CZ287127B6

CZ287127B6 - Continuous crystallization process of low-grade massecuite when producing sugar from sugar beet and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ287127B6
Application number: CZ1997752A
Authority: CZ
Inventors: Maurice Baudot; Jean Marie Hochart; Laurence Cegel
Original assignee: Beghin Say Eridania
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 2000-09-13
Also published as: MA23937A1; WO1997004135A1; FR2736932A1; DE69616494T2; EP0784705A1; HUP9702304A2; CZ75297A3; PL319181A1; FR2736932B1; ES2164906T3; EP0784705B1; DE69616494D1; HUP9702304A3; DK0784705T3; AU6618796A; ATE207968T1; PL183201B1

Description

Způsob kontinuální krystalizace zadinové cukroviny při výrobě cukru z cukrové řepy a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu kontinuální krystalizace zadinové cukroviny při výrobě cukru z cukrové řepy a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Krystalizace v cukrovarech je proces, ve kterém se ve formě krystalů a při maximálním možném výnosu vytěžuje cukr (sacharóza), rozpuštěný v sirobu, a odděluje se od nečistot (necukrů), obsažených v melase.

V tomto procesu spolupůsobí faktory fyzikální, jako např. rozpustnost, viskozita, teplota a čistota (procento cukru v sušině), mechanické, uspořádání výrobního zařízení a v některých podmínkách i možné chemické ztráty v produktu.

Při výrobě cukru probíhá krystalizace postupně v návazných krocích podle čtyřproduktového, tříproduktového nebo dvouproduktového schématu.

Prvý produkt je nejčistší a získá se z něj cukr odpovídající požadované jakosti finálního výrobku.

Poslední produkt, při kterém se zpracovává „zadinová cukrovina“, je nejméně čistý a získá se tzv. vycukeměním melasy s cílem dosáhnout co největšího výnosu krystalického cukru. Rychlost krystalizace tohoto produktu zpomaluje velké množství necukrů.

Krystalizace posledního produktu se provádí v zařízeních a následných krocích, ke kterým zejména patří:

Stanice rychlé krystalizace.

Taje opatřena kontinuální nebo diskontinuálními zmiči, ve kterých se krystaly tvoří očkováním a růstem při odpařování přesyceného sirobu při stálé teplotě (75 °C až 85 °C).

Tvořící se krystalická hmota (nebo cukrovina) poté prochází spouštěcím mísidlem.

V této fázi je nutné upravit čistotu tvořící se cukroviny na optimální hodnotu, aby finální melasa byla náležitě vycukeměna. Doporučovaná čistota 75 až 80 je výsledkem kompromisu mezi rychlostí krystalizace vzhledem k obsahu necukrů a hustotou cukroviny vzhledem k obsahu krystalů.

Stanice míchání a ochlazování.

Vzhledem ke koncentraci necukrů je nutné pokračovat v procesu krystalizace pomalým a postupným ochlazováním cukroviny v lince kontinuálních mísidel (např. vertikálních).

Toto zařízení umožní:

- ochladit cukrovinu na optimální teplotu (asi 40 °C);

-1 CZ 287127 B6

- regulovat snižování teploty v průběhu míšení (0,8 °C až 1 °C za hodinu) ochlazováním tepelnou výměnou s kapalným médiem;

- užitím prostředků ředění upravit poměr necukry/voda v závislosti na teplotě tak, aby rychlost krystalizace dosahovala v každém okamžiku maximálních hodnot;

- v závěru míšení zahřát cukrovinu kapalným médiem na teplotu 45 °C až 55 °C, při které se kiystaly v odstředivkách (mechanicky) oddělují.

Jedním z nejdůležitějších faktorů k dosažení požadovaného vycukemění melasy je dostatečná doba míšení.

K získání melasy s kvocientem čistoty 58 až 62 je ve většině provozů doba prodlevu cukroviny ve 4 vertikálních mísidlech, z nichž ve třech se ochlazuje a v jednom ohřívá, přibližně 40 až 60 15 hodin.

Optimální úprava čistoty cukroviny v zmiči není přitom vždy možná. Čistota sirobů posledního produktu je často příliš vysoká z důvodu vlastního schématu krystalizace. Záleží např. na čistotě šťávy k vaření prvého produktu, která je zase velmi závislá na kvalitě suroviny (cukrovky).

Stanice předodstředění.

K upravení příliš vysoké čistoty se provádí předodstředění cukroviny.

Tento krok je oproti natažení melasy do zmiče nebo mísidel výhodný v tom, že vyloučí příliv necukrů a barevných látek, které z důvodu časově dlouhého ošetření cukroviny mají vliv na kvalitu surového cukru.

