JPS58175500A - 結晶缶制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば裏循工程において、Ｍ液中の溶質を加
熱によシ溶媒を除去することによシ晶析させ、溶質の結
晶金得る結晶缶の制御方法に関する。

製糖工＠は前段には連続プロセス、後段にはパンチプロ
セスが多く、これらが複雑に組合せられているが、蘭々
の工程について見ると蕉Ｓｔ−結晶化する両種工程はど
自動化のむずがしい個所はない。

前棚は、真空結晶缶（以下単に結晶缶と称ナフで行われ
、兼い歴史金持つものであるが、今迄にも多く自動化が
試みられて来たが、複雑な動特性ｔｒｊつパンチプロセ
スであること少ら、成功例は少なく、擾年の経験を有す
る煎糖手による運転が一般的でめった。また、上記成功
例は何れも条件付きで自動運転できるものでおり、−膜
化された結晶缶の自動運転として確立されたものはキ・
つた。

従来結晶缶は次のｊ−序にしたがって運転されてい友。

（１）減圧 ＠１図図示の結晶缶１に取付けられた真空破壊弁２會閉
じ結晶缶ｌに配管３を介して接続されたバロメトリック
コンデンサの真牽元弁４ならびに冷却水弁５を開く。か
かる操作により、結晶缶内の蒸気はバロメトリックコン
デンサ６に導ひかれ冷却水により凝縮されて排水され、
非凝縮分は図示しない容積式真空ポンプによる真空系か
ら排除３Ｑる。これにより缶内の減圧が開始される。

（２）　　吸込 缶内圧が所定のＩｆ！　（４００ｍＨｇＡｂｓ程度）に
達すると前工程で飽和ｓｉに近くまでａｍされた糖液が
図示しないパンタンクから配管７ならびに糖液吸込弁８
を柱て結晶缶ｌに吸込まれる。糖液が結晶缶内の熱交換
器９の上面を僅かに超えるまで吸込まれると吸込弁を閉
止する。

（３）　　濃縮 熱交換器蒸気弁１０を開き結晶缶内のｍ液の加熱を開始
する。

蒸気により糖液の容積が減少し、熱交換器上面が液面の
上に出ることを防ぐ次め、画成供給弁１１から保々に塘
ａ金供給し、液面を一定に保つ。

缶内は圧力５０〜１５０ｗＨｇａｂｓ　、　ａｈ度５０
〜６０Ｃに保持する。

（４）起晶 抛漱の濃縮が進み、濃度が増大して過飽和状態になると
、結晶の核となる種晶（シード）を弁結晶會発生させる
方法としては、この他に■　磯ｍ’ｔｉｈｉに行い自然
に紹晶金発生させる方法（ナチュラル、シーディング） ■　空気、または少量の毬晶七空気と共に吸込ませて画
筆によって結晶を誘起させる方法（７ヨツクシーデイン
グン があるが、種晶の数を定め難く、現在では上記の結晶数
に相当す；ｂ種晶全投入する方法が一般的である。

な２、ショック、シーディングを避けるために、シード
をアルコール・スラリーとじて、空気を吸込まないよう
に投入する方法も採用されている。

（５）肯晶 起晶直後の缶内は、蒸発速度に比軟して、結晶の表面積
は極めて小さく晶析速度が遅いので、６品以外に自然発
生する擬晶や、結晶の再浴解が起り易く、極めて不安定
である。

