Реконструкция продуктового отделения: новое решение


02.10.2009

Реконструкция продуктового отделения: новое решение

Опубликовано:
02.10.09


Реконструкция продуктового отделения: новое решение

С.Л. ФИЛАТОВ, С.М. ПЕТРОВ, Е.Е. МИЛЕНКО, Д.И. МАЛМЫГО
ООО ИК «НТ-Пром»
Г.П. ТОМИЛОВА
ООО «Белсахар»

работы продуктового отделения на
2,5 ступени кристаллизации и воз-
можность получения сахара стан-
дартного качества из утфеля I пони-
женной чистоты. При этом, каче-
ство сахара-песка обеспечивается за
счет стандартизации утфеля I низ-
кой чистоты возвратом первого зе-
леного оттека на себя и применения
затравочной суспензии с совершен-
ным призматическим габитусом
кристаллов, полученных методом
холодной кристаллизации.
Принципы научной основы тех-
нологии компании ООО ИК «НТ-
ПРОМ» эффективного использо-
вания системы затравочной сус-
пензии предусматривают реализа-
цию следующих двух подсистем:
- дозирования кристаллической
фазы. На практике разработана и
успешно апробирована компью-
терная программа расчета расхода
затравочной суспензии для увари-
вания утфеля;
- оценки гранулометрического со-
става кристаллической фазы. Отра-
ботаны методы контроля грануло-
метрического состава кристаллов
затравочной суспензии и готовых
кристаллов в утфелях. Подсистема
реализована при помощи визуали-
зации на мониторе компьютера
изображений кристаллов, получен-
ных с оптического микроскопа, ос-
нащенного цифровой камерой-оку-
ляром.
Данная подсистема позволяет:
- оценивать размер кристаллов в
затравочной суспензии для опти-
мального ее дозирования и получе-
ния требуемого размера кристаллов
сахара-песка (рис. 1);

При правильном проведении
кристаллизации и любом количе-
стве её ступеней содержание саха-
ра в мелассе остается постоянным
и зависит только от качества пере-
рабатываемого сырья. По суще-
ству, выход мелассы и содержание
сахара в ней при переработке сиро-
па одинакового качества должны
оставаться неизменными при ис-
пользовании любых схем кристал-
лизации. Различия в показателях
зависят от потерь из-за термохими-
ческого разложения сахарозы в
продуктах на верстате [1, 2].
Цель оптимизации работы про-
дуктового отделения – снижение
рециркуляции сахарозы по верста-
ту продуктового отделения и полу-
чение сахара-песка в соответствии
с требованиями ГОСТ 21–94.
Ввиду того что на сахарных заво-
дах используются, в основном,
классические двух- и трехкристал-
лизационные схемы, сравним их
преимущества и недостатки:
- двухкристаллизационная схе-
ма, являясь более быстрой, при пе-
реработке сахарной свеклы нор-
мального качества не позволяет в
две ступени обессахаривать мелас-
су, и поэтому приходится возвра-
щать оттеки на себя, что ухудшает
качество утфелей, а соответствен-
но, и качество сахаров;
- трехкристаллизационная схема
имеет преимущества в возможнос-
ти получения хорошо истощенной

мелассы при чистоте сиропа выше
92%, но она более продолжитель-
ная по верстату, и при этом возрас-
тают потери сахарозы от термохи-
мического разложения.
Как известно, при уваривании ут-
феля I существует общее ограниче-
ние чистоты – Чу=88–89%, так как
при величине чистоты сиропа ниже
этого предела не удается получать
сахар стандартного качества по
цветности.
Очевидна необходимость объеди-
нения преимуществ двух- и трёх-
кристаллизационных схем. Анализ
зарубежного опыта свидетельству-
ет о том, что типовыми решениями
при уваривании утфелей являются
использование готовой кристалли-
ческой основы для исключения
этапа заводки кристаллов и систе-
ма стандарт-сиропов.
Оба этих решения были примене-
ны при разработке мероприятий по
модернизации продуктового отде-
ления ООО «Белсахар», наряду с
программой балансового расчета
продуктов в Excel, позволяющей не
только прогнозировать результаты
уваривания утфелей, но и распре-
делять увариваемые утфели по сту-
пеням кристаллизации, исходя из
выбранного критерия оптимиза-
ции и соблюдения граничных усло-
вий технологических параметров
для утфелей.
Проведенные итерационные рас-
четы показали целесообразность


