JPS60500041A - 白下の連続的結晶化の方法および装置 - 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】 白下の連続的結晶化方法お よび装置 本発明は、砂糖（゛°砂糖パとば′”ショ糖′″を意味するものとする）の製造 の際に得られる白下を連続的に混合する方法およびその装置に関する。

砂糖を抽出する方法は、一般に、２種類の工場：すなわち厳密な意味での製造° 工場（製糖工場）および砂糖を精製し、濾過し、結晶化しそして加工する彼処理 工Ｓ（精製工場）に依存する。

製糖工場は、テンサイまたはサトウキビである使用原料に適合した装置を有する 。かくして、製糖工場は、特定の装置を有するが、−力積製工場（は、サトウキ ビからのものであれまたテンサイからのものであれ粗糖を処理する。

原料がテンサイである場合には、まず薄いス）　ｌ）ツブまたはコセットに切断 されたテンサイに含まれた砂糖を回収するためのしぼり汁を得るために拡散法が 使用される。

図式的には、拡散器は、水をその中で向流的に循環せしめる装置である。得られ るしぼり汁は、乾燥物質を基準に計算して約１１ないし１２％の不純物を含有す る。

石灰による処理、続いての炭酸添加および濾過または傾瀉による分離は、有機非 糖類からの満足すべき精製を可能にする。

原料がサトウキビである場合：ては、操作・は、しばり汁を抽出するために゛ミ ル″′　の中で粉砕しそしてプレスすることを包含し、そして寸れには拡散法を 包含する。テンサイのしぼり汁と同じ不島物を含有しな（へので、サトウキビの しぼりｉ’十＋’ｉ　、異なった精製を受けそして炭酸添加の段階は省略される 。

他方において、濃縮および結晶化段階に関する限り、必要な操作は、両方の種類 の砂糖工場において同等である。

本発明は更に特に砂糖を結晶せしめる段階に関し、そしていかなる原料が使用さ れようともすべての砂糖汁に当てはまる。

製糖工場（サトウキビ寸たけテンサイの）および精製工場（サトウキビ寸たけテ ンサイの）における結晶化は、シロップ中Ｖこ溶解した砂糖を、結晶化した形で 、できる限シ高い収量をもって、抽出しそして随伴する可溶性の不純物から砂糖 を分離するととを目的とする。結晶化の速度は、主として次の相関関係のあるパ ラメーター：すなわち過飽和、粘度、温度、内部攪拌、純度およびｐＨに依存す る。

フランス特許第１．５２８．７５８号には、製糖工場シロップの結晶方法が記載 されており、その方法によれば、砂糖の部分がその中で結晶化する濃縮された糖 汁が蒸発器に導入される。得られた白下は、高められた温度で短時間混合され、 そして次に遠心分蜜機で瀘過され、そこで結晶はシロップから分離さ九る。母シ ロップは、次いで結晶と混合されそして次に上記のシロップ中に含まれた砂糖の 結晶化を起させるために第２の混合にかける。

この方法においては、その特質のゆえに不質的なものである高温度において操作 が行なわれるという事実は、十分に高い結晶度に達することを許さない。

更に、エネルギーの消費量が高い。

フランス特許第２．０６４．２７７号には、連続的に結晶を製造する方法が記載 されておシ、その方法によれば、砂糖シロップは、予め添加された微結晶種子の 存在下に、数個の区画を有する結晶缶内で真空下に濃縮される。この方法は、比 較的高い温度を必要とし、このことは、一方においてエネルギー費を増加させ、 そして他方において結晶化の効率を低下させる。

本発明による結晶化方法ｌ−１：、白下の混合の終了の直後に、現在公知となっ ている方法を使用するよ勺もはるかに多くの実質的量の結晶した砂糖を得ること を可能にする。事実、この方法は、結晶化を増大させるために白下の温度を最大 限低下させると七を月相している。それは、砂糖シロップを連続的または非連続 的に濃縮して白下を得、この白下を真空下に１またはそれ以上の段階の連続的混 合にかけ、次に当該の結晶化段階の母液から結晶を、とシわけ遠心分離によって 分離し、そして上記の母液の少くとも一部を真空下における混合段階の間に再循 環させることを特徴とするう 本発明のもう一つの目的は、白下の流入および流出のための手段および少くとも １個の減圧装置を含む直列に配置された１個またはそれ以上のミキサーからなる 白下の混合装置であって、上記ミキサーが結晶化した白下の渥過の間に得られた 母液の流入のための手段を含むことを特徴とする上記白下の混合装置である。

