Патент ссср 401377

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40l377

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.111.1971 (№ 1642925 28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 19.II.1974

М, Кл. В 01d 9,,02

С 13f 1/02

Государственный комитет

Соеета Министрое СССР оо делан иэоорете ий и открытий

УДК 664.1.054(088.8) Авторы изобретения

И. С. Гулый, И. М.

Заявитель

Киевский технологический институт пищевой промышленности

СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способам кристаллизации растворов.

Известен способ кристаллизации растворов, например, сахарного сиропа, патоки,утфеля и тому подобных продуктов, предусматривающий охлаждение и нагрев раствора при кристаллизации.

По предлагаемому способу процесс происходит более интенсивно.

Это достигается тем, что охлаждение и нагрев проводят многократно с чередованием этих операций между собой изменением величины теплового потока, используемого для проведения процесса кристаллизации, например изменением добавления вторичного пара в вакуум-аппарате — кристаллизаторе или из. менением подачи теплоносителя: воды, пара и т. д. в конденсатор вторичного пара. При кристаллизации раствора с доброкачественностью 100 ед. частоту колебаний нагрева и охлаждения устанавливают равной 1 — 5 С в

1 мин, а амплитуду 8 — 10 С.

При кристаллизации раствора доброкачественностью 80 ед. (утфель второго продукта) нагрев и охлаждение осуществляют три раза в 1 час с амплитудой 20 С.

Пример. В процессе кристаллизации веществ, например утфеля, массу нагревают и охлаждают многократно с определенной частотой до заданных значений температуры. Нагревание и охлаждение производят относительно средней температуры утфеля, при которой он кристаллизуется. Например, если утфель второго продукта уваривается или кристаллизуется при температуре 70 С, то нагревание производят до температуры 80 С, а охлаждение до 60 С. Эту закономерность сохраняют до момента, пока не изменится доброкачественность исходного раствора. Тогда кор1О ректируют указанные численные значения температур и продолжают процесс нагревания и охлаждения по уточненному закону.

В вакуум-аппарате — кристаллизаторе нагревание и охлаждение производят относитель15 но средней температуры кипения утфеля, например 70 С (при разрежении 600 мм рт, ст.).

В кристаллизаторе при охлаждении утфеля от 80 С до 35 — 45 С по экспоненциальной кривой нагревание и охлаждение утфельной мас2О сы производят многократно относительно этой кривой путем определенного чередования подвода горячей и холодной воды и теплообменной поверхности типовых кристаллизаторов.

Например, для утфеля второго продукта в

25 течение одного часа к теплообменной поверхности кристаллизатора подают холодную воду, а затем в течение получаса горячую, снова холодную и т. д.

Длительностью циклов нагревания и ох30 лаждения, а также температурой холодной и

401377

3 горячей воды достигают заданной частоты и амплитуды колеоаний температуры и одновременного снижения среднего ее значения к концу процесса кристаллизации (или в последнем кристаллизаторе), например, до 35—

45 С илн 45 — 55 С.

Количество нагревании и охлаждений устанавливают отдельно для каждого продукта свеклосахарного и рафинадного производства.

11апример, для раствора с доброкачественностью 100 ед. частота колебаний составляет

1 — 5"С в 1 мин, а амплитуда — 8 — 10 "С.

11ри кристаллизации раствора доброкачественностью 80 ед. (утфель второго продукта) количество нагреваний и охлаждений составляет три цикла в 1 час с амплитудой 20 С.

Например, если утфель кристаллизуется при температуре 70 С, то за один час необходимо три раза нагреть массу до 80 С и охладить до

60 С.

Для этого же продукта частота нагреваний и охлаждений может существенно изменяться в зависимости от сезона сахароварения, качества перерабатываемой свеклы и т. д. Эту частоту следует корректировать в зависимости от указанных факторов.

Приемы охлаждения и нагревания кристаллизующейся утфельной массы производят многократно, изменяя величины теплового потока по заданному закону колебаний давления вторичного пара в кристаллизаторе периодического или непрерывного действия. Закон колебания устанавливается числом циклов и величиной амплитуды нагревания и охлаждения.

