Снижение вязкости растворов мелассы с помощью моноглицеридов дистиллированных (стр. 14 из 19)
τ1=88,2 с
τ2=87,1 с
τ3=87,3 с
τср=87,5 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=87,5·(8,14-1,425)·0,12446=73,1 Па·с
Проба №4
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,243 г М2.
τ1=93,7 с
τ2=94,2 с
τ3=94,6 с
τср=94,2 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=94,2·(8,14-1,425)·0,12446=78,7 Па·с
Рис. 7. Определение оптимального количества М2 для снижения вязкости мелассы.
Опыт №5. Применение М-90.
Масса шарика – 14,4 г.
Плотность шарика ρш=8,14 г/мл.
Константа шарика К=0,12446
Температура в вискозиметре t=70 0С
Сухие вещества раствора мелассы СВ=80%
Плотность раствора мелассы ρр-ра=1,425 г/мл
Проба №1
100 мл 80%-ного раствора мелассы без добавления М-90.
τ1=96,0 с
τ2=90,2 с
τ3=93,5 с
τср=93,2 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=93,2·(8,14-1,425)·0,12446=77,89 Па·с
Проба №2
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,081 г М-90.
τ1=82,8 с
τ2=83,3 с
τ3=81,9 с
τср=82,6 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=82,6·(8,14-1,425)·0,12446=69,1 Па·с
Проба №3
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,162 г М-90.
τ1=76,8 с
τ2=75,6 с
τ3=75,9 с
τср=76,1 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=76,1·(8,14-1,425)·0,12446=63,6 Па·с
Проба №4
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,243 г М-90.
τ1=68,9 с
τ2=71,1 с
τ3=69,5 с
τср=69,8 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=69,8·(8,14-1,425)·0,12446=58,3 Па·с
Проба №5
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,324 г М-90.
τ1=55,8 с
τ2=53,0 с
τ3=54,4 с
τср=54,4 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=154,4·(8,14-1,425)·0,12446=65,1 Па·с
Рис. 8. Определение оптимального количества М-90 для снижения вязкости мелассы.
Опыт №6. Применение АМГД.
Масса шарика – 14,4 г.
Плотность шарика ρш=8,14 г/мл.
Константа шарика К=0,12446
Температура в вискозиметре t=70 0С
Сухие вещества раствора мелассы СВ=80%
Плотность раствора мелассы ρр-ра=1,425 г/мл
Проба №1
100 мл 80%-ного раствора мелассы без добавления АМГД.
τ1=96,0 с
τ2=90,2 с
τ3=93,5 с
τср=93,2 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=93,2·(8,14-1,425)·0,12446=77,89 Па·с
Проба №2
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,081 г АМГД.
τ1=80,7 с
τ2=80,0 с
τ3=81,2 с
τср=80,6 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=80,6·(8,14-1,425)·0,12446=67,4 Па·с
Проба №3
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,162 г АМГД.
τ1=72,6 с
τ2=71,1 с
τ3=70,4 с
τср=71,4 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=71,4·(8,14-1,425)·0,12446=59,7 Па·с
Проба №4
100 мл 80%-ного раствора мелассы с добавлением 0,243 г АМГД.
τ1=76,5 с
τ2=76,9 с
τ3=77,2 с
τср=76,9 с
η0=τср·(ρш-ρр-ра)·К
η0=76,9·(8,14-1,425)·0,12446=64,3 Па·с
Рис. 9. Определение оптимального количества АМГД для снижения вязкости мелассы.
Для выбора наиболее эффективного поверхностно – активного вещества обобщим все предыдущие исследования. Для этого построим общий график.
Рис. 10. Определение оптимального количества ПАВ для снижения вязкости мелассы.
Построим диаграмму, наглядно показывающую характер влияния ППАВ глицеридной природы на вязкость мелассы.
Рис. 11. Характер влияния ППАВ глицеридной природы на вязкость мелассы.
Наибольшее воздействие на величину вязкости мелассы оказывают дистиллированный моноглицерид марки ПГ-3.
Эффективность снижения вязкости мелассы (%) рассчитывали по формуле
,где μ1 – вязкость контрольного раствора мелассы;
μ2 – вязкость мелассы с добавлением различных видов ППАВ глицеридной природы.
Результаты расчетов эффекта снижения вязкости сахарсодержащих растворов при добавлении различных видов пищевых ПАВ глицеридной природы представлены в таблице 4.
Таблица 4
Эффект снижения вязкости мелассы при добавлении различных видов ППАВ
| Наименование показателя | ППАВ глицеридной природы | |||||
| ПГ-3 | М-90 | ПО-90 | АМГД | М1 | М2 | |
| Эффективность снижения вязкости мелассы, % | 36,7 | 25,1 | 24,8 | 23,4 | 14,4 | 6,1 |
Как видно из таблицы, наиболее эффективен дистиллированный моноглицерид ПГ-3.
