SK50852005A3 - Systém na výrobu cukru - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Všeobecne je opísaný systém na výrobu cukru z tekutín obsahujúcich sacharózu získaných z rastlinného materiálu. Uvedené špecificky, je opísané zariadenie pre výrobu cukru upravujúce tekutiny pre tento spôsob výroby cukru, ktoré mení vlastnosti tekutín pre spôsob výroby cukru, a ďalej sú opísané kroky pri spôsobe výroby cukru, ktoré používajú tekutinu majúcu zmenené vlastnosti, pre spôsob výroby cukru.

PCT patentová prihláška nárokuje právo z US predbežnej patentovej prihlášky č. 60/457 516, podanej 24. marca 2003, ktorá sa tu začleňuje ako odkaz.

Doterajší stav techniky

Sacharóza, C12H22O11, disacharid, je kondenzovaná molekula, ktorá viaže jeden glukózový monosacharid a jeden fruktózový monosacharid. Sacharóza sa vyskytuje v prírode v rade druhov ovocia a zeleniny z ríše rastlín, ako je cukrová trstina, cukrová repa, cirok zrnový, cukrová palma alebo cukrový javor. Množstvo cukru vyrábaného z rastlín môže byť závislé okrem iných okolností od genetického kmeňa, pôdy alebo fertilizačných faktorov, podmienok počasia v priebehu rastu, dopadu rastlinných chorôb, stupňa zrelosti alebo ošetrovania počas zberu a spracovania.

Sacharóza sa môže koncentrovať v určitých častiach rastliny, ako je koreň cukrovej repy alebo stonky rastlín cukrovej trstiny. Celá rastlina alebo jej časti, kde je sacharóza koncentrovaná, sa môžu zberať a rastlinný materiál sa môže spracovávať na získanie tekutiny na výrobu cukru, ktorá obsahuje určité množstvo sacharózy. Pozri napríklad Sugar Technology, Beet and Čane Sugar Manufacture” od P.W. van der Poel a kol. (1998); Beet-Sugar Technology”, vyd. R.A.McGinnis, 3. vyd. (1982); alebo ”Cane Sugar Handbook: A Manual for

PP 5085-2005

357/Β-'ώ.04 2006

Čane Sugar Manufacturers and Their Chemists” od James C.P. Chen, Chung Chi Chou, 12. vyd. (1993); a US patenty č. 6 051 075; 5 928 42; 5 480 490; z ktorých každý sa tu začleňuje ako o odkaz.

Teraz sa uvádza odkaz na obr. 1, ako neobmedzujúci príklad, kde sa cukrová repa 1_ môže narezať na tenké plátky nazvané sladké rezky 2. Sladké rezky 2 sa potom môžu zaviesť do miesiča 3 sladkých rezkov, ktorým prechádza prúd tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru. Sladké rezky 2 sa zavádzajú do miesiča 3 sladkých rezkov v protiprúde k prúdu tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru v miesiči 3 sladkých rezkov. Ako sa sladké rezky 2 dopravujú do miesiča 3 sladkých rezkov, časť sacharózy zo sladkých rezkov 2 sa dopraví do prúdu 3 tekutiny pre spôsob výroby cukru. Sladké rezky 2 a časť tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru sa môže prevádzať do vstupu suspenzie sladkých rezkov na prvom konci difúzera 6, zatiaľ čo tekutina 7 z difúzera vstupuje vstupom 8 difúznej tekutiny na druhom konci 8 difúzera. Sladké rezky 2 sa dopravujú do difúzera 7 v protiprúde k prúdu difúznej tekutiny 8. Protiprúdnou difúziou sladkých rezkov 2 z cukrovej repy sa môže preniesť až asi 98 % sacharózy spoločne z rôznymi inými materiálmi zo sladkých rezkov 2. Sladké rezky sa dopravujú z difuzéra 6 výstupom 9 suspenzie sladkých rezkov do rezkolisu 10, v ktorom sa tekutina vylisuje zo sladkých rezkov 2. Vylisovaná tekutina zo sladkých rezkov 2, často označovaná ako rezkolisová voda” 11, môže mať hodnotu pH asi 5 a vracia sa do difúzera 6 na vstupe 9 rezkolisovej vody na druhom konci difúzera 6 na kombinovanie s difúznou tekutinou 7. Prúd tekutiny 4 zo spôsobu spracovania cukru z difúzera 6 (často označované ako difúzna šťava”) vracia kombinovanú difúznu tekutinu 7, tekutinu 11 z rezkolisu a ďalšiu tekutinu alebo tekutiny, ktoré sa potom môžu zavádzať do difúzera 6 až miesiča 3 sladkých rezkov. Prietok tekutiny 4 zo spôsobu výroby cukru z difúzera 6 sa môže rozdeliť do dvoch alebo viacerých prúdov a iné tekutiny sa môžu kombinovať s prúdom tekutiny 4 pre výrobu cukru, ako sa vracia do miesiča sladkých rezkov Prúd tekutiny 4 zo spôsobu výroby cukru vstupujúci do miesiča 3 sladkých rezkov sa pohybuje miesičom 3 sladkých rezkov v protismere k sladkým rezkom 2. Tekutina 4 zo spôsobu výroby cukru dopravovaná z miesiča 3 sladkých rezkov sa často označuje ako difúzna

357Ό šťava.

Existuje rad alternatívnych metód na dopravovanie tekutín obsahujúcich cukor z rastlinného materiálu. Ako druhý príklad nespôsobujúci obmedzenie (nie je znázornené na obrázku) sa uvádza difúzny spôsob používajúci cukrovú trstinu za využitia pohyblivého lôžka z jemne upravených kúskov cukrovej trstiny, ktoré sa vedú postrekom difúznej tekutiny, aby sa dopravila sacharóza (spoločne s rôznymi inými materiálmi) z rastlinného materiálu do difúznej tekutiny.

Ako tretí príklad nespôsobujúci obmedzenie sa uvádza mletie cukrovej trstiny, kedy prechádzajú stonky cukrovej trstiny valcami na vylisovanie cukrovej šťavy z trstiny ako z rastlinného materiálu. Tento spôsob sa môže niekoľkokrát opakovať v rade mlynov na zaistenie, aby sa v podstate odstránila všetka cukrová šťava z trstiny.

Bez ohľadu na spôsob alebo metódu použitú na dopravu sacharózy z rastlinného materiálu, výsledná tekutina 4 pre spôsob výroby cukru obsahuje sacharózu, necukorné substancie a vodu. Medzi necukorné substancie sa môžu zahrnúť substancie získané všetkými spôsobmi z rastlín a substancie získané inak ako z rastlín, ktoré zahrňujú, bez toho aby bolí na ne obmedzené, nerozpustné materiály, ako sú vlákna rastlín, čiastočky pôdy, častice z kovov alebo iné úlomky, a rozpustné materiály, ako sú hnojivá, sacharóza, sacharidy iné ako sacharóza, organické a anorganické látky odlišné od cukrov, organické kyseliny (ako je kyselina octová, kyselina L-mlieóna alebo kyselina D-mliečna), rozpustené plyny (ako je oxid uhličitý, oxid siričitý a molekulárny kyslík), proteíny, anorganické kyseliny, fosfáty, kovové ióny (napríklad ióny železa, hliníka alebo horčíka) alebo pektíny, farebné materiály, saponíny, vosky, tuky alebo gumy, pokiaľ ide o každú z ich spojených alebo viazaných častí, alebo ich deriváty.

Teraz sa vzhľadom na obr. 2 uvádza, že postupné privádzanie bázy 13 k tekutine 4 pre spôsob výroby cukru zvyšuje hodnotu pH z rozmedzia od asi 5,5 do asi 6,5 až na rozmedzie od asi 11,5 do asi 11,8. Zvýšenie hodnoty pH umožňuje určitým necukorným substanciám obsiahnutým v tekutine 4 pre

357ÍB spôsob výroby cukru dosiahnuť ich príslušné izoelektrické body. Tento krok, ktorý je často označovaný ako predbežné čerenie vápnom’’, sa môže uskutočňovať vo viacbunkovom zariadení 14 na predbežné černie vápnom. Termín predbežné čerenie vápnom” nie obmedzený na krok pridávania bázy k tekutine 4 zo spôsobu výroby cukru obsahujúcej sacharózu jedine k tým systémom, ktoré sa vzťahujú k pridávaniu bázy ako k predbežnému čereniu vápnom. Malo by sa skôr vziať do úvahy, že v rôznych systémoch spôsobu pre rôzne obvyklé šťavy môže byť žiaduce najskôr použiť bázu na zvýšenie hodnoty pH tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru pred nasledujúcimi krokmi čerenia alebo čistenia. Nasledujúce kroky čerenia alebo čistenia môžu zahŕňať krok filtrácie, ako je opísaný v US patentoch č. 4 432 806, 5 759 283 alebo podobne, krok iónovej výmeny, ako je opísaný v GB patente č. 1 043 102 alebo US patentoch ó. 3 618 589, 3 785 863, 4 140 541 alebo 4 331 483, 5 466 294 alebo podobne, krok chromatografického spracovania, ako je opísaný v US patentoch č. 5 466 294, 4 312 678, 2 985 589, 4 182 633, 4 412 866 alebo 5 102 553 a podobne, krok ultrafiltrácie, ako je opísaný v US patente č. 4 432 806 alebo podobne, separáciu fáz, ako je opísaná v US patente č. 6 051 075 alebo systém spôsobu, kedy sa pridávajú aktívne materiály do konečnej saturačnej nádoby, ako je opísané v US patente č. 4 045 242, z ktorých každý ako alternatíva k obvyklým krokom spôsob výroby cukru z hlavného čerenia vápnom a saturácie” je tu zahrnutý ako odkaz.

Výraz báza” zahrňuje použitie akéhokoľvek materiálu schopného zvyšovať hodnotu pH šťavy alebo tekutín 4 pre spôsob výroby cukru, vrátane použitia vápna alebo zvyšku zo spôsobov, ktoré používajú, vápno ako sú kaly 13 obsahujúce uhličitan vápenatý získané po čerení vápnom za horúca alebo po saturácii, na ktoré však nie sú obmedzené. Použitie termínu čerenie obvykle zahŕňa zvláštne použitie páleného vápna alebo oxidov vápnika vzniknutých zahrievaním vápnika (obvykle vo forme vápenca) v kyslíku za vzniku oxidu vápenatého 15. Vápenné mlieko je výhodné v mnohých systémoch spôsobu používajúcich šťavu a pozostáva zo suspenzie hydroxidu vápenatého (Ca(OH)₂) vo vode, ktorá je produkovaná v hasidle vápna 16 podľa uvedenej reakcie:

357/B

CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15,5 cal

Termín ”izoelektňcký bod” sa týka hodnoty pH, pri ktorej rozpustené alebo koloidné materiály, ako proteíny, v tekutine 4 pre spôsob výroby cukru majú nulový elektrický potenciál. Pokiaľ takéto rozpustené alebo koloidné materiály dosiahnu svoje určené izoelektrické body, môžu vytvoriť väčší počet tuhých častíc, flokulantov alebo vločiek v tekutine 4 pre spôsob výroby cukru.

Flokulácia sa môže ďalej zlepšiť pridaním materiálov obsahujúcich uhličitan vápenatý ku šťave, ktorá funkčne tvorí jadro alebo substrát, s ktorým sú spojené tuhé častice alebo flokulanty. Tento spôsob zväčšuje veľkosť, hmotnosť alebo hustotu častíc, čo uľahčuje filtráciu alebo usadzovanie takýchto tuhých častíc alebo materiálov a ich odstránenie zo šťavy

Obvykle sa v spôsobe výroby cukru ďalej čisti tekutina 4 pre tento spôsob, vrátane odstránenia zvyškového vápna, nadbytku uhličitanu vápenatého, pevných častíc, flokulantu alebo vločiek, na stabilizáciu vločiek alebo častíc vytvorených v kroku predbežného čerenia vápnom. Hlavný krok vápnenia za studená (nie je znázornené na obr. 2) môže zahrňovať pridanie ďalších asi o 0,3 až 0,7 % vápna, vztiahnuté na hmotnosť tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru (alebo viacej, v závislosti od akosti šťavy podrobenej predbežnému čereniu vápnom), ktoré sa uskutočňuje pri teplote od asi 30 do zhruba 40 °C.

Studená šťava z hlavného čerenia vápnom môže byť potom podrobená hlavnému čereniu 17 vápnom za horúca, kvôli ďalšej degradácii inverzného cukru a iných zložiek, ktoré nie sú v tomto kroku stabilné. Horúce hlavné čerenie 17 vápnom môže zahrňovať ďalej pridávanie vápna 18, aby sa spôsobilo, že sa zvýši hodnota pH šťavy čerenej vápnom na hodnotu pH medzi asi 12 až asi 12,5. To spôsobuje rozklad časti rozpustných necukorných materiálov, ktorý nie je účinný po pridaní bázy alebo vápna. Obzvlášť horúcim hlavným čerením 17 vápnom tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru sa môže dosiahnuť čiastočná tepelná stabilita tým, že sa rozloží inverzný cukor, aminokyseliny, amidy a iné rozpustné necukorné materiály.

357'B

Po hlavnom čerení 17 vápnom za studená alebo za tepla sa tekutina 4 pre spôsob výroby cukru po hlavnom čerení vápnom môže podrobiť prvému kroku 18 saturácie, v ktorom sa oxid uhličitý ako plyn 19 môže uviesť do styku s tekutinou 4 pre spôsob výroby cukru po hlavnom čerení vápnom. Oxid uhličitý ako plyn 19 reaguje so zvyškovým vápnom v šťave po hlavnom čerení, čím sa vytvorí zrazenina 13 uhličitanu vápenatého alebo jeho suspenzia. Týmto spôsobom sa môže odstrániť nielen zvyškové vápno (obvykle okolo 95 % hmotnostných zvyškového vápna), ale tiež povrchovo aktívna zrazenina 13 uhličitanu vápenatého môže zachytiť podstatné množstvo zostávajúcich rozpustených necukorných substancií. Ďalej zrazenina 13 uhličitanu vápenatého môže pôsobiť ako filtračný pomocný prostriedok na fyzikálne odstránenie tuhých materiálov zo šťavy po hlavnom čerení 17 vápnom a saturácii 18.

