3. Типова технологічна схема виробництва цукру із буряків

Бурякоцукрові заводи працюють сезонно за безперервно-потоковою схемою з високим рівнем автоматизації основних процесів.

Головним завданням бурякоцукрового виробництва є найповніше виділення із буряків багатокомпонентного соку, економічно доцільне і достатньо повне розділення його на цукри та нецукри, концентрування соку до сиропу, відбілювання цукрового сиропу, кристалізація із нього цукру, виділення та висушування кристалів цукру, а також комплексне та повне використання всіх відходів виробництва.

Основними стадіями бурякового цукровиробництва є очищення буряків, подрібнення на стружку, виділення дифузійного соку, очищення дифузійного соку, згущення соку до сиропу, кристалізація, виділення кристалів цукру, висушування цукру, пакування.

Допоміжними процесами у цукровиробництві є одержання вапна і вапняного молока, сатураційного і сульфітаційного газів, пресування, сушіння та брикетування жому.

На всіх цукрозаводах діє типова технологічна схема виробництва цукру-піску із буряків (див. рис. 2) із безперервним обезцукрюванням бурякової стружки, пресуванням жому та поверненням у дифузійну установку всієї жомопресової води; вапняно-вуглекислотним очищенням дифузійного соку, трьома кристалізаціями та афінацією жовтого цукру III кристалізації.

3.1. Підготовка буряків до виділення соку

Цикл операцій підготовки буряків до виділення соку складається із гідротранспортування, суміщеного з виділенням домішок, миття буряків та їх подрібнення на стружку.

Із бурячної маси за допомогою води, що виходить із гідрантів під тиском 0,2—0,3 МПа, буряки змивають у жолобчатий гідротранспортер, встановлений із невеликим нахилом. Витрати води на гідротранспортування у 6—7 разів перевищують масу буряку.

Рис. 2, Принципова технологічна схема бурякоцукрового виробництва

Буряк, що подається на переробку, містить 5—15 % домішок: ботвиння, землі, піску, каменів. Домішки треба ретельно і повністю видалити, оскільки навіть незначні їх залишки погіршують роботу технологічного обладнання, знижують якість дифузійного соку і різко збільшують втрати цукру. Основна маса домішок відділяється у гідротранспортері, який обладнано відповідними пристроями — уловлювачами (ботво-, піско- та каменеуловлювачами).

Завдяки різній густині буряк і домішки при переміщенні гідротранспортером розділяються по висоті потоку: ботвиння і солома — вгорі, пісок і камені — внизу, а буряк посередині, внаслідок того, що його густина близька до 1кг/дм³. Уловлювачами при гідротранспортуванні буряку із нього видаляється основна маса домішок. Після цього буряк подають у машину для миття, де він за допомогою кулачків, насаджених на вал, що обертається, інтенсивно перемішується у воді і додатково очищується. Після цього шнеком буряк переміщають на подальшу переробку.

Для підвищення ступеня відмивання бруду від буряків використовують енергію динамічних потоків води під тиском 1 МПа, що виходять із вузьких сопел. Така обробка за 1,5 хвилини дозволяє відмити понад 90 % забруднень, що залишились після гідротранспортування. Після миття буряк піднімають кошовим елеватором, і, пройшовши електромагнітний сепаратор, він подається в бункер автоматичних ваг.

Для вивільнення цукру дифузійним способом буряк подрібнюють на тонку стружку, жолобчатої, пластинчатої, ромбовидної або іншої форми. Форму стружки вибирають залежно від якості буряків і типу дифузійних апаратів. Якість стружки визначально впливає на роботу дифузійної установки і оцінюється числом Силіна (довжина 100 г стружки в м) або шведським фактором (відношення маси стружки довжиною більшою 5 см до маси стружки довжиною меншою 1 см), а також наявністю браку у стружці. У безперервнодіючих дифузійних апаратах використовують бурякову стружку з числом Силіна 9— 15 м та (або) шведським фактором не нижче 8. Більш тонка стружка буде швидко подрібнюватись і забивати фільтруючі сита, знижуючи вихід соку. Допустима кількість браку у стружці не повинна перевищувати 3 %. Браком вважають нерозрізані гребінці та стружку довжиною менше 5 мм чи товщиною менше 0,5 мм. Оптимальною є стружка ромбовидного або квадратного перерізу. Вона краща за жолобчату чи пластинчату стружку.

Для отримання бурякової стружки використовують відцентрові, дискові або барабанні бурякорізки.

У відцентрових бурякорізках за допомогою ротора, що обертається, буряк відцентровою силою притискається до встановлених на корпусі нерухомих ножів і ріжеться на стружку. На більшості цукрозаводів застосовують відцентрові бурякорізки з 16 двоножовими рамами.

У барабанних бурякорізках на горизонтальному валу обертається барабан з 8 чи 12 ножовими рамами. На відміну від відцентрових, барабанні бурякорізки витрачають менше електроенергії, виробляючи більш якісну стружку.

У дискових бурякорізках ножі кріплять на горизонтальному диску, що обертається в нерухомому корпусі.