PL208331B1 - Method of producing large sugar crystals and apparatus therefor - Google Patents
Method of producing large sugar crystals and apparatus thereforInfo
- Publication number
- PL208331B1 PL208331B1 PL355007A PL35500702A PL208331B1 PL 208331 B1 PL208331 B1 PL 208331B1 PL 355007 A PL355007 A PL 355007A PL 35500702 A PL35500702 A PL 35500702A PL 208331 B1 PL208331 B1 PL 208331B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sugar
- solution
- crystals
- crystallization
- supersaturated
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012297 crystallization seed Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 235000019613 sensory perceptions of taste Nutrition 0.000 description 1
- 150000003445 sucroses Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 235000019605 sweet taste sensations Nutrition 0.000 description 1
- 230000035923 taste sensation Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
- C13B30/02—Crystallisation; Crystallising apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B25/00—Evaporators or boiling pans specially adapted for sugar juices; Evaporating or boiling sugar juices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
- C13B30/02—Crystallisation; Crystallising apparatus
- C13B30/026—Discontinuous processes or apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
- C13B30/04—Separating crystals from mother liquor
- C13B30/12—Recycling mother liquor or wash liquors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
- C13B30/04—Separating crystals from mother liquor
- C13B30/14—Dissolving or refining raw sugar
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Ujawniono sposób wytwarzania dużych kryształów cukru o wielkości powyżej 5 mm, zwłaszcza powyżej 8 mm, poprzez krystalizację z odparowaniem w zbiorniku krystalizacyjnym, przy czym między narastającymi kryształami cukru i przesyconym roztworem cukru wytwarza się ruch względny, który utrzymuje kryształy cukru w stanie zawieszenia, przy czym ruch względny wytwarza się bez udziału ruchomych mechanicznych części, przez doprowadzany z zewnątrz strumień roztworu cukru, zaś odparowanie z systemu odprowadzanej wody jest sterowane przez doprowadzenie ciepła do roztworu cukru, przy czym doprowadzenie ciepła jest tak sterowane, że roztwór cukru jest utrzymywany jako przesycony. Wynalazek obejmuje także urządzenie do stosowania tego sposobu.A method is disclosed for producing large sugar crystals with a size above 5 mm, especially above 8 mm, by evaporative crystallization in a crystallization tank, wherein a relative movement is created between the growing sugar crystals and the supersaturated sugar solution, which keeps the sugar crystals in a suspended state, wherein the relative motion is produced without the use of moving mechanical parts by an externally supplied stream of sugar solution, and evaporation from the discharge water system is controlled by applying heat to the sugar solution, the heat input being controlled such that the sugar solution is kept supersaturated. The invention also includes a device for applying this method.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dużych kryształów cukru o wielkości od powyżej 5 mm, a korzystnie powyżej 8 mm do 25 mm przez krystalizację z odparowaniem w zbiorniku krystalizacyjnym, w którym między narastającymi kryształami cukru i przesyconym roztworem cukru wytwarzany jest ruch względny, utrzymujący narastające kryształy cukru w stanie zawieszenia w roztworze.The present invention relates to a method of producing large sugar crystals with a size greater than 5 mm, and preferably greater than 8 mm to 25 mm by evaporative crystallization in a crystallization vessel, in which a relative motion is produced between growing sugar crystals and a supersaturated sugar solution, maintaining the growing sugar crystals. suspended in solution.
Cukier w postaci kryształów o wielkości od powyżej 5 mm do 25 mm, wytwarzany z czystego roztworu cukru o dużym stężeniu za pomocą specjalnego sposobu krystalizacji, nosi nazwę cukru kandyzowanego. Cukier kandyzowany bardzo wolno rozpuszcza się w wodzie osiągając odpowiednio wysoką koncentrację i związany z nią bardzo słodki smak.Sugar in the form of crystals from more than 5 mm to 25 mm, produced from a pure sugar solution in high concentration by a special method of crystallization, is called candied sugar. Candied sugar very slowly dissolves in water, achieving a sufficiently high concentration and a very sweet taste associated with it.
Znany sposób wytwarzania cukru kandyzowanego o wielkości kryształów powyżej 5 mm, a korzystnie powyżej 8 mm polega na krystalizacji włókien tworzących się z zarodków krystalizacyjnych w przesyconym roztworze cukru w wodzie, które powoli i równomiernie rozrastają się w postaci dużych kryształów. Pierwotne włókna pozostają jednak w kryształach cukru, co konsument odbiera w smaku jako rodzaj niejednorodnych wtrąceń .A known method of producing candied sugar with a crystal size greater than 5 mm, and preferably greater than 8 mm, consists in the crystallization of the fibers formed from the nucleating seeds in a supersaturated solution of sugar in water, which slowly and evenly grow into large crystals. The primary fibers, however, remain in the sugar crystals, which the consumer perceives as a kind of heterogeneous inclusions.