Čerená tekutina 4 pre spôsob výroby cukru získaná z prvého stupňa 18 saturácie sa môže potom podrobiť dodatočným krokom čerenia vápnom, krokom tepelného spracovania, druhému kroku 20 saturácie, krokom filtrácie, krokom membránovej ultrafiltrácie, krokom chromatografického delenia alebo krokom výmeny iónov, ako je opísané vyššie alebo ich kombináciám, permutáciám alebo deriváciám, na ďalšie černie alebo čistenie šťavy získanej z prvého kroku saturácie a výsledkom je tekutina 4 pre spôsob výroby cukru, ktorá sa označuje ako ľahká šťava”.

Teraz vzhľadom na obr. 3, ktorý poskytuje ďalší nelimitujúci príklad, ľahká šťava môže byť zahustená odparením časti obsahu vody na získanie tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru, ktorá je obvykle označovaná ako ťažká šťava” Odparenie časti obsahu vody sa môže uskutočňovať vo viacstupnovej odparke 21

Teraz vzhľadom na obr. 4, ako ďalší neobmedzujúci príklad, sa zahustená tekutina 4 zo spôsobu výroby cukru alebo ťažká šťava” zmieša s inými tekutinami zo spôsobu výroby cukru (ťažká šťava, odstredené premývacie tekutiny a sirupy) a znovu roztavené kryštály 22, 23 vzniknutého cukru nízkej akosti sa dopravia do rafinádného zmiča” 24 sa rovnako

357/B odstraňuje varom viac vody za podmienok, ktoré sú vhodné pre rast kryštálov sacharózy alebo cukru. Pretože môže byť obtiažne dosiahnuť dobrý rast kryštálov sacharózy alebo cukru, na začatie tvorby kryštálov sa môže pridať niekoľko kryštálových zárodkov sacharózy alebo cukru. Akonáhle kryštály vyrastú, výsledná zmes kryštálov sa môže oddeliť v bielej odstredivke” 25. Zahustená tekutina 4 zo spôsobu výroby cukru z rafinádneho zrniča” sa dopravuje do nádoby 26 pre veľmi hrubý cukor” na kryštalizáciu. V nádobe 26 pre veľmi hrubý cukor” sa vytvoria kryštály 27 veľmi hrubého cukru” a oddeľujú sa od zahustenej tekutiny zo spôsobu výroby cukru pomocou odstredivky 28 pre veľmi hrubý cukor a vracajú sa do taviacej nádoby 22 pre veľmi hrubý cukor”, kde sa kombinujú so vstupujúcou ťažkou šťavou”, zatiaľ čo zahustená tekutina zo spôsobu výroby cukru z rafinádneho zrniča 24 sa rekryštalizuje v nádobe 29 pre menej hrubý cukor”. Kryštály 30 z nádoby pre menej hrubý cukor sa vracajú do taviacej nádoby 23 pre menej hrubý cukor”, aby boli kombinované s prichádzajúcou ťažkou šťavou”. Zostávajúca zahustená tekutina 4 zo spôsobu výroby cukru z nádoby pre menej hrubý cukor”, ktorá nie je kryštalizovaná sa označuje ako melasa”.

Kryštály cukru rafinádneho zrniča 31 po oddelení zahustenej tekutiny zo spôsobu výroby cukru v bielej odstredivke” sa môžu premyť (veľké premývanie) 32 na dosiahnutie požadovanej farby. Veľké premývanie 32 z bielej odstredivky” obsahuje podstatné množstvo sacharózy a vracia sa do taviacej nádoby 22 pre veľmi hrubý cukor”. Oddelené kryštály 33 sacharózy alebo cukru sa potom dopravujú do sušičky 34 cukru na dosiahnutie kryštálov 33 cukru so získaným požadovaným obsahom vlhkosti.

Ako môže byť zrejmé z vyššie uvedených neobmedzujúcich príkladov, čistením sacharózy obsahujúcej tekutinu rastlinného materiálu vzniká rad typov tekutín zo spôsobu výroby cukru a produktov zo spôsobu výroby cukru. Ide o tuhé látky obsahujúce zvyšný rastlinný materiál, tuhé látky oddelené od tekutiny zo spôsobu výroby cukru počas čerenia, čistenia a rafinácie, cukor alebo sacharózu obsahujúce šťavy, kryštalizovaný cukor alebo sacharózu, matečné lúhy z kryštalizácie cukru alebo sacharózy, vedľajšie produkty zo systému

357'B výroby a rôzne ich kombinácie, permutácie alebo deriváty, z ktorých každý má hladinu nečistôt konzistentnú s krokmi spôsobu používanými na ich výrobu, alebo konzistentnú s obvyklými štandardmi pre takýto typ alebo druh vyrábaného produktu vrátane zvieracej potravy obsahujúcej odvádzaný rastlinný materiál, ako sú odvádzané sladké rezky z cukrovej repy, vylúčené rezky alebo bagaza alebo iné tuhé látky alebo šťavy oddelené z týchto tekutín vzniknutých pri spôsobe, tuhé palivá, ktoré sa môžu spaľovať na vytvorenie pary na výrobu elektrického prúdu alebo na výrobu nízkotlakovej pary, ktorá sa môže vracať do systému na výrobu cukru alebo na výrobu nízkoenergetického (nízkokalorického) tepla, sirupy dosahované z roztokov čistej sacharózy, rovnako ako predávané pre priemyselného užívateľa ku spracovaným sirupom zahrňujúcim vône a farbivá alebo ktoré zahrňujú inverzný cukor na zabránenie kryštalizácii sacharózy, napríklad zlatý sirup, melasa získaná odstránením všetkej kryštalizovateľnej sacharózy alebo cukru alebo akejkoľvek ich časti, alebo produkty získané z melasy, ktorých príkladom je rafinačná melasa, alkohol destilovaný z melasy, blanco directo alebo rastlinné cukry vzniknuté sulfitáciou za použitia oxidu siričitého (SO₂) ako bieliaceho činidla, jugeri alebo surový cukor vytváraný vriacimi šťavami obsahujúcimi sacharózu alebo cukor až sú v podstate suché, cukor zo šťavy z vriaceho rafinovaného bieleho cukru alebo zo sirupu alebo sirupov, ktorý alebo ktoré možno ďalej odfarbovať, trstinový cukor z jedinej kryštalizácie, často označovaný ako surový cukor” v Spojenom kráľovstve alebo iných častiach Európy alebo označovaný ako odparená trstinová šťava v priemysle prírodných potravín v Severnej Amerike, k opisu voľne tečúceho raz kryštalizované trstinového cukru, ktorý je produkovaný s minimálnym stupňom spracovania, mletú trstinu, demeraru, muskovadu, rapeduru, panelu, turbínu, surový cukor, ktorý môže byť asi 97 až 97 % sacharóza, pričom zvyšok tvorí melasa, popol a iné stopové látky, rafinované cukry, ako je mimoriadne jemne granulovaný cukor, majúci akosť založenú na akosti plniča fliaš, ako je špecifikované asociáciou National Soft Drink Association, ktorým je biela voda a aspoň 99,9 % sacharóza, špeciálne biele cukry, ako je odlievaný cukor, cukor na polevy, cukrové kocky alebo konzervačný cukor, hnedé cukry, ktoré sa môžu pripravovať rozstrekovaním a

357/B miešaním bieleho rafinovaného cukru s melasou, ktorým môže byť svetlo alebo tmavohnedý cukor v závislosti od vlastností melasy, alebo práškové cukry vytvorené v rôznych stupňoch jemnosti práškového granulovaného cukru v práškovom mlyne a ktorý môže ďalej obsahovať kukuričný škrob alebo iné chemické zlúčeniny na zabránenie spekaniu.

Vyššie uvedený súpisom sa nemysli obmedzenie vzhľadom na produkty vytvárané z tekutín obsahujúcich sacharózu, získané z rastlinného materiálu alebo z následne vytvorených tekutín zo spôsobu výroby cukru počas čistenia, ale skôr sa myslí, že ide o ilustráciu radu premenných produktov, ktoré sa môžu tvoriť bežnými systémami pre spôsob výroby cukru, ktoré zahrňujú, bez toho aby boli na ne obmedzené, systémy pre spôsob výroby cukru opísané vyššie, a iné systémy pre spôsob výroby cukru nešpecifický opísané, ktoré sa rozumejú neodmysliteľné od vyššie opísaného opisu založeného na type spracovávaného rastlinného materiálu alebo získaného konečného produktu. Systémy pre spôsob výroby cukru zahrňujú rad permutácií a kombinácií jednotlivých zložiek alebo krokov spôsobu, ktoré môžu byť výsledkom rovnakých alebo podobných alebo odlišných produktov zo spôsobu výroby cukru a vedľajších produktov. Je potrebné pochopiť, že vynález môže byť užitočný pre každý typ alebo druh systému pre spôsob výroby cukru, ktorý je tu výslovne alebo inherentne opísaný.

Existuje konkurenčný globálny trh pre produkty získané zo systémov pre spôsob výroby cukru. Pretože trh pre cukor a vedľajšie produkty zo spôsobu výroby cukru je rozsiahly, dokonca slabé zníženie nákladov na cukor alebo vedľajšie produkty môže poskytnúť podstatné a žiaduce finančné úspory. I keď táto silná komerčná pohnútka môže byť spojená s dlhou históriou produkcie cukru za prinajmenšom 1000 rokov a obzvlášť vzhľadom na produkciu cukru z cukrovej repy, pre ktorú systémy pre priemyselnú produkciu boli zavedené pred 100 rokmi, zostávajú dôležité nevyriešené problémy súvisiace s výrobou cukru.

Významným problémom súvisiacim s výrobou cukru môže byť množstvo organických kyselín a anorganických kyselín v tekutinách pre spôsob výroby cukru. Keď šťava 3 z rastlinných buniek obsahuje dostatok katiónov,

2? 257/B hydroxidový ión (OH) môže pôsobiť ako anión, čo umožňuje oxidu uhličitému (CO₂) rozpustiť sa v šťave 3 ako uhličitanové ióny (CO₃)²’ alebo hydrogenuhličitanové ióny HCO₃'. Disociácia HCO₃’ poskytuje veľmi slabú kyselinu. Pokiaľ však šťava 3 obsahuje nedostatočný počet katiónov, aby umožnil rozpustenie oxidu uhličitého za vzniku uhličitanových alebo hydrogenuhličitanových iónov, rovnováha je výsledkom medzi oxidom uhličitým a kyselinou uhličitou (H₂CO₃). Kyselina uhličitá môže pôsobiť ako silná kyselina v rozmedzí hodnôt pH, pri ktorých sa spracováva tekutina 4 zo spôsobu výroby cukru.

Podobne oxid siričitý (SO₂) alebo hydrogenuhiičian amónny (NH₄HSO₃) môžu byť zavedené do tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru pre riadenie, zníženie alebo vylúčenie mikrobiologickej aktivity, hydrolýzy sacharózy, tvorby inverzných cukrov alebo straty sacharózy alebo na úpravu nižšej hodnoty pH: Opäť uvedené, pokiaľ tekutina 4 pre spôsob výroby cukru obsahuje dostatok katiónov, ako je vápnik, môžu vzniknúť siričitany, ako je siričitan vápenatý. Pokiaľ však šťava obsahuje nedostatočné množstvo katiónov, aby to dovolilo rozpúšťať oxid siričitý (SO₂) za vzniku siričitanov, rovnováha je výsledkom medzi oxidom siričitým (SO₂), kyselinou siričitou (H₂SO₃) a kyselinou sírovou (H2SO4). Kyselina sírová a kyselina siričitá môžu tiež pôsobiť ako silné kyseliny.

Okrem toho sa môžu tvoriť iné anorganické a organické kyseliny rastlinami počas normálneho rastu a iné kyseliny sa vytvárajú mikrobiálnou aktivitou, vrátane kyseliny octovej, kyseliny uhličitej, kyseliny propánovej, kyseliny butánovej, kyseliny pentánovej, kyseliny fosforečnej, kyseliny chlorovodíkovej, kyseliny sírovej, kyseliny siričitej, kyseliny citrónovej, kyseliny štavelovej, kyseliny jantárovej, kyseliny fumárovej, kyseliny glykolovej, kyseliny pyrolidónkarboxylovej, kyseliny mravčej, kyseliny maslovej, kyseliny maleínovej, kyseliny 3-metylbutánovej, kyseliny 5-metylhexánovej, kyseliny hexánovej alebo kyseliny heptánovej, na ktoré však výpočet nie je obmedzený, jednotlivo alebo v rôznych kombináciách a koncentráciách.

Anorganické kyseliny a organické kyseliny obsiahnuté v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru znižujú hodnotu pH tekutín zo spôsobu výroby cukru a

357'B musia byť neutralizované bázou. Čím vyššia je koncentrácia organických kyselín alebo anorganických kyselín v tekutine 4 zo spôsobu výroby cukru, tým väčšie je množstvo bázy, ktoré môže byť nevyhnutné na zvýšenie hodnoty pH šťavy na požadovanú hodnotu v zariadení 14 na predbežné čerenie vápnom alebo v inom kroku pred nasledujúcimi krokmi čistenia.

Ako sa diskutuje vyššie, oxid 15 uhličitý alebo hydroxid vápenatý sa môžu pridávať do tekutiny zo spôsobu výroby cukru na zvýšenie hodnoty pH, ktorá dovoľuje určitým rozpusteným materiálom vyzrážať sa z roztoku ako tuhé látky, flokulanty alebo vločky. Oxid vápenatý sa obvykle dostáva kalcináciou vápenca spôsobom, pri ktorom sa vápenec zahrieva v peci za prítomnosti kyslíka dokiaľ sa uvoľňuje oxid uhličitý, pričom vzniká oxid vápenatý. Kalcinácia môže byť nákladná, pretože vyžaduje zakúpenie pece, vápenca a paliva, ako je plyn, olej, uhlie, koks alebo podobne, ktoré sa spaľujú kvôli dostatočnému zvýšeniu teploty v peci pre uvoľňovanie oxidu uhličitého z vápenca. Musí sa tiež poskytnúť doplnkové vybavenie na dopravu vápenca a paliva do pece a na vybratie výsledného oxidu vápenatého z pece, spoločne s vybavením na premývanie určitých plynov z pece a častíc z odpadových plynov opúšťajúcich pec počas kalcinácie vápenca.

