/
Автор: Кухаренко Н.А.
Теги: пищевая промышленность химические процессы пищевое производство химическая технология
Год: 1928
Текст
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА
ПАРКИ \ ТФЕАЙЬЙ
Г> ПОПУЛЯРНОЧ
ИЗЛОЖЕНИИ
ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ
€>1‘у(1'.Мг.01:анп ил сре (сг>.й Ул( > rwavxs •
Ilin . пн«: , (
i -ч Д -X Н
*4 ’ •* Hl П1>! 1 . mi- 1 U •• I.I I Ь'1-l ' I 1 -
Все права на дальнейшие издания этой книги
на все г языках автор оставляет за собой.
КнТвськ. Окрлгг № 218
Друкарня КиТвського Г1ол!техн1чного 1и-ту
Замовленн № 1651—2000
КИ1В—1928
Б1бл!ограф1чнин опис та шнфри для бЕблютечних каталопв на
цю книгу вмещено в „Лпопис! УкраТнського Друку* та „Картко-
вому репертуар! „УкраТисвкоТ КнижковоТ Палат»**.
Оглавление.
Стр.
Предисловие..........................................................5
I. Химический состав продуктов сахарного производства . . • . 9
II. О растворимости сахара в воде . . ij
III. О растворимости сахара в присутствии несахара...........21
IV. Понятие о сущности процесса кристаллизации . • - - - 2-1
V. Понятие о кристаллической форме сахара и о свойствах кристаллов 29
VI. Понятие о тепловых явлениях и о свойствах водяного пара . . 33
VII. Устройство и действие аппаратов кристаллизационного отделения 37
1. Вакуум-аппарат.............................................37
2. Автомат-водоотводчик.......................................40
3. Конденсатор . •............................................41
4. Воздушный насос.........................................44
VIII. Варка утфеля 1-ой криста-хлизации.............................45
1. Подготовка вакуум-аппарата к варке . . 49
2. Набор вакуум-аппарата сиропом..............................50
3. Сгущение сиропа до пересыщенного состояния...............50
4. Образование (заводка) кристалла............................51
5. Наращивание кристалла . ..60
6. Отваривание утфеля.........................................61
7. Сгущение утфеля до спуска..................................64
8. Разбавление утфеля перед спуском...........................66
9. Спуск утфеля в мешалку.....................................68
IX. Обобщающие замечания........................................70
1. Температурные условия......................................70
2. Разрежение.................................................71
3. Сухие вещества в межкрнсталльном сиропе ...... 71
4. Коэффициент пересыщения межкристалльного сиропа ... 72
X. Требования, которым должен удовлетворять хорошо сваренный
утфель.........................................................74
XI. О величине кристалла....................................... 75
XII. Кристаллизация утфеля, спущенного в мешалку.................80
XIII. Особые случаи варки . . ...... ............82
1. Варка с надпуском..........................................82
2. Варка с введением затравки............................... 83
3. Варка непрерывной подкачкой...........................84
4. Непрерывная варка....................................... 8?-
XIV. Затруднения, встречающиеся при варке, и их устранение. . . 87
1. Пенсиие утфелей...................-........................8<
2. Жирное кипение.................................. . . . 8г>
3. Трудная варка..............................................8^
4. Образование, так называемой, ..муки".......................91
4
Стр.
5. Исчезновение кристалла...................................93
6. Остановки в работе вакуум-аипар »та......................95
7. Прочие неожиданности, встречающиеся во время варки. . . 97
XV. Варка утфеля 11-ом кристаллизации.........................100
XVI. Варка рафинадного утфеля...................................101
XVII. Методы контроля варки утфелеп.............................105
1. Правила пользования брасмоскопом........................ПО
2. Правила пользования карманной контрольной линейкой ниж.
И. И Дохленко...........................................111
3. Применение производственного рефрактометра К. Цейсса для
изучения и контроля варки утфелеп ....................... 113
4. Правила пользования производственным рефрактометром . 126
5. Наблюдение за варкой при помощи микроскопа .... 127
6. Определение плотности (Брикса) сваренного утфеля . 131
7. Определение брикса межкристалльной патоки рефрактометром 133
8. Подробное наставление к пользованию рефрактометром Цейсса 135
9. Определение содержания сахара в патоках и утфелях . 138
10. Определение содержания кристаллов в утфеле на основании
анализа утфеля и межкристалльной патоки................... 140
11. Определение содержания кристаллов в утфеле при помощи
лабораторной центрофути....................................141
12. Раскачка утфеля первой кристаллизации..................142
13. Вычисление количества патоки для раскачки утфеля второй
кристаллизации.............................................143
14. Определение известковых солей.........................144
15. Расчет количества соды для удаления известковых солей при
трудной варке............................................ 146
XVIII. Таблицы.
Таблица 1. Растворимость сахара в воде при различных темпе-
ратурах ...................................................148
Таблица 2. Поправки показаний для сахарометра Брпкса, кали-
брованного при температуре 20° Цельзия . . . 149
Таблица 3. Для нахождения видимых сухих веществ (Брикса)
исходного продукта по Бриксу раствора при растворении
26 гр. продукта в воде до объема 100 кб. см. - . . 150
Таблица 4. Поправки для приведения показаний рефрактометра
к нормальной температуре 20° Цельзия.......................151
Таблица 5. Удельный вес продуктов сахарного производства • 152
Таблица 6. Коэффициенты для вычисления истинных бриксов
по видимым ............................................ 152
Предисловие ко второму изданию.
В предисловии к первом} изданию я писал:
„В производство 1927—28 г. г. Уманское Отделение Са-
харотреста поручило мне проведение курсов по поднятию ква-
лификации варщиков, организованных на Верхнячском сахарном
заводе и расчитанных на пропуск варщиков всех заводов От-
деления. Основным заданием этих курсов является подведение
теоретических обоснований под практические навыки завод-
ского варщика и обучение его рациональным приемам варки.
Приступая к выполнению этой задачи, я и написал эту
небольшую книжечку, в которой излагаю в популярной форме
основания теории и практики варки утфелей, необходимые для
правильного понимания и ведения этого процесса. Надеюсь,
что эта книжечка поможет курсантам усвоить все то, что
более подробно и всесторонне освещалось в лекциях и семи-
нарах при изложении теоретической части курсов.
