6.4. Способи безперервного уварювання утфелів

Першим шляхом в напрямку підвищення якості цукру та зниження енергозатрат під час кристалізації стало застосування механічних мішалок у в/а періодичної дії. Проте процес кристалізації підрозділяється на декілька технологічних циклів з особистими режимами. Так для фази кристалоутворення більше підходить в/а з невеликою площею нагрівальної поверхні, тому що на цьому етапі випарна здатність повинна відповідати малій продуктивності по кристалізації. В кінці ж процесу наявна площа поверхні нагріву часто виявляється недостатньою для досягнення бажаної випарної здібності. Тому в/а періодичної дії розраховуються на роботу в опосередкованому режимі.

Вирішальним кроком на шляху до отримання однорідного утфелю з малим вмістом конгломератів стало запровадження кристалогенераторів ддля роботи з кристалічною затравкою. Тобто фаза утворення кристалів була виділена із загального процесу та зосереджена на дільниці отримання кристалічної затравки.

Проте найбільшим технологічним досягненням в галузі кристалізації цукру стало впровадження безперервної випарної кристалізації. В теперішній час найбільш відомі 4 способи безперервного уварювання утфелю:

• Спосіб Fives-Cail-Babcoc (FVC);

• Система Tongaat-Huleu (TH)

• Система VKT Брауншвейгського машинобудівельного інституту;

• Каскадний спосіб уварювання утфелів (VKK).

Перші дві системи являють собою горизонтальні апарати, а третя система – вертикальний апарат,що складається з декількох нагрівальних камер.

Апарат системи Fives-Cail-Babcoc має довжину 10,3….13.3 м, ширину 4,0…4,6 м, об’єм апаратів близько 90 м³, розділений нагрівальними плитами на 13 камер. Загальна площа нагріву – 860…890 м², продуктивність 70…85 т утфелю на годину. Для уварювання утфелю в апарат вводиться паста зародків в кількості 10…20% від кількості готового утфелю. Процес безперервного уварювання автоматизований на основі вимірів кількості конденсатів, що відходять з кожної камери. Для уварювання можна використовувати пар низького потенціалу (ІІІ к в ВУ).

Вертикальний в/а безперервної дії VKT фірми ВМА базується на основі вертикальної циліндричної камери вакуум-апаратів періодичної дії, що дозволяє використовувати механічні мішалки для інтенсифікації циркуляції. Апарат складається із каскаду розташованих один над одним камер кристалізації, в котрих потік утфелю під дією сили тяжіння вільно стікає з верхньої камери до нижньої. Поєднання примусової циркуляції з низьким рівнем утфелю над камерами сприяє використанню пари низького потенціалу. Апарат працює наступним чином.

Кристалічна затравка (маточний утфель, котрий готовиться окремо в пристрої періодичної дії) подається в першу камеру в/а. у всі камери безперервно подається підкачка. Змішування вмістимого наступної камери з попередньою виключено. Вміст СР утфелю та відповідно вміст кристалів безперервно збільшується від камери до камери та досягає максимального значення в останній камері. Режим роботи кожної камери регулюється індивідуально, що забезпечує надійну роботу в безперервному режимі. Переваги способу:

• рівномірний в часі відбір пари з ВУ;

• рівномірний забір підкачок;

• рівномірне навантаження на конденсатор вторинної пари;

• рівномірне отримання утфелю.

Про ефективність такого способу можна судити в першу черго по виходу кристалічного продукту на центрифугах, оскільки завдяки хорошому перемішуванню та високим гідродинамічним показникам в утфелі дуже невелика кількість дрібних кристалів та конгломератів, а кальксть кристалів в утфелі складає біля 55%. Типорозміри апаратів : діаметр 3,2…6,0 м, корисний об’єм 62,1…243 м³, площа поверхні нагрівання 772…2980 м².