Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с сахарным заводом .
Инкерманский сахарный завод в Австралии

Сахарный тростник мельница является заводом , который перерабатывает сахарный тростник для производства сырого или белого сахара .

Этот термин также используется для обозначения оборудования, которое измельчает палочки сахарного тростника для извлечения сока. [1]

Обработка [ править ]

Мельница завода по производству тростникового сахара

Есть несколько этапов производства сахара-сырца из тростника:

  1. Прием и разгрузка тростника (прием тростника на заводе и выгрузка из транспортных средств)
  2. Подготовка тростника (резка и измельчение тростника для подготовки его к отжиму сока)
  3. Экстракция сока (обычно используются две технологии: измельчение или диффузия)
  4. Осветление сока (удаление взвешенных твердых частиц из сока, обычно грязи, воска, волокон)
  5. Выпаривание сока (для концентрирования сока до густого сиропа около 65 ° Брикса )
  6. Осветление сиропа (удаление из сиропа взвешенных твердых частиц, обычно коллоидного размера грязи, воска, волокон и т. Д.)
  7. Кристаллизация
  8. Центрифугирование (отделение кристаллов сахара от маточного раствора с помощью центробежных машин)
  9. Сушка сахара
  10. Упаковка и доставка

На этих этапах обработки будет производиться коричневый сахар или сахар-сырец. Измельченный белый сахар, также известный как плантационный белый сахар, может быть произведен путем введения некоторой формы процесса удаления цвета (часто сульфитации) между стадиями осветления сока и стадиями выпаривания сока, упомянутыми выше. [2] Произведенный сахар-сырец часто рафинируется для получения белого сахара. Этот рафинирование сахара может производиться либо на полностью отдельном заводе, либо на вспомогательном заводе, примыкающем к сахарному заводу-сырцу.

Извлечение сока [ править ]

Пресс для старого дерева для сахарного тростника в Гоясе , Бразилия
Пресс для сахарного тростника на плантации Джаррелл
Японский пресс для производства древесного сахарного тростника XIX века в Токуносиме

Есть два способа получения сока из тростника: [3] [4]

  • Фрезерование и
  • Распространение.

Фрезерование [ править ]

Экстракция сока путем измельчения - это процесс отжима сока из тростника в мельницах с использованием высокого давления между тяжелыми железными роликами. Эти станы могут иметь от 3 до 6 валков; каждый набор мельниц называется станом-тандемом или станом-тандемом. Для повышения эффективности экстракции при помоле на каждой мельнице добавляется пропитывающая вода. Горячая вода льется на тростник непосредственно перед тем, как он поступает на последнюю мельницу в линии измельчения, и возвращается обратно, чтобы попасть на первую мельницу. Сок, отжатый из этого тростника, имеет низкую концентрацию сахара и перекачивается в предыдущую мельницу и выливается на тростник непосредственно перед тем, как он попадет на валки, сок из этой мельницы таким же образом перекачивается обратно в мельницу. Смешанный сок (т. Е. Сок тростника, смешанный с водой, введенной на последней мельнице) отбирается из первой и второй мельниц и отправляется на дальнейшую переработку. Фрезерные линии обычно состоят из четырех, пяти или шести мельниц в тандеме. Чтобы улучшить производительность измельчения до того, как тростник попадет на первую мельницу, обычно используется оборудование для подготовки ножа и измельчителя.

Распространение [ править ]

Диффузия сахарного тростника - это процесс извлечения сахарозы из тростника с использованием впитывания, но без отжима мельницами. Измельченная трость вводится в диффузор со стороны подачи. Горячая вода обливается по измельченной трости непосредственно перед выпускным концом диффузора. Горячая вода просачивается через слой тростника и удаляет сахарозу из тростника. Затем этот разбавленный сок собирается в отсеке под слоем тростника и перекачивается в точку, расположенную немного ближе к входному концу диффузора, и этому разбавленному соку дают возможность просочиться через слой тростника. В этот момент концентрация сахарозы в тростнике выше, чем концентрация сахарозы в только что упомянутом разбавленном соке, и поэтому сахароза диффундирует из тростника в сок.

Осветление сока [ править ]

Сок сахарного тростника имеет pH от 4,0 до 4,5, что является довольно кислым. Гидроксид кальция, также известный как известковое молоко или известковая вода, добавляют в тростниковый сок, чтобы довести его pH до 7. Известь помогает предотвратить распад сахарозы на глюкозу и фруктозу. Известковый сок затем нагревают до температуры выше точки кипения. Затем перегретому известковому соку дают возможность вспыхнуть до температуры насыщения: в этом процессе осаждаются примеси, которые задерживаются в кристаллах карбоната кальция. [5] Освежающий сок затем переносится в резервуар для осветления, который позволяет взвешенным твердым частицам осесть. Супернатант , известный как прозрачный сок сливают из осветлителя и отправлены в испарители.

Выпаривание сока [ править ]

Осветленный сок концентрируется в многоцелевом испарителе для получения сиропа, содержащего около 50 процентов сахарозы по весу.

Кристаллизация и центрифугирование [ править ]

Этот сироп далее концентрируется под вакуумом в вакуумном варочном котле [a] до тех пор, пока он не станет перенасыщенным , тонко измельченные кристаллы сахара, взвешенные в спирте, вводятся в вакуумный поддон в виде затравочных кристаллов, вокруг которых осаждается сахароза, и эти кристаллы затем увеличиваются в размере до тех пор, пока не станут готовы к разрядке (обычно около 1 миллиметра (0,039 дюйма))

Возможны несколько схем кипячения, наиболее часто применяемая схема - трехкипящая. Этот метод варят сахарный щелок в три этапа, которые называются A-, B- и C-.