Okrem toho oxid vápenatý vznikajúci kalcináciou sa musí previesť na hydroxid vápenatý na použitie v obvyklých systémoch pre spôsob výroby cukru. To opäť spôsobuje náklady na zakúpenie vybavenia na zníženie častíc oxidu vápenatého na vhodnú veľkosť a k miešaniu týchto častíc s vodou na vytvorenie hydroxidu vápenatého.

Iný problém spojený s použitím bázy v obvyklých systémoch môže súvisieť s odstraňovaním zrazenín, vločiek a uhličitanu vápenatého, ktoré sa tvoria pri kroku čerenia a saturácie. Pokiaľ systém pre spôsob výroby cukru používa jeden alebo niekoľko stupňov saturácie 1_8, 20 pri černi alebo čistení šťavy, množstvo tvoriaceho sa uhličitanu vápenatého alebo iných solí, často označované ako suspenzia, spotrebované vápno alebo vápno saturácie 13, bude proporcionálne k množstvu cukru. Podobne uvedené, čím väčšie množstvo vápna 15 sa pridá k tekutinám pre spôsob výroby cukru, tým väčšie

357,'B množstvo spotrebovaného vápna” 13 sa vytvorí počas stupňa saturácie. Spotrebované vápno” 13 sa môže nechať usadiť u dna saturačnej nádoby 18, 20 za vzniku niečoho, čo je niekedy označované ako saturačný kaľ. Saturačný kal alebo spotrebované vápno 13 sa môže oddeliť na rotačnom vákuovom filtri 34 alebo doskovom alebo rámovom lise. Vytvorený produkt sa označuje ako vápenný koláč 35. Vápenný koláč 35 alebo saturačný kal môže všeobecne byť zrazenina uhličitanu vápenatého, ale môže tiež obsahovať cukry, iné organické alebo anorganické látky alebo vodu. Tieto oddelené zrazeniny sú takmer vždy spracované oddelene od iných odpadových systémov a môžu napríklad byť suspendované vodou a čerpané do usadzovacieho odkaliska alebo na plochu obklopenú hrádzou alebo dopravované na skládku odpadu.

Alternatívne vápno zo saturácie, saturačný kal alebo vápenný koláč sa môžu rekalcinovať. Náklady na rekalcinačnú pec a periférne vybavenie k rekalcinácíi spotrebovaného vápna 13 môžu byť podstatne väčšie ako na pec pre kalcináciu vápenca. Okrem toho akosť rekalcinovaného vápna pre saturáciu” môže byť odlišná od kalcinovaného vápenca. Čistota kalcinovaného vápenca v porovnaní s rekalcinovaným vápnom pre saturáciu môže byť napríklad 92 % v porovnaní so 77 %. Množstvo rekalcinovaného vápna vyžadované na neutralizáciu rovnakého množstva hydroniových iónov v šťave môže byť vyššie v zodpovedajúcej miere. Tiež obsah oxidu uhličitého zo spotrebovaného vápna môže byť oveľa vyššie ako z vápenca. Ako také, nielen rekalcinované vápno, môže byť nákladné pri svojej výrobe, ale môže tiež vyžadovať použitie podstatne väčšieho prívodu plynu a vybavenie na dopravu vzniknutého oxidu uhličitého z rekalcinovaného spotrebovaného vápna, väčšie saturačné zásobníky a podobne. Pokiaľ sa spotrebované vápno 13, 35 odstraňuje do odkaliska, na skládku odpadu alebo recykláciou, použije sa väčšie množstvo vápna 1_5 v zvláštnom systéme spôsobu a všeobecne sú väčšie náklady na odstraňovanie spotrebovaného vápna.

Iný významný problém s obvyklými systémami pre spôsob výroby cukru môže spočívať vo zvýšenom poklese priepustnosti v systéme pre spôsob

357/B výroby cukru, ktorý zodpovedá zvýšenému vzrastu množstva vápna 15 použitého pri spracovaní tekutiny 4 pre spôsob výroby cukru. Jedným aspektom tohto problému môže byť, že je obmedzené množstvo alebo dávka, v ktorej vápno 15 môže byť produkované alebo poskytované do krokov pre spôsob výroby cukru. Ako je opísané vyššie, vápenec môže byť kalcinovaný pre výrobu oxidu 15 vápenatého pred jeho použitím ako bázy v systémoch pre spôsob výroby cukru. Množstvo produkovaného vápna 15 môže byť obmedzené dostupnosťou vápenca, kapacitou pece, dostupnosťou paliva a podobne. Dávka, v ktorej vápno 15 môže byť dostupné v systéme pre spôsob výroby cukru sa môže meniť na základe rozmeru, druhu alebo veľkosti zariadenia na výrobu vápna, dostupnosti pracovnej sily a podobne. Iný aspekt tohto problému môže spočívať v tom, že množstvo vápna 15 použité v systéme pre spôsob výroby cukru môže proporcionálne znížiť objem dostupný pre tekutinu pre spôsob výroby cukru v systéme spôsobu výroby cukru. Vzrastajúce použitie bázy, ako je vápno 15, môže tiež vyžadovať použitie väčšej znečistenej plochy, privádzačov a podobne, aby sa dosiahla priepustnosť rovnakého objemu šťavy.

Iný významný problém s obvyklými systémami pre spôsob výroby cukru môže byť v tom, že vápenaté soli v tekutine 4 zo spôsobu výroby cukru sa nezrážajú počas krokov predbežného čerenia 123 vápnom, hlavného čerenia 17 a saturácie 18, 19, ale bez ohľadu na to sa musia odstraňovať z tekutiny 4 zo spôsobu výroby cukru pred odparením vody z ťažkej šťavy”, na zabránenie alebo zníženie tvoriacej sa inkrustácie pri odparovaní. Napríklad oxalát, teda vápenatá soľ kyseliny šťavelovej, často tvorí hlavnú zložku inkrustácie, ktorá zostáva v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru po saturácii. Avšak ľahké” alebo ťažké” tekutiny zo spôsobu výroby cukru môžu obsahovať dostatok vápnika na vyzrážanie oxalátu z roztoku, ako sa odparuje voda. Spôsob odstraňovania inkrustov z povrchu zariadenia môže byť nákladný a zahrňuje náklady v dôsledku spomalenia produkcie a straty účinnosti alebo zníženie životnosti zariadenia, na ktoré však výpočet nie obmedzený.

Odstránenie vápenatých solí pred krokmi odparovania 4 spôsobí zníženie rozsahu ukladania inkrustov v odparkách 21/ tekutiny 4 zo spôsobu

357/B výroby cukru sa môžu viesť cez menič 34 aniónov. Vápenaté ióny sa viažu na aniónmeničovú živicu v meniči na uvoľnenie dvoch sodíkový iónov, ktoré sa prenášajú do tekutín 4 pre spôsob výroby cukru (určité bežné systémy pre spôsob neodstraňujú soli vápnika pred odparením). Väzba vápenatých iónov k aniónmeničovej živici sa uvoľňuje periodickým premývaním kolóny 35 regeneračným činidlom, ako je roztok hydroxidu sodného alebo roztok kyseliny sírovej, v závislosti od použitého typu iónomeničovej živice. Vypotrebované regeneračné činidlo 35 prvotne vzniknuté z vápenatých iónov a hydroxyidových iónov v roztoku (pokiaľ sa ako regeneračné činidlo použije roztok hydroxidu sodného) má vysokú hodnotu pH a môže sa recyklovať cez zariadenie 14 na predbežné čerenie vápnom na doplnenie vápenného mlieka 18. To môže byť priaznivé na zníženie množstva vápenatého mlieka 18 potrebného na zvýšenie hodnoty pH tekutiny 4 zo spôsobu výroby cukru v zariadení 14 na predbežné čerenie vápnom, na dosiahnutie hodnoty pH v rozmedzí od 11,5 do 11,8. Avšak pokiaľ vápenaté soli zvyšujú produkované množstvo vypotrebovaného regeneračného činidla 35, môžu tiež spôsobiť problémy vo vyváženosti v zariadení 14 na predbežné čerenie vápnom, na konzistentné prevádzkovanie tohto zariadenia. Posun v alkalite a pH v zariadení 14 na predbežné čerenie vápnom môže spôsobiť slabé odstránenie necukorných materiálov a vyšší obsah vápenatých solí, čo naopak vyžaduje častejšiu regeneráciu meniča aniónov. To všetko zvyšuje náklady na produkciu cukru.

Ďalší významný problém s bežnými systémami pre spôsob výroby cukru môže spočívať v množstve iných organických zlúčenín v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru. Tieto organické zlúčeniny môžu zahŕňať, bez toho aby boli na ne obmedzené acetaldehydy; etanol; acetón; dimetylsulfid; 2propénnitril; metylacetát; izopropanal; 2-metylpropanal; methakroleín; 2-metyl2-propanol; propán nitril; 1-propanol; 2-butanón; 2,3-butándión; etylacetát; 2butanol; metylpropanoát; 2-butanal; 3-metylbutanal; 3-metyl-2-butanón; izopropalacetát; 2-metylbutanal; 1-butanol, 2-buténnitril; 2-pentanón; 2,3pentándión; etylpropanoát; propylacetát; 3-metylbutanentril (doslovná citácia); metylizobutylketón; 2-metyl-2-butenal; 3-metyl-1-butanol; izopropylpropanoát; izobutylacetát; 2-metyl-3-pentanol; 2,3-hexándíón; 2-hexanón; etylbutanoát;

357/B butylacetát; 4-metylpentánnitril; 2-hexenal; 3-metyl-1-butanolacetát; 3heptanón; 2-heptanón; 5-heptén-2-ón, heptanal; 3-oktén-2-ón; 2-heptenal; 3oktanón; butylbutanoát; 2-metoxy-3-izopropylpyrazín; 2-metoxy-3-(1metylpropyl)pyrazín; alkoholy; aldehydy; ketóny; prchavé kyseliny; oxid uhoľnatý, oxid uhličitý, oxid siričitý, estery, nitrily, sulfidy a pyrazín.

Určité organické zlúčeniny môžu byť vysoko zafarbené alebo sú prekurzory sfarbených zlúčenín, ktoré môžu byť vytvárané, ako sa hodnota pH a teplota tekutín 4 zo spôsobu výroby cukru zvyšuje počas predbežného čerenia vápnom 14 a hlavného čerenia 17 za horúca. Systém pre spôsob výroby cukru ako je opísaný vyššie spracovávajúci asi 8500 ton za deň rezkov so sfarbenou ľahkou šťavou pri asi 4000 RBU (refererce base unit referenčná základná jednotka) vedie k produkcii konečného bieleho cukru v množstve asi 43 RBU. Na dosiahnutie štandardnej” bielej farby cukru s aspoň 40 RBU sa produkt premývania 32 z bielej odstredivky” musí upraviť, aby sa dosiahla farby kryštálov 33 cukru z rafinádneho zrniča” z 43 RBU na 40 RBU. Úprava odstred’ovacej kvapaliny 32 na odstránenie farby tiež znižuje množstvo cukru 33 produkovaného v množstve asi 0,65 ton za hodinu.

Iný významný problém s bežnými systémami pre spôsob výroby cukru môže spočívať v nízkej čistote tekutín 4 zo spôsobu výroby cukru, vyjadrenej ako percentuálny pomer cukru k celkovej sušine obsiahnutej v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru. Obvykle vyššia koncentrácia celkovej sušiny obsiahnutá v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru, zahrňujúca akékoľvek vyššie opísané materiály alebo iné materiály, vzhľadom na množstvo sacharózy v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru, je menej žiadúca v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru. Pochopiteľne akékoľvek zníženie celkovej sušiny vzhľadom k sacharóze v tekutinách 4 zo spôsobu výroby cukru poskytuje porovnateľne lepšiu šťavu pre nasledujúce čistenie.

Rozpustné necukorné materiály v tekutine 4 zo spôsobu výroby cukru môžu vzájomne pôsobiť pri nasledujúcich krokoch spracovania alebo čistenia alebo môžu nepriaznivo ovplyvniť akosť alebo množstvo výsledného produkovaného cukru alebo iných produktov. Zistilo sa, že priemerne na každý

357/B kilogram rozpustných necukorných substancií sa znižuje množstvo produkovaného cukru z jedného na pol kilogramu. Ako také môže byť žiaduce mať všetky necukorné substancie alebo časť týchto rozpustných necukorných substancií oddelené od tekutín 4 zo spôsobu výroby cukru alebo z týchto tekutín odstránené. Napríklad v systéme pre spôsob výroby cukru opísanom vyššie, farba ľahkej šťavy v množstve asi 2 500 RBU s čistotou ťažkej šťavy” asi 92,00 môže produkovať okolo 57 ton bieleho cukru za hodinu pri 30 RBU. Pokiaľ čistota ľahkej šťavy” sa zvýši asi na 92,40, produkovaný biely cukor sa môže zvýšiť na 0,54 ton za hodinu.

Tento vynález poskytuje systém pre spôsob výroby cukru zahrňujúci ako zariadenia, tak spôsoby, ktoré sa v každom prípade zameriavajú na vyššie zmienené problémy.

Podstata vynálezu

Predmet tohto vynálezu vo svojej šírke môže poskytnúť systém pre spôsob výroby cukru.

Prvý aspekt tohto predmetu vo svojej šírke môže poskytnúť celý systém pre spôsob výroby cukru vrátane ako zariadení, tak spôsobov, na vytvorenie produktov z tekutín obsahujúcich sacharózu alebo tekutín zo spôsobu výroby cukru. Druhý aspekt tohto predmetu vo svojej šírke môže poskytnúť zariadenia a spôsoby udržiavania tekutín zo spôsobu výroby cukru, ktoré sú porovnateľné s obvyklými systémami pre spôsob výroby cukru. Ako tento druhý aspekt môže vynález poskytnúť kroky spôsobu a zariadenie, jednotlivo alebo v kombinácií, ktoré môžu byť ďalej pridané, nahradené alebo modifikované obvyklými spôsobmi, a zariadenia používané pre tekutiny zo spôsobu výroby cukru alebo iné tekutiny obsahujúce sacharózu.