Z austriackiego opisu patentowego nr AT 35 841 znany jest od ponad 100 lat sposób kandyzowania cukru bez włókien.A method of candying sugar without fibers has been known for over 100 years from the Austrian patent specification No. AT 35 841.
Wiadomo, że przy krystalizacji cukru z przesyconego roztworu wodnego powstają w zależności od rodzaju i właściwości przyjętego sposobu krystalizacji mniej lub bardziej drobnoziarniste kryształy, które w odpowiednich warunkach tworzą aglomeraty złożone z kryształów o różnej wielkości. Kryształy te po rozdrobnieniu mają nieregularną postać, bowiem mogą to być zarówno kryształy jednoskośne, jak i sferoidalne, tworząc ostateczny produkt o różnej jakości i czystości.It is known that during the crystallization of sugar from a supersaturated aqueous solution, depending on the type and properties of the adopted crystallization method, more or less fine-grained crystals are formed, which under appropriate conditions form agglomerates composed of crystals of various sizes. These crystals after crushing have an irregular shape, because they can be both monoclinic and spheroidal, creating the final product of various quality and purity.
Z literatury patentowej lat 1896-1910 znany jest szereg różnych sposobów kandyzowania, czyli wytwarzania cukru o dużych kryształach. Podsumowanie informacji z tego okresu o wytwarzaniu cukru kandyzowanego zawarte jest w czasopiśmie: „Stowarzyszenie niemieckiego przemysłu cukrowniczego nr 62 z 1912 r. (strony od 1212 do 1228).From the patent literature of 1896-1910, a number of different methods of candying, i.e. the production of sugar with large crystals, are known. A summary of information from this period on the production of candied sugar is contained in the journal: "Association of the German Sugar Industry No. 62 of 1912 (pages 1212 to 1228).
Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 239 906 znany jest zbiornik do krystalizacji cukru, mający specjalną konstrukcję dna wyposażonego w mieszadło mechaniczne służące do przemieszczania przesyconego roztworu cukru z góry do dołu, z równoczesnym mieszaniem roztworu z utworzonymi kryształami oraz utrzymywanie go w ciągłym ruchu przy stosunkowo niewielkiej wartości tarcia o ścianki naczynia. Sposób ten stosowany jest do dnia dzisiejszego do wytwarzania kryształów cukru pozbawionych włókien, jednakże uniemożliwia on uzyskanie kryształów większych od 5 mm. Ponadto z uwagi na fakt, że właściwa powierzchnia kryształów cukru, czyli stosunek wielkoś ci powierzchni ścian kryształu do jego masy wzrasta proporcjonalnie do wielkości kryształów, przy czym wzrost ten utrudnia sterowanie procesem krystalizacji. Siłą napędową procesu krystalizacji jest pobór wody z roztworu cukru, powodujący jego przesycenie, jednakże pobór ten nie powinien być większy niż na to pozwala właściwa powierzchnia krystalizacji, która winna umożliwiać sterowanie szybkością, z jaką zachodzi krystalizacja. W przeciwnym razie powstają niepożądane zarodki kryształów, powodujące zarówno zmniejszenie wielkości tworzonych kryształów, jak i obniżenie ich jakości.DE 239 906 describes a sugar crystallization vessel having a special bottom structure equipped with a mechanical agitator for moving the supersaturated sugar solution from top to bottom, while mixing the solution with the formed crystals and keeping it in constant motion with relatively little friction values against vessel walls. This method is still used today for the production of fiber-free sugar crystals, however, it makes it impossible to obtain crystals larger than 5 mm. Moreover, due to the fact that the specific surface of sugar crystals, i.e. the ratio of the surface area of the crystal walls to its mass, increases in proportion to the size of the crystals, this increase makes the control of the crystallization process difficult. The driving force of the crystallization process is the uptake of water from the sugar solution, causing it to become supersaturated, however, the uptake should not be greater than the proper crystallization surface allows, which should allow for controlling the rate at which crystallization takes place. Otherwise, undesirable crystal nuclei are formed, resulting in both a reduction in the size of the crystals formed and in their quality.