Эта книжечка, как первый опыт, конечно, не свободна от
некоторых недочетов. Надеюсь, что следующее издание ее
появится уже в более совершенном виде, для чего мною будет
использован опыт проведения первых в СССР и, насколько
мне известно, в Европе курсов по поднятию квалификации
варщиков. Надеюсь, что курсанты и мои коллеги не откажут
в любезности указать мне на пробелы и необходимые допол-
нения. Все такие указания будут использованы мною при под-
готовке следующего издания".
Опыт проведения курсов по поднятию квалификации вар-
щиков сахарных заводов Уманского Отделения дал богатый
материал. С одной стороны, он выявил недостатки и пропуски
первого издания и, с другой стороны, запросы и потребности
6
варщиков. Благодаря этим материалам при подготовке второго
издания „Спутника варщика** я оказался в несравненно лучшем
положении, чем при составлении первого издания его.
Во втором издании кое-что пришлось выправить, уточнить,
развить, дополнить. Некоторые главы пришлось заново на-
писать. В результате я с большим удовлетворением выпускаю
второе издание. То, что первое издание было ^распродано
втечение одного месяца, показывает, что в такой книжке ощу-
щалась жизненная необходимость. Подготовляя второе издание,
я стремился сделать его возможно лучше удовлетворяющим
этой жизненной необходимости.
Киев,
апрель 1928 г.
Институт
Сахарной Промышленности.
Спутник варщика
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА
БАРКИ УТФЕЛЕИ
Б ПОПУЛЯРНОМ
ИЗЛОЖЕНИИ
I. Химический состав продуктов сахарного
производства.
Для суждения о производственном достоинстве какого
либо продукта сахарного производства, необходимо знать его
количественный состав. Для того, чтобы установить состав
продукта, необходимо среднюю пробу его подвергнуть иссле-
дованию. произвести анализ. В результате анализа находятся,
числа, по которым судят о качестве исследованного продукта.
Возьмем какой либо продукт сахарного производства и
высушим его до постоянного веса. В процессе высушивания
содержащаяся в продукте вода испарится и останется сухой оста-
ток. Таким образом, при помощи высушивания всякий продукт
сахарного производства может быть разложен на воду и сухое
вещество. Определив вес продукта до и после высушивания,
можно вычислить содержание в нем воды и сухого вещества.
Преобладающая часть сухого вещества всякого’сахарного
продукта принадлежит сахару. Меньшая часть сухого веще-
ства сахарного продукта принадлежит несахару. Таким обра-
зом, состав всякого продукта сахарного производства можно
представить следующей общей схемой:
Вода
Неса- I
хар
Продукт
сахарного про-
изводства
Сухое
вещество
Взвесивши количество каждой из составных частей, мы можем
определить количественный состав данного сахарного про-
дукта.
10
Таким образом, для суждения о производственном досто-
инстве какого либо продукта сахарного производства, необ-
ходимо определить в нем: содержание воды, сахара, несахара
и вычислить его доброкачественность.
С понятиями: сухое вещество, сахар, несахар, доброка-
чественность нам придется иметь дело на протяжении всей
книжки, а потому, во избежание всяких недоразумений, кото-
рые могут возникнуть вследствие различного понимания этих
терминов, прежде всего выясним, что мы ими будем обоз-
начать.
Сухим веществом (Бр.) данного продукта будем назы-
вать • ушивании на-сс.чи втого
продув i-> д - ' ^ельзяя до постоянного
веса, отнесенный к весовым частям продукта.
В виду того, что непосредственное определение сухих
веществ в продуктах сахарного производства путем высуши-
вания требует для своего выполнения довольно мною ро?' >
в повседневной з?.чтско« - - тчке г-
сахар: ''го
помо: V Е. о:.., ,j.. ,и.!ЯСл z>b-
димы.ми су.ч.лш . л в отличие от истинных сухих
веществ, определяемых высушиванием. В повседневной завод-
ской практике видимые cyxrfe вещества определяются терми-
ном „брик< “ и при записывании сокращенно обозначаются
двумя буквами Бр.
Lp э 1. Если относительно густого сиропа говорится,
что брикс его 65, то это эн- шт, что в 100 весовых частях
этого сиропа содержится 65 частей сухогб вещества и 35 ча-
стей воды Если относительно утфеля говорят, что брикс его
93, то это значит, что в 100 весовых частях этого утфеля
содержите я 93 части сухого вещества и 7 частей воды. Части
на 100 называются процентами и при письме сокращенно
обозначаются знаком и/о. Если проценты исчисляются иа 100
весовых частей, тб они называются весовыми процентами.
Если же проценты исчисляются на 100 объемных частей, то
они называются объемными процентами.
Сахаром (Сх.) данного продукта будем называть коли-
чество сахара, определенное при помощи поляриметра, вы-
раженное в процентах по весу продукта.
Для определения содержания сахара в продуктах сахар-
ного производства пользуются особым прибором, который на-
зывается поляриметром. Шкала поляриметра устроена так,
что если в поляриметрическую трубку, длиною в 200 милли-
метров налить дестиллированной воды, положить трубку в ап-
11
парат и споляризовать, то аппарат покажет О (нуль, отсут-
ствие сахара). Если же отвесить на точных весах 26 гр,.мм
сухого рафинада, всыпать в колбочку объемом 100 кубических
сантиметров, растворить рафинад и довести раствор дести/.» т-
рованной водой точно до метки 100, имеющейся на шейке
колбочки, затем взболтать раствор, профильтровать через
бумажный фильтр, наполнить прозрачным фильтратом поляриза-
ционную трубку длиною в 200 миллиметров и споляризовать,
то поляриметр покажет 100, т. е. сухой раф>инад состоит из
чистого сахара.
Если взять 26 грамм любого сахаоного продук.а, раство-
рить н колбочке 100 кубических сантиметров, довести объем
раствора дестиллнрованной водой до метки, профильтровать,
налить в ту же поляриметрическую трубку длиною в 200 милли-
метров и споляризовать, то поляриметр покажет содержание
сахара в 100 весовых частях исследуемого продукта. Слово
-качается сокращенно двумя буквами Сх
. говорят, что сахар
р. . . : с-, он г. П J •-
вых частях содержит 60 частей сахара или, что то же. самое,
60 процентов сахара.
