ingineria zaharului 1

7/26/2019 Ingineria Zaharului 1

1/10

Ingineria Zaharului

1.Introducere

Fabrica de Zahar Boda fost construita in anul 1889, la 11 km de Brasov si 3 km de comunaBod, pe malul raului Barsa in inima Transilvaniei.

Ulterior, Fabrica de Zahar a trecut prin doua raboaie mondiale, Unirea de la 1918, douacutremure puternice !19"# si 19$$%, doua reconstructii, nationaliarea , ani secetosi, incendii siinundatii, lipsa de apa pentru fabricatie din caua secarii Barsei si multe alte calamitati,supravietuind de fiecare data tocmai datorita capitalului e&istent in visteria patronatului. 'aimult de atat, a supravietuit colapsului si (afului economic ulterior )evolutiei romane de la 1989,

datorita capitaliarii acesteia de catre proprietarul acesteia , familia Tarta*a, care a fundamentatun intre* mecanism de sustenabilitate sociala si economica in re*iune.

SC FABRICA DE ZAHAR BOD SAeste una dintre cele patru fabrici producatoare de ahardin tara, fiind sin*ura societate de acest tip cu capital inte*ral romanesc si avand arondata ceamai mare arie de cultivare a sfeclei de ahar. +ultura sfeclei de ahar repreinta principalacultura a*ricola din (udetele Brasov, +ovasna si ar*hita, fiind sin*ura activitate a*ricolaeficienta cu reultate si*ure si constante. -e mentionat este ca 8# din cultura a*ricola a(udetelor Brasov si +ovasna este data de sfecla de ahar si cartof astfel incat populatia rurala dinaceste one depinde in mare parte de cele doua culturi. -e mentionat ca Fabrica de Zahar Bod asustinut cultivarea sfeclei de ahar si in (udetele limitrofe, respectiv in /ibiu si 0lba.

este $8# de ferme mari plus 12## ferme mici sunt implicate in procesul a*ricol al culturii desfecla de ahar, acestea furniand materia prima necesara productiei anuale. +onform evidentei04F' Brasov, fermele antementionate sustin un numar de cca 1$.### de an*a(ati care au unloc de munca stabil datorita functionarii societatii. 0ceste date releva importanta fabricii subaspect economic si social in (udetele mentionate.

-atorita procesului de retehnolo*iare, Fabrica de Zahar Bod are cel mai inalt randament deprelucare , clasandu5se printre primele 3# din Uniunea 6uropeana cu privire la clasamentuleficientei procesarii sfeclei de ahar avand un numar permanent al an*a(atilor de apro&imativ32#.


2/10

2.Proceul tehnologic de ob!inerea a "ah#rului din $ecla de "ah#r

r o c e s u l t e h n o l o * i c d e p r e l u c r a r e a s f e c l e i d e a h 7 r e s t e u np r o c e s c o m p l e & d e e & t r a c i e , f o r m a t d i n t r 5 u n a n s a m b l u d eo p e r a i i f i i c e , c h i m i c e i f i i c o 5 c h i m i c e , c a r e a u c a s c o pa s i * u r a r e a c o n d i i i l o r t e h n i c e o p t i me p e n t r u e & t r a * e r e a ic r i s t a l i a r e a c u u n r a n d a m e n t c : t m a i r i d i c a t i c u c h e l t u i e l im i n i m e a a h 7 r u l u i c o n i n u t ; n s f e c l a d e a h 7 r .

Rece%!ia $eclei de "ah#r

)ecepia cantitativ7 i calitativ7 a sfeclei de ah7r de la cultivatori se face ;n baaprevederilor contractului de furniare coninutul de aharo7?

>*radul de v7t7mare a sfeclei?

>*radul de decoletare?

+oninutul de impurit7i ve*etale, minerale, etc.+oninutul ma&imal admis de impurit7ieste de 3 din care 1 impurit7i ve*etale i 2 impurit7i minerale.

Preg#tirea $eclei %entru indutriali"are

re*7tirea sfeclei pentru industrialiare repreint7 prima fa7 a procesului tehnolo*ic deprelucrare a sfeclei de ah7r i este important7 pentru c7 asi*ur7 eliminarea impurit7ilorminerale i or*anice din masa sfeclei, care pot produce fenomene microbiolo*ice cu efectne*ativ asupra procesului tehnolo*ic. rincipalele operaii tehnolo*ice ale acestei fae sunturm7toarele=

>desc7rcarea sfeclei din mi(loacele de transport?