3.4. Выводы и рекомендации
По данным исследования наибольшее воздействие на величину вязкости мелассы оказывают дистиллированный моноглицерид марки ПГ-3, разработанный на основе пищевых поверхностно-активных веществ. Эффект снижения вязкости у него равен 36,7%, что существенно выделяет его по сравнению с другими марками поверхностно-активных веществ.
Рекомендуется использовать ПГ – 3 в продуктовом отделении свеклосахарного завода перед центрифугированием утфеля последней кристаллизации для улучшения отделения оттека – мелассы. При этом уменьшаются потери сахара в мелассе. Также ПГ – 3 можно использовать в процессах диффузии, на дефекосатурации. В процессе диффузии он позволяет интенсифицировать экстракцию сахарозы, дает возможность работать на более тонкой свекловичной стружке, уменьшает потери в жоме на 0,05 - 0,5 % к массе перерабатываемой свеклы. На дефекосатурации снижает пенение раствора.
Особенно важным является то, что ПАВ марки ПГ – 3 относится к пищевым поверхностно-активным веществам. Эта гигиеническая характеристика осуществлена в Институте питания Российской академии медицинских наук и Министерстве охраны здоровья Украины. Это позволяет использовать ПГ – 3 в пищевом производстве без вреда для здоровья человека.
4. Экономическая часть
4.1. Резюме
Эффективность работы свеклосахарного завода определяется многими факторами, главный из них - получение из сырья максимально возможное количество сахара в виде готовой продукции. Высокие технико-экономические показатели могут быть достигнуты при переработке свеклы с использованием современной технологии приемки, хранения сырья и ведения технологического процесса его переработки в оптимальном режиме, эксплуатации оборудования в соответствии с технологическими условиями, а также совершенствование технологии.
Мощность завода составляет 3,0 тыс. т переработки свеклы в сутки. Предполагаемый выход сахара 12,05%. Расход вспомогательных материалов будет составлять предположительно 246,0 руб. на 1 т сахара, затраты на топливо и энергию будут составлять 1885,9 руб. на 1 т сахара.
На заводе применяются прогрессивная техника и типовая схема получения сахара-песка.
Для решения вопросов охраны окружающей среды предусмотрена оборотная система водоснабжения, очистки сточных вод, выхлопов и т.д.
4.2. Маркетинговые исследования
Сахар-песок является главным источником поступления углеводов в организм человека. Растворимый углевод - дисахарид сахароза, или обычный сахар, разлагается на моносахариды (глюкозу и фруктозу) и усваивается значительно быстрее крахмала, поэтому человек заменяет в своем питании часть крахмала сахаром, имеющим, кроме того, сладкий вкус. Для быстрого восстановления затраченной энергии (при походах, спорте, большой физической работе, для больных и выздоравливающих) сахар как питательное вещество особенно ценен по быстроте и легкости его усваивания. Благодаря ценным пищевым, вкусовым и физическим свойствам сахар-песок стал важнейшим пищевым продуктом первой необходимости. По этой причине сахар пользуется большим спросом у потребителей. Кроме того, сахар-песок, а также сахар-рафинад продолжают пользоваться спросом еще и по той причине, что появившиеся заменители еще не получили столь широкого распространения в нашей стране.
Потребителями сахара-песка являются потребительский или розничный рынок, промышленно-производственный рынок (предприятия и компании, которые покупают сырье для производства собственной продукции, к ним относятся: хлебозаводы, кондитерские и консервные предприятия, молочно-консервные комбинаты, заводы по производству алкогольных продуктов и др.) и посреднический рынок (оптовые или розничные торговцы-посредники).
Сбыт сырья будет осуществляться через посреднические фирмы или, например, через собственный магазин.
Хорошее качество сахара-песка, соответствующее ГОСТ 2194, близость расположения проектируемого завода к железнодорожной станции и автомагистрали делает привлекательным данный завод для потребителей.
Большое внимание уделяется усовершенствованию технологии получения сахара-песка.
Одним из методов повышения выхода сахара-песка из сахарной свеклы является использование поверхностно-активных веществ для интенсификации уваривания и центрифугирования утфелей, снижения вязкости сахарных растворов и мелассы, а также для гашения пены на дефекосатурации и других процессах производства.
В данной работе исследовалось влияние ПАВ на вязкость продуктов сахарного производства. В работе использовались такие ПАВ завода АООТ «Нижегородского масложирового комбината», как:
дистиллированный моноглицерид ПО-90;
дистиллированный моноглицерид М-90;
АМГД;
пеногаситель ПГ-3;
дистиллированный моноглицерид М1;
дистиллированный моноглицерид М2.
4.3. Калькуляция себестоимости сахарного песка
Количество перерабатываемой свеклы за сезон при длительности сокодобывания
100 суток:
100 · 3000 · 0,96 = 288,0 тыс. т.
Для того, чтобы обеспечить завод на весь сезон и обеспечить выработку сахара-песка необходимо учесть потери сахарной свеклы за период хранения, которые составляют 3,5%.
Учитывая потери свеклы, необходимо заготовить: