Получение кристаллической глюкозы из крахмала

     Массовая  доля влаги в сырых кристаллах глюкозы составляет 12-15масс.%, поэтому их сушат при температуре 48-55°С до влажности 8-9%. Во время сушки удаляют всю свободную влагу и оставляют только связанную кристаллизационную влагу. Из сушилки кристаллическая глюкоза поступает на сито для отделения крупки  с отверстиями диаметром 1,0-1,5 мм. Глюкозу, прошедшую через сито транспортируют в бункер и упаковывают в мешки или подают на расфасовочный автомат. 
 
 
 
 
 
 

     Спецификация  оборудования 

       
 
 
 
 

     Таблица условных обозначений трубопроводов

 
 
 
 

     5 Гидролиз крахмала в конверторе 

     Конверторы  изготовляют из нержавеющей стали  или бронзы. Гидролиз проводят при  температуре 140-143° С под избыточным давлением 0,28-0,32 МПа. Конвертор представляет собой емкость со сферическими крышкой и днищем, укомплектованную манометром и предохранительным клапаном. На крышке конвертора расположено три штуцера: для сообщения с атмосферой через ловушку; для ввода в конвертор подкисленной воды и крахмальной суспензии и для размещения предохранительного клапана. В нижней части конвертора расположен барботер, через который вводят пар для перемешивания крахмальной суспензии, разжижения клейстера и быстрого повышения давления при осахаривании.

     В нижнюю часть конвертора подают пар  для предотвращения образования  комков клейстера в слое осахариваемой массы ниже барботера. Готовый сироп выдувают из конвертора в нейтрализатор по трубе, конец которой введен в специальное углубление в днище, что обеспечивает полное удаление сиропа.

     Осахаривание  крахмала в конверторе длится 20-22 мин и включает следующие операции: спуск подкисленной воды и ее нагрев - 2 мин; спуск и разжижение крахмала – 6-8 мин; повышение давления до рабочего - 3 мин; осахаривание - 3 мин; выдувка в нейтрализатор - 6 мин.

     Процесс осахаривания проводят следующим образом. Производят контрольный осмотр конвертора, после чего закрывают выдувной вентиль  и открывают вентиль на трубе, соединяющий конвертор с ловушкой. Отмеренную порцию подкисленной промывной жидкости, к которой добавлено 2/3 общего количества HCl, спускают в конвертор и закрывают вентиль на трубе этого продукта. Промывную жидкость доводят до интенсивного кипения подачей пара через барботер и избыточное давление повышают до 0,02-0,03 МПа. Одновременно открывают вентиль подачи пара в пространство под барботером. При кипении промывной жидкости медленно сливают суспензии крахмала из мерника в конвертор. Подачу пара в процессе разжижения крахмала регулируют так, чтобы избыточное давление в конверторе поддерживалось на уровне 0,02-0,03 МПа. По окончании разжижения крахмала трубу подачи суспензии промывают небольшим количеством воды и расположенный на ней вентиль закрывают.  
 
 

     6 Материальный расчет 

Соляная кислота ^101 102 Крахмальная суспензия 

     

           ¹⁰³

     

           Кристаллическая глюкоза

     

       ¹²⁴

       ¹⁰⁴ Крупка ¹²³ 

       и пыль

  Na₂CO₃ 

       ¹⁰⁵                                      

       Н₂О ¹²¹

       ¹⁰⁶

      диатомит ¹²⁰

       ¹⁰⁷                     Зеленая патока ¹¹⁹ 

                                          Белая патока 

       ¹⁰⁸

      диатомит  ₁₀₉ ¹¹⁰ Осадок  ¹¹⁸

 

           ¹¹¹                        

        

 Осадок _{112 113 115  117}

            

 _114 116

      H₂O Осадок

Схема 2 - Материальные потоки производства гидратной  кристаллической глюкозы 
 
 
 

Е1 –  сборник для крахмальной суспензии  и соляной кислоты; Е2 – сборник  нейтрализованного сиропа и диатомита; Е3 – сборник активированного  угля и нейтрализованного сиропа; К – конвертор; Н – нейтрализатор; ФП – фильтрпресс; РФП – рамный фильтрпресс; В – выпарной аппарат; Ф – фильтр; КР – кристаллизатор; Ц – центрифуга; БС – барабанная сушилка. 

     Исходный  данные на расчет: 

Таблица 1 – Состав перерабатываемого крахмала

 

     Доброкачественность, %

     крахмала  98,70

     нейтрализованного сиропа   89,5

     зеленой патоки до осахаривания   81.0

     зеленой патоки после осахаривания   85,0

     готового сахара (условно для расчета)      100,0

     белой патоки  87,0

     желтого сахара  95,0

     истощенного оттека (гидрола)  71,0 

     Расход  соляной кислоты на гидролиз (в % газа НС1 по безводному крахмалу) - 0,90.

     Количество  сухих веществ белой патоки (в % к сухим веществам непробеленного сырого сахара) - 10,0.

     Количество  сахарной пыли и крупки, возвращаемое в производство из сушилки и рассева (в % по безводному сырому сахару) - 10,0.

     Потери  сухих веществ сиропа (в % к массе  безводного крахмала) – 2,5.

     Расчет  ведем для 100 кг безводного крахмала. 
 
 

Таблица 2 – Количество исходных веществ

 

     На  основании этих данных определяем количество сухих веществ основных продуктов  и полупродуктов.

     Количество  нейтрализованного сиропа с учетом золы, образующейся при нейтрализации  сиропа и оттека составит:

      ,