4.6.2. Масопередача
- •Загальні відомості
- •Матеріальний баланс повітряної сушарки
- •4.6.4 Кристалізація
- •4.6.5. Перегонка і ректифікація
- •4.6.6. Сорбція
- •4.6.7. Екстрагування
- •4.7. Штучне охолодження
- •4.8. Хімічні та біохімічні перетворення
- •4.8.1. Хімічна кінетика
- •4.8.2. Кінетика мікробіологічних процесів
- •Контрольні запитання до 4-го розділу
- •Розділ 5. Металургійний комплекс
- •5.1. Загальна характеристика металургійного комплексу
- •5.2. Технологія чавуну
- •5.3. Характеристика, хімічний склад і класифікація чавуну
- •5.4. Виробництво сталі
- •5.4.1. Класифікація сталі та її технологія
- •Електричні печі
- •5.4.2. Безчавунне виробництво сталі
- •5.4.3. Рафінування та розливання сталі
- •5.4.4. Виготовлення виробів тиском
- •5.5. Технологія кольорових металів
- •5.5.1. Класифікація кольорових металів
- •5.5.2. Технологія міді
- •5.5.3. Технологія алюмінію
- •5.6. Технологія магнію і титану
- •5.25. Схема електролізера
- •5.7. Корозія та антикорозійні заходи
- •5.7.1. Причини виненкнення корозії
- •5.7.2. Захист металів від корозії
- •Контрольні запитання до 5 розділу
- •Розділ 6. Паливно-енергетичний комплекс
- •6.1. Загальна характеристика паливно-енергетичного комплексу
- •6.2. Паливо
- •6.3. Характеристика підприємств для вироблення електроенергії
- •6.4. Технологічна схема вироблення електроенергії
- •6.5. Паротурбінні (теплові) електростанції
- •6.6. Електрогенератори
- •6.7. Атомні електростанції
- •6.8. Гідроелектростанції
- •6.9. Електричні мережі
- •Контрольні запитання до 6-го розділу.
- •Розділ 7. Будівельні матеріальні
- •7.2. Гіпсові в'яжучі матеріали
- •7.2.1. Виробництво гіпсових в'яжучих при низькотемпературному випалюванні
- •7.3. Повітряне вапно
- •7.3.1. Вапно-випалювальні печі
- •7.3.2. Фізико-хімічні основи процесу гасіння вапна
- •7.3.3. Мелене негашене вапно
- •7.3.4. Тверднення вапняного розчину
- •7.3.5. Властивості і застосування вапна
- •7.4. Технологія цементу
- •7.4.1. Сировина для цементу
- •7.4.2. Технологічна схема виробництва цементу
- •7.5. Цегла та черепиця
- •7.5.1. Сировина для виробництва цегли та черепиці
- •7.5.2. Формування цегли, та глиняно/черепиці
- •7.6. Керамічні вироби
- •7.6.1. Класифікація керамічних виробів
- •7.6.2. Керамічна плитка
- •7.7. Переробка деревини
- •7.8. Вироблеництво скла
- •Контрольні запитання до 7-го розділу
- •5. Технологія цементу.
- •7. Виробництво скла.
- •Розділ 8. Машинобудівний комплекс
- •8.1. Загальна характеристика машинобудівного комплексу
- •8.2. Конструкційні матеріали в машинобудуванні
- •8.3. Антифрикційні сплави
- •8.4. Матеріали на основі порошкової металургії
- •8.5. Композиційні матеріали
- •8.6. Мастильні матеріали та допоміжні матеріали
- •8.7. Антифрикційний чавун і його властивості
- •Контрольні запитання до 8 розділу
- •1. Загальна характеристика машинобудівного комплексу.