Znany jest również sposób wytwarzania dużych kryształów zaproponowany przez Wulfa i Bocka, opisany w książce: „Technologia cukru M.H. Schaper, Hannover 1968 r., str. 491-492 i polegający na kołysaniu zaszczepiających kryształów cukru w długiej i płaskiej wannie. Jednakże w sposobie tym udaje się wykorzystać jedynie od 18% do 20% masy cukru wsadowego na odpowiednio duże kryształy.Also known is the method of producing large crystals proposed by Wulf and Bock, described in the book: "Sugar technology by M.H. Schaper, Hannover 1968, pp. 491-492 and involving the rocking of seed sugar crystals in a long and flat tub. However, this process only manages to use 18% to 20% of the weight of the feed sugar for sufficiently large crystals.
Z opisu patentowego nr DD 294 731 znany jest sposób wytwarzania dużych kryształów cukru pozbawionych włókien, który polega na doprowadzaniu do naczynia krystalizacyjnego regenerowanego w sposób ciągły przesyconego roztworu sacharozy, przy czym podczas procesu krystalizacji prowadzonego w stałej temperaturze dodaje się kryształy zaszczepiające w kierunku zgodnym lub przeciwnym do kierunku przepływającego strumienia cukru. Gdy w znajdującym się w ciągłym obiegu roztworze sacharozy tworzące się kryształy osiągną pożądaną wielkość, następuje ich sortowanie według wielkości. Jednakże w sposobie tym występuje stosunkowo duże obciążenie mechaniczne kryształów cukru i w wyniku uzyskuje się tylko stosunkowo niewielką ilość kryształów o pożądanej wielkości.DD 294 731 discloses a method for producing large fiber-free sugar crystals by feeding a continuously regenerated supersaturated sucrose solution into a crystallization vessel, while seed crystals are added in the direction of the constant or opposite direction during the constant-temperature crystallization process. in the direction of the flowing sugar stream. When the crystals that form in a continuously circulating solution reach the desired size, they are sorted according to size. However, this process results in a relatively high mechanical stress on the sugar crystals, and as a result only a relatively small amount of the desired crystal size is obtained.
Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 1 172 200 znany jest sposób wytwarzania konglomeratów kryształów cukru, jednakże konglomeraty te nie mają właściwości i smaku cukru kandyzowanego.DE 1 172 200 describes a method of producing sugar crystal conglomerates, however, these conglomerates do not have the properties and taste of candied sugar.
Badania, które doprowadziły do wynalazku wykazały, iż ciągły wzrost kryształów cukru w jego roztworze przesyconym można uzyskać przez doprowadzenie do zbiornika krystalizacyjnego od dołu strumienia przesyconego roztworu dosypując do niego od góry zarodki krystalizacyjne. PrędkośćThe research which led to the invention has shown that the continuous growth of sugar crystals in its supersaturated solution can be obtained by feeding a stream of supersaturated solution to the crystallization tank from the bottom by sprinkling crystallization seeds into it from above. Speed
PL 208 331 B1 strumienia roztworu winna być przy tym tak dobrana, aby wytworzone kryształy cukru były zawieszone pływając w roztworze, a dopiero po wzroście do żądanej wielkości opadały na dno zbiornika. By uzyskać te warunki prędkość skierowanego do góry strumienia przesyconego roztworu winna być tym większa, im większe utworzyły się kryształy w górnej części zbiornika.The solution stream should be selected in such a way that the sugar crystals produced are suspended by floating in the solution, and only after they have grown to the desired size, fall to the bottom of the tank. To obtain these conditions, the velocity of the upward stream of supersaturated solution should be higher the larger the crystals formed in the upper part of the tank.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania dużych kryształów cukru o wielkości od powyżej 5 mm, a korzystnie od powyżej 8 mm do 25 mm z zastosowaniem wyników tych badań, a więc przez proces krystalizacji w skierowanym do góry w zbiorniku krystalizacyjnym strumieniu przesyconego roztworu cukru, z utrzymaniem ruchu względnego między rosnącymi kryształami cukru a otaczającym je przesyconym roztworem i utrzymaniu w nim tych narastających kryształów w stanie zawieszenia.The object of the invention is to provide a method for producing large sugar crystals with a size of greater than 5 mm, and preferably greater than 8 mm to 25 mm, using the results of these tests, i.e. by a crystallization process in a stream of supersaturated sugar solution directed upwards in a crystallization vessel, while maintaining the relative movement between the growing sugar crystals and the supersaturated solution surrounding them, and keeping the growing sugar crystals suspended therein.
