operatia de purificare

7/30/2019 Operatia de Purificare

1/33

TEMA PROIECTULUI

OPERATIA DE PURIFICARE, APARATUL PENTRUDEFECARE PENTRU O CAPACITATE DE 3000 t/24h.

1


2/33

CUPRINS

1. Partea scrisa :1.1. Descrierea procesului tehnologic1.2. Localizarea operatiei in procesul tehnologic1.3. Descrierea operatiei respective1.4. Norme de igiena1.5. Norme de protectie a muncii

2. Calcul :2.1. Bilantul de materiale2.2. Calculul si dimensionarea utilajului

3. Partea grafica :3.1. Schema tehnologica generala3.2. Desenul utilajului respectiv operatiei3.3. Reprezentarea bilantului de materiale atat sub forma

de tabel-schema si reprezentarea grafica a bilantului

2


3/33

INTRODUCERE

Zahrul i produsele zaharoase formeaz o grupa larg

de alimente ce se caracterizeaza prin coninut mare de

zahr solubil (zaharoz, glucoz), aspect atrgtor, gust

dulce cu nuane diferite i arom plcut.

Asupra acestei grupe de mrfuri se rsfrnge din plin

nivelul ridicat atins de tehnologia din industria alimentar,

care dispune, n zilele noastre, de posibiliti largi de

purificare i rafinare. Se pot obine produse bineindividualizate, cu proprieti psihosenzoriale bine definite,

prin aplicarea unor procedee de prelucrare diferite asupra

unui grup restrns de materii prime de baza (zahr i

glucoz) cu compoziie apropiat.

Ca urmare se pot fabrica produse zaharoase cu o

compoziie chimic unilaterala produse de caramelaj,

fondanterie, drajeuri, dar i dulciuri complexe, implicit mai

complete din punct de vedere nutritiv, prin adaugarea unor

ingrediente ce conin pe lng glucide, cantiti apreciabile

de lipide, protide, substane minerale ciocolat, bomboane

umplute, caramele, produse orientale.Valoarea energetica a produselor zaharoase formate

aproape n exclusivitate din glucide este de cca. 350 400

3


4/33

kcal./100g , iar a acelora ce conin i grsimi poate atinge

600 kcal./100 g.

Valoarea psiho-senzorial const tocmai n gustul

specific, dulce, de intensitai i nuane variabile, n aroma,

coloraia, consistena i caracteristicile estetice specifice

produselor zaharoase, constituind principalul element de

atracie al consumatorilor.

Consumul produselor zaharoase prezint avantajul c se

diger i asimileaz uor, ridic glicemia sngelui, fiindindicat persoanelor ce depun eforturi fizice nsemnate.

Consumul lor n cantiti mari poate determina

dezechilibrarea dietei, facilitarea supraalimentaiei i

instalarea obezitaii.

4


5/33

1. PARTEA SCRISA1.1. Descrierea procesului tehnologic

Materii prime

Materiile prime pentru fabricarea zahrului suntreprezentate de sfecla de zahr i trestia de zahr. Fabricilede zahr din Europa nu lucreaz cu trestie de zahr ci cuzahrul brun din trestie important din rile productoare dezahr din trestie cum ar fi Cuba, Brazilia etc.

Sfecla de zahr -Beta vulgaris saccharifera- este oplant ierbaceae aparinnd familiei Chenopodiaceae. Se

utilizeaz sfecla din primul an de vegetaie cnd seformeaz rdcina i frunzele. (n al doilea an de vegetaieare loc fecundarea i formarea seminei, planta devenindsemincer adic productoare de smn).

Rdcina sfeclei de zahr este format din:- cap sau epicotil poriune care poart i frunzele;- gt sau cotlet, respectiv hipocotil;- corpul rdcinii sau rizocorp;

- codi terminal cu rdcinile derivate din aceasta.Pe corpul sfeclei se afl dou nuri (pe o fa i alta) dincare ies rdcini laterale care se ntind pn la vrful codiei.