対策として、 ■　熱交換器蒸気流ｊｋを減少して蒸発速度を抑える。

この時結晶缶内糖液用攪拌機を持たない結晶缶では液の
攪拌を保証される限度以下に低下させることはできない
。

■　蒸発速度と晶析速度の差に相当する温水を弁１３′
ｆｔ囲いて供給する。

■　冷却水を減少して、缶内圧を上げ、蒸発速度を抑制
すると共に、漱の温度が上昇し過飽和度が低下すること
によシ晶析速度を下げる。

などの方法をとる。

結晶の成長が進み、起晶直俊の不安定な状態を過ぎると
、上記の対策を元に戻し、糖液の供給？７　　始める。

結晶は徐々に成長し、白下（結晶と蜜かなるスラリー状
態のもの）の容積は次第に増加してくる。

この期間では、結晶表面積は増大し自己平置性が出てく
るので可成安定な範囲である。

すなわち、結晶の表面積が大きくなるに従い、糖分の結
晶化する速さ、晶析速度は大きくなる。

晶析速度は過飽和度に関係し、過飽、１′０度が高くな
ると晶析速度が増し、低くなれば減少するので晶析速に
の変化が、過飽オロ度の変化全減少させるようになる。

しかし、この期間は、結晶のくつつき、双晶、しゆう晶
が発生し易くなるので注意を要する。

（６）　　前締 結晶粒径が目的とする値に達すると、糖液の供給を断ち
、加熱を続けて前締めを行う。

これは次の工程の遠心分離に適した流動度にすることと
、結晶化の割合を増すためのもので目的とした流動度で
熱交換器蒸気弁１０を閉じ、真空破壊弁２を開いて真空
破壊を行う。

（力　洛楯 結晶缶下部の落穂弁１４を開き缶内の白下金次の分離工
程に送る。上記白下は遠心分離によって結晶と蜜に分離
される。その後結晶はドライヤ、クー２を経て乾燥され
サイロ、シュガービンに貯えられ、包装出荷される。

（８）洗濯 洗缶蒸気用弁１５ならびに洗缶温水用弁１６を開き、結
晶缶内金蒸気と温水を使用して洗浄し次の煎糖に備える
。

なお、ここで１７は蒸気流入路に設けられたオリフィス
でめり、１８はオリフィスに接続されオリフィス＠ｔｌ
後の圧力差を検出する差圧伝送器、１９は差圧伝送器か
らの出力に基づきベルヌイーの定理によυ蒸気流量を演
算する演算器である。

２０は蒸気流量の１０グフムであり、セレクタ２１全介
してプログラム２０からの信号は蒸気流量制御器２２に
出力され、プログラムからの規定値と演算器１９からの
出力との偏屋値に基づき熱変換器蒸気弁１０の弁の開度
を１４整する。２３は結晶缶内の絶対圧を伝送する圧力
伝送器であり、２４は結晶缶内糖液の沸騰温度を測定す
る測温素子、２５は圧力温度演算器を示し、測定し九結
晶缶内の絶対圧から溶媒（この場合は水）の圧力温反特
性を使って対応温度を演算する演算器である。

２６は測＠素子２４からの入力信号と演算器２５からの
人）Ｊ信号に基づき過飽和度を演算する過飽′＋０度０
１ｔＪ！器である。２７は圧力伝送器２３からの人力信
号により冷却水弁５を制御する冷却水制御器で心る。２
８は電磁流量計を示し、糖液の流量に比例した出力を２
９の演算器に送出し２９の糖液流を測定信号は３０の糖
液供給制御器へ入力される。

３１は缶内液位を検出する液面検出器、３２は硬６計で
ある。３３は硬さ計出力を硬度に変換する変換器である
。３４は液面制御用のプログラム、３５は硬さ制御用の
プログラム全示す。

通′にｓ敵供給量は缶内液位のプログラム３４に基づき
制＃さｎ゛、プログラム３４から規定値と液面恢出器３
１からの入力との偏だにょシ液面制御器を動作せしめ、
セレクタ３７を介して糖液供給側両弁ｔ−操作せしめる
。

しかし、樵晶投入前においては過飽和度、部品投入後に
おいては硬さの方がより指針となる時期に変換器３３か
らの硬さに関する入力がプログラム３５から出力さｎた
規定儀よシ低くなった場合はセレクタ３７において液位
の調節信号に優先して硬さ制御用のグログ２ム３５から
の調節信号によシ抛液供給量を制御する。ここで３８は
過飽和度制御器、３９は硬き制御器である。硬さ制御器
はグログラム３５からの出力と変換器３３からの出力と
の偏差値に基づき出力信号？出すようになっている。４
０は種晶投入前後硬さの方が、Ｃり指針となる時期に切
侯えられるスイッチを示す。なお温水供給制御弁１３は
プログラム３５により制ゴーされる。

このような従来の結晶缶制御方法は、安定に、品泣の高
い結晶を得る自動側＃を実現できたが、蒸気の消費用に
ついては、あらかじめ定められた瞳を保つために、結晶
缶の運転状態に応じて、自動的に変化することが無く、
常に蒸気消費ｉｔ’ｔ−自動的に最少にすることはでき
なかった。