Cel ten zrealizowano w sposobie wytwarzania dużych kryształów cukru według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że wymieniony ruch względny jest wytwarzany w zbiorniku do krystalizacji bez udziału ruchomych części mechanicznych przez skierowany do góry strumień roztworu cukru, z równoczesnym doprowadzeniem do roztworu takiej iloś ci ciepła służącego do odparowania wody, aby pozostający w zbiorniku roztwór cukru był utrzymywany w stanie przesyconym.This object is achieved in the method for producing large sugar crystals according to the invention, which is characterized in that said relative motion is produced in a crystallization vessel without moving mechanical parts by an upward stream of a sugar solution, while at the same time supplying the solution with such an amount of heat to serve the purpose. to evaporate the water, so that the sugar solution remaining in the tank is kept supersaturated.
Nowo tworzące się w przesyconym roztworze cukru drobne kryształy usuwa się z roztworu w górnej części zbiornika krystalizującego przez przelewanie go do odbieralnika mającego większą średnicę od średnicy zbiornika krystalizacyjnego, a ponadto korzystnie wyposażonego w elementy zmniejszające prędkość przelewanego strumienia roztworu.The newly formed fine crystals in the supersaturated sugar solution are removed from the solution in the upper part of the crystallization vessel by pouring it into a receptacle having a larger diameter than the diameter of the crystallization vessel, and further preferably equipped with means to reduce the speed of the overflow stream of solution.
Doprowadzonemu od dołu do zbiornika krystalizacyjnego strumieniowi roztworu cukru korzystnie nadaje się tym większą prędkość, im większa ma być wielkość tworzących się kryształów cukru.The sugar solution stream supplied from below to the crystallization vessel is preferably given a higher velocity the greater the size of the sugar crystals to be formed.
Do odparowania wody ze zbiornika krystalizacyjnego korzystnie stosuje się podciśnienie.A vacuum is preferably used to evaporate the water from the crystallization vessel.
Badania eksploatacyjne sposobu wytwarzania dużych kryształów cukru według wynalazku wykazały, że uzyskane tym sposobem kryształy cukru o wielkości od 5 mm do 25 mm, lecz korzystnie powyżej 8 mm, mają wszelkie właściwości cukru kandyzowanego, charakteryzują się dobrym znakiem i dużą czystoś cią, nie wykazując przy tym wrażeń smakowych włókien krystalicznych.Operational tests of the method for producing large sugar crystals according to the invention have shown that the resulting sugar crystals with a size of 5 mm to 25 mm, but preferably greater than 8 mm, have all the characteristics of candied sugar, good character and high purity, showing no evidence of including the taste sensations of the crystalline fibers.
Istota sposobu wytwarzania dużych kryształów cukru według wynalazku polega na tym, że ruch względny tworzonych kryształów w przesyconym roztworze cukru uzyskuje się bez pomocy ruchomych części mechanicznych, ale przez skierowany do góry strumień przesyconego roztworu cukru, wewnątrz którego narastające kryształy pozostają w zawieszeniu. W celu intensyfikacji procesu krystalizacji celowe jest równoczesne zastosowanie odparowywania pod obniżonym ciśnieniem w celu odprowadzenia części wody i przesycenie roztworu. Odparowanie wody jest sterowane przez odpowiedni dopływ ciepła do roztworu cukru tak, aby utrzymywane było jego przesycenie.The essence of the method for producing large sugar crystals according to the invention is that the relative motion of the formed crystals in the supersaturated sugar solution is achieved without the aid of moving mechanical parts, but by an upward stream of supersaturated sugar solution, inside which the growing crystals remain suspended. In order to intensify the crystallization process, it is advisable to simultaneously use evaporation under reduced pressure to remove some of the water and to supersaturate the solution. Water evaporation is controlled by a suitable heat input to the sugar solution so as to maintain its supersaturation.
W górnej części zbiornika krystalizującego tworzy, w wyniku dostarczania zarodników krystalizacji, duża ilość drobnych kryształów cukru. Aby te nowo utworzone drobne kryształy nie zakłócały dalszego wzrostu utworzonych w niższej części zbiornika dużych kryształów, należy je usunąć z roztworu. W tym celu może być zastosowany jeden ze znanych sposobów usuwania drobnych kryształów, na przykład przez:Due to the supply of crystallization spores, a large amount of fine sugar crystals is formed in the upper part of the crystallization tank. In order that these newly formed fine crystals do not interfere with the further growth of the large crystals formed in the lower part of the reservoir, they must be removed from the solution. For this purpose, one of the known methods of removing fine crystals may be used, for example by:
- filtrowanie roztworu odprowadzanego z górnej części zbiornika krystalizacyjnego,- filtering the solution drained from the upper part of the crystallization tank,
- ogrzanie przesyconego roztworu zawierają cego drobne kryształ y odprowadzanego z górnej części zbiornika i przeprowadzanie go w stan nienasycony, wskutek czego kryształy te zostają ponownie rozpuszczone, a nienasycony roztwór po jego ochłodzeniu ponownie doprowadzany jest do wlotu strumienia przesyconego roztworu w dolnej części zbiornika krystalizacyjnego.- heating the supersaturated solution containing fine crystals discharged from the upper part of the vessel and rendering it unsaturated, whereby these crystals are redissolved and the unsaturated solution, after cooling, is again fed to the supersaturated solution stream in the bottom of the crystallization vessel.