Compozitia chimica.Sfecla de zahr, matur,sntoas, cu o mas de 300...1000 g i chiar mai mult,conine ap, zaharoz, substane pectice (protopectin),celuloz i hemiceluloz, subatane proteice, substaneneproteice cu azot i fr azot i cenu (substaneminerale). Dac raportrile se fac la 100 kg sfeclrepartizarea componentelor chimice este urmtoarea :

5


6/33

Factorii care influienteaza calitatea sfecleiAceti factori sunt reprezentai de:a) Factorii genetici care determin forma i

dimensiunea corpului rdcinii, gradul de ramificare a

rdcinii, masa corpului rdcinii. n categoria factorilorgenetici intr calitatea seminei, caracteristicile soiului sauhibridului de sfecl cultivat.

b) Factorii pedoclimatici care sunt determinai decaracteristicile soiului i particularitile climei din aria decultivare. Aceti factori determin producia de sfecl istarea ei de sntate.

c) Factorii fitotehnici, respectiv tehnologia de cultivare

i ntreinere a culturii. Aceti factori determin,deasemenea, producia de sfecl i starea de sntate aacesteia.

d) Factorii care se refer la modul de recoltare cedetermin:

- gradul de rnire mecanic a sfeclei;- coninutul de impuriti de pe sfecl care la rndul su

este dependent de starea vremii de recoltare i modul de

recoltare.e) Condiiile de depozitare ce influeneaz:- starea de vestejire a sfeclei;- gradul de alterare, sub aciunea microorganismelor sau

a altor factori cum ar fi ngheul/desgheul;- gradul de degradare ca o consecin a unei depozitri

ndelungate.Durata de depozitare a sfeclei va fi influenat de modul

cum a fost recoltat sfecla i cantitatea de impuriti dinsfecl.

Din punct de vedere tehnologic intereseaz nprincipal urmtoarele caracteristici:

Coninutul de zahr exprimat n procente dingreutatea sfeclei, coninut dependent de:

6


7/33

- perioada n care se face recoltarea;- regimul de fertilizare aplicat soiului;- agrotehnica aplicat la semnarea, ntreinerea,

recoltarea, condiiile de manipulare i depozitare de la

recoltare pn la prelucrare.Puritatea sucului intracelularexprimat n procente de

zahr raportat la substana uscat a sucului. Coeficientul depuritate al sucului este influenat de aceiai factori caredetermin coninutul de zahr, determinant fiind ns soiulde sfecl. Coeficientul de puritate este de:

- 86 - 88% pentru sfecla de bun calitate;- 83 85% pewntru sfecla de calitate mijlocie;

- 81 83% pentru sfecla de calitate mediocr.Coninutul de marc (pulp al sfeclei).Rezistena la tiere a sfeclei.Elasticitatea tieeilor de sfecl.Compoziia cantitativ i calitativ a nezahrului din

sucul de sfecl, ce va fi influenat de:- soiul de sfecl;- condiiile pedoclimatice n care crete sfecla;- modul de fertilizare a solului;- perioada de recoltare.Recoltarea sfeclei se face cnd aceasta a ajuns la

maturitatea industrial stabilit pe baza analizelor delaborator.

Maturitatea industrial a sfeclei, reprezint acea etap asfeclei n care sunt evidente nsuirile biologice, chimice ifizice i cnd se obine un randament maxim de zahr.

Recoltarea este n funcie de zona de cultivare a sfeclei,respectiv zone calde (recoltare n septembrie) i zone maireci (recoltare n octombrie).

Recoltarea implic:-extracia sfeclei din pmnt, care se execut mecanizat

cu ajutorul dislocatoarelor;

7


8/33

- decolectarea, respectiv ndeprtarea capului cu frunze,operaia putndu-se executa manual, sau mecanic;

- sortarea n funcie de masa i starea sfeclei, n carecaz se obine:

sfecla categoria I, cu M > 300 g, nernit isntoas;

sfecl categoria II, cu M < 300 g rnit;sfecl categoria III, cu M


9/33

var, iar dup terminarea aezrii, silozurile se acoper curogojini, panouri de stufit, folii de polietilen sau pmnt.Pentru aerisirea silozurilor de sfecl se practic ventilaia,natural sau artificial, n vederea diminurii pierderilor de

zahr.n timpul depozitrii sfeclei, au loc urmatoarele pierderi:- pierderi de mas prin transpiraie;- pierderi de zahr prin respiraie, conform reaciilor:

C12H22O11

invertaz

+ H2OC6H12O6 + C6H12O6

Zaharoz Glucoz Fructoz

+ 6O2C6H12O6 6H2O + 6CO2 + 674 kcal

La respiraie, se pierde 0,01...0,04% zahr/zi. Factoriicare influeneaz respiraia sunt: temperatura, umiditateasfeclei, durata staionrii sfeclei n cmp i silozuri;

- pierderi de zahr prin fermentaie. Fermentaia are locla aerare insuficient sau total a sfeclei depozitate:

C6H12O6 2C5H5OH + 2CO2 + 22 kcal

Alte modificri, care au loc la depozitarea sfeclei, sunturmtoarele:

