За матеріалами статті на тему «Дешугаризація меляси в цукровій галузі США — останнє оновлення» («Molasses Desugarization in the US Beet Sugar Industry — Recent Update») журналу «Міжнародний цукровий журнал» («International Sugar Journal»), вересень 2019 р.

Переробка екстракту з продуванням меляси

У цьому випадку екстракт із сепаратора знову змішується з сиропом для переробки в одному продуктовому відділенні з трьома відварюваннями. Для контролю кольоровості білого цукру частина екстракту другого потоку знову надходить до другого відварювання. Однак, на відміну від безкінечної переробки (коли вся вироблена меляса поверталася назад у сепаратор), частина меляси видаляється за допомогою продування. Це допомагає зменшити накопичення нецукрів і може покращити показники роботи сепаратора та продуктового відділення (див. Графік 10). Видалену мелясу можна зберегти для подальшої переробки в продуктовому відділенні.

Результати відтворення схеми переробки екстракту з продуванням меляси показані в Таблиці 8. Схема налаштована таким чином, що видалена меляса становить 5% від загального потоку. Виходячи з виробничих даних, передбачається, досягнення 91% чистоти екстракту та 87,5% виділення сепаратора, в результаті чого Z60 складе 74,5%. Очікується незначне поліпшення, в порівнянні з безкінечною переробкою, завдяки скороченню накопичення нецукрів. У цілому, дана схема переробки передбачає, що 98,3% сахарози в сиропі можна переробити на білий цукор.

Графік 10. Схема переробки екстракту з продуванням меляси

Таблиця 8. Результати відтворення переробки екстракту з продуванням меляси

Переробка екстракту одного проходу з одним продуктовим відділенням та деколоризацією екстракту

У цій схемі кристалізації екстракт з установки дешугаризації (MDS) проходить через процес деколоризації перед кристалізацією. Передбачається, що процес деколоризації зменшить кольоровість екстракту на 60%. Знебарвлений екстракт зберігається до тих пір, поки не закінчиться переробка сиропу, після чого окремо кристалізується та не змішується з сиропом. Екстракт меляси не переробляється в процесі другого проходу. Завдяки зменшенню кольоровості екстракт можна додати в перший вакуум-апарат для проведення звичайного процесу трьох відварнювань (Графік 11).

Результати відтворення цієї схеми кристалізації наведені в Таблиці 9. Передбачається, що сепаратор досягне 93% чистоти екстракту та 92% виходу сахарози, в результаті чого Z60 складе 81,6%. Після додавання екстракту до першого відварювання, чистота меляси помітно зменшується, порівняно з одним проходом без деколоризації. У цілому модель передбачає, що 98,4% сахарози в сиропі можна перетворити на білий цукор.

Графік 11. Схема переробки екстракту одного проходу з деколоризацією

Таблиця 9. Результати відтворення переробки екстракту одного проходу з деколоризацією

Теоретичне обґрунтування переробки екстракту

У Таблиці 10 підсумовуються результати відтворення кожної схеми переробки екстракту. Для зведення базової лінії, усі схеми порівнюються зі стандартним продуктовим відділенням  без дешугаризації меляси. Цей базовий варіант передбачає переробку сиропу за стандартною схемою кристалізації з трьома відварюваннями та продаж отриманої меляси. У цьому випадку переробка екстракту не проводиться. Чистота кормової меляси — це чистота меляси, яка подається в сепаратор, або, у випадку відсутності переробки екстракту, чистота меляси, що утворюється після кристалізації сиропу. Кольоровість білого цукру є середнім арифметичним значенням кольоровості білого цукру, що утворюється з сиропу, екстракту та екстракту другого проходу.

Відтворення усіх схем передбачає, що переробка екстракту другого проходу призведе до найвищого рівня виходу цукру, за яким слідує безкінечна переробка екстракту. Результати переробки екстракту другого проходу виявилися кращими за безкінечну переробку, в основному завдяки кращим показникам роботи сепаратора. Безкінечна переробка призводить до накопичення нецукрів та нестабільної якості меляси, що викликає труднощі в налаштуванні сепаратора. Переробка екстракту другого проходу забезпечує стабільну якість меляси завдяки технології псевдорухомого шару (SMB), що гарантує безперебійну та правильну роботу сепаратора протягом усього періоду переробки.

У Таблиці 11 показана необхідна потужність сепаратора та вакуум-апарата для кожної схеми переробки екстракту. За технологією псевдорухомого шару (SMB) норма подачі меляси вимагає певного розміру сепаратора, загальна кількість розчинених твердих речовин (DS), що переробляються, є приблизним показником потреби в парі для кристалізації, а кількість розчинених твердих речовин за добу в кожному вакуум-апараті вказує на необхідну потужність апарата. Звичайне продуктове відділення без переробки екстракту вважається стандартним, і цей базовий варіант вважається 100% значенням для кожного показника, крім норми подачі меляси в сепаратор. Переробка екстракту одного проходу зі стандартним продуктовим відділенням вважається основою для визначення потужності сепаратора.

У Таблиці 11 чітко видно, що переробка екстракту другого проходу вимагає більшої потужності сепаратора, порівняно з одним проходом. Також показано, що додавання екстракту до другого відварювання, відтворене в схемах одного та другого проходу зі стандартним продуктовим відділенням, вимагає значно більшої потужності вакуум-апарату другої та останньої кристалізації.

Таблиця 10. Порівняння показників роботи різних схем переробки екстракту

Таблиця 11. Порівняння потужностей заводу з кожною схемою переробки екстракту