W sposobie według wynalazku zastosowano korzystnie inną metodę usuwania drobnych kryształów z przesyconego roztworu cukru. Metoda ta polega na przelewaniu roztworu przez górne obrzeże zbiornika krystalizacyjnego do otaczającego go odbieralnika o większej średnicy od średnicy zbiornika krystalizacyjnego. W odbieralniku tym są korzystnie zainstalowane elementy hamujące ruch przelewającego się roztworu, przy czym w wyniku nagłego obniżenia prędkości przepływu roztworu przelewającego się do zbiornika o większej średnicy oraz dodatkowego hamowania ruchu przez te elementy, drobne kryształy cukru ponownie rozpuszczają się tworząc roztwór przesycony. Odbieralnik jest połączony przewodem z dolnym wlotem zbiornika krystalizacyjnego, wskutek czego roztwór ten sprężony przez pompę wpływa do zbiornika w postaci skierowanego do góry strumienia.Another method of removing fine crystals from the supersaturated sugar solution is preferably used in the process of the invention. This method consists in pouring the solution through the upper rim of the crystallization vessel into a surrounding receiving vessel with a larger diameter than the diameter of the crystallization vessel. The receptacle is preferably equipped with elements that inhibit the movement of the overflowing solution, and as a result of the sudden reduction in the flow velocity of the solution overflowing to the larger diameter reservoir and additional inhibition of the movement by these elements, fine sugar crystals dissolve again to form a supersaturated solution. The receiver is connected by a conduit to the lower inlet of the crystallization vessel, whereby the solution, pressurized by the pump, flows into the vessel as an upward stream.
W celu utrzymania narastających kryształów w strumieniu przesyconego roztworu w zawieszeniu niezbędne jest zwiększanie prędkości przepływu skierowanego do góry strumienia proporcjonalnie do wzrostu tych kryształów. W tym celu jest niezbędne sterowanie prędkością przepływu strumieniaIn order to keep the growing crystals in suspension in the supersaturated solution stream, it is necessary to increase the flow rate of the upward stream in proportion to the growth of the crystals. For this, it is necessary to control the flow rate of the stream
PL 208 331 B1 w czasie procesu krystalizacji tak, aby rosnącym coraz większym kryształ om odpowiadał a odpowiednio większa prędkość przepływu.During the crystallization process, the flow rate corresponds to a correspondingly greater flow rate for the larger and larger crystals.
Aby przesycenie roztworu cukru w zbiorniku krystalizacyjnym, stanowiące siłę napędową krystalizacji, utrzymane było na odpowiednim poziomie, z roztworu musi być w sposób ciągły wydalana woda. W sposobie według wynalazku wydalanie wody z roztworu odbywa się przez odparowywanie pod zmniejszonym ciśnieniem, przy czym ilość doprowadzonego ciepła, niezbędnego dla odparowania, jest uzupełniana przez odpowiednie ogrzewanie roztworu cukru, a ponadto jest uzupełniana pewną, choć niewielką ilością ciepła wyzwalającego się w procesie krystalizacji.In order for the supersaturation of the sugar solution in the crystallization vessel to be maintained at an appropriate level, water must be continuously expelled from the solution. In the process according to the invention, the removal of water from the solution is effected by evaporation under reduced pressure, the amount of heat introduced necessary for evaporation being supplemented by suitable heating of the sugar solution and further supplemented with some, albeit small, heat released in the crystallization process.
Sterowanie prędkością strumienia przesyconego roztworu oraz ilością doprowadzanego do niego ciepła w celu odparowania nadmiaru wody jest zależne od właściwości fizykochemicznych roztworu cukru oraz od rodzaju zastosowanego zbiornika krystalizacyjnego. Parametry te muszą więc być ustalane doświadczalnie w zależności od tych czynników, a jedyną regułą sterowania jest pozostawanie tworzących się kryształów cukru w stanie zawieszenia w górnej i środkowej części zbiornika krystalizacyjnego. Po uzyskaniu żądanej wielkości kryształów (nawet do 25 mm) prędkości przepływu strumienia dalej nie zwiększa się, wskutek czego duże kryształy opadają na sitowe dno zbiornika krystalizacyjnego, skąd są usuwane przez zespół odbiorczy.Controlling the speed of the supersaturated solution stream and the amount of heat supplied to it in order to evaporate excess water depends on the physicochemical properties of the sugar solution and the type of crystallization vessel used. These parameters must therefore be determined experimentally depending on these factors, and the only control rule is that the sugar crystals formed remain suspended in the upper and middle part of the crystallization vessel. After obtaining the desired crystal size (even up to 25 mm), the flow velocity of the stream does not increase further, as a result of which large crystals fall to the sieve bottom of the crystallization vessel, from where they are removed by the collection unit.