- ncolirea sfeclei. care are loc atunci cnd s-a nsilozatsfecl neajuns la maturitate, sau cnd decoletarea s-a fcutnecorespunztor. ncolirea este influenat de: temperaturmai ridicat; umiditate relativ mai mare; prezenaimpuritilor;

- degradarea proteinelor care are loc sub influenaenzimelor proteolitice proprii sfeclei i a celor secretate demicroorganisme. Proteoliza conduce la cretereaconinutului de aminoacizi liberi, care trec n zeama de

difuzie, mrind n acest fel cantitatea de azot vtmtor.Proteoliza este mai intens n sfecla care a suferit

nghe/desghe;- degraderea microbian a sfeclei produs de bacteria i

mucegaiuri mai ales, n cazul sfeclei rnit, bolnav,ngheat/desgheat. Bacteriile periculoase sunt: Bacteruim

9


10/33

betae, vscosum, betaflavum. Mucegaiurile mai des ntlnitesunt: Botrytis cinerea i Foma betae.

Splarea sfeclei de zahr, este necesar, pentru:- ndeprtarea pmntului aderent pe suprafaa sfeclei,

care ar produce uzura mainii de splat;- ndeprtarea pietrelor, nisipului, paielor, care nu au fost

ndeprtate pe traseul canalului transportor;- ndeprtarea microorganismelor de la suprafaa sfeclei,

odat cu impuritile.Cantitatea de ap pentru splare este de ~40 kg/100 kg

sfecl. Maina de splat sfecl poate fi amplasat:- n hala de fabricaie n vecintatea punctului terminal al

canalului transportor;- ntr-o ncpere alturat, separate printr-un perete desticl, de hal de fabricaie;

- ntr-o cldire separat, amplasat la o anumit distande hal de fabricaie i unit de aceasta printr-o pasarel, pecare este montat i un transportor de sfecl.

Mainile pentru splat sfecl pot fi:- main de splat cu 3 compartimente;

- main de splat cu cuv dubl. Tierea sfeclei de zahr

Scopul tierii este acela de a mri suprafaa de contact

a apei cu tieiei de sfecl, ceea ce conduce la:

- mrirea cantitii de zahr ce se extrage din tieei;

- micorarea timpului de extracie.

Cea mai frecvent form de tiere, este n V, deoareceprezint:

- rezisten mare de tasare;

- rezisten mic la circulaia zemii;

10


11/33

- suprafa mare de contact cu apa de difuzie.

Indicatorii de calitate a tieeilor sunt urmtorii:

Cifra SILIN, care reprezint, lungimea n metri a 100 g

tieei din care s-au ndeprtat cei cu lungime < 0,5 cm. Se

consider c, lungimea total cea mai indicat, este de

22...25 m, pentru instalaia clasic de difuzie, i 9...15 m,

pentru instalaia de difuzie cu funcionare continu.

Cifra SUEDEZ, care reprezint, raportul ntre masatieeilor cu lungime > 5 cm i masa tieeilor mai scuri de 1

cm. Valoarea normal a cifrei suedeze este de ~ 20 (12

30).

Procentul de sfrmturi, care reprezint poriunile de

tieei ce se ndeprteaz din 100 g de tieei, la

determinarea cifrei SILIN. Procentul de sfrmturi nu

trebuie s fie mai mare de 2%.

Mainile de tiat sfecl pot fi :

-mainii cu disc ;

-maini centrifugale.

Extracia zahrului din tieii de sfecl, are loc prinprocesul de difuzie, cu ap. La baz, stau legile generale aleosmozei, i anume: cnd dou faze diferite A i B, darsolubile una n alta, sunt desprite printr-un pereteimpermeabil se observ c dizolvantul (n cazul nostru apa),va strbate prin perete (membran), mprtiindu-se n

11


12/33

soluia concentrat, iar moleculele soluiei concentrate, sevor deplasa prin peretele permeabil mprtiindu-se ndizolvant (apa de difuzie). Deplasarea moleculelor are loc,pn cnd, de ambele pri ale peretelui despritor se

stabilete o concentraie constant, difuzia ncetnd n acestcaz.

Pentru a se realiza procesul de difuzie (extraciazahrului), respectiv, a sucului celular din tieei, estenecesar, s se realizeze plasmoliza celulei, care sfavorizeze difuzia.

Plasmoliza, se realizeaz prin nclzirea tieeilor aflain apa de difuzie, i const, n denaturarea protoplasmei iretragerea ei spre central celulei, concomitant cu distrugereamembrane ectoplasmatice, n timp ce sucul celular este

mpins spre periferia celulei.