- сравнивать результаты уварива-
ния продуктовых утфелей для со-
здания базы данных и корректи-
ровки режимов уваривания;
- оценивать размер кристаллов и
условия конгломерации в процес-
се уваривания для их устранения
(рис. 2).
Использование гибкой техноло-
гической схемы делает возможным
максимально снизить объем утфе-
ля II кристаллизации и снизить по-
тери сахарозы. Технологическая
схема с элементами данных реше-

ний в 2008 г. апробирова-
на на заводе ООО «Белса-
хар» (рис. 3).
Ранее действовавшая тех-
нологическая схема про-
дуктового отделения сахар-
ного завода предусматрива-
ла две ступени кристаллиза-
ции и клерование желтого
сахара II кристаллизации.
При повышении чистоты
первого оттека утфеля I
кристаллизации имелась
возможность перехода на работу по
схеме с 2,5 ступенями кристаллиза-
ции и промежуточным продуктом.
Клеровка желтого сахара после суль-
фитации и фильтрования поступала
с сиропом в сборники вакуум-аппа-
ратов I кристаллизации. Основное
технологическое оборудование было
представлено следующими аппара-
тами и машинами:
- 4 вакуум-аппарата I кристаллиза-
ции ПВА-40 вместимостью по 40 т
утфеля. В качестве греющего пара
может использоваться вторичный

пар I и II корпусов многокорпусной
выпарной установки (МВУ);
- 2 приемные утфелемешалки
вместимостью 32 м3 каждая;
- 3 вакуум-аппарата II кристал-
лизации ПВА-40 вместимостью по
40 т утфеля. В качестве греющего
пара может использоваться вто-
ричный пар I и II корпусов МВУ;
- 4 центрифуги утфеля I кристалли-
зации ФПН-1251Л-07, максимальная
загрузка ротора 1000 кг утфеля;
- 3 центрифуги утфеля II кристал-
лизации ФПИ-1321к-01;


- кристаллизационная установка
для дополнительной кристаллиза-
ции утфеля II, имеющая одну гори-
Оптимизационными расчетами в
математическом пакете Excel, в за-
висимости от чистоты утфелей,
точно определили количество зеле-
ной патоки I кристаллизации, воз-
вращаемой на себя, увеличили ко-
личество утфеля I кристаллизации,
уменьшили количество утфеля II
кристаллизации, снизили содержа-
ние сахара в мелассе.
Алгоритм работы продуктового
отделения заключается в следую-
щем.
При пуске схемы утфель I крис-
таллизации уваривается из сиропа.
В дальнейшем, утфель I кристал-
лизации уваривается на смеси «си-
роп + клеровка + белый оттек утфе-
ля I (полный возврат на себя) + зе-
леный оттек утфеля I» (частичный
возврат оттека осуществляется на
окончание варки из расчета дости-
жения чистоты ЧуI=89,5% и реко-
мендуемой чистоты зеленого отте-
ка утфеля I кристаллизации – 83%).
Утфель промежуточного продук-
та уваривается из части зеленого
оттека утфеля I кристаллизации и
доводится до чистоты ЧуII=80–83%
возвратом на себя оттека утфеля
промежуточной кристаллизации.
При центрифугировании утфеля
промежуточной кристаллизации
«нагорячо» получают один общий
оттек Ч=72–73%, который накап-
ливался в сборниках, и из него ва-
рился утфель II кристаллизации в
тех же вакуум-аппаратах.
Утфель II (последней) кристалли-
зации уваривается следующим об-
разом.
Набор осуществляется зеленым
оттеком утфеля I кристаллизации,
первая подкачка проводится также
зеленым оттеком утфеля I кристал-
лизации, а уваривание – оттеком
утфеля промежуточного продукта.
Получают общую клеровку утфеля
промежуточного продукта и II крис- 

Оптимизационными расчетами в
математическом пакете Excel, в за-
висимости от чистоты утфелей,
точно определили количество зеле-
ной патоки I кристаллизации, воз-
вращаемой на себя, увеличили ко-
личество утфеля I кристаллизации,
уменьшили количество утфеля II
кристаллизации, снизили содержа-
ние сахара в мелассе.
Алгоритм работы продуктового
отделения заключается в следую-
щем.
При пуске схемы утфель I крис-
таллизации уваривается из сиропа.
В дальнейшем, утфель I кристал-
лизации уваривается на смеси «си-
роп + клеровка + белый оттек утфе-
ля I (полный возврат на себя) + зе-
леный оттек утфеля I» (частичный
возврат оттека осуществляется на
окончание варки из расчета дости-
жения чистоты ЧуI=89,5% и реко-
мендуемой чистоты зеленого отте-
ка утфеля I кристаллизации – 83%).
Утфель промежуточного продук-
та уваривается из части зеленого
оттека утфеля I кристаллизации и
доводится до чистоты ЧуII=80–83%
возвратом на себя оттека утфеля
промежуточной кристаллизации.
При центрифугировании утфеля
промежуточной кристаллизации
«нагорячо» получают один общий
оттек Ч=72–73%, который накап-
ливался в сборниках, и из него ва-
рился утфель II кристаллизации в
тех же вакуум-аппаратах.
Утфель II (последней) кристалли-
зации уваривается следующим об-
разом.
Набор осуществляется зеленым
оттеком утфеля I кристаллизации,
первая подкачка проводится также
зеленым оттеком утфеля I кристал-
лизации, а уваривание – оттеком
утфеля промежуточного продукта.
Получают общую клеровку утфеля
промежуточного продукта и II крис-