Předodstředění spočívá v tom, že se v průběhu míšení odebere díl cukroviny, ze které se 30 odstředěním získá zrno a odstředěný sirob (nepravá melasa) se recirkuluje zpět do cukroviny.

Odběr se provádí ze spouštěcího mísidla nebo z prvé třetiny mísidel v procentuálním poměru, který je spočítán tak, aby se snížila hustota krystalů.

Nepravá melasa, získaná předodstředěním, se musí recirkulovat deemulgovaná a zbavená mikrokrystalů. Ktomu jsou potřebná zařízení na její ohřátí a zařízení kdeemulgaci (případně podtlakem).

Stanice odstředění.

Cukrovina, zahřátá v závěru míšení, se odstředí a tím se získá finální surový cukr a finální melasa.

Surový cukr a cukr získaný předodstředěním se recirkulují jako surový klér do produktu, který 45 předchází poslednímu produktu.

Surový klér má převážně kvocient čistoty 94 až 96 a koncentraci barevných látek 3500 až 4500 jednotek ICUMSA.

K výrobě bílého cukru s vysokým kvocientem čistoty v prvém produktu se může použít afinády z posledního produktu.

Afinace obsahuje krok zahuštění surového cukru mísícím sirobem do posledního produktu. Tímto krokem se získá záděl.

-2CZ 287127 B6

Záděl se vysuší v afinační odstředivce, ve které se získá afináda s vysokým kvocientem čistoty (P 98 až 99) a s daleko menší koncentrací barevných látek (1000 až 1200 jednotek ICUMSA).

Afinační sirob se recirkuluje do posledního produktu.

Ve francouzském patentovém spise č. 1 368 118 je popsán způsob krystalizace, který spočívá v odebrání dílu varu při výstupu ze zmiče, v jeho odstředění a vrecirkulaci odstředěného matečného louhu do jednoho z kroků krystalizace. Tento způsob vyžaduje jedna dodatečné odstřeďování, a jednak vytváří ztrátu energie, která není vložena do vlastního procesu krystalizace. Odebráním velkého množství varu se však zmenší povrch krystalizace zbývající cukroviny, která je tažena do mísidla. Z toho důvodu přidaný matečný louh krystalizuje spontánně chladnutím a vytváří parazitní krystaly malé velikosti, které jsou odmetány přes síto odstředivek, což ještě více snižuje výtěžnost krystalů celého produktu.

Francouzský patent č. 2 534 595 popisuje způsob krystalizace cukerného sirobu, který spočívá v tom, že sirob se kontinuálně nebo přerušovaně vaří, poté se cukrovina kontinuálně ve vakuu míchá a jejím odstředěním se oddělí krystaly od matečného louhu, tzv. „zeleného sirobu“, příslušného produktu. Způsob se vyznačuje tím, že část zeleného sirobu se v průběhu míšení cukroviny ve vakuu recirkuluje. Zbývající část zeleného sirobu se odvádí do dalšího produktu, kde krystalizuje.

Tento způsob je nepoužitelný při ošetření zadinové cukroviny (posledního produktu), neboť kontinuální míšení ve vakuu na této úrovni je nedostatečné k požadovanému vytěžení matečného louhu.

Kromě toho matečný louh posledního produktu je finální melasou, jejíž nečistoty vylučují krystalizaci v dalším produktu.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob kontinuální krystalizace zadinové cukroviny při výrobě cukru z cukrové řepy, při kterém se zadinová cukrovina, jakožto poslední cukrovarský produkt, obsahující vodu, rozpuštěný cukr, necukry a krystalky sacharózy, za účelem její krystalizace nejprve ohřívá na teplotu 75 až 85 °C, následně se kontinuálně mísí za současného pomalého a postupného ochlazování na teplotu 45 až 55 °C, načež se takto upravená cukrovina rozděluje odstředěním na surový cukr a melasu, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že kontinuální míšení se na začátku ochlazování zadinové cukroviny uskutečňuje ve vakuu, z něhož se promíchaná a částečně zchlazená zadinová cukrovina odčerpává ve dvou částech, z nichž první část ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové cukroviny se dále za stálého míchání ochlazuje na teplotu 45 až 55 °C a následně odvádí k rozdělení na surový cukr a melasu, a druhá část se rozděluje odstředěním na cukr a nepravou melasu, která se recirkuluje zpět do míst kontinuálního míšení zadinové cukroviny ve vakuu.