>depoitarea de scurt7 durat7 a sfeclei de ah7r ;n silourile de iale fabricii?

>transportarea sfeclei din silourile de i la peretele e&terior al haleide fabricaie?

>;ndep7rtarea impurit7ilor minerale i or*anice?


3/10

sp7larea sfeclei?

>deinfectarea sfeclei sp7late?

>t7ierea sfeclei i obinerea t7ieilor de sfecl7.

-esc7rcarea sfeclei poate fi realiat7 prin dou7 procedee i anume=

5desc7rcarea mecanic7 realiat7 de bascularea mi(loacelor dedesc7rcat. 0ceast7 operaiese mai numete @desc7rcare uscat7A?

5desc7rcarea hidraulic7, realiat7 cu a(utorul unui curent de ap7 de o anumit7 presiune.0ceast7 operaie de numete @desc7rcare umed7A-esc7rcarea umed7 se realiea7 direct ;ncanalul hidraulic destinat transferului sfeclei p:n7 la peretele halei de fabricaie.0pa utiliat7pentru transportul hidraulic al sfeclei are un circuit ;nchis i este sistematic purificat7 prinsepararea prin decantare a impurit7ilor *rosiere. n decantoare, apa trebuie permanentalcaliniat7 i clorinat7 sau tratat7 cu substane biocide. +antitatea de ap7 utiliat7 la transportulhidraulic al sfeclei este de CD# 5 $## k*E1## k* sfecl7. itea de circulaie a apei este de #,C 5#,$mEs. e acest traseu sunt montate utila(ele care permit ;ndep7rtarea impurit7ilor minerale ive*etale, precum i un doator care asi*ur7 constana debitului ce alimentea7 sistemul deridicare a sfeclei la mainile de sp7lat.

S%#larea $eclei

rin sp7lare se asi*ur7 ;ndep7rtarea impurit7ilor aderente pe suprafaasfeclei !p7m:nt,nisip, ar*il7% i impurit7ile care nu au fost eliminate ;n faele anterioare !pietre de dimensiunimici, paie, frune etc. %. +antitatea de ap7 utiliat7 la sp7lare este "# 5 D# k*E1## k* sfecl7.


4/10

-urata sp7l7rii este de " 5 C minute./fecla sp7lat7 este cl7tit7 ;n scopul deinfect7rii epidermeir7d7cinii, cu=

5ap7 clorinat7 care conine circa 2# m* clor la un litru de ap7?

5sau cu biocid cu activitate la rece ;n doa de 2 5 C ppm.5pierderile de ah7r la operaia de sp7lare sunt ne;nsemnate ;n caul utili7rii sfeclei

s7n7toase i proaspete. Gar ;n caul utili7ri isfeclei parial muce*7ite, ;n*heate, leate constituie#,1 5 #,2 .D.".

ierea $eclei 'i ob!inerea t#i!eilor de $ecl#.

entru ca e&tra*erea ah7rului din sfecla de ah7r s7 se fac7 mai rapid i mai complet,sfecla se taie ;n t7iei cu maini speciale dotate cu cuite adecvate. T7ieii trebuie s7 aib7urm7toarele dimensiuni=

5 lun*imea 1 cm?

5 l7imea 3 5 D mm?

5 *rosimea #,D 5 1,D mm.

T7ierea se consider7 calitativ7 dac7 1## *r de t7iei aran(ai cap la cap au lun*imea de 2"5 2C m i rebutul nu dep7ete #,D din masa t7ieilor.D.D.

C(nt#rirea t#i!eilor de $ecl# de "ah#r

naintea introducerii ;n instalaia de e&tracie t7ieii de sfecl7 sunt c:nt7rii cu a(utorulunui c:ntar automat montat sub banda care transport7 t7ieii de la maina de t7iat. +:ntarulautomat trebuie verificat foarte des,pentru a se evita ;nre*istr7rile eronate ;n *estiunea fabricii.

E)trac!ia "ah#rului

6&tracia ah7rului din t7ieii de sfecl7 se realiea7 prin difuie ;ncontracurent, mediude e&tracie fiind apa fierbinte.


