1. ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №1
Загальні принципи цукрорафінадного виробництва
Мета заняття: ознайомити студентів із загальними принципами
цукрорафінадного виробництва.
Зміст заняття
Завдання 1. Ознайомитись з фізико-хімічними основами виробництва цукру-
рафінаду.
Завдання 2. Ознайомитись з головними технологічними процесами сучасного
рафінування цукру-піску.
Завдання 3. Ознайомитись з основними технологічними схемами
рафінування цукру-піску.
Завдання 4. Ознайомитись із технологічною схемою цукрорафінадного
виробництва з двома рафінадними утфелями.
Завдання 5. Ознайомитись із технологічною схемою рафінадного відділення
в бурякоцукровому комбінаті.
Теоретичні відомості
Фізико-хімічні основи виробництва рафінаду
Кристали будь-якої речовини, одержані із її перенасиченого розчину
при порівняно невеликій кількості других розчинних речовин (відносно яких
він сильно недонасичений) завжди мають набагато менше цих речовин, ніж
початковий розчин. Тому і цукор-пісок, що виробляється бурякоцукровими
заводами, в багато разів чистіший, ніж сироп, із якого він кристалізується.
Оскільки в бурякоцукровому сиропі вміст нецукрів досить значний (Ч=91-
92% і, відповідно, вміст нецукрів 9-8% до маси сухих речовин), то одержаний
із нього цукор-пісок не зовсім вільний від нецукрів. При цьому чистота
цукру-піску складає 99,8-99,6% з відповідним вмістом домішок 0,2-0,4% до
маси сухих речовин. Чистота цукру-рафінаду повинна бути не менше 99,9%,
тобто домішок допускається тільки 0,1%. Таким чином, в рафінаді в
порівнянні із звичайним білим цукром-піском міститься домішок в декілька
2. разів менше. Рафінування цукру базується на раціональному поєднанні
процесів адсорбційного очищення цукрових сиропів і перекристалізації.
Головні технологічні процеси сучасного рафінування
цукру-піску:
1. Клеровка (розчинення) цукру-піску і одержання сиропу;
2. механічна фільтрація сиропу для відокремлення нерозчинних домішок;
3. обробки сиропу адсорбентами;
4. уварювання сиропу з одержанням рафінадного утфелю;
5. додаткова кристалізація цукрози при охолодженні утфелю;
6. пробілювання рафінадного утфелю – розділення його на вологі кристали
(рафінадну кашку) і відтік;
7. пресування рафінадної кашки;
8. сушка і охолодження рафінаду;
9. колка і упаковка рафінаду;
10. переробка відтоків, отриманих при пробілюванні утфелів.
В сучасній рафінадній промисловості очищення сиропів здійснюють в
основному за допомогою адсорбційних процесів. В якості адсорбентів
використовують: активне гранульоване і порошкове вугілля, іонообмінні
сорбенти – аніоніти (раніше широко використовували так звану крупку –
кістяне вугілля).
Схеми рафінування цукру-піску. Цукрорафінадні заводи можуть
працювати самостійно і в складі бурякоцукрових комбінатів. На
бурякоцукровому комбінаті, де існує цукрорафінадний підрозділ,
технологічна схема останнього є продовженням бурякоцукрового
виробництва із спільним продуктовим відділенням.
При виробництві цукру-рафінаду розрізняють дві групи продуктів
кристалізації: рафінадну (2-3 ступені) і продуктову (3-4 ступені). Цукор-
рафінад одержують тільки в перших двох чи трьох циклах, наступні цикли
служать для знецукрення відтоків і повернення одержаних жовтих цукрів на
адсорбційне очищення і перекристалізацію в рафінадних циклах. В
3. результаті цих технологічних операцій цукрозу, що міститься в початковому
цукрі-піску, виводять з цукром-рафінадом, а нецукри і відносно невелику
кількість цукрози видаляють з рафінадною патокою чи мелясою. Технологія
рафінування повинна будуватись на чіткому розділенні проміжних продуктів
з врахуванням їх якості на всіх стадіях виробництва.
Технологічна схема цукрорафінадного виробництва з двома
рафінадними утфелями.
По цій схемі сиропи І, ІІ рафінадних, І і ІІ продуктових кристалізацій
піддають адсорбційному очищенню і знебарвленню. Цукор рафінадних
кристалізацій промивають підсиненим клерсом. Цукор І, ІІ, ІІІ продуктових
кристалізацій промивають питною водою. Сиропи ІІ рафінадної і І
продуктової кристалізації одержують із першого відтоку попереднього
утфелю, свого другого відтоку і цукру зі ступеню кристалізації, розміщеного
через один ступінь по схемі. Сироп ІІ продуктової кристалізації готують із
першого відтоку утфелю І продуктової кристалізації і другого відтоку цього
ж утфелю. Два останніх (III і IV) продуктових цукрів вже не можуть бути
очищеними лише одною перекристалізацією, для їх очищення потрібні дві
послідовні, тому цукор ІІІ продукту і останнього IV продукту направляють
відповідно в утфель І і ІІ продукту. Одержану при фуговці останнього
продуктового утфелю рафінадну патоку розбавляють гарячою водою,
обробляють адсорбентом, фільтрують і згущують у вакуум-апараті до сухих
речовин 78-82%.
Технологічна схема рафінадного відділення в бурякоцукровому
комбінаті.
По схемі, за якою працюють майже всі бурякоцукрові комбінати,
рафінадне відділення одержує цукор-пісок із під центрифуг І продукту в
сирому вигляді, його піддають клеровці, а отриманий сироп – адсорбційному
очищенню і уварюванню в І рафінадний утфель, який пробілюють
підсиненим заливним клерсом і одержують рафінадну кашку та два відтоки.
ІІ рафінадний сироп одержують із першого відтоку І рафінадного утфелю,
4. обробляють адсорбентом, уварюють, і одержаний ІІ рафінадний утфель
також пробілюють заливним клерсом. Таким чином робота з рафінадними
утфелями проводиться так, як і на самостійних рафінадних заводах. Але
перший відтік ІІ рафінадного утфелю, в зв’язку з відсутністю в рафінадному
відділенні самостійної продуктової станції, направляють в бурякоцукровий
завод і змішують з буряковим сиропом, який, як відомо, дає приблизно такий
же цукор-пісок, як і І продуктовий утфель рафінадного заводу.
Така укорочена схема виробництва цукру-рафінаду (без продуктової
станції) має свої позитивні і негативні сторони. При виводі із заводської
апаратури першого відтоку ІІ рафінадного утфелю з всіма його нецукрами
рафінадне відділення звільняється від нецукрів, які в рафінадному заводі
багаторазово повертаються в рафінадні сиропи з продуктовими пісками. До
негативної сторони укороченої схеми слід віднести те, що рафінадне
відділення може працювати лише одночасно з бурякоцукровим заводом і
змушене закінчувати випуск цукру-рафінаду, як тільки зупиняється
бурякоцукровий завод.