Urządzenie do wytwarzania dużych kryształów cukru sposobem według wynalazku stanowi pionowy zbiornik krystalizacyjny, korzystnie ze stożkowym dnem, zaopatrzonym u dołu we wlot do prowadzenia przesyconego roztworu cukru. Roztwór ten jest wpompowywany do zbiornika za pomocą pompy tworząc wewnątrz zbiornika unoszący się pionowo w górę strumień.The device for producing large sugar crystals by the method according to the invention is a vertical crystallization vessel, preferably with a conical bottom provided at the bottom with an inlet for feeding the supersaturated sugar solution. This solution is pumped into the reservoir by a pump, creating a vertically rising stream inside the reservoir.
Nad wlotem przesyconego roztworu znajduje się korzystnie podgrzewane dno sitowe, na które opadają utworzone w górnej i środkowej części zbiornika krystalizacyjnego duże kryształy cukru. Powyżej dna sitowego znajduje się otwór wraz z zespołem do odprowadzania wytworzonych dużych kryształów.Above the inlet of the supersaturated solution, there is preferably a heated tube bottom onto which the large sugar crystals formed in the upper and central part of the crystallization vessel fall. Above the tube sheet there is a hole with a unit for discharging the produced large crystals.
Wokół górnego obrzeża zbiornika krystalizacyjnego znajduje się otaczający je odbieralnik, przy czym nadmiar przesyconego roztworu wraz z utworzonymi w nim drobnymi kryształami cukru przelewa się przez obrzeże zbiornika krystalizacyjnego i wpływa do odbieralnika. Nagłe zmniejszenie prędkości strumienia przy przelewaniu oraz dodatkowe elementy hamujące wbudowane do odbieralnika powodują ponowne rozpuszczenie drobnych kryształów w przesyconym roztworze. Wbudowane w odbieralnik elementy hamujące przepływ powodują sedymentację drobnych, nierozpuszczonych w roztworze ziaren cukru, które gromadzą się na dnie odbieralnika, nie zakłócając procesu narastania dużych kryształów cukru. Odbieralnik urządzenia według wynalazku jest połączony przewodem, za pośrednictwem pompy, z wlotem przesyconego roztworu w dolnej części zbiornika krystalizacyjnego. Ponadto w górnej części odbieralnika znajduje się przewód odprowadzający parę wodną oraz otwór do doprowadzania zaszczepiających kryształów cukru. Ciepło niezbędne dla odparowania nadmiaru wody, w celu utrzymania roztworu w stanie przesyconym, doprowadzane jest bezpośrednio do tego roztworu. Zespół sterujący urządzenia według wynalazku winien umożliwiać pomiar i regulację temperatury przesyconego roztworu, ilości doprowadzanego do niego ciepła oraz prędkości przepływu strumienia roztworu cukru w zbiorniku krystalizacyjnym, a także ciśnienia nad powierzchnią roztworu, przy czym zakresy wartości poszczególnych parametrów: temperatury, ciśnienia i ilości ciepła nie różnią się od zakresu tych wartości stosowanych w dotychczasowych procesach krystalizacji cukru, a ich dokładna wartość jest określana doświadczalnie w zależności od właściwości surowca oraz rodzaju zbiornika krystalizacyjnego. Natomiast szybkość przepływu strumienia roztworu w tym zbiorniku określana jest doświadczalnie, przyjmując zasadę zawieszenia albo pływania tworzących się kryształów, ewentualnie ich bardzo powolnego spływania na sito denne w przeciwprądzie do wznoszącego się do góry strumienia przesyconego roztworu cukru.Around the top rim of the crystallization vessel is a surrounding receptacle, the excess supersaturated solution along with the fine sugar crystals formed therein overflowing over the rim of the crystallization vessel and flowing into the receptacle. The sudden reduction in flow velocity in the overflow and the additional braking elements built into the receiver cause the fine crystals to redissolve in the supersaturated solution. The flow-inhibiting elements built into the receiver cause sedimentation of small, undissolved sugar grains, which accumulate at the bottom of the receiver, without disturbing the process of growing large sugar crystals. The receptacle of the device according to the invention is connected by a conduit, via a pump, to the supersaturated solution inlet at the bottom of the crystallization vessel. In addition, there is a steam discharge conduit in the top of the receptacle and an opening for supplying seed sugar crystals. The heat necessary for the excess water to evaporate in order to keep the solution supersaturated is applied directly to the solution. The control unit of the device according to the invention should enable the measurement and regulation of the temperature of the supersaturated solution, the amount of heat supplied to it and the flow velocity of the sugar solution stream in the crystallization vessel, as well as the pressure above the surface of the solution, while the ranges of the individual parameters: temperature, pressure and heat quantity should not differ from the range of these values used in the hitherto crystallization processes of sugar, and their exact value is determined experimentally depending on the properties of the raw material and the type of crystallization vessel. On the other hand, the flow rate of the solution stream in this tank is determined experimentally, assuming the principle of suspending or floating of the crystals that are formed, or of their very slow flow to the bottom sieve, countercurrently to the upwardly rising stream of supersaturated sugar solution.
