Сахарный тростник мельница является заводом, который перерабатывает сахарный тростник для производства сырого или белого сахара.
Этот термин также используется для обозначения оборудования, которое измельчает палочки сахарного тростника для извлечения сока.
Есть несколько этапов производства сахара-сырца из тростника:
На этих этапах обработки будет производиться коричневый сахар или сахар-сырец. Измельченный белый сахар, также известный как плантационный белый сахар, может быть произведен путем введения некоторой формы процесса удаления цвета (часто сульфитации) между стадиями осветления сока и стадиями выпаривания сока, упомянутыми выше. Произведенный сахар-сырец часто рафинируется для получения белого сахара. Этот рафинирование сахара может производиться либо на отдельном заводе, либо на вспомогательном заводе, примыкающем к сахарному заводу-сырцу.
Есть два способа получения сока из тростника:
Экстракция сока путем измельчения - это процесс отжима сока из тростника при помощи установленных мельниц с использованием высокого давления между тяжелыми железными роликами. Эти станы могут иметь от 3 до 6 валков; каждый набор мельниц называется станом-тандемом или станом-тандемом. Для повышения эффективности экстракции при помоле на каждой мельнице добавляется пропитывающая вода. Горячая вода льется на тростник непосредственно перед тем, как он поступает на последнюю мельницу в линии измельчения, и возвращается обратно, чтобы попасть на первую мельницу. Сок, отжатый из этого тростника, имеет низкую концентрацию сахара и перекачивается в предыдущую мельницу и выливается на тростник непосредственно перед тем, как он попадет на валки. Сок из этой мельницы таким же образом перекачивается обратно в мельницу. Смешанный сок (т. Е. Сок тростника, смешанный с водой, введенной на последней мельнице) отбирается с первой и второй мельниц и отправляется на дальнейшую переработку. Фрезерные линии обычно состоят из четырех, пяти или шести мельниц в тандеме. Чтобы улучшить производительность измельчения до того, как тростник попадет на первую мельницу, обычно используется оборудование для подготовки ножа и измельчителя.
Диффузия сахарного тростника - это процесс извлечения сахарозы из тростника с использованием впитывания, но без отжима мельницами. Измельченный тростник вводится в диффузор со стороны подачи. На измельченный тростник обливается горячей водой непосредственно перед выходным концом диффузора. Горячая вода просачивается через слой тростника и удаляет сахарозу из тростника. Затем этот разбавленный сок собирается в отсеке под слоем тростника и перекачивается в точку, расположенную немного ближе к входному концу диффузора, и этому разбавленному соку дают возможность просочиться через слой тростника. На этом этапе концентрация сахарозы в тростнике выше, чем концентрация сахарозы в только что упомянутом разбавленном соке, и поэтому сахароза диффундирует из тростника в сок, теперь этот немного более богатый сок перекачивается обратно в диффузор, и процесс повторяется. обычно от 12 до 15 раз (по сравнению с 4-6 раз для процесса фрезерования)
Сок сахарного тростника имеет pH от 4,0 до 4,5, что является довольно кислым. Гидроксид кальция, также известный как известковое молоко или известковая вода, добавляют в тростниковый сок, чтобы довести его pH до 7. Известь помогает предотвратить распад сахарозы на глюкозу и фруктозу. Известковый сок затем нагревают до температуры выше точки кипения. Затем перегретому известковому соку дают возможность вспыхнуть до температуры насыщения: в этом процессе осаждаются примеси, которые задерживаются в кристаллах карбоната кальция. Затем промелькнувший сок переносится в резервуар для осветления, который позволяет взвешенным твердым частицам осесть. Супернатант, известный как прозрачный сок сливают из осветлителя и отправлены в испарители.
Осветленный сок концентрируется в многоцелевом испарителе для получения сиропа, содержащего около 50 процентов сахарозы по весу.
Этот сироп далее концентрируют под вакуумом в вакуумном котле для кипячения до тех пор, пока он не станет перенасыщенным, тонко измельченные кристаллы сахара, взвешенные в спирте, вводятся в вакуумный поддон в виде затравочных кристаллов, вокруг которых осаждается сахароза, и эти кристаллы затем увеличиваются в размере, пока они не будут готовы. быть разряженным (обычно около 1 миллиметра (0,039 дюйма))
Возможны несколько схем кипячения, наиболее часто применяемая схема - трехкипящая. Этот метод варят сахарный щелок в три этапа, которые называются A-, B- и C-.
Сахарная центрифуга периодического действия отделяет кристаллы сахара от маточного раствора. Эти центрифуги имеют производительность до 2200 кг (4900 фунтов) за цикл. Сахар из центрифуг сушат и охлаждают, а затем хранят в бункере или сразу упаковывают в мешки для отправки.
Маточный раствор с первой стадии кристаллизации (A-продукт) снова кристаллизуют в вакуумных чашах и затем пропускают через центрифуги для сахара непрерывного действия. Маточный раствор снова кристаллизуют в вакуумных чашах. Из-за низкой чистоты одной испарительной кристаллизации недостаточно для истощения патоки, поэтому так называемый утфель (по-французски «вареная масса») пропускают через охлаждающие кристаллизаторы до температуры прибл. Достигнута 45 ° C (113 ° F). Затем утфель повторно нагревается, чтобы снизить его вязкость, а затем продувается в центрифугах производства C. Сток из центрифуг C называется мелассой.
Отделенный сахар из центрифуг для продуктов B и C повторно расплавляют, фильтруют и добавляют к сиропу, поступающему из испарителя.
Сахарная центрифуга непрерывного действия для регенерации продуктовНа некоторых заводах по производству тростникового сахара есть так называемые внутренние нефтеперерабатывающие заводы. На внутренних нефтеперерабатывающих заводах сахар-сырец, произведенный на заводе, превращается в рафинированный сахар более высокой чистоты для местного потребления, экспорта или компаний по розливу. Отходы используются для производства тепла на сахарных заводах.
Оставшиеся волокнистые твердые частицы, называемые жомом, сжигаются в качестве топлива в паровых котлах завода. Эти котлы производят пар высокого давления, который проходит через турбину для выработки электроэнергии ( когенерация ). Отработанный пар из турбины проходит через многоэффективную испарительную станцию и используется для нагрева вакуумных поддонов на стадии кристаллизации, а также для других целей нагрева на сахарном заводе.
Жмых делает сахарный завод более чем энергетически самодостаточным; излишки жмыха идут на корм для животных, в производство бумаги или для производства электроэнергии для продажи.
Как и во многих других отраслях промышленности, в последние десятилетия на сахарных заводах активно продвигалась автоматизация производства. Производственный процесс обычно контролируется центральной системой управления технологическим процессом, которая напрямую контролирует большинство машин и компонентов. Только для некоторых специальных машин, таких как центрифуги в сахарном цеху, децентрализованные ПЛК используются по соображениям безопасности.
Сахарные мельницы впервые появились в средневековом исламском мире. Сначала они приводились в движение водяными мельницами, а затем ветряными мельницами IX и X веков на территориях современных Афганистана, Пакистана и Ирана.
На Индийском субконтиненте сахарные заводы получили широкое распространение в XIII и XIV веках, что значительно увеличило производство сахара. Сцепного наносили на сахар помола, с доказательством его использования в Дели в 1540 году, но, возможно, восходит несколько веков назад, и использовался в основном в северной части Индийского субконтинента. Сахарные прокатные станы также впервые появились на Индийском субконтиненте к 17 веку, в которых использовались как ролики, так и червячная передача.