Purificarea zemii de difuzie

Dup separarea zemii de difuzie de borhot, zeama dedifuzie reprezint o soluie slab acid (pH = 5,8...6,5), cu opuritate de 82...88%, i avnd un Brix de 13...15%. Culoareazemii este brun-nchis spre negru, spumeaz i are nsuspensie pulp fin de sfecl i impuriti minerale.

Pentru a obine zahr prin fierbere cristalizare zeamatrebuie purificat.

Zeama de difuzie se supune in continuare procesului depurificare care const din urmtoarele operaii:

Predefecarea are drept scop nlturarea coloizilor dinzeama de difuzie prin adugarea a 0,15 0,35% CaO subform de lapte de var, astfel ca pH-ul zemii devine 10,8 11,2 la 20oC.

12


13/33

La predefecare nu se nltur pectinele prin coagularecare au sarcin pozitiv. O parte ns din pectine isaponine se nltur prin adsorbie pe CaO coloidal dinsoluie sau pe cristalele de CaCO3 introduse la predefecare

prin reluarea unei pri din precipitatul concentrat de lasaturaia I.

Cantitatea de precipitat coloidal format la predefecarereprezint 0,5 1% din cantitatea de zeam.

Defecarea este operaia care are drept scop:- precipitarea compuilor din zeama de difuzie care

reacioneaz cu ionii de Ca2+ i OH.

- crearea de condiii, astfel nct, la carbonatare, s seformeze o mas adsorbant de cristale i o mas deprecipitat, care ajut la filtrarea zemii carbonatate;

- sterilizarea zemii prin aciunea Ca(OH)2 asupramicroorganismelor.

La defecare au loc urmtoarele reacii mai importante:- nezahrurile anorganice, sunt precipitate de sulfai

(sulfat de calciu);

- acizii organici liberi, sunt precipitai sub form de sruride calciu;- srurile acizilor organici cu potasiu i sodiu sunt

descompuse cu formare de baze (KOH, NaOH);- Ca(OH)2 provoac descompunerea aminelor

(asparagina, glutamina), a substanelor pectice i proteice.

Evaporarea zemii subtiri

Zeama purificat, este o zeam subire, deoarece,conine 11...15% substan uscat. Aceast zeam, trebuieconcentrat pn la 60...65% substan uscat, n care cazse obine, aa numita zeam groas.

Concentrarea se face de regul ntr-o staie deevaporare.

13


14/33

Fierberea si cristalizarea

Fierberea este operaia prin care zeama groas obinut

la evaporare (concentrare) cu 60...65oBrix, se concentreazpn la 90...93 oBrix, n care caz se obine o mas groas,care reprezint, o suspensie de cristale de zahr ntr-unsirop mam. Siropul mam conine n soluie tot nezahrulaflat n zeama groas, precum i o parte din zahrul pe careimpuritile l menin necristalizabil. Siropul mam sausiropul de scurgere, este un sirop intercristalin cu puritateinferioar masei groase.

Cristalizarea zaharozei (zahrului), are loc concomitentcu fierberea atunci cnd zeama atinge o anumitsuprasaturaie. Coeficientul real de suprasaturaie este de 1,05...1,10. Rezult c, fierberea trebuie s se fac ninteriorul aa numitei zone metastabile, respectiv ntre =1,0 i 1,2, cnd se amorseaz cristalizarea prin introducereade centri de cristalizare i ntre = 1,2 i 1,3, cnd seformeaz germeni de cristalizare spontan. Suprasaturaia se

stabilete prin ngroarea zemii pn la proba de fir.La cristalizarea prin amorsare cu germeni decristalizare, numrul de germeni de cristalizare introdui estede 106...108 / 100 l mas groas. Dup nsmnare, are loccreterea cristalelor de zahr, avnd ca pornire germeniide cristalizare introdui, germeni pe care se depunezaharoza din soluia suprasaturat, sub influena unuigradient de concentraie n c2 > c1 (c2 concentraiazaharozei n soluia suprasaturat, iar c1 concentraiazaharozei n soluia aflat la suprafaa germenului).

Viteza de cristalizare este influenat de urmtorii factori:gradul de suprasaturaie al soluiei de zahr (masei

groase), care trebuie meninut la o anumit valoare, pentru anu se forma n mod spontan noi centri de cristalizare, ceea

14


15/33

ce ar conduce la o cristalizare neuniform, deci la formareade cristale cu diferite dimensiuni;

temperatura, care influeneaz indirect viteza decristalizare, prin faptul c micoreaz vscozitatea maseigroase, deci favorizeaz micarea moleculelor de zaharoz;

puritatea masei groase: cu ct puritatea este mai marecu att viteza de cretere a cristalelor de zahr este maimare, existnd o corelaie ntre puritate, coeficientul desaturaie i viteza de cretere a cristalelor de zahr .