好ましくは、“貧糖液（二ｇｏｕｔ　ｐａｕｖｒｅ　）−と呼げれる部分のみが 真空混合段階に再循環される。゛富糖液（ｅｇｏｕｔ　ｒｉｃｈｅ　’）”　と 呼ばれる部分は、例えば濃縮段階に再注入される。パ貧糖液および富糖液（二ｇ ｏｕｔ　ｐａｕｖｒｅ　ｅｔ　ｒｉｃｈｅ　）”　という用語は、デュブール（ Ｊ、　ＤＵＢＯＵＲＧ　）著「テンサイよりの製糖」（５ｕｃｒｅｒｉｅｓ　ｄ ｅ　ｂｅｔｔｅｒａｖｅｓ　、１９５２　）によって定義されている。

寸だ好ましくは、母液の再循環部分は、上記の再循環の前に再加熱されそして解 乳化される。

白下の粘度は上昇するが、温度の低下は、連続法においては白下中に含まれた水 の真空下の自然蒸発により、そして母液の全部また（グ一部を再循環せしめ、そ れによつで激しいそして連続的な攪拌を起させることによって可能とな・る。

この攪拌は、白下の薄いそして均一な層の中で通常の方法で行なわれるので一層 効果的でちる。

連続的真空混合は、数個の連続的段階からなるというと七は有利なことである。

２段階の揚台には、第１の段階は、８２．６　ＭＰａと８８．０　ＭＰａの間の 真空下で行なわれ、第２の段階は、８８．０　ＭＰａと９６０ＭＰａとの間の真 空下で行なわれる。

白下は、約８０℃の初期温度を有しなければならず、また連続的真空混合よシ出 るときには、その温度は、４０℃ないし５０℃の値捷で゛低下せしめなければな らない。

結晶化した白下は、次に分密にかけられる（遠心分離）：結晶は母液から分離さ れそして当該の結晶化段階からの貧糖液の大部分が連続的真空混合の領域に再循 環せしめられる。再循環された貧糖液は、十分な流動性を保ち、従って白下は固 まらずそして結晶の可動件はその移動を可能にする。

好捷しく（は、貧糖液の導入手段は、円筒の下部に位置する１本またはそれ以上 の管からなる。好寸しくけ、これらの管（は、円筒に接線をなして到達する。

好ましくは、それらの数（−ｉ、２ないし１０である。

本発明による方法および装置は、第１．２．３．４．５および６図の記載の助け により、また実施例の助けにより、より良く理解されるであろう。

第１図は、本方法の１実施例の７０−シートを示し、その方法によれば、連続的 製綿の後に、連続的真空混合が単一のミキサーからなる装置内で行なわれる。

第２図は、本方法の好ましい具体例のフローシートを示し、その方法によれば連 続的濃縮のＶｊ　１ｉｃ一連続的真空混合が２個の別々のミキサーからなる装置 内で行なわれる。

第５図は、第１図において図示された方法を実施するための装置を示す。

第４図は、第２図において図示された方法を実施するだめの装置を示す。

第５図は、第４図において図示された真空ミキサーの平行面において切断された 断面の横断面図である。

第６図は、上記のミキサーのＡ−Ａ線に沿った輪郭を示す図である。

第１．２．３および４図によれば、砂糖シロップ１．２１の留分１ａ、２１ａは 、種子を形成させるために垂直型装置２．２２に向けられる。この装置は、３０ ０　ａｚの容量を有し、そしてプロペラ型攪拌機を備えた中心壁の方向へ傾斜し た円錐台状の２個のプレートによって支持された複数の管を有するカランドリア からなる。

垂直型装置２．２２からの最初の濃縮流出物３．２３は、マグマミキサー４．２ ４に供給される。

マグマミキサーは、１　ｒｐｍの速度で回転する縦軸（でよって支持されたスク リューからなる攪拌機を備え、そして全体を一定の温度に調節せしめる８０℃の 熱水を循環せしめるための二重ジャケットを設けた完全に密閉された円筒状の水 平型容器である。このマグマミキサーは、緩衝貯蔵器としてのみ作用する。

ミキサー４．２４からくるマグマ５．２５および砂糖シロップの留分１１）、２ １’ｂは、連続的濃縮装置６．２６に供給される。

連続濃縮装置６．２６は、鋼製の円筒形の水平な容器からなシ、その内部には、 加熱は、層状に配置されたステンレス鋼の一束の縦管によって供給される。この 容器の下部は、上記管束中で凝縮されない蒸気を循環させる二重ジャケットを備 えている。濃縮装置の下部には、白下を攪拌するために水蒸気が一定の流量で注 入される。