- •Розділ 9. Легка промисловість
- •9.1. Загальна характеристика легкої промисловості
- •9.2. Текстильна промисловість
- •9.3. Шкіряна і взуттєва промисловість
- •9.4. Швейна промисловість
- •9.5. Виробництво хімічних волокон
- •9.6. Виробництво паперу
- •9.6.1. Виробництво паперу та сировина для його виготовлення
- •9.6.2. Технологій виготовлення паперової маси
- •9.6.3. Виготовлення паперу
- •Контрольні запитання до 9-го розділу
- •1. Загальна характеристика легкої промисловості.
- •13. Виготовлення паперу.
- •Розділ 10. Хімічна промисловість
- •10.1. Загальна характеристика хімічної промисловості
- •10.2. Виробництво пластичних мас
- •10.2.1. Будова та структура пластичних мас
- •10.2.2. Пластмаси на основі продуктів ланцюгової полімеризації
- •10.2.3. Пластмаси на основі продуктів поліконденсації і ступеневої полімеризації
- •10.2.4. Пластмаси на основі природних полімерів
- •10.2.5. Переробка полімерів у вироби
- •10.3. Гума і гумові технічні вироби
- •10.4. Виробництво добрив
- •10.5. Виробництво миючих засобів
- •10.5.1. Миючі засоби
- •10.5.2. Сполуки і властивості миючих засобів
- •10.5.3. Класифікація миючих засобів
- •10.6. Процеси переробки нафти та нафтопродуктів
- •10.6.1. Фракційна переробка нафти
- •10.6.2. Фракційна переробка нафти
- •10.6.3. Високотемпературна переробка нафти
- •10.6.4. Коксування кам'яного вугілля
- •10.7. Виробництво кислот та лугів
- •10.8. Виробництво сірчаної кислоти
- •10.9. Виробництво хлору, водню та їдкого натру
- •10.10. Виробництво пеніциліну
- •10.11. Виготовлення лаку
- •Контрольні запитання до 10 розділу
- •Розділ 11. Загальна характеристика харчових виробництв
- •11.1. Харчування та харчові продукти
- •11.2. Сировина та асортимент харчових продуктів
- •11.3. Класифікація харчових виробництв
- •Контрольні запитання до 11-го розділу
- •Розділ 12. Технологія олії
- •12.1. Сировина для виготовлення олії і асортимент готової продукції
- •12.2. Технологічна схема виробництва олії
- •12.3. Екстрагування макухи
- •12.5. Гідрогенізація жирів
- •12.6. Технологія маргарину
- •Контрольні запитання до 12-го розділу
- •Розділ 13. Технологія кондитерських виробів
- •13.1. Сировина та асортимент кондитерських виробів
- •13.2. Технологія карамелі
- •13.3. Технології шоколаду
- •13.4. Технологія цукерок
- •13.5. Технологія мармеладу та пастили
- •13.6. Технологія мучних кондитерських виробів
- •Контрольні запитання до 13-ї глави
- •Розділ 14. Технологія молочних виробів
- •14.1. Склад та властивості молока
- •14.2. Технологія переробки молока
- •14.3. Виробництво морозива
- •14.4. Технологія сиру
- •14.4.1. Класифікація сирів
- •14.4.2. Технологія твердих сичужних сирів
- •14.5. Виробництво кисломолочного сиру (творогу)
- •14.6. Виробництво вершкового масла
- •6 Проміжний банк, 8 — сепаратор для одержання високожирних
- •Контрольні запитання до 14 глави:
- •Розділ 15. Технологія м'ясних виробів
- •15.1. Сировина для виробництва м'ясних виробів та асортимент продукції
- •15.2. Технологічна лінія виробництва ковбаси
- •15.3. Технологія сирокопчених ковбас
- •Контрольні запитання до 15 розділу
- •Розділ 16. Переробка, плодоовочевої сировини
- •16.1. Асортимент продукції при переробці овочів та плодів
- •16.2.Технологічна схема консервування, основні операції та устаткування
- •16.3. Технологічна лінія "Комплекс" для виробництва зеленого горошку
- •16.4. Контроль виробництва консервів
- •16.5. Квашення плодів і ягід
- •Контрольні запитання до 16-го розділу.