В соответствии с установленным законом подбирается программное устройство, по которому регулятор воздействует иа клапан, установленный иа воздушно-вакуумной линии или соединяющий аппарат с атмосферой и обеспечивающий заданное колебание давления вторичного пара в иадутфельиом пространстве кристаллизатора (вакуум-аппарата).

Заданный закон колебания вторичного пара можно выполнить и другими приемами, например регулированием по определенному закону поступления холодной воды на конденсатор вторичного пара илн режимом работы вакуумного насоса.

При изменении давления вторичного пара для получения заданной частоты и амплитуды колебания температуры данного продукта (данной доброкачественности), закон (кривая) колебания температуры кипения кристаллизующейся массы, например утфеля, тушью наносится на бумажную ленту или фотопленку, которая вводится в считывающее устройство известной конструкции. Сигнал от этого устройства попадает в типовой регулятор температуры, воздействующий на воздушный, паровой или атмосферный клапаны аппарата, либо на клапан холодной воды конденсатора или воздушный вентиль вакуум-насоса, которые изменяют абсолютное давление

15 г0 г5

Зо

4 (разрежение) в аппарате так, чтобы обеспечить заданный закон колебания температуры.

Перечисленные воздействия регулятора не взаимосвязаны между собой и в каждом конкретном случае в зависимости от условий, природы и качества кристаллизующегося вещества выбирается только один из перечисл е и и ы x np и ем ов воздействия.

Например, при увариваиии сахарного утфеля доброкачественностью 95 — 100 ед. выполнение заданного закона колебания вторичного пара достигают путем воздействия регулятора на атмосферный клапан, при уваривании утфеля доброкачественностью 85 — 95 ед. — на воздушный клапан, при варке утфеля доброкачественностью 75 — 85 ед. — на клапан холодной воды и конденсатор или вентиль вакуум-насоса, Если вещество в условиях кипения кристаллизуется в аппарате под давлением, то колебания давления вторичного пара осуществляют воздействием регулятора на атмосферный клапан или паровой клапан, регулирующий отвод пара (экстрапара) к другому потребителю.

При кристаллизации веществ из растворов в условиях без кипения (изогидрическая кристаллизация) заданную частоту и амплитуду колебания температуры кристаллизующейся массы создают путем поочередного подключения теплообменной поверхности кристаллизатора к горячему и холодному теплоносителю, поддерживая определенный закон изменения величины теплового потока в кристаллизаторе.

B случае периодического способа кристаллизации чередование подвода горячей и холодной воды производят на всю теплообмеииую поверхность кристаллизатора.

При непрерывном способе кристаллизации подвод горячей и холодной воды производят одновременно, но поочередно в отдельные секции (элемеиты) теплообменной поверхности кристаллизатора (например 1 секция — горячая вода, II секция — холодная, III — горячая, IV — холодная и т. д.).

Закон колебания температуры кристаллизующейся массы наносится на бумагу или пленку. Описанным выше способом регулятор воздействует на клапаны поочередного подключения теплообменной поверхности кристаллизатора к горячему или холодному теплоносителю.

Предмет изобретения

1. Способ кристаллизации растворов, например, сахарного сиропа, патоки, утфеля и тому подобных продуктов, предусматривающих охлаждение и нагрев раствора при кристаллизации, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, охлаждение и нагрев проводят многократно с чередованием этих операций между собой путем изменения вели.

401377

Составитель Г. Субботина Техред T. Миронова Корректор Т. Гревцова

Заказ 268j3 Изд. М 126 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, н чины теплового потока. используемого для проведения процесса кристаллизации, например изменением давления вторичного пара в вакуум-аппарате — кристаллизаторе или изменением подачи теплоносителя: воды, пара и т. д. в конденсатор вторичного пара.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при кристаллизации раствора с доброкачественностью 100 ед. частоту колебаний нагрева и охлаждения устанавливают равной 1 — 5 C в

1 мин, а амплитуду 8 — 10 С.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

s при кристаллизации раствора доброкачест. венностью 80 ед. (утфель второго продукта) нагрев и охлаждение осуществляют три раза в 1 час с амплитудой 20 С.