5/10

-ifuia este un fenomen fiic prin care moleculele substanelor diolvate trec libere ;nacea parte a soluiei ;n care concentraia lor este mai sc7ut7,p:n7 ce ;n ;ntrea*a soluierepartiarea lor devine uniform7.n sfecla de ah7r, aharoa se afl7 ;n stare diolvat7 ;n suculcelular din vacuolele aflate ;n mi(locul celulelor esutului r7d7cinii. Trecerea moleculelorde ah7rprin membrana celulelor ;n mediul ;ncon(ur7tor este ;mpiedicat7 demasa protoplasmatic7

m7r*init7 de o pelicul7 semipermiabil7 ce ;ncon(oar7 vacuola. Ha o temperatur7 mai mare de$#+, pelicula este distrus7, protoplasma este coa*ulat7 i distrus7, sucul celular ia loculprotoplasmei i a(un*:nd ;n contact cu membrana permiabil7 a celulei, trece ;n mediul;ncon(ur7tor printr 5 un proces clasic de difuie. -enaturarea protoplasmeicelulei la temperatur7ridicat7 se numete plasmoli7 i (oac7 un rolimportant ;n procesul de e&tracie a ah7rului dinsfecl7.-ifuia este operaia care asi*ur7 condiiile optime de desf7urare acelorlalte operaii dinprocesul tehnolo*ic de prelucrare a sfeclei, deoarece=

5de cantitatea de ah7r e&tras7 prin difuie din t7ieii de sfecl7 depinde randamentul deah7r al fabricii?

5de puritatea emei de difuie obinute depinde modul dedesf7urare a procesuluitehnolo*ic ;n faele ulterioare.

4peraia de difuie are loc ;n baterii de difuie construite din 8 5 1C difuoare deconstrucie special7, care asi*ur7 o funcionare continu7 ;ncontra curent. -ifuia are loc cu ap7fierbinte !tI $# 5 8#+% timp de C# 5 9# minute p:n7 c:nd ;n t7iei mai r7m:ne #,2 5 #,2D deah7r.n procesul de difuie substanele solubile din sfecl7 se diolv7 ;n ap7.+oncentraia desubstane uscate ;n eama de difuie este de 1D 5 18 dincare aharoa constituie 13 5 1D i 2 53 sunt substanele neaharate.n urma prelucr7rii unei tone de sfecl7 reult7 11## 5 12## k* de

eam7de difuie i 8## 5 9##k* de borhot. Zeama de difuie se scur*e prin siteme metalice cudiametrul orificiilor 1,D 5 3 mm, iar borhotul se presea7 i se ;nl7tur7 din procesultehnolo*ic.0paratele de difuie se alimentea7 cu ap7 fierbinte obinut7 ;n urma condens7riivaporilor de ap7 din ultimul corp de fierbere a emei subiri i din aparatele cu funcionare subvid, ;n care are loc concentrarea emei *roase, ceea ce permite economisirea apei i a surselor deener*ie.

Puri$icarea "e*ei de di$u"ie

Zeama de difuie este o soluie apoas7 i impur7 de ah7r, opalescent7,care spumea7

uor, are *ust specific de produs ve*etal fiert, de culoare brun7. -in sfecl7 ;n eama de difuietrec urm7toarele substane !;n faa de cantitatea lor iniial7 din sfecl7%=

Zaharoa 5 98

/ubstane neaharate anor*anice 5 C1

/ubstane neaharate or*anice 5 $#


6/10

otasiu 5 $"

0cid fosforic 5 $9

/ubstane aotate neproteice 5 99, etc.

/ubstanele neaharate care nu se ;nl7tur7 la purificare se numesc ostile!d7un7toare%,r7m:n:nd ;n eam7 acestea influenea7 ne*ativ procesul de cristaliare i reduc randamentulah7rului. -in *rupa substanelor ostile fac parte s7rurile metalelor alcaline, substanele aotateneproteice, produsele descompunerii substanelor pectice i ale ah7rului invertit.

-eoarece ;n eama de difuie sunt diolvai aciii or*anici din sfecl7 ea posed7 o reacieslab7 acid7 cu pID,D 5 C,D.Zeama de difuie repreint7 un amestec comple& de substane cudiversepropriet7i chimice i fiice i de aceea ;nl7turarea acestora este destul dedificil7. /5aupropus circa C## de substane pentru ;nl7turarea neah7rului din soluie.ns7 cea mai r7sp:ndit7metod7 de epurare a emei este tratarea cu laptede var, urmat7 de precipitarea e&cesului de var

prin saturare cu dio&id decarbon.Utiliarea acestei metode se e&plic7 prin cost sc7ut ieficacitate deosebit7, deoarece permite ;ndep7rtarea unei cantit7i de neah7r prin operaii relativsimple.

