/
Text
1/2013
САХАР и СВЕКЛА
Сгущение диффузионного сока
Сушка и охлаждение сахара
Свекловичный жом
Ионообменные смолы
Свекловичный жом
Использование почвенной воды
Сервис и обслуживание
Наше новое бюро, открытое в Москве, дает возможность быстрого
и удобного для заказчиков обслуживания по всей России.
Квалифицированные специалисты подробно и компетентно
проконсультируют вас и обеспечат поддержку в своевременной
реализации ваших проектов, связанных со строительством как новых
сахарных и сахарорафинадных заводов, так и с модернизацией уже
существующих предприятий.
Опытные работники, в тесном сотрудничестве с сервисным центром в
Воронеже, планируют и организуют работу наших сервисных инженеров
с выездом по указанному вами адресу. Помимо этого, на складе в
Воронеже имеются в наличии запасы полностью растаможенных,
необходимых запасных частей для Ваших Putsch® - машин и
оборудования.
Наше преимущество помимо качества предоставляемых услуг
заключается еще и в нашем близком расположении к заказчику.
Обращаясь к нам, вы обращайтесь к профессионалам!
www.putsch.com
Г руппа
In Deutschland: ® +49 / 23 31 / 3 99 -1 31
в России:
® +7 (495)646 26 19
Fax: +49 / 23 31 / 3 99 36 10 info@putsch.com
® +7 (495) 646 26 19 putschrus@umail ru
Содержание
Технология
Этот пленительный сладкий мир технологии
сахара, никогда не скучный* 5
Сушка и охлаждение сахара с учетом специфических
требований и условий окружающей среды* 20
Инновационная и устойчивая концепция
регенерации обесцвечивающих
ионообменных смол 30
Поиск и устранение отклонений
в свеклосахарном производстве: обзор* 36
Агротехника
Рациональное использование почвенной воды:
как минимизировать ее потери 46
От сахарной промышленности
Измерение цветности сахара на
производственной линии вместе с Neltec ColourQ 19
Пути улучшения эксплуатационных показателей
прессования жома 26
Самовсасывающие центробежные насосы фирмы
ANDRITZ в производстве сахара - выгодная и удобная
в обслуживании альтернатива объёмным насосам 35
Актуальное
Сахарная кампания 2012/13 гг.
стран Восточной Европы 52
Актуальное от сахарной промышленности 53
I. Bartens
САХАР и СВЕКЛА
Редакция и издательство: Издательство «Др. Альберт Бартенс КГ»,
Люкхоффштрассе 16,14129 Берлин (Германия), Тел.: +49 30 803 56 78,
Факс: +49 30 803 20 49, е mail: sveklovod@bartens,com
ООО «Издательство Бартенс», ул, Сенкевича 11,69-100 Слубице (Польша)
Редакция: д р Юрген Брунс, Мария Готхан
Реклама: Действующий прейскурант № 4 от 1.07.2010 г.
Маркетинг и реклама: Мария Готхан, Гартенштрассе 52, 15749 Миттенвальде
(Германия/Полыпа), Тел ./Факс: +49 33764 62668, Моб. тел.: +48 608 029 526,
е mail: sveklovod@bartens,com
Верстка: Издательство «Д-р Альберт Бартенс КГ», Люкхоффшстрассе 16,
14129 Берлин (Германия), Тел.: +49 30 803 56 78
Типография Drukarnia Beyga, Nowy Tomysl (Польша)
ISBN 3 87040 103-6, ISBN 978=83=920220 7 7
Все права сохраняются. Каждое использование материалов, выходящее за
рамки авторских прав, без согласования с издательством, недопустимо и
наказуемо. Это особенно относится к тиражированию, микрофильмированию
и записи в электронном виде. Редакция не несет ответственности за
содержание объявлений и реклам.
defoamer - technology
DEFOSPUM
Пеногасители
DEFOSCALE
Средства для
предотвращения накипи
DEFOFLOC
Флокулянты
DEFOSPUM
Вспомагательные средства
для варения
DEFORMIN
Дезинфицирующие
средства
DEFOSOL
.•’мульгаторы
Наш гибкий коллектив
с многолетним опытом
всегда готов предоставить
вам необходимую
информацию.
Мы являемся
специалистами для
требуемых задач.
DEFOTEC GmbH
Виго Krefeld
Tel.: + 49(0)2151 1546024
Fax: +49(0)2151 1546028
Виго Wermelskirchen
Tel.- +49(0)2196 82923
Fax +49(0)2196 9742 19
info@defotec.de
Boilinghausen 20
D-42929 Wermelskirchen
Этот пленительный сладкий мир технологии
сахара, никогда не скучный*
Ян Мартен де Бруин
Представлен обзор научной карьеры
автора в сахарной промышленности.
Его исследования по щелочному раз-
ложению моносахаридов в докторской
диссертации сформировали основу
дальнейшего изучения с целью луч-
шего понимания поведения сахарозы
и инвертного сахара в производствен-
ных условиях. Анализы в ближней
ИК-области спектра заводских проб
и применение методов ВЭЖХ/ВЭИХ
являются примерами разработки со-
временных, точных, более быстрых
и/или более селективных методов. На
технологические качества сахарной
свеклы обратили еще большее вни-
мание с момента недавней реформы
режима рынка сахара в ЕС. Одним из
первых автор применил декстрана-
зу для решения проблем фильтрации
при очистке соков. Кратко рассмо-
трено анаэробное сбраживание све-
кловичного жома и сгущение диффу-
зионного сока. Управление знаниями
(УЗ) рассматривается как ключевой
инструмент для получения и преобра-
зования знаний, которые создаются в
результате научно-исследовательских
и опытно-конструкторских работ.
Ключевые слова: технология сахара,
щелочное разложение моносахари-
дов, анализ в ближней ИК-области
спектра, ВЭЖХ/ВЭИХ, технологиче-
ские качества сахарной свеклы, дек-
страназа, анаэробное сбраживание
свекловичного жома, сгущение диф-
фузионного сока, управление знани-
ями.
1 Введение
Приведен обзор научной карьеры в са-
харной промышленности на примерах
значительных научных достижений,
охватывающих широкую область тех-
нологии сахара. Исследования по ще-
лочному разложению моносахаридов
в докторской диссертации сформиро-
вали основу дальнейшего изучения с
целью лучшего понимания поведения
сахарозы и инвертного сахара в про-
изводственных условиях. Это обеспе-
чило снижение потерь сахара и луч-
ший контроль процесса нарастания
цветности. «Измерять - значит знать»
- поэтому аналитическая химия не-
обходима для поиска и устранения
отклонений и улучшения показателей
технологического процесса. Многие
исследования посвящены разработ-
кам современных, точных, более бы-
стрых и /или более селективных ме-
тодов. Примером является разработка
автоматического анализа в ближней
ИК-области спектра заводских проб
в производственных лабораториях
и применение методов ВЭЖХ/ВЭИХ
для расшифровки состава несахаров.
Кроме самого сахара все несахара,
экстрагированные из сахарной свеклы
(и сахарного тростника), участвуют в
Обладатель премии по науке и технологии 2012 г.
SPRI - НИИ сахарного производства. Доклад пред-
ставлен на конференции по исследованиям в техноло-
гии сахара, 11-14 марта 2012 г. в Новом Орлеане, шт.
Луизиана, США.
химических реакциях в производстве
сахара, что обычно является областью
работы ученых-сахарников для по-
нимания влияния качества свеклы на
ее переработку. Это стало главной об-
ластью исследований после недавней
реформы режима
рынка сахара в
ЕС. Необходи-
мость дальней-
шего повышения
экономической
эффективности
всей цепочки
снабжения са-
харом привели
к увеличению
длительности
производствен-
ных сезонов и
переработке «не-
поврежденной»
сахарной свеклы.
Изменения как
способов уборки,
так и хранения
сахарной свеклы,
привели, в ре-
зультате, к неко-
торому повыше-
нию содержания
несахаров в диф-
фузионном соке.
Сотрудничество
между сферами
сельского хозяй-
ства и технологии
сахара необходимо для лучшего пони-
мания (и управления) влияния этих
изменений качества сахарной свеклы
на ее переработку. Из-за увеличения
продолжительности производствен-
ных сезонов также возрастает риск
Лидирующая компания в области
технологий по механическому
удалению воды путем прессования.
www.babbinipresses.com
повреждения свеклы морозом. В по-
врежденной морозом свекле после
оттаивания обычно образуется дек-
стран - полимер, который может при-
водить к полной остановке фильтров
при очистке соков. Будет объяснен
один из первых практических опытов
для решения этой проблемы путем
применения декстраназы. Извлечение
полимеров из свекловичной ткани в
экстракторе, их удаление, а также об-
разование других полимеров на после-
дующих этапах процесса исследовано
с точки зрения качества белого сахара
и образования хлопьевидного осадка
в безалкогольных напитках. Наконец,
кратко представлены два примера по-
следних разработок: анаэробное сбра-
живание свекловичного жома и сгу-
щение диффузионного сока.
Управление знаниями (УЗ)1 рассма-
тривается как ключевой инструмент
для сбора и преобразования инфор-
мации, получаемой в научно-иссле-
довательских и опытно-конструктор-
ских работах (НИОКР), и поэтому
считается важной должностной обя-
занностью технологов сахарного про-
изводства. Роль и ценность науки в
сахарных компаниях отражается в
сборе (и анализе) данных, прикладной
науке (УЗ) и перспективных разработ-
ках (инновациях).
Факторами успеха для технологов са-
харного производства являются: не
работать изолировано, а работать в
КОМАНДЕ, развивать обобщенный
взгляд на ситуацию для оценки всей
цепочки производства сахара и прин-
цип KISS2, когда делитесь научными
результатами с заинтересованными
лицами. После достижения всего пе-
речисленного выше у вас никогда не
будет скучных моментов!
2 Примеры научных достижений
Многочисленные внутренние отчеты
подготовлены по широкому спектру
научно-исследовательских и опытно-
конструкторских работ, выполненных
за последние годы. Когда это было
возможным, принимая во внимание
1 Прим перев. УЗ - Непрерывный процесс поиска,
отбора, организации и представления информации
необходимой для профессионального развития пер-
сонала.
2
Прим, перев KISS - Keep it simple stupid - «Будь по
проще дурачок» (Принцип разработки, запрещающий
использование средств более сложных, чем это необ-
ходимо).
конфиденциальных характер некото-
рых исследований, результаты многих
из этих внутренних исследований до-
кладывались на международных кон-
ференциях по сахару и публиковались
в трудах и в международных журналах
по сахару. На рис. 1 представлен обзор
категорий и количества статей, опу-
бликованных с начала научной карье-
ры автора. Подробный перечень всех
опубликованных статей представлен в
прилагаемом списке литературы.
Ниже вы увидите некоторые типич-
ные примеры научных достижений,
иллюстрирующие очаровательный
широкий мир сахарной технологии
как результат потребности непрерыв-
ного усовершенствования и устойчи-
вого развития сахарной промышлен-
ности.
2.1 Разложение сахара (сахаров)
и образование красящих веществ
Диффузионный сок, поученный из
сахарной свеклы, обычно содержит
0,4-0,8 % инвертного сахара по массе
растворенных сухих веществ, но оно
становится значительно выше при
Модернизация и увеличение
Все от идеи
300004, Россия, тел.:+7(4872) 412758 e-mail: csp@loes.ru
г.Тула, а/я 1009 факс.: +7(4872) 416806 http://www.csp.loes.ru
ПКБ ЦЕНТРСАХПРОЕКТ
Проектирование и разработка
новых производств и заводов
Изготовление и постановка
оборудования
Монтаж и пусконаладочные работы
Сдача объектов ‘под ключ”
Аудиты
Рис. 1. Категории и количество науч-
ных статей, опубликованных Я.М. де
Бруин с 1984 г. по настоящее время
переработке порченой свеклы или в
случае значительного гидролиза са-
харозы из-за неудовлетворительного
регулирования величины рН/темпе-
ратуры в экстракторе. На последу-
ющем этапе процесса очистки соков
весь инвертный сахар разлагается на
органические кислоты и окрашенные
соединения.
На рис. 2 дан упрощенный пример
комплекса реакций разложения, ко-
торые происхо-
дят в щелочных
условиях про-
цесса очистки.
Образующиеся
молочная кисло-
та и сахариновые
кислоты явля-
ются основными
органическими
кислотами <С6,
т.е.» кислотами
максимум с ше-
стью атомами
углерода. Так на-
зываемые кисло-
ты >С6 образу-
ются в результате
реакций альдоль-
ной конденсации
(по л имериз ац и и)
различных при-
сутствующих
карбонильных
соединений, пре-
имущественно
как промежуточ-
ных продуктов
реакции, во вре-
мя щелочного
разложения мо-
Рис. 2. Основные направления реакций щелочного раз-
ложения моносахаридов
1 изомеризация через анионную группу ендиола;
2 ретро-альдолизация, в частности, кетоз;
3 альдолизация триоз;
4 енолизация и p-элиминирование в (а) С6
а-дикарбонилы и (Ь) пирувальдегид,
5 перегруппировка бензильной кислоты;
6 разложение а-дикарбонилов, приводящее к образова-
нию кислоты и альдегида;
7 (ретро)-альдолизация (ди)карбонильных соединений,
которая заканчивается перегруппировкой бензильной
кислоты (5) или разложением а-дикарбонилов
(6) последующих промежуточных продуктов >С6
а-дикарбонилов.
Имея Сюлеа девянобтолетний опыт
производства оборудования для обработки
сахара высшеп^классЗ* качества, мы знаем толк
том. что мы делаем.
Компания ЗИу<?г(уе^1к>твечаёт высоким
стандартам качество,которое являются
неотъемлеМым'требаваййем мировых брендов
по производству продуктов питания и напитков,
с которыми мьГ работаем, а они пользуются только
СФОКУСИРОВАНЫ НА
НУЖДАХ ЗАКАЗЧИКОВ.
ОБЕСПЕЧИВАЕМ ВЫСШЕЕ
КАЧЕСТВО.
носахаридов. Эти продук-
ты «разложения» с высо-
кой молекулярной массой,
как считается, определяют
цветность сока после очист-
ки. Фактически инвертный
сахар в диффузионном соке
является основным источ-
ником красящих веществ в
очищенном соке; чем ниже
содержание инвертного са-
хара в диффузионном соке,
тем ниже цветность очи-
щенного сока может быть
достигнута. Нет необходи-
мости упоминать, что по
этой причине очень важно
стремиться к самому высо-
кому возможному качеству
перерабатываемой сахар-
ной свеклы, а также мак
симально предупреждать
дополнительный гидролиз
сахара во время экстрак-
ции. Так, предупреждение
гидролиза сахара на экс-
тракции снижает цвет-
ность сока, потери сахара
и, таким образом, (из-за
образования меньших ко-
личеств кислот на очистке
при более низком содержа-
нии инвертного сахара в
диффузионном соке) лучше
сохраняется натуральная
щелочность перерабатыва-
емой сахарной свеклы для
последующих процессов.
Главным преимуществом
поддержания более высо-
кой щелочности сока яв-
ляется то, что оказывается
меньшее влияние на уда-
ление кальциевых солей на
очистке сока.
Формальдегид, самый про-
стой из существующих
углеводов (что очевидно
из его химической форму
лы СН2О), часто вводится
в экстракторы в качестве
биоцида для эффективно-
го контроля/ограничения
потерь сахара из-за микро-
биологического инфици-
рования. Однако исполь-
зование формальдегида в
свеклосахарном производ-
ИМПУЛЬСНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ
ЦЕНТРИФУГИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
SILVER WEIBULL ®
SILVER WEIBULL SWEDEN AB
info@silver-weibull.se I www.silver-weibull.se
1 кислоты;
2 молочная кис-
лота;
3 2-метилглице-
риновая кислота;
4 2,4-дигидрок-
сибутиловая
кислота;
5 муравьиная
кислота;
6 С5- сахари-
новые кислоты;
7 С6-сахари-
новые кислоты;
8 уксусная кис-
лота;
9 гликолевая
кислота;
10 глицериновая
кислота
Рис. 3. Продук-
ты образования
карбоксильных
кислот в зависи-
мости от молекулярного соотношения D-фруктоза/фор-
мальдегид. Условия реакции: 0,025 моль/л D-фруктозы
(за исключением соотношений 1/36 (0,0042 моль/л) и 0
(0,15 моль/л формальдегида); 590 мг Са(ОН)2 в 100 мл
Н2О, 78 ’С, N2, 7 часов, 100 % превращение
Рис. 4. Влияние величины pH и температуры на константу
скорости гидролиза сахарозы к (Sugar Technology, Beet
and Cane Sugar Manufacture (1998); с разрешения изда-
тельства Бартенс, Берлин)
стве носит противоречивый характер,
поскольку он считается вероятным
канцерогеном. С другой стороны,
имеется достаточное количество на-
учных доказательств того, что если
формальдегид введен на экстракции,
то формальдегид в диффузионном
соке полностью удаляется на очистке
соков, так как он превращается в орга-
нические кислоты подобно кислотам,
образующимся при щелочном разло-
жении инвертного сахара. На рис. 3
приведено сравнение продуктов ре-
акций органических кислот, получен-
ных из фруктозы и формальдегида, а
также продуктов, образовавшихся из
смесей фруктоза/формальдегид. Име-
ются только незначительные отличия
по конечным продуктам смесей, полу-
ченных из инвертного сахара (слева)
и формальдегида (справа на рис. 3).
Как ожидается, содержание низко-
молекулярных кислот таких, как, на-
пример, муравьиная кислота и 2-ме-
тилглицериновая кислота выше при
обработке формальдегида щелочью
за счет С6-сахариновых кислот. Кро-
ме того, также несколько больше >С6
кислот образуется из формальдегида,
вероятно из-за наличия большего ко-
личества карбонильных соединений в
результате реакций альдолизации, что
увеличивает длину углеродной цепи.
...ЛИДЕР В СИСТЕМАХ ТРАНСПОРТИРОВКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ;
ПЫЛЕОТСАСЫВАЮЩЕЙ И ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ
Благодаря новому типу хомутов QUICK CONNECT*
модульный трубопровод JACOB является еще
более экономичным в установке. Точность
и простота монтажа обеспечивается
широким выбором элементов, что делает
трубные системы JACOB удобными для
использования на предприятиях по
изготовлению пищевых продуктов,
кормов для животных, химикатов,
фармацевтических препаратов,
полупроводников, а также в
экологически безопасном
производстве»
Качество и надежность Модульных Систем
• Трубы с фасками (плоский сварочный шов)
и другие элементы
• Диаметр от 60 до 800 мм в качестве стандарта
• Свыше 800 мм/особые параметры на заказ
• Фланцевые соединения для труб
диаметром более 350 мм.
• Порошковое покрытие, гальваническое и
горячее цинкование, нержавеющая сталь
• Толщина стенки от 1 до Змм.
• Сертифицированная взрывобезопасная
продукция
• Быстрая доставка со склада элементов
диаметром до 400 мм
Контактна»
5рмация для заказа
продукции и каталога
Офис представительства в России
г Москва
тел. +7495 223 9783
inf j о -р ги jacob-plpes.ru
ft Jacob Sohne GmbH & Co. KG
Phone +49 (0)571 95580
www.jacob-pipesystems.eu
МОДУЛЬНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ № 1 В ЕВРОПЕ -применение во всех отраслях промышленности
Рис. 5. Обзор типичного времени пребывания, температуры и рекомендуе-
мых пределов регулирования величины pH на последовательных операциях
переработки сахарной свеклы
В заключение, формальдегид, приме-
няемый в отделении экстракции све-
клосахарного завода, полностью уда-
ляется на последующей очистке соков
и в результате получается неопасная
смесь кислот, аналогичная той, кото-
ООО «КемИнС»
109029, Россия г Москва, ул Скотопрогонная, д. 35 стр 3
тел: +7 495 989 22 69 факс: +7 495 989 43 68
e-mail: office@cesolutions.ru web wwwcesolutions.ru
ineering
solutions
Комплексная поставка оборудования
и комплектующих для технологических
узлов сгущения и обезвоживания
на сахарных предприятиях
- Фильтр - прессы CHOQUENET
- Фильтровальные плиты LENSER
- Фильтровальные ткани и готовые изделия
- Свечные фильтры CHOQUENET
- Металлические сита для жомпрессов
- Специальные центробежные и осевые насосы
для сахарной отрасли
Модернизация китайских фильтр-прессов с
повышением эффективности извлечения
сахара до 0 02% от массы свеклы
рая образуется при щелочном разло-
жении инвертного сахара.
Дисахарид сахароза довольно устой-
чив в жестких условиях технологиче-
ского процесса свеклосахарного про-
изводства, но даже небольшие потери
сахарозы могут
значительно сни-
зить финансовый
доход от сахарно-
го производства.
Строгий кон-
троль условий
процесса по этой
причине являет-
ся ключом для
максимальной
экстракции са-
хара. Вопрос за-
ключается в том,
какие параметры
процесса оказы-
вают влияние на
гидролиз сахаро-
зы? Как и во мно-
гих химических
реакциях в во-
дных растворах
гидролиз сахаро-
зы определяется
треугольником
pH - температура
- время. Влияние
величины pH и
температуры на
константу ско-
рости гидролиза
сахарозы объясняется графиками на
рис. 4.
Сахароза наиболее устойчива при ве-
личине pH около 8, а ее гидролиз рас-
тет экспоненциально при повышении
температуры. Нет необходимости
говорить, что чем дольше сахароза
находится при определенной вели-
чине pH и температуре, тем больше
будут потери из-за гидролиза. Как
этот треугольник гидролиза сахарозы
переносится на контроль производ-
ственного процесса, и во время каких
этапов процесса сахароза более все-
го подвергается гидролизу? На рис. 5
представлен обзор обычных значений
времени пребывания и температуры
на последовательных операциях пере-
работки сахарной свеклы. В нижней
части графика прямыми черными
линиями показаны рекомендуемые
заданные значения pH для каждой
операции, а зеленая область вокруг
заданных значений отображает при-
емлемые верхний и нижний пределы
регулирования. Ясно видно, что даже
при относительно низкой температу-
ре на экстракции, слабокислое значе-
ние pH необходимо регулировать в
узких пределах. Слишком низкое pH
быстро повысит потери сахара из-за
кислотного гидролиза, а слишком вы-
сокое pH вызовет значительное рас-
творение пектина из ткани сахарной
свеклы, что позже приведет к силь-
ным затруднениям на фильтрации на
очистке соков. Сахароза очень стойка
во время очистки соков из-за безопас-
ного сочетания этих трех параметров
в треугольнике гидролиза сахарозы.
Высокая температура при выпарива-
нии сока, особенно на первых корпу-
сах, снова требует очень строгого ре-
гулирования величины pH; начальное
pH сока <8 вызывает значительные
потери сахара на первых корпусах
выпарки, а pH >9 оказывает отрица-
тельное влияние на цветность сока.
Когда температура станет более уме-
ренной на последних корпусах выпар-
ной установки и в последующих ваку-
ум-аппаратах, то контроль pH может
быть несколько ослаблен, но, с другой
стороны, увеличение времени пребы-
вания на последних этапах кристалли-
зации сахара все еще требует адекват-
ного контроля величины pH.
Влияние температуры на гидролиз
сахарозы и образование красящих
веществ на первом корпусе выпарной
Рис. 6. Влияние температуры в первом корпусе выпарки на гидролиз сахаро-
зы и образование красящих веществ
установки ясно показано на рис. 6. На
обоих графиках видно экспоненци-
альную зависимость от температуры,
что подчеркивает важность исполь-
зования отработавшего пара с разум-
но «низкой» температурой (предпо-
чтительно ниже 135 °C) без слишком
большого компромисса по энергоэф-
фективности выпаривания сока.