- •Розділ 17. Зберігання та переробка зерна
- •17.1. Загальні відомості про зерно та продукти його переробки
- •17.2. Технологічна лінія та устаткування для зберігання зерна
- •17.3. Сушіння та активне вентилювання зерна
- •17.4. Контроль та керування процесом зберігання зерна
- •Контрольні запитання до 17 розділу
- •Розділ 18. Технологія борошна
- •18.1. Сировина та асортимент продукції
- •Контрольні запитання до 18—їглави
- •Розділ 19. Технологія крупів
- •19.1. Асортимент крупів та сировина для їх виробництва
- •19.2. Хімічний склад крупів та норми виходу продукції
- •19.3. Підготовка зерна для переробки в крупи
- •19.4. Загальні принципи переробки зерна в крупи
- •Контрольні запитання до 19-го розділу
- •Розділ 20. Технологія хліба і макаронів
- •20.1. Сировина для виготовлення хліба і макаронів та асортимент продукції
- •20.2. Основні технологічні операції виробництва хліба
- •20.3. Технологічна схема виробництва хліба та основне устаткування
- •20.4. Контроль та керування технологічним процесом хлібопекарського виробництва
- •20.5. Технологічна схема виробництва макаронів
- •20.6. Пакування та зберігання макаронних виробів
- •20.7. Контроль та управління макаронним виробництвом
- •Контрольні запитання до 20 розділу
- •Розділ 21. Виробництво етилового спирту
- •21.1. Загальна характеристика бродильних виробництв
- •21.2. Сировина для виробництва спирту, показники якості сировини і готової продукції
- •21.3. Виробництво етилового спирту з крохмалевмісної сировини
- •21.4. Розварювання сировини
- •21.5. Зброджування оцукреної маси
- •21.6. Вилучення спирту
- •21.7. Особливості виробництва спирту із меляси
- •21.8. Контроль та управління технологічним процесом
- •Контрольні запитання до 21-го розділу
- •Розділ 22. Виробництво пива та безалкогольних напоїв
- •22.1. Сировина для виробництва пива, показники якості сировини і готової продукції
- •22.2. Технологічна схема виробництва пива
- •5__Змішувач для одержанні суспензії; 6— фільтр;
- •22.3. Виробництво безалкогольних напоїв
- •Контрольні запитання до 22-го розділу
- •Розділ 23. Виробництво вина
- •23.1. Сировина для виробництва вин
- •23.2. Технологічний процес виробництва виноградних вин
- •23.3. Особливості виробництва ігристих вин
- •23.4. Особливості виробництва кон'яку
- •23.5. Лінії первинного та вторинного виноробства
- •Контрольні запитання до 23-го розділу
- •Розділ 24. Технологія цукру
- •24.1. Сировина для виробництва цукру
- •24.2. Технологічна схема цукробурякового заводу
- •24.3. Контроль та керування технологічним процесом бурякоцукрового виробництва
- •Контрольні запитання до 24-го розділу
- •Розділ 25. Виробництво крохмалю і крохмальної патоки
- •25.1. Сировина для виробництва крохмалю, показники якості сировини і готової продукції
- •25.2. Технологічна схема виробництва крохмалю
- •25.3. Технологічна схема виробництва крохмальної патоки
- •25.4. Контроль і керування технологічним процесом виробництва патоки
- •Розділ 26. Викиди в довкілля
- •26.1. Утворення шкідливих викидів на підприємствах та в побуті
- •26.2. Води в промисловості
- •26.5. Очищення газових (повітряних) викидів
- •26.6. Знешкодження твердих побутових відходів
- •26.6.1. Проблеми тпв в Україні
- •26.6.2. Варіанти утилізації тпв
- •Контрольні запитання до 26-го розділу
24.2. Технологічна схема цукробурякового заводу
Принципову функціональну схему цукробурякового заводу показано на рис. 24.1. Основними технологічними операціями під час виробництва цукру можна вважати дві: вилучення цукру з буряку та випаровування води до кристалізації цукру. Решта операцій — допоміжні.