-efecarea !prelucrarea cu lapte de var sau ap7 de var% se realiea7 ;ndou7 etape=predefecarea i defecarea propriu 5 is7 sau de ba7.

n procesul de predefecare eama de difuie se ;nc7lete p:n7 latemperatura 8D 5 9#+ ise tratea7 cu soluie slab7 de lapte de var !#,2 5#,3 +a4 fa7 de masa sfeclei prelucrate% timpde 3 5 D minute. -up7 tratarea cu lapte de var reacia soluiei devine alcalin7 !pI11%.

/chimbarea mediului soluiei din slab acid ;n alcalin este necesar7 pentru a evita pericolul deinversie a aharoei !;n mediu acid i la temperaturi ;nalte aharoa are proprietatea de a inverti;n *luco7 i fructo7%.-efecarea de ba7 const7 ;n tratarea emei cu o soluie mai concentrat7 delapte de var !1,$D 5 2,2D +a4% i durea7 8 5 1# minute.Ha defecare ;n eam7 au loc diverseprocese chimice i fiico 5 chimicefoarte importante pentru producere= coa*ularea proteinelor,neutraliareaaciilor or*anici, formarea s7rurilor solubile i insolubile, descompunereasubstanelor pectice . a.

Zeama defecat7 se supune ulterior operaiei de carbonatare.+arbonatarea se realiea7 cu*a de carbonatare, care conine circa 3# de dio&id de carbon.rin carbonatare, se transform7

;n carbonat de calciu, cea mai mare cantitate a calciului coninut ;n eam7 sub form7 de lapte devar i calciul care se afl7 slab le*at cu aharoa ;n aharai mono5 i bi5 calcici pun:ndu 5se ;nlibertate aharoa. +arbonatul de calciu format constituie o mas7 adsorbant7 important7 pentruma(oritatea impurit7ilor din eam7 ifavoriea7 filtrarea acesteia.rincipalele reacii chimice ceau loc la defecare i carbonatare sunt urm7toarele=

5neutraliarea aciilor liberi=


7/10

2)+44 J +a !4%2K!)+44%2+aLJ 24

5formarea aharailor mono 5 i bicalcici=

+1222411 J +a4KM +a4 + 1222411

Zaharoa aharat monocalcic

+1222411 J 2+a4KM 2 +a4 + 1222411N

Zaharoa aharat

5eliberarea aharoei din aharai prin carbonatare=

+42J24K2+43

M +a4 + 1222411N J2+43K+a+43LJ24J +1222411

Haptele de var, care conine ca substan7 activ7 o&id de calciu !+a4% i *aul decarbonatare, care conine dio&id de carbon !+42%, se obine industrial ;n fabricile de ah7r, prinarderea calcarului sau a pietrei de var.+alcarul se arde ;n cuptoare speciale la temperaturi maimari de 8D#o+,obin;ndu 5 se var ars !+a4%. 0poi are loc stin*erea varului ars cu condensat cald,cu temperatur7 de $# 5 8#o+, iar laptele de var M+a !4%2N este diluat cu a(utorul apei dulci de ladedulcirea n7molului, pe filtrele cu vid. Buc7ile mici de var se Ostin*A mai repede dec:t celemari, i de aceea, este necesar s7 se m7runeasc7 varul ;n prealabil ;n concasor.rincipalelereacii chimice ce au loc la obinerea laptelui de var sunt urm7toarele=

+a+43 K +a4J+42 +a4J 24 K +a !4%2

+alcar var ars var ars var stins

-up7 operaia de carbonatare urmea7 filtrarea impurit7ilor ;n*lobate decarbonatul decalciu i ;nl7turarea sedimentului obinut !n7molul% din procesul tehnolo*ic.Urm7toarea operaiesulfitarea se realiea7 prin tratarea emei cu anhidrid7 de sulf !/42%. 0ceast7 substan7 are efectantio&idant !decolorea7 substanele colorate din soluie i astfel o ;n7lbete% i efectantiseptic!deinfectea7 soluia%.Zeama de difuiune are, ;n *eneral, urm7toarea ;nc7rc7tur7microbiolo*ic7=

5 #,D 5 1,D milioane de celule de bacterii meofile la 1 ml?5 #,2 5 #,D milioane de celule de bacterii termofile la 1 ml.