2.2 Автоматический анализ в
ближней ИК-области спектра
В начале 1990-х гг. проведены поис-
ковые исследования для того, чтобы
определить для каких задач может
быть использована спектроскопия в
ближней инфракрасной области спек-
тра (NIRS) для замены традиционных
анализов в лаборатории свеклосахар-
ного завода. Использовался прибор
марки 5000 NIRS фирмы Фосс как в
Рис. 7. Сравнительный анализ прогнозирования с помо-
щью NIRS чистоты жидких проб при переработке сахар-
ной свеклы
режиме отражения, так и пропуска-
ния, для испытания многих твердых
проб (стружка, жом и фильтрацион-
ный осадок), а также соков, оттеков
и утфелей. Основной целью являлось
упрощение и ускорение анализов пу-
тем исключения длительного (с по-
мощью ацетата свинца) осветления
проб. Несмотря на то, что были по-
лучены приемлемые калибровочные
модели для определения содержания
сахара по поляризации и содержания
сухих веществ в твердых пробах, ока-
залось, что необходимый метод для
воспроизводимого уплотнения слегка
неоднородных твердых проб в ячейке
NIRS для пробы является критически
важным и слишком сложным для те-
кущих анализов в заводской лабора-
тории. Анализ NIRS жидких проб с
применением детектирования свето-
пропускания, с другой стороны, имел
то преимуще-
ство, что требо-
валось только
разбавление кон-
центрирован-
ных жидкостей
до 15-20 % СВ.
Таким образом,
устранялась опе-
рация осветления
с помощью аце-
тата свинца. На
основании этих
первопроходче-
ских исследова-
ний в области
N1RS, полностью
автоматизированный анализ NIRS
по определению содержания сахара
и чистоты во всех жидких продуктах
(например, от диффузионного сока до
мелассы), был интегрирован в суще-
ствующий автоматический анализа-
тор производственной лаборатории,
созданный в компании CSM. Оцен-
ка применяемого надежного метода
NIRS хорошо иллюстрируется низ-
кой SEP (стандартной погрешностью
прогнозирования) в ±0,5 для опреде-
ления чистоты с помощью NIRS в со-
ках и оттеках свеклосахарного завода
(Рис. 7). Автоматический анализ N1RS
успешно используется в лабораториях
заводов компании CSM с 1996 г. Кро-
ме того, получены калибровки N1RS
для определения сахаров в широком
спектре специальных продуктов. До-
стигнутые преимущества применений
NIRS заключаются в снижении затрат
труда в лабораториях, а также в суще-
ственной экономии затрат на ацетат
свинца и его утилизацию после при-
менения осветляющего реактива.
2.3 Определение сахаров и неса-
харов с помощью ВЭЖХ
Без сомнений, сахароза являет-
ся наиболее важным компонентом,
который необходимо определять в
производственных потоках, знать и
контролировать его концентрацию.
Поляризация все еще остается наи-
более воспроизводимым и точным
методом для этой цели, однако изме-
рения содержания сахара по поляри-
зации может искажаться за счет при-
сутствия других оптически активных
веществ таких, как раффиноза, ин-
вертный сахар и а-аминный азот. При
этом получают «видимое» содержание
сахарозы, однако иногда требуется бо-
лее точный анализ сахарозы, т.е., «ис-
тинное» ее содержание. Для этого в
настоящее время существует несколь-
ко методов ВЭЖХ (высокоэффектив-
ной жидкостной хроматографии). Для
технологов сахарного производства
более важным, однако, является по-
нимание влияния растворенных не-
сахаров. В целях как поиска и устра-
нения отклонений, так и дальнейшего
усовершенствования процессов весь-
ма важно знать начальную концентра-
цию экстрагированных несахаров в
диффузионном соке и как некоторые
из этих несахаров удаляются или раз-
лагаются на последующих этапах про-
цесса. За ряд лет успешно разработано
много методик ВЭЖХ для расшиф-
ровки состава растворенных в соках
и оттеках несахаров. На рис. 8 показа-
но два примера хроматографического
разделения анионов и катионов с при-
менением системы Dionex. Такой вид
анализа обеспечивает значительно
более детальное понимание процесса
удаления несахаров на очистке сока, и
каким образом это влияет на щелоч-
ность и содержание солей кальция.
2.4 Влияние качества свеклы на
ее переработку
Технологические качества сахарной
свеклы традиционно оцениваются пу-
тем анализа содержания сахара по по-
ляризации, К, Na и а-аминного азота,
Хроматограмма диффузионного сока после
Хроматограмма диффузионного сока на CS1O
Хроматограмма сиропа последовательно
на AS4A и AS9
Рис. 8. ВЭИХ анионов и катионов диффузионного сока и сиропа
Хроматограмма сиропа на CS10
а также содержания зеленой массы и
загрязненности. На рис. 9 показано
влияние основных компонентов све-
клы на ее переработку. Обычными,
хорошо понятными влияниями ка-
чества свеклы на переработку, явля-
ются: потери сахара в мелассе, вызы-
которые присутствуют в сахарной све-
кле и извлечены при экстракции; бо-
лее высоким расходом энергии на вы-
паривание при переработке свеклы с
более низкой сахаристостью = свеклы
с более высоким содержанием воды;
кие потери сахара. Недавняя реформа
рынка сахара ЕС вызвала закрытие
значительного числа европейских све-
клосахарных заводов и стимулирова-
ла более эффективное использование
фондов оставшихся заводов. В резуль-
ваемые растворенными несахарами,
дополнительными
успешный опыт модернизаций
? САХАРНЫХ ЗАВОДОВ
• обследование предприятия
> • разработка технических решений
• техйико-экономйческое обос-нование проекта
{7 • разработка конструкторской документации
• разработка проектной документации' Е
• строительные и монтажные работы
• комплектация и поставка оборудования
• автоматизация технологических процессов
• пуск иналадкйоборудования
производственны-
ми затратами на
удаление загряз-
нений свеклы. До
сих пор не совсем
ясно, что опреде-
ляет прочность
свекловичной
ткани/волокон.
Иногда на заводе
принимают более
ломкую сахар-
ную свеклу, ко-
торая склонна к
разрушению при
механических
операциях, что в
результате вызы-
вает более высо-
тате увеличения длительности произ-
водственных сезонов потребовалось
и более длительное хранение свеклы.
Как потери сахара при дыхании, так
и образование инверта при хранении
являются главными проблемами и
требуют улучшения способов хране-
ния свеклы. Высокий риск поврежде-
ния сахарной свеклы морозом создает
дополнительные трудности для хра-
нения свеклы, поскольку сильно за-
трудняется переработка, когда подмо-
роженная свекла поступает на завод.
Последним по порядку, но не послед-
ним по значению является постоян-
ный тренд получения максимального
выхода сахара в цепочке переработки
свеклы за счет уборки и переработки
целой (без листьев или с обрезкой го-
Стоимость энергии для выпаривания воды
Выход жома
Текстура (твердость) свекловичной ткани:
- потери сахара при транспортировке (хвостики)
и мойке свеклы
- забивание сит, влияние на прессование жома
Влияние на фильтруемость, щелочность сока,
кальциевые соли, цветность и потери сахара
в мелассе
17% растворенный
сахар
W 2 % растворимые несахара
76 % вода
, 5 % нерастворимая мякоть
Затраты на удаление; влияние на качество жома
(зола)
5-10% почва
Рис. 9. Влияние качества свеклы на ее переработку
иные изделия из фильтровальных тканей
+38 (044) 296-56-57; +38 (044) 296-54-37
Lfilkon.com.ua
ловки) свеклы. Имеются доказатель-
ства того, что влияние на процесс
(повышенного) содержания раство-
ренных несахаров в головке свеклы
неправильно отражается формулами,
используемыми для текущей оценки
качества свеклы (поскольку они осно
ваны на анализе свеклы со срезанной
головкой). Этот пробел в знаниях за-
трудняет необходимое понимание фи-
нансовой выгоды и технологических
недостатков переработки всей све-
клы. Как агрономы-свекловоды, так
и технологи сахарного производства
тяжело работают для поиска наилуч-
ших решений для этих «будущих» или
даже уже сейчас довольно актуальных
изменений.
2.5 Декстраназа и переработка
поврежденной морозом све-
клы
Как объяснено выше, увеличение дли-
тельности производственного сезона
повышает риск повреждения цикла-
ми замерзание-оттаивание свеклы,
которая хранится либо в кагатах,
либо оставляется в земле. После от-
таивания мороженой свеклы из по-
врежденной свекловичной ткани
легко выходит часть клеточного сока
и при последующем инфицирова-
нии Leuconostoc из сахара образует-
ся декстран. Присутствие декстрана
в диффузионном соке, как известно,
делает фильтрацию сока II сатурации
практически невозможной. Несмотря
на то, что риск понижения темпера-
туры ниже нуля обычно невелик для
традиционно более коротких произ-
водственных сезонов на Европейском
континенте (сезон обычно завершает-
ся перед Рождеством), сахарные заво-
ды Нидерландов однажды пострадали
от свекловичного сырья, поврежден-
ного морозами в сезон 1998 г. Это было
вызвано сильными дождями в ноябре,
когда вся сахарная свекла уже обыч-
но убрана и хранится в кагатах. Затем
практически сразу последовал период
ранних морозов в конце ноября. На
рис. 10 ясно видно повреждения моро-
зом верхней половины корнеплода са-
харной свеклы. Температура повыси-
лась выше нуля в начале декабря, что
вызвало инфицирование Leuconostoc
свеклы, оставленной в земле, но ко-
Рис. 10. Повреждение морозом
оставленной в земле сахарной све-
клы
торую надо было переработать. После
инкубационного периода 10-14 суток
пораженную декстраном свеклу при-
няли на сахарном заводе. За время
этого окна в две недели в центральной
лаборатории компании CSM был бы-
стро разработан экспресс-метод ВЭ-
АОХ (высокоэффективной анионооб-
менной хроматографии). С помощью
этого метода можно было постоянно
контролировать содержание декстра-
на и инвертного сахара. Для методики
определения декстрана необходима
Рис. 11. Определение содержания декстрана и инверт-
ного сахара в диффузионном соке с помощью ВЭАОХ
экспресс-анализа
Рис. 12. Производительность завода
до и после добавления декстраназы
краткая предварительная обработка
проб диффузионного сока избытком
фермента декстраназы для полного
гидролиза декстрана, главным об-
разом, до изомальтозы и изомальто-
триозы. Затем эти ди- и тримеры из
декстрана анализировали с помощью
ВЭАОХ, используя колонку Dionex
CarboPac и детектор PAD. Графиком
на рис. 11 иллюстрируется нарастание
содержания декстрана и инвертного
сахара в декабре 1998 г., видно резкое
увеличение в середине декабря.
Оперативный метод контроля содер-
жания декстрана в диффузионном
добавления дек-
страназы в диф-
фузионный аппа-
рат. Примечание:
Кратковременное
снижение произ-
водительности 19
декабря вызвано
пустым сборни-
ком декстраназы!
Установлено, что
при содержании
декстрана в диф-
фузионном соке
75 мг/л фильтрация сока II сатурации
слишком ухудшается и для поддер-
жания полной производительности
необходимо вводить декстраназу. Из
предыдущих исследований известно,
что добавление ОКК (осажденного
карбоната кальция) в сок II сатурации
также улучшает фильтрацию сока II
сатурации и, таким образом, позво-
ляет снизить необходимую дозу доро-
гого фермента дектраназы. В личной
переписке некоторые исследователи
утверждают, что можно решить про-
блему декстраназы применением
только ОКК, однако это, вероятно,
применимо в случае относительно
низкого содержания декстрана.
Наконец, следует отметить, что при-
менение декстраназы позволяет ре-
шить проблему фильтрации сока II
сатурации, вызванную декстраном,
но, к сожалению, высокое содержание
декстрана в поврежденной морозом
свекле сопровождается также и высо-
ким содержанием инвертного сахара,
что ясно видно на рис. 11. Высокое
содержание инвертного сахара приво-
дит к низкой щелочности сока, высо-
кому содержанию кальциевых солей
и высокой цветности сока, что может
сделать практически невозможным
Табл. 1. Сравнение состава полисахаридов в технологическом процессе, сахаре и хло- пьях. моль %
Сахарид Стандарт- сирол Белый сахар Хлопья
L-рамноза 2 4 4
L-арабиноза 40 36 54
D-галактоза 27 23 8
D-глюкоза 8 18 8
D-манноза/ D-ксилоза 10 б 11
D-фруктоза 0 0 0
Прочие 2 3 5
Уроновые кислоты 11 10 10
рентабельное получение белого саха-
ра.
2.6 Полимеры в переработке са
харной свеклы
Свойства и удаление полимеров при
переработке свеклы изучали совмест-
но с лабораторией пищевой химии
Вагенингенского университета в Гол-
ландии. Результаты обобщены на
столбчатой диаграмме на рис. 13. В
диффузионном соке содержится не-
которое количество пектина и ней-
тральных полисахаридов. Однако из
несахаров белок является полимером,
который встречается наиболее часто.
Большая часть пектина и белков эф-
фективно удаляется на очистке соков,
а в сиропе остается лишь незначитель-
ное количество полимера ~25 мг/100 г
свеклы. Очень низкая концентрация
пектина, а также и нейтральных са-
харов4 остается без изменений при
дальнейшей переработке. С другой
стороны, концентрация полимеров
несахаров несколько возрастает во
время выпаривания с более заметным
нарастанием в кристаллизационном
соке использовался на заводе для до-
зирования декстраназы; см. рис. 12. В
итоге сильные проблемы с фильтра-
цией сока II сатурации на заводе были
менее суток, что вызвало снижение
производительности на 50 %. Произ-
водительность смогли восстановить
почти до номинальной после начала
* тт ”
Нейтральные сахара - это сахариды такие, как ара-
бан, галактан, целлюлоза, которые не подвергаются
диссоциации (не несут заряд) в водном растворе. Пек-
тин состоит из связанных мономеров галактуроновой
кислоты, из которых в результате диссоциации образу-
ются свободные карбоксильные кислоты. Они диссо-
циируют в растворе и за счет этого образуется пектат с
отрицательным зарядом.
Рис. 13. Превращение полимеров при переработке са-
харной свеклы
отделении; окра-
шенные полиме-
ры, образующи-
еся в результате
реакции Майпар-
да, вызывают это
повышение цвет-
ности. Проведен
анализ состава
полисахаридов в
стандарт-сиропе,
белом сахаре и
в хлопьях осад-
ка, собранных
при проведении
флок-теста кислых безалкогольных
напитков с белым сахаром (Табл. 1).
В дополнение к содержанию той же
уроновой кислоты (т.е. пектина),
полисахариды в стандарт-сиропе и
белом сахаре состоят, главным обра-
зом, из арабана и галактана. Полиса-
хариды, найденные в хлопьях осадка
кислых безалкогольных напитков,
имеют более или менее одинаковый
состав, и имеют сходство с ворси-
стыми участками молекул пектина
(Рис. 14).
2.7 Получение биогаза из свекло-
вичного жома с помощью
анаэробного брожения
Свекловичный жом, прессованный
либо сушеный, обычно используется
в качестве корма для животных и име-
ет приемлемую цену, хотя она зависит
от наличия и уровня цен других про-
дуктов, поставляемых на рынок кор-
мов для скота. Текущая тенденция и
необходимость развития устойчивого
процесса вынудили свеклосахарную
промышленность изучить использо-
вание биомассы в качестве сырья для
производства энергии, по аналогии с
использованием багассы на тростни-
ковосахарных заводах, чтобы таким
образом получить большую независи-
мость от ископаемого топлива.
Жом является единственной биомас-
сой, которая имеется в достаточном
количестве на свеклосахарном заводе,
чтобы служить этой цели, хотя хвости-
ки свеклы также могут использовать-
ся в качестве дополнительного источ-
ника сырья. Дальнейшие инициативы
по развитию устойчивых технологий
обеспечиваются правительствами
большинства европейских стран, ко-
торые ускоряют НИОКР усилия в этой
области из-за потенциально большей
финансовой прибыли использования
жома для получения энергии, по срав-
нению с его продажей как корма для
сельскохозяйственных животных.
Анаэробное сбраживание (АС) прес-
сованного жома является предпо-
чтительной технологией для превра-
щения биомассы жома в биогаз (т.е.
метан), которая может служить при-
мером систем СНР (комбинированно-
го производства тепла и энергии) для
получения пара/тепла и электроэнер-
гии. Принцип анаэробного сбражи-
вания хорошо понятен в системах для
очистки сточных
вод, однако при-
менение этой АС
технологии для
широкомасштаб-
ного превраще-
ния биомассы
в биогаз еще не
развито. Более
того, для различ-
ных материалов
биомасс требу-
ются конкретные Рис. 14. Ворсистые и гладкие участки молекул пектина
проекты АС и
условия процесса для достижения не-
обходимого высокого уровня превра-
щения биомассы.
Как в компании CSM, так позже и в
компании АВ Sugar, проведены ла-
бораторные опыты для выяснения
поведения свекловичного жома при
анаэробном сбраживании и с целью
получения необходимых параметров
для проектирования промышленной
установки. Ниже приведен краткий
перечень некоторых усредненных
ключевых параметров АС отжатого
свекловичного жома:
- теоретическое получение
СН. -380 л/кг СВ жома
4
- выход СН4, полученный на
практике -340 л/кг СВ жома
(-85 л/кг свежего жома)
- типичное содержание СН4
в биогазе 49-52 %
- типичная нагрузка АС по
органике до -4 кг VTS/м3- сутки
(VTS: общие летучие
сухие вещества)
Сам по себе процесс АС жома, веро-
ятно, не слишком сложно контроли-
ровать, однако важно поддерживать
содержание летучих жирных кислот
(VFA) на низком уровне (предотвра-
щать избыточную загрузку или слиш-
ком быструю загрузку при запуске
процесса).
Также следует предотвращать не-
достаток важнейших питательных
компонентов, что может иметь место
при использовании высоложенного
(экстрагированного) жома в качестве
источника биомассы для АС. Еще од-
ним аспектом, вызывающим озабо-
ченность, является необходимость
силосования больших объемов прес-
сованного жома для обеспечения кру-
глогодичного получения биогаза и по-
следующая переработка и утилизация
продуктов сбраживания.
Ворсистый участок: основная рамногалактуроновая цепь
и ответвления из арабана, араба но галактана и галактана
Гладкий участок
2.8 Сгущение и хранение диффу-
зионного сока
Когда (излишний) сахар в диффузи-
онном соке, извлеченном из сахарной
свеклы, нет необходимости перераба-
тывать в кристаллический сахара, как,
например, если его хотят использо-
вать в процессе брожения, возникает
вопрос о целесообразности последу-
ющей очистки сока. Исключение со-
коочистки значительно сокращает
производственные затраты и также
может быть прибыльным, поскольку
некоторые полезные вещества и ин-
вертный сахар остаются для процесса
брожения. Однако для обеспечения
хранения диффузионного сока после
завершения сезона производства не-
обходимо сгустить сок до примерно 70
% СВ. Такой подход испытан в произ-
водственный сезон 2005 г. в компании
CSM Suiker.
Процесс сначала проверили в лабора-
торных условиях, но вскоре через ряд
пилотных этапов довели до промыш-
ленных масштабов, когда получили
несколько сотен тонн сгущенного
диффузионного сока. В упрощенном
виде процесс включает нагрев диф-
фузионного сока, удаление некоторых
коллоидов и взвешенных веществ в
отстойнике, сгущение при температу-
ре ниже 100 °C до примерно 70 % СВ,
охлаждение сгущенного сока перед
хранением.
Величина pH сока не изменялась во
время выпаривания, гидролиз саха-
розы был пренебрежимо мал, а пено-
гаситель был единственным вспомо-
гательным веществом, необходимым
в этом прямоточном процессе. Хра-
нение сгущенного диффузионного
сока не вызывало вообще никаких
проблем: величина pH не менялась и
наблюдалось только незначительное
увеличение содержания инвертного
сахара, примерно 0,5 г/100 г СВ по-
сле 4-5 месяцев хранения при <20 °C.
Вывод: промышленное получение сгу-
щенного диффузионного сока техни-
чески возможно, хотя в долгосрочной
перспективе проблемой может стать
отложение осадков в теплообменни-
ках. В настоящее время финансовая
выгода оказалась слишком малой,
чтобы этот процесс был экономиче-
ски целесообразным.
3 Управление знаниями
Важной ролью технологов сахарного
производства является ликвидация
разрыва между теорией физико-хи-
мических процессов и повседневной
заводской практикой, использование,
таким образом, науки для повышения
производственных показателей и эко-
номической эффективности произ-
водства. Для реализации этой задачи
технологами сахарного производства,
прежде всего, необходимо постоянно
собирать, создавать и обновлять зна-
ния по химии и технологии сахара.
Обычными источниками для этого
являются собственные НИОКР, со-
трудничество с институтами и уни-
верситетами и, последняя по порядку,
но не последняя по значению, между
народная сеть технологов сахарного
производства.
Следующим этапом в управлении
знаниями является сбор созданных
знаний и преобразование их в при-
кладной и доступный формат для за-
интересованных сторон. В заключе-
ние, знания должны быть переданы
различными путями как, например,
личная переписка, технические кон-
ференции и повышение квалифика-
ции по технологическим вопросам.
Важность правильного понимания са-
харной науки часто недооценивается
или, вероятно, описывается как дея-
тельность, скрытая на заднем плане.
Хотя это и не очевидно для всех, наука
в сахарных компаниях вносит значи-
тельный вклад в течение многих лет в
следующих областях, что иллюстри-
рует ценность научных исследований:
- сбор и обработка данных, которые
считаются основой (не подлежа-
щей обсуждению) ценности нау-
ки: например, разработка методов
и внедрение стандартных методик
анализов; разработка методов ана-
лизов в потоке и в лаборатории
ключевых параметров процесса;
управление аналитическими база
ми данных и отчеты и информация
о технологическом процессе;
- прикладная наука, которую счита-
ют добавленной стоимостью на-
уки: например, процесс поиска и
устранения отклонений, а также
улучшение показателей процесса
путем сбора необходимых данных,
с последующим определением оп-
тимальных условий, на базе кото
рых разрабатывают рекомендации
по наладке/усовершенствованию
процесса;
- перспективные разработки, кото-
рые являются ценностями устой-
чивого развития науки: например,
определение/разработка новых
технологий технологических про
цессов и определение их потенци-
ала для использования в бизнесе.
4 Итоги и перспективы
Рассматривая карьеру технолога са-
харного производства за 25 лет можно
выделить несколько ключевых факто-
ров успеха:
- работа в КОМАНДЕ: ученые не
должны работать изолировано, а в
тесном сотрудничестве с другими
смежными дисциплинами; кроме
того, открытая переписка, актив-
ное слушание и создание связей с
заинтересованными лицами - все
это необходимые составляющие
социального поведения;
- ОБОБЩЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА СИ-
ТУАЦИЮ: научные усилия наи
более эффективны, когда рассма-
тривается вся производственная
цепочка от свеклы до сахара, по-
скольку многие проблемы в рабо-
те вызываются не оптимальными
условиями на предыдущих этапах
производства или изменением ка-
чества свеклы;
- принцип KISS: применяйте на-
уку, но старайтесь по возможности
быть максимально простым, объ-
ясняя результаты другим.
В ближайшем будущем те немногие
ученые, кто остался в этом бизнесе,
столкнутся с рядом интересных вы-
зовов и возможностей. Управление
знаниями и последующее планиро-
вание приобретают исключительную
важность для сохранения бесценной
Гранулирующие
установки
фирмы «КАЛЬ»
для сахарной
ности
AMANDUS KAHL GmbH & Со. KG
Dieselstrasse 5-9
Ц-21465 in ek 1 Hamburg
Телефон: <-49 (0)40 727 71 0
Факс +49 (0)40 727 71 100
info @ amandus-kahl-group.de
научной компетентности в сахаро-
производящих компаниях. Благода-
ря хорошему существующему (авто-
матическому) контролю процессов
на современных сахарных заводах,
уменьшается необходимость в поис-
ке и устранении ненормальностей в
работе. Это даст технологам больше
возможностей для новых разработок,
которые улучшат экономическую эф-
фективность и устойчивость процес-
са. Некоторыми примерами являются
технологии разделения, оценка побоч-
ной продукции, контроль в потоке и в
лаборатории и (длительное) хранение
сахарной свеклы и сиропа.
Путь ученого, который берет на себя
ответственность за широкое разноо-
бразие исследуемых тем в технологии
сахара, как описано в этой статье, га-
рантирует, что у вас никогда не будет
скучных моментов!