Druhý predmet tohto vynálezu vo svojej šírke môže znížiť náklady z výroby produktov z tekutín zo spôsobu výroby cukru alebo iných tekutín obsahujúcich sacharózu. Jedným aspektom tohto predmetu vynálezu môže byť zvýšenie priepustnosti tekutín zo spôsobu výroby cukru, ktoré môže byť, úplne

357/B alebo sčasti, obmedzené dostupnosťou bázy, ako znížením dostupnosti vápenca alebo stratou schopnosti prevádzať vápenec na oxid vápenatý alebo podobne. Ďalší aspekt tohto predmetu vynálezu môže dosiahnuť náklady zaistené znížením množstva bázy, ako je vápno, ktoré má byť použité pre tekutiny alebo šťavy zo spôsobu výroby cukru pri jeho produkcii. Tretí aspekt tohto predmetu vynálezu môže znížiť množstvo tvoriacich sa odpadov, ako znížiť množstvo spotrebovaného vápna.

Tretí predmet tohto vynálezu vo svojej šírke môže poskytnúť upravené tekutiny pre spôsob výroby cukru, majúce vlastnosti, ktoré sú viac žiadúce vzhľadom na nasledujúce kroky spôsobu alebo čistenia alebo ktoré poskytujú väčšie množstvo cukru na tonu rastlinného materiálu. Jeden aspekt tohto predmetu vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru, majúcu znížené množstvo alebo zníženú koncentráciu necukorných materiálov vzhľadom na koncentráciu sacharózy. Upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru môže mať zníženú koncentráciu organických alebo anorganických kyselín (ako je kyselina octová, kyselina D-mliečna, kyselina Lmliečna, kyselina propiónová, kyselina citrónová, kyselina chlorovodíková, kyselina sírová alebo podobne), prchavých organických zlúčenín (ako je alkohol), rozpustených plynov (ako je oxid uhličitý alebo oxid siričitý), amoniaku alebo podobne. Druhý aspekt tohto predmetu vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru, ktorá má vyššiu hodnotu pH po spracovaní podľa tohto vynálezu (buď sa báza pridáva ku šťave pred spracovaním alebo sa pridanie bázy vynecháva). Tretí aspekt tohto vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru, ktorá má vyššiu hodnotu pH aj keď množstvo bázy, ako je vápno, alebo náplň z obvyklého spracovania šťavy alebo podobne sa pridáva pred spracovaním podľa tohto vynálezu. Štvrtý aspekt tohto predmetu vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru, ktorá znižuje efektívnosť vytvárania hydroniových iónov. Šiesty aspekt predmetu tohto vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru, ktorá vyžaduje menej bázy na zvýšenie hodnoty pH na požadovanú hodnotu, izoelektrickú fokusáciu rozpusteného materiálu, dovoľuje kroky predbežného čerenia vápnom alebo

357/B hlavného čerenia v upravených systémoch spôsobu, degradáciu inverzných cukrov alebo inak tvoriacich sa produktov z tekutín alebo štiav obsahujúcich sacharózu. Siedmy aspekt predmetu tohto vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru s vyššou koncentráciou oxidovaného materiálu po spracovaní podľa tohto vynálezu. Ôsmy aspekt predmetu tohto vynálezu môže poskytnúť upravenú tekutinu pre spôsob výroby cukru, ktorá po pridaní vápna a nasledujúcom zavedení oxidu uhličitého poskytne tekutinu pre spôsob výroby cukru, ktorá má nižšiu koncentráciu rozpustených tuhých látok vzhľadom ku koncentrácii sacharózy, v porovnaní s rovnakou šťavou nespracovanou podlá tohto vynálezu.

Štvrtý predmet tohto vynálezu vo svojej šírke môže poskytnúť spôsoby a zariadenia, ktoré znižujú množstvo alebo koncentráciu necukorné materiálu v šťave získanej z rastlinného materiálu bežnými spôsobmi extrakcie, ako je lisovanie, mletie alebo difúzia. Jeden aspekt tohto predmetu vynálezu môže poskytnúť spôsob znižovania množstva alebo koncentrácie necukorného materiálu v tekutine pre spôsob výroby cukru bez pridania bázy, pred pridaním bázy alebo po pridaní bázy. Druhý aspekt tohto predmetu vynálezu môže poskytnúť spôsob upravovania tekutín zo spôsobu výroby cukru, ktoré sa môžu použiť pre pridaním bázy alebo v spojení s bázou alebo po pridaní bázy, na zníženie množstva alebo koncentrácie necukorného materiálu. Tretí aspekt tohto vynálezu môže poskytnúť spôsob, ktorý pomôže pri znižovaní množstva alebo koncentrácie necukorného materiálu v tekutine alebo šťave obsahujúcej sacharózu. Štvrtý aspekt tohto predmetu vynálezu môže poskytnúť spôsob zníženia necukorného materiálu v tekutine alebo šťave zo spôsobu výroby cukru znášanlivé s bežným čerením šťavy alebo čistiacimi spôsobmi vrátane predbežného čerenia vápnom, hlavného čerenia, výmeny iónov alebo filtrácie, ktoré sú opísané vyššie, na ktoré však výpočet nie je obmedzený.

Piaty predmet tohto vynálezu vo svojej šírke môže poskytnúť rôzne zariadenia, ktoré injekčné vháňajú, zavádzajú alebo inak miešajú určité množstvo plynu majúce požadovaný parciálny tlak s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, získanou z rastlinného materiálu. Jeden aspekt predmetu tohto

2^rv-'B vynálezu môže poskytnúť zariadenie na zavádzanie zmesí plynov do tekutín zo spôsobu výroby cukru na získanie zmiešaného prúdu tekutiny zo spôsobu výroby cukru a plynu majúceho požadované parciálne tlaky.

Šiesty predmet tohto vynálezu vo svojej šírke môže poskytnúť rôzne zariadenia a spôsoby na zvýšenie styčnej plochy tekutín zo spôsobu výroby cukru zmiešaných s plynom majúcim požadovaný parciálny tlak alebo s požadovanou zmesou plynov na účinný prenos necukorného materiálu z tekutiny zo spôsobu výroby cukru.

Siedmy predmet tohto vynálezu vo svoje šírke môže poskytnúť rôzne zariadenia a spôsoby na oddelenie alebo odstránenie zmesi plýnov, ktoré sú v čiastočnej alebo úplnej rovnováhe s tlakmi pár necukorného materiálu alebo parciálnymi tlakmi plynov obsiahnutých alebo rozpustených v tekutinách zo spôsobu výroby cukru

Ôsmy predmet tohto vynálezu vo svoje šírke môže poskytnúť rôzne zariadenia a spôsoby na oxidáciu necukorných materiálov v šťave.

Prirodzene ďalšie predmety tohto vynálezu sú uvedené v ďalších častiach tohto opisu a na obrázkoch.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 je schémou, ktorá ilustruje bežný systém spôsobu pre difúziu a rezkovu drť s lisovaným sladkých rezkov z cukrovej repy na získanie difúznej šťavy.

Obr 2 je schémou, ktorá ilustruje bežný systém spôsobu na čistenie difúznej šťavy získanej z difúzie a rezkovú drť s lisovaním sladkých rezkov z cukrovej repy, ako je ilustrované na obr. 1.

Obr. 3 je schémou, ktorá ilustruje bežný systém pre spôsob odparovania vody z ľahkej šťavy získanej čistiacim systémom ilustrovaným na obr. 2.

Obr. 4 je schémou, ktorá ilustruje bežný systém pre spôsob kryštalizácie ťažkej šťavy získanej z odparovacieho systému ilustrovaného na obr. 3.

357/B

Obr. 5 je schémou čiastočného uskutočnenia zložiek prevzdušňovacej komory a vákuovej komory zo systému pre spôsob výroby cukru podľa tohto vynálezu,

Obr. 6 je schémou, ktorá ilustruje spôsob čistenia podlá tohto vynálezu.

Obr. 7 je schémou, ktorá ilustruje spôsob odparovania podľa tohto vynálezu.

Obr. 8 je schéma, ktorá ilustruje spôsob kryštalizácie cukru podľa tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ako sa dá porozumieť na základe opisu spôsobov a zariadení týkajúcich sa tohto vynálezu, ktoré sú uvedené ďalej, vynález poskytuje systém na výrobu cukru, ktorý upravuje tekutiny z výroby cukru, aby sa dosiahli zmeny vlastností týchto tekutín, ktoré pôsobia na akosť a množstvo produkovaného cukru.

Na obr. 1 je znázornený spôsob a zariadenie na výrobu cukru podľa doterajšieho stavu techniky. Ide o bežný systém spôsobu difúzie a spracovania rezkovej drviny, s lisovaním sladkých rezkov z cukrovej repy za získania difúznej šťavy. Ako je znázornené na obr. 1, cukrová repa sa zo zásobníka 1 vedie do rezačky 2, kde sa reže na sladké rezky. Sladké rezky sa zavádzajú do miešača 3 sladkých rezkov, odkiaľ sa vedením 5 suspenzie sladkých rezkov zavádzajú do spodnej polovice difuzéra 6. Z hornej časti difuzéra 6 sa odvádza vlhká drvina vedením 9 vlhkej drviny do rezkolisu 10, z ktorého sa odoberá tlaková voda potrubím 11 tlakovej vody, ktorá sa vstupom 12 zavádza do hornej polovice difuzéra 6. Tlaková voda pred vstupom do difuzéra 6 sa ohrieva v ohrievači 200 tlakovej vody štvrtou parou, privádzanou potrubím 747-1 pre štvrtú paru. Kondenzát z ohrievača 200 tlakovej vody štvrtou parou sa odoberá potrubím 795-3 štvrtého kondenzátu. Do difuzéra sa okrem tlakovej vody zavádza tiež difúzna voda potrubím 8 difúznej vody, ktorá sa odoberá z dávkovacieho zásobníka 7 difúznej vody, ktorá sa odoberá z dávkovacieho zásobníka 7 difúznej vody, v ktorom sa upravuje jej teplota miešaním čerstvej

PP 5085-2005

357/B -23 02 2007 vody z prívodu 911-1 čerstvej vody s prvou parou, zavádzanou potrubím 717-1 prvej pary. K vlastnému miešaniu čerstvej vody a prvej pary a tým k ohrevu čerstvej vody parou dochádza v blízkosti dierovaného zakončenia 210 potrubia 717-1 prvej pary v dávkovacom zásobníku 7 difúznej vody. Potrubím 4 pre tekutinu sa z difuzéra 6 odoberá difúzna šťava, odvádza sa do rozdeľovača 172, z ktorého sa časť difúznej šťavy odvádza potrubím £ priamo do miešača 3 sladkých rezkov a druhá časť difúznej šťavy sa vedie potrubím 4 do ohrievača 180 recirkulovanej šťavy. Pred vstupom do ohrievača 180 recirkulovanej šťavy sa mieša v zlučovači 179 s odpenenou šťavou zavádzanou potrubím 4' z miešača 3 sladkých rezkov. V ohrievači 180 recirkulovanej šťavy sa upravuje teplota šťavy treťou parou, zavádzanou potrubím 737-2 tretej pary, ktorá v ohrievači 180 recirkulovanej šťavy kondenzuje a kondenzát sa odoberá potrubím 795-1 tretieho kondenzátu. Z miešača 3 sladkých rezkov sa odoberá potrubím 4 upravená difúzna šťava, ktorá sa cez operačnú nádobu 120 odvádza potrubím 1010-0 na ďalšie spracovanie. Miešač 3 sladkých rezkov je vybavený prvkami 130, 131, 132, 133, 134, 137, 138, ktoré umožňujú hladký priebeh operácie. Za rovnakých dôvodov je difuzér 6 vybavený prvkami 160, 163, 181, 184, 185, 186, 187. Z rezkolisu 10 sa okrem tlakovej vody odoberá výstupom 195 lisovaná drvina. Rezkolis 10 je vybavený vstavanými prvkami 109, 183, 192, 193, 194.

V uskutočnení zariadenia znázorneného na obr. 1 sa v ustálenom stave z rezačky 2 odoberá 335,00 ť/h (ton per hour) sladkých rezkov s teplotou 6,0 °C, ktoré obsahujú 18,00 % cukru a 4,50 % ISNS. Z miešača 3 sladkých rezkov sa odvádza potrubím 4' 220,48 t/h odpenenej šťavy, vedením 5 suspenzie sladkých rezkov sa vedie 468,48 t/h suspenzie sladkých rezkov a potrubím 1010-0 sa odoberá upravená difúzna šťava v množstve 362,63 t/h s obsahom 16,52 % cukru, 18,61 % DS, čistotou 88,77 % a 4,678 CU. Výstupom 109 z rezkolisu 10 odpadá lisovaná drvina, ktorá obsahuje 0,57 % cukru a 22,00 % TDM.

Zariadenie podľa tohto vynálezu môže byť používané súčasne so zariadením znázorneným na obr. 1.

PP 5085-2005

357ÍB- 23.02.2007

S ohľadom na obr. 5 sa uvádza nelimitujúce uskutočnenie tohto vynálezu, ktoré môže byť použité na výrobu cukru z cukrovej repy (alebo z iných typov rastlinného materiálu) a ktoré môže zahrňovať prevzdušňovaciu komoru 36, do ktorej sa zavádza upravená difúzna šťava (ďalej pre zjednodušenie označovaná ako „tekutina“) prívodom 140-5 tekutiny (nadväzujúcim na potrubie 4 upravenej difúznej šťavy z výroby cukru z miešača 3 sladkých rezkov, ako je znázornené na obr. 1. Zariadenie 40' na dopravu tekutiny, ako je čerpadlo alebo gravitačné usporiadanie, dovoľuje dopravu tekutiny potrubím 4 ' z miešača 3 sladkých rezkov (pozri obr. 1) do prevzdušňovacej komory 36 pri požadovanom objeme a tlaku, regulovanom prvkom 1020 spolupracujúcim so zariadením 40' na dopravu tekutiny. Prevzdušňovacia komora 36 môže byť usporiadaná na poskytnutie izolovanej zóny 37 majúci okraj vymedzený vnútorným usporiadaním prevzdušňovacej komory 36. Cez prívod 140-5 tekutiny sa môže zavádzať tekutina do izolovanej zóny 37, súčasne so zavádzaním určitého množstva aspoň jedného plynu zo zásobníka 38 do izolovanej zóny 37, do časti 1030 prevzdušňovacej komory. Vedením množstva aspoň jedného plynu (zmesi plynov alebo plynov požadovaného parciálneho tlaku) zo zásobníka 38 izolovanou zónou 37 súčasne s množstvom tekutiny z výroby cukru sa ustavuje rovnovážny stav medzi materiálmi obsiahnutými v tekutine a plynom zo zásobníka 38, v priestore 1140. Prvá časť plynu zo zásobníka 38 vedeného izolovanou zónou 37 sa môže za ňou oddeliť od tekutiny v separátore 1150 a môže sa odvádzať z prevzdušňovacej komory 36 pomocou zariadenia 1160. Druhá časť tohto plynu sa môže ponechať v prevzdušňovacej komore 36. Na delenie sa využíva separátor 1030', rozdeľovač 1050 a zlučovače 1025, 1050.