Несахаром (Нс.) данного продукта, выраженным в
процентах, называется разница между процентным содер-
жанием сухих веществ и сахара в этом продукте.
Таким образом, содержание несахара в продукте находится
вычислением: из содержания сухих веществ (из брикса) вычи-
тается содержание сахара. Остаток или разность дает содер-
жание несахара в продукте. Слово „несахар" при письме обо-
значается сокращенно двумя буквами Нс.
Пример 3. Брике сиропа 65, содержание сахара в спрос
59,8°/о. Какое содержание несахара в этом сиропе? Чтобы
найти содержание несахара в сиропе, нужно из 65 вычесть
59,8, т. е.
Бр. 65,0
~ Сх. 59,8
Нс. 5,2 \
Таким образом, сироп, о котором идет речь, содержит
5,2 процента несахара.
Вычислить, сколько несахара содержат нижеследующие
продукты сахарного производства:
Пример 4. Утфель I-ой крнстал. Бр. 93,0; Сх. 85,5о ».
Пример 5. Зеленая патока . . . Бр. S1.0: Сх. 64,8 .
Пример 6. Черная патока . . Бр. 81.0: Сх. 47,8 с .
12
Доброкачественностью (Дб.) данного продукта назы-
вается содержание сахара в 100 частях сухого вещества
этого продукта.
Таким образом, доброкачественность продукта находится
вычислением: содержание сахара в продукте умножается на
100 и полученное произведение делится на брпке. Частное
от деления и представляет собою доброкачественность про-
дукта, о котором идет речь. Слово „доброкачественность “
при письме обозначается сокращенно двумя буквами Дб.
Пример 7. Брике сиропа 65,0, содержание сахара в си-
ропе 59,8%. Вычислить доброкачественность этого сиропа.
Чтобы найти доброкачественность этого сиропа, сначала,
согласно изложенного выше, умножаем содержание сахара в
сиропе на 100:
59,8 X ЮО = 5980
затем делим полученное произведение 5980 на брикс (65):
5980 65
— 585 92,0
130
— _130
0
Частное 92,0 и есть доброкачественность этого сиропа.
Вычислить доброкачественность для продуктов, перечи-
сленных в примерах 4, 5, 6.
Вычислить доброкачественность для нижеследующих про-
дуктов сахарного производства:
Пример 8. Утфель И-ой кристал. Бр. 92,0; Сх. 73,6", о.
Пример 9. Белая патока.... Бр. 80,0; Сх. 68,8%.
Пример 10. Желтый сахар . . . Бр. 95,0; Сх. 89,3%.
Если при вычислении доброкачественности делят сахар
на брикс (видимые сухие вещества), то находят видимую доб-
рокачественность. Если же делят сахар на истинное содер-
жание сухих веществ, определенное высушиванием (см.стр. 10),
то находят истинную доброкачественность. Видимая доброка-
чественность может отличаться от истинной. Истинная добро-
качественность обычно выше видимой. Разница между ними тем
больше, чем ниже качество продукта. Видимая и истинная доб-
рокачественность чистого сахарного раствора одинаковы.
Щелочностью данного сахарного продукта называется
то количество извести, выраженное в процентах, которое
необходимо для нейтрализации кислоты, расходуемой на
нейтрализацию данного сахарного продукта.
Хотя щелочность всякого сахарного продукта обуслов-
13
ливается наличностью в нем различных щелочных соединений,
тем не менее, в интересах практического удобства услови г.кь
считать, что как будто бы щелочность продуктов сахарного
производства обусловливается только наличностью щелочной
извести. Вот почему в сахарном производстве щелочность
выражают всегда в процентах извести (сокращенное обозна-
чение слова известь—СаО). '
Если про густой сироп говорят, что щелочность его
0,02% СаО (две сотых процента), то это значит, что сироп,
о котором идет речь, обладает такой щелочностью, какой бы он
обладал, если бы содержал две сотых процента извести. При
этом не следует забывать, что истинное содержание в нем
извести может и не соответствовать этому условному выра-
жению щелочности.
Так как содержание известковых солей оказывает зна-
чительное влияние иа протекание и результаты варки утфелей,
в продуктах сахарного производства, кроме щелочности, оп-
ределяют еще содержание извести.
Содержанием извести в данном сахарном продукте,
выраженным в процентах, называется количество едкой
извести, которое приходится на 100 частей этого продукта.
Определение известковых солей в виде извести произ-
водится в интересах сравнения в этом отношении различных
продуктов между собою. При этом также нужно помнить, что
в виде свободной едкой извести (правильнее, в виде извест-
кового сахарата) в продуктах сахарного производства нахо-
дится лишь часть извести. Остальная известь находится в виде
нейтральных (т. е. не щелочных и не кислых) известковых
солей различных кислот.
Вопросы для повторения.
1- Что нужно знать для суждения о производственном
достоинстве какого либо продукта сахарного производства?
2. Для чего делается анализ продуктов сахарного про-
изводства?
3. Что находят в результате анализа?
4. Что называется сухим веществом?
5. Каким образом могуть быть определены сухие веще-
ства?
6. Что такое истинные и видимые сухие вещества?
7. Что называется содержанием сахара?
8. Как определяется содержание сахара в продуктах?
9. Что называется содержанием несахара?
10. Как вычисляется содержание несахара?
— 14 —
1J. Что называется доброкачественностью?
12. Как вычисляется доброкачественность?
13. Что называется щелочностью?
14. Что называется содержанием извести?
15. В каком случае вычисленная доброкачественность
является истинной?
16. В каком случае вычисленная доброкачественность
является видимой?
17. Чем отличается истинная доброкачественность от ви-
димой?
18. Когда разница между истинной и видимой доброка-
чественностью увеличивается.
19. В каком случае истинная и видимая доброкачествен-
ность одинакоры?
II. О растворимости сахара в воде.
Прежде чем перейти к изложению теории и практики
варки утфелей, нам необходимо основательно усвоить основные
понятия о растворимости и кристаллизации сахара.