Надходження буряка на завод і попереднє його очищення. Подають буряк на завод з кагатних майданчиків та з бурячних (бункерів для (2..3)-х добового зберігання буряків) за допомогою гідравлічних транспортерів. Гідравлічні транспортери — це жолоби із сталі, бетону, цегли або дерева, що мають нахил у бік переміщення буряку. Жолоби мають прямокутний переріз. Дно плоске із закругленими кутами. Буряк, який надходить до жолобів, підхоплюється водною течією. При цьому корені частково відмиваються від землі і піску. Більші домішки (такі, скажимо, як гичка, солома, тріски, каміння) вилучаються за допомогою уловлювачів різних типів.
Остаточне очищення буряків відбувається в мийних машинах. Бурякомийка складається з постачальної, тобто тієї що вимиває, і викидної частин. Корпус мийної машини ночвоподібний з подвійним дном. Верхнє дно — у вигляді решета, нижнє — суцільне: Буряк, що надходить безперервно, шнеком переміщується до мийної частини горизонтальним валом, на якій розташовані по гвинтовій лінії била. При обертах вала зі швидкістю (15... 20) об/хв буряк переміщується билами в ночвах до викидної частини. Ударами бил і взаємного тертя коренів буряк очищається від бруду, піску та інших домішок, які провалюються крізь отвори у сітчатому дні мийки і збираються у 3-х піскоулов-лювачах. Великі грудки виловлюють двома уловлювачами. На валу викидної частини розташовані черпаки з пальчастими вирізами. Вал здійснює (6...8) об/хв. Лапи вибирають буряк з мийки, а вода проходить крізь отвори. Чистий буряк надходить до транспортного пристрою, де одночасно здійснюється інспекція, а потім надходить до вагів.
Для зважування на цукрових заводах застосовуються автоматичні ваги з відкритим дном. З метою вилучення із маси буряку феромагнітних домішок перед зважуванням потік буряка пропускають крізь магнітний сепаратор. Вторинне використання транспортерно-мийних вод для гідрівлічного транспорту буряка
817

на склад
Рис. 24.1. Узагальнена схема цукробурякового виробництва
(дву продуктова)
818
або спускання у водойми можливе тільки після їх очищення. Очищення здійснюється у спеціальних відстойниках та інших очисних спорудах. Витрати води на миггя в залежності від забруднєн-ності буряка змінюються від 60 до 100% від маси буряка.
Різання буряків. Цукор, що знаходиться у буряку, вилучають з нього екстракцією (дифузії). Відповідно до закону Фіка, швидкість передачі маси пр опор ці анальна поверхні контакту фаз і обернено пропорціанальна шляху (товщині стружки). Для підвищення швидкості процесу вилучення цукру, збільшують поверхню дотику екстрагента (води) та буряку і зменшують товщину шляхом подрібнення коренів буряку на тонку стружку. Бурякова стружка має форми жолобу та пластин. Ширина стружки у формі жолоба (4...5) мм, товщина (0,5... 1,0) мм. Стружка у формі пластин має ширину (2,5... 3) мм, а товщину (1,2... 1,5) мм. Конструкції бурякорізки за звичай відцентрові, що мають нерухомий вертикальний барабан, всередині якого обертається зі швидкістю (100... 120) об/хв тришаровий конічний равлик, у стінках барабана знаходяться від 12 до 16 прямокутних отворів з пазами, в які закладаються рами з ножами.
Буряк, що надходить до корпусу бурякорізки, при обертах завитка притискається до ножів і ріжеться. Стружка, яка утворюється, опускною воронкою спрямовується до стрічкових або грабельних транспортерів, зважується на безперервних терезах і надходить до дифузійних апаратів.