Prenosné necukomé materiály sa dostávajú do celého množstva plynu, privádzaného zo zásobníka 38 vstupným potrubím 39, a tekutiny z výroby cukru, ktorá je zavádzaná prívodom 140-5 tekutiny, v časti 1030 prevzdušňovacej komory. Časť prenosných necukorných materiálov ako takých sa dostáva do celého množstva plynu privádzaného zo zásobníka 38 a dopravuje sa z prevzdušňovacej komory 36 zariadením 1080, zatiaľ čo určitá časť necukorných materiálov zostáva v tekutine, ktorá je vedená rozdeľovačom

PP 5085-2005

357/B - 23.02.2007

1040 a zlučovačom 1050. Spôsob prenesenia časti necukorného materiálu z tekutiny má za výsledok stratu časti tepla z tekutiny zavádzanej prívodom 140-5 tekutiny, a medziproduktu odoberaného zo zariadenia 1160.

Výrazom „tekutina z výroby cukru“ alebo ekvivalentom tohto výrazu sa má rozumieť, že zo širokého hľadiska zahrňuje akúkoľvek tekutinu obsahujúcu sacharózu bez ohľadu na spôsob jej získania alebo premennú časť sacharózy a necukorných substancií alebo vodu, ktoré sa môžu vyskytovať v rôznych pomeroch v závislosti od akosti alebo druhu rastlinného materiálu, materiálov spojených s rastlinným materiálom alebo spôsobov alebo krokov použitých na spracovanie rastlinného materiálu. Výraz „tekutina“ alebo „tekutina z výroby cukru“ ako taký sa môže použiť ako širší termín na označenie tekutín zo spôsobu výroby cukru získaných z rôznych rastlinných materiálov krokmi mletia alebo lisovania; tekutín z výroby cukru získaných z rôznych rastlinných materiálov difúziou rastlinného materiálu inými tekutinami; tekutín z výroby cukru získaných alebo vyplývajúcich z rôznych krokov spôsobu na výrobu cukru, ktorými je čerenie alebo čistenie tekutín získaných mletím alebo difúziou; alebo tekutín z výroby cukru definovaných špecificky termínmi z odboru používaného v priemysle výroby cukru, ako je „difúzna šťava“, difúzne tekutiny“, „čerená šťava“, „ľahká šťava“, ťažká šťava“, „saturovaná šťava“ a podobne.

Výraz „plyn“ zo širšieho hľadiska zahŕňa, bez toho aby na uvedený výpočet bol obmedzený, čisté plyny, ako je kyslík, dusík, hélium, ozón, oxid uhličitý, neón, kryptón alebo zmesi plynov, ako je vzduch, plyny tvoriace atmosféru, plyny tvoriace ovzdušie, zmesi plynov obsahujúce ozón v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce kyslík v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce dusík v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce peroxid vodíka v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce oxid uhličitý v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce argón v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce hélium v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce kryptón v množstve väčšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce ozón v množstve menšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce dusík v množstve

PP 5085-2005

357/B - 23 02 2007 menšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce peroxid vodíka v množstve menšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce oxid uhličitý v množstve menšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce argón v množstve menšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce hélium v množstve menšom ako je v atmosfére, zmesi plynov obsahujúce kryptón v množstve menšom ako je v atmosfére alebo podobne, alebo plyny alebo zmesi plynov, ktoré sa vedú jedným alebo viacerými filtrami na zníženie alebo v podstate na odstránenie nebiologických častíc alebo biologických častíc ako sú baktérie, vírusy, peľ, mikrobiologická flóra a fauna alebo iné patogény), plyny alebo zmesi plynov, ktoré sa vedú chemickými práčkami alebo sa inak spracovávajú na vytvorenie požadovanej koncentrácie alebo rozmedzia koncentrácií parciálnych tlakov plynov alebo kombinácie alebo permutácie vyššie uvedených.

Plynový filter alebo plynové filtre (neznázornené), ktoré sú zodpovedné za prietok plynu, môžu zahrňovať Hepa filter alebo Ulpa filter alebo iný typ makropartikulárneho alebo mikropartikulárneho filtra. Napríklad ultrafiltrovaný plyn alebo zmes plynov sa môže zavádzať do prvého stupňa predbežného filtra, potom cez druhý stupeň predbežného filtra, pokiaľ je žiadúce, a potom viesť cez generátor 40 plynu. Predbežne filtrovaná zmes plynov môže pretekať cez plynový filter (Hepa filter, Ulpa filter alebo iný typ filtra; neznázornené). Výsledný prefiltrovaný plyn alebo filtrovaná zmes plynov môže byť až z 99,99 % zbavený častíc, ktoré sú veľkosti asi 0,3 mikrometra, pokiaľ sa použije Hepa filter, a až z 99,99 % zbavený častíc, ktoré majú veľkosť asi 0,12 mikrometra, pokiaľ sa použije Ulpa filter.

Opäť najmä s ohľadom na obr. 5 sa uvádza, že dané množstvo plynu sa dodáva zo zásobníka 38 do časti 1130 prevzdušňovacej komory 36 vstupným potrubím 39, ktoré je zakončené jedným alebo niekoľkými otvormi (nie je znázornené na obr. 5). Generátor 40 sa môže upraviť na nastavenie dostatočného tlaku plynu na dodávanie požadovaného množstva aspoň jedného plynu do zásobníka 38 a ďalej do izolovanej zóny 37, kde je aspoň jeden plyn uvádzaný do styku s tekutinou z prívodu 140-5 tekutiny.

PP 5085-2005

357JB - 23 02.2007

Tok tekutiny z prívodu 140-5 tekutiny, ktorý sa vedie izolovanou zónou 37, môže byť kontinuálnym tokom tekutiny z výroby cukru alebo tokom závislým od toku tekutiny z výroby cukru, ktorý je regulovaný prvkom 1020 pre zariadenie 40' na dopravu tekutiny napríklad ventilom, nastaviteľným škrtiacim ventilom alebo regulačným zariadením (mechanickým alebo elektronickým). Prvok 1020 pripojený k zariadeniu 40' na dopravu tekutiny môže pracovať v kontinuálnom, periodickom alebo pulznom režime a tak vytvárať tok tekutiny, ktorý umožňuje zvýšenie alebo zníženie časového intervalu zotrvania tekutiny 4 v izolovanej zóne 37.

V prevzdušňovacej komore 36 prvok 43 pre distribúciu tekutiny môže deliť tok tejto tekutiny a vytvárať väčší počet prúdov, ktoré sa vedú izolovanou zónou 37. Pokiaľ sa týka prvku 41 na distribúciu tekutiny (ako jeho nelimitujúci príklad sa uvádzajú dýzy vyrábané firmou BEX incorporated, 37709 Schoolcraft Road, Livonia, Michigan, USA), väčší počet prúdov tekutiny môže spôsobiť, že sa prúdy tekutiny zbiehajú a ďalej dispergujú v izolovanej zóne 37. Tok tekutiny sa môže ďalej deliť pre vytvorenie väčšieho počtu kvapôčok, ktoré sa vedú izolovanou zónou 37. Je pochopiteľné, že čím menšie kvapôčky (buď jednotlivo ako také alebo kvapôčky s menším priemerom) sa vytvárajú v prvku 44 na distribúciu tekutiny, tým väčšia kumulatívna plocha povrchu tekutiny je prítomná v množstve aspoň jedného plynu dodávaného zo zásobníka 38 do izolovanej zóny 37. Je tiež pochopiteľné, že sa môže upraviť množstvo plynu zo zásobníka 38, množstvo tekutiny, disperzný charakter tekutiny, veľkosť kumulatívnej plochy povrchu a strata tepla v zariadení 1160, aby sa dosiahla miera, pri ktorej prenositeľné necukorné materiály sa premiestňujú a dosahuje sa rovnovážny stav v plyne pochádzajúcom zo zásobníka 38 v priestore 1140. Tekutina získaná na výstupe z prevzdušňovacej komory za zlučovačom 1050 môže mať rôzne premenné vlastnosti, na dosiahnutie určitých žiaducich výsledkov v nasledujúcich krokoch spôsobu, ako je opísané ďalej.

Teplota tekutiny dodávanej prívodom 140-5 tekutiny je upravovaná vo výmenníku tepla 501, kam potrubím 737-7 vstupuje para, zatiaľ čo potrubím 737-1 z výmenníka tepla 501 odchádza kondenzát.

PP 5085-2005

357/B - 23 02.2007

Zlučovač 1025 opúšťa zmes vzduchu a oxidu uhličitého.

Opäť s ohľadom na obr. 5 sa uvádza neobmedzujúce uskutočnenie vynálezu, ktoré sa môže používať na výrobu cukru z cukrovej repy, a ktoré môže zahrňovať vákuovú komoru 42 nezávisle od kombinácie s prevzdušňovacou komorou 36 na úpravu tekutiny dodávanej prívodom 140-5 tekutiny z výroby cukru. Tekutina je privádzaná do vákuovej komory 42 potrubím 99 a môže sa viesť zónou 43 zníženého tlaku, vytváranou znížením parciálnych tlakov plynov vo vákuovej komore 1090 pomocou zariadenia 44 na znižovanie tlaku. Znižovanie parciálnych tlakov plynov vo vákuovej komore 42 môže zvyšovať tlak pár necukrových materiálov (určité z nich sú opísané vyššie ako organické a anorganické materiály) v aparáte 1170. Zvýšením tlaku pár prenositeľných necukorných materiálov sa môže oddeliť určité množstvo necukorného materiálu z tekutiny zavádzanej prívodom 140-5 tekutiny v prvku 1080 a dopraviť z vákuovej komory 42 cez zlučovať 1110 do výstupu šťavy 300-2. Časť necukorného materiálu sa vracia z prvku 1060 do separátora 1070 a upravená tekutina sa dopravuje zo zóny 43 zníženého tlaku do zlučovača 1100. Tekutina zo zlučovača 1100 môže mať rôzne vlastnosti, ktoré sú pozmenené na získanie určitých požadovaných účinkov v nasledujúcich krokoch spôsobu, ako je opísané ďalej.

Pri podobnej úprave ako je opísaná pre prevzdušňovaciu komoru 36, tok tekutiny sa vo vákuovej komore 42 môže dispergovať alebo ďalej rozdeľovať na zvýšenie plochy povrchu tekutiny, na ktorý môžu pôsobiť znížené parciálne tlaky plynov v zóne 43 zníženého tlaku. Vákuová komora 42, nezávisle od toho či jediná komora alebo násobné vákuové komory v sériovom alebo v paralelnom zapojení, sa môže použiť nezávisle od prevzdušňovacej komory 36 alebo použiť s prevzdušňovacou komorou 36 alebo s násobnými prevzdušňovacími komorami, či v sériovom alebo v paralelnom zapojení, na úpravu tekutiny z výroby cukru.

Prvou vlastnosťou tekutiny zavádzanej prívodom 140-5 tekutiny z miešača sladkých rezkov (obr. 1) zvláštnej výroby cukru, ktorá sa môže meniť úpravou tekutiny v rôznych uskutočneniach prevzdušňovacej komory 36

PP 5085-2005

357/B - 23 02 2307 alebo vákuovej komory 42 alebo oboch týchto výrobných zariadeniach, v rôznych kombináciách alebo permutáciách, môže byť hodnota pH. pH tekutiny z výroby cukru sa môže zvýšiť asi o 0,01 jednotky pH, asi o 0,05 jednotky pH, asi o 0,1 jednotky pH, asi o 0,2 jednotky pH, asi o 0,3 jednotky pH, asi o 0,4 jednotky pH, asi o 0,5 jednotky pH, asi o 0,6 jednotky pH, asi o 0,7 jednotky pH, asi o 0,8 jednotky pH, asi o 0,9 jednotky pH, asi o 1,0 jednotku pH, asi o 1,1 jednotku pH, asi o 1,2 jednotku pH, asi o 1,3 jednotku pH, asi o 1,4 jednotku pH, asi o 1,5 jednotku pH, asi o 1,6 jednotku pH, asi o 1,7 jednotku pH, asi o 1,8 jednotku pH, asi o 1,9 jednotku pH alebo asi o 2,0 jednotky pH.

prevzdušňovacej komory 36 sa cez zariadenie 1060 odvádza potrubím 99 šťava pre vákuovú komoru do vákuovej komory 42. Časť šťavy sa zavádza zo zóny 43 zníženého tlaku cez zlučovač 1100 do zariadenia 44 na znižovanie tlaku. Znižovanie tlaku sa dosahuje chladením vodou. Na to sa do zariadenia 44 na znižovanie tlaku zavádza potrubím 1210 kondenzovaná voda, ktorá zariadenie 44 na znižovanie tlaku opúšťa potrubím 1220 ohriatej vody.

V príkladnom uskutočnení zariadenia znázorneného na obr. 5 sa v ustálenom stave prívodom 140-5 tekutiny zavádza upravená difúzna šťava v množstve 362,63 t/h s obsahom 16,52 % cukru, 18,61 % DS, čistotou 88,77 % a 4,678 CU. Výstupom 300-2 šťavy sa odoberá šťava v množstve 361,05 t/h s obsahom 16,59 % cukru, 18,65 % DS a čistotou 88,97 %.