Podstatou způsobu je dále to, že hmotnostní poměr odčerpávané druhé části ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové cukroviny k odčerpávání první části ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové cukroviny je 0,66 : 1,22, přičemž kontinuální míšení probíhá ve vakuu 90 kPa až 92 kPa po dobu 2,5 až 4 hodin a zadinová cukrovina se ze vstupní teploty v rozsahu 75 až 85 °C ochlazuje na výstupní teplotu 60 až 65 °C.

Pro tento způsob je dále podstatné i to, že zadinová cukrovina má před svým kontinuálním míšením ve vakuu

-3CZ 287127 B6 : 94 až 93,5 hmotnostních procent : 80 až 84 : 37 až 40 hmotn. procent cukroviny

obsah sušiny kvocient sušiny obsah krystalů čistotu matečného louhu : 67 až 70 po kontinuálním míšení ve vakuu obsah sušiny : 94 až 93,5 hmotnostních procent kvocient sušiny : 76 až 79 obsah krystalů : 30 až 65 hmotn. procent cukroviny čistotu matečného louhu : 63 až 65 přičemž zvýšení procenta hmotnosti krystalu před kontinuálním míšením ve vakuu a po kontinuálním míšení ve vakuuje 15 až 25 procent.

Za podstatné je pak třeba považovat i to, že nepravá melasa se před recirkulací do míst kontinuálního míšení zadinové cukroviny ve vakuu předehřívá na teplotu v rozsahu 86 až 88 °C, pro zajištění úpravy procenta hmotnosti krystalů v zadinové cukrovině na 30 až 35 procent hmotnosti cukroviny a že výška hladiny zadinové cukroviny v místě jejího kontinuálního míšení 20 ve vakuu se reguluje odčerpáváním jejích obou částí, přičemž rozdílem rychlostí odčerpávání se reguluje procento hmotnosti krystalů v cukrovině.

Podstatou je též to, že z druhé části ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové cukroviny odstředěný surový cukr, s koncentrací barevných látek v množství 3000 jednotek ICUMSA, se 25 následně zahušťuje neohřátou zadinovou cukrovinou na zahuštěný cukr, kteiý se afínuje, přičemž se získává afínáda s koncentrací barevných látek v množství 1000 až 1200 jednotek ICUMSA a afinační šťáva s obsahem sušiny 80 hmotnostních procent a kvocientem čistoty 81 až 82.

Pro tento způsob je dále podstatné to, že z prvé části ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové 30 cukroviny odstředěný cukr, s koncentrací barevných látek v množství od 1000 do 3000 jednotek

ICUMSA, se přidává buď k surovému cukru před jeho zahuštěním neohřátou zadinovou cukrovinou, nebo se přidává do afinády, která se míchá s cukerným sirobem z prvého cukrovarského produktu, s obsahem sušiny 71 hmotnostních procent a kvocientem čistoty 93 až 94, pro vytvoření surového kléru, s obsahem sušiny 74 až 75 hmotnostních procent a kvocientem 35 čistoty 93,5 až 94,5, kterýžto surový klér se recirkuluje do některého z cukrovarských produktů, předcházejících poslední cukrovarský produkt.

Za podstatu způsobu je pak třeba považovat i to, že surový klér se recirkuluje do prvého cukrovarského produktu a že afinační šťáva se přidává do zadinové cukroviny před jejím 40 ohřevem na teplotu 75 až 85 °C.

Podstatou zařízení k provádění tohoto způsobu, které sestává z nádrže zadinové cukroviny, napojené na zmič, připojený přes spouštěcí mísidlo na vertikální ochlazovadla a mísidla, jejichž výstup je připojen na odstředivku, je pak to, že mezi spouštěcím mísidlem a vertikálními 45 ochlazovadly a mísidly je uspořádáno alespoň jedno vakuové válcové mísidlo, opatřené jednak výstupem, který je přes čerpadlo napojen na vertikální ochlazovadlo a mísidla, a jednak výstupem, který je přes čerpadlo připojen na odstředivku, rozdělující přiváděnou cukrovinu na cukr a nepravou melasu, jejíž výstup je přes ohřívač napojen na vstupní část alespoň jednoho vakuového válcového mísidla, přičemž odstředivka má odvod surového cukru napojen spolu 50 s přívodem zadinové cukroviny z nádrže na mísící prostředek, napojený svým výstupem na afinační odstředivku.