Екстракція цукру (одержання дифузійного соку). На перших етапах розвитку цукрової промисловості вилучення цукру з буряку здійснювали віджиманням соку на пресах. Після промислового освоєння екстракторів, стало економічно вигідним і екстраційне вилучення цукру, яке здійснюється гарячою водою у так званих дифузійних апаратах. Починаючи з середини XIX століття цукрові заводи були оснащені установками періодичної дії (дифузійними батареями). Сучасні бурякоцукрові заводи обладнанні дифузійними установками безперервної дії різних типів: одноколонні, двоко-лонні, нахилені, ротаційні, одно- і двопоточні дифузійні апарати. Застосування апаратів безперервної дії створює умови для повної автоматизації процесу, зменшує кількість обслуговуючого персоналу, скорочує витрати води, знижує втрати цукру.
На рис. 24.2 зображено схему однієї з дифузійних установок безперервної дії типу КДА (колонний дифузійний апарат), яка складається з горизонтального ошпарювача і вертикальної ди-
819
фузійної колони. Бурякова стружка надходить до шахти, де обробляється гарячим дифузійним соком з температурою (85...90) °С. Збагачений цукром сік проходить крізь решітчасту лобову кришку ошпарювача і спрямовуюється на останнє очищення. Підігріта в шахті ошпарювача стружка переміщується шнеком до вихідної її частини. Під час цього переміщення стружка нагрівається соком, що циркулює, до температури (70...80) °С.

Рис. 24.2. Технологічна схема дифузійного апарату
Сік відбивається з кількох точок по довжині ошпарювача, тобто, підігріванння відбувається в перехрестних потоках стружки і соку. Сокостружкова маса відбирається з розвантажувальної частини ошпарювача і надходить до нижньої частини дифузійної колони. Всередині дифузійної колони є пустотілий лопатевий вал діаметром 200 мм, який здійснює (0,6... 1,0) об/хв. Стружка, що надходходить до колони, переміщується знизу вверх у кільцевому просторі між стінкою колони і пустотілим валом за допомогою лопатей. Щоб стружка не оберталася разом з валом у проміжках між лопатями, встановлено нерухомі контрлопаті. Зверху 820
колони подається екстрагуюча суміш гарячої і жомопресової води. Тут же виводиться і знецукрена стружка. Далі стружка надходить на конвейєр жомовіджимного пресу, де окремо вилучають частку води. Продуктивність апаратів КДА (1500...3000) т буряку на добу. Частково зневоджений жом використовують на корм худобі у зволоженому, або в просушеному вигляді.

Рис. 24.3. Структурна схема дифузійного процесу
На рис. 24.3 представлено технологічну схему бурякоперероб-ної дільниці з дифузійним апаратом КДА, робота якої ясна із креслення. Тривалість процесу екстракції (60...90) хв при температурі (85...90) °С.
До верхньої частини дифузійного апарату надходить екстра-гувальна рідина — жомопресова та свіжа (аміачна) вода — в кількості, що дорівнює масі бурякової стружки (100%). Після насичення цукром дифузійний сік надходить до підігрівача 2, після якого він розподіляється на два потоки: один з них іде до кінцевої частини ошпарювача, а другий — зміщується з соком, що виходить із ошпарювача. Частина його надходиь до шахти ошпарювача, друге — до підігрівача 3. Частина соку, що надішла до
821
ошпарювана дорівнює відбору соку та проходить через шар стружки, нагріваючи її до температури 47 °С, відокремлюється через сито та йде до очисної дільниці. Жом з верхньої частини дифузійного апарату надходить до жомопресової дільниці.
Очищення
соку. З бурякопереробної дільниці заводу
дифузійний сік надходить до дільниці
очищення соку і підготовки його до
випарювання. Дуфузійний сік одержуть
в кількості (115...
130)% до
маси буряку. Він містить (16...
17)% сухих
речовин і має слабкокислу реакцію (рН
= 6,0. ..6,5). З
них (14...