Сироп, поступающий для варки утфеля, представляет собой
раствор сахара в воде. Если взять стакан чистой воды, на-
гретой до некоторой температуры, и сыпать в него постепенно
ложечку за ложечкой сахар, то этот сахар будет растворяться.
Растворение сахара в покое протекает крайне медленно. Пе-
ремешивание раствора (например, помешивание ложечкой) зна-
чительно ускоряет процесс растворения. При растворении ви-
димые кристаллы сахара как бы исчезают из виду, переходят
в раствор.
Переход сахара в раствор можно представить себе таким
образом. Каждое вещество состоит из мельчайших, невидимых
даже под микроскопом, частичек—молекул. При растворении
в воде сахар распадается на молекулы, которые располагаются
равномерно между молекулами воды, образуя однородный во
всех частях раствор, в котором даже под микроскопом нельзя
рассмотреть и отличить молекулы воды и молекулы сахара.
Однако, по мере того, как в стакане воды растворяются все
новые и новые порции сахара, раствор делается все более и бо-
лее концентрированным. Концентрация раствора определяется
количеством растворенного вещества в 100 частях раствора.
Содержание 60°А> сахара в сиропе определяет концентрацию
сиропа. Сироп, содержащий 60* о сахара, имеет большую кон-
центрацию, чем сок Ш-ей сатурации, содержащий 15' о сахара.
Наконец, концентрация раствора достигает при данной
температуре некоторого максимума, при котором дальнейшее
растворение сахара прекращается, как бы долго мы не вели
растворения и как бы энергично не перемешивали раствор.
Такой раствор называется насыщенным в отношении вецц -
ства, подвергавшегося растворению. Таким образом:
Насыщенным сахарным раствором называется такой
раствор, в котором находится в растворенном виде ровно
столько сахара, сколько его может раствориться при данной
температуре в воде, содержащейся в растворе.
До того момента, пока раствор не станет насыщенным,
ов называется ненасыщенным раствором. Таким образом:
18
частей воды растворено больше сахара, чем то количество,
которое может раствориться при данной температуре.
Коэффициент пересыщения, меньший единицы, характе-
ризует собой ненасыщенный раствор, так как в нем на 100
частей воды растворено меньше сахара, чем то количество,
которое может раствориться при данной температуре.
Таким образом, при первом взгляде на цифру, выража-
ющую коэффициент пересыщения, сразу можно сказать, с ка-
ким раствором имеем дело: с ненасыщенным, насыщенным или
пересыщенным. Для иллюстрации приведем несколько приме-
ров. Коэффициенты пересыщения 1,10; 1,02; 1,003—характе-
ризуют пересыщенные растворы; первый из них наиболее
пересыщен, последний пересыщен меньше остальных. Коэффи-
циенты пересыщения U,98; 0,9(J; 0,8/—характеризуют ненасы-
щенные растворы; первый из них более насыщен, чем осталь-
ные.
В изложенном выше мы показали, что пересыщенные
растворы могут образовываться путем охлаждения растворов,
насыщенных сахаром при более высокой температуре. Это
один путь, но не единственный. Пересыщенный раствор мож-
но получить также испарением воды из насыщенного или
ненасыщенного-раствора. Поясним это примером.
Пример 22. Пусть у нас имеется'сахарный раствор, ко-
торый при температуре 80? Цельзия содержит 77,27" о сахара
и 22,73"/° воды. На одну' часть воды в этом растворе прихо-
дится: 77,27 :22,73=3,40 частей сахара, а на 100 частей воды
в сто раз больше, то есть 340 частей сахара. Вычислим ко-
эффициент пересыщения этого раствора (80’ Цельзия). Он
равен 0,93. С}дя по этому коэффициенту пересыщения, мы
имеем дело с ненасыщенным сахарным раствором.
Возьмем 100 килограммов этого раствора, доведем его в
вакуум-аппарате при температуре _80° Цельзия до кипу и выпа-
рим из него 2 килограмма воды/ После выпаривания воды
соотношение между ш дою и сахаром в растворе изменилось;
он стал более кониегграрованным, так как:
Было Осталось Состав Полу-
до выпари- после выпа- ченного рас-
ьания ривания твора
Сахара............ 77.27 77,27 78,85
Воды ..... 22,73 20,73 21,15
100^00 98,00 100,00
После выпаривания на одну часть воды в растворе при-
ходится:
77,27 : 20,73 — '3,7'2 части сахара.
19
а на 100 частей виды -372 ча<?1И сахара i к эффицие г игр—
сьинения этого раствора при 30° Цельзия [ .о 1,0с. Таким
образом, из ненасыщенного раствора сахара щ.-м выпарива-
ния воды при постоянной темпер. Tvpt полу ” п-ресыщ :ный
раствор.
Для тоги, чтобы уяснить себе сущность процесса варки,
каждому варщику необходимо прочно усвоить все вышеизло-
женное. Думаем, что решение нескольких разнообразных при-
меров, приводимых ниже, поможет такому усвоению.
Пример 23. Какой состав имеют насыщенные сахарные
растворы и сколько сахара приходится на 100 частей воды
при температурах: 20, 30,40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 Цельзия?
Пример 24. При каких температурах будгт насыщены
сахарные растворы, содержащие на 100 частей воды 4S7, 415,
362, 320, 287, 260, 238, 219, 204 части сахара?
Пример 25. При каких температурах будут насыщены
сахарные растворы, содержащие на 100 частей воды 483, 412,
364, 318, 252, 215, 200 частей сахара?
Пример 26. Какой коэффициент пересыщения будет иметь
сахарный раствор, насыщенный при 80‘ Цельзия, если его
охладить до 75, 70, 65, 60. 55, 50, 45, 40, 35. 30, 25. 20э
Цельзия?
Пример 27. Сколько сахара на 100 частей воды должен
содержать сахарный раствор, чтобы он при 801 Цельзия имел
коэффициент пересыщения 1,01; 1.05; 1,07; 1.10; 1.15; 1,20;
1,24?