таллизации, Чкл = 92–95%, сульфи-
тируют, фильтруют через фильтр ГФ
2/80 и направляют в сборник сиропа
перед вакуум-аппаратами утфеля I
кристаллизации.
В производственном сезоне 2008 г.
ООО «Белсахар» работал по выше-
описанной схеме (см. рис. 3). Про-
межуточный продукт уваривали в
аппарате последнего продукта зеле-
ной патокой первого продукта чис-
тотой 83% и содержанием при спус-
ке СВу=80,3%. Утфель выпускали в
приемную мешалку последнего про-
дукта, затем в утфелераспределитель
перед центрифугой последнего про-
дукта, переориентированной на цен-
трифугирование «нагорячо» проме-
жуточного продукта.
За сезон переработки свеклы уро-
жая 2008 г. количество утфеля I кри-
сталлизации составило 29,1% к мас-
се свеклы, продолжительность пол-
ного цикла работы аппарата – 3 ч.
Чистота утфеля поддерживалась в
пределах 91,1%. Цветность сахара за
сезон составила 0,78 ед. Шт.
Количество утфеля промежуточ-
ного продукта составляло 8% к мас-
се свеклы, продолжительность пол-
ного цикла работы аппарата – 6 ч,
чистота утфеля – 82%.
Количество утфеля II кристалли-
зации за сезон снизилось до 7%.
Чистота утфеля – 72,3%, смешан-
ной клеровки – 93%, цветность
клеровки находилась в пределах
40–42 ед. Шт. При работе по новой
схеме выход мелассы снизился до
3%, содержание сахара в мелассе
составило 1,42% (за сезон перера-
ботки свеклы выход мелассы соста-
вил 3,57%, а содержание сахара –
1,75%).
При этом, производительность за-
вода по переработке сахарной свек-
лы увеличилась с 1800 до 2200 т/сут,
ограничиваясь только производи-
тельностью центрифуг. При высо-


кой чистоте сиропа таким способом
смогли добиться получения мелас-
сы стандартного качества, в то вре-
мя как в прошлые годы завод имел
большие потери сахара в мелассе.
Работа в сезоне 2008 г. подтвердила
возможность получения сахара-пес-
ка стандартного качества по ГОСТ
21–94 из утфеля I кристаллизации
пониженной чистоты.
Сводные данные по работе заво-
да за 2007–2008 гг. представлены в
таблице.
Кроме изменения технологичес-
кой схемы продуктового отделе-
ния, на четырех вакуум-аппаратах
I кристаллизации были установле-

ны автоматические варщики утфе-
ля на контроллерах Allen-Bradley.
Весь комплекс мероприятий по-
зволил снизить время уваривания
утфелей, в среднем, на 2 ч и умень-
шить расход условного топлива на
0,71%. Преимуществами данной
технологической схемы кристалли-
зации по сравнению с двух- и трёх-
кристаллизационными схемами
являются:
- её устойчивость по степени ис-
тощения мелассы при изменении
качества сырья и при постоянных
эффектах очистки на диффузион-
ной установке и в известковом от-
делении;

- перевод работы продуктового
отделения с двухкристаллизацион-
ной схемы на 2,5 ступени кристал-
лизации без установки дополни-
тельного оборудования, а также
без постоянного контроля чисто-
ты промежуточного продукта тех-
нологом.

ЛИТЕРАТУРА
1. Бугаенко И.Ф. Схемы кристал-
лизации сахара и их анализ. – М.:
Аведа, 2006. – 93 с.
2. Мищук Р.Ц., Савич А.Н., Гриб А.В.
Сравнение эффективности схем
кристаллизации сахара // Сахар. –
2004. – № 6. – С.30–31.




Article file:  Загрузить

Возврат к списку

Contacts:
18b, A.Dikogo, Moscow, 111396, Russia
+7 495 363 2966