15)% припадає
на частку сахарози, а решта —
близько
2% нерозчинні
і розчинні нецукри. Нерозчині нецукри
представлені частками кліткових стінок,
зкоагульовані білками. Розчинні цукри,
що присутні в дифузійному соці,
утрудняють кристалізацію сахарози і
збільшують втрати цукрози у відходах
(мелясі). Тому дифузійний сік повинен
бути очищеним, тобто з нього повинні
бути вилучені зважені частки і якамога
більша кількість нецукрів. Очищення
дифузійного соку —
це
складний комплекс операцій: обробка
соку гідратом окису кальцію Са(ОН)
,
вуглекислим газом СО
(сатурація), відстоювання та фільтрація
соку на фільтропресах або вакуумфільтрах,
обробка сірчистим газом SO
(сульфітація), відстоювання та фільтрування.
Цей складний процес, що декілька разів
повторюється, його проводять у
різноманітних апаратах: теплообмінниках,
преддефекаторах, дефекаторах, сатураторах,
сульфітаторах, відстійниках-декантаторах
та фільтрах різноманітної конструкції.
Принципова схема очищення соку
представлена на рис. 24.4.
Необхідні
для оброботки соку СаО та СО
одержують у вапняній печі, в якій
випалюється вапняк (СаСО
),
що розкладається при високій температурі
на СаО та СО
.
Одержане випалене вапно гаситься
водою в барабанах. При цьому одержують
вапнове молоко. Під час гасіння
відбувається реакція
СаО +
Н
О
= Са(ОН)
.
Вапняне молоко використовують для
дефекації.
Під час
обробки вапном частина нецукрів утворює
нерозчинні солі, які осідають, інші
нецукри розкладають вапном, треті —
коагулюють,
а частина нецукрів адсорбується на
поверхні вуглекислого кальцію. На
очищення витрачається близько 2,5%
сао
до маси буряку. Надлишок вапна осаджують
вуглекислим газом СО
.
Для послаблення зафарбування соку
застосовують обробку сірчистим
газом, який одержують спалюючи сірку в
спеціальних печах so
також знижує в'язкість соку і стерилізує
його. Тривалість сульфітації —
не
більше 5-ти хвилин при темпера-
822
турі
соку (85...90)
°С. Незважаючи
на складну обробку соку вдається вилучити
приблизно лише (35...40)%
нецукрів,
а решта переходить у відходи виробництва
— мелясу.
Наявність нецукрів у соці не дає
можливості вилучити весь цукор у чистому
вигляді. Близько 2%
цукру
переходить разом з нецукрами до меляси.
Вапно взаємодіє із соком у різноманітних
напрямах. З цукрозою, як слабкою кислотою,
вапно утворює розчинні у воді моноцукри
С
Н
О
САО.
Близько 15%
цукрози
у дефекованому соці знаходиться у
формі моносахарату кальцію.

Рис. 24.4. Функціональна схема очищения дифузійного соку
823
Ряд кислот (щавелева,
лимонна,
винна, фосфорна та інші) осаджуються.
Вапно змінює кислу реакцію соку (рН =
6,0...б,5)
на
слабколужну (рН =
11), попереджуючи
інверсію (розклад) сахарози під час
нагрівання соку. Для цього досить 0,3%
СаО,
але додають (2,5...
3)% СаО
для збільшення адсорбуючого ефекту
барвних речовин та поліпшення структури
осадку. Густина вапнового молока
повинна бути 1,19
кг/м
.
Час дефекації (8...
10) хв.
Дефекація здійснюється в апаратах:
преддефекаторах і дефекаторах. Це
ємності з мішалками та пристроями для
введення і виведення продуктів. У
зв'язку з тим, що дефекований сік
направляють до сатурації самопливом,
контроль якості операції не здійнюється.