S ohľadom na obr. 6 sa uvádza, že zvýšenie hodnoty pH tekutiny zvláštnej výroby cukru pred predbežným čerením vápnom za využitia potrubia 13 môže spôsobiť potrebu bázy, ako je vápno, dodávaného zo zásobníka 15 vápna, na dosiahnutie nevyhnutnej alebo žiadúcej hodnoty pH, koncentrácie hydroniových iónov alebo acidity, v porovnaní s neupravenou tekutinou z výroby cukru alebo obvykle spracovanou tekutinou z výroby cukru. Množstvo pridaného vápna zo zásobníka 15 vápna na úpravu tekutiny podľa tohto vynálezu môže byť podstatne menšie na dosiahnutie požadovanej hodnoty pH, ako napríklad medzi asi 11,00 a asi 12,0 alebo medzi asi 11,5 a asi 12,5 alebo v rozmedzí použitom na „predbežné čerenie vápnom“, „hlavné čerenie“, „vložené čerenie vápnom“ alebo na nastavenie hodnoty pH zodpovedajúce

PP 5085-2005

357/B - 23.02 2007 izoelektrickému bodu akéhokoľvek partikulárneho necukorného materiálu v tekutine zvláštnej výroby cukru alebo ako je vyžadované na úpravu acidity alebo alkality na požadovanú hodnotu. Ako neobmedzujúci príklad sa uvádza, že tekutina upravená ako je vyššie opísané, môže vyžadovať znížené množstvo vápna až o 30 %. Pokiaľ sa vo vzťahu k riešeniu opísanému na obr. 2 dosiahne zníženie spotreby vápna o 30 % podľa riešenia vyplývajúceho z obr. 6, môže to viesť k úspore 708,00 USD (amerických dolárov) za deň (141 163,00 USD počas kampane trvajúcej 200 dní).

Druhou vlastnosťou tekutiny, ktorá sa môže zmeniť jej úpravou v rôznych uskutočneniach prevzdušňovacej komory 36 (obr. 5) alebo vákuovej komory 42 (obr. 5) alebo oboch týchto výrobných zariadeniach, v rôznych kombináciách alebo permutáciách, môže byť farba. Dôležité je, že i malým znížením zafarbenia „ľahkej šťavy“ sa môže podstatne zvýšiť množstvo bieleho cukru získaného vo vedení 33 bieleho cukru (obr. 8), vyrobeného z 1 t (ton) cukrovej repy alebo cukrovej trstiny alebo na jednotku tekutiny.

V určitých uskutočneniach tohto vynálezu materiály, ktoré dávajú vznik farbe tekutiny z vlastnej výroby cukru alebo farbe cukru získaného vo vedení 33 bieleho cukru (obr. 8), môžu byť dopravované tokom tekutiny z výroby cukru, ktorá je vedená prevzdušňovacou komorou 36 alebo vákuovou komorou 42. Odstránením týchto materiálov vytvárajúcich farbu sa v zodpovedajúcej miere znižuje rozsah farby vytváranej v upravenej tekutine z výroby cukru. To zahrňuje upravenú tekutinu z výroby cukru s menšou mierou farby v nasledujúcich krokoch spôsobu výroby cukru a môže spôsobiť menšie sfarbenie kryštálov cukru vo vedení 33 bieleho cukru, v potrubí 27 a na výstupe 30 bieleho cukru (všetko obr. 8). V tomto ohľade a teraz v súvislosti s príkladom 4, tabuľka 4, nelimitujúcim príkladom materiálov vytvárajúcich farbu je 2,3butándión a 2-butanón, ktoré sa môžu odstrániť z toku tekutiny z výroby cukru, ktorý sa vedie izolovanou zónou 37 prevzdušňovacej komory 36 (obr. 5). O týchto materiáloch je známe, že dávajú vznik farbe šťavy a ich odstránením sa môže znížiť sfarbenie šťavy a tak sfarbenie cukru vo vedení 33 bieleho cukru.

Pri inom uskutočnení tohto vynálezu molekulová štruktúra určitých

PP 5085-2005

357/B - 23.02.2007 materiálov obsiahnutých v tekutinách z výroby cukru sa môže oxidovať úpravou tekutiny z výroby cukru podľa tohto vynálezu. Zodpovedajúce oxidované formy určitých materiálov môžu spôsobiť menšie alebo žiadne zafarbenie tekutiny z výroby cukru alebo môžu spôsobiť menšie alebo žiadne zafarbenie výsledného cukru vo vedení 33 bieleho cukru. Ako príklad sa uvádza, že primáme alkoholy sa môžu konvertovať na zodpovedajúce aldehydy alebo karboxylové kyseliny, avšak výpočet nie je na tento príklad obmedzený.

S ohľadom na určité uskutočnenie tohto vynálezu, plyn z generátora 38 alebo plyny s parciálnym tlakom sa môžu upravovať pred zavedením do procesu alebo sa môže zvýšiť množstvo oxidačného prostriedku v plyne z generátora 38 dodávaného do izolovanej zóny 37 prevzdušňovacej komory

36. Na to môže slúžiť kyslík, ozón, peroxid vodíka, karbonizačný plyn s určitými parciálnymi tlakmi plynov, na ktoré výpočet nie je obmedzený, alebo určité množstvo oxidačného prostriedku schopného konvertovať primárne alkoholy na zodpovedajúce aldehydy alebo karboxylové kyseliny. Môže sa použiť oddelený generátor 45 toku oxidačného prostriedku na dispergovanie oxidačného prostriedku alebo oxidačných prostriedkov do toku tekutiny zavádzanej z prívodu 140-5 tekutiny z výroby cukru, ktorý je ďalej vedený izolovanou zónou

37.

Teraz sa uvádza s ohľadom na obr. 2 a 6, že bežný systém pre spôsob výroby cukru môže byť porovnateľný so systémom pre spôsob výroby cukru podľa tohto vynálezu. Bežný systém pre spôsob výroby cukru spracovávajúci v rezačke 2 asi 335 t sladkých rezkov z cukrovej repy za hodinu (pozri obr. 1) môže mať farbu „ľahkej šťavy“ po druhom stupni saturácie uskutočňovanom v druhom saturátore 20, ktorá zodpovedá asi 3 414 RBU (pozri obr. 2). Systém na výrobu cukru, ktorý ďalej zahrňuje prevzdušňovaciu komoru 37 a vákuovú komoru 42 podľa tohto vynálezu, spracovávajúci rovnakú tonáž sladkých rezkov cukrovej repy, môže produkovať „ľahkú šťavu“ po druhom stupni saturácie uskutočňovanom v druhom saturátore 20 s asi 2 911 RBU (pozri obr. 6). Za týchto podmienok bežný systém pre spôsob výroby cukru dosahuje konečnú farbu bieleho cukru 37 RBU (pozri obr. 4), zatiaľ čo systém na výrobu cukru podľa tohto vynálezu dosahuje farbu konečného bieleho cukru 34 RBU.

PP 5085-2005

357/B-23.02.2007

V bežnom systéme pre spôsob výroby cukru, ako je opísaný vyššie, „ľahká šťava“ majúca farbu vyššiu ako 3 000 RBU môže spôsobiť stratu cukru až za 12 000,00 USD za deň, pričom výťažok cukru a energie sa zvyšuje s každými 500 až 1 000 RBU, čo sa prejavuje vo farbe tekutiny z výroby cukru.

Ako ďalší príklad sa uvádza bežný systém pre spôsob výroby cukru prevádzkovaný pri asi 8500 t naplátkovanej cukrovej repy za deň s ľahkou šťavou s asi 4 000 RBU, keď sa produkuje biely cukor konečnej farby asi 43 RBU. Na dosiahnutie „štandardnej“ farby bieleho cukru 40 RBU sa musí upraviť spôsob odstreďovacieho premývania na zníženie recyklovaného cukru v konečnom cukre. To spôsobuje, že sa vymýva viac cukru a v melase sa znižuje cukor na konečných asi 0,65 t za hodinu.

Okrem toho (pozri obr. 8) odstreďovacie premývanie médiom zavádzaným potrubím 32 alebo ďalšie odstreďovacie premývanie kryštálov zavádzaných vedením 31 cukru do „bielej odstredivky“ 25 spôsobuje menšiu kapacitu koncového cukru a znižuje presadenie tekutiny z výroby cukru. Okrem toho zníženie sfarbenia tekutín z výroby cukru môže mať za následok, že sa znižuje sfarbenie melasy a zvyšuje sa výťažok extraktu.

Tretia vlastnosť tekutiny z výroby cukru, ktorá sa môže meniť upravovaním tekutiny z výroby cukru v prevzdušňovacej komore 36 alebo vákuovej komore 42 alebo v oboch týchto výrobných zariadeniach, v permutáciách alebo kombináciách, môže byť zahustenie vápenatou soľou. Pretože upravovaním tekutiny z výroby cukru podľa tohto vynálezu sa odstraňujú určité anióny, „difúzna šťava“ vytvára málo vápenaté soli, a tak sa ako taká nemôže používať v saturačných stupňoch uskutočňovaných v prvom saturátore 1_8 a druhom saturátore 20. Ako je naznačené vyššie, vápenaté soli sa nemôžu vyzrážať počas krokov predbežného čerenia, uskutočňovaného v čeriči 14 vápnom, hlavného čerenia za horúca, uskutočňovaného v hlavnom čeriči 17 alebo v saturačných stupňoch uskutočňovaných v prvom saturátore 18 a druhom saturátore 20, pre rozpustnosť takýchto solí v tekutine z výroby cukru

Pokiaľ vápenaté soli nie sú odstránené pred odparkami 21, zrazeniny vápenatých soli môžu inkrustovať na povrchu odpariek 21, ako sa odstraňuje

PP 5085-2005

357/B - 23.02.2007 voda z tekutiny z výroby cukru. Vyvarenie odpariek 21 na odstránenie inkrustácie môže byť nákladné, pretože zahrňuje práce a vybavenie na uskutočnenie tejto procedúry. Odstránenie inkrustácie z odpariek a súvisiaceho vybavenia môže tiež mať za výsledok zaradenie ďalších dní kampane pre spracovanie cukru.

Vápenaté alebo sodné soli, pokiaľ vápenaté soli nie sú odstránené, prenášajú sacharózu do melasy. Napríklad pokiaľ sa vápenaté soli odstraňujú z tekutiny z výroby cukru výmenou iónov a nahradzujú zodpovedajúcimi sodnými soľami počas regenerácie (sodné soli sa recyklujú v krokoch čerenia, ako je opísané vyššie), každý kilogram sodnej soli môže preniesť medzi asi 0,9 kg a asi 1,5 kg sacharózy do melasy. Pokiaľ vápenaté soli sa znížia na rozsah 25 dielov na milión dielov, ďalší cukor odvádzaný vedením 33 bieleho cukru, vyrobený za deň (asi 0,56 t pri denných 8 000 t plátkov cukrovej repy za deň) má hodnotu asi 243,40 USD pri 22,00 USD za 100 kg. Pri 200 dieloch na milión v rovnakom procesnom systéme sa môže dosiahnuť úspora asi 2 000,00 USD za deň.

Okrem toho ako sa zníži časť vápenatých solí, vyjadrené v dieloch na milión, dôjde k zníženiu zodpovedajúceho použitia hydroxidu sodného na regeneráciu iónomeničovej živice. Pre tekutinu z výroby cukru, pre množstvo 8 000 t za deň, so zníženým obsahom 25 ppm vápenatých solí, pri riešení podľa tohto vynálezu, sa zodpovedajúcim spôsobom dosiahne úspora za hydroxid sodný vo výške asi 142,00 USD. Pokiaľ sa dosiahne zníženie vápenatých solí o 200 ppm, môže sa v rovnakom systéme usporiť asi 2 000,00 USD.

Okrem toho častejšia regenerácia aniónomeničovej živice ďalej zadržuje koncový cukor z bežných systémov pre spôsob výroby cukru.

Štvrtou vlastnosťou tekutiny z výroby cukru, ktorá môže byť zmenená úpravou tekutiny v prevzdušňovacej komore 36 alebo vákuovej komore 42 alebo v oboch týchto výrobných zariadeniach, v rôznych permutáciách alebo kombináciách, môže byť čistota. Čistota je definovaná ako percentuálny pomer množstva sacharózy v tekutine z výroby cukru k množstvu rozpustných necukrových materiálov v tekutine z výroby cukru.

PP 5065-2005

357/B-23 02.2007

Ako je diskutované vyššie, môže byť významne znížené množstvo prchavých anorganických materiálov, pokiaľ sa „difúzna šťava“ upravuje podľa tohto vynálezu. Zníženie týchto nesacharózových materiálov ich prenesením do atmosféry v zóne 43 zníženého tlaku (prvok 1060 a zlučovac 1100) môže zvýšiť čistotu tekutiny z výroby cukru, zavádzanej do systému prívodom 140-5 tekutiny z miešača 3 sladkých rezkov v rozsahu asi 0,2 % a asi 0,4 % a môže sa zvýšiť čistota ľahkej šťavy s rozmedzím medzi asi 0,15 % a asi 0,35 %. Toto zvýšenie čistoty zodpovedá zvýšeniu produkcie cukru vedeného vedením 33 bieleho cukru medzi asi 0,45 a 1,35 kg na 1 t naplátkovanej cukrovej repy. Pri systéme pre spôsob výroby cukru podľa vynálezu používajúceho plátky v množstve 3 600 kg za deň sa môže dosiahnuť úspora medzi asi 1 500,00 a asi 5 000,00 USD za deň.

Okrem toho rovnaká čistota ľahkej šťavy sa môže dosiahnuť pri väčšom presadení v systéme na výrobu cukru podľa tohto vynálezu. Koloidné častice alebo iné častice v tekutine z výroby cukru môžu byť kontaminované elektrostatickou adsorpciou iónov na povrchu. Táto primárna adsorpčná vrstva môže spôsobiť rast podstatného náboja na povrchu (elektrický potenciál na povrchu). Tento povrchový náboj môže spôsobiť odpudzovanie, ktoré existuje medzi dvoma časticami pokiaľ sa vzájomne priblížia, a častica môže byť tiež priťahovaná opačnými iónmi do priľahlej oblasti častice.

Tak koloidné alebo iné častice môžu mať nabitý povrch s pripojeným „iónovým mrakom“, ktorý existuje v tekutine z výroby cukru v určitej vzdialenosti od častíc v dôsledku rovnováhy povrchového náboja. Hrúbka tohto iónového mraku okolo častice určuje, ako blízko sa navzájom môžu dostať dve častice pred začiatkom pôsobenia odpudivých síl. Veľkosť tohto „iónového mraku je závislá od veľkosti povrchového náboja, ktorý závisí od koncentrácie absorbujúceho iónu v roztoku a koncentrácie elektrolytu v roztoku.