Литература
Список научных трудов Я.М. де Бру-
ина
1 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; Веккит, Н. van;
Pod, P.W van der (1984): Analysis of carboxylic
acids formed by alkaline degradation of invert
sugar. Int. Sugar J. 86,195-199
2 Fuchs, A.; Bruijn, J.M. de; Niedeveld, C.J. (1985):
Bacteria and yeasts as possible candidates for the
production of inulinases and levanases. Antonie
van Leeuwenhoek 51,333-351
3 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; Веккит, H. van
(1986): Reactions of monosaccharides in alkaline
medium. Sugar Te,chnlogy Reviews 13,21-52
4 Bruijn, J.M. de (1986): Monosaccharides in
alkaline medium. Ph.D. Thesis, Delft University
ofTechnlogy
5 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; Веккит, H. van
(1986): Alkaline degradation of monosaccharides
III: Influence of reaction parameters upon the
final product composition. Red. Trav. Chim.
Pays-Bas 105,176-183
6 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; van Веккит, H.
(1986): Alkaline degradation of monosaccharides
VI: The fructo-formose reaction of mixtures of
D-fructose and formaldehyde. J. Carbohydrate
Chemistry 5,561-569
7 Bruijn, J.M. de (1986): Chemie bottle-neck in
toepassing aardpeer. Chemisch Weekblad 39
8 Bruijn, J.M. de (1986): Neosugar, Chemisch
Magazine. December, 853
9 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; Веккит, H. van;
Pod, HW van der; Visser, N.H.M. de; Schutter,
M.A.M. de (1987): Alkaline degradation of mon-
osaccharides IV: Characterization of oligomeric
products formed during the alkaline degradation
of monosaccharides. Int. Sugar J. 89, 190-195;
208-210
10 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; Веккит, H.
van (1987): Alkaline degradation of monosac-
charides V: Kinetics of the alkaline isomerization
and degradation of monosaccharides. Reel. Trav.
Chim. Pays-Bas 106,35-43
11 Bruijn, J.M. de; Kieboom, A.P.G.; Веккит, H. van
(1987): Alkaline degradation of monosaccharides
VII: A mechanistic picture. Starch 39,23-28
12 Bruijn, J.M. de; Touwslager, F.; Kieboom, A.P.G.;
Веккит, H. van (1987): Alkaline degradation of
monosaccharides VIII: A 13C NMR Spectro-
scopic study. Starch 39,49-52
13 Bruijn, J.M. de; Pod, P.W. van der; Kieboom,
A.P.G.; Веккит, H. van (1987): Reactions of
monosaccharides in aqueous alkaline solutions.
Proc. 18th General Assembly of the Commission
Internationale Technique de Sucrerie, Ferrara,
1-25
14 Pod, P.W. van der; Bruijn, J.M. de; Visser, N.H.M.
de; Konings, J. (1990): Balance of cations and
anions in sugarbeet processing. Presented at
the SugarTech Conference, Eastbourne; Proc.
1990 Conference on Sugar Processing Research,
San Francisco (1990) 344-367; Zuckerind., 115
(1990)943-949
15 Bruijn, J.M. de; Pod, PW van der; Heringa R.;
Bliek, M. van den (1991): Sugar degradation in
sugarbeet extraction - a model study. Proc. 19th
General Assembly of the Commission Interna-
tionale Technique de Sucrerie, Cambridge, 379-
392; Zuckerind. 116 (1991) 729-732
16 Poel, PW van der; Bruijn, J.M. de; Struijs, J.L.M.
(1992): In-process flows of ammonia and car-
bonic acid. Presented at the SugarTech Confer-
ence, Eastbourne
17 Clarke, M.A.; Roberts, E.J.; Godshall, M.A.; Brui-
jn, J.M. de (1992): Polysaccharides in sugarbeet
processing. Presented at the SugarTech Confer-
ence, Eastbourne
18 Bruijn, J.M. de; Heringa, R. (1992): Determina-
tion of anions and cations in sugar factory sam-
ples by ion chromatography. Proc. Conference on
Sugar Processing Research, New Orleans, 69-83
19 Bruijn, J.M. de (1994): Near infrared spectrosco-
py in the beetsugar industry. Proc. Conference on
Sugar Processing Research, Helsinki, 210-223;
Int. Sugar J. 97 (1995) 147-152
20 Bruijn, J.M. de; Marijnissen, A.A.W (1996):
Moisture content of sugar crystals and influence
of storage conditions. Proc. Conference on Sugar
Processing Research, New Orleans, 183-197
21 Bruijn, J.M. de; Casteren, W.H.M. van (1996):
Polymers in sugarbeet processing. Proc. Confer-
ence on Sugar Processing Research, New Orleans,
458-464
22 Oosterveld, A.; Beldman, G.; Bruijn, J.M. de; Vora-
gen, F. (1996): Enzymatic modification of sugar
beet pectins obtained by autoclave extraction.
Poster Polysaccharides symposium, Nantes
23 Bruijn, J.M. de (1997): Development and appli-
cation of automatic NIRS in factory laborato-
ries. Presented at the Euro TechLink 1997, York;
Zuckerind. 122,878-882
24 Bruijn, J.M. de; Struijs, J.L.M.; Bout-Diederen,
M.E.F. (1998): Sugar degradation and colour for-
mation. Proc. Conference on Sugar Processing
Research, Savannah, 127-143; Zuckerind. 124
(1999)28-33
25 Struijs, J.L.M.; Bruijn, J.M. de; a’Campo, P.J.H.M.;
Langebeeke, C.J. (1997): Werkwijze voor het be-
reiden van een samenstelling met verhoogde
zuurbindende waarde en toepassing daarvan.
Dutch Patent nr. 1002588
26 Bruijn, J.M. de (1998): Chemical modifications
during evaporation (Sections 11.3.1-11.3.2). In:
Poel, P.W. van der; Schiweck, H.; Schwartz, T.
(Eds.): Sugar Technology - Beet and Cane Sugar
Manufacture. Verlag Dr. Albert Bartens KG, Ber-
lin
27 Bruijn, J.M. de (1999): Water activity of sugar
crystals: influence of process conditions and ap-
plication to sugar storage. Activite de 1’eau dans
les cristaux de sucre: influence des conditions
d’extraction et application au stockage du sucre.
Proc. Vile Colloque 1’Alliance 7 - Cedus () 23-30;
Industrie Alimentaires 8r Agricoles, Juillet-Aout,
48-53
28 Bruijn J.M de; Bout-Diederen, M.E.F. (1999):
Analytical approach of white sugar quality; ani-
ons, cations and their probable origin. Proc. Vlth
symposium AvH Association, Reims, 16-22;
Zuckerind. 124, 532-535
29 Struijs, J.; Smook A.; Bruijn, J.M. de (1999): Neue
Verwertung von Carbonatationskalk - Valoriza-
tion of carbonatation lime. Zuckerind. 124,770
30 Bruijn, J.M. de; Bout-Diederen, M.E.F. (2000):
HPAEC analysis of amino acids in sugar beet
samples: Method development and application.
Proc Vllth symposium AvH Association, Reims,
10-16; Zuckerind. 125,604-609
31 Bruijn, J.M. de (2000): Processing of frost dam-
aged beets at CSM and the use of dextranase.
Proc. Conference on Sugar Processing Research,
Porto, 90-100; Zuckerind. 125,898-902
32 Bruijn, J.M. de; Bout-Diederen, M.E.F.; Huij-
bregts, S. (2002): Characterization of colorants in
sugarbeet processing using GPC with ELSD and
diode array detection. Proc. Conference on Sugar
Processing Research, New Orleans, 279-291
33 Bruijn, J.M. de (2003): The managing role of a
central laboratory in process & quality control;
example by CSM Sugar. Proc. Xth symposium
AvH Association, Reims, 10-13
34 Bullen J.G.; Bruijn, J.M. de (2004): Impact of the
centrifugal speed of rotation on the quality of
white sugar crystals. Proc. Xlth symposium AvH
Association, Reims, 17-21; Zuckerind. 129,738-
741
35 Bruijn, J.M. de (2004): General Subject 9, Sweet-
eners Other than Sucrose. Proc. 24th Session In-
terim Meeting ICUMSA, Atlanta, 134,135
36 Bruijn, J.M. de (2005): Impact of beet quality on
sugar manufacture and technological criteria for
further quality improvement. 68th IIRB Con-
gress, Maastricht; Int. Sugar J. 107,554-559
37 Visser, D. Breugd, J. van Bruijn, J.M. de a’Campo
P. (2006): Lactic acid production from concen-
trated raw sugar beet juice. European Patent nr.
06115885.3
38 Bruijn, J.M. de; a’Campo, P. (2007): Innovative
harvest concept: ‘field’ processing of sugar beet
into juice and energy. Proc. 70th IIRB congress,
Marrakech, 11-13 April
39 Bussman, P; Vroon, R.; Timmer, ].; Boon, E; Brui-
jn, J.M. de (2007): Process innovation in the sugar
industry: chromatographic sugar separation us-
ing SMB technology. Proc. General Assembly
CITS, Rostock-Warnemiinde, 49-56; Zuckerind.
132,634-637
40 Bruijn, J.M. de; Raap, J.; Struijs, J.; Ruys, R. (2007):
Energy produced by anaerobic digestion of sugar
beet pulp. Proc. General Assembly CITS, Ros-
tock-Warnemiinde, 297
41 Parkin, G.; Bruijn, J.M. de (2010): Major chal-
lenges and changes in the European sugar sector.
ACS Symposium series 1058,39-52
42 Bruijn, J.M. de (2012): The fascinating sweet
world of Sugar Technology. Proc. 2012 Confer-
ence on Sugar Processing Research, New Orleans,
in progress
43 Bruijn, J.M. de (2012): Troubleshooting problems
in beet factories, an overview. XIXth Symposium
AvH Association, Reims, in progress
Адрес авторов:
Dr. Jan Maarten de Bruijn, Coordi-
nator Sugar Technology Siidzucker
Group, Siidzucker AG Mannheim/
Ochsenfurt, Central Department Research,
Development and Technological Services
(CRDS), Wormser Str. 11, 67283 Obrigheim,
Germany; e-mail: Janmaarten.debruijn@
suedzucker.de
Измерение цветности сахара на
производственной линии вместе с Neltec ColourQ
Постоянно повышающиеся требования
к системе управления технологиче-
ским процессом производства сахара и
к автоматизации привели к непрерыв-
ному совершенствованию онлайновых
систем контроля.
В результате такого развития многие
процессы, которые ранее управлялись
вручную, теперь автоматизированы.
Несмотря на то, что самым важным
параметром, который необходимо
контролировать на сахарном заводе,
является качество конечного продук-
та, многие заводы все еще не оснаще-
ны онлайновыми системами контроля
качества сахара после выхода из цен-
трифуг. Вместо этого большая часть
заводов полагается на лабораторный
анализ проб, отбор которых должен в
идеале проводиться каждые два часа.
Кроме того, за то время, пока образцы
доставляются в лабораторию и прово-
дится их анализ, может производиться
сахар такого качества, которое не со-
ответствует спецификации, или суще-
ственно выходит за ее рамки.
Измрение цветности произве-
денного сахара
Устройство Neltec ColourQ является
идеальным прибором, который предо-
ставит вам необходимую информацию
о цветности произведенного саха-
ра непрерывно, в режиме реального
времени. С момента первого монтажа
устройства 25 лет назад, данные изме-
рительные приборы были установлены
на сахарных заводах по всему миру.
В течение всех этих лет измеритель-
ный прибор постоянно совершенство-
вался, чтобы получить возможность
измерять цветность сахара разного
качества и на разных транспортных си-
стемах.
Сегодня Neltec ColourQ используется
для измерения цветности сахара в ши-
роком качественном диапазоне - от ра-
финированного сахара с 5 ед. ICUMSA
до сахара сырца с 5000 ед. ICUMSA.
Прибор может располагаться после
центрифуг, чтобы отслеживать цвет-
ность сахара, выходящего из каждой
центрифуги и избежать попадания са-
хара, не соответствующего специфи-
кации, в сушильную камеру. Требуется
всего один измерительный прибор,
чтобы контролировать цветность саха-
ра на линии с девятью центрифугами.
ColourQ измеряет цветность сырого
сахара на ленточных конвейерах, ков-
шовых и шнековых конвейерах.
Еще одна типичная установка - это из-
мерение цветности сухого сахара, что-
бы направить сахар в различные бунке-
ры, в зависимости от его качества или
смешать сахар нескольких сортов, что-
бы получить определенную цветность.
При использовании прибора для сухо-
го сахара, ColourQ следует установить
над лентами конвейера, или над ков-
шовым конвейером.
В 2012 компания Neltec успешно смон-
тировала два прибора на Лискинском
и Ольховатском сахарных заводах ком-
пании ПРОДИМЕКС-Холдинг. На этих
заводах производится измерение цвет-
ности сырого сахара и приборы рас-
положены после центрифуг. На Оль-
ховатском сахарном заводе прибор
работает на шнековом конвейере, а на
Лискинском заводе цветность измеря-
ется на трясковом конвейере.
Рисунки 1 и 2 демонстрируют сниже-
ние перепадов цветности сахара на
Ольховатском сахарном заводе в тече-
ние 6 недель.
Рис. 1. Колебание цветности сахара в Ольховатке в ок-
Рис. 2. Колебание цветности сахара в Ольховатке в дека-
дняя цн TH
ц нгриф/1
54 5
тябре 2012
бре 2012
Сушка и охлаждение сахара с учетом
специфических требований и условий
окружающей среды*
Хартмут Хафеман, Хеннинг Грибель
Фирма ВМА разрабатывает и изго-
тавливает оборудование для сушки
и охлаждения сахара уже несколько
десятилетий. За прошедшее время по-
явилась такая продукция, как барабан-
ный сушильно-охладительный аппарат
и горизонтальный охладитель сахара с
псевдоожиженным слоем. Последнее
промышленное применение - это вер-
тикальный охладитель с псевдоожи-
женным слоем фирмы ВМА, который
был смонтирован и успешно введен в
эксплуатацию на сахарном заводе Са-
ванна компании «Империал Шугар» в
США.
В данной статье основное внимание
сосредоточено на важности учета ин-
дивидуальных требований и конкрет-
ных условий окружающей среды для
адекватного выбора оборудования для
сушки и охлаждения.
Ключевые слова: сахар, сушка, охлаж-
дение, барабанная сушильно-охлади-
тельная установка, охладитель с псев-
доожиженным слоем
1 Введение
Качество белого сахара в результате
производственного процесса должно
отвечать требованиям, которые ста-
новятся все более жесткими. Это оче-
видно, исходя из широкого спектра
существующих систем сертификации.
В этой связи, сушка и охлаждение са-
хара после центрифуг должны играть
решающую роль, и эта стадия процес-
са производства все больше превра-
щается в стадию кондиционирования
сахара перед его хранением, рассевом
и упаковкой. Для проектирования
требуемых производственных систем
должны быть известны и адекватно
учтены основные физические условия.
В зависимости от конкретных потреб-
ностей и условий окружающей среды,
процесс можно оптимизировать раз-
личными путями, как показано в этой
статье.
2 Важность сушки и охлажде-
ния сахара
Охлаждение и, в частности, кондици-
онирование, является конечным эта-
пом производства белого и рафиниро-
ванного сахара. Оно переводит сахар
в устойчивое состояние для хранения,
упаковки и транспортировки. Макси-
мальное остаточное содержание влаги
зависит от качества сахара и долж-
но быть в пределах от 0,03 до 0,04 %,
тогда как максимальная температура,
которая зависит от технических тре-
бований потребителя, климатических
условий и наличной технологии хра-
нения в силосе, должна составлять
от 25° до 40 °C. Конечный продукт не
должен содержать комков.
Опыт показывает, что свежевысушен-
ный и охлажденный кристаллический
сахар проходит фазу кондициониро-
вания всего за несколько первых су-
ток после выработки. В зависимости
от условий окружающей среды только
что выработанный сахар может сно-
ва потерять свои свойства связывать
We put technology in motion.™
www.sweco.com 1ЦИИ ESST
info33wcco.com ии) в Бра
Впечатляющая производительность.
Распространен по всему миру.
Legendary performance.
Worldwide presence.
SWECO, мировой лидер в области разделения частиц на
фракции, оборудование широко примененяется в
промышленности и в производстве удобрений
world leader in particle separations and with
in the sugar and fertilizer industries
воду за относительно короткое время
(в течение первых одного-двух дней),
т.е., часть связанной воды освобожда-
ется. В силосах или в упаковках саха-
ра эта освобожденная влага вызывает
комкование и слеживание. Опыт ясно
показывает, что медленное высушива-
ние в сочетании с плавным перемеще-
нием оказывает положительное влия-
ние на свойства сахара при хранении.
3 Идеальные решения для
удовлетворения различных
потребностей
В зависимости от конкретных потреб-
ностей, а также от условий окружаю-
щей среды, к достижению оптималь-
ного качества ведут различные пути.
Ниже приведен пример для того,
чтобы представить набор вариантов
для сахарного завода с учетом как хо-
лодных, так и теплых климатических
условий.
Варианты основаны на следующих об-
щих допущениях:
- производительность: 100 т/час;
- качество: категории ЕС1/ЕС2;
- коэффициент неравномерности:
35%;
- температура влажного сахара:
60 °C;
- размер кристаллов: 0,6 мм;
- содержание влаги во влажном са-
харе: 0,7 %;
- остаточное содержание влаги:
0,03 %.
Две следующие ситуации служат при-
мером для иллюстрации влияния раз-
личных условий окружающей среды:
А) Сахарный завод в умеренной или
холодной климатической зоне как, на-
пример, в Северной Европе, странах
СНГ или в северной части Соединен-
ных Штатов. Заводы в этих зонах ра-
ботают преимущественно в холодное
время года с сентября по январь, ког-
да температура окружающей среды
обычно низкая, а атмосферный воз-
дух имеет достаточный и, в то же вре-
мя, полученный с низкими затратами,
потенциал для поглощения и отдачи
как влаги, так и тепла сахара, который
нужно высушивать.
При расчетах для холодных условий
приняты следующие допущения:
- температура воздуха (средняя):
15 °C;
- влажность воздуха (средняя):
7,5 г/кг сухого воздуха;
- имеющаяся в наличии поверхност-
ная вода: 15 °C;
- требуемая температура сухого са-
хара: 30 °C.
В) Сахарный завод, который работа-
ет в теплом климате или сезоне, когда
превалирующая температура окру-
жающей среды и влажность воздуха
создают значительно более жесткие
погодные условия для двух этапов
процесса, рассматриваемых здесь.
При расчетах для теплых условий
приняты следующие допущения:
- температура воздуха (средняя): 39 °C;
- влажность воздуха (средняя): 27 г/
кг сухого воздуха;
- имеющаяся в наличии поверхност-
ная вода: 20 °C;
- требуемая температура сухого са-
хара: 35 °C.
Для холодных и теплых климатиче-
ских условий есть следующие вариан-
ты:
- только барабанная сушилка/охла-
дитель; с дополнительным охлади-
телем воздуха/осушителем воздуха
для теплых климатических усло-
вий;
- барабанная сушилка/охладитель
с горизонтальным охладителем с
псевдоожиженным слоем после-
довательно по потоку; с допол-
нительным охладителем воздуха/
осушителем воздуха для теплых
климатических условий;
- барабанная сушилка/охладитель
Рис. 1. Вариант 1 - барабанная сушилка (подписи к рисунку см. рис. 3)
Рис. 2. Вариант 2 - барабанная сушилка с горизонтальным охладителем с псевдоожиженным слоем (подписи к ри-
сунку см. рис. 3)
Рис. 3. Вариант 3 - барабанная сушилка с вертикальным охладителем с псевдоожиженным слоем и кондициониро-
ванием воздуха
1 барабанная сушилка; 2 шнек; 3 турникет; 4 подогреватель воздуха; 5 защита от замерзания (опция); 6 охлади-
тель воздуха; 7 теплообменник для охлаждения воздуха; 8 защитная решетка; 9 фильтр атмосферного воздуха;
10 мокрый скруббер; 11 насос; 12 вентилятор; 13 каплеуловитель; 14 охладитель; 15 буферный сборник; 16 ковшовый
элеватор; 17 отделитель комков; 18 охладитель с псевдоожиженным слоем горизонтальной конструкции; 19 пластин-
чатый теплообменник; 20 охладитель с псевдоожиженным слоем вертикальной конструкции; 21 нагнетательный
вентилятор
с вертикальным охладителем с
псевдоожиженным слоем после-
довательно по потоку; с допол-
нительным охладителем воздуха/
осушителем воздуха для теплых
климатических условий.
Обычно высушивание сахара осу-
ществляется в барабанной сушилке
(Рис. 1). Плавное относительное дви-
жение кристаллов предотвращает об-
разование аморфных кристалличе-
ских слоев на поверхности кристалла,
а противоточный принцип работы
обеспечивает легкий и эффективный
процесс. Кроме того, всегда обеспечи-
вается эффект охлаждения.
На рис. 1 показана схема сушильно-
охладительной установки. Когда дан-
ный вариант применяется в холодных
климатических условиях, то 100 т/час
сахара, принятых в качестве допуще-
ния для расчета, могут быть охлажде-
ны теплым воздухом с температурой
15 °C до требуемой конечной темпе-
ратуры 30 °C. Однако, в этих усло-
виях достигается верхний предел по
показателям работы установки и ее
необходимо дооснастить барабаном
больших размеров. Если же нет возду-
ха с температурой 15 °C или установка
работает в теплом климате, то темпе-
ратура сахара на выходе будет выше
при той же производительности, или
необходима дополнительная система
охлаждения, которая позволит соче-
тать осушение воздуха и вторичный
нагрев охлаждающего воздуха. До-
^ротаа z<mof(SJL
Spomasz Zamosc S.A.
ul. Szczebrzeska 19,22-400 Zamosc (Польша)
Тел./Факс: +48 84-639 28 95, marketing@spomasz.biz.pl
Производитель
роторных барабанных сепараторов (пульполовушка для отделения пульпы/мезги
воды/соков и других жидкостей). Барабанные сепараторы выполнены в стандарте из
стали 304 или 316L. Мощность привода 1,5 кВт, 7,2 об./мин. с возможностью регули-
ровки инвертором в диапазоне от 3,5 до 10 о6./мин.
Сепараторы оснащены автоматическим шкафом
управления, электромагнитным запорным клапаном
для промывания ситом, ручной регулировкой силы
зажима скребка.
Диапазон производимых барабанных сепараторов:
Диаметры щелевого сита - 630 мм и 916 мм,
Длина сепараторов 1000 мм, 1500 мм, 2000 мм,
2500 мм, 3000 мм.
Сепаратор тип ОВ-3,0/916x0,5 мм
полнительное оборудование, необхо-
димое для работы установки в теплых
климатических условиях, выделено
светло-голубым цветом на рис. 1.
Указанный выше вариант 1, в котором
используется только барабанная су-
шилка/охладитель и обеспечивается
максимум простоты и надежности,
успешно выдержал испытания при
многочисленных внедрениях. В хо-
лодных климатических условиях рас-
ход энергии на этой установке очень
низкий; однако, расход значительно
увеличивается при эксплуатации в
теплом климате, поскольку возникает
необходимость в охлаждении и кон-
диционировании воздуха.
Если необходимо обеспечить более
низкую температуру сахара или бо-
лее высокую производительность, то
данная система больше не подходит.
В этих случаях поток сахара должен
быть либо разделен между двумя и
более линиями, либо последователь-
но по потоку добавлен охладитель.
Системы с установками с псевдоожи-
женным слоем, как показано на рис. 2
с горизонтальным охладителем, явля-
ются хорошим решением в этих усло-
виях. Такой вариант также применим
при работе установки в теплом кли-
мате, поскольку атмосферный воздух
необходимо охлаждать и, возможно,
также и осушать. Необходимое обо-
рудование выделено на рис. 2 светло-
голубым цветом. Установленный по
потоку аппарат с псевдоожиженным
слоем работает не только на воздухе; в
нем также используется холодная вода
для отбора тепла из сахара.
Холодная вода протекает по трубам,
расположенным внутри слоя псевдо-
ожиженного сахара и поглощает теп-
ло, имеющееся в сахаре, и выводит его
наружу. При таком конструктивном
решении площадь, занимаемая охла-
дителем с псевдоожиженным слоем,
становится значительно меньше, чем
у варианта без охладительных труб.
Меньшая занимаемая производствен-
ная площадь автоматически означа-
ет, что требуется меньше воздуха для
псевдоожижения.