Influen pozitiv, asupra vitezei de cristalizare, o au i:- agitarea, care uureaz deplasarea moleculelor de

zaharoz spre cristal;

- mrimea, i deci suprafaa germenilor de cristalizare;- timpul: cantitatea de zaharoz depus pe cristale

variaz cu ptratul timpului.Influen negativ, asupra vitezei de cristalizare, o are:- alcalinitatea prea mare a masei groase (reacia trebuie

s fie neutr).

RAFINAREA ZAHRULUI

Rafinarea zahrului, reprezint operaiile prin care sendeprteaz impuritile reinute la suprafaa cristalelor dezahr, prin adsorbiune sau includere (incluziuni solide saulichide). Datorit impuritilor se obine zahr cu cristaleneuniforme, unele deformate i o coloraie destul de intens.

ndeprtarea impuritilor se face prin:- operaia de afinaie a zahrului brut;- dizolvare i recristalizare, dup o prealabil decolorare

i filtrare a clerselor.Afinaia, este metoda de purificare a zahrului, prin care

se nlocuiete, mecanic, pelicula de sirop intercristalinaderent pe cristale, care nu se ndeprteaz lacentrifugare, cu o pelicul de sirop cu puritate mai mare

15


16/33

dect siropul intercristalin aderent. Afinarea decurge n douetape:

a) etapa de obinere a masei artificiale, n care caz,zahrul se amestec ntr-un malaxor special cu sirop nclzit

la 85...90oC, cu o puritate mai mare dect a siropului mam(intercristalin).

b) centrifugarea masei artificiale n centrifuge, cucare ocazie se poate face i o albire cu ap sau abur.

Obinerea clerelor (clerselor) purificate. Se obin prindizolvarea zahrului galben, sau zahrului afinat, n ap decondens sau ntr-o zeam subire bine purificat.

Temperatura clerei (clersei), trebuie s ajung la80...90oC, iar Brixul la 65oBx. Operaia de dizolvare are loc nvase cu agitator i serpentine de nclzire.

Clerele (clersele) se decoloreaz cu:- crbune de oase (crbune animal);- crbune activ vegetal adugat n proporie de 0,8% fa

de substana uscat.Dup amestecare, clera (clersa) se filtreaz n filtre cu

discuri sau filtre cu lumnri. Purificarea clerelor (clerselor)se poate face i cu ajutorul schimbtorilor de ioni.

USCAREA ZAHRULUI

Pentru ca zahrul s poat fi pstrat fr risculaglomerrii sale este necesar ca umiditatea s fie mai mic

de 0,05%, pH-ul de aproximativ 8,0, s nu conin zahrinvertit care este higroscopic, s fie rcit pn latemperatura de 25oC i s nu conin praf de zahr.

Cristalele de zahr care ies din centrifug, secaracterizeaz prin:

16


17/33

- umiditate de 0,5% pentru cele cu dimensiuni de 1...1,5mm;

- umiditate de 2,0% pentru cele cu dimensiuni de0,25...0,3 mm.

Umiditatea cristalelor de zahr se afl sub urmtoareleforme:

- form legat, asemenea unui film de sirop suprasaturatpe suprafaa cristalelor;

- ca umiditate intern, moleculele de ap fiind incluse nstructura cristalelor;

- ca umiditate liber, n siropul ce nconjoar cristalul dezahr.

La uscare se ndeprteaz n primul rnd umiditatealiber, apoi umiditatea din filmul suprasaturat, astfel nctzahrul din aceast pelicul se concentreaz i cristalizeazsub form amorf. Umiditatea intern nu poate fi eliminatdect dac zahrul este mcinat.

Pentru a se elimina umiditatea i a se realiza transferulde cldur este necesar ca ntre zahr i aerul cald s existeo diferen de umiditate i de temperatur, viteza de uscare

depinznd de caracteristicile zahrului i ale aerului cald.

SEPARAREA PRAFULUI DE ZAHR

Pentru separarea prafului de zahr ce se formeaz la

uscare, i sortare, din aerul ncrcat cu acest praf, seutilizeaz:- separatoare umede- cicloane- filtre cu saci nchise.

17


18/33

DEPOZITAREA ZAHRULUI N VRAC

Depozitarea zahrului n vrac se face n silozuri, deregul sub form de turn, cu capacitate mare de nsilozare.