-4CZ 287127 B6

Přehled obrázků na výkresech

Na připojeném obr. 1 je schematicky znázorněno uspořádání zařízení pro provádění způsobu kontinuální krystalizace zadinové cukroviny při výrobě cukru z cukrové řepy podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Při provádění způsobu podle tohoto vynálezu má cukrovina, tažená do kontinuálního vakuového mísidla 6:

obsah sušiny kvocient čistoty obsah zrna sacharózy : 94 až 93,5 % hmotnostních : 80 až 84 : 37 až 40 % hmotnosti cukroviny čistotu matečného louhu : 67 až 70 a cukrovina, vypouštěná z kontinuálního vakuového mísidla 6 má:

obsah sušiny kvocient čistoty obsah zrna sacharózy : 94 až 93,5 % hmotnostních : 76 až 79 : 30 až 35 % hmotnosti cukroviny čistotu matečného louhu : 63 až 65

Zvýšení procenta hmotnosti krystalů mezi vstupem 6a do kontinuálního vakuového mísidla 6 a výstupy 6b, 6c z tohoto mísidla 6 je přibližně 15 % až 20 %.

Zvýšení hmotnosti krystalů je v podstatě výsledkem růstu krystalů, vstupujících do kontinuálního vakuového mísidla 6, ve kterém se ve skutečnosti tvoří jen málo nebo se netvoří žádné nové krystaly.

Při provádění způsobu dle vynálezu je teplota cukroviny, tažené do kontinuálního vakuového mísidla 6, přibližně 75 °C až 85 °C a na výstupech 6b, 6c z něj přibližně 60 °C až 65 °C.

Podle vynálezu se výše definovaná nepravá melasa předehřívá na teplotu přibližně 86 °C až 88 °C a poté se přitáhne do kontinuálního vakuového mísidla 6. Tím se upraví procento hmotnosti krystalů cukroviny, zpracovávané v tomto mísidle 6. Je výhodné, aby procento hmotnosti bylo přibližně 30 % až 35 % hmotnosti cukroviny v kontinuálním vakuovém mísidle 6.

Čerpadla 7, 8, která odčerpávají oba díly cukroviny, regulují výšku hladiny cukroviny v kontinuálním vakuovém mísidle 6. Procento krystalů v cukrovině je tak výhodně regulováno poměrem lychlostí obou čerpadel 7, 8.

Poměr rychlostí obou čerpadel 2, 8 může být přibližně 0,66 ku 1,22 nebo přibližně ku 1,00.

Při provádění způsobu dle vynálezu se cukrovina po výstupu z vertikálních ochlazovadel a mísidel 15, 16 odstředí a tím se oddělí jednak melasa, jejíž čistota je přibližně 58 až 62, a jednak surový cukr s koncentrací barevných látek přibližně 3000 jednotek ICUMSA. Surový cukr se poté zahustí šťávou, která má:

kvocient čistoty : 80 až 84 obsah sušiny : 78 % hmotnostních

-5CZ 287127 B6

a vhodněji cukerným sirobem, tzv. „šťávou“ od produktu, který předchází poslednímu produktu a která se odebere před výše definovaným krokem kontinuálního nebo diskontinuálního vaření.

Podle vynálezu se cukr po zahuštění afinuje. Afinací se získá jednak afináda s koncentrací barevných látek přibližně 1000 až 1200ICUMSA, a jednak afinační šťáva s obsahem sušiny přibližně 80 % hmotnostních a kvocientem čistoty přibližně 81 až 82.

Výše definovaný odstředěný cukr (odstředěný odstředivkou 11 v části předodstředění) s koncentrací barevných látek přibližně 1000 až 3000 jednotek ICUMSA se dle vynálezu buď 10 smísí se surovým cukrem před jeho zahuštěním, nebo se přidá do afinády.

K afinádě může (nebo nemusí) být přidán cukr, odstředěný odstředivkou 11 v části předodstředění. Afináda se rozpustí mísícím cukerným sirobem od prvého produktu, který má:

obsah sušiny kvocient čistoty : 71 % hmotnostních : 93 až 94

Získaný cukerný sirob, tzv. „surový klér“, má:

obsah sušiny : 74 až 75 % hmotnostních kvocient čistoty : 93,5 až 94,5

Surový klér se pak recirkuluje od jednoho z produktů, který předchází poslednímu produktu, nejlépe od prvého produktu.

Afinační šťáva se dle vynálezu recirkuluje do šťávy před kontinuálním nebo diskontinuálním vařením.

Zařízení sestává z jednoho nebo několika vakuových válcových mísidel 6, která jsou opatřena 30 vstupy 6a a výstupy 6b, 6c cukroviny. Vstupy 6a jsou spojeny s vypouštěcím zařízením 3a spouštěcího mísidla 4. Jeden výstup 6b cukroviny je spojen s odstředivkami 11 části předodstředění, ve kterých se získá jednak nepravá melasa, a jednak odstředěný cukr. Vakuová válcová mísidla 6 jsou dále opatřena přívody 6d nepravé melasy, které jsou spojeny s výstupy 11a nepravé melasy z odstředivek 11. Nepravá melasa se při recirkulaci do jednoho nebo 35 několika vakuových válcových mísidel 6 předehřívá v ohřívači 14.

Výhodně uspořádané zařízení dle vynálezu je opatřeno:

- jedním nebo několika vakuovými válcovými mísidly 6, která jsou opatřena vstupy 6a a 40 výstupy 6b, 6c cukroviny. Vstupy 6a jsou spojeny s vypouštěcím zařízením 3a spouštěcího mísidla 4. Jeden výstup 6b cukroviny je spojen s odstředivkami 11, ve kterých se získá jedna nepravá melasa, a jednak odstředěný cukr. Vakuová válcová mísidla 6 jsou dále opatřena přívody 6d nepravé melasy, které jsou spojeny s výstupem 11a nepravé melasy z odstředivek 11. Nepravá melasa se při recirkulaci do jednoho nebo několika válcových mísidel 6 45 předehřívá v ohřívači Γ4;

- jedním nebo několika vertikálními ochlazovadly a mísidly 15, 16, opatřenými prostředky 15a napouštění a prostředky 16a vypouštění cukroviny. Prostředky 15a napouštění jsou spojeny s výstupy 6c cukroviny z vakuového válcového mísidla 6;

- odstředivkami 22, které jsou spojeny s prostředky 16a vypouštění cukroviny z vertikálních ochlazovadel a mísidel 16.

-6CZ 287127 B6

Podle jiného provedení vynálezu je zařízení pro krystalizaci posledního produktu opatřeno:

- šťávní nádrží 20, která obsahuje cukerný sirob od produktu, kteiý předchází poslednímu produktu;

- kontinuálními nebo diskontinuálními zmiči 2, spojenými potrubím 1 se šťávní nádrží 20;

- spouštěcím mísidlem 4, spojeným s výpustí 3 kontinuálních nebo diskontinuálních zmičů 2;

- jedním nebo několika vakuovými válcovými mísidly 6, která jsou opatřena vstupy 6a a výstupy 6b cukroviny. Vstupy 6a jsou spojeny svypouštěcím zařízením 3a spouštěcího mísidla 4. Jeden výstup 6b cukroviny je spojen s odstředivkami 11, ve kterých se získává jednak nepravá melasa, a jednak odstředěný cukr. Vakuová válcová mísidla 6 jsou dále opatřena přívody 6d nepravé melasy, které jsou spojeny s výstupem 11a nepravé melasy z odstředivek 11. Nepravá melasa se při recirkulaci do jednoho nebo několika vakuových válcových mísidel 6 předehřívá v ohřívači 14;

- odstředivkami 22, které jsou spojeny s prostředky 16a vypouštění cukroviny z vertikálních ochlazovadel a mísidel 16;

- mísícími prostředky 25 zádělu, které jsou spojeny s odstředivkami 22, se šťávní nádrží 20 a případně s příslušným výstupem odstředěného cukru z odstředivek 11 části předodstředění;

- afinačními odstředivkami 27, které jsou spojeny s mísícími prostředky 25 zádělu. Výstup rafinovaného cukru z odstředivek 27 je případně spojen s příslušným výstupem odstředěného cukru z odstředivek 11.

Příklad:

Způsob rychlé krystalizace v kontinuálním nebo diskontinuálním zmiči 2 je dle vynálezu spojen s kontinuálním vakuovým míšením, které je vhodné ke zpracování produktu s nízkým kvocientem čistoty 80 až 84, a může být prováděn v jednom nebo ve dvou následných stupních.

Cukerný sirob (obsah sušiny 78 % hmotnostních, kvocient čistoty 80 až 84) od produktu, který předchází poslednímu produktu, se spouští potrubím 1 ze šťávní nádrže 20 do kontinuálního nebo diskontinuálního zmiče 2, ve kterém se vytváří zadinová cukrovina.

Cukrovina dále prochází spouštěcím mísidlem 4 (jestliže je zmič 2 diskontinuální), nebo je přímo tažena čerpadlem na vakuum kontinuálního vakuového válcového mísidla 6 (jestliže je vaření kontinuální).

Technické parametry kontinuálního vakuového válcového mísidla 6 jsou:

délka průměr celkový obsah výkon motoru rychlost míchadla : 3,2 m : 1,4 m : 5 m³ : 3 kW : 2 otáčky za minutu

-7CZ 287127 B6

Cukrovina, tažená do kontinuálního vakuového válcového mísidla 6, má:

obsah sušiny hmotnostní průtok 5 zrno čistotu čistotu matečného louhu teplotu : 93,91 % hmotnostních : 0,95 t/h : 38,2 % hmotnosti cukroviny (0,35 t/h) :81,56 : 68,84 :80°C

Doba prodlevu cukroviny v kontinuálním vakuovém válcovém mísidle 6 je asi 3 hodiny.