Сатурація призначена для переведення вапна, яке знаходиться в дифузійному соці, в нерозчинний стан:
![]()
Під час пропускання сірчистого газу, що містить (12.. 15)% сірчистого ангідриду, одержують сірчану кислоту
![]()
яка є сильним відновлювачем. А барвні речовини перетворюються в безбарвні. По закінченню сульфітації сік має слабку лужну реакцію (рН = 8,5). Час сульфітації — (1 ...5) хв. Сатуратори і сульфітатори є по суті абсорберами. Використовують і додаткові заходи для очищення дифузійного соку — кізельгур (адсорбенти) та іонообмінні матеріали.
Типову
технологічну схему очищення дифузійного
соку можна коротко описати так: очищенний
від пульпи сік подають в підігрівач, в
якому він підігрівається до (85..
.90) °С та
направляють на попередню дефекацію в
преддефекатор. Перед цим до потоку
дифузійного соку додають частину
недогазованого соку сатурації який
містить СаО =
(0,3...0,5)%, або
нормально відгазованого соку (СаО =
0,08...0,1)%. Попередньо
дефекований сік самовпливом іде в котел
основної дефекації, куди за допомогою
дозатора додають вапнове молоко. Потім
сік надходить в котел сатурації, де
обробляється газом, місткістю
(28...30)% до
лужності (0,08...0,10)%
СаО.
Частину нефільтрованого соку сатурації
з контрольного ящику сатуратора
направляють
на преддефекацію, а останню частину
насосом перекачують через підігрівач
(t
= 90...95) на
фільтрування. Після цього сік надходить
до збірника та на контрольні серветкові
фільтри. Відфільтрований сік
сатурації, підігрітий до t
= (100... 102) °С у
підігрівачі насосом направляють в котел
сатурації, де він обробляється СО
до лужності (0,01...
0,25)%, потім
він іде на
824
фільтри, збірник та контрольні серветкові фільтри. Відфільтрований сік сатураціі направляють у сульфітатор самовпливом, сірчистий газ із сірчаної печі, охолоджують в субліматорі та вентилятором подають у нижню частину сульфітатора. Потім сульфітований сік через напірний ящик направляють на вигартовування.
Очищення сиропу. Густий сироп з концентрацією 65% СР змішуєть з клеровкою (розчином) жовтих цукрів, додають (0,10...0,15)% кізельгура і направляють на сульфітацію (до рН 7,5) до апарату зрошувального типу. Потім його підігрівають і фільтрують. Очищений сироп збирають в приймальних збірниках над вакуум-випарювальними апаратами. Очищення дифузійного соку і сиропу — досить складна операція за природою процесів, яка відбуваються. Адже йде складна операція взаємодій різноманітних за хімічним складом продуктів. Осадки вилучаються осадженням і фільтруванням в апаратах різноманітних конструкцій і типів: фільтропресах, патронних, дискових, відцентрових, листових, пластинчатих фільтрах. Відстійники застосовують, в основному, гравітаційні багатошарові висотою шару рідини 0,8 м і об'ємом близько 10 м3.
Випарювання соку. На кожні 100 кг буряка, що надійшов на переробку, одержуюжь (120... 130) кг очищеного соку, котрий містить (15... 16)% сухих речовин (СР), з яких на долю цукрози припадає (14... 15)%. Для відокремлення сахарози сік згущують до високої концентрації (92,5...93,5)% СР. Згущення здійснюють продовж двох стадій. Спочатку його випаровують у випарювальних апаратах до концентраціїї 65% СР. Потім сироп, що одержують, додатково очищають, після чого уварюють у вакуумних апаратах до кінцевої концентрації сухих речовин.
Перша стадія згущення — випарювання — проводиться у багатокорпусних випарювальних установках (БВУ), які використовують принцип утилізації вторинної пари. Вторинна пара першого корпусу випаровування використовується для обігрівання другого корпусу і т.д. Таким чинам 1 кг пари, що надходить до 1-го корпусу, може випарити в корпусній установці близько 4 кг води. Принцип утилізації вторинної пари дозволяє значно зменшити витрати пари на випарювання, що здійснюється у 3, 4 і 5-корпусних випарювальних апаратах.