Пример 28. Какое пересыщение будет иметь сахарный
раствор, насыщенный при 80 Цельзия, если из него выпарить
при той же температуре 1°, ; 1,5%; 2,0° о воды?
Пример 29. Какое пересыщение будет иметь сахарный
раствор, насыщенный при S0-’ Цельзия, если из него выпарить
1,0%; 1,5° о; 2,0%; 2,5%; 3,0’ воды и поднять его темпера-
тур} до 85" Цельзия?
Пример 30. Сколько воды надо выпарить из сахарного
раствора, насыщенного при 803 Цельзия; чтобы достичь коэф-
фициента пересыщения 1,25?
Пример 31. При какой температуре надо насытить са-
харный раствор, чтобы он после охлаждения до 60° Цельзия
имел коэфф- чвг-Hi иерссыщ ния 1,02: 1,05; 1.10; 1,15; 1,2?п
Пример 32. Какое пересыщение будет иметь сахарный
раствор, имеющий при S0 Цельзия коэффициент пересыщения
0,90, если из него выпарись 1 ; 1,5° 2,0’ ч 2,5е воды и
охладить до 70" Пе.мзия?
Пример 33. К. .. • ко-<э г ,щнент пересыщения будет иметь
20
раствор, насыщенный при 70° Цельзия, если повысить его
температуру до 80°, 85°, 90° Цельзия?
Вопросы для повторения.
1. Описать процесс растворения сахара.
2. Как можно представить себе процесс растворения?
3. Что называется концентрацией раствора?
4. Что называется растворимостью сахара?
5. Что называется насыщенным сахарным раствором?
6. Что называется ненасыщенным сахарным раствором?
7. Что называется пересыщенным сахарным раствором?
8. Как узнать растворимость сахара при данной темпе-
ратуре?
9. Остается ли растворимость сахара при данной темпе-
ратуре постоянной?
10. Как изменяется растворимость сахара с повышением
температуры?
11. Как выражается степень пересыщения сахарных рас-
творов?
12. Что показывает коэффициент пересыщения?
13. Как вычисляется коэффициент пересыщения?
14. Какие значения может принимать коэффициент пере-
сыщения?
15. Как называется раствор, коэффициент пересыщения
которого равен единице?
16. Как называется раствор, коэффициент пересыщения
которого меньше единицы?
17. Как называется раствор, коэффициент пересыщения
которого больше единицы?
18. Какими способами можно получить пересыщенный
раствор?
III. О растворимости сахара в присутствии несахара.
До сих пор, говоря о растворимости сахара и о коэффи-
циентах пересыщения, мы имели в виду лишь чистые сахар-
ные растворы, то-есть такие растворы, которые состоят из воды
и сахара. В заводской практике с такими чистыми растворами
приходится иметь дело лишь в рафинадном производстве.
Продукты, которые приходится уваривать в свеклосахарном
производстве, нужно рассматривать, как нечистые сахарные
раствора, состоящие из воды, сахара и несахара.
В виду этого возникает вопрос о том, какова раствори-
мость сахара в воде в присутствии несахара? Влияет ли неса-
хар на растворимость сахара в воде и в какой степени? В
настоящее время на эти вопросы можно дать вполне опреде-
ленные ответы.
Несахар, содержащийся в продуктах сахарного производ-
ства, представляет собой весьма сложную смесь различных
химических соединений. Вся эта смесь в своей совокупности
увеличивает растворимость сахара в воде. Так как несахара,
накопляясь в патоке, являются одной из причин ее образова-
ния, то их назвали патокообразователями.
. При ближайшем изучении отдельных несахаров оказалось,
что они неодинаково влияют на растворимость сахара в воде.
Одни из них увеличивают растворимость сахара в воде, по-
этому их назвали положительными патокообразователями.
Другие из них уменьшают растворимость сахара в воде—по-
этому их назвали отрицательными патокообразователями.
Наконец, третьи из них не оказывают никакого влияния на
растворимость сахара, так как в их присутствии сахар раство-
ряется в воде в таких же количествах, как и в чистой воде, а
поэтому их назвали безразличными патокообразователями.
Степень влияния несахара на растворимость сахара в
воде характеризуется коэффициентом насыщения.
Коэффициент насыщения показывает, во сколько раз
увеличивается растворимость сахара в воде в присутствии
иесахаров по сравнению с растворимостью его в чистой
воде при той же температуре.
Пример 34. 1Насыщенная сахаром кормовая патока при
температуре 2(Р Цельзия содержит на 100 частей воды 210
22
частей сахара. В чистой воде при той же температуре (см.
таблицу Герцфельда в приложении) растворяется 204 части
сахара. Таким образом, несахар, содержащийся в патоке, уве-
личил растворимость сахара. Во сколько раз? Вычислим:
___ 216 204
204 ’ if05
1200
~ 1020
В 1,05 раза. Вот эта то цифра, 1,05, и есть коэффициент
насыщения данной кормовой патоки.
Коэффициенты насыщения могут быть равны единице,
больше единицы и меньше единицы. Достаточно взглянуть на
цифру, выражающую величину коэффициента насыщения, что-
бы сразу понять, как влияет содержащийся в растворе неса-
хар на растворимость сахара.
Коэффициент насыщения, равный единице, показывает,
что содержащийся в растворе несахар не оказывает никакого
влияния на растворимость сахара в воде. В присутствии этого
несахара сахар растворяется точно так же, как и в чистой
воде (безразличный патокообразователь).
Коэффициент насыщения, больший единицы, показывает,
что содержащийся в растворе несахар увеличивает раствори-
мость сахара по сравнению с растворимостью его в чистой
воде во столько раз, во сколько раз коэффициент насыщения
больше единицы (положительный патокообразователь).
Коэффициент насыщения, меньший единицы, показывает,
что содержащийся в растворе несахар уменьшает раствори-
мость сахара по сравнению с растворимостью его в чистой
воде во столько раз, во сколько раз коэффициент насыщения
меньше единицы (отрицательный патокообразователь).