V kontinuálním vakuovém válcovém mísidle 6 se snižuje teplota samoodpařováním vody z cukroviny ve vakuu v nepřetržitém režimu.

Tím je zajištěno důkladné a stálé míšení v rovnoměrné a tenké vrstvě cukroviny, což je faktorem ziychlení krystalizace.

Růst zrna je zajištěn recirkulací předehřáté nepravé melasy, která do mísidla 6 přichází zespoda a 20 po celé jeho délce. Tím se docílí zkapalnění cukroviny.

Podstatný rozdíl mezi vakuovým kontinuálním válcovým mísidlem 6 a jinými typy prostředků krystalizace spočívá vtom že ochlazování probíhá samoodpařováním a nikoliv tepelnou výměnou kapalným médiem.

Cukrovina, která vystupuje z kontinuálního vakuového válcového mísidla 6, má:

obsah sušiny hmotnostní průtok zrno čistotu čistotu matečného louhu teplotu : 93,19 % hmotnostních : 1,29 t/h : 35,2 % hmotnosti cukroviny (0,45 t/h) : 77,21 : 63,34 : 65,5 °C

Poměr hmotnosti krystalů, vystupujících z kontinuálního vakuového válcového mísidla 6, ke hmotnosti krystalů, vstupujících do tohoto mísidla 6, je 1,25.

Při vypouštění z kontinuálního vakuového válcového mísidla 6 se cukrovina rozdělí na dva téměř stejné díly. Prvý díl je tažen čerpadlem 2 a druhý díl čerpadlem 8.

Prvý díl prochází částí předodstředění, ve které se v odstředivce 11 oddělí odstředěný cukr od nepravé melasy, kterou tvoří matečný louh, rozpuštěný cukr a nečistoty. Nepravá melasa prochází ohřívačem 14 a po předehřátí má.

obsah sušiny hmotnostní průtok čistotu teplotu : 87,88 % hmotnostních : 0,35 t/h : 64,78 : 87,5 °C

Hmotnostní průtok cukroviny k předodstředění je asi 0,53 t/h, což je přibližně 41 % vystupující cukroviny.

-8CZ 287127 B6

Hodnota podtlaku ve vakuovém kontinuálním válcovém mísidle 6 v prostoru vývěvy 18 je přibližně 900.10² Pa.

„Náraz“, vyvolaný při vstupu do kontinuálního vakuového válcového mísidla 6, způsobí deemulgaci recirkulované nepravé melasy. Její předehřátí v ohřívači 14 vyvolá dodatečnou krystalizací jejím rychlým samoodpařováním ve vakuovém válcovém mísidle 6.

Proudění, které se vytvoří vstupem cukroviny a předehřáté nepravé melasy, umožňuje upravit procento krystalů cukroviny, tažené z kontinuálního vakuového válcového mísidla 6, na optimální hodnotu, aby došlo k potřebnému vycukemění finální melasy recirkulací příslušného množství nepravé melasy.

Rychlost krystalizace je 5x větší než při tradičních způsobech a ochlazováním o 15 °C v průběhu 3 hodin s recirkulací 30 až 35 % nepravé melasy do kontinuálního vakuového válcového mísidla

6.

Druhý díl cukroviny se odvádí do vertikálních ochlazovadel a mísidel 15,16.

Hmotnostní průtok cukroviny směrem k vertikálním ochlazovadlům a mísidlům 15, 16 je 0,76 t/h.

Cukrovina, vystupující z vakuového kontinuálního válcového mísidla 6, je ošetřena v klasickém vertikálním mísidle známého typu, ve kterém setrvává kratší dobu (asi 20 až 25 hodin). Tím se docílí stejného vycukemění finální melasy, jako v klasickém schématu (kvocient čistoty 58 až 62).

Doba prodlevy cukroviny ve vertikálních ochlazovadlech a mísidlech je 20 až 25 hodin. Teplota cukroviny při odpouštění (šipka 21) z nich je 45 °C až 55 °C. Cukrovina se poté zpracuje v odstředivce 22, ve které se oddělí melasa, jejíž kvocient čistoty je 58 až 62, a surový cukr s koncentrací barevných látek 3000 jednotek ICUMSA. Surový cukr se mísí v mísících prostředcích 25 zádělu se šťávou ze šťávní nádrže 20.