この装置は、複数の横断隔壁および底部に白下の前方への移動を可能にするオリ フィスを有する縦の隔壁によって複数の区画に分れている。最初の区画には、マ グマが供給され、そしてそれ以後の区画には、先行する区画からの白下が供給さ れる。

各区画は、またシロップの供給管１ｂ、２１ｂを設けられており、シロップは、 回転する管全通って白下の間仕切シ壁に撒布さ几る。

最後の区画に達した白下は、その底部から可変速ポンプによって抽出される。装 置内の流体の循環および流量は、真空度、水蒸気の圧力、攪拌塵、密度および白 下の液面の相関的調節量によって調節される。

１例として連続的濃縮装置（フイブーカーユーバブコック社（Ｆｉｖｅｓ−Ｃａ ｉｌ−Ｂａｂｃｏｃｋ　）により製造）の主要特性は、以下のとおりである： 全　長　：９．Ｏｍ 内部長　二　７４ｍ 殻の内径　＝　３１ｍ 白下の占める容積　二　６２ｍ３ 全加熱面、債　３２４　ｍ２ ステンレス管の長さ　ニア、５ｍ 管の総数　、　４６４ 管束の使用圧力　：　２バール 自　重　＝　６２　ト　ン 操作重量　ニア７トン 区画の数　：１０ 上記の装置の操作条件は、下記のとおシである：種子マグマ３，２３二 ブリックス糖度　：　８６−８８ 純　度　：　９９．０−９９．５ 流　量　：　６−７）７７時間 結晶の含量　＝　６０−４０％ 結晶の平均開口　：　０．２０−０．２５間供給液１１）、２１ｂニ ブリツタ、７１店度　：　６８−７０ 純　度　：　９９．０−９９．５ 流　量　：　２６−３０）７７時間 白下７，２７： ブリックス糖度　：　９０−９１ 純　度　：　９９．０−９９．５ 流　量　：　２６−６０トン／時間 結晶の含量　：　５０−５５％ 全重量に対する比の値として定義される）白下７．２７は、真空下の連続的混合 装置８．２８の方へ導かれる。

本発明の１具体化例−第１図および第３図−によれば、この装置は、スクリュー １１を支持している長手軸１０を備えた、気密の、熱絶縁された、水平に置かれ たケーシング９からなシ、そして入口区画から出口区画への白下の移動を許すオ リフィス１５をその下部に備えている密封壁１４によって２個の区画１２．１６ に分けられておシ、各区画は真空源への連絡を可能にする管３５を備えている。

入口区画および出口区画；ま、そ八ぞれ白下のための入口管１６ａおよび出口管 １６ｂを備えており、これらの管は、小さな断面を有しテして各区画の下部に位 置する。

１例として、第１の区画は、８２．２　ＭＰａの真空度にかけられ、そして第２ の区画は８９．４　ＭＰａの真空度にかけられる。

白下の供給および排出ｉ４、ミキサーの下部を通して、それぞれ可変速容積形ポ ンブー−これは連続的濃縮６のための抽出ポンプでありうるーおよび可変速答積 形抽出ポンプを用いて行なわれる。

結晶が成長するに従って、白下の流動化は、結晶化した白下の分蜜の際に得られ た貧糖液１８によって行なわれる（遠心分蜜段階４０は、結晶化した砂糖４１の 単離を可能にする）。

との貧糖液は、３本の接線状管１９によって区画１２．１′５のそれぞれの底部 に供給される。

本発明の好ましい具体化例−第２．４．５および６図□によれば、２つの連続す る混合段階は、革−の区画を有しそして直列に設置された２つの連続真空ミキサ ー２８．２９において行なわれる。第１の連続真空ミキサー２８を出た結晶化し た白下２７は、第２のミキサー２９に送られる。

各々のミキサー２８．２９ば、壁部を掻き取って砂糖の凝結を防ぐだめの低馬力 の内部運動装置を備えた水平形円筒３０からなる。それはまた断面の小さな、そ の下部に位置した、白下のための入口管３１ａおよび出口管３１ｂを有する。白 下の液面は、蒸発のための湿°犬表面積をもたらすように、実質的に直径の平面 に維持される。

遠心分離４Ｑの後の白下から得られた″貧穂液（ｅｇｏｕｔｓ　ｐａｕｖｒｅｓ 　’）３９と呼ばれる部分は、予備的に再加熱４２され、そして解乳化４６され て、下部母線３３に清って分配された水平な入口管６２によって４ケ所からミキ サー２８．２９内に注入２１１と呼ばれる部分は、部分２１ｂと共に再循環され る。