DEPOZITAREA ZAHRULUI AMBALAT N SACI

Zaharul care se ambaleaz n saci de iut de 100 kg,sau saci de hrtie de 50 i 25 kg, se depoziteaz n magaziiconstruite din materiale rezistente la foc i bine izolate termic

i mpotriva umezelii.n magazie, sacii se aeaz n stive cu 15...20 saci penlime. Stivele se construiesc pe grtare de lemn.Stivuirea, se face pe direcie longitudinal i apoitransversal, asigurndu-se astfel, soliditatea stivelor icirculaia aerului. Stivuirea, se face mecanizat, cu ajutorulelectrostivuitoarelor. Aerul din magazie, trebuie condiionat,pentru a se evita absorbia de umiditate, i deci,aglomerarea zahrului, respectiv, favorizarea dezvoltriimicroorganismelor, care pot conduce la invertirea zaharozei,i respectiv, la producerea de polizaharide cu aspectmucilaginos.

1.2.Localizare operatiei in procesul tehnologic

Zeama de difuzie se supune procesului de purificare

care const din urmtoarele operaii:

18


19/33

Predefecarea reprezint precipitarea zahrului sub

form de sruri de calciu insolubile sau parial solubile i

coagularea coloizilor.

Scopul operaiei este nlturarea coloizilor din zeama

de difuzie.

Defecarea. n zeama predefecat rmne n

continuare o cantitate important de nezahr.

Defecarea, este a doua tratare cu lapte de var. Deregul se adaug 1,5-2,5% CaO, n funcie de nezahrul

prezent n zeam.

1.3.Descrierea operatiei respective

Purificarea zemii de difuzie

Dup separarea zemii de difuzie de borhot, zeama dedifuzie reprezint o soluie slab acid (pH = 5,8...6,5), cu opuritate de 82...88%, i avnd un Brix de 13...15%. Culoareazemii este brun-nchis spre negru, spumeaz i are nsuspensie pulp fin de sfecl i impuriti minerale.

Pentru a obine zahr prin fierbere cristalizare zeamatrebuie purificat din urmtoarele motive:

- trebuie eliminate particulele n suspensie i proteinelecoagulate, deoarece acestea produc greuti la filtrare;

- zeama are reacie acid, adic unpH = 5,8...6,5(corespunztor la 0,04% CaO). La asemeneapH zaharoza

19


20/33

se invertete, zahrul invertit fiind melasigen i antreneazn melas o cantitate suplimentar de zahr;

- zeama de difuzie are culoare nchis care s-artransmite i cristalelor de zahr;

- zeama conine saponine care produc spum icreeaz dificulti la evaporare, fierbere i cristalizareazahrului;

- unele impuriti coloidale dau soluii vscoase carecreeaz greuti la fierbere i cristalizare.

Zeama de difuzie se supune procesului de purificarecare const din urmtoarele operaii:

Predefecarea reprezint precipitarea zahrului sub

form de sruri de calciu insolubile sau parial solubile i

coagularea coloizilor.

Scopul operaiei este nlturarea coloizilor din zeama de

difuzie.

n operaia de predefecare, pectinele nu se pot

ndeprta prin coagulare, deoarece ele au sarcin electricpozitiv, ca i ionul de calciu i nu se poate neutraliza.

Dac Ph-ul la predefecare crete peste cel optim, care

s-a constatat a fi de 10,8 - 11,2 la 200C, coloizii coagulai

peptizeaz, trecnd din nou n soluie. De aceea este foarte

important s se controleze continuu ca pH-ul optim s nu fie

depit.

Procedeele de realizare a predefecrii variaz dup

temperaturile la care se lucreaz, modul de adugare a

20


21/33

varului, modul i cantitile de reluare a precipitatului de

carbonat de calciu.

Dintre toate procedeele se consider clasice

urmtoarele:

Predefecarea optim/simpl se bazeaz pe

principiul tratrii zemii de difuzie, la temperatura de 30

400C, dintr-o dat cu toat cantitatea de var necesar

atingerii ph-ului optim de 10,8 11,2. Acesta se realizeaz n

aparate simple, cu agitator sau cu circulaie turbinar.Predefecarea progresiv se bazeaz pe principiul

tratrii zemii de difuzie n contracurent cu zeama

predefecat realizndu-se condiii optime de coagulare i

absorbie pentru fiecare categorie de coloizi din zeam.

n prezent n fabricile de zahr care folosesc schema

clasic de purificare, se realizeaz o predefecare progresiv,

la 600C timp de 7-8 minute,ntr-un aparat n contracurent cu

apte compartimente.

Defecarea.n zeama predefecat rmne n continuare

o cantitate important de nezahr.