Согласно исследованиям Клаассена, продукты сахарного
производства с доброкачественностью до 75 обладают коэф-
фициентом насыщения, близким 1,0, так как содержащийся в
таких растворах несахар почти не влияет на растворимость
сахара. С дальнейшим же понижением доброкачественности
продуктов сахарного производства коэффициент насыщения
быстро растет, а именно:"
При доброкач. от 75 до 70 коэф, насыщения 1,00—1,05
„ „ „ 70 „ 65 „ „ 1,05—1,10
„ „ „ 65 „ 60 „ „ 1,10-1,25
„ „ ниже 60 „ „ 1,30
Решение нескольких примеров, полагаем, поможет усво-
ению изложенного выше.
23
Пример 35. Сколько сахара на 100 частей воды должна
содержать патока с доброкачественностью 70, чтобы быть на-
сыщенной сахаром при *0" Цельзия?
Пример 36. Чернг я патока имеет такой состав: брикс
78,0; сахара 46,8; добре качественность 60,0; будет ли эта па-
тока насыщенной при 23° Цельзия?
Пример 37. Какой брикс должна иметь черная патока
такого же состава, как и в предыдущем примере, чтобы стать
насыщенной при 20° Цельзия?
Вопросы для повторения.
1. Какой раствор называется чистым сахарным раствором?
2. Какой раствор называется нечистым сахарным рас-
твором?
3: Как влияет на растворимость сахара совокупность
всех несахаров, присутствующих обычно в продуктах свекло-
сахарного производства?
4. Как влияют на растворимость сахара отдельные пред-
ставители несахаров?
5; Какие несахара называются положительными патоко-
образователями?
6. Какие несахара называются отрицательными патоко-
образователями?
7. Какие несахара называются безразличными патоко-
образователями?
8. Чем характеризуется степень влияния несахара на
растворимость сахара?
9. Что показывает коэффициент насыщения?
10. Как вычисляется коэффициент насыщения?
11. Какие значения может принимать коэффициент на-
сыщения?
12. Что ‘показывает коэффициент насыщения, равный
единице?
13. Что показывает коэффициент насыщения меньше
единицы?
14. Что показывает коэффициент насыщения больше
единицы? ч
15. Чем отличается коэффициент насыщения от коэффи-
циента пересыщения?
16. Какие значения дает Классен коэффициентам насыще-
ния для продуктов свекло-сахарного производства в зависи-
мости от их доброкачественности?
IV. Понятие о сущности процесса кристаллизации.
В изложенном выше мы установили, что пересыщенный
раствор сахара может быть получен двумя путями: путем
охлаждения раствора, насыщенного при более высокой темпе-
ратуре, и путем испарения необходимой части содержащейся
в растворе воды.
При варке утфелей в вакуум-аппаратах и при охлаждении
их в мешалках пользуются в интересах выкристаллизования
возмоа;но большего количества сахара обоими этими путями,
а потому дтя правильного понимания процесса варки необхо-
димо твердо усвоить себе понимание изменений состояния
раствора, имеющих при этом место.
Представим себе, что у нас имеется пересыщенный при
80° Цельзия раствор сахара, коэффициент пересыщения кото-
рого равен 1,30. Из таблицы Герцфелъда мы знаем, что на-
сыщенный при 80° Цельзия сахарный раствор содержит на 100
частей воды 362 части сахара. Чтобы сахарный раствор имел
при тон же температуре коэффициент пересыщения 1,30, он
должен содержать на 100 частей воды не 362 части сахара,
как это содержит насыщенный раствор, а в 1,30 раза больше,
то-есть:
362
X 1,3
1086
Н-362_
470,6
или, округляя, 47.1 часть сахара на 100 частей воды.
Таким образом, пересыщенный раствор, о котором идет
речь, содержит на 100 частей воды на 471—362=109 частей
сахара больше, чем его должно содержаться в насыщенном
растворе при той же температуре. Эти 109 частей сахара на-
зываются пересыщающим сахаром.
Так как насыщенный раствор не в состоянии удержать в
растворе больше сахара, чем те количества, которые пока-
заны в таблице Герцфельда для каждой температуры, то наш
пересыщенный раствор будет неустойчивым. При первой к
тому возможности он выделит весь пересыщающий сакар в виде
кристаллов, а остающийся между кристаллами межкрнсталль-
ный раствор останется насыщенным.
/.3
Какие же это возможности вызовут переход в кристал
лическое состояние того пересыщающего сахара, котооый со-
держится в пересыщенном растворе? Но этом} вопросу в науке
имеется целый ряд весьма сложных теорий, которые, чтобы
,д<_ тать их общепонятными, постараемся изл >л.ить попроще.
Одни ученые считают, что кристаллы зарождаются »»
n-ресыщенных растворах самопроизвольно, если раствор со-
держит достаточное для этого количество кристаллизующегося
вещества, т. е. если раствор в достаточной степени пер^ды-
1пен. Другие полагают, что кристаллы зарождаются вследствие
механического воздействия на растворенное вещество путем
толчка, встряхивания, перемешивания, потирания и т. д. Третьи
утверждают, что кристаллы возникают в надлежаще пересы-
щенных растворах из мельчайших кристаллических осколков
кристаллизующегося вещества, носящихся в воздухе и попа-
дающих оттуда в пересыщенный раствор.
Опыты, поставленные нами для изучения этого вопроса,
показали, что растворы многих веществ, если их приготовить
надлежащим образом, все время защищая от попадания кристал-
лических зародышей из воздуха, как бы продолжительно мы
их не встряхивали, не будут кристаллизоваться, не смотря на
то, что эти растворы в высокой степени пересыщены и в от-
крытых сосудах, то-есть при свободном доступе мельчайших
осколочков кристаллов растворенного вещества из воздуха,
моментально кристаллизуются.
Если такие растворы, защитив их от попадания из воздуха
осколочков кристаллов растворенного веществ;! при помощи
ватной пробки, сгущать до получения в первоначальном виде
всего растворенного вещества, то, если исходить при выпа-
ривании из достаточно разбавленных растворов, можно полу-
чить вещество в некристаллическом, коллоидном виде. Эю
вещество, при попадании в пего из воздуха или каким либо
другим путем кристаллов, моментально кристаллизуется.