Do surového cukru může být před jeho vstupem do mísících prostředků 25 zádělu přidán díl odstředěného cukru z odstředivky Π.·

Z mísících prostředků 25 se záděl spouští do afinační odstředivky 27, kde se vykrývá vodou a odděluje se afínáda s obsahem barevných látek 1000 až 1200 jednotek ICUMSA a afinační šťáva s obsahem sušiny 80% hmotnostních, s kvocientem čistoty 81 až 84. Afinační šťáva se recirkuluje do šťávní nádrže 20.

K afinádě může být také přidán díl odstředěného cukru z odstředivky H·

Afináda s obsahem sušiny 74 až 75 % hmotnostních a kvocientem čistoty 93,5 až 94,5 je v afinační rozpouštěcí pánvi 31 rozpuštěna se sirobem od prvého produktu (sušina 71 % hmotnostních, kvocient čistoty 93 až 94). Rozpuštěný sirob se odvádí ke krystalizací prvého produktu.

Takto uspořádaná afinační stanice může být použita k výrobě bílého cukru s vysokým kvocientem čistoty v prvém produktu.

Způsob a zařízení dle vynálezu pro krystalizací posledního cukrovárenského produktu se vyznačuje těmito výhodami:

-9CZ 287127 B6 / Prováděním způsobu a uspořádáním kontinuálního vakuového míšení při zpracování zadinových / cukrovin se významně zkrátí doba prodlevu cukrovin v zařízení, přičemž výsledek z hlediska vycukemění melasy se neliší od zavedených způsobů. Doba zpracování je celkem 23 až 28 hodin, zatímco při dosavadních způsobech 40 až 60 hodin.

Z toho plynou výhody, týkající se materiálového zabezpečení provozu.

Je zapotřebí méně vertikálních ochlazovadel a mísidel L5, 16. Místo dosud užívaných 4 prostředků postačí pouze 2. Provoz není nutné vybavit zařízením pro deemulgaci nepravé 10 melasy.

Způsob kiystalizace dle vynálezu lze kvalifikovat jako „krystalizaci za studená“. To významně snižuje jevy, způsobující nárůst barevných látek v cukrovině vlivem jejího časového prodlení v zařízení při tepelném a chemickém zpracování.

To se významně projeví ve výsledcích, týkajících se koncentrace barevných látek v získaném surovém cukru.

Vzhledem ke znatelnému zvýšení rychlosti krystalizace při využití vakuového kontinuálního 20 míšení lze tento způsob dle vynálezu aplikovat na siroby do posledního produktu, které mají vyšší kvocient čistoty, a tím získat na výstupu cukrovinu, jejíž čistota je optimální z hlediska vycukemění melasy.

Ke stejně kvalitnímu vycukemění melasy lze způsobem dle vynálezu vyloučit v obecných 25 čtyřproduktových nebo tříproduktových schématech jeden proces krystalizace.

Z toho plyne významná úspora materiálových investic.

Zjednodušené obecné schéma krystalizace umožní úsporu energie tím, že odpadá jeden proces 30 krystalizace a sníží se spotřeba vody na odstřeďování. Množství užité vody je asi 50 procent ve srovnání se spotřebou ve způsobech dosavadního stavu techniky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob kontinuální krystalizace zadinové cukroviny při výrobě cukru z cukrové řepy, při

40 kterém se zadinová cukrovina, jakožto poslední cukrovarský produkt, obsahující vodu, rozpuštěný cukr, necukry a krystalky sacharózy, za účelem její krystalizace nejprve ohřívá na teplotu 75 až 85 °C, následně se kontinuálně mísí za současného pomalého a postupného ochlazování na teplotu 45 až 55 °C, načež se takto upravená cukrovina rozděluje odstředěním na surový cukr a melasu, vyznačující se tím, že kontinuální míšení se na začátku

45 ochlazování zadinové cukroviny uskutečňuje ve vakuu, z něhož se promíchaná a částečně zchlazená zadinová cukrovina odčerpává ve dvou částech, z nichž první část ve vakuu promíchané a částečně zchlazené zadinové cukroviny se dále za stálého míchání ochlazuje na teplotu 45 až 55 °C a následně odvádí k rozdělení na surový cukr a melasu, a druhá část se rozděluje odstředěním na cukr a nepravou melasu, která se recirkuluje zpět do míst kontinuálního 50 míšení zadinové cukroviny ve vakuu.

