بهینه سازی قند گیری از ملاس به روش استفنsteefen
چکیده:
ملاس یکی از محصولات جانبی صنعت قند می باشد که ه نوز شامل مقادیر زیادی قند می باشد . به طوری که حدود 50 % یعنی نصف ملاس حاصل ازچغندر قند را ساکارز تشکیل می دهد . یکی از راههایی که برای جدا کردن قند موجود در ملاس وجود دارد، استفاده از دستگاه استفن می باشد . بنابر این در کارخانجاتی که مجهز به این سیستم می با شند، می توان به کمک یک سری اعمال شیمیایی بیشترین مقدار این قند را از ملاس جدا نمود . به این علت که کارخانجات قند ایران از این روش جهت قند گیری از ملاس استفاده می کنند، لذا این طرح به تحقیق و بررسی در رابطه با بهینه سازی این روش می پردازد. بهینه سازی مذکور د ر رابطه با سه عامل قلیایی رآکتور، درجه حرارت رآکتور و بریکس فرملاس می باشد . بدین منظور انجام این تحقیقات شامل دو مرحله می باشد: 1- ساخت پایلوت پلنت قند گیری از ملاس به روش استفن 2. انجام آزمایشات مورد نظر توسط پایلوت پلنت این آزمایشات شامل 27 تیمار در سه تکرار بوده و در هر تکرار صفات بریکس، پلاریزاسیون و کوسیان در مورد شربت ساکارات، پس Ĥب سرد و پساب گرم مورد اندازه گیری قرار گرفته است . نتایج بدست آمده نشان داد که بریکس فرملاس، قلیایی و دمای رآکتور، اثر بسیاری بر کوسیان ساکارات و درنتیجه راندمان قندگیری از ملاس دارد . اثرات متقابل نتایج نشان میدهد که چنانچه بریکس فرملاس 10 ، قلیایی رآکتور 10 و دما ی رآکتور c 8o باشد،در این صورت بهترین راندمان را در قندگیری از ملاس خواهیم داشت.
واژه های آلیدی: ملاس ، قند گیری از ملاس ، روش استفن
-1 مقدمه :
فرآیند قندگیری از ملاس به روش استفن ، بر اساس پیوند cao با ساکارز استوار می باشد. طرز کار قند گیری از ملاس بروش استفن بدین طریق است که ابتدا ملاس را با آب رقیق می کنند تا بریکس آن به حدود 12 - 10 کاهش یابد که در اینصورت به آن فرملاس می گویند، سپس تحت شرایط سرما،آهک به فرملاس اضافه می شود . در اینحالت کلسیم با ساکارز موجود در ملاس ایجاد ساکارت می نماید . از آنجائیکه در این فعل و انفعالات دی و تری کلسیم ساکارات ساخته می شود و همچنین دی کلسیم ساکارات محلول بوده و تری کلسیم ساکارات غیر محلول می باشد، لذا اب تدا محلول حاصله راصاف نموده تا تری کلسیم ساکارات آن جدا گردد . تری کلسیم ساکارات بدست آمده با آب رقیق شده و به وسیلۀ پمپ به قسمت تصفیه شربت کارخانه هدایت می گردد. تا با شیر آهک مورد استفاده قرار گیرد.
چون در پساب حاصله از قندگیری از ملاس هنوز مقداری ساکارات محلول وجود دارد و با توجه به اینکه آهک در مقابل دما حساس بوده و ایجاد رسوب می نماید لذا صفت قند از این خاصیت استفاده نموده و با افزایش دمای پساب به میزان 90 – 80 درجه سانتی گراد باقیمانده ساکارات محلول را به 2صورت غیر محلول در آورده و پس از صاف کردن، ساک ارات حاصله را با ساکارات قبلی مخلوط و در فرآیند مورد استفاده قرار می دهند پساب حاصله را که به آن پساب گرم می گویند، پس از خنثی سازی با گاز بدست می آید که بجای ملاس در تفالۀ خشک کن مورد استفاده قرار می گیرد.
چنانچه شرایط مناسب در قند گیری از ملاس مورد توجه قرار گیرند در این صورت بین 90 – 85 % قند موجود در ملاس قابل استحصال می باشند در غیر اینصورت به نسبت عدم توجه به عوامل مؤثر در عمل، راندمان قندگیری از ملاس کاهش می یابد.
از جمله عواملی که جزو مهمترین عوامل در راندمان قندگیری از ملاس دخالت دارند شامل، بریک س فرملاس، دمای راکتور و قلیایی راکتور می باشد(منظور از راکتور، محل ایجاد واکنش بین آهک و ساکارز موجود در فرملاس می باشد و فرملاس همان ملاس رقیق شده توسط آب شده می باشد ) ، که در این کار تحقیقاتی روی این سه فاکتور کار شده است.
-2 مواد و روشها :
انجام این پروژه شامل سه مرحله می باشد:
1) ساخت pilot plant قندگیری از ملاس به روش استفن
2) انجام آزمایشات مورد نظر توسط پایلوت پلینت (پایلوت پلنت)
3) آنالیزهای آزمایشگاهی
به جهت اینکه نتایج آزمایشات حاصل از سیستم قابل تعمیم در صفت قند می باشد، لذا اقدام به طراحی و ساخت یک قند گیر از ملاس مداوم در ابعاد کوچک گردید، پایلوت پلینت مذکور شامل تمامی قسمتهای یک قندگیر از ملاس مداوم از لحاظ اصولی می باشد و شامل قسمتهای زیر است:
-1 تانک فرملاس 2- راکتور -3 I راکتور II
-4 دستگاه آهک زنی 5- آبسردکن 6- پمپ سیرکوله رفت و برگشتی
-7 پمپ سیرکوله آبسرد 8- کمپرسور 9- شلنگهای اتصال
10 – همزن 11 - قیف بوخنر 12 - ترمومتر
مخازن این دستگاه همگی از جنس حلب و بطور دو جدا ره ساخته شده اند بطوریکه سیرکولا سیون آب سرد و نتیجتاً خنک شدن محتویات داخل مخازن امکان پذیر می گردد . آب سرد م ورد لزوم توسط یک آبسرد کن تأمین می گردد که به وسیله شلنگهایی به مخازن داده و از آنها خارج می گردد .
سیرکولاسیون این آب سرد از داخل جداره مخازن و آب سرد کن از طریق پمپی امکان پذیر می گردد که بدین منظور از یک پمپ کولر استفاده شده است. لوله های ورودی و خروجی همگی از جنس مس هستند که شلنگهای مربوطه در اتصال با این لوله ها مسیر جریان را هدایت می کنند.