Выходящий из охладителя с псевдо-
ожиженным слоем воздух снова ис-
пользуется в барабане. Часто можно
приспособить эти два аппарата один
к другому таким образом, что весь
отработавший воздух используется
и дальше. Большая часть энергии, со-
держащейся в сахаре, может быть,
например, использована в качестве
энергии для сушки в барабане. Это яв-
ляется важным шагом для повышения
энергетической эффективности уста-
новки в целом.
Эффективность такого двойного ис-
пользования воздуха становится еще
более очевидной, когда установка
эксплуатируется в теплом и влажном
климате, где охлаждающий воздух
необходимо и охлаждать и осушать.
Когда количество поступающего воз-
духа снижается, это автоматически
означает, что может быть существен-
но уменьшено также и количество
энергии, необходимой для охлажде-
ния и удаления влаги из воздуха.
Несмотря на меньшие размеры по
сравнению с обычными охладителя-
ми, для установки горизонтального
охладителя с псевдоожиженным сло-
ем фирмы ВМА все еще требуется
много места. Особенно, когда необ-
ходимо увеличение производительно-
сти, этого места очень часто нет.
Кроме того, снижение энергозатрат на
большинстве заводов считается зада-
чей с высоким приоритетом.
В настоящее время фирма ВМА пред-
лагает сахарной промышленности
компактную вертикальную установ-
ку для кондиционирования сахара с
псевдоожиженным слоем (Рис. 3) в
качестве приемлемой альтернативы
горизонтальной установке с псевдо-
ожиженным слоем. Она позволяет
снизить расход воздуха и потребление
энергии при сохранении преимуществ
псевдоожиженного слоя по сравнению
с колонным аппаратом без использо-
вания воздуха для перемещения саха-
ра. Для этого варианта всегда должно
осуществляться кондиционирование
поступающего воздуха. При работе в
теплых условиях окружающей среды
применяется более мощный водяной
охладитель для кондиционирования
поступающего воздуха таким обра-
зом, что этот воздух может частично
выполнять функцию охлаждающих
труб.
На рис. 4 показана конструкция аппа-
рата для кондиционирования сахара.
При открывании и закрывании воз-
духораспределительной пластины в
нижней части устройства для конди-
ционирования, продукт транспорти-
руется из зоны обработки в нижнюю
часть аппарата, где выгружается с
помощью турникета. Поток твердо-
го вещества регулируется периоди-
ческим открыванием и закрыванием
распределительной пластины. За счет
этого обеспечивается одинаковое вре-
мя пребывания продукта. Благодаря
большой свободной поверхности рас-
пределительной пластины перепад
давления очень низок. Количество
сахара внутри аппарата регулируется
по перепаду давления в псевдоожи-
женном слое.
Благодаря созданию псевдоожижен-
ного слоя вертикальные кондицио-
неры с кипящим слоем имеют в три,
четыре раза выше скорость теплопе-
редачи по сравнению с колонными си-
стемами перемещения сахара без воз-
духа (Рис. 5), хотя и имеют одинаково
компактные размеры.
По многим технологическим аспек-
там эта версия сравнима с вариантом
горизонтального охладителя с псев-
доожиженным слоем. Однако, харак-
терными особенностями ее являются
следующие преимущества:
- скорость воздуха значительно
ниже;
- занимает очень малую площадь;
- количества поступающего и выхо-
дящего воздуха настолько незна-
чительны, что поступающий воз-
дух можно кондиционировать при
весьма низких затратах энергии
(около 20 кВт);
- дополнительно к прямому при-
менению после сушильных ба-
Рис. 4. Аппарат с псевдоожиженным
слоем для кондиционирования са-
хара
рабанов, эта версия может быть,
например, также использована с
силосами для кондиционирования
с вторичным охлаждением сахара
по потоку;
- из-за малого количества воздуха
отработавший воздух также мож-
но отводить в централизованную
аспирационную систему;
- температура сахара, которую мож-
но достигнуть, преимущественно
определяется температурой име-
ющейся для охлаждения воды;
постоянная температура сахара
после охладителя, таким образом,
Скорость воздуха, м/с
Рис. 5. Скорость теплопередачи в охладителях с псев-
доожиженным слоем между поверхностью теплообмена
и продуктом
может обеспечиваться независи-
мо от температуры поступающего
воздуха, на которую влияют усло-
вия окружающей среды.
- перемещение продукта (сверху
вниз) не вызывается потоком воз-
духа, а происходит под действием
силы тяжести;
- отверстия в днище для распреде-
ления воздуха поддерживают тече-
ние продукта также и в случае от-
сутствия потока воздуха (работа в
аварийных условиях).
4 Энергетические требования
Заводские установки, представлен-
ные выше, отличаются по стоимости,
а также, очевидно, и по энергоэффек-
тивности. В табл. 1 представлен обзор,
который позволяет легче сравнивать
энергетические требования к различ-
ным вариантам.
С точки зрения энергетических тре-
бований, вариант 1 с барабанной су-
шильно-охладительной установкой
является наилучшим решением, если
установка работает в холодных усло-
виях окружающей среды. В теплых ус-
ловиях этот вариант, однако, является
наименее эффективным решением.
5 Как выбрать нужную систему
для внедрения
Есть также и другие важные аспекты,
кроме энергетических требований,
которые должны учитываться при
выборе соответствующей установ-
ки. В табл. 2 перечислены дополни-
тельные критерии и их значимость в
конкретных условиях. Очевидно, что
нет единственного «наиболее благо-
приятного» варианта для всех случа-
ев практического
внедрения. Си-
туацию необхо-
димо тщательно
изучать в каж-
дом конкретном
случае и в до-
статочной мере
учитывать при
проектировании
установки.
6 Заключение
В течение ряда
лет фирма ВМА
Табл. 1. Обзор данных по потреблению энергии, кВт
Холодные условия окружающей среды Теплые условия окружающей среды
Рис. 1 DDC* Рис. 2 DDC + НРС Рис. 3 DDC+VFC + АС Рис. 1 DDC + AC Рис. 2 DDC + HFC + АС Рис. 3 DDC+VFC + АС
Пар 224 212 196 116 148 131
Конденсат - - - 184 74
Поверхностная вода 518 412 281 663 277
Потребление электроэнер- гии без охладителя 195 228 211 235 257 233
Холодная вода из охладителя - - 12 1033 359 299
Потребление электроэнер- гии охладителем - - 4 344 120 100
* DDC - барабанная сушка/охлаждение; НРС - горизонтальный охладитель с псевдоожиженным
слоем;
АС - кондиционирование воздуха; VFC - вертикальная установка для кондиционирования с
псевдоожиженным слоем.
Табл. 2. Критерии для принятия решения
Холодные условия Теплые и/или влажные
окружающей среды условия окружающей среды
DDC DDC + HFC DDC + VFC DDC4-AC DDC + HFC DDC 4- VFC
Рис.1 Рис. 2 + АС Рис. 1 + АС 4 AC
Рис. 3 Рис. 2 Рис. 3
Производительность
< 40 т/час 44 0 - 44 —' -
40-80 т/час 4 44 44 4 4
> 80 т/час 4 44 44 - 44 4+
Условия окружающей среды
Работа только зимой 44 44 0 0 0 0
Работа круглый год 0 4 44 44 44 4-4
Работа в тропических условиях
Температура сахара после охла- дителя
> 35°С 44 0 - 44 - -
30-35’С + 4 4 4 4 4
<30°С 0 4 44 4 4-+ 44
Примерное необходимое про- странство для установки (м3 объема здания), % 100 170 160 120 190 160
г- - Свойства сахара
Большие изменения размера кристаллов МА и качества сахара 44 0 4 44 0 4
МА < 0,5 мм 44 44 44 44 44 44
МА средний размер кристаллов 44 44 44 44 44 44
МА > 0,8 мм 0 4 4 0 4 4
Блеск кристаллов после охлаж- дения 0 4 4 0 4 4
Сахар-сырец 44 — — 44 — —
Белый или рафинированный са- хар 44 ++ 44 44 44 44
Малое остаточное содержание пыли в сахаре после охлаждения 4 44 4 4 4-4 44
Сложность 1
Количество машин 44 4 4 4 0 0
Сложность процесса 44 4^ 4 * * 0 0
Сложность измерений и регули- рования 44 4- 4- 4- 0 0
постоянно улучшает про-
цесс сушки и охлаждения
сахара, а также оборудо-
вание для его проведения.
Развитие всегда концен-
трировалось на оптимиза-
ции качества сахара с точки
зрения остаточной влаги и
с учетом самых разных кли-
матических условий и спец-
ифических требований.
Фирма ВМА отвечает на
наиболее строгие потреб-
ности по сушке и охлажде-
нию, используя ряд своих
разработок: барабанные
сушилки, горизонтальный
охладитель с псевдоожи-
женным слоем и новая вер-
тикальная установка с псев-
доожиженным слоем для
кондиционирования.
Литература
1 Meadows, D.M. (1997): Sugar
drying, conditioning & storage -
an overview. Pak. Sugar Journal,
Oct-Dec.
Адрес авторов:
H. Hafemann, H. Griebel,
BMA Braunschwei-
gische Maschinenbauanstalt
AG, P.O. Box 3325, 38022
Braunschweig, Germany;
e-Mail: sales@bma-de.com
Пути улучшения эксплуатационных показателей
прессования жома
Эрнанно Прати - BABBINI SpA, Франко Манискалко - Nalco ЕМЕА
В целом, значительно дешевле удалять
воду из влажного жома механическим
путем за счет прессования, чем тепло-
вой сушкой. Поэтому жомовые прессы
должны обеспечивать максимально
возможное извлечение воды из жома
перед сушкой. Сушка жома без прес-
сования экономически не выгодна,
поскольку расходуется избыточное
количество энергии. По этой причине
рентабельность сахарного завода зави-
сит от механического обезвоживания
жома, эффективность которого зависит
как от показателей работы оборудова-
ния, так и от качества влажного жома.
Все это играет ключевую роль в кон-
троле общих эксплуатационных расхо-
дов. В данной статье рассмотрены оба
эти аспекта
Ключевые слова: свекловичный жом,
жомовые прессы, механическое обезво-
живание, общие эксплуатационные рас-
ходы, экономия энергии, возвращение
сахара, увеличение сухого вещества.
1 Введение
Эффективное прессование влажного
жома следует считать стратегической
целью в сахарном производстве, по-
скольку на сушку жома тратится более
30 % топлива, потребляемого свекло-
сахарным заводом.
Высокая эффективность подразумева-
ет:
- максимальное удаление содержа-
щейся воды (примерно 80 %);
- увеличение количества воды для
экстракции;
- снижение потерь сахара в отжатом
жоме;
- уменьшение расхода энергии на
процесс сушки жома;
- снижение количества отжатого
жома улучшает энергетический ба-
ланс экстракции; и
- улучшение хранения силосованно-
го отжатого жома.
Учитывая перечисленные выше пре-
имущества, которые увеличиваются по
мере роста эксплуатационных показа-
телей прессов, экономическая отдача
- главным образом получаемая за счет
экономии энергии в процессе сушки и
за счет дополнительного извлечения
сахара, который в противном случае
был бы потерян - позволяет операто-
рам возвратить их капиталовложения
буквально за несколько лет.
2 Конструкция пресса и условия
эксплуатации
Высокая эффективность пресса зави-
сит от: 1) высокой производительно-
сти жомоотжимного пресса, и 2) от его
правильной эксплуатации, особенно,
это относится к
процессу загруз-
ки.
2.1 Конструкция
пресса
Для достижения
высокой произво-
дительности сле-
дующие аспекты,
представляющие
технические ха-
рактеристики
пресса, являют-
ся основными и
должны быть на-
строены для работы в зависимости от
требований конкретного сахарного
завода.
2.1.1 Конфигурация шнеков пресса
Уменьшение объема в шнеках пресса
должно учитывать давление, возника-
ющее внутри самих шнеков, которое
необходимо для достижения наилуч-
ших эксплуатационных показателей
без повреждения частей машины. С ло-
мощью специаль-
ного программ-
ного обеспечения
в фирме Баббини
осуществляется
расчет конфи-
гурации шне-
ков пресса (т.е.,
прогрессивного
уменьшения со-
отношения объ-
емов) в зависимо-
сти от требований
Рис. 1. Жомовый пресс фирмы Баббини
заказчика (например, необходимое со-
держание СВ и производительность) и
характеристик жома. Кроме того, почти
все прессы фирмы Баббини в настоя-
щее время производят со шнеками и
на ружными дренажными ситами, име-
ющими конфигурацию двух конусов
(патент фирмы Баббини), что обеспечи-
вает максимальные эксплуатационные
показатели по сравнению со старой
конфигурацией шнеков в форме двух
цилиндров (Рис 2).
Рис. 2. Шнек пресса
Рис. 3. Отвод воды в прессе с перфорированными шнеками
2.1.2 Прессы с перфорированными
шнеками
Использование перфорированных
шнеков таких, как в прессе типа FS (Рис.
3) фирмы Баббини, позволяет повы-
сить содержание сухих веществ при-
мерно на две единицы по сравнению
с полученным в прессах, снабженных
сплошными (не перфорированными)
шнеками (прессы типа S), при той же
производительности, а в настоящее
время - и с такой же механической на-
дежностью.
2.1.3 Непрерывное развитие в фир-
ме Баббини
Обеспечение более высоких эксплуа-
тационных показателей жомоотжим-
ного пресса означает, что его детали
подвергаются весьма высокому риску
усталости металла из-за механических
напряжений. По этой причине очень
важно обеспечить максимальную на-
дежность критических деталей пресса
- в частности, шнеков пресса.
Все прессы фирмы Баббини изготавли-
ваются в соответствии с 4 патентами,
которые позволяют обеспечить:
- более высокие показатели прессо-
вания;
Рис. 4. Второй виток шнека (патент фирмы Баббини)
- более низкий расход мощности; и
- более высокую надежность как
перфорированных, так и сплошных
шнеков.
Новый патент фирмы Баббини, испы-
тания которого проходят в настоящее
время, позволит обеспечивать даль-
нейшее повышение эффективности
удаления воды из обессахаренного
жома. Усовершенствования касаются
четвертого показателя - перемеши-
вание жома, - добавленного к трем,
обычно рассматриваемым для процес-
са прессования (те., давления, время
пребывания, поверхность фильтра-
ции).
2.1.4 Фильтровальное сито:
одноблочные перфориро-
ванные пластины по сравне-
нию со стандартными перфо-
рированными пластинами
Внедрение одноблочных перфори-
рованных пластин, с перфорацией по
двум диаметрам, значительно повы-
сило надежность пресса. В случае по-
падания посторонних предметов или
незначительного трения витков шнека
о фильтровальное сито (например, в
результате осадки фундамента) теперь
уже не требуется останавливать пресс,
открывать его и
заменять повреж-
денную фильтро-
вальную пластину.
По этой причине
современные ко-
нечные пользова-
тели прессов поч-
ти исключительно
устанавливают
этот тип системы
одноблочных пла-
стин.
С другой стороны,
стандартные пер-
форированные
пластины старого типа (состоящие из
несущей толстой пластины и тонкой
фильтрующей пластины) обеспечивают
более высокие показатели при тех же
условиях работы, содержание сухих ве-
ществ в отжатом жоме примерно на 1
единицу выше по сравнению с пресса-
ми, снабженными одноблочными пла-
стинами.
2.2 Правильная эксплуатация и
подача жома в пресс
Неправильная подача жома в пресс
часто является основной причиной
снижения производительности. Анало-
гично, некоторые превентивные меры,
предпринятые пользователем при
эксплуатации пресса, помогут предот-
вратить падения производительности
пресса или пиков потребляемой мощ-
ности. Можно проконсультироваться у
специалистов фирмы Баббини по неко-
торым стандартным требованиям экс-
плуатации для получения оптимальных
показателей работы пресса. При ана-
лизе принимаются во внимание следу-
ющие аспекты.
2.2.1 Подача влажного жома в пресс
Подача жома должна быть непрерыв-
ной, а шахта пресса всегда заполнен-
ной. Это является основой для предот-
вращения образования пустот в жоме
(Рис. 5), которые вызывают уменьшение
давления внутри фильтровальных сит
и, следовательно, временное падение
производительности пресса.
Исходя из имеющегося свободного ме-
ста, можно усовершенствовать форму
и высоту шахты пресса. Чем выше уро-
вень влажного жома в шахте, тем выше
давление на входе пресса и больше
инерционность работы. По этой при-
чине выше показатели работы прес-
са. Если содержание сухих веществ
особенно низкое на входе в пресс, то
весьма рекомендуется применять шах-
ту питателя с частичным отделением
воды.
2.2.2 Работа пресса
Можно обеспечить наилучшие условия
работы пресса (более высокую произ-
водительность и более низкие меха-
нические напряжения), когда скорость
вращения постоянна, а изменения про-
водятся постепенно.
Рис. 5. Пустоты, не заполненные обессахаренным жомом в шахте
пресса
2.2.3 Пульпа
Избыточное содержание пульпы во
влажном жоме отрицательно влия-
ет на показатели работы пресса, по-
скольку пульпа забивает отверстия в
перфорированных пластинах. Это одна
из причин, по которой пульпа должна
удаляться из производственного цикла
и подвергаться прессованию отдельно.
На заводах, применяющих такой спо-
соб, получают лучшие результаты, как с
точки зрения производительности, так
и по содержанию сухих веществ в от-
жатом жоме. При этом также снижается
и потребляемая мощность.
2.2.4 Анализ схемы расположения
пресса перед монтажом
Анализ наилучшего места установки
пресса в новой или в существующей
станции прессования жома основы-
вается на учете длительности работы
существующих прессов и других харак-
теристик пресса, позволяющих обеспе-
чивать оптимальную эффективность.
2.2.5 Техническая помощь, анализ
работы пресса и эксплуата-
ционных показателей
Во время производственного сезона,
возможно совместно с фирмой-про-
изводителем, для оператора полезно
осуществлять:
- Анализ работы пресса и любых по-
тенциальных источников снижения
показателей как исходя из произ-
водительности и содержания сухих
веществ; и
Консультации,
с использова-
нием техни-
ческой экс-
пертизы, по
улучшению
свойств прес-
сования влаж-
ного жома
при наиболее
приемлемых
условиях экс-
тракции, а так-
же на и луч шее
использова-
ние способа
работы с «кон-
тролируемым
инфицирова-
нием» диффузионного аппарата.
Применение определенных неболь-
ших устройств таких, как водоотводные
винтовые транспортёры перед пресса-
ми, позволяет улучшить работу пресса.
3 Факторы, влияющие на
качество влажного жома
и его свойства (способность
к прессованию)
3.1 Свойства и характеристики
стружки
Жилистая древеснообразная ткань и
размер стружки в значительной сте-
пени влияет на отделение воды из
влажного жома, в частности, в случае
переработки поврежденной свеклы.
Эффективность работы пресса резко
падает для свеклы, которая подвер-
галась влиянию неблагоприятных ус-
ловий таких, как очень жаркая погода
или мороз с последующим оттаивани-
ем, повреждение вредителями и проч.,
либо во время хранения, либо повреж-
дения при транспортировке.
Режим измельчения свеклы (стружка
либо слишком мелкая, либо слишком
крупная, избыточное содержание кро-
Табл. 1. Влияние сульфата кальция (Burrouoh, 2008 г.)
Источник Расход Диффузионный сок Очищенный сок
мг/л CaSO, 4
Свекла 10 кг/100 т свеклы 200 120
Серная кислота 120 кг/100 т свеклы 100 60
Гипс 400 240
Всего 700 420
Схема очистки сока Дорра срасходом извести ДО % СаСО, по массе свеклы
шева) является дополнительным факто-
ром, влияющим на показатели работы
пресса.
Деревянистая свекла, даже с содержа-
нием мякоти лишь слегка выше, чем у
нормальной свеклы, оказывает вли-
яние на получение стружки и работу
пресса. Это объясняется тем, что более
высокое содержание лигнина и целлю-
лозы делает стенки клеток сосудистой
системы толще и возрастает сопротив-
ление при разрезании и выжимании.
3.2 Условия экстракции
При переработке поврежденной све-
клы необходимо обеспечивать со-
ответствующие условия экстракции.
Температура и время пребывания ока-
зывают сильное влияние на механиче-
ские свойства свеклы, которая потеря-
ла свой природный тургор.
В этом отношении важную роль играет
микробиологическое разложение ин-
вертного сахара до молочной кислоты
(деятельность микроорганизмов), в из-
бытке присутствующих в поврежден-
ной свекле.
Такой способ, кроме улучшения спо-
собности к прессованию, дает возмож-
ность операторам уменьшать расход
вспомогательных веществ для улучше-
ния прессования жома (серная кисло-
та, сульфат кальция).
В этом отношении следует учитывать,
что около 60 % сульфат-ионов (см. табл.
1), используемых на экстракции, об-
разуют кальциевые соли в очищенном
соке, повышая выход мелассы и мут-
ность растворов белого сахара.
Как указано выше, температура и вре-
мя пребывания существенно влияют на
механические свойства поврежденной
свеклы. Ниже приведены дополнитель-
ные советы по данному вопросу.
- Снизить, до определенных преде-
лов, температуру в верхней части
колонны, отрегулировав температу-
ру жомопрессовой и свежей воды.
Из свеклы
В результате
действия
инвертазы
В результате
микробио-
логическом
деятельности
Рис. б. Разложение инвертного сахара
- Уменьшить время пребывания и
повысить, в определенных преде-
лах, размер стружки, учитывая, что
повышенное содержание сахара в
обессахаренном жоме может быть
частично или полностью компен-
сировано увеличением возврата
жомопрессовой воды, как показано
расчетом материального баланса
прессованного жома Ван дер По-
элем и др. (1998).
- Поддерживать величину pH сока
близкой к 5,8, ограничивая расход
серной кислоты в свежей воде для
компенсации возможной дополни-
тельной кислотности, привносимой
поврежденной свеклой.
- Соответствующим образом регули-
ровать расход сульфата кальция.
- Допускать повышенное содержа-
ние L-молочной кислоты, учитывая
преимущества наличия значитель-
ного количества инвертного сахара
в стружке.
- Применять сильные окислители та-
кие, как РАА (перуксусная кислота)
и Н 02, в качестве вспомогательных
веществ для улучшения прессова-
ния жома.
- Обеспечивать равномерную работу
диффузионной установки дла до-
стижения постоянных эксплуатаци-
онных показателей стружки.
ной очистки сока инвертный сахара в
основном превращается в D-молочную
и L-молочную кислоту, образуя при
этом продукты, предшествующие кра-
сящим веществам (Рис. 6).
Можно полагать, что часть инверт-
ного сахара может быть заранее пре-
вращена в L-молочную кислоту из-за
деятельности микроорганизмов в диф-
фузионном аппарате, с положительным
влиянием на:
- содержание сухих веществ в прес-
сованном жоме;
- расход CaSO4 и гидроксида натрия
и, следовательно, на выход мелассы;
и
- образование соединений, предше-
ствующих формированию красящих
веществ.
Безусловно, максимально приемлемое
содержание молочной кислоты зави-
сит от имеющегося количества инверт-
ного сахара и величины pH диффузион-
ного сока (Табл. 2).
4 Заключение
Механическое прессование играет
важную роль в достижении более вы-
соких стандартов работы. С этой целью
фирма Баббини инвестирует в науч-
ные исследования и предлагает своим
клиентам ряд услуг по техническому
Табл. 2. Превращение инвертного
сахара в L-лактат при содержании са-
хара 15 %
Инвертый сахар L-лактат
г/100 г мг/кг мг/кг
сахарозы
0,1 150 75
0,2 300 150
0,3 450 225
0,4 600 301
0,5 750 376
0,6 900 451
0,7 1050 526
0,8 1200 601
0,9 1350 676
1,0 1500 752
фирма Баббини обеспечивает высокую
надежность прессов, что позволяет до-
стигать самого высокого содержания
сухих веществ. Необходимо, тем не ме-
нее, учитывать, что хорошие эксплуата-
ционные показатели пресса зависят не
только от конструкции пресса и каче-
ства изготовления, но также и от того,
как машина эксплуатируется и обеспе-
чивается подачей жома. Кроме того, об-
работка обессахаренного жома перед
прессованием оказывает значительное
влияние на показатели работы пресса.
Учитывая все это, фирма Баббини ра-
ботает над тем, чтобы помочь своим
заказчикам определить стандарты экс-
плуатации для получения наилучших
показателей работы прессов.
Адрес авторов
Ermanno Prati, Babbini S.p.A (Италия),
Email: babbpres@tin.it
Franco Maniscalco, Nalco - an Ecolab Compa-
ny (Италия),
Email: fmaniscalco.nalco@gmail.com
3.3 Микробиологическая дея-
тельность
Контролируемое управление инфици-
рованием дает преимущества положи-
тельного влияния L-молочной кислоты
и величины pH на способность жома к
прессованию.
Такой подход предполагает положи-
тельное использование моносаха-
ридов из сахарной свеклы и/или де-
ятельность фермента инвертазы во
время экстракции. Хорошо известно,
что во время известково-углекислот-
обслуживанию,
поддержке и кон-
тролю эксплуата-
ции прессов. Ком-
пания занимается
этим для того, что-
бы обеспечивать
высокие эксплуа-
тационные пока-
затели и снижать
механические на-
пряжения. Имея
более чем 40-лет-
ний опыт работы
в данной области,
Рис. 7. Монтаж пресса Баббини
Инновационная и устойчивая концепция
регенерации обесцвечивающих
ионообменных смол
М.А. Теолейр, А. Гони, Д. Пэла
Регенерация ионообменных смол, ис-
пользуемых для обесцвечивания са-
харных растворов, осуществляется
концентрированными растворами
соли. Мембраны для нанофильтра-
ции показали свою эффективность
для промышленного применения с
уменьшением расхода соли. Более 90
% соли, необходимой для регенера-
ции, может быть возвращено путем
сочетания прямого возврата проме-
жуточного элюата, отделения крася-
щих веществ на мембранах с высокой
селективностью для нанофильтрации
и многокорпусного выпаривания со-
левых пермеатов*. Обессоленный рас-
твор красящих веществ направляется
в мелассу, что значительно уменьшает
количество регенерационных стоков,
которые необходимо очищать. Начиная
с клеровки с цветностью 800 Ш, необхо-
димый расход воды ограничен до менее
100 л/т сахара, а количество сточных
вод уменьшено до менее 40 л/т сахара.
Ключевые слова: сахар, обесцвечива-
ние, мембраны, регенерация
1 Введение
В последние несколько лет производ-
ственные мощности по рафинирова-
нию сахара увеличивали двумя путя-
ми:
- приспособлением свеклосахарных
заводов на рафинирование трост-
никового сахара-сырца после сезо-
на переработки сахарной свеклы (в
странах Северной Европы); и
- строительством новых сахарора-
финадных заводов в южных стра-
нах (Южная Европа, Северная Аф-
рика и Ближний Восток). В этих
районах потребление воды часто
является главным ограничением.
В большинстве случаев монтируются
установки для обесцвечивания кле-
ровки сахара. Для рафинирования
тростникового сахара-сырца ограни-
чение по цветности выше, чем для све-
клосахарного производства, из-за бо-
лее высоких коэффициентов передачи
цветности от клеровки в кристаллы
сахара. Обесцвечивание является ре-
шающим этапом в рафинировании
тростникового сахара-сырца. Работа
систем часто основана на адсорбции
красящих веществ на ионообменных
смолах.
В большинстве проектов по обесцве-
чиванию заказчики требуют низкое
воздействие на окружающую среду
в сочетании с малым потреблением
воды, или даже процесс без сточных
*Прим. перев. Пермеат - фильтрат, который образует-
ся при обратном осмосе
вод. Это привело к созданию разрабо-
ток по снижению потребления воды и
образования сточных вод на установ-
ках по ионообменному обесцвечива-
нию при рафинировании тростнико-
вого сахара-сырца.
Обесцвечивание в восходящем потоке Регенерация в нисходящем потоке
Рис. 1. Устойчивый двухстадийный процесс (FA/FB/FC =
окончательная обработка; РА/РВ/РС = первичное обесц-
веч и ван и е)
- несколько параллельных линий
- по меньшей мере, 1 линия в работе, 1 на регенерации
- устойчивая двухстадийная работа, 1 секция в работе,
1 секция - окончательная обработка
- регенерация: основным раствором соли
- кислотная регенерация: каждые 10-20 циклов.
Табл. 1. Этапы регенерации обесцвечивающей ионообменной смолы
Этап Объем слоя смолы (8V) Жидкость в систему Жидкость из системы
Высолаживание 2,5 Вода Сладкий промой
Противоточная промывка 1,0 Вода Сточная вода
Регенерация 1,5-2,0 Солевой раствор Соленая сточная вода
Медленная 2,0 Оборотная Соленая сточная
промывка вода вода
Быстрая промывка 2,0 Вода Оборотная вода
2 Процесс ионообменного
обесцвечивания
Работа систем обесцвечивания ос-
новывается на адсорбции красящих
веществ, присутствующих в сахар-
ных растворах,
на сильных ани-
онообменных
смолах. Ионооб-
менные смолы
необходимо ре-
генерировать по-
сле исчерпания
адсорбционной
емкости смолы.
Поскольку неко-
торые красящие
вещества имеют
очень высокое
сродство с ма-
трицей ионооб-
менной смолы,
то их нельзя из-
влечь с помощью
обычной регене-
рации с исполь-
зованием NaCl.
Ионообменная
смола теряет
свою емкость
при увеличении
времени приме-
нения. Поэтому
предпочтительна
устойчивая двух-
проходная систе-
ма, показанная
на рис. 1. Когда
смола выгружается из колонны по-
сле первого пропускания раствора, ее
заменяют смолой из второго; новая
смола используется на втором пропу-
скании для окончательной обработки.
Такой способ обеспечивает хорошее
обесцвечивание и сводит к минимуму
затраты на смолу.
Так как красящие вещества являют-
ся высокомолекулярными соедине-
ниями, а большинство из них пред-
ставляют собой слабые органические
кислоты, то для обесцвечивания ис-
пользуются анионообменные смолы
в хлористой форме. Эти аниониты
регенерируются щелочным раствором
NaCl, (от 150 до 200 г NaCl /л смолы).
Основные этапы регенерации при
обесцвечивании с помощью ионо-
обменных смол приведены в табл. 1.
Здесь часть воды используется дваж-
ды. Свежая вода, использованная для
последней промывки, возвращается и
направляется на разбавление соляно-
го раствора и первую промывку.
Согласно основам ионообменной ре-
генерации, только от 5 до 10 % ионов
хлора из регенерационного солево-
го раствора адсорбируется во время
Рис. 2. Типичная форма кривой элюирования обесцвечивающей смолы
1 оборотная вода; 2 окрашенная соленая вода, 3 окрашенный солевой рас-
твор; 4 соленая вода; 5 оборотная вода
регенерации, а большая часть NaCl
выходит из колонны с регенерацион-
ными стоками. Соль и красящие ве-
щества, содержащиеся в стоках, легко
могут быть отделены с помощью мем-
бран для нанофильтрации.
Многие авторы описывали красящие
вещества сахара. Некоторые из кра-
сящих веществ содержат циклические
ароматические соединения, которые
тяжело разлагаются на установках для
биологической очистки сточных вод.
Отношение ХПК к ВПК часто выше 6.
В 1998 г. Verhaeghe и др. описали про-
цесс на сахарорафинадном заводе Сан
Луи Сюкр в Марселе. Авторы упомя-
нули трудности в очистке стоков при
использовании обесцвечивающих ио-
нообменных смол и объяснили,каким
образом, после удаления соли нано-
Шнеки для окончательной выгрузки
• Шнековые конвейеры
• Ковшовые элеваторы
• Ленточные конвейеры
• Цепные конвейеры
Системные решения и одиночное оборудование
для сахарной промышленности компании
AMF-Bruns для всех участков производства
Программа поставок компании AMF-Bruns:
AMF-Bruns GmbH & Со. KG
HauptstraBe 101,26689 Арен (Германия)
Интернет-сайт: www.amf-bruns.de
• Шнеки для
окончательной
выгрузки
• Утфелераспределители
• Дозирующие
и отсекающие органы
Конвейеры для сахара песка
Сборный шнек
Тел.: +49-44890-72-7100
Факс: +49-4489-72-7155
Email: info@amf-bruns.de
фильтрацией, стала возможной значи-
тельно более легкая обработка реге-
нерационных стоков на установке для
очистки сточных вод. Целью авторов
было извлечение достаточного коли-
чества соли для снижения содержания
ее в сточных водах.
После этой первой статьи (Verhaeghe
и др. 1998) очистка нанофильтрацией
ионообменных регенерационных сто-
ков стала обычной практикой на мно-
гих установках по обесцвечиванию на
сахарорафинадных заводах. На рис. 2
показан типичный характер измене-
ния кривой элюирования при регене-
рации, а в табл. 2 приведен материаль-
ный баланс элюирования.
Эта технология, сама по себе, уже не
достаточна, чтобы соответствовать
высоким экологическим стандартам.
Сегодня целью не является рецир-
куляция солевого раствора для по-
вышения способности к биологиче-
скому разложению регенерационных
стоков от ионообменных смол, но
полная рециркуляция стоков с мак-
симально возможным извлечением
соли и воды.
Хотя качество сахара изменяется на
разных заводах, формы кривых элю-
ирования весьма похожи. Цветность
фракций связана с цветностью посту-
пающего на переработку сахара.
3 Выбор мембран для нано-
фильтрации
Для разделения соли и красящих ве-
ществ применяется несколько видов
мембран. Если целью системы нано-
фильтрации (NF) является возврат
соли и получение поддающихся био-
логическому разложению стоков, то
достаточно использовать проницае-
мые мембраны (мембраны для отде-
ления крупных фракций с помощью
NF). Многолетний опыт работы про-
мышленности показывает, что до
определенного предела, красящие со-
единения в рециркулирующем соле-
вом растворе, который используется
для регенерации, не влияют на сте-
пень обесцвечивания ионообменной
смолой. Условия регенерации, высо-
кое содержание соли и высокое pH
не являются благоприятными для ад-
сорбции красящих на ионообменных
смолах. Для смол допускается исполь-
зование окрашенного регенерацион-
ного раствора. Для отделения соли
применяются два основных типа Табл. 2. Материальный баланс кривой элюирования для ионообмен- ной обесцвечичзн.щ, й гм< ли
мембран: - обычные мем- браны для N Объем слоя смолы ХПК, г/л Содер- жание соли, г/л Извле- чение С1,%
нанофильтра- ции с отделяе- Оборотная вода 4 1,0 0,2 0,9 0,7
мой фракцией в диапазоне Соленая оборотная вода 1+3 1,0 0,9 3,6 2,5
300-500и(еди- ница атомной массы, ранее Солевой раствор с высоким содержани- ем соли и красящих 2 2,5 12,0 55,1 91,8
Дальтон) Весь элюат 1-5 4,5 6,9 31Л 95,0
или
- мембраны для тщательной уль-
трафильтрации (UF) с отделяемой
фракцией в диапазоне 1000-2000 и.
Испытаны различные типы мем-
бран (Табл. 3).
Если мембран UF1 и UF2 достаточно
для извлечения соли, то только мем-
браны для NF могут применяться, ког-
да требуется четкое разделение крася-
щих и соли.
4 Новый устойчивый процесс
обесцвечивания
Разработан новый устойчивый про-
цесс обесцвечивания с помощью ио-
нообменных смол, основанный на со-
четании следующих пяти пунктов:
Табл. 3. Опыты по нанофильтрации в апреле 2010 г., элюат получен на промышленной установ-
ке. Подаваемый раствор: содержание сухих веществ 9-10 %, pH = 12,5, коэффициент объемной
концентрации (FCV) = 15
Отделяе- мая фрак- ция, и Условия Подавае- мый рас- твор, опт. плотность Пермеат, опт. плот- ность Удержанное вещество, опт. плот- ность Обесц- вечи- вание, % Удержан- ное ве- щество, % СВ
NF 400 40 °C, pH = 9,5 32,8 0,4 417 99 23,0
UF1 1000 40 °C, pH = 12,5 37,5 5,4 262 83 16,6
UF2 2000 40 °C, pH = 12,5 32,6 15,0 262 60 16,6
Рис. 3. Принципиальная схема процесса компании Eurodia для регенерации
ионообменной смолы
- возврат стока с низким содержани-
ем соли непосредственно для вы-
теснения солевого раствора;
- применение плотных мембран для
четкого разделения красящих ве-
ществ;
- очистка с помощью нанофильтра-
ции всех окрашенных регенераци-
онных стоков;
- концентрирование пермеата после
нанофильтрации, используя до-
работанную выпарную установку
перед рециркуляцией;
- смешивание окрашенного удер-
жанного вещества с мелассой.
Как и в обычном процессе, первая и
последняя порции регенерационного
стока (рис. 2, сток № 1 и 5) непосред-
Меласса
ственно используются для
промывки и противоточ-
ной промывки смолы. Про-
межуточный сток (№ 4) с
низким содержанием соли
и малой оптической плот-
ностью (OD), используется
без всякой обработки на
этапе первой промывки по-
сле регенерации солевым
раствором. Сток с высоким
содержанием соли и вы-
сокой OD (№ 3) проходит
через установку для нано-
фильтрации. Если из стока
№ 3 отобрать очень широ-
Табл. 4. Материальный баланс ионообменной (1Х)/нанофильтрационной (NF) установки для
обесцвечивания с выпариванием и без выпаривания (EVAP) для сахарорафинадного завода
1000 т/сугки
Основной процесс IX + NF Полный процесс IX + NF + EVAP
Вход
NaCl (твердое вещество), кг/сутки 1375 310
NaOH (твердое вещество), кг/сутки 363 279
HCI, кг/сутки 200 207
Поток, т/сутки - 30
Вода, м3/сутки 135 85
Побочные продукты и стоки
Удержанное NF вещество, м3/сутки 7 5
Регенерация IEX, м3/сутки 56 10
Очистка на месте (CIP) с помощью NF, м3/сутки 10 18
Сита для центрифуг
Компания BALCO
является ведущим
поставщиком
наивысшего BALCO
качества Precision GmbH
Факс: (+49 531) 70189999, Email: sales@balco-gmbh.de, www.balco-gmbh.de
Официальный представитель: ООО "Континент плюс"
ул. Клименко, дом 2,346500, г. Шахты, Ростовская обл., Россия
Тел./Факс: (8636) 25 00 00, (8636) 22 27 85, (8636) 22 26 20
Email: kontinent@shakht.donpac.ru, www.continents.ru
кую фракцию, то пермеат из системы
для нанофильтрации имеет низкое со-
держание соли около 50 г/л.
Пермеат необходимо сгустить до 100
г/л перед использованием для реге-
нерации. С этой целью пермеат кон-
центрируют в многоступенчатой
выпарной установке (специально
спроектированной для условий с вы-
соким содержанием хлорида). Уста-
новка весьма эффективна и позволяет,
кроме того, одновременно получать
высокого качества воду из конденса-
тов (Рис. 3).
Перед повторным использованием ре-
генерационного солевого раствора не-
обходимо провести коррекцию реге-
нерационного раствора из выпарной
установки по объему и концентрации
соли:
- когда соль возвращается, то чтобы
снизить концентрацию соли в сто-
ках, направляемых на установку по
очистке сточных вод, только сред-
няя часть фракции №3 элюата от-
бирается на нанофильтрацию. Со-
держание соли в рециркулируемом
пермеате регулируется добавлени-
ем свежего NaCl;
- если красящие вещества будут до-
бавлять в мелассу, то необходимо
проводить диализ пермеата во из-
бежание повышения содержания
соли в мелассе;
- если количество стоков на станцию
очистки сточных вод необходимо
уменьшить до минимума, тогда
следует повторно использовать
большую часть фракции №3 стока.
В этом случае средняя концентра-
ция соли в пермеате слишком низ-
кая и его необходимо сконцентри-
ровать перед регенерацией.
Рис. 4. Обесцвечивание с однократным прохождением, средние показатели
работы
5 Промышленный опыт
работы
Описанный выше процесс внедрен
на Ближнем Востоке на сахарорафи-
надном заводе, где требовалось обе-
спечить минимальное потребление
воды. С применением диализа стало
возможным сконцентрировать крася-
щие вещества в удержанном веществе
из установки для нанофильтрации и
смешать их с мелассой. Наряду с кон-
центрированием пермеата из установ-
ки для нанофильтрации расход воды
снижен до менее 100 л/т сахара (Табл.
Рис. 5. Установка для нанофильтрации
4). На основании этой информации
компания Eurodia обеспечивает воз-
можность адаптации процесса обесц-
вечивания к требованиям заказчика.
Недавно проведена модернизация
старого процесса Квентина в эффек-
тивный процесс обесцвечивания (для
рафинирования тростникового саха-
ра-сырца) на свеклосахарном заводе
CO.PRO.B. в Минербио.
Хотя конструкция колонн и не со-
временна, однако система работает в
однопроходном режиме с малым рас-
ходом и обеспечивает высокую эф-
фективность по удалению красящих
веществ (> 70 %). Потребление соли
низкое, поскольку более 75 % ее воз-
вращается благодаря нанофильтра-
ции солесодержащих стоков.
Это оказывает существенное и поло-
жительное влияние на общий расход
энергии, а также и на качество сахара
(продукция категории №1 ЕС, с низ-
кой мутностью раствора).
6 Заключение
Сочетание нанофильтрации и вы-
паривания со смолами для обесц-
вечивания является весьма гибким
процессом, позволяющим снизить по-
требление воды и отведение сточных
вод.
Эта технология была внедрена на са-
харорафинадном заводе на Ближнем
Востоке с возвратом более 90 % соли
и ограничением потребления воды до
менее 100 л/т сахара, а количества сто-
ков до менее 40 л/т сахара.
Стало также возможным снова ис-
пользовать старую установку для про-
цесса Квентина, продемонстрировав
возможность рафинирования саха-
ра-сырца на свеклосахарном заводе с
учетом ограничений по сбросу хлори-
дов (Рис. 4, 5).
Литература
1 Bento, L.S.M. (1992): Ion exchange resins and
sugar liquor decolorization by ion exchange res-
ins. SPRI Conference, New Orleans
2 Bento, L.S.M. (1996): Regeneration of decoloriz-
ing ion exchange resins a new approach. SIT Con-
ference, Durban
3 Cartier. S.; Theoleyre, M.A.; Decloux, M. (1997):
Treatment of sugar decolorizing resins regenera-
tion waste using nanofiltration. Desalination
4 Dibella, P.J (2000) Experience in the operation
of an ion exchange plant and improvement in the
biological treatment of the regenerants. SIT Con-
ference, New Orleans
5 Sterling, J.G. et al. (2002): Continuous liquid puri-
fication process. US Filter, US patent n°6375851
6 Theoleyre, M.A.; Cartier, S.; Decloux, M. (1998):
Nanofiltration as an industrial alternative for re-
cycling used brine from sugar decolorizing resin.
SPRI Conference, New Orleans
7 Verhaeghe, E; Malgoyre, R; Theoleyre, M.A.; Cart-
ier, S. (1998): Industrial scale brine recovery by
nanofiltration from ion exchange decolorization.
SIT Conference, Marseille
Адрес авторов:
M.A.Theoleyre, A. Gonin, D. Paillat .EU-
RODIA, Impasse Saint-Martin, 84120
Pertuis, France;
e-mail: marcandre.theoleyre@eurodia.
com; anne.gonin@eurodia.com; domi-
nique.paillat@eurodia.com
Самовсасывающие центробежные насосы фирмы
ANDRITZ в производстве сахара - выгодная и удобная
в обслуживании альтернатива объёмным насосам
Отдел насосов, часть подразделения
компании ANDRITZ HYDRO (ведущего
в мире поставщика готовых к эксплуа-
тации установок и услуг "под ключ" для
гидроэлектростанций) группы ANDRITZ
AG, занимается разработкой и производ-
ством больших насосных установок по
индивидуальным заказам и стандартных
центробежных насосов для различных
областей применения как, например, в
водоснабжении, в энергетическом сек-
торе, в технологических процессах про-
изводства сахара и биоэтанола, а также
в целлюлозно-бумажной промышлен-
ности.
Фирма ANDRITZ предлагает комплекс
услуг - от испытаниий на моделях, кон-
струирования, изготовления и управ-
ления проектами до обслуживания и
обучения персонала.
От мойки свеклы до конечной
продукции
Центробежные насосы фирмы ANDRITZ
находят применение во всех процессах
производства сахара из сахарной свё-
клы. В зависимости от технологическо-
го участка используются центробеж-
ные насосы с закрытым или открытым
рабочими колёсами, а в случае само-
всасывающих центробежных насосов
серии AD применяется конструкция с
открытым рабочим колесом и встроен-
ным вакуумным насосом.
От мойки свеклы до сокоочистки и
кристаллизации в зависимости от
производительности находят приме-
нение центробежные насосы с закры-
тым или открытым рабочими колесами
серий ISO и S, АСР. В процессах кри-
сталлизации для перекачки оттёков
(белой и зелёной патоки) с высоким
содержанием воздуха применяются
центробежные насосы ANDRITZ серии
AD со встроенной системой газоуда-
ления.
Рис. 1. Самовсасывающий центро-
бежный насос фирмы ANDRITZ, се-
рия AD (сечение)
Принцип действия и преимуще-
ства самовсасывающих центро-
бежных насосов
Перекачка вязких технологических
жидкостей из-за высокого содержания
в них газов и сухих веществ выдвигает
особые требования к насосам. Способ-
ность к самовсасыванию (к газоудале-
нию), а также низкие величины NPSHav
(доступный для работы насоса подпор
в абсолютных величинах в гидравли-
ческой системе) при одновременно
низкой скорости потока жидкости во
всасывающем трубопроводе, требова-
ли в прошлом применения объёмных
насосов. Их существенными недостат-
ками, по сравнению с центробежными
насосами, являются высокие капиталь-
ные затраты, значительная занимаемая
площадь, а также чувствительность к
твердым включениям.
Существуют две основные причины,
почему обычные центробежные насо-
сы работают малоэффективно в таких
условиях. С одной стороны, это высо-
кое содержание газов в перекачива-
емой среде, с другой - относительно
высокая скорость вращения вала цен-
тробежного насоса (по сравнению с
объёмными).
Нечувствительность к высоким кон-
центрациям (с содержанием сахара
до 70 %) достигается примениением
открытого рабочего колеса, которое
в случае перекачивания вязких сред
имеет значительные преимущества по
сравнению с закрытым рабочим коле-
сом. Благодаря этой конструктивной
особенности самовсасывающие (с си-
стемой газоудален ия) центробежные
насосы фирмы ANDRITZ серии AD со
встроенным вакуум-насосом наилуч-
шим образом подходят для перекачи-
вания оттёков с высоким содержанием
воздуха и сахара при незначительных
капитальных затратах, удобном и про-
стом обслуживания.
Основные показатели самовса-
сывающих центробежных насо-
сов фирмы ANDRITZ
Самовсасывающие центробежные на-
сосы фирмы ANDRITZ обеспечивают
производительность до 2000 м3/час
при значении напора 75 м, давлении
в системе до 1 б бар и температуре до
90 °C. Серия AD успешно применяется
в различных отраслях промышленно-
сти: пищевой (в. т. ч. сахарной), ЦБП, во-
доснабжении, водоочистке. Благодаря
открытому рабочему колесу эти насосы
идеально подходят для перекачивания
вязких (например, в сахарной промыш-
ленности) и содержащих взвешенные
частицы сред (например, в целлюлоз-
ной, бумажной промышленности и при
очистке сточных вод). Дополнительным
преимуществом данного типа является
модульная конструкция, применение
которой позволяет хранить на складе
небольшое количество запасных ча-
стей, пригодных для всех установлен-
ных на заводе центробежных насосов
фирмы ANDRITZ.
Пожалуйста, обращайтесь за дополнительной информацией:
Фирма ANDRITZ Pumpen: Paul Piantino, Тел.: +43 316 6902 1360, Факс: +43 316 6902 406, paul.piantino@andritz.com
Посетите нашу информационную страницу: www.andritz.com/pumps
1/2013 Сахар и свёкла
Поиск и устранение отклонений
в свеклосахарном производстве:
Ян Мартен де Бруин
обзор*
Хотя потребность в поиске и устра-
нении технологических отклонений,
кажется, встречается все реже на со-
временных свеклосахарных заводах с
высоким уровнем контроля, не следу-
ет забывать, что многие технологиче-
ские параметры и заданные значения
связаны с основными химическими
процессами.
Правильное понимание и осознание
научных основ процессов сахарного
производства бесценно для обеспече-
ния и поддержки как существующих,
так и перспективных способов работы
на свеклосахарных заводах. В данной
статье представлен обзор основных
показателей для поиска и устранения
технологических отклонений и даль-
нейшие подробности о вероятных
причинах и возможных мерах по их
устранению.
Приведены примеры типичных про-
блем при экстракции сахара при пе-
реработке свеклы, происхождении
красящих веществ и путей по ограни-
чению нарастания цветности, а так-
же содержания кальциевых солей, их
связь со щелочностью сока и каким
образом на эту щелочность можно
влиять в процессе производства. Для
устранения отклонений в технологии
сахара, связанных с проблемами при
переработке сырья, обычно доста-
точно сконцентрировать внимание на
следующих параметрах контроля: ве-
личина pH и щелочности сока, темпе-
ратура и время пребывания. А затем
достаточно «только» применить науку
в производственном процессе!
Ключевые слова: свеклосахарный за-
вод, производство сахара, поиск и
устранение отклонений, параметры
контроля.
1 Введение
Современные свеклосахарные заво-
ды обычно очень хорошо и стабильно
работают благодаря автоматическому
регулированию процессов. Постоян-
ные научные исследования в течение
многих лет дали в результате хорошее
представление о показателях и свой-
ствах сахарной свеклы и получаемо-
го из нее при экстракции сока. При-
менение этих результатов научных
исследований по технологии сахара
на практике идет рука об руку с авто-
матизацией процессов и позволило в
сахарной промышленности снизить
производственные затраты и макси-
мально повысить извлечение сахара.
Тем не менее, время от времени, за-
водские операторы сталкиваются с не-
контролируемыми ситуациями, выход
из которых нельзя найти так просто.
Обычно внешние факторы такие, как,
например, резкое изменение качества
свеклы или работа в неоптимальном
режиме на предыдущем этапе процес-
са, создают трудности в управлении
технологическим процессом. Эти про-
блемы можно решить либо используя
опыт, полученный в прошлом в анало-
гичной ситуации, либо проведением
поиска и устранением отклонений в
’t-
доклад представлен на XIX симпозиуме AvH
(Academic Van Het) в Реймсе, Франция 29 марта 2012 г.
процессе. Фактически каждая сахар-
ная компания должна подготовить
руководство по поиску и устранению
отклонений,основанное на историче-
ском знании ноу-хау процессов, и сде-
лать его доступным для операторов.
Практические знания процесса могут
быть утеряны при не соответствую-
щем сохранении их для последующих
поколений, а иногда происходят но-
вые явления при переработке сахар-
ной свеклы, которые раньше никогда
не случались (или не были замечены).
В этой статье приведен обзор наибо-
лее важных параметров технологиче-
ского процесса с акцентом на контро-
ле изменения сахара и несахаров при
переработке. Даны типичные при-
меры причинно-следственной связи
между ключевыми параметрами и
тем, что называется «Технология са-
хара». Главной целью этой статьи яв-
ляется информирование о поиске и
устранении отклонений, представлен
скорее метод, а не полное руководство
по поиску и устранению технологиче-
ских отклонений.
2 Основные параметры поиска
и устранения отклонений
Если посмотреть сверху на весь про-
цесс производства от сахарной свеклы
до сахара и ограничиться возможными
аспектами технологии сахара, то мож-
но свести наиболее важные параме-
тры управления процессом к четырем:
величина pH и щелочности, темпера-
тура и время пребывания. Все соот-
ветствующие (физико)-химические
реакции сахара и несахаров (приме-
сей) зависят в значительной мере от
этих параметров. Если понятно вли-
яние каждого из этих параметра, то
можно определить оптимальные ус-
ловия процесса, порекомендовать за-
данные значения и верхние/нижние
пределы регулирования.
Основными (физико)-химическими
явлениями в свеклосахарном произ-
водстве являются:
- гидролиз сахарозы и ее разложе-
ние, что в результате приводит к
потерям сахара;
- красящие вещества в соках, от-
теках и готовом кристаллическом
сахаре;
- соли кальция и накипь;
- образование осадков и их удаление
седиментацией и/или фильтраци-
ей;
- прессование влажного жома после
диффузионного аппарата до высо-
кого содержания сухих веществ;
- пенение соков и оттеков/утфелей.
Первые три позиции в выше приве-
денном перечне будут использованы
в качестве примеров для описания
влияния упомянутых ранее четырех
главных параметров технологиче-
ского процесса и того, как их следует
регулировать для достижения «наи-
лучших практических» результатов
переработки свеклы.
3 Минимизация потерь сахара
На сахарном заводе нельзя сделать са-
хар, его можно только потерять. По-
этому минимизация всех возможных
потерь при переработке обеспечивает
максимальное извлечение сахара, т.е.,
максимальный объем производства
кристаллического (белого) сахара. На
диаграмме (Рис. 1) показан типичный
пример рациональной практики из-
влечения сахара. Обычно до 90 % са-
хара первоначально присутствующего
Рис. 1. Экстракция сахара и потери при рациональной практике производ-
ства (Примечание: сахар в стружке принят за 100 %)
в стружке можно получить в виде кри-
сталлического сахара. Сахар в мелас-
се (SIM) составляет самую большую
«потерю» сахара, за ним следует сахар,
оставленный в жоме (называемый
«потери на диффузии»). Другие по-
тери (такие, как, например, от инфи-
цирования при экстракции и потери
при разливах) и сахар, потерянный в
фильтрационном осадке обычно зна-
чительно меньше
На свеклосахарных заводах обычно
определяют извлечение сахара дву-
мя различными способами. Первый
основывается на содержании сахара
в свекловичной стружке; данный ме-
тод обеспечивает наилучший подход
руководству завода и операторам для
определения различных потерь сахара
при переработке и для идентифика-
ции тех операций технологического
процесса, которые могут быть улуч-
шены. Второй применяемый метод
основывается на содержании сахара
в принятой (т.е. купленной) свекле.
Обычно анализ свеклы проводят в
сырьевой лаборатории и результаты
его не вполне представительны для
свеклы, направляемой в переработку,
особенно, когда содержание сахара
определено в свекле с обрезанными
Г’
Мы воплотим Ваши смелые
Induatriepropkt GmbH
замыслы в жизнь
Консультация • Проектирование • Планирование • Надзор
Celler Strasse 67
38114 Braunschweig, Germany
www.ipro-bs.de
IP
головками. Более того, операции со
свеклой на кагатном поле (например,
разгрузка, хранение на площадке и
гидротранспорт/мойка) вызывают по-
тери сахара до того, как свекла будет
изрезана на стружку.
3.1 Сахар в мелассе
Очевидно, что содержание сахара в
мелассе (SIM) является общепризнан-
но самой большой потерей и по этой
причине требует строго контроля и
внимания. Прежде всего, нужно ясно
понимать, что достигаемое SIM за-
висит от чистоты сиропа - сырья для
кристаллизации сахара. Чем выше
содержание несахаров в сиропе, тем
больше количество получаемой ме-
лассы - независимо от одинаковой
чистоты меласс - и тем выше потери
из-за SIM. Поскольку низкая чистота
сока является, главным образом, ре-
зультатом плохого качества свеклы, то
при переработке не так много можно
сделать для снижения потерь по при-
чине SIM. Стремление улучшить каче-
ство сахарной свеклы, очевидно, явля-
ется целью и задачей для свекловодов
и сельского хозяйства. С другой сто-
роны, истощение мелассы может быть
улучшено путем лучшей организации
и контроля процесса. Чистота мелас-
сы 60% обычно считается приемлемой
величиной истощения мелассы. Путем
дальнейшего усовершенствования
проектного решения процесса, произ-
водительности кристаллизации (на-
Чистота сиропа
Рис. 2. Содержание сахара в мелассе (SIM) в зависимости от чистоты сиропа
и чистоты мелассы
пример, достаточное время пребыва-
ния в мешалках-кристаллизаторах) и
контроля процесса снижение чистоты
мелассы может быть достигнуто чуть
выше 50 ед. После этого дальнейшее
истощение мелассы с помощью кри-
сталлизации становится экономиче-
ски невыгодным. На рис. 2 представ-
Двухшнековый пресс компании "STORD"
для оптимального отжима
99 Stord International
BERGEN - NORWAY
Stord International AS • Kokstadflaten 17, P.O.Box 4, Kokstad, NO-5863 Bergen • Phone:+47 5598 4020 • info^stord-international.no • www.stord-international.no
лен обзор достигаемого SIM
в зависимости как от ис-
ходной чистоты сиропа, так
и от чистоты мелассы. SIM
может достигать 18 % от со-
держания сахара в стружке
при чистоте сиропа 90 % и
чистоте мелассы 62 %. Дру-
гим предельным значени-
ем SIM может быть всего 6
% от содержания сахара в
стружке, если чистота сиро-
па составляет 95 %, а чисто-
та мелассы - 54 %.
Как уже упоминалось, от
исходного качества свеклы
в значительной мере зави-
сит чистота сиропа, хотя на
нее можно не очень силь-
но повлиять в заводе. На
очистке сока чистота сока
повышается примерно на 4
единицы за счет удаления
несахаров тогда, как добав-
ление вспомогательных хи-
мических веществ и потери
сахарозы при переработке
вводит несахара, понижая,
таким образом, чистоту
сока.
Главной движущей силой
в снижении SIM в процес-
се переработки является
улучшение истощения ме-
лассы. Для максимального
истощения мелассы необ-
ходимо хорошо понимать
основы кристаллизации са-
хара, например, такие, как
растворимость сахарозы
в технических растворах,
как создать и поддерживать
пересыщение во время кри-
сталлизации и как влияют
несахара на скорость роста
кристаллов. Особенно важ-
но применять эти основы
кристаллизации на практи-
ке.
Кроме хорошего понима-
ния теории кристаллиза-
ции, возможность дости-
жения хорошего истощения
мелассы также зависит от
проектного решения и кон-
троля процесса кристалли-
зации:
- наличные типы и размер
оборудования; напри-
мер, периодические или
непрерывные вакуум-
аппараты, емкость ва-
куум-аппаратов и меша-
лок-кристаллизаторов;
- работа вакуум-аппара-
тов и центрифуг и (авто-
матический) контроль;
- проектное решение про-
цесса, т.е. используемая
схема кристаллизации;
- приготовление затра-
вочной суспензии или
искусственного утфеля
(магмы).
Для того чтобы измерить
показатели работы кри-
сталлизационных опера-
ций обычно используют
набор ключевых показате-
лей работы (KPI), которые
определяют на постоянной
основе. Обычно KPI следу-
ющие:
- содержание кристаллов
в утфелях белого саха-
ра, промежуточной и
последней ступени кри-
сталлизации;
- снижение чистоты в ва-
куум-аппаратах от под-
качиваемого сиропа до
межкристального отте-
ка;
- содержание сухих ве-
ществ в утфеле при спу-
ске;
- повышение чистоты на
центрифугах;
- добавление воды в кри-
сталлизаторы и центри-
фуги;
- средний размер кристал-
лов МА, коэффициент
неравномерности CV и
качество белого сахара,
сахара промежуточного
и последнего продукта.
Для каждого KPI устанавли-
вается заданное значение,
и фактические показатели
работы сравниваются с эти-
ми целевыми величинами.
Если на заводе не могут
обеспечить достижение од-
ного (или больше) этих KPI,
то необходимо проверить
и оценить, каким образом
соответствующая теория
применима на практике.
Очевидно, что надежность
Venema Automation
Промышленные инженеры-практики!
Фирма «Венема автоматизация» занимается автоматизацией
различных процессов, прежде всего, приемкой свеклы и систе-
мами анализов сахарной свеклы.
Фирма уникальна, поскольку в одних
руках сосредоточено:
• конструирование механического оборудования;
• проектирование пневматики и гидравлики;
• проектирование электрики и электроники;
• проектирование систем обработки данных;
• производство машин и оборудования;
• производство средств автоматизации;
• производство систем обработки данных;
• организация обслуживания по всему миру.
Пробоотборник свеклы
Лаборатория
Это сочетание проектирования и полного цикла изготовления
средств автоматизации гарантирует гармоничное функциони-
рование без проблем, связанных с различными уровнями от-
ветственности и неясными гарантиями! Поэтому фирму «Венема
автоматизация» часто выбирают для проектирования и произ-
водства различных систем под заказ, поскольку в данной сфере
ответственность и гарантии играют большую роль.
Мы предлагаем решение Ваших проблем.
За более детальной информацией, пожалуйста, обращайтесь:
Venema Automation B.V.
P.O. Box 9404,9703 LP Гронинген (Нидерланды)
Тел.: +31 50 577 1020, Факс: +31 50 571 3353
www.venema.com, info@venema.com
VENEMA
«Стерильно»
, L-молочная кислота, мг/л
Не стерильно
* Потери сахара не включают
дополнительное SIM
Рис. 3. Потери сахара на экстракции при инфицировании с образованием
L-лактата
и частота получения лабораторных
и заводских данных необходима для
этой цели.
3.2 Другие потери сахара: ин-
фицирование с образованием
L-лактата
Другие потери сахара в основном
связаны с разложением сахарозы в
процессе производства. К счастью,
молекула сахарозы довольно устой-
чива в условиях производственного
процесса, но только в том случае, ког-
да параметры процесса надежно под-
держиваются в определенных преде-
лах. Первым примером разложения
сахарозы является риск микробио-
логического инфицирования при экс-
тракции. В слабокислой среде и при
0
I______________________
Результаты наблюдений:
Цель: L-лактат
<100 мг/л
□ Низкие потери сахара
□ Экстракция проходит слишком стерильно
J Слишком высокое pH на экстракции
Действия.
□ В зависимости от стратегии экстрагирования;
возможно уменьшение расхода биоцида
Рис. 4. Контрольные указания для определения «стерильных» условий экс-
тракции.Примечание: вместо «стерильной» экстракции иногда применяется
контролируемое инфицирование
рекомендуемой температуре около
70 °C на экстракции некоторые тер-
мофильные бактерии могут выживать
и даже начинают расти, используя
сахар. На потери сахара, вызванные
инфекцией, указывает образующий-
ся в результате в диффузионном соке
L-лактат. Поддержание высокой тем-
пературы в экстракторах и добавле-
ние биоцида (например, формальде-
гида, кислот хмеля обыкновенного,
перуксусной кислоты) является един-
ственным средством для контроля
инфекции. Типичные уровни инфи-
цирования в экстракторах показаны
на рис. 3. Стерильной экстракции со-
ответствует содержание в диффузи-
онном соке L-лактата <100 мг/л, при
котором потери сахара ограничены
до менее 0,1 % по массе сахара, содер-
Результаты наблюдений:
□ Высокие потери сахара
□ Пониженная щелочность сока
вызывает высокое содержание
кальциевых солей
□ Хорошее прессование жома без
(высокого) расхода вспомога-
тельных веществ для прессова-
ния
Действия:
□ Повысить температуру экстрак-
ции до 70-72 “С
j Наглеть жомопрессовую воду
□ Увеличить количество или
частоту ввода биоцида
.Проверить время пребывания
J в экстракторе
□ Проверить загрязнение экстрак-
тора водой из мойки
жащегося в стружке (см. правую ось
У на рис 3). На некоторых сахарных
заводах применяют способ работы с
нестерильной экстракцией с содер-
жанием L-лактата в пределах 200-400
мг/л. При более высоких потерях са-
хара (около 0,2-0,4 % по массе сахара
в свекловичной стружке, не включая
дополнительное содержание сахара в
мелассе из-за L-лактата), образующа-
яся молочная кислота понижает pH
в диффузионном аппарате. При этом
улучшается прессование жома до бо-
лее высокого содержания сухих ве-
ществ.
Независимо от используемой страте-
гии избыточные потери сахара из-за
инфицирования необходимо предот-
вращать путем адекватного контро-
ля работы диффузионного аппарата.
Пример контрольных указаний для
поддержания «стерильных» условий в
экстракторе дан на рис. 4. Имеется спи-
сок контрольных параметров, кото-
рый может помочь в предотвращении
слишком сильного инфицирования.
Примечание: слишком стерильные
условия могут оказать отрицательное
влияние на прессование жома, а сто-
имость используемого биоцида может
оказаться слишком высокой.
3.3 Другие потери сахара: гидролиз
сахарозы
Дисахарид сахароза достаточно
устойчив в нейтральной среде и в сла-
бощелочных средах. В кислых, а также
и в сильнощелочных средах сахароза
склонна к гидролизу и при этом раз-
деляется на глюкозу и фруктозу. Как
и при всех химических реакциях, ги-
дролиз сахарозы ускоряется с ростом
температуры. Влияние величины pH
и температуры на константу скорости
гидролиза сахарозы ясно иллюстри-
руется на рис. 5.
Потери сахара из-за гидролиза саха-
розы особенно важны на диффузион-
ной и выпарной установках.
Несмотря на умеренную температу-
ру на экстракции (-70 °C), из-за сла-
бокислой среды (pH около 6) и дли-
тельного времени пребывания (60-90
мин.), неизбежен некоторый гидролиз
сахарозы. При нормальных условиях
экстракции как температура, так и
время пребывания более-менее фик-
сированы, по этой причине величину
pH необходимо хорошо контролиро-
Величина pH
Рис. 5. Влияние величины pH и температуры
на константу скорости гидролиза сахарозы
к (источник Sugar Technology, Beet and Cane
Manufacture (1998); с разрешения издательства
Бартенс, Берлин)
вать. Оптимальная величи-
на pH представляет собой
компромисс между пред-
упреждением гидролиза
сахара в слишком кислой
среде с низким pH и рас-
творением компонентов
свекловичных волокон при
pH >6 (в основном, пекти-
на, который оказывает от-
рицательное влияние на
седиментацию/фильтрацию
на последующих стадиях
очистки соков). Обычно
рекомендуется поддержи-
вать pH 5,5 (в средней ча-
сти экстрактора) и около
6,0 - диффузионного сока.
Регулируемое добавление
кислот таких, как серная
кислота и/или диоксид серы
в различных точках отделе-
ния сокодобывания необ-
ходимо для регулирования
натуральной величины pH
свекловичного сока (обыч-
но в диапазоне 6,2-6,5) на
требуемом уровне. При
рациональной практике
работы потери сахара от гидролиза
поддерживаются ниже 0,2 % сахара по
массе сахара в свекловичной стружке.
Примечание: это касается общих по-
терь сахара из-за гидролиза, а также
включает некоторый гидролиз саха-
розы под действием фермента инвер-
тазы (естественно присутствует в све-
кле и экстрагируется при диффузии).
Инвертаза обычно инактивируется
под действием высокой температуры,
но может проявлять некоторую ак-
тивность в обычно холодной секции
предошпаривателей или отпаривате-
лей стружки.
Величина pH очищенного сока долж-
но поддерживаться на уровне около
8,5-8,7, которое считается наилучшим
для выпаривания. Более низкое pH
приведет в результате к существен-
ному гидролизу сахарозы из-за очень
высокой температуры на выпарной
установке. Температура сока в первом
корпусе выпарки может достигать
130-135 °C, что даже при коротком
времени пребывания (например, ~10
минут) вызывает существенные по-
тери сахарозы из-за гидролиза. Из-
вестно, что при pH сока >9,0 ускоря-
SB| STATEC BINDER
|
highly efficient bagging and palletizing solutions
Высокоскоростная
упаковочная машина
2000
До JfcVZ VZ Vx мешков вяас
Представительство
СТАТИК БИНДЕР в СНГ:
107145, Москва,
Колокольников пер. 9, стр. 1, 3-й этаж
• Глобалпак - Тел:
+7-495 6626606, +7 495 7291542
office@statec - binder, ru
STATEC BINDER GmbH
Industriestrasse 32, 8200 Gleisdorf
Austria, Tel.: +43 3112 38580-0
office@statec-binder.com
www.statec-binder.ru
Рис. 6. Происхождение красящих веществ в утфеле белого сахара
А - Различные источники красящих веществ; В - Основные причины нарас-
тания цветности и параметры, влияющие на них
ется образование красящих веществ в
соке, что нежелательно с точки зрения
обеспечения качества белого сахара.
Влияние величины pH на гидролиз
сахарозы и образование красящих ве-
ществ уменьшается по направлению
к концу выпарной установки, когда
температура сока становится ниже.
Обычно рекомендуется поддерживать
pH сока на выпарке от 8,5 до 9,0, но
несколько более широкий диапазон
(например, 8,0-9,0) может быть при-
емлемым для сиропа. Для регулиро-
вания pH сока на выпарке требуется
комплексный подход. Это не просто
добавление кислоты или щелочи для
установления начальной величины
pH. Каким образом pH сока будет
«вести» себя во время выпаривания
зависит как от натуральной щелочно-
сти перерабатываемой свеклы, так и
от способа работы завода на участках
до выпарной установки. Фактически
соотношение между растворенными
ионами NH/ и НСО, + СО,2 в очи-
щенном соке определяет изменение
pH сока при выпаривании. Как NH3
так и СО2 удаляются из сока вместе с
паром, а в соке остаются кислотные Н+
и щелочные ОН ионы соответственно.
К сожалению, соотношение между кис-
лотными и щелочными ионами в соке
при испарении аммиака и диоксида
углерода редко равно единице. Поэто-
му очень важно понимать происхожде-
ние этих летучих компонентов сока, и
можно ли и каким образом влиять на
их содержание.
Источник аммиака в очищенном соке
достаточно прост: часть (примерно до
40 %) амино-азота в сахарной свекле
состоит из так называемых амидов -
глютамина и аспарагина. Амиды под-
вергаются гидролизу при высоких
температурах на очистке, и в резуль-
тате этого из сока выделяется аммиак.
Большая часть глютамина на очистке
соков омыляется, но не полностью,
а гидролиз амидов продолжается во
время выпаривания и кристаллиза-
ции.
Только при увеличении времени пре-
бывания на очистке гидролиз амидов
проходит почти полностью, однако на
практике не так много можно сделать
для снижения содержания аммиака в
очищенном соке. Содержание диок-
Насосы * Арматура * Системные решения
KSB - Ваш надежный партнер
Насосы и арматура для сахарной промышленности
Насосное оборудование и трубопроводная арматура KSB широко применяется в различных технологических процессах по
производству сахара. Например, в производстве кристаллического сахара эффективная работа всей производственной линии
обеспечивается дисковыми затворами Isoria и насосами типа KWP. Мы готовы предоставить Вам необходимые сервисные услуги
и системные решения. Воспользуйтесь нашим опытом, знаниями, инновационными технологиями и комплексными решениями.
ООО «КСБ» Москва, 123022, ул. 2-ая Звенигородская, д. 13, стр 15. Тел.: (495) 980 1176, факс: (495) 980-1169
Москва - Санкт-Петербург - Екатеринбург - Иркутск - Казань - Красноярск Нижний Новгород - Новосибирск
Ростов-на-Дону • Самара Хабаровск Алматы Минск www.ksb.ru • info@ksb.ru
сида углерода в очищенном
соке, напротив, можно ре-
гулировать в определенной
степени условиями прове-
дения процесса. Фактиче-
ски количество диоксида
углерода, которое может
раствориться в соке на са-
турации, зависит от щелоч-
ности сока. На щелочность
сока оказывают, в свою оче-
редь, влияние следующие
параметры:
- натуральная щелоч-
ность сахарной свеклы;
- на экстракции:
- гидролиз сахарозы и
инфици рование; оба
процесса в результате
вызывают «потреблние»
щелочи из-за образо ва-
ния кислот;
- ввод минеральной кис-
лоты для регулирования
величины pH и дозиро-
вание гипса - оба про-
цесса снижают щелоч-
ность сока;
- расход извести на очист-
ку сока, а также схема
очистки сока (сатурация
Дорра или классическая
очистка известью) и ре-
жим работы (изменение
температуры и времени
пребывания) определя-
ют удаление несахаров
и, таким образом, до
определенной степени,
остаточную щелочность
сока;
- добавление пищевой
соды (Na2CO3), каусти-
ческой соды (NaOH) или
оксида магния (MgO) на
очистке и/или выпари-
вании повышает щелоч-
ность;
- регулирование величи-
ны pH сока II сатурации
с помощью сульфита-
ции.
На практике основные па-
раметры контроля снижают
разложение сахарозы при
экстракции и расход вспо-
могательных химических
веществ, используемых для
повышения щелочности
сока.