Objem definovaný celým iónovým mrakom obklopujúcim časticu a objem, ktorý je definovaný rovinou sklzu (slip piane) pre častice, nie sú rovnaké predmety. Hrúbka vrstvy protiiónu je hrúbkou vrstvy roztoku obklopujúceho časticu, ktorá je potrebná na to, aby bol obsiahnutý dostatok protiiónov na

PP 5085-2005

357/B - 23 02.2007 „dosiahnutie rovnováhy náboja povrchu, zatiaľ čo rovina sklzu sa týka hrúbky rozpúšťadla/filmu iónu pohybujúceho sa s časticou.

Zeta potenciál (x) je elektrický potenciál, ktorý existuje na „rovine sklzu“ hraničnej ploche medzi hydratovanou časticou a objemom roztoku. To je merateľný potenciál povrchu pevnej látky a je tiež označovaný ako elektrokinetický potenciál. Podľa elektrostatických princípov zeta potenciál sa vypočíta z rovnice x = 4p s d/D, kde d je hrúbka elektrickej dvojvrstvy, s je elektrický náboj v Sternovej vrstve,

D je dielektrická konštanta.

Vzťah medzi hodnotou zeta potenciálu a flokuláciou alebo disperziou tekutiny z výroby cukru sa podobá flokulácii koloidných častíc alebo iných častíc pri nízkych hodnotách zeta potenciálu a podobá sa disperzii koloidných častíc pri vysokých hodnotách zeta potenciálu.

Pri určitých uskutočneniach tohto vynálezu množstvo energie dodávané do tekutiny z výroby cukru zvýšením rýchlosti, distribúcie a zavádzanie aspoň jedného plynu zo zásobníka 38 do toku tekutiny dopravovanej do systému prívodom 140-5 tekutiny z výroby cukru v izolovanej zóne 37 môže byť upravené na prekonanie zeta potenciálu koloidných častíc v tekutine z výroby cukru, aby sa zvýšilo množstvo ďalších častíc, pri ktorých dochádza k stretom. Ako nelimitujúci príklad sa uvádza, že tekutina z výroby cukru môže pretekať prvkom 41 pre distribúciu tekutiny (BEX PSW 3FPS140, uvedené ako neobmedzujúci príklad) pri asi 757 litroch za minútu až asi 1136 litroch za minútu (medzi asi 27 kubickými stopami za minútu a 40 kubickými stopami za minútu) pri tlaku asi 67 až asi 271 kPa (asi 10 psi až asi 40 psi). Medzi asi 3,9 litrami a asi 5,7 litrami (medzi asi 108 kubickými stopami a asi 160 kubickými stopami) za minútu plynu dodávaného zo zásobníka 38 (vzduch alebo prostredie) sa môže dodávať do disperzie tekutiny z výroby cukru, ktorá sa

PP 5085-2005

357/B -23.02.2007 vedie izolovanou zónou 37. Upravená tekutina z výroby cukru umožňuje oveľa rýchlejšiu produkciu fiokúl, ako vzrastá pH, a zvyšuje sa (obvykle pH v rozmedzí medzi asi 5,5 a 6,5 na rozmedzie pH medzi asi 11,5 a asi 11,8) čistota šťavy s menším zafarbením cukru.

Teraz v súvislosti s obr. 2 a 6 sa uvádza, že obvyklý systém pre spôsob výroby cukru môže byť porovnaný s uskutočnením systému pre spôsob výroby cukru podľa tohto vynálezu. Obvyklý systém pre spôsob výroby cukru produkujúci asi 355 t sladkých rezkov cukrovej repy za hodinu v rezačke 2 (pozri obr. 1) môže vytvárať „ľahkú šťavu“ po druhej saturácii uskutočňovanej v druhom saturátore 20 s čistotou asi 91,82 % (pozri obr. 2). Systém pre spôsob výroby cukru, ktorý ďalej zahrňuje prevzdušňovaciu komoru 37 a vákuovú komoru 42 podľa tohto vynálezu, spracovávajúci rovnakú tonáž sladkých rezkov cukrovej repy, môže umožniť vznik „ľahkej šťavy“ s čistotou okolo 93,02 %.

Teraz v súvislosti s obr. 4 a 8 sa uvádza, že rovnaký obvyklý systém pre spôsob výroby cukru ako je opísaný vyššie, môže vytvárať tekutinu z výroby cukru oddelenú od kryštálov cukru z „rafinádneho zrniča“ 24 s obsahom asi 93,52 %, zatiaľ čo systém pre spôsob výroby cukru, ktorý ďalej zahrňuje prevzdušňovaciu komoru 37 a vákuovú komoru 42 podľa tohto vynálezu dáva vznik tekutine z výroby cukru, ktorá je oddelená od kryštálov z „rafinádneho zrniča“ 24 s obsahom asi 94,17 %.

Znovu v súvislosti s obr. 4 a 8 sa uvádza, že obvyklý systém pre spôsob výroby cukru, prevádzkovaný ako je opísané vyššie, dáva vzniknúť asi 49,92 t cukru za hodinu, ktorý má farbu 37 RBU, zatiaľ čo sa systém pre spôsob výroby cukru podľa tohto vynálezu, ktorý ďalej zahrňuje prevzdušňovaciu komoru 37 a vákuovú komoru 42 podľa tohto vynálezu môže vznikať väčšie množstvo cukru, ktorý je dopravovaný vedením 33 bieleho cukru, asi 51,55 t cukru za hodinu, ktorý má farbu 34 RBU. Okrem toho 1,63 t cukru, ktorý je dopravovaný vedením 33, za hodinu zodpovedá príjmu asi 5 700,00 USD za deň.

I keď ďalšia produkcia cukru, ktorý je dopravovaný vedením 33, sa môže meniť v systéme pre spôsob výroby cukru prevádzkovanom podľa tohto

PP 5085-2005

357/B - 23.02.2007 ?2c vynálezu, ďalšie príjmy vypočítané pre 200-dennú kampaň môžu ľahko prekročiť 1 000 000,00 USD.

Ďalej nasledujúce ďalšie príklady, ktoré nemajú obmedzujúci charakter a spoločne s opisom uvedeným vyššie, sú dostačujúce pre odborníka v odbore, aby uskutočnil mnohé a obmenené uskutočnenia tohto vynálezu a tie použil.

Pokiaľ v ďalej zaradených príkladoch sa spomínajú kroky spolu s ich číselným označením, má sa vziať do úvahy, že tieto kroky prebiehajú v zariadeniach schematicky znázornených na obr. 1 až 8, a to v konštrukčných prvkoch označených zhodnou vzťahovou značkou.

Príklad 1

PP 5085-2005

357/B-23.02.2007

Šťava sa získa obvyklou vežovou difúziou sladkých rezkov cukrovej repy. Pripraví sa kontrolná skupina a experimentálna skupina vždy pozostávajúca zo šiestich v podstate identických 500 ml alikvótov difúznej šťavy. Každý alikvót v kontrolnej skupine a experimentálnej skupine sa analyzuje na stanovenie hodnoty pH. Čo sa týka každého alikvótu difúznej šťavy v kontrolnej skupine, hodnota pH je asi 6,3. Každý alikvót v kontrolnej skupine bez ďalšieho spracovania sa titruje na koncový bod pH 11,2 pomocou 50 % (hmotnosť/objem) roztoku hydroxidu sodného. Každý alikvót v experimentálnej skupine sa spracuje podľa tohto vynálezu, načo sa stanoví pH každého alikvótu a každý experimentálny alikvót sa titruje v podstate identickým spôsobom ako kontrolná skupina na koncový bod pH 11,2 pomocou 50 % (hmotnosť/objem) roztoku hydroxidu sodného.

Výsledky sú uvedené v tabuľke 1 ďalej. Ako sa môže vyčítať s tabuľky, každý alikvót šťavy pred akýmkoľvek spracovaním mal hodnotu pH asi 6,3. Experimentálna skupina po spracovaní podľa tohto vynálezu mala zvýšenú hodnotu pH bez pridania akejkoľvek bázy a vyžadovala znížené množstvo hydroxidu sodného na dosiahnutie koncového bodu pH 11,2, v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Tabuľka 1

Nespracovaná šťava, pH	Roztok hydroxidu sodného, ml	Spracovaná šťava, pH	Roztok hydroxidu sodného, ml	% zníženia spotreby roztoku hydroxidu sodného
6,3	1,8	6,5	1,5	16,6
6,3	1,8	6,6	1,4	22,2
6,3	1,8	6,6	1,4	22,2
6,3	1,9	6,6	1,6	15,8
6,3	1,9	6,5	1,5	21,0
6,3	1,9	6,5	1,6	15,8

357/B

Zníženie množstva roztoku hydroxidu sodného na dosiahnutie koncového pH 11,2 pre alikvóty šťavy v experimentálnej skupine spracovanej podľa tohto vynálezu, v porovnaní s alikvótmi šťavy nespracovanej kontrolnej skupiny, bolo medzi asi 15,8 % a asi 22,2 %.

Príklad 2

Šťava sa získa obvyklou vežovou difúziou sladkých rezkov cukrovej repy. Pripraví sa kontrolná skupina a experimentálna skupina vždy pozostávajúca z piatich v podstate identických 500 ml alikvótov difúznej šťavy. Každý alikvót v kontrolnej skupine a experimentálnej skupine sa analyzuje na stanovenie hodnoty pH. Čo sa týka každého alikvótu difúznej šťavy v kontrolnej skupine, hodnota pH je asi 6,1. Každý alikvót v kontrolnej skupine bez ďalšieho spracovania sa titruje na koncový bod pH 11,2 pomocou 50 % (hmctnosť/objem) roztoku vápenného mlieka s hodnotou 30 brix. Každý alikvót v experimentálnej skupine sa spracuje podľa tohto vynálezu, načo sa stanoví pH každého alikvótu a každý experimentálny alikvót sa titruje v podstate identickým spôsobom ako kontrolná skupina na koncový bod pH 11,2 roztokom vápenného mlieka s hodnotou 30 brix.

Výsledky sú uvedené v tabuľke 2 ďalej. Ako sa môže vyčítať s tabuľky, každý alikvót šťavy pred akýmkoľvek spracovaním mal hodnotu pH asi 6,1. Experimentálna skupina po spracovaní podľa tohto vynálezu mala zvýšené hodnoty pH bez pridania akejkoľvek bázy a vyžadovala znížené množstvo vápenného mlieka na dosiahnutie koncového bodu 11,2, v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Tabuľka 2

Nespracovaná šťava, pH	Vápenné mlieko, ml	Spracovaná šťava, pH	Vápenné mlieko, ml	% zníženia spotreby vápenného mlieka
6,1	4,6	6,5	3,3	28,3
6,1	4,4	6,6	3,2	27,3
6,1	4,7	6,6	3,5	25,5
6,1	4,4	6,6	3,3	25,0
6,1	4,5	6,6	3,3	26,7

357/B

Zníženie množstva vápenného mlieka na dosiahnutie koncového bodu pH 11,2 pre alikvóty šťavy v experimentálnej skupine spracovanej podľa tohto vynálezu, v porovnaní s alikvótmi šťavy nespracovanej kontrolnej skupiny, bolo medzi 28,0 % a asi 28,3 %.

Údaje uvedené v tabuľke 1 a tabuľke 2 ukazujú tiež porovnanie dvoch typov difúzneho zariadenia a difúznych metód. Dôležité je, že údaje ukazujú, že rozdielne difuzéry alebo rozdielne spôsoby difúzie môžu viesť k difúznej šťave majúcej podstatne rozdielne hodnoty pH, i keď hodnoty pH, ktoré sa pričítavajú každému typu difúznej technológie môžu byť v podstate vnútorne konzistentné. Pozri príklad počiatočná hodnota pH nespracovanej difúznej šťavy v tabuľke 1, ktorá je pH 6,3, v porovnaní s nespracovanou difúznou šťavou v tabuľke 2, ktorá má hodnotu pH 6,1.

Príklad 3

Difúzna šťava sa získa obvyklou vežovou difúziou sladkých rezkov cukrovej repy a šťava sa spracuje podľa tohto vynálezu s použitím uskutočnenia uvedeného na obr. 12 a 13, ktoré je umiestnené medzi miesič a zariadenie na predbežné čerenie vápnom. Difúzna šťava sa disperguje rýchlosťou asi 2 804 litrov (100 kubických stôp) do toku atmosférických plynov vytváraného rýchlosťou 11 215 litrov (400 kubických stôp) za minútu (cesta protiprúdu 1 829 x 1 829 mm (72 x 72 palcov) s výškou cesty protiprúdu asi 3658 mm (144 palcov)), čo spôsobuje premiestnenie rôznych látok z disperznej šťavy, ako je zistené analýzou plynovou chromatografiou/hmotnostnou spektrometriou v tabuľkách 1 a 2 (doslovná citácia) ďalej.

Tabuľka 3

SMDSC# 1

SMUSCK1 u_llUJLi kyselina octová kyselina propiónová kyselina 3-metylbutánová kyselina butánová kyselina 4-metylpentánová kyselina pentánová kyselina 5-metylhexánová 3 kyselina hexánová kyselina heptánová qir-rpTWf'·»'! Μ^φίΠΙΙΐΜ,ι >1 ».ΤΙ |Ι»ΙΙ|Π>·|.>ηι»ι.φΠ>μΗ«^ττ»ρη>| y γ Fy# tp ýk uýj 1}C 1^0 ijo

Tabuľka 3 ukazuje analýzu na plynových chromatografoch uskutočnenú na vzorkách SMBSC 1 a SMBSC 2 (kondenzáty získané z toku plynu po protiprúdnej výmene so šťavou, ako je tu opísané) s chromatografmi týchto vzoriek, v porovnaní s plynovými chromatografmi vzoriek štandardnej zmesi organických kyselín uvedených ako 1 až 9 vyššie. Môže sa zistiť, že spracovaním šťavy podľa tohto vynálezu sa odstraňujú premenlivé množstvá každej z organických kyselín zahrnutých v štandardnej zmesi.

Tabuľka 4

Množstvo

Čas

1. acetaldehyd

2. etanol

3. acetón

4. dimetylsulfid

5. metylacetát

6. 2-metylpropanal

7. 2,3-butándión

8. 2-butanón

9. etylacetát kyselina 2-metyl-1propánová

357/B

Tabuľka 4 ukazuje analýzu plynovou chromatografiou/hmotnostnou spektrometriou vzorky SMBSC 5 D (kondenzáty získané z toku plynu po protíprúdnej výmene so šťavou, ako je tu opísané), bez použitia zníženého tlaku s teplotou šťavy medzi 60 a 70 °C, s chromatografom tejto vzorky ukazujúcej rôzne prchavé zlúčeniny vystupujúce nad základnú líniu, majúcim charakteristiku zakrivenia kvôli prevažujúcej rozmanitosti alkoholov.