-10CZ 287127 B6
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr odčerpávané druhé části ve vakuu promíchané a částečně zchlazené zadinové cukroviny k odčerpávané první části ve vakuu promíchané a částečně zchlazené zadinové cukroviny je 0,66 : 1,22.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kontinuální míšení probíhá ve vakuu 90 kPa až 92 kPa po dobu 2,5 až 4 hodin, přičemž zadinová cukrovina se ze vstupní teploty v rozsahu 75 až 85 °C ochlazuje na výstupní teplotu 60 až 65 °C.
4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že zadinová cukrovina má před svým kontinuálním míšením ve vakuu obsah sušiny : 94 až 93,5 hmotnostních procent, kvocient čistoty : 80 až 84, obsah krystalů : 37 až 40 hmotnostních procent cukroviny, čistotu matečného louhu : 67 až 70;

po kontinuálním míšení ve vakuu má obsah sušiny : 94 až 93,5 hmotnostních procent, kvocient čistoty : 76 až 79, obsah krystalů : 30 až 35 hmotnostních procent cukroviny, čistotu matečného louhu : 63 až 65;

přičemž zvýšení procenta hmotnosti krystalu před kontinuálním míšením ve vakuu a po kontinuálním míšením ve vakuuje 15 až 25 procent.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že nepravá melasa se před recirkulací do míst kontinuálního míšení zadinové cukroviny ve vakuu předehřívá na teplotu v rozsahu 86 až 88 °C pro zajištění úpravy procenta hmotnosti krystalů v zadinové cukrovině na 30 až 35 procent hmotnosti cukroviny.
6. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že výška hladiny zadinové cukroviny v místě jejího kontinuálního míšení ve vakuu se reguluje odčerpáváním jejích obou částí, přičemž rozdílem rychlostí odčerpávání se reguluje procento hmotnosti krystalů v cukrovině.
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že z druhé části ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové cukroviny odstředěný surový cukr s koncentrací barevných látek v množství 3000 jednotek ICUMSA se následně zahušťuje neohřátou zadinovou cukrovinou na zahuštěný cukr.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že zahuštěný cukr se afínuje, přičemž se získává afrnáda s koncentrací barevných látek v množství 1000 až 1200 jednotek ICUMSA a afinační šťáva s obsahem sušiny 80 hmotnostních procent a kvocientem čistoty 81 až 82.
9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že z prvé části ve vakuu promíchané a zchlazené zadinové cukroviny odstředěný cukr s koncentrací barevných látek v množství od 1000 do 3000 jednotek ICUMSA se přidává k surovému cukru před jeho zahuštěním neohřátou zadinovou cukrovinou.

-11CZ 287127 B6 j
10. Způsobpodlenároku 1, vyznačuj ící se t í m , že z prvé části ve vakuu promíchané / a zchlazené zadinové cukroviny odstředěný cukr s koncentrací barevných látek v množství od ' 1000 do 3000 jednotek ICUMSA se přidává do afínády.

5
11. Způsob podle nároků 8 a 10, vy z n a č uj í c í se t í m , že afináda se míchá s cukerným sirobem z prvého cukrovarského produktu s obsahem sušiny 71 hmotnostních procent a kvocientem čistoty 93 až 94 pro vytvoření surového kléru s obsahem sušiny 74 až 75 hmotnostních procent a kvocientem čistoty 93,5 až 94,5, kterýžto surový klér se recirkuluje do některého z cukrovarských produktů, předcházejících poslední cukrovarský produkt.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že surový klér se recirkuluje do prvého cukrovarského produktu.
13. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že afínační šťáva se přidává do 15 zadinové cukroviny před jejím ohřevem na teplotu 75 až 85 °C.
14. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 13, sestávající z nádrže (20) zadinové cukroviny, napojené na zmič (2), připojený přes spouštěcí mísidlo (4) na vertikální ochlazovadla a mísidla (15, 16), jejichž výstup je připojen na odstředivku (22), vyznačující se tím,

20 že mezi spouštěcím mísidlem (4) a vertikálními ochlazovadly a mísidly (15, 16) je uspořádáno alespoň jedno vakuové válcové mísidlo (6), opatřené jednak výstupem (6c), který je přes čerpadlo (8) napojen na vertikální ochlazovadla a mísidla (15,16), a jednak výstupem (6b), který je přes čerpadlo (7) připojen na odstředivku (11), rozdělující přiváděnou cukrovími na cukr a nepravou melasu, jejíž výstup (1 la) je přes ohřívač (14) napojen na vstupní část alespoň jednoho 25 vakuového válcového mísidla (6), přičemž odstředivka (22) má odvod surového cukru napojen spolu s přívodem zadinové cukroviny z nádrže (20) na mísící prostředek (25), napojený svým výstupem na afínační odstředivku (27).
15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že na odvod surového cukru 30 z odstředivky (22) je napojen odvod cukru z odstředivky (11).