Defecarea, este a doua tratare cu lapte de var. Deregul se adaug 1,5-2,5% CaO, n funcie de nezahrul

prezent n zeam.

Prin defecare se urmrete :

21


22/33

- precipitarea compuilor din zeama de difuzie, care

reacionez cu ionii de Ca2+ i OH;

-crearea condiiilor ca la carbonatare s se formeze

masa absorbant de cristale i masa de precipitat ce ajut la

filtrarea zemii carbonatate ;

-sterilizarea zemii prin aciunea distructiv a Ca(OH)2

asupra majoritii microorganismelor ;

-distrugerea microorganismelor, ca urmare a aciunii

varului i a temperaturii ridicate etc. Un factor careinflueneaz negativ calitatea zemii purificate este coloraia

ei intens, care se datoreaz coninutului de zahr invertit

din zeama de difuzie, de modul i condiiile n care se

efectueaz defecarea.

La defecare, sunt descompuse i albuminele

coagulante, ele descopunndu-se n alumoze i peptone.

Din cercetarile efectuate rezult c pentru a se obine o

purificare optim este nevoie s se adauge o cantitate de

CaO care s corespund la circa 85% n raport cu nezahrul

coninut de zeam, pentru o sfecl normal.

Defecatorul Briegell Mller.Este format dintr-un vasorizontal cu fund cilindric n interiorul cruia se rotete unagitator cu brae. Aparatul, n seciune longitudinal, este

mprit n 7 compartimente prin perei de tabl formai dindou pri: una fix (8) i una mobil (9) clapete care se

22


23/33

pot rsuci dup nevoie n jurul axei lor. Zeama intr printuul (10) n compartimentul (1), iar laptele de var ncompartimentul (7) prin conducta (11). Zeama defecat ieseprin preaplinul (12). Cu ajutorul registrului (13), prin

ridicare/coborre se poate varia nivelul zemii n aparat.Zeama de difuzie trece dintr-un compartiment n altul pe lafundul aparatului pn ajunge n compartimentul (7), undese adaug Ca(OH)2 pentru aducerea la pH-ul final. Prinrotirea clapetelor n jurul axelor lor n aparat se creeazdou curente pe cele dou laturi i anume, un curent de lacompartimentul 7 la 1 i un curent de la compartimentul1 la7. Aparatul lucreaz cu zeam de la saturaia I, care conine

CaCO3 cu proprieti adsorbante, sau cu nmol concentratde la decantare (care de asemenea conine CaCO3).

1.4.Norme de igiena

Prin sistemul de ambalare (ambalaj de desfacere, de transport

sau manipulare) si de depozitare, zaharul trebuie protejat impotriva

apei si a vaporilor de apa.

Ambalajulde desfacere poate fi confectionat din pungi de

hartie cu strat dublu, pungi din folii de polietilena si alte materiale.

23


24/33

Drept ambalaje de transport se folosesc saci de tesaturi

liberiene, pentru zaharul nepreambalat sau cutii de mucava, palete

lazi metalice cu role, captusite cu hartie rezistenta, sulfat inalbita.

Patrarea si transportul zaharului se face in spatii curate,

uscate la tempeartura constanta, racoroasa, de maxim 20 grade

celsius, si cu o umiditate relativa a aerului de cel mult 75%.

Continutul de apa si activitatea apei redusa din zahar nu

favorizeaza dezvoltarea microorganismelor (bacterii, mucegai).

Totusi normele de igiena stabilesc conditii microbiologice ce

trebuie indeplinite (natura microorganismelor si gradul de

infectare) la fel ca si pentru alte produse deshidratate, deoarece pe

parcursul depozitarii, prezenta apei, umiditatea relativa a aerului

ridicata si temperatura variabila din timpul pastrarii pot favoriza

degradarea microbiologica.

Prezenta bacteriilor din genul Leuconostoc in zahar, in numar

mare, asociata cu cresterea activitatii apei, poate determina

degradarea zaharului. La o activitate a apei mai mare de 0,9, la

24


25/33

care se ajunge ca urmare a prezentei apei in spatiile de pastrare, a

umiditatii relative a aerului ridicata, pete 80% sau/si a variatiilor de

temperatura, sub actiunea bacteriilor din genul Leuconostoc se

formeaza din zaharoza macromolecule de dextran ce nu sunt

tolerate de anumite organisme. Modificarea biochimica este

insotita de schimbarea culorii, zaharul devenind galbui si de

siropare, zaharul devenind lipicios.