Для объяснения процесса возникновения кристаллов необ-
ходимо сделать нижеследующее допущение. Кристаллическое
вещество, скажем, сахар, попадая в воду, отщепляет от себя
ультра-микроскопические частички, которые затем, в свою
очередь, тоже проходят через целый ряд постепенных изме-
нений. Для простоты мы будем различать два рода этих ча-
стичек: кристаллоны ш сьма малые, не различаемые даже
под микроскопом с самым сильным увеличением, частички,
которые, однако, сохраняют все свойства большого кристалла,
н том числе и способность расти в пересыщенном растворе,
и коллондоны частички,, теряющие основные свойства кри-
26
сталла, в том числе и способность расти в пересыщенном
растворе.
Если в воду внесено незначительное количество вещества,
то все его частички, растворяясь, переходят в коллоидоны и
в результате растворения получается разбавленный раствор,
который по многим признакам отличается от богее густых
растворов, и, в особенности, от обычных пересыщенных раство-
ров. Если такой разбавленный раствор сгущать, защищая при
этом от попадания в него извне кристалликов растворенного
вещества, то можно получить очень густые пересыщенные
растворы, которые мы назвали обезкристалленными. Такие
растворы не в состоянии закристаллизоваться самопроизвольно,
так как они не содержат кристаллонов.
Если в воду внесено больше вещества, чем это нужно
для образования разбавленного раствора, то получающийся
при этом раствор, кроме коллоидонов, содер?кит еще и кристал-
лоны. Они настолько малы, что даже в лучшие обыкновенные
микроскопы их нельзя рассмотреть, и раствор кажется совер-
шенно прозрачным. При сгущении такого раствора до пере-
сыщенного состояния, защищая его отпопадения извне осколков
кристалликов растворенного вещества, этот раствор закри-
сталлизуется. так как кристаллины, как мы уже сказали, обла
дают всеми основными свойствами кристалла, следовательно,
находясь в пересыщенном растворе, могут расти, отщеплять
от себя кристаллоны и тем вызывать общую кристаллизацию
раствора.
Таким образом, центры кристаллизации образуются в
пересыщенных растворах в результате отщепления ультра-
микроскопических частиц от кристаллов, попавших в надле-
жаще пересыщенный раствор из воздуха или другим путем.
Рост кристалла совершается путем отложения на поверх-
ности кристалла все новых и новых количеств кристаллизу-
ющегося вещества. Рост кристаллов не протекает мгновенно.
Для того, чтобы вырастить больший кристалл, при прочих
одинаковых условиях, нужно на это затратить больше времени.
Таким образом, кристалл растет с известной скоростью, кото-
рая называется скоростью кристаллизации.
Скоростью кристаллизации сахара называется коли-
чество сахара, выраженное в тысячных долях грамма (в
миллиграммах), отлагающееся из пересыщенного раствора
в мниуту на одном квадратном метре поверхности кристалла.
Для того, чтобы дать некоторое представление о тех
поверхностях кристаллизации, с которыми прихэднтся иметь
дело при варке утфелей, достаточно указать на то, что в
27
обычном свар- ином утфеле с кристаллом средней величины,
общая поверхность кристаллов, находящихся в 100 килограм-
мах (около 6 пудов) такого утфеля, составляет около 350
квадратных кетров.
Скорость кристаллизации, постоянная в определенных
условиях, изменяет свою величину с изменением этих условий.
Так, с повышением степени пересыщения или температуры
раствора скорость кристаллизации сахара из чистых его
растворов увеличивается.
Несахара различно влияют на скорость кристаллизации
сахара. Большинство из них, присутствуя в растворе, умень-
шают, парализуют скорость кристаллизации сахара, почему они
и называются .положительными парализаторами кристалла-
Некоторые несахара не влияют на скорость кристалли-
зации сахара, почему они и носят название безразличных
парализаторов кристаллизации. В их присутствии сахар кри-
сталлизуется с такой же скоростью, как и из чистых пере-
сыщенных сахарных растворов.
Наконец, немногие несахара, присутствуя в пересыщен-
ном растворе, увеличивают скорость кристаллизации сахара.
Они называются поэтому отрицательными парализаторами
кристаллизации. В их присутствии сахар кристаллизуется с
большей скоростью, чем из чистых пересыщенных сахарных
растворов.
Усвоив отчетливо вышеизложенные основные теорети-
ческие положения, приложим их в дальнейшем к изучению
сущности производственного процесса, известного в сахарной
промышленности под названием варки утфелей.
Вопросы для повторения.
1. Чем характеризуется пересыщенный сахарный раствор?
2. Является ли пересыщенный раствор устойчивым?
3. К какому состоянию стремится всякий пересыщенный
сахарный раствор?
4. Каким путем может пересыщенный раствор стать на-
сыщенным?
5. Какие условия вызывают переход в кристаллическое
состояние того пересыщающего сахара, который содержится и
пересыщенном растворе?
6. Как можно представить себе процесс кристаллизации?
7. Что называется скоростью кристаллизации сахара?
8. Как влияют несахара на скорость кристаллизации
сахара?
28
9. Какие несахара называются положительными парали
заторами кристаллизации? Почему они так называются?
10. Какие несахара называются отрицательными парали
заторами кристаллизации? Почему они так называются?
11. Какие несахара называются безразличными парали
заторами кристаллизации? Почему они так называются?
V. Понятие о кристаллической форме сахара и о
свойствах кристаллов.
Если взять щепотку сухого сахарного песка, рассеять
его на листе черной глянцевой бумаги и рассматривать через
увеличительное стекло, то не трудно убедиться в том, что
отдельные кристаллы сахара не представляют собою бесфор-
менных кусочков. В одной и той же щепотке сахара мы раз-
личаем кристаллы различной величины, но каждый из них, неза-
висимо от своей величины, поразительно похож формой на
остальные кристаллы. В чем же выражается это сходство?
Рассматривая через увеличительное стекло или под ми-
кроскопом отдельные кристаллы сахара, мы замечаем, прежде
всего, что они имеют какую-то правильную форму. Каждый
кристалл как будто бы нарочно отшлифован, ограничен
блестящими гранями и напоминает собой форму' остальных
кристаллов. Величина кристалла может быть больше, может
быть меньше, но форма всех его граней и их взаимное рас-
положение неизменно повторяется на всех остальных кристал-
лах. При этом нужно не забывать, что форма кристаллов са-
хара создалась самостоятельно, без нашего влияния, под воз-
действием неведомых пока нам сил природы.