Уварювання сиропу. Очищений сироп надходить до вакуума-паратів для остаточного уварювання. Утфель, який одержують після уварювання, містить (7...8)% води та близько 55% цукру,
825
який викристалізовується з маточного розчину. Міжкристалєва рідина високої в'язкості містить усі нецукри сиропу і певикрис-талізований цукор. Уварювання сиропу до цього часу є періодичним процесом, проводиться в апаратах з нагрівальною камерою. Уварювання проходить чотири стадії: згущення сиропу до високої концентрації (коефіцієнт насичення сягає (1,20... 1,25), утворення кристалів після введення до апарату "затравки" у вигляді цукрової пудри, нарощування кристалів і згущення утфеля до концентрації (92,5... 93)%. Цикл роботи апарату триває (2,5:..4,0) год. Утфель надходить до утфелемішалок, далі через утфелерозподільник — на центрифуги.
Центрифугування. Для вилучення кристалів цукру від між-кристалевого розчину використовують фільтруючі центрифуги періодичної або безперервної дії. В результаті центрифугування більша частина міжкристалевого розчину вилучається ("зелений відтік"), але на поверхні утримується невеликий шар міжкриста-левої рідини, для вилучення якої шар кристалів промивають водою. Ця операція має назву пробілювання, в результаті чого одержують чистий кристалевий цукор та відтік, або білу патоку. Центрифугу було показано раніше.
Кристалічний цукор після центрифугування (містить 0,5% вологи і надходить до сушарок, а потім до складу на пакування.
Переробка відтоку — патоки, що має назву зеленої, може бути здійснено різними способами. Одна з найпростіших систем переробки полягає в тому, що зелена патока разом з білою, що містять значну кількість цукрози, надходять до вакуум апаратів другого продукту (уварювання III утфелю), де знову уварюється до високої концентрації (84,0.. .88,5) СР. Цукроза при цьому кристалізується і одержаний утфель направляють на центрифугування. Одержаний на цьому етапі центрифугування цукор має назву жовтого цукру і надходить до клеровочного змішувача.
Тут він розчиняється сатураційним соком і надходить до випаровувачів спільно з очищенним сиропом. Відтік з центрифуг II (другого) продукту носить назву меляси і є залишком цукробурякового виробництва. Процес розчинення продукту, що утворюється після центрифугування, можна багаторазово розчинювати (клерування) і також багаторазово очищати, але витрати на процес одержання додаткової кількості цукру з кожним циклом зростають. На сучасних бурякоцукрових заводах використовується більш складна економічно обгрунтована трипродуктова
826
схема переробки зеленого відтоку. Продукт, одержаний після центрифугування утфеля III називають бурим цукром.
Переробка залишків буряко-цукрового виробництва.
Під час пареробки буряку одержують 4% меляси, яка містить близько 80% сухих речовин і 20% води. До складу сухих речовин входить близько 60% сахарози. Решту 40% складають нецукри. Меляса є цінним продуктом і використовується, як корм для худоби, служить сировиною для виробництва спирту, дріжджів, молочної і лимонної кислот, харчового пектину тощо. Іншими залишками бурякоцукрового виробництва є буряковий жом, фільтрований бруд і транспортно-миючі води. Буряковий жом використовують для відгодівлі худоби. Фільтропресовий бруд може використовуватись як добриво для деяких видів грунту. Трапспортерно-миючі води направляють на поля фільтрації для використання під зрошення.
Переробка меляси здійснюється на спеціальних техналогічих лініях і на окремих підприємствах. Так, переробку меляси на спирт здійснюють на спиртзаводах. Останнім часом значно вдо-сканалено і виробництво з меляси цукру-піску.
Функціональна схема бурякоцукрового виробництва свідчить про те, що його варто віднести до І групи підприємств-пере-робки однокомпонентної сировини з метою вилучення характерного продукту, для яких особливістю є паралельні і зворотні потоки на основній стадії виробництва.