Základné koncepty vynálezu môžu byť uskutočnené a nárokované rozmanitými spôsobmi. Vynález zahrňuje systém na úpravu šťavy vhodný na výrobu cukru, spôsoby uskutočnenia a použitie uskutočnenia tohto vynálezu a produkty vyrobené za použitia tohto vynálezu.

I keď zvláštne ilustratívne príklady tohto vynálezu sú uvedené v opise a na obrázkoch, malo by sa vziať do úvahy, že tieto ilustratívne príklady nie sú zamýšľané ako obmedzenie vzhľadom na generickú povahu tohto vynálezu, ktorý zahrňuje rad uskutočnení a ich zmien, pričom mnohé alternatívy sa mlčky predpokladajú alebo sú neodmysliteľné. Každému znaku alebo prvku tohto vynálezu sa má rozumieť, ako predstaviteľovi hraničnej funkcie alebo veľkej variante alternatívnych alebo ekvivalentných prvkov. Aj keď znak alebo prvok je opísaný terminológiou zameranou na zariadenie, každému prvku zariadenia sa má rozumieť ako vykonaniu funkcie. Ani opis ani terminológia nie sú zamýšľané ako obmedzenie rozsahu patentových nárokov tu jednotlivo zahrnutých pre zariadenie alebo spôsob.

Obzvlášť by sa malo vedieť, že pokiaľ sa opis týka prvkov tohto vynálezu, slovné vyjadrenie každého prvku môže byť vyjadrené ekvivalentnými výrazmi pre zariadenie alebo ekvivalentnými výrazmi pre spôsob, pričom je tomu rovnako tak v prípade, keď ide o funkciu alebo výsledok. Takýto ekvivalent, nadradený pojem alebo tiež genetické termíny širšieho významu majú byť pokladané za zahrnuté do opisu takéhoto prvku alebo postupu. Takéto termíny môžu byť nahradené, kde je žiadúce explicitné uskutočnenie, predpokladaným širším rozsahom, ktorý poskytuje tento vynález. Iba ako príklad sa uvádza, že by sa malo vziať do úvahy, že všetky postupy môžu byť

357/D vyjadrené ako zariadenie, ktoré označuje, že postup alebo prvok spôsobuje účinok. Podobne každému uvedenému fyzikálnemu prvku sa má rozumieť tak, že zahrňuje opis postupu, ktorý napomáha fyzikálnemu prvku. Vzhľadom na tento posledne uvedený aspekt, len ako príklad sa uvádza, že údajom ”tok tekutiny zo spôsobu výroby cukru” sa má rozumieť, že zahrňuje opis postupu pretekanie tekutiny zo spôsobu výroby cukru”, bez ohľadu na to, či je diskutovaný explicitne alebo nie, a naopak pokiaľ je efektívne opísaný postup pretekanie tekutiny zo spôsobu výroby cukru, takýto opis sa má chápať tak, že zahrňuje údaje o toku tekutiny zo spôsobu výroby cukru” a taktiež zariadenie na pretekanie tekutiny zo spôsobu výroby cukru. Takéto zmeny a alternatívne termíny sa chápu tak, že sú explicitne zahrnuté do opisu.

Do úvahy sa berie, že sa môžu vykonať rôzne obmeny tohto vynálezu, ako je opísané, bez toho aby došlo k odchýleniu sa od podstaty tohto vynálezu. Opis zahrňujúci ako explicitne uvedené uskutočnenia a veľké varianty implicitne alternatívnych uskutočnení, tak spôsoby alebo postupy sa pokladajú za podporu patentových nárokov z tejto prihlášky.

Akékoľvek patenty, publikácie alebo iné odkazy spomenuté v tejto prihláške vynálezu sú zahrnuté formou odkazu. Okrem toho každý použitý termín sa chápe tak, že okrem svojho použitia je nezlučiteľný s inou interpretáciou. Všeobecným slovníkovým definíciám sa rozumie ako by zahrňovali odkaz pre každý termín a všetkým definíciám, alternatívnym termínom a synonymám sa má rozumieť tak, ako by boli obsiahnuté v Random House Webster's Unabrigged dictionary, druhé vydanie.

Tým sa usudzuje, že prihlasovateľ alebo prihlasovatelia nárokujú aspoň i) každý zo systémov na úpravu šťavy, ako sú tu uvedené a opísané, ii) príbuzné spôsoby, ku spôsobom uvedeným a opísaným, iii) podobné, ekvivalentné a rovnako implicitné variácie každého z týchto zariadení a spôsobov, iv) alternatívne formy, ktoré zahrňujú každú zo znázornených funkcií, ako sú uvedené a opísané, v) alternatívne formy a spôsoby, ktoré docielia každú z uvedených funkcií, aké sú implicitné na dosiahnutie toho, čo je uvedené a opísané, vi) každý uvedený znak, zložku a krok, ktoré sú oddelené a

357/3 nezávislé vynálezy, vii) aplikácie zlepšenia rôznymi opísanými systémami alebo zložkami, viii) výsledné produkty vyrobené takýmito systémami alebo zložkami, ix) spôsoby a zariadenia v podstate ako sú tu opísané vyššie a s odkazom na akékoľvek súvisiace príklady, x) súvisiace uvedené a opísané spôsoby, xi) podobné, ekvivalentné a taktiež implicitné variácie každého z týchto systémov a spôsobov, xii) alternatívne formy, ktoré sprevádzajú každú zo znázornených funkcií, ako sú uvedené a opísané, xiii) alternatívne zariadenia a spôsoby, ktoré sprevádzajú každú z uvedených funkcií, ktoré sú implicitné na dosiahnutie uvedených a opísaných údajov, ivx) každý uvedený znak, zložku a krok, ktoré sú oddelené a nezávislé vynálezy, xv) rôzne kombinácie a permutácie každého z vyššie uvedených a xvi) každý potenciálne závislý nárok alebo koncept ako závislý od každého z prítomných nezávislých patentových nárokov alebo konceptov.

Malo by sa brať do úvahy, že prihlasovateľ z praktických dôvodov môže na počiatku prezentovať iba nároky zamerané na zariadenie alebo spôsob a potom iba s počiatočnými závislosťami. Prihlasovateľ sa nevzdáva akéhokoľvek práva predložiť ďalšie nezávislé alebo závislé nároky, ktoré sú podporené opisom, počas prieskumu tejto prihlášky. Prihlasovateľ si obzvlášť rezervuje všetky práva na podanie pokračovacích, vylúčených, čiastočne pokračovacích alebo iných druhov pokračovacích prihlášok, ktoré nárokujú rôzne opísané vynálezy bez obmedzenia akýmkoľvek nárokom uvedeným v predchádzajúcej prihláške pre generickú povahu tohto vynálezu alebo šírku akéhokoľvek z nárokov uvedených v nasledujúcej prihláške.

Ďalej pokiaľ ide o použitie prechodných fráz, obsahujúci (comprising”) sa tu používa na dosiahnutie otvorených” patentových nárokov, podľa tradičnej interpretácie nárokov. Tak pokiaľ nie je v kontexte vyžadované inak, mali by sa výrazom obsahuje” rozumieť variácie, ako zahrňuje alebo skladajúci sa pre zahrnutie uvedeného prvku alebo kroku alebo skupiny prvkov alebo krokov, ale nie je vylúčený akýkoľvek iný prvok alebo krok alebo skupina prvkov alebo krokov. Takýto termín sa má interpretovať vo svojej najširšej forme tak, aby sa doprial prihlasovateľovi najširší rozsah ochrany dosiahnuteľný zákonom.

357/B

Súbor nárokov v tejto prihláške je týmto zahrnutý odkazom ako časť opisu tohto vynálezu a prihlasovateľ si výslovne rezervuje právo použiť všetko alebo časť takéhoto pričleneného obsahu patentových nárokov ako ďalší opis na podporu akéhokoľvek alebo všetkých nárokov, ich prvku alebo zložky a prihlasovateľ si ďalej výslovne rezervuje právo presunúť akúkoľvek časť alebo všetko z pričleneného obsahu takýchto nárokov alebo akýkoľvek ich prvok alebo zložku z opisu do nároku alebo naopak, pokiaľ je to potrebné pre definíciu predmetu, pre ktorý sa žiada ochrana v tejto prihláške alebo akékoľvek následné pokračovacej, vylúčenej alebo čiastočne pokračovacej prihláške alebo na dosiahnutie akéhokoľvek prínosu, zníženia poplatkov na základe alebo v zhode s patentovými zákonmi, vyhláškami alebo predpismi v ktorejkoľvek zemi alebo na základe medzinárodnej zmluvy a takýto obsah zahrnutý odkazom má pretrvať počas celého prejednávania tejto prihlášky vrátane jej nasledujúcej pokračovacej, vylúčenej alebo čiastočne pokračovacej prihlášky alebo akéhokoľvek jej nového vydania alebo prolongácie.

Claims (18)

1. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. prevzdušňovaciu komoru, pričom difúzna šťava získaná z rastlinného materiálu preteká touto prevzdušiíovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou; a

b. upravenú tekutinu zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto prevzdušňovacej komory.

2. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. vákuovú komoru, pričom difúzna šťava získaná z rastlinného materiálu preteká touto evakuovanou zónou majúcou znížený tlak v tejto vákuovej komore; a

b. upravenú tekutinu zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto vákuovej komory.

3. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. prevzdušňovaciu komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká touto prevzdušňovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou; a

b. upravenú tekutinu zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto prevzdušňovacej komory a má zvýšenú hodnotu pH.

4. Systém na výrobu cukru podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje vákuovú komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto prevzdušňovacej komory, tečie cez evakuovanú zónu v tejto vákuovej komore na zvýšenie hodnoty pH.

32 357Έ

5. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. vákuovú komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká cez evakuovanú zónu v tejto vákuovej komore; a

b. upravenú tekutinu zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto vákuovej komore a má zvýšenú hodnotu pH,

6. Systém na výrobu cukru podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prevzdušňovaciu komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z vákuovej komory, tečie cez izolovanú zónu v tejto prevzdušňovacej komore na zvýšenie hodnoty pH.

7. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. prevzdušňovaciu komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká touto prevzdušňovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou;

b. určité množstvo vápna, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto prevzdušňovacej komory; a

c. určité množstvo oxidu uhličitého, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ku ktorej sa pridalo určité množstvo vápna, na zníženie miery zafarbenia tejto upravenej tekutiny zo spôsobu výroby cukru, v porovnaní s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, ktorá nepreteká uvedenou prevzdušňovacou komorou.

8. Systém na výrobu cukru podľa nároku 7 vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje vákuovú komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z prevzdušňovacej komory, tečie cez evakuovanú zónu v tejto vákuovej komore.

32 357/B

9. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. vákuovú komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká evakuovanou zónou v tejto vákuovej komore;

b. určité množstvo vápna, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto vákuovej komory; a

c. určité množstvo oxidu uhličitého, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ku ktorej sa pridalo určité množstvo vápna, pričom táto upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru má zníženú mieru zafarbenia, v porovnaní s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, ktorá nepreteká evakuačnou zónou tejto vákuovej komory.

10. Systém na výrobu cukru podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prevzdušňovaciu komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z vákuovej komory, tečie cez izolovanú zónu v tejto prevzdušňovacej komore.

11. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. prevzdušňovaciu komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká touto prevzdušňovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou;

b. určité množstvo vápna, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto prevzdušňovacej komory; a

c. určité množstvo oxidu uhličitého, ktorý sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ku ktorej sa pridalo určité množstvo vápna, pričom táto upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru má znížený obsah solí vápna, v porovnaní s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, ktorá nepreteká touto prevzdušňovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou.

32 357/B

12. Systém na výrobu cukru podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje vákuovú komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z prevzdušňovacej komory, tečie cez evakuovanú zónu v tejto vákuovej komore.

13. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. vákuovú komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká evakuovanou zónou v tejto vákuovej komore;

b. určité množstvo vápna, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto vákuovej komory; a

c. určité množstvo oxidu uhličitého, ktorý sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ku ktorej sa pridalo určité množstvo vápna, pričom táto upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru má znížený obsah solí vápna, v porovnaní s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, ktorá nepreteká evakuovanou zónou tejto vákuovej komory.

14. Systém na výrobu cukru podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prevzdušňovaciu komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto vákuovej komory, tečie cez izolovanú zónu v tejto prevzdušňovacej komore.

15. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. prevzdušňovaciu komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká touto prevzdušňovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou,

b. určité množstvo vápna, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto prevzdušňovacej komory; a

32 357/B

c. určité množstvo oxidu uhličitého, ktorý sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ku ktorej sa pridalo určité množstvo vápna, pričom táto upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru má zvýšenú čistotu, v porovnaní s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, ktorá nepreteká touto prevzdušňovacou komorou súčasne s tokom plynu touto prevzdušňovacou komorou.

16. Systém na výrobu cukru podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje vákuovú komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z prevzdušňovacej komory, tečie cez evakuovanú zónu v tejto vákuovej komore.

17. Systém na výrobu cukru, vyznačujúci sa tým, že obsahuje

a. vákuovú komoru, pričom tekutina zo spôsobu výroby cukru preteká evakuovanou zónou v tejto vákuovej komore;

b. určité množstvo vápna, ktoré sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z tejto vákuovej komory; a

c. určité množstvo oxidu uhličitého, ktorý sa pridáva k upravenej tekutine zo spôsobu výroby cukru, ku ktorej sa pridalo určité množstvo vápna, pričom táto upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru má zvýšenú čistotu, v porovnaní s tekutinou zo spôsobu výroby cukru, ktorá nepreteká touto evakuačnou zónou vákuovej komory.

18. Systém na výrobu cukru podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prevzdušňovaciu komoru, pričom upravená tekutina zo spôsobu výroby cukru, ktorá vyteká z vákuovej komory, tečie cez izolovanú zónu v tejto prevzdušňovacej komore