Твердые тела однородного состава, принимающие при
полной свободе образования в жидкой или газообразной среде
форму многогранников, ограниченных правильно повторяющи-
мися гранями, называются кристаллами.. Вещество, образующее
кристаллы, называется кристаллическим в отличие от некри-
сталлического или аморфного (безформенного) вещества.
Приведенное выше определение кристалла дает нам воз-
можность отличить кристалл от некристалла. Допустим, что
нам удалось выпилить из сахарного леденца такой кусочек,
который, по своей форме будет в точности соответствовать
кристаллической форме настоящего сахарного кристалла. Можем
ли мы назвать этот кусочек леденца сахарным кристаллом?
Нет, не можем, потому что грани его образовались не само-
стоятельно под воздействием сил природы, а под воздействием
напильника в нашей руке. Кроме того, выпиленный нами ку-
сочек леденца хотя и напоминает по внешнему виду кристалл
сахара, но он не обладает теми свойствами, которые ирису щи
30
настоящему кристаллу. На том же основании нельзя назвать
кристаллом бриллиант или другой камень, граненый искусст-
венно.
Нс смотря на большое разнообразие форм и их комби-
наций, в которых могут кристаллизоваться различные кристал-
лические вещества, все известные в природе формы кристал-
лов легко группируются в шесть основных кристаллографи-
ческих систем. Так, например, кристаллы поваренной соли
всегда принимают форму кубика; кристаллы квасцов всегда
имеют форму правильных восьмигранников; кристаллы сахара
всегда имеют форму моноклиническую. Рис. 1 и 2 дают нам
представление о кристаллической форме сахара.
Рис. 1.
Все кристаллы вообще, а в том числе и кристаллы са-
хара, обладают весьма интересными свойствами. Некоторыми
из этих свойств пользуются в производстве. Одним из свойств
сахарного кристалла, которыми мы пользуемся в сахарном
производстве, является способность кристалла расти. Это
свойство кристалла выражается в том, что кристалл сахара,
помещенный в пересыщенный сахарный раствор, начинает
воспринимать на свои грани из раствора пересыщающий са-
хар, вследствие чего кристалл увеличивается, растет.
/
Г’нс 2. Четыре больших кристалла сахара искусстпснпо выроненных п лаборатории
31
Отложение сахара из пересыщенного р: атвора совер-
шается равномерно и с одинаковой силой поверхности
щ-ех граней, вследствие чего кристалл в процессе своею
.юста с математической точностью сохраняе- свою форму,
благодаря именно этому свойству все крист; ллы сахара, не-
зависимо от их величины, обладают одинаковой формой.
Кристалл сахара, помещенный в силы.о пересыщенный
сахарный раствор, не только растет, ио и отщепляет от себя
слырамикроскопические частички, которые вызывают общую
кристаллизацию всего раствора. Этим именно свойством
кристаллов мы пользуемся при заводке кристалла в какуум-
аппарате и при варке с затравкой.
Если поврежденный кристалл сахара, скажем, с отломанным
хглом, поместить’ в пересыщенный сахарный раствор, то он
не только растет, но и старается залечить полученную рану.
После достаточной продолжительности пребывания в пересы-
щенном растворе, кристалл настолько совершенно восстанов-
ляет свою нормальную кристаллическую форму, что от пол} -
ченного ранения не остается и следа. Этим свойством кри-
сталлов мы тоже пользуемся при варке с затравкой.
Кристалл сахара, помещенный в ненасыщенный сахарный
раствор, начинает растворяться. Это растворение, как и -рост
кристалла, совершается вполне закономерно. Равномерно
и с одинаковой силой с поверхностей всех граней кристалла
отщепляются частички сахара и переходят в ненасыщенный
раствор. При таком процессе растворения, кристалл постепенно
уменьшается, сохраняя, однако, свою кристаллическую форму.
В силу этого свойства мелкие кристаллы при растворении
исчезают скорее, чем крупные. Этим свойством кристаллов
мы пользуемся в производстве при уничтожении муки.
Кристаллы сахара, растущие в тесной близости друг
к Другу, могут вростать соседними гранями друг в друга,
образуя звездообразные скопления кристаллов, так называе-
мые, друзы. Такие друзы, сростаясь, образуют очень крепкие
куски. Этим свойством кристаллов мы польз} емся в рафи-
надном производстве, наполняя утфелем рафинадные формы
и заставляя содержащиеся в нем кристаллы продолжать кри-
сталлизацию. При этом кристаллы своими гранями вростают
Друг в друга и образуют крепкий рафинад. Па рис. 3 (см.
стр. 32) представлены друзы сахарных кристаллов.
Наконец, если кристалл растет в нечистом сахарном раст-
воре, то он отлагает на своей поверхности только чистый
сахар, оставляя несахар в растворе. Этим свойством кристаллов
мы широко пользуемся в сахарном производстве для получения
3'2
сахара в чистом виде и для постепенного истощения сахар-
ных растворов.
Все перечисленные свойства кристаллов каждому варщику
необходимо прочно усвоить, чтобы сознательно пользо-
ваться ими в дальнейшем при изучении и управлении процес-
сом варки.
Рис. 3.
Вопросы для повторения.
1. Что можно заметить при рассмотрении сахарного
песка через увеличительное стекло или под микроскопом?
2. Что называется кристаллом?
3. Какие вещества называются кристаллическими?
4. Какие вещества называются аморфными?
5. Что называется кристаллографической системой?
6. Сколько имеется основных кристаллографических
систем?
7. В каких кристаллографических системах кристалли-
зуются: поваренная соль, квасцы, сахар?
8. Какими свойствами обладают кристаллы и как этими
свойствами -пользуются в производстве?
VI. Понятие о тепловых явлениях и о свойствах
водяного пара.
В процессе кристаллизации сахара, осуществляемом нами
на сахарных заводах в вакуум-аппаратах, мы пользуемся
свойствами пересыщенного сахарного раствора. Для поддер-
жания межкристалльной патоки в состоянии пересыщения мы