1.5.Norme de protectie a muncii

Norme de protecie a muncii au ca scop mbuntirea

condiiilor de munc i nlturarea cauzelor ce pot provoca

accidente de munc i mbolnviri profesionale ce pun n

pericol viaa i sntatea oamenilor n procesul de munc :

- descrcarea vagoanelor se face numai dupa ce

locomotiva a fost decuplat ;

- ntre canale este interzis staionarea sau circularea

muncitorilor.Se interzice urcarea muncitorilor pe stivele de

sfecl ;

25


26/33

- la lucrrile efectuate n silozurile cu sfecl se vor folosi

muncitori instruii, prevazui cu centuri si frnghii de

siguran ;

- capetele canalelor se vor lsa libere pe distana de cel

puin 1 m ;

- este interzis trecerea sau staionarea pe sub macara.

- toate mecanismele de transmisie de la utilajele de ridicat

sfecl sau de la mainile de splat trebuie prevzute cu

aprtori ;- pentru ungerea angrenajelor se construiesc platforme

speciale

2.CALCUL

2.1.Bilantul de materiale

Bilantul de materiale reprezinta latura cantitativa atransformarilor de natura fizico-mecanica, chimica,biochimica a materiilor prime si materialelor pe parcursulprocesului tehnologic.

Matematic se scrie sub forma :

26


27/33

Mik+ Mek = Miek + Mrk + Mpk

Difuzia:

C = 3000t/24 hC- capacitateaS: RT= 110-115%S- sutirajul pentru instalaia de difuziune RTt: 100 mint- timpul= 1030 kg/m3

- densitatea

min/208310083,26024

103000 33

kgC ==

=

min/239645,2395100

1152083 kgSCQz ===

Qz- debitul de zeam de difuzie

min/2320min/32,21030

2396 3litrim

QQ

Z

Z

VZ ====

Qvz- debitul volumic de zeam

Predefecarea

Cantitatea de lapte de var-0,3 kg la 100kg sfeclSe folosete Ca(OH)2 ce conine 206g CaO/l

100 kg sfecl ................................0,3kg CaO2083 kg/min sfecl ...................... X

CaOkgX min/249,6100

3,02083=

=

1litru Ca(OH)2................................206g /lCaO

27


28/33

Y ..................................6249g/min CaO

2)(min/33,30

206

6249OHCalitriY ==

min/35,3min/33,235033,302320 3var mlitriQQQ VlapteVZVP ==+=+=

QVP- debit volumic predefecare

Defecarea

- tratamentul mai avansat cu lapte de var introducndu-se n plus1,8 kg CaO la 100kg sfecl- timpul 10 minute

100 kg sfecl.............................1,8 kg CaO2083 kg/min sfecl ................... Z

min/37494min/494,37100

8,12083gCaOkgZ ==

=

1 litru Ca(OH)2.........................206 g CaOB ...........................37494 g/min CaO

2)(min/182206

37494OHCalitriB ==

QVD = QVp + QVp var = 2350,33 + 182 = 2532,33 litri/min = 2,53m3/min

QVD- debit volumic la defecare

2.2. Calculul si dimensionarea utilajului

28


29/33

C = 3000t/24h = 2083 kg/min

T = 10 minQVD = 2,53 m

3/min

V = QVD x t = 2,53 x 10 = 25,3 m3V = X D2/4 X H

H= 3D

25,3=3,14 X D2/4 X 3D

D= 4,3 mH= 3D =12,9 m

3.PARTEA GRAFICA3.1. Schema tehnologica generala

Ap Sfecla de zahr Lapte de var Bioxid de sulf

Bioxid de carbonDepozitare n canale

29


30/33

Transport hidraulic

Splare

DifuziuneZeam de difuzie

Purificare

Evaporare

Zeam groas

Fierbere i cristalizare

Mas groas produs I

CentrifugareSplare

Zahr tos Sirop verde Sirop alb

Fierbere i cristalizare

Mas groas produs II

Centrifugare

Zahr brut Melas Borhot Ap de golire

3.1.1. Schema detaliata a operatiei

30


31/33

3.2. Desenul utilajului respectiv operatiei

31


32/33

3.4. Reprezentarea bilantului de materiale atat subforma de tabel-schema si reprezentarea grafica a

32


33/33

bilantului

Reprezentarea sub forma de tabel

Nr.crt

Materiale intrate Materiale ieite

operaia

material

Simbol U.M. Valoarea operaia

material

Simbol U.M. Valoar

1. purificare purificare

Zeama dedifuzie

CaO(predef)CaO(def)

Z Kg/min 2083 Zeamadefecata

Zd l/min 2532,3

CaO Kg/min 6,249CaO Kg/min 37,494

operatia de purificare

Documents