1.2
Zařízení pro úpravu cukerné šťávy a krystalizaci cukru
Dalším navazujícím krokem je epurace, neboli čištění difuzní šťávy. Ta se nejdříve zahřívá, opakovaně alkalizuje vápenným mlékem, které vysráží koloidní a rozpustné látky. Část vzniklé sraženiny se oddělí sedimentací ještě v čiřičích. Následuje saturace šťávy CO2. Saturační věže o vnitřním průměru 3 – 4 m jsou vysoké až 10 m, plní se do 1/3 až 1/2 výšky kvůli vznikající pěně. Důležité je vytvořit intenzívní styk CO2 se šťávou, toho se dosahuje mřížovými děrovanými vestavbami u patrových nebo dopravou šťávy saturačním plynem u trubkových saturačních věží. Po první saturaci se šťáva filtruje na rámových kalolisech, skládajících se z rámů, filtračních párových (šťávních) a nepárových (vodních) desek. Rámy a desky odděluje filtrační tkanina, zachycený kal se usazuje uvnitř rámu. Provoz kalolisu je cca 1 hodina, potom je třeba filtraci přerušit, kalolis rozebrat a vyčistit. Vyslazování se provádí protisměrně horkou vodou.
+
3. Rámový kalolis
Obr. 3. Rámový kalolis
+
4. Detail desek rámového kalolisu
Obr. 4. Detail desek rámového kalolisu
Po druhé saturaci je možné použít rovněž kalolis, častěji však nízkotlaké listové filtry nebo naplavovací filtry (křemelinové, uhlíkové) nebo kontinuální zahušťovací filtry.
Dalším zařízením cukrovarnické linky jsou odparky. Používají se vícestupňové (zpravidla čtyřstupňové) kotlové odparky se souproudým uspořádáním toků. Ve spodní části odparek je trubková vestavba sloužící jako tepelný výměník. Teploty varu šťávy se postupně snižují (např. 124 °C, 115 °C, 104 °C, 90 °C), 1. stupeň je zahřívání ostrou parou, další stupně brýdovými parami. Vzniklé kondenzáty se vrací zpět do kotelny na výrobu páry nebo se použijí jako teplá technologická voda. Poslední stupeň je napojen na barometrický kondenzátor brýdových par.
Získaná těžká šťáva se dále svařuje za podtlaku v zrničích (varostrojích), válcových nádobách s kónickým dnem a vybavených hadovým, trubkovým nebo prstencovým výměníkem tepla o velké teplosměnné ploše. Zrniče jsou vybaveny zařízením na sledování tvorby cukerných krystalů během vaření: očkovací trubicí, teploměry, tlakoměry a konduktometrem a jsou napojeny na barometrický kondenzátor společný s odparkou.
+
5. Zrniče (varostroje)
Obr. 5. Zrniče (varostroje)
Cukrovina s vykrystalovanými cca 70 % cukru se přepouští do krystalizátorů, kde se dále míchá, chladí a skladuje do dalšího zpracování. Jsou to v podstatě žlaby s využitelným objemem pro jednu várku, vybavené pomaluběžným míchadlem trubkové, talířové nebo spirálové konstrukce a přívodem teplé a studené vody.
K oddělování krystalu od matečného sirobu se v cukrovarech používají filtrační odstředivky dvou základních typů:
  • automatické recyklující závěsné odstředivky,
  • kontinuální odstředivky.
Hlavní částí prvního typu odstředivek je svisle uložený perforovaný buben potažený filtrační textilií, který je přes magnetickou spojku poháněn asynchronním motorem. Motor je spuštěn nepřetržitě, cukrovina se přivádí do roztočeného bubnu (minimálně 200 ot·min-1) nátokovou trubkou, maximální hladina je sledována mechanicky dotykem nebo fotobuňkou. Po odtoku matečného louhu se vrstva krystalu zkropí promývací vodou. Promytý krystal se po snížení otáček odstraní z bubnu za pomoci vyhrnovací lopaty přes spodní uzávěr bubnu. Pracovní otáčky cca 1 200 ot·min-1, náplň bubnu 600 – 2 500 kg.
+
6. Automatická recyklující filtrační odstředivka
Obr. 6. Automatická recyklující filtrační odstředivka
Kontinuálně pracující odstředivky mají kuželový buben umístěný na vodorovném, případně svislém hřídeli. Nátok cukroviny se provádí k vrcholu rotujícího kuželu, cukrovina se posouvá po kuželu a sítech odstředivou silou až k výpadu z odstředivky. V odstředivce jsou rovněž instalované promývací trysky.
Odstředivky jsou obvykle řazeny do baterií s rozvodem cukroviny pomocí rozdělovacích žlabů.
Odvodněný krystal vypadává na vibrační dopravník a je dopravován do bubnové nebo fluidní sušárny. Potom cukr přichází na dvoudílné rovinné třídiče nebo rotační kuželové třídiče se síty. Velikost ok v sítech pro jednotlivé jakostní řady krystalu je normalizovaná. K eliminaci prašného prostředí se používá odsávací zařízení s cyklonem, ztráty cukru mohou dosahovat až 0,8 %. Balení cukru se provádí do malospotřebitelských obalů (hygienické balení až 1 kg) a velkospotřebitelských obalů (jutové pytle 50 a 100 kg, papírové pytle 25 a 50 kg).
Nezbytnou součástí linek je také elektromagnet k zachycení kovových příměsí a detektor kovů.
Video 2. Vybraná zařízení cukrovarnické linky
U nás se zpravidla surový cukr dále zušlechťuje rafinací. Zařízení rafinační linky je obdobné surovárenské lince a je uspořádáno do dvouproduktového schématu cukrovarnické linky, jejímiž jedinými finálními produkty je tzv. šťávní krystal (rafinovaný cukr) a melasa – viz následující schéma.
+
7. Dvouproduktové schéma rafinace cukru
Obr. 7. Dvouproduktové schéma rafinace cukru
Souhrn
Byla shrnuta technologická podstata zpracování cukrové řepy na výrobu surového cukru a nutného technického zařízení – složení výrobní linky. Podstatná technická zařízení byla stručně charakterizována a vysvětlena jejich funkce.
Poznámka
Studijní materiál je vhodné doplnit prohlídkou cukrovaru v době řepné kampaně nebo si prohlédnout bezpočet volně dostupných videí.
Kyneta je
Parametrem kvality řízků není
Žlabová řepná pračka
Směr toku postupujících řízků a cukerné šťávy ve žlabovém extraktoru je
Výkonnost extraktoru se udává
Kalolis je zařízení
Teploty zahušťování šťávy v jednotlivých stupních vícestupňové odparky
K oddělení cukerných krystalů od matečného sirobu se v cukrovarech využívá
Cukrovarnické odstředivky jsou konstruovány jako
K sušení cukerných krystalů se používají