Сахарная центрифуга периодического действия отделяет кристаллы сахара от маточного раствора. Эти центрифуги имеют производительность до 2200 кг (4900 фунтов) за цикл. Сахар из центрифуг сушат и охлаждают, а затем хранят в бункере или сразу упаковывают в мешки для отправки.

Маточный раствор с первой стадии кристаллизации (A-продукт) снова кристаллизуют в вакуумных чашах и затем пропускают через центрифуги для сахара непрерывного действия. Маточный раствор снова кристаллизуют в вакуумных чашах. Из-за низкой чистоты одной испарительной кристаллизации недостаточно для истощения патоки , поэтому так называемый утфель (по-французски «вареная масса») пропускают через охлаждающие кристаллизаторы до температуры прибл. Достигнута 45 ° C (113 ° F). Затем утфель повторно нагревается, чтобы снизить его вязкость, а затем продувается в центрифугах производства C. Сток из центрифуг C называется мелассой.

Отделенный сахар из центрифуг для B-продукта и C-продукта повторно плавят, фильтруют и добавляют к сиропу, поступающему из выпарной станции.

Сахарная центрифуга непрерывного действия для регенерации продуктов

Внутренние нефтеперерабатывающие заводы [ править ]

На некоторых заводах по производству тростникового сахара есть так называемые внутренние нефтеперерабатывающие заводы. На внутренних нефтеперерабатывающих заводах сахар-сырец, произведенный на заводе, превращается в рафинированный сахар более высокой чистоты для местного потребления, экспорта или компаний по розливу. Отходы используются для производства тепла на сахарных заводах.

Энергия на сахарном заводе [ править ]

Оставшиеся волокнистые твердые частицы, называемые жомом , сжигаются в качестве топлива в паровых котлах комбината. Эти котлы производят пар высокого давления, который проходит через турбину для выработки электроэнергии ( когенерация ). Отработанный пар из турбины проходит через многоэффективную испарительную станцию ​​и используется для нагрева вакуумных поддонов на стадии кристаллизации, а также для других целей нагрева на сахарном заводе.

Жмых делает сахарный завод более чем энергетически самодостаточным; излишки жмыха идут на корм для животных, в производство бумаги или для производства электроэнергии для продажи.

Автоматизация производства [ править ]

Как и во многих других отраслях промышленности, в последние десятилетия на сахарных заводах активно продвигалась автоматизация производства. Производственный процесс обычно контролируется центральной системой управления технологическим процессом, которая напрямую контролирует большинство машин и компонентов. Только для некоторых специальных машин, таких как центрифуги в сахарном цеху, децентрализованные ПЛК используются по соображениям безопасности. [6]

История [ править ]

Мельница для сахарного тростника и варочный аппарат (1871 г.)

Сахарные мельницы впервые появились в средневековом исламском мире . [7] Сначала они приводились в движение водяными мельницами , а затем ветряными мельницами IX и X веков на территориях современных Афганистана , Пакистана и Ирана . [8]

На Индийском субконтиненте сахарные заводы получили широкое распространение в XIII и XIV веках, что значительно увеличило производство сахара. Сцепного наносили на сахар помола, с доказательством его использования в Дели в 1540 году , но , возможно , восходит несколько веков назад, и использовался в основном в северной части Индийского субконтинента. Сахарные прокатные станы также впервые появились на Индийском субконтиненте к 17 веку , в которых использовались как ролики, так и червячная передача . [9]

См. Также [ править ]

  • Trapiche
  • Сахарный завод
  • Сахарные заводы на Фиджи
  • Список сахарных заводов в Квинсленде

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ Вакуумные поддоны могут быть как периодического, так и непрерывного типа.
  1. ^ Хуберт Шивек, Маргарет Кларк, Гюнтер Поллах (2007). «Сахар». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a25_345.pub2 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  2. ^ Стейндл, Родерик (2005), Хогарт, Д. (ред.), «Сироп Разъяснение для Плантации белого сахара в соответствии со стандартами нового качества.» (PDF) , Материалы XXV Конгресса Международного общества технологов сахарного тростника , Гватемала, город Гватемала, стр. 106–116.
  3. Перейти ↑ Rein 1995 .
  4. ^ Келли и Портер 1978 .
  5. Перейти ↑ Oates 2008 , p. 347.
  6. ^ статья о центробежном управлении, полученная 23 апреля 2011 г.
  7. ↑ Адам Роберт Лукас (2005), «Промышленное фрезерование в древнем и средневековом мире: обзор свидетельств промышленной революции в средневековой Европе», Технология и культура 46 (1): 1-30 [10-1 & 27]
  8. ^ Адам Лукас (2006), Ветер, Вода, Работа: Древние и средневековые технологии измельчения , стр. 65, Brill Publishers , ISBN 9004146490 
  9. ^ Ирфан Хабиб (2011), Экономическая история средневековой Индии, 1200-1500 , стр. 53 , Pearson Education
  • Рейн, П. У. (1995). «Сравнение диффузии тростника и измельчения». Труды Южноафриканской ассоциации сахарных технологов .
  • Келли, PS; Портер, Р.Г. (1978), «Работа инкерманского диффузора», Труды сорок пятой конференции Австралийского общества технологов сахарного тростника.
  • Оутс, JAH (2008). Известь и известняк: химия и технология, производство и использование . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-3-527-61201-7.

Внешние ссылки [ править ]

  • Сахарные инженеры
  • онлайн-глоссарий по сахару