各々のミキサー２８．２９は、必要な白下温度に対応する特定の真空度の下に置 かれる段階を形成する。

段階毎の真空度の変化は、温度の下限を低下させることを可能にし、一方゛偽粒 （ｆａｕｘ−ｇｒａｉｎｓ　）”　の自然的形成を回避せしめる。全装置は、連 、続的濃縮の出口捷たは非連続的濃縮の流出ミキサーから可変速容積形ポンプ３ ４によって連続的に供′給される。

各段階は、自動弁３６によって真空度が調節される高真空ステーション３７に３ ５において接続されている。９０分間の滞留時間の後に、冷却された白下は、可 変速容積形ポンプ６８によって連続的に抽出　゛される。

白下用ポンプの速度は、液面調節計によって制御される。

真空度（は、ディスプレー設定において自動弁によって調節される。

各段階への糖液の供給量は、白下の流量に比例して調節されそして出口にかける ブリックス糖度に応じて最終段階において修正される。

例１： ２個の別個の連続真空ミキサーによって構成された連続真空混合装置の特性は、 次のとおりである：全　長　７．２５　ｍ　８．０４　ｍ 内部長　５．９５ｍ　６．４５ｍ 全　高　３．０　ｍ　４．６ｓ、。

殻の内径　２４　ｍ　２．９０ｍ 全容積　２５０　ｈｌ　３７３　ｈｌ 有効容積　１６０　ｈｌ　２００　ｈｌ自　重　８．３　ｔ　１２．９　を 運動の動力　２．２　ｋＷ　４　ｋＷ 真空ステーション＝ 真空ポンプは４０　ｋＷの設備容量において９６０ＭＰａで１，０００ｍ３／ｈ の性能を有する。

精製の第１段階の操作条件： 真空度： 第１段階　：　８５．３　ＭＰａ 第２段階　；　９５．３　ＭＰａ 白下の温度： 第１殺人口　二　８２℃ 第１段出口　：　６０℃ 第２段出口　＝　４０℃ 導入された白下の特性： ブリックス糖度　：９０．７２ 流　量　：１／、、２３　トン／時間 結　晶　：４８．６８　％／白下 ：５３．６６％／乾燥物質 取出される白下の特性： ブリックス糖度　：Ｂ６．７６ 流　量　：２６．２４　トン／時間 結　晶　：４９．６０　％／白下 ：５７．１７係／乾燥物質 入口　平均開口　０５０胴 変動係数　＝３０ 出口　平均開口　０６０胴 変動係数　：２７ 結晶の重量： 入　口　Ｚ　９０　ト　ン／時間 出　口　：１３．０１　ト　ン／時間 生長度　１．６５ 水蒸気で加熱される濃縮を包含する従来の方法に比較して、本発明による方法（ ザ、水蒸気梢費量の約６０％の節約を可能にする。

上記の例において、精製の第１段階について６０係を超える結晶の著しい増大が 認められる。

連続的真空ミキサーと他の型の結晶槽との本質的な相違（ｄ、冷却が流体との熱 交換によるので１はなく、自然蒸発によって行なわれることである。操作の連続 性は、制御系のすべてのパラメーターの値を維持することによって得られる最終 生成物の均質性に好影響を与える。

する。糖液が再加熱されるという事実−このことが熱を系にもたらす−は、自然 的蒸発によるこの糖液の付加的結晶化をもたらす。

連続的真空混合プラントの操作条件次第で、結晶の成長係数は、１３０と１８０ の間である。本発明による結晶化方法は、パ低温結晶化方法″″と称することが できる：それは白下の再着色のすべての現象を解消させ、それによって、砂糖結 晶の再溶解を常に伴なう操作である洗滌段階において必要とされる水の量を減少 せしめる。

かくして、本発明による砂糖ンロソブの結晶化の１５ ための方法および装置は、いかなる技術を用いても到達されなかった水準まで抽 出を向上させることを可能にする。更に、それらは、連続操作のすべての利点： すなわち、規則的な操作−従って得られる生成物のよりすぐれた品質−プラント の大きさの減少、制御系およびオートメーションの単純化およびプラントの操業 費の極めて著しい改善を混合工程に付与する。