4 Сок, сироп и цвет-
ность сахара
Согласно эмпирическому
правилу около 1 % крася-
щих веществ сиропа, из ко-
торого кристаллизуют са-
хар, переходит в конечный
продукт - белый кристал-
лический сахар. На этот
переход красящих веществ
можно слегка повлиять оп-
тимизацией процесса кри-
сталлизации (например,
регулируя пересыщение,
перемешиванием утфеля), а
также промывкой кристал-
лов сахара в центрифугах.
Однако, цветность бело-
го сахара в большей мере
пропорциональна цвет-
ности сиропа, из которо-
го кристаллизуется сахар.
Стратегию регулирования
цветности можно разрабо-
тать, только зная источник
цветности утфеля в ваку-
ум-аппаратах первой сту-
пени кристаллизации. На
рис. 6 показан общий обзор
источников красящих ве-
ществ в производственном
процессе.
Грубо говоря, красящие ве-
щества в утфеле белого са-
хара на 50 % происходят из
сиропа и на 50 % образуют-
ся тем или иным способом
на трех ступенях кристал-
лизации. С точки зрения
контроля процесса полез-
но знать основные причи-
ны образования красящих
веществ: около трети уже
присутствуют в очищенном
соке, одна треть дополни-
тельно образуется при на-
гревании соков или увари-
вании утфеля белого сахара
в выпарной установке или в
вакуум-аппаратах и послед-
няя треть красящих утфеля
белого сахара происходит
из рециркулирующих отте-
ков и сахаров.
Основные параметры, ко-
торые можно регулировать
с точки зрения влияния на
красящие вещества, показа-
ны рядом со стрелками на
70- летний опыт
сушки свекловичного
жома
Поставка комплектных линий
сушилок и линий гранулирования
Проектные технологические исследования
Проектирование и конструирование
Исследование и развитие
Изготовление включая контроль качества
Транспортировка по всему миру
Монтаж и пуско-наладка
Послепродажный сервис
Инспектирование,увеличение
мощности и модернизация существующих
линий различных производителей
Бюттнер
Энергетические и сушильные
установки ГмбХ
Зик пелькампштрассе 75
D-47B03 Крефельд
Телефон: +49 2151 448-0
Телефакс: +49 2151 448-310
www.buettner-energy-dryer.com
Представитель в России и странах СНГ: Леонид Чувиковский
Телефон + 7 985 7685127
leonid.chuvikovsky@gmail.com
Предприятие группы Зимпелькамп
рн
Рис. 7. Оптимальное значение pH сока II сатурации для
минимального содержания солей кальция
рис. 6В. Инвертный сахар, содержа-
щийся в диффузионном соке, очевид-
но, является источником красящих
веществ сока при его разложении на
очистке соков до органических кис-
лот и компонентов красящих веществ.
Надлежащий контроль гидролиза са-
харозы на экстракции имеет перво-
степенную важность для ограничения
цветности сока, хотя качество перера-
батываемой сахарной свеклы опреде-
ляет исходное содержание инвертного
сахара в диффузионном соке. По этой
причине также и дыхание при среднем
и длительном хранении сахарной све-
клы, которое приводит к повышению
содержания инвертного сахара, долж-
но быть сведено к возможному мини-
муму за счет обеспечения адекватных
условий хранения свеклы.
Известно, что зеленая масса свеклы,
например, черешки листьев, повыша-
ет цветность сока и ее надо удалять.
Путем адсорбции красящих веществ
на очистке соков известью часть кра-
сящих удаляется; так цветность сока
можно уменьшить за счет более вы-
сокого расхода
известнякового
камня на произ-
водство.
Параметры тем-
пература, вели-
чина pH и время
пребывания в
«треугольнике
цветности» могут
вызывать даль-
нейшее нарас-
тание цветности
при выпаривании
и кристаллиза-
ции. В частности,
высокая темпера-
тура сока (например, >130 °C) на пер-
вом корпусе выпарной установки при-
водит к существенному повышению
цветности (т.е. цветность увеличива-
ется экспоненциально по мере роста
температуры) и ее следует предотвра-
щать. Относительно длительное время
пребывания сока в выпарных аппара-
тах типа Роберта при работе с высокой
температурой отрицательно сказыва-
ется на цветности сока. Рекомендуется
поддерживать pH < 9,0 на выпарной
установке, поскольку при более высо-
ких pH ускоряется образование крася-
щих веществ.
Хотя и последнее, но не менее важ-
ное, нежелательно возвращать в стан-
дарт-сироп слишком много красящих
веществ с белой патокой, желтым са-
харом промежуточной и последней
ступени кристаллизации. Наилучшие
показатели достигаются при хорошем
контроле процесса кристаллизации
(например, пересыщения, переме-
шивания утфеля) и, за счет этого, по-
лучения кристаллов сахара нужных
размеров, с узким распределением по
размерам (CV) и низким содержани-
ем конгломератов. Хорошая работа на
кристаллизации также способствует
работе центрифуг, в которых удаление
красящих при пробелке и разделении
зеленой и белой патоки является ре-
шающим.
5 Кальциевые соли и накипь
Содержание кальциевых солей в соке
после очистки является очень важ-
ным KPI. Оно определяет, будет ди
образовываться накипь и выпадать на
поверхностях нагрева при последую-
щем выпаривании сока и кристалли-
зации и, таким образом, значительно
снижать энергетическую эффектив-
ность. Целью является содержание
кальциевых солей в соке II сатурации
0,035-0,04 г СаО/ЮО г СВ (т.е., 0,005-
0,008 г СаО/ЮО мл) или ниже.
Как показано на рис. 7, минимальное
содержание солей кальция в соке II
сатурации достигается при pH = 9,2.
Однако абсолютный уровень может
изменяться в зависимости от факти-
ческой щелочности сока. Понимание
роли и происхождения щелочности
сока (см. ранее проведенные объяс-
нения) позволяет осуществлять кон-
троль содержания кальциевых солей.
Высокая щелочность сока позволяет
растворить больше диоксида углерода
на сатурации, который - поскольку
растворенный карбонат осаждается
с ионами кальция - благоприятству-
ет низкому содержанию солей каль-
ция.
Поэтому важно сконцентрировать
весь контроль процесса на мерах, на-
правленных на предотвращение высо-
кого содержания солей кальция:
- снизить инфицирование и обра-
PRCLD1D4C
|С REMBE • All rights г<
REMBE* GMBH Safety + Control • Gallbergweg 21 • 59929 Brilon/Germany -Тел.: 8 965 21 30 160 - Факс: + 9 2961 50 714
зование инвертного сахара на экс-
тракции;
- не добавлять вспомогательных хи-
мических веществ (например, сер-
ной кислоты, гипса, формалина)
больше, чем это строго необходи-
мо;
- оптимизировать работу II сатура-
ции;
- заданное значение pH = 9,2;
- температура до 97 °C;
- время пребывания сока в реакто-
ре-дозревателе в идеале 30 минут
после обработки газом на II сату-
рации;
- добавление ОКК (осажденного
карбоната кальция) помогает
снизить пересыщение СаСО3.
Если вышеперечисленные меры ока-
жутся не достаточными для дости-
жения низкого содержания солей
кальция, то можно предпринять сле-
дующие шаги, чтобы «вылечить» про-
блему:
- добавить щелочь в форме соды,
каустической соды или оксида маг-
ния на II сатурацию;
- добавить антинакипин на выпар-
ку, который обеспечивает защи-
ту до содержания примерно 0,06 г
СаО/ЮО г СВ;
- применить ионообменные смолы
для умягчения сока, что позволяет
снизить содержание солей кальция
перед выпариванием до < 0,01 г
СаО/ЮО г.
6 Заключение
В мире все еще существуют большие
различия между проектными решени-
ями и уровнем/возможностями кон-
тролировать процесс производства на
свеклосахарных заводах. Кроме того,
качество перерабатываемого свекло-
вичного сырья может также сильно
меняться.
По этой причине едва ли возможно
подготовить обобщенные указания
по поиску и устранению отклонений,
применимые для всех. С другой сто-
роны, некоторые общие знаменатели
можно найти в данном обзоре, кото-
рые связаны с основными технологи-
ческими отклонениями на свеклоса-
харных заводах:
- качество свеклы оказывает зна-
чительное влияние на показатели
переработки, но... переработка
может сделать их еще хуже;
- важно понимать основы химии и
технологии процесса;
- эту «науку» необходимо приме-
нять на практике;
- измерять значит знать, что можно
улучшить в производстве;
- уделять внимание деталям для
выявления (потенциальных) про-
блемных участков;
- важным является общий взгляд на
весь сложный процесс сахарного
производства.
Адрес автора:
Dr. Jan Maarten de Bruijn, Coordi-
nator Sugar Technology Siidzucker
Group, Siidzucker AG Mannheim/
Ochsenfurt, Central Department Research,
Development and Technological Services
(CRDS), Wormser Str. 11, 67283 Obrigheim,
Germany; e-mail: Janmaarten.debruijn@
suedzucker.de
ИпатаолагиНл
Z , S. A. Lublin
Предприятие по ремонту
и монтажу энергетического оборудования
АО ENERGOSERWIS, ул. Мелгевска 7/9
20-952 Люблин (Польша)
позиция gps: 51° 14'29"W, 22° 37' 7" Е
Компания специализируется в поставках и услугах в области:
энергетических паровых и водогрейных котлов, угольных (пылевых, колосниковых)
и биотопливных
запчастей для котлов.
Фирма Energoserwis выполнила много успешных модернизации на польских сахарных за-
водах. Модернизации заключались в замене газовых или мазутных котлов на новые ре-
шетчатые на каменный уголь. Энергетические испытания после модернизации подтвер-
дили достижение проектных технических параметров, коэффициента полезного действия
и производительности. Выполненные модернизации разрешили на достижение во время
сахарной кампании соизмеримых технических и экономических эффектов, т.е.:
увеличение производительности,
улучшение диспетчерской готовности,
рост коэффициента полезного действия.
АО Energoserwis уже больше 20 лет предоставляет своим Клиентам профессиональное
обслуживание и наивысший уровень услуг. Предложение компании постоянно актуали-
зируется в след за изменяющимися условиями рынка и требованиями Клиентов
Гарантию наивысшего качества предлагаемой продукции и услуг дает новая и модерни-
зированная техническая инфраструктура, оборудование и оснащение признанных в мире
производителей
Высококвалифицированные, инженерно-технические специалисты и рабочие с многолет-
ним профессиональным опытом обеспечивают высокий профессионализм производства.
Главными заказчиками и потребителями продукции и услуг компании являются комму-
нальные, промышленные и профессиональные теплоэлектроцентрали и теплоцентрали
(котельные).
Поставка элементов и монтаж и парового котла производительностью
90 т пара в час, при сжигании биомассы для ЕС 0ЬЦд (Польша)
Контакт: e-mail: biuro@energo;erwis.i ublin.pl, www.energoserwis.lublin.pl, Тел. +48 81-46 13 250, Факс +48 81-46 13 251
Рациональное использование почвенной воды: как
минимизировать ее потери
Malgorzata Zurawska, Nordzucker Polska S.A.
He стоит отрицать, что после тем-
пературы важнейшим фактором,
обусловливающим рост и разви-
тие растений, является вода. От ее
доступности в равной степени за-
висят как величина урожаев возде-
лываемых растений, так и качество
получаемого сырья. Вода, которая
поддерживает тургор клеток и од-
новременно целого растения, кроме
непосредственного участия во всех
физиологических процессах рас-
тений, влияет и на температуру и
аэрацию почвы, ее биологическую
активность, содержимое кислорода,
усвояемость растворенных в грунто-
вом растворе питательных веществ,
а также концентрацию вредных ве-
ществ.
Изменения, которые происходят с
погодой, свидетельствуют о процес-
се естественного изменения климата.
Повышается температура воздуха и
все чаще наступают проблемы, свя-
занные с дефицитом воды и засухой.
По мнению экспертов, мы являемся
свидетелями тепличного эффекта и
связанных с ним резких атмосферных
явлений. Длинные периоды горячей и
жаркой погоды, идя на смену пролив-
ным осадкам, будут в нашей клима-
тической зоне повторяться все чаще,
а проблемы, связанные с дефицитом
воды, усилятся. Всё это приведёт к
ухудшению условий растениеводства.
Прошедшие годы с невыгодным ба-
лансом осадков выразительно убеж-
дают, насколько необходимо ведение
бережливого и рационального ис-
пользования запасов води, собран-
ных в почве и как важно выполнение
действий, которые сделают возмож-
ным смягчение отрицательных долго-
временных последствий ее дефицитов
и способствуют минимизации безвоз-
вратных потерь влаги.
Вода в почве
Вода находится в почве в различных
состояниях, из которых не все явля-
На Поморье и в большой Польше ощущаются периоди-
ческие дефициты воды
ются доступными для растений. В за-
висимости от вида действующих на
нее сил, места наличия и доступности
для растений, можно выделить:
- осадочную воду
- капиллярную воду
- гигроскопичную воду и плёноч-
ную.
Осадочная вода (гравитационная)
вода является следствием атмосфер-
ных осадков, выполняет в почве боль-
шие преобразования и перемещается
в ней под действием сил тяжести.
Она не связывается с частичками по-
чвы и легко усваивается растениями
и грунтовыми организмами. Грави-
ие только дефицит, но и избыток воды отражается невы-
годно на конечном урожае свеклы
тационная вода
просачивается
до уровня грун-
товых вод или
задерживается
на уровне непро-
никающего слоя.
При том же коли-
честве осадков в
течение года уро-
жайность свеклы,
зависящая от
снабжения воды,
может быть раз-
ной, поскольку
важна не только
величина осад-
ков, но прежде
всего их поступление в отдельные пе-
риоды вегетации, грунтовые условия
и применяемая агротехника.
Капиллярная вода заполняет в почве
самые мелкие капиллярные каналы и
пространства между частями почвы.
Благодаря поверхностным силам на-
тяжения может перемещаться в по-
чве в разных направлениях, включая
движение вверх. Она доступна для
растений и представляет главный за-
пас собранной влаги. Больше всего
капилляров находится в почве с оп-
тимальной комковатостью и большим
содержанием органических останков.
При такой структуре почвы растения
способны полу-
чить наибольшие
количества воды.
Гигроскопичная и
плёночная вода -
это слои молекул
воды, окружаю-
щих грунтовые
частички и свя-
занные с ними
силами притяже-
ния больше, чем
сила всасывания
корнем. Такая
вода практически
недоступна для
растений. Запасы
почвы в различ-
ных формах воды поддаются непре-
рывным изменениям. Способность
почвы к задержке воды зависит от ее
структуры, механического состава
(комковатости) и содержания органи-
ческих остатков (гумуса). Сумма запа-
сов в почве капиллярной воды и воды,
выступающей в недоступной для рас-
тений форме, называется полевой во-
дяной емкостью.
Свекла одинаково чувствительна
как на дефицит воды, так и на её
избыток
Сахарная свекла является растением
с большой потребностью в воде. Осо-
бенно чувствительный на дефицит
влажности в почве является период
всходов и ранней вегетации, а потом
между июлем и августом, когда на-
чинает образовываться собственно
корнеплод и в нём начинается процесс
накапливания сухой массы. Нехват-
ка воды в каждом из этих периодов
снижает величину урожая и качество
сырья. Следствием пассивного водно-
го баланса является кратковременное
или периодическое увядание листьев,
а когда грунтовая засуха усугубляет-
ся, наступает задержка в росте све-
клы и засыхание листьев, начиная от
их внешних краёв. Если засуха длится
еще дольше, то жизненные функции
свеклы всё больше затормаживаются,
Для получения желательного разрушения тугого слоя
почвы взрыхление следует проводить в условиях сухой
погоды
постепенно отсыхают листья, а корень
становится мягким и губчатым. На бо-
лее слабых почвах могут замирать це-
лые растения.
При долговременном, интенсивном
дожде, а также в случае использова-
ния почв с дефектной структурой,
избыток воды может стать вредным.
Максимальная насыщенность почвы
водой, которая заполняет все свобод-
ные пространства (так называемое
полное водяное содержание), ограни-
чивает доступ кислорода к корневым
системам и газовый обмен, а также де-
лает невозможным потребление рас-
тением питательных веществ. Кроме
того это увели-
чивает вероят-
ность поражения
корней гнилост-
ными болезнями
и очень быстро
может привести
к полному их за-
миранию.
Самым выгод-
ным для роста
и правильного
развития свеклы
является дождь с
небольшим уси-
лением, который
равномерно про-
никает в почву,
не приводя к эро-
зии и не повреждая растений.
Хорошая подготовленность по-
чвы зависит от ее структуры
Только почва с правильной комкова-
той структурой имеет способность к
задержке и аккумулированию боль-
шого количества доступной для рас-
тений воды. По мере возрастания
плотности почвы возможность ис-
пользования растениями воды умень-
шается.
Долговременное земледельческое
пользование почв отрицательно вли-
яет на их структуру, а неправильно
&TENCATE
Toptex’
обеспечивает большую прибыль
В местах с низким содержанием в почве калия листья
свеклы быстрее теряют тургор и вянут
проведенные агротехнические проце-
дуры значительно ускоряют деграда-
цию грунтовой среды.
Структура почвы может поддаться
длительному уничтожению во время
проведения земледельческих проце-
дур в условиях чрезмерного увлаж-
нения. Слишком большое количество
проездов во время предпосевного воз-
делывания ведет к пересушиванию и
распылению верхнего слоя почвы, а
проезжающие по полю каждый раз
всё более тяжелые тягачи и машины
вызывают чрезмерное уплотнение ос-
нования почвы. В результате такого
воздействия на поверхности почвы
образуется корка, возникают много-
численные неровности, и становится
сложным процесс размельчения об-
разовавшихся брил пахотного слоя
почвы.
Все это нарушает правильное дви-
жение воды в почве. Затруднено ее
проникновение внутрь грунтового
профиля, а ограниченная проницае-
мость влечет к возникновению пери-
одических застойных водных зон и за-
иливанию. Разрушение капиллярной
системы делает невозможным подса-
сывание воды из более глубоких сло-
ев, что может существенно ухудшить
прорастание семян и всходы расте-
ний. На неравномерно высыхающем
поле весенние работы (возделывание
почвы) и процесс посевов, как прави-
ло, опаздывают. Уничтоженная струк-
тура почвы ограничивает приток теп-
ла и воздуха к коренным системам,
снижается температура основы пахот-
ного слоя, ухудшаются условия цир-
куляции пита-
тельных веществ
и их доступность
для растений, а
уплотнение по-
чвы усложняет
правильное об-
разование формы
корня свеклы.
Результатом уми-
нания почвы и
многократных
проездов по полю
техники является
залегающий чаще
всего на глубине
30-5 см слой ту-
гой, уплотнённой
почвы, называ-
емый плужной подошвой. Можно
ограничить её увеличение, изменяя
каждый года глубину вспахивания,
не выполняя сельхозработ при чрез-
мерной влажности почвы и применяя
резиновые колеса с уменьшенным
давлением.
Взрыхление устраняет негатив-
ные последствия сгущения по-
чвы
Чрезмерное сгущение подпахотно-
го слоя делает невозможной цирку-
ляцию воды в грунтовом профиле,
уменьшается проницаемость почвы
и капиллярное подсасывание. Одним
из способов исправления физических
свойств почвы есть ее глубокие агро-
мелиорационные взрыхление. Пра-
вильно проведенная процедура кро-
шит, ослабляет и насыщает воздухом
тугую почву, вы-
равнивает в ней
взаимоотноше-
ние вода-воздух,
а также термиче-
ские и биологи-
ческие её свой-
ства. Полезное
структурообра-
зующее действие
взрыхления за-
ключается как
в увеличении в
почве участков с
большими пора-
ми, ответствен-
ными за пропуск
гравитационной
воды, так и в образовании отверстий
меньших размеров, которые форми-
руют запасы доступной для растений
воды.
Делая возможным передвижение
воды, взрыхления смягчает послед-
ствия невыгодного хода погоды, в
равной степени как засухи, так и из-
бытка осадков. Уменьшаются также
потери влаги в результате поверхност-
ных стоков и вред, который возможен
вследствие водной эрозии. Улучшение
проницаемости почвы содействует
также возможности более быстрого и
более равномерного осушения основы
и более раннего начала полевых работ.
Процедуру взрыхления выгоднее
всего выполнять под предурожай
свеклы, на глубину около 5 см ниже
констатированного сгущения почвы.
Процедура должна быть проведенной
в условиях сухой погоды, чтобы обе-
спечить эффективное измельчение
тугих слоев. Взрыхление может быть
неуместным, когда почва соответ-
ственно подготовленная, поскольку
в таком случае глубокое взрыхление
может уничтожить её добрую струк-
туру и привести к отрицательным по-
следствиям.
Калий контролирует водный ба-
ланс растений
Основная часть калия, получаемая
свеклой, накапливается в листьях,
где протекают интенсивные процес-
сы метаболизма. При недостаточном
количестве калия кустовой аппарат
листьев становится меньшим, не ис-
пользуется в полной мере солнечная
Калийные и фосфорные удобрения должны быть внесены
как можно раньше после сбора предурожая, самое по-
зжее - перед зимней вспашкой
Известкование увеличивает водную емкость почвы и уча-
ствует в образовании гумуса
энергия, а смыкание междурядьев
происходит с опозданием. Потери
воды, которая испаряется из откры-
той поверхности почвы, увеличива-
ются, а сорняки дольше имеют лучшие
условия к развитию.
Сборник
методик анализов
ICUMSA
ICUMSA
Карточка заказа
Заказываем
экземпляров.
Местность, число
ООО Издательство "Бартенс", ул. Сенкевича 11,
69-100 Слубице (Польша), Тел: +48 (95) 7S8 83 90,
Факс: +48 (9S) 758 83 91, e-mail: sveklovod@bartens.com
Сборник методик анализов ICUMSA 2011
По цене 529 Евро за экземпляр + стоимость доставки и НДС
Наш ИНН:_____________Телефакс:_______________________________
Эл. почта:__________________________________________________
Фамилия, организация, институт:_____________________________
Адрес: почтовый индекс, область, район, город, улица, дом
Калий непосред-
ственно влияет
на водосодержа-
Новое издание
на русском языке
Содержание:
GS1: Сахар-сырец
GS2: Белый сахар
GS3: Специальные сахара
GS4: Меласса
GSS: Сахарный тростник
GS6: Сахарная свекла
GS7: Переработка сахарного
тростника
GS8: Переработка свеклы
GS9: Плантационный сахар-
сы рец
SPS: Технические условия и
стандарты
Подпись заказывающего
печатными буквами, печать
ние в растениях,
удерживая в них
соответствую-
щее осмотиче-
ское давление и
регулируя ход
дыхания через
управление меха-
низмами закры-
тия и раскрытия
пор.
Калий поднимает
стойкость расте-
ний к стрессам,
вызванным неблагоприятными атмос-
ферными условиями. Листья свеклы,
которые хорошо подпитаны калием,
дольше сохраняют тургор, такие рас-
тения более стойки к дефициту воды
и высоким температурам.Болыпой
ошибкой, кото-
рой следует осте-
регаться, являет-
ся применение
удобрения РК
лишь весной. Во
время вегетации
свекла использу-
ют калий, нахо-
дящийся во всём
объёме грунта, и
только осеннее
удабривание де-
лает возможным
полное разме-
шивание с по-
чвой внесенных
составляющих
и размещение
их во всём про-
странстве произ-
растания корне-
плода растений.
Хорошо обеспе-
ченная калием
свекла врастает
в более глубокие
слои почвы, от-
куда черпает воду
и эффективно ис-
пользует мине-
ральные состав-
ляющие.
Недостаточное
наличие в почве
калия является
одной из причин
большой зависимости урожаев све-
клы в Польше от погодных условий.
Ценным источником внедряемого
в почву калия есть солома, которая
оставленная на поле, и которая отно-
сительно быстро возвращает его рас-
тениям. Это возможно при осущест-
влении определенных условий, таких
как равномерное ее измельчение и
распределение по поверхности поля,
а затем хорошее размешивание с по-
чвой и урегулирование взаимоотно-
шения С: N через применение 5-10 кг
азота на каждую тонну соломы.
Почвы с запасом органики (гуму-
са) содержат больше воды
Гумус способствует к образованию
комковатой структуры почвы с боль-
шой водовыносливостью, выгодно
влияет на ее пористость и сорбцион-
ный потенциал, то есть способность
к задержке воды и питательных ве-
ществ. Снижение баланса органики
уменьшает водную емкость почвы,
ухудшается ее структура, вырастает
кислотность, а усвояемость питатель-
ных веществ ограничивается.
В легких и песчаных почвах нехватка
соответствующего количества орга-
ники приводит к тому, что они ста-
новятся более проникающими и бы-
стрее теряют воду, зато в глинистых
почвах дефицит органических остан-
ков усложняет движение воды и её
аэрацию, приводя в условиях засухи к
чрезмерному уплотнению и образова-
нию брил, а при больших количествах
осадков - до возможного возникнове-
ния застойных зон и заиливания.
Запасы почвы в органических остан-
ках можно подправить путём обога-
щения её органикой, применяя удо-
брения гноем, припахивание соломы
и стерни.
Применение натуральных удобрений
улучшает сорбционные и буферные
свойства почвы, положительно вли-
яет на ее структуру и водно-воздуш-
ные условия, а кроме того оживляет
и активизирует деятельность грунто-
вых микроорганизмов. Органическую
субстанцию характеризует большая
способность к задержке воды и по-
тому введение ее в почву (особенно
более легкую) значительно поправ-
ляет способность вспаханной земли
к накапливанию влажности. Останки
правильно подобранных предурожай-
Выровненная поверхность поля по вспашке, выполненной пово-
рачивающимся плугом, позволяет весной ограничить возделы-
вание одним проездом
ников кроме снабжения почвы ор-
ганической массой способствуют её
разщелачиванию, возвращению ком-
коватой структуры и влияют на ее
биологическую активизацию. Разви-
тая и глубоко проникающая коренная
система межурожайников (горчица,
редька) действует как натуральное
взрыхление, поправляет структуру
почвы, создает лучшие условия для
того для укоренения растений, об-
легчает подсасывание и продвижение
воды в почве. Это особенно выгодно в
условиях дефицита осадков, с чем мы
на плантациях свеклы все чаще стал-
киваемся.
Правильная агротехника помога-
ет задержать воду в почве
Рациональное использование запасов
собранной в почве воды и ослабление
влияния невыгодных погодных усло-
вий на вегетацию растений становит-
ся возможно только тогда, когда все
агротехнические работы, осуществля-
емые на плантации, проводятся с со-
блюдением условий, ограничивающих
потери влаги, с учётом рациональной
системы удабривания и использова-
ния упрощений в технологии возде-
лывания. В те годы, когда погодные
условия неблагоприятны, нельзя до-
пускать ошибки в агротехнике. Даже
мелкие недостатки в подготовке поля,
или опоздание с началом посевов бу-
дут приводить к ненужной потере
воды из почвы. Часто такой ошибкой
может быть, например, слишком ста-
рательная обработка почвы перед по-
севом. Это очень невыгодно может от-
разиться на урожаях в условиях сухой
весны, когда от-
носительно легко
распылить почву
и уничтожить ее
структуру.
Особенное вни-
мание следует об-
ратить на:
- проведение
агротехни-
ческих меро-
приятий как
можно бы-
стрее после
сбора пред-
урожайника
с целью бы-
строго пре-
кращения подсасывания и испа-
рения воды из почвы. Процедура
должна быть выполненный как
можно мельче (6-8 см). Такое воз-
делывание предотвращает пересу-
шивание почвы, побуждая в то же
время к прорастанию осыпанных
семян сорня-
ков;
перемеще-
ние перио-
да борьбы с
обремени-
тельным за-
сорением
на осенний
период, что
помогает бы-
стрее умень-
ш и т ь
конкуренто-
способное
потребление
сорняками
воды и пи-
тательных
веществ с по-
чвы;
урегулирова-
ние кислот-
ности почвы.
Только при
оптимальной
для данного
растения ре-
акции почвы
доступность
воды и со-
ставляющих
питатель-
ных веществ
становится
Сахар и крахмал 2013
Появилось новое 8-ое издание справочника на русском
языке для сахарной, крахмальной, дрожжевой промыш-
ленности Азербайджана, Армении, Республики Беларусь,
Грузии, Республики Казахстан, Республики Кыргызстан,
Литвы, Республики Молдовы, Российской Федерации,
Туркменистана, Узбекистана и Украины.
Цена 35 Евро + стоимость доставки
Заказы ООО Издательтво Бартенс (Польша)
Тел.: +48 95 758 83 91, Факс: +48 95 758 83 91
Эл. почта: burak@bartens.com или
bartens@computerbl.com.pl
самой выгодной, а применение
извести поправляет структуру ос-
новы почвы и становится факто-
ром, способствующим слипанию
грунтовых агрегатов в комочки;
выполнение зимней вспашки при
оптимальной влажности, поддер-
жание одинаковой ее глубины и
сохранение небольших равномер-
ных отвалов. Зимой выровненная
почва равномерно сохраняет воду,
а весной поверхность испарения и
потери воды при этом меньшие;
ограничение весеннего возделы-
вания до одного проезда предпо-
севным агрегатом и относительно
мелкая обработка поля, так, чтобы
непосредственно под рыхлящим
посевным слоем на уровне глуби-
ны посева находилась уплотнённая
и соответственно влажная почва с
непрерывной капиллярной систе-
мой, обеспечивающей молодым
сеянцам доступ к воде с более глу-
боких партий грунтового профиля;
- применение технологии мульчи-
рования и упрощений возделыва-
ния, которые благодаря покрытию
поверхности почвы межурожаями
и слоями мульчера, ограничивают
потери воды и помогают удержать
большую влажность в верхней
части пахотного слоя. Мульчер
затеняет почву, поправляет ин-
фильтрацию и удерживание воды,
облегчает нагромождение воды из
зимних осадков и тормозит по-
верхностные стоки;
- эффективное уничтожение сор-
няков и срочный присмотр план-
тации, что позволяет минимизи-
ровать потери вода из почвы.
Орошение возделываний
Одним из способов дополнения де-
фицита вода в почве есть разные ме-
тоды орошения плантаций, начиная
от применяемых уже в древности
систем орошения при помощи сети
рвов или ирригационных каналов,
доставляющих воду из натуральных
водоёмов и рек. В середине прошлого
века появились новые методы снабже-
ния обрабатываемых растений водой:
оросительные линии с оросителями,
капельное орошение, дождевание.
Искусственное орошение должно при-
мениться при дефиците воды в почве
в критические периоды, важные для
роста и развития растений. Правиль-
но осуществляе-
мое дождевание
обеспечивает
бережливое до-
зирование воды
и равномерное
размещение ее
на поверхности
поля, что предот-
вращает уничто-
жение структуры
почвы и вымыва-
ние питательных
веществ. Спо-
собствует оно
также и лучшему
использованию
растениями внесенных удобрений,
особенно азотных.
Устройства для осуществления до-
ждевания не дешевы, однако с учётом
их высокой эффективности орошения
в конечном счете экономически мо-
жет быть решением очень выгодным
и обоснованным.
Выводы
Дефициты воды, как и периодические
засухи, становятся проблемой поль-
ских плантаторов все чаще и можно
ожидать, что это есть тенденция дли-
тельная и становится в условиях на-
шего климата каждый раз всё более
типичным явлением. Развязывание
проблем, связанных с ведением ра-
При посеве свеклы в мульчер органическая масса в междуря-
дьях защищает почву от высыхания
ционального водопотребления, будет
требовать каждый раз всё большей
старательности и оперативности в
действиях, которые сделают возмож-
ным накопление в почве наибольших
количеств осадочной воды. Учитывая
высокие требования сахарной све-
клы к почве и месту произрастания,
большой потребности её в воде и пи-
тательных веществах, а также значи-
тельную уязвимость от неблагоприят-
ных атмосферных факторов, ведение
агротехники с учётом рационального
способа сохранения влаги и поддер-
жания высокой подготовленности по-
чвы становится важным условием для
достижения соответственно высоких
и стабильных урожаев, одинаково как
корнеплодов, так и массы сахара.
Сборник
методик анализов
ICUMSA
Дополнение (2009)
Дополнение (2011)
Цена: 99 Евро + стоимость доставки
Заказы по эл. почте: burak@bartens.com, bartens@computerbl.com.pl
ООО Издательтво Бартенс, Тел. +48 95 758 83 91, Факс: +48 95 758 83 91, (Польша)
Дополнение 2009 и Дополнение 2011 u Издание
на Русском языке
к Сборнику методик анализов ICUMSA
Содержание - дополнения
методик
GS1: Сахар-сырец
GS1/2/3-2 (2009) - Определение
поляризации сахара-сырца без
осветления реактивом свинца
GS1/2/3/4/7/8-23 (2009) -
Определение pH прямым методом
- сахара-сырца, мелассы, соков
и сиропов - белого сахара,
специальных видов сахаров и
плантационного белого сахара
GS1/2/3/9-1 (2009) - Определение
поляризации сахара-сырца
GS1/2/9-1S (2009) - Определение
декстрана в сахаре-сырце
GS1-S (2009*) - Определение
редуцирующих сахаров в
тростниковом сахаре-сырце по
методике Луфф Шурла
GS1 -16 (2009) - определение
крахмала в сахаре-сырце по
модифицированному методу BSES
GS2: Белый сахар
GS2/1/7-33 (2009*) - Определение
сульфита в белом сахаре с помощью
колориметрического метода с
розанилином; в сахаре-сырце с
очень высокой поляризацией
(WHP**); и в соках и оттеках
производства тростникового
сахара-сырца
GS2/3-3S (2009) - Определение
сульфита в очищенных сахарных
продуктах за исключением
коричневых сахаров с помощью
ферментативного метода
Определение сульфита в
коричневых сахарах
GS4: Меласса
GS4/3/8-13 (2009*) - Определение
содержания сухих веществ
мелассы по рефрактометру (RDS
%) - приемлемый и очень чистых
сиропов (жидких сахаров), сиропа
и оттеков
GS8: Переработка свеклы
GS8-2 (2009) - Определение
поляризации полупродуктов
свеклосахарного производства
после осветления по Карресу
GS8-12 (2009) - Определение
маннита в свекловичных соках,
сиропах и оттеках с помощью
ферментативного метода
GS8-19 (2009*) - Определение
декстрана в диффузионном
соке и сиропе свеклосахарного
производства модифицированным
нефелометрическим методом
со спиртом
SPS: Технические условия
и стандарты
Технические условия и стандарт
SPS-1 (2009)
Поляриметрия и Международная
сахарная шкала
Сахарная кампания 2012/13 гг. стран
Восточной Европы
Республика Беларусь
Площадь посева сахарной свеклы в
2012/13 гг. составила 98,3 тыс. га (100,7
тыс. га в 2011/12 гг). Несмотря на сни-
жение посевных площадей, урожай
сахарной свеклы оказался не рекорд-
ным, но позволил произвести немно-
го больше сахара, чем годом раньше.
Урожайность составила 485 ц/га, (в
2011/12 гг. - 453 га/ц). Валовой сбор
сахарной свеклы - 4 773,8 тыс. тонн.
Всего было переработано 4 483,8 тыс.
тонн свеклы, что намного превыси-
ло показатель прошлого года (3 711,0
тыс. тонн - 2011/12 гг). Производ-
ство сахара составило 603,3 тыс. тонн
(по сравнению с предыдущим годом
527,1 тыс.тонн).
В сахарной кампании участвовали
4 сахарные заводы страны: Скидель-
ский, Городейский, Жабинковский и
Слуцкий.
Республика Молдова
13 сентября 2012 г. начал переработку
сахарной свеклы «Фалештский сахар-
ныйзавод» в г. Фэлешть, принадлежа-
щий компании «Sudzucker Moldova»
АО, он закончил работу 2 ноября.
Второй завод этой компании «Дроки-
евский сахарный завод» в г. Дрокия,
начал переработку сладких корней 2
октября и закончил процесс 7 декабря.
Сахарные заводы «Глоденьский сахар-
ный завод» в г. Глодень и «Дондюшан-
ский сахарный завод» в г. Дондушень,
принадлежащие
компании «Magt-
Vest», начали ра-
боту 6 ноября и
19 октября и за-
кончили свою
работу соответ-
ственно 2 и 11 де-
кабря.
Компания
«Moldova Zahar»
начала свой сезон
переработки са-
харной свеклы 18
октября, он длил-
ся до 16 ноября.
В 2012 году на сахарные заводы посту-
пило 584 596 тонн сахарной свеклы, из
которой переработано 576 652 тонн
или 98,64 % сахара. Из закупленной
сахарной свеклы выработано 83 443
тонн сахара. Его средний выход по ре-
спублике - 14,40 %. В истекшем сезоне
сахарной отраслью Молдовы получе-
но также 31 698 тонн мелассы.
Средняя сахаристость закупленной
свеклы составила 17,28 %. Сахарной
свеклой было засеяно 30 559 га, уро-
жайность которой составила, в сред-
нем, по 20,2 тонны с 1 га (в сезоне
2011/12 гг. - 24,0 т/га). Падение уро-
жайности было обусловлено засухой,
которая оказалась беспощаднее той,
что ударила по молдавской земле в
прошлом году. В условиях жестокой
засухи, урожайность не значительно
превысила ожидания (Союз сахаро-
производителей Молдовы).
Сахарная кампания
Производство Саха а в Бело, усии в 200 11-201. 13гг
Российская Федерация
По данным Союза сахаропроизводи-
телей России в сахарной кампании
2012/13 гг. агрохозяйства Росси вы-
растили сахарную свеклу на площа-
ди 1,1 млн. га. Средняя урожайность
составила 392 ц/га (385 ц/га в сезоне
2011/12 гг.). Всего было переработа-
но 39,2 млн. свеклы. Валовый сбор
сахарной свеклы составил 43,4 млн.
тонн, выработано 4,8 млн. тонн сахара
(4 722 млн. тонн в сезоне 2011/12 гг.).
В сахарной кампании 2012/13 гг. уча-
ствовало 78 сахарных заводов (Союз-
россахар).
Украина
По данным Национальной ассоциа-
ции сахаропроизводителей “Укрцу-
кор” в истекшем 2012 году агрохозяй-
Производство сахара в Украине в 2000/11 -2012 13 гг
Производство сахара в России в 2000/11 -2012/ 3 гг.
ства вырастили сахарную свеклу на
площади 449 тыс. га (544 тыс. га в се-
зоне 2011/2012 гг.). Средняя урожай-
ность сахара составила 5,0 т/га (4,5 т/
га в сахарной кампании 2011/2012 гг.).
Всего сахарные предприятия из уро-
жая 2012 года переработали 17 200,0
тыс. тонн свеклы (17 400,0 тыс. тонн
в прошлом сезоне). Урожайность са-
харной свеклы - 40,7 т/га (в 2011/12
гг. - 36,3 т/га). Производство сахара из
сахарной свеклы в сахарной кампании
2011/2012 гг. составило 2 226 тыс. тонн
(2 331 тыс. тонн в сезоне 2011/2012 гг.).
Сахарную свеклу перерабатывали 63
сахарных завода, тогда как в предыду-
щем - 77 (Укрцукор).
Кыргызстан
В 2012 году было посеяно 5,3 тыс. га
семян сахарной свеклы, в 2011 году
-8,1 тыс. га (на 2,8 тыс. га меньше).
Сахарная свекла возделывается в Чуй-
ской и Таласской областях республи-
ки. Урожайность составила 192,3 ц/
га, всего было переработано 102 тыс.
тонн свеклы. В 2012/13 гг. было вы-
работано 13,3 тыс. тонн сахара (17,0
тыс. тонн в сезоне 2011/12 гг.). Основ-
ными поставщиками сахара являются
Республика Беларусь - 44,9 тыс. тонн,
Республика Казахстан - 1,9 тыс. тонн,
Азербайджан - 2,2 тыс. тонн и Ав-
стрия - 5,0 тыс. тонн (Министерство
сельского хозяйства).
Актуальное от сахарной промышленноси
Производство сахара в сезоне 2012/13 гг. в Евросоюзе
Согласно данным на декабрь 2012
года, опубликованным Европейской
комиссией производство сахара в ЕС
до этого момента составило
17550 тыс. тонн (Tab. 1). Это
на 1,1 млн. тонн меньше,
Табл. 1. Прогноз производства сахара и изоглюкозы в тоннах в сезоне 2012/13 гг. (ЕС 27) (Источник: Европейская Комиссия)
Квота Сахар
Сахар Площадь посева в тыс. га Произво- дительность сахара в т/га Производство сахара ВТ
Австрия 351 027 49,0 10,1 494 814
Бельгия 676235 62,6 12,8 804474
Болгария 0
Чехия 372 459 60,1 9,1 546 904
Дания 372 383 39,9 12,1 482 612
Финляндия 80999 11,0 6,6 73 089
Франция (конт.) 3004 811 356,9 13,0 4623 796
Франция (DOM) 432 220 280000
Германия 2 898256 409,3 10,6 4 342 367
Греция 158 702 9,2 6,6 60 796
Венгрия 105 420 18,0 8,6 155 146
Италия 508 379 52,3 9,4 492 103
Литва 90 252 18,5 7,1 132 182
Голландия 804 888 73,0 13,2 966 925
Польша 1 405 608 191,7 8,5 1 637 598
Португалия (конт.) 0 0
Португалия (Азорские) 99Й 0,2 714
Румыния 104689 28,2 6,8 191 576
Словакия 112 320 17,7 9,3 163 558
Испания** 498480 46.1 12,1 558403
Швеция 293 186 38,9 9,4 365 058
Великобритания 1 056474 103,4 11,4 1 181 837
Вместе 1^13 336 741 1 586 11,1 17 553 955
** 36,211 га для зимовой свеклы и прогноз 9,844 га для летней свеклы » *1.... ira,..k......... —
чем в 2011/12 гг. и 0,27 млн. тонн меньше, чем
предполагалось в октябре 2012 года. Объем про-
изводства в режиме квоты (в том числе перенос
с 2011/12 гг.), оценивается в 13 078 млн. тонн, это
на 0,26 млн. тонн меньше, чем общее количество
квоты производства сахара ЕС.
Это связано со снижением производства сахара
в Греции и Франции DOM (DOM - Заморские
владения Франции), ниже их квот производ-
ства. Фактические объемы производства сахара
в Финляндии и Италии также были ниже, чем
квоты производства для этих стран в ЕС. Произ-
водство сахара за пределом квоты и с передачи
в сезон 2013/14 гг. оценивается в 5,28 млн. тонн.
Это около 0,55 млн. тонн больше, чем в преды-
дущем году. По сравнению с предыдущим го-
дом площадь под сахарную свеклу существенно
не изменилась. Снижение производства сахара
было вызвано снижением среднего выхода саха-
ра на: 11,1 т/га в 2012/13 гг. в сравнению с 11,7 т/
га в 2011/12 гг.
Производство сахара в Германии оценивается
в 4,34 млн. тонн сахара, с аналогичным выхо-
дом сахара в количестве 10,6 т/га (выход сахара
в 2011 году составил 10,7 т/га). На увеличение
производства сахара в 2011 году способствова-
ло увеличение площади посева Под свеклу на
11 000 га. При очень высокой передачи сахара
из 2011/12 гг. в количестве 0,4 млн. тонн общий
объем производства сахара в Германии почти
такой же как и в Франции. Производство саха-
ра за пределом квоты в Германии (в этом пере-
нос на 2013/14 гг.) увеличилась с 1,0 млн. тонн
до 1,7 млн. тонн. Значительно большее количе-
ство передачи сахара на сезон 2012/13 гг. года по
сравнению с передачей на 2011/12 гг., вероятно,
приведет к сокращению площадей под сахарную
свеклу в 2014 году во всех странах, производя-
щих сахар в Евросоюзе (ЕС).
Первый сахарный завод в
Росии в Ростовской обла-
сти построят в 2015 году
Инвестиции в первый в об-
ласти сахарный завод со-
ставят 10 млрд. руб. Про-
изводственная площадка
на 500 рабочих мест будет
располагаться в Целинском
районе.
Реализацию инвестицион-
ного проекта организации
сахарного производства
в Ростовской области бу-
дет вести Международная
сахарная корпорация со-
вместно с француской ГК
"Сюкден".
В Агентстве инвестицион-
ного развития Ростовской
области уточнили, что в
затратах на производство
сахара сырьё составляет
50-55 %, поэтому особен-
но важно расположение
Целины в центре сыревой
базы - в "кольце" южных
районов, традиционно воз-
делывающих сахарную све-
клу - Кагальницкий, Зер-
ноградский, Егорлыкский,
Песчанокопский, Сальский
районы Ростовской обла-
сти. Урожайность сахар-
ной свеклы этих районах
достигает 400-500 ц/га. У
местной свеклы высокий
процент сахаристости и, по
оценкам областного Мин-
сельхозпрода, существу-
ет потенциал двукратного
увеличения урожайности
(rostov).
В Узбекистане в 2012 году
произведено 323,1 тыс.
тонн сахара
ИП ОАО "Хорезм-Шахар"
(Хорезмский сахарный за-
вод), единственный произ-
водитель сахара в Узбеки-
стане, в 2012 году увеличил
производство сахара на 0,1
% в сравнении с 2011 годом
- 323,1 тыс. тонн.
По оценке специалистов
рынка объем производства
сахара на предприятии по
итогам 2013 года может со-
ставить около 340 тысяч
тонн за счет модернизации
завода. По данным "Хо-
резм-Шакар", предприятие
до конца этого года инве-
стирует 7,2 миллиона дол-
ларов в росширение про-
ектных мощностей на 30 %
- до 390 тысяч тонн сахара
в год.
В июне 2012 иностранные
акционеры "Хорезм-Ша-
кар" приняли решение о
строительстве до 2015 года
нового сахарного завода
в Ташкентськой области
стоимостью 108,5 миллио-
на долларов i мощностью
1000 тонн сахара в сутки из
тростникового сахара-сыр-
ца (isco).
Указатель рекламодателей
ANDRITZ AG (Австрия) стр. 35
AMF - Bruns GmbH & Со. KG (Германия) стр. 31
АО "Energoservis" (Польша) стр. 45
Balco Precision GmbH (Германия) стр.33
Babbini S.p.A. (Италия) стр. 5,26
BOttner Gesellschaft fijrTrocknungs- und
Umwelttechnik mbH (Германия) стр. 43
Группа Компаний "ЛОЭС" (Россия) стр. 6
Defotec GmbH (Германия) стр. 3
De Smet Engineers & Contractors (Бельгия) IV
Fr. Jacob Sohne GmbH & Co. KG (Германия) стр. 8
Зульцер Насосы (Финляндия) II
IPRO Industrieprojekt GmbH (Германия) стр. 37
Amandus Kahl GmbH & Co. KG (Германия) стр. 17
Keller & Bohacek GmbH & Co. KG (Германия) III
ООО "Филкон" стр. 13
ООО KSB (Россия) стр. 42
ООО "КемИнС” (Россия) стр. 9
Maguin S.A.S. (Франция) стр.11
Neltec Denmark А/S (Дания) стр. 4
pro М tec Theisen GmbH (Германия) стр. 15
Putsch GmbH & Co. KG (Германия) 1
Rembe GmbH, Safety + Control (Германия) стр. 44
Silver Weibull Sweden AB (Швеция) стр. 7
Spomasz Zamosc S.A. (Польша) стр. 23
STATEC Binder GmbH (Австрия) стр. 41
Stord International AS (Норвегия) стр.38
Sweco Europe (Бельгия) стр.20
ООО "Теллоком" (Украина) стр. 12
TenCate Geosynthetics
Austria Ges. m. b. H. (Австрия) стр. 47
Venema Automation В. V. (Нидерланды) стр.39
1/2013
САХАР и СВЕКЛА
Сахар и свекла 2013 пРиглап
>КуР^Па н °^иске
г°д
Приглашаем к подписке журнала "Сахар и свекла 2013"
годовой абонемент (2 номера - издание в марте и октябре) по цене:
1 экземпляр (годовой абонемент - 2 номера) - 24 Евро + стоимость доставки
Заказы:
ООО Издательтво Бартенс (Польша)
ул. Сенкевича 11,69-100 Слубице
Тел.: +48 95 758 83 91, Факс: +48 95 758 83 91
Эл. почта: burak@bartens.com или bartens@computerbl.com.pl