Wynalazek umożliwia uzyskanie z wysoką wydajnością kryształów cukru o wielkości od 5 mm do 25 mm, przy czym przetworzeniu na te kryształy podlega cała użyta w procesie masa przesyconego roztworu.The invention makes it possible to obtain sugar crystals with a size of 5 mm to 25 mm in high yield, with the entire mass of supersaturated solution used in the process being processed into these crystals.
P r z y k ł a dP r z k ł a d
Do zbiornika krystalizacyjnego o pojemności 22 m3, zaopatrzonego w swej dolnej części w podgrzewane dno sitowe, doprowadzany jest od dołu przesycony roztwór cukru, odparowywany w przelewie odbieralnika o większej średnicy od średnicy zbiornika krystalizacyjnego.To a crystallization vessel with a capacity of 22 m 3, equipped in its lower part with heated bottom sieve, is fed from the bottom of the supersaturated sugar solution is vaporized in the transfer receptacle of greater diameter than the diameter of the crystallization vessel.
Z odbieralnika roztwór cukru odprowadzany jest za pomocą przewodu wyposaż onego w pompę z powrotem do dolnej części zbiornika krystalizacyjnego. Równocześnie przez otwór w górnej części odbieralnika doprowadzane są kryształy zaszczepiające (o średnicy około 10 mm). Rosnące dużeFrom the receiver, the sugar solution is discharged via a tube equipped with a pump back to the bottom of the crystallization tank. At the same time, seed crystals (approximately 10 mm in diameter) are fed through the opening in the top of the receiver. Growing big
PL 208 331 B1 kryształy o średnicy około 15 mm odprowadzane są przez usytuowany nad dnem sitowym otwór spustowy zbiornika krystalizacyjnego. Temperatura roztworu cukru w zbiorniku wynosi około 70°C, a jego natężenie przepływu około 110 m3/h. Ilość ciepła doprowadzanego do zbiornika wynosi 15 kJ/h, a cał kowity czas trwania procesu 100 h. Po zakoń czeniu procesu zbiornik krystalizacyjny ulega przepłukaniu czystą wodą, po czym ponownie napełnia go się roztworem cukru, rozpoczynając kolejny proces wytwarzania dużych kryształów.Crystals approximately 15 mm in diameter are discharged through the drain opening of the crystallization vessel located above the tube sheet. The temperature of the sugar solution in the tank is about 70 ° C and its flow rate of about 110 m 3 / h. The amount of heat supplied to the tank is 15 kJ / h, and the total duration of the process is 100 h. After the end of the process, the crystallization tank is rinsed with clean water and then refilled with a sugar solution, starting another process for producing large crystals.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001135079 DE10135079C2 (en) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Process for the batchwise production of sugar crystals without threads and device for carrying them out |
| DE10142027 | 2001-08-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL355007A1 PL355007A1 (en) | 2003-01-27 |
| PL208331B1 true PL208331B1 (en) | 2011-04-29 |
Family
ID=26009730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL355007A PL208331B1 (en) | 2001-07-19 | 2002-07-11 | Method of producing large sugar crystals and apparatus therefor |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1279745B1 (en) |
| AT (1) | ATE471992T1 (en) |
| DE (1) | DE50214497D1 (en) |
| DK (1) | DK1279745T3 (en) |
| ES (1) | ES2347530T3 (en) |
| HU (1) | HUP0202375A3 (en) |
| PL (1) | PL208331B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007020671A1 (en) * | 2007-05-01 | 2008-11-06 | Justus-Liebig-Universität Giessen | Growth of inorganic, organic, bioorganic or biological object e.g. tissue or embryos from saturated/supersaturated nutrient solution, comprises flowing growth object in flow direction of the solution and then regulating the flow direction |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR838690A (en) * | 1937-11-25 | 1939-03-13 | Quint & Flamant Reunis Ets | Process for the crystallization of sweet liquors or others |