Ha 1##k* de sfecl7 prelucrat7 se folosete circa 1D k* de /42.+u toate c7, anhidrida desulf este un reduc7tor puternic, efectul de ;n7lbire la prima sulfitare atin*e doar nivelul de3#.entru a ;nl7tura mai ri*uros neah7rul din eama de difuie operaiile dedefecare,carbonatare i sulfitare se repet7, dup7 necesitate, de dou7 sautrei ori.


8/10

Concentrarea+ $ierberea+ critali"area+ centri$ugarea 'i condi!ionarea "aharo"ei.

+oncentrarea din considerente economice i de calitate a ah7rului serealiea7 ;n dou7etape=

5concentrarea emei subiri i obinerea emei *roase?5fierberea emei *roase p:n7 la suprasaturaie.

Zeama subire purificat7 obinut7 dup7 operaia de sulfitare se concentrea7 ;n instalaiicare funcionea7 pe principiul efectului multiplu.+ea mai ridicat7 temperatur7 la care se supuneah7rul ;n procesul tehnolo*ic de prelucrare a sfeclei este ;n primul corp al instalaiei de D bar, cuvitea de filtrare de 2,D lEm2pe minut.Fierberea emei *roase se realiea7 ;n aparate de fierberesub vid defuncionare discontinu7 p:n7 la concentraie de substane uscate 92 5 9D,c:nd seobine o soluie suprasaturat7 i ;ncepe procesul de cristaliare a aharoei.Fierberea emei*roase se obine la vidul constant de C## mm * i la temperatura $Do+. -up7 3# minute de

fierbere ;n aparat se introduc 3# 5 "#* pudr7 de ah7r, ca centre de cristaliare pentru a m7rivitea de cristaliarea aharoei i pentru a obine cristale omo*ene dup7 dimensiuni.+ristaleleobinute sunt separate de apa pe care o conin !D 5 8% prin centrifu*are. 0poi are loc sp7lareaah7rului centrifu*at cu ap7 cald7, decirca $#o+ i tratarea cu abur suprasaturat cu temperatura1C#o+ pentru reducerea coninutului de s7ruri minerale i a coloraiei ah7rului. -up7 sp7lareah7rul este iar7i centrifu*at p:n7 la umiditatea cristalelor #,8 5 #,D./iropul separat lacentrifu*are, ;n care se conin 8 5 1# din masa cristalelor se re;ntoarce ;n procesul tehnolo*ic.

4peraiile de fierbere, cristaliare i centrifu*are se repet7 de mai multe ori p:n7 c:ndrecuperarea ah7rului din siropurile separate prin centrifu*are devine nerentabil7. /iropul r7masse numete melas7 i conine circa D# ah7r necristaliabil.Zah7rul evacuat din centrifu*7 cutemperatura $#o+ este ;ndreptat la transportorul vibrator, unde se separ7 a*lomer7rile !bul*7rii%de ah7r i apoi se usuc7 cu aer cald p:n7 la umiditate standard.

Zah7rul uscat este depoitat ;n vrac ;n silouri, turn de construcie special7, sau ambalat;n saci din material te&til, polimeric sau de h:rtie.Flu&ul tehnolo*ic simplificat al procesuluitehnolo*ic de obinere aah7rului tos este preentat ;n fi*ura 1.


9/10

A*balarea i de%o"itarea "aharului

DEPOZI&AREA ZAH,R--I I/ 0RAC

-epoitarea aharului in vrac se face in silouri, de re*ula, sub forma de turn, cucapacitate mare de insiloare !2#### t%. 0semenea turnuri au diametrul interior de 3D m,inaltimea de 2$ m si *rosimea peretelui de 2C cm.

DEPOZITAREA ZAHRULUI AMBALAT IN SACI


10/10

Zaharul care se ambaleaz, in saci de iuta de 100 kg, sau saci de hartie de 50

si 25 kg, se depoziteaza in magazii construite din materiale rezistente la foc si bine

izolate termic si impotriva umezelii.

DEPOZITAREA ZAHRULUI AMBALAT IN PUNGI DE 1 KG

ingineria zaharului 1

Documents