本発明の目的は、加熱用蒸気の使用量を最少に制御する
ことのできる結晶缶制御方法を提供することにある。

本発明の袂旨は次の如くである。すなわち、結晶缶の熱
変侠命に加えられる蒸気の役割りは結晶缶内の溶媒を蒸
発させるためであるが、また、結晶缶内の流体を攪拌し
、均一な状態を保つことにもある。また、缶内の流体の
攪拌が維持された状態で、溶質の析出速度１に超える溶
媒の蒸発量に相当する蒸気が供給されるときは、温水を
注入して平衡を保つ。このときは、注入温水量に相当す
る蒸気を節減することができる。このことに基づき本発
明は温水と蒸気を調節することにより加熱用蒸気の使用
−ｔｊｌ小に制御しようというものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図及び４２図には、本発明の一実施例が示されてい
る。

第１図は、従来例として用いた構成と変るところがなく
、この′ｔま用いることかでき、製糖工程における結晶
缶の制御は従来例と同じでおるのでここでの説明は省略
する。

結晶缶内の攪拌量ｔ、挿入形流速計で測定し、その時点
での結晶缶の運転で必要とする攪拌量、定値まｆｃはプ
ログラム値と比較し、必要とする攪拌量を得ることので
きる加熱用蒸気の流量を求める。

この値と、結晶缶内の流体の状態、即ち、溶質の析出速
度に相当する溶媒の蒸発量を確保するに必要とする蒸気
流量を比較し、何れか、多い流量を、必要流量として、
結晶缶の熱交換器へ供給する。

すなわち、第２図に示す如く、ｓ液量、蒸気量、温水量
が制御される。まず、蒸気が注入され、結晶缶内があた
たまると、Ｓａの注入がなされゐ。

Ｓ液の量に伴い蒸気量を減少していき、この糖液より得
られる結晶の硬さが適当になるように蒸気？（ｒＡ節し
ていく。蒸気を多く入れると糖液の結晶候さが硬すぎる
ことになる。従来は、蒸気量が一定量となってい次ため
、温水を入扛て、硬くならないように制御してい次。す
なわち、糖液量ｒ　一定量まで供給し、結晶の硬さｔ検
出して、これが相当な値になるように温水注入によって
制御していた。本実施例では、８２図が示す如く、１１
１１ｔの供給に対し、結晶の硬さを検出して蒸気を制御
し、これでも結晶硬さが硬くなるようでおれば温水を注
入するというような制御を行なう。したがって、纂２図
人に示すａ液の６人から一定量に制御する。

こｎに対し、第２図Ｂに示す如く蒸気量は、最Ｗ結晶缶
を加熱する必要から、蒸気供給量を多くし、結晶缶が充
分加熱さｎると蒸気量をしぼり、Ｓ液の注入を開始し、
蒸気量を攪拌の危め一定量供給する。本来、点ｐにおけ
る制御すなわち、蒸気供給蓋と糖液とがバランスしてい
る点が最も良いのであるが、蒸気の量が必ずしも定量で
なく、また、糖液の濃度も必ずしも一定でないので、こ
の点りよシ前後に制御がずれることがある。ＤＩ側にず
れたときすなわち、結晶の硬さがやわらかいときは、画
成の量金下げると共に、蒸気量を上げる制＠ｋ、Ｄａ　
１１１１にずれ次とき、すなわち、結晶の硬さが硬くな
ったときには８２図Ｃに示す如く温水を注入する。

し九がって、本実施例によれば、蒸気を必要に応じて加
減することができ、より良い結晶を得ろことができる。

以上説明し念ように、本発明によれば、加熱用蒸気の使
用１ｉｆｅ少に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用される結晶ｆ１揮ｊ御装置の全体
構成図、第２図は本発明の夷り例を示す制御特性図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱交換器により原料と熱交換を行い、前記原料の液
   位または前記原料の硬さ全測定して間接的に前ｉ己原料
   中の結晶間の間隙に関連した量を測定し、前記結晶間の
   間隙に関連した測定量に基づき前記原料供給量を制御し
   て結晶を成長させる結晶缶制御方法において、上記熱交
   換器に供給する加熱用蒸気の流ｉｔ結晶缶内の流体の流
   動度に応じて制御するようにしたことｔ−％徴とする結
   晶缶制御方法。