| DE1172200B (en) * | 1963-02-28 | 1964-06-11 | Tintelnot Geb | Process and device for the production of rock candy in the form of crystal conglomerates |
| CH447980A (en) * | 1964-06-05 | 1967-11-30 | Soc D Raffineries De Sucre De | Apparatus for the regulation of sucrose crystallization |
| US4004886A (en) * | 1969-12-12 | 1977-01-25 | Stamicarbon B.V. | Two stage continuous process and apparatus for crystallization |
| DE3420001A1 (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-05 | Pfeifer & Langen, 5000 Köln | METHOD FOR REGULATING THE VACUUM COOKING PROCESS FOR PRODUCING CRYSTALLINE SUGAR |
| DD294731A5 (en) * | 1990-05-25 | 1991-10-10 | Institut Fuer Forschung Und Rationalisierung Der Zuckerindustrie,De | METHOD FOR PRODUCING THINNESS KANDIS |
| FR2669510B1 (en) * | 1990-11-22 | 1993-01-22 | Fcb | DISCONTINUOUS PROCESS FOR CRYSTALIZING A SYRUP AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD. |
-
2002
- 2002-07-06 DK DK02015121.3T patent/DK1279745T3/en active
- 2002-07-06 AT AT02015121T patent/ATE471992T1/en active
- 2002-07-06 DE DE50214497T patent/DE50214497D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-06 ES ES02015121T patent/ES2347530T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-06 EP EP02015121A patent/EP1279745B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-11 PL PL355007A patent/PL208331B1/en unknown
- 2002-07-18 HU HU0202375A patent/HUP0202375A3/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1279745B1 (en) | 2010-06-23 |
| HU0202375D0 (en) | 2002-10-28 |
| HUP0202375A2 (en) | 2003-08-28 |
| ATE471992T1 (en) | 2010-07-15 |
| PL355007A1 (en) | 2003-01-27 |
| DK1279745T3 (en) | 2010-10-18 |
| EP1279745A1 (en) | 2003-01-29 |
| ES2347530T3 (en) | 2010-11-02 |
| HUP0202375A3 (en) | 2003-09-29 |
| DE50214497D1 (en) | 2010-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2325679A (en) | Stabilization of liquids | |
| EP0703190B1 (en) | Process for the production of persalt particles | |
| WO1993019826A1 (en) | Process for crystallization in a draft tube baffle crystallizer | |
| EA015963B1 (en) | Process for continuous production of large crystal products | |
| US20060128953A1 (en) | Crystal refining technologies by controlled crystallization | |
| US2827366A (en) | Crystallization apparatus | |
| DE69920558T2 (en) | Crystallization process and device | |
| AU742221B2 (en) | Continuous crystallization system with controlled nucleation for milk fat fractionation | |
| US3121627A (en) | Method of purifying water by freezing | |
| US2853363A (en) | Manufacture of potassium silicofluoride | |
| PL208331B1 (en) | Method of producing large sugar crystals and apparatus therefor | |
| KR880001481B1 (en) | Process for the continous crystallization of alpha mond hydrate dextrose utilizing high agitation | |
| JPS5829249B2 (en) | Method for producing aluminum hydroxide | |
| US3385674A (en) | Lateral flow rock salt dissolver and method | |
| JPH10509127A (en) | Crystallizer and crystallization method | |
| CA1204438A (en) | Process for the production of crystalline sugar, particularly seed crystals for subsequent use in sugar boiling solutions | |
| US1892760A (en) | Apparatus for obtaining sodium chloride | |
| Atwood et al. | Continuous sugar crystallization: a chemical engineer’s viewpoint | |
| US3459509A (en) | Continuous crystallization apparatus for even grains | |
| RU2150507C1 (en) | Method of boiling down fillmass | |
| GB2200856A (en) | Process and device for the continuous crystallization of medium and low purity massecuites in a sugar refinery | |
| JPH0580409B2 (en) | ||
| US4162927A (en) | Apparatus for crystallizing sugar solution and mother liquors continuously by evaporation | |
| US3664927A (en) | Apparatus for continuous hydrolysis of raffinose | |
| JPS6082Y2 (en) | crystallizer |