特表引０−５０００４１　（８） 第１図 第２図 １ 用砕調沓鮒失 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔｈニ　エトＩＴＥ：’ＬＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨ ＲＥＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴ工０ＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎ ｏ、　ＰＣＴ／’ＦＲ８３１００１９６（ＳＡ　５８０８１ＦＲ−Ａ−１５２８ ７３８Ｎｏｒｓｅ ＦＲ−Ａ−６２６５０Ｓ　、　ＮｏｎｅＦＲ−Ａ−６１１０９４ト１゜ｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　砂糖シロップを連続的または非連続的な濃縮にかけて白下を得、この白下を １つまたはそれ以上の段階の連続的真空混合にかけ、次いで当該の結晶化段階の 母液から結晶を、特に遠心分離によシ、分離することからなる砂糖シロップの結 晶化方法において、母液の少くとも一部を真空混合段階に再循環せしめることを 特徴とする上記砂糖シロップの結晶化方法。 ２　母液の再循環された部分が″貧糖液″′と呼ばれる部分であることを特徴と する請求の範囲１による砂糖シロップの結晶化方法。 ３、　母液の再循環された部分が上記再循環の前に再加熱されそして解乳化され ることを特徴とする請求の範囲１または２による砂糖シロップの結晶化方法。 ４　白下の真空下における連続的混合が数個の引続く段階からなることを特徴と する請求の範囲１による方法。 ５　白下の真空下における連続的混合が２段階からなることを特徴とする請求の 範囲４による方法。 ６　第１の混合段階が８２６ないし８８．０　ＭＰａの真空下に行なわれること を特徴とする請求の範囲５による方法。 ７　第２の混合段階が８８０ないし９６．０　ＭＰａの真空下に行なわれること を特徴とする請求の範囲５または６による方法。 ８、　白下の温度が８０℃の附近であることを特徴とする請求範囲１〜７のうち の一つによる方法。 ９、　結晶化したシロップの温度が真空混合の最終段階の出口において４０℃な いし５０℃であることを特徴とする請求の範囲８による方法。 １０、連続的または非連続的濃縮段階の出口と真空下の連続的混合の出口との間 において、取出された結晶の重量／送入された結晶の重量の比が１．３０ないし １．８０であることを特徴とする請求範囲１〜９のうちの一つによる方法。 １１、真空下の連続的混合の引続く２つの段階が単一のミキサーにおいて行なわ れることを特徴とする請求の範囲４による方法。 １２　真空下の連続的混合の各段階が別個のミキサーにおいて行なわれることを 特徴とする請求範囲４による方法。 見　白下の液面が各連続的真空ミキサーの直径の平面に本質的に維持されること を特徴とする請求範囲１〜１２のうちの一つによる方法。 １４、白下の流入手段（１６ａ、６１ａ）および流出手段（１６’ｂ、３１′ｂ ）および少くとも１個の減圧弁（３５）を有する直列に配置された１個またはそ れ以上の円筒形ミキサー（８，２８，２９）からなる、白下の混合装置において 、上記ミキサーが、結晶化した白下の遠心分離の際に得られる母液の流入手段（ １９，３２）を有することを特徴とする上記白下の混合装置。 １５　流人手段（１９，３２）が円筒の下部に位置する１本またはそれ以上の管 からなることを特徴とする請求範囲１４による混合装置。 １６　上記の管が円筒に接線状に達していることを特徴とする請求範囲１４また は１５による混合装置。 １７　各々のミキサーが２ないし１０個の管を含むことを特徴とする請求範囲１ ４〜１６のうちの一つによる混合装置。 １８　スタツコ−（１１）を支持している長手軸（１０）を備えた、気密の、熱 絶縁された、水平に置かれたケーシング（９）からナシ、そして出口区画（１２ ）から入口区画（１３）への白下の移動を許すオリフィス（１５）をその下部に 備えている密封壁（１４）によって２個の区画（１２）および（１３）に分けら れており、各々の区画は真空源（３７）への連絡を可能にする管（３５）を備え ている、水平に置かれた円筒形ミキサー（８）からなる請求範囲１４〜１７のう ちの一つによる白下の混合装置において、各々の区画（１２，１３）が結晶化さ れた白下の遠心分離の際に得られる貧糖、′ｅ、の導入のための１個またはそれ 以上の管（１９）を備えていることを特徴とする上記混合装置。 １９　各々゛の区画が３個の接線状の管（１９）’Ｑ備えていることを特徴とす る請求範囲１８による混合装置。 ２０　低馬力の内部運動装置、白下の流入および流出管（３１ａ、５１ｂ）およ び少くとも１個の減圧弁（３５）を備えた、直列に配置された２個の水平に置か れた円筒形ミキサー（２８，２９）力）しなる請求範囲１４〜１７のうちの一つ による混合装置において、各々のミキサーが、結晶化した白下の遠心分離の際に 得られる貧糖液の導入のための１個またはそれ以上の管（３２）を備えているこ とを特徴とする上記混合装置。 ２１６　白下の導入および流出のための区画が小さな断面を有しそして下部に位 置する白下の入口管２よび出口管を備えていることを特徴とする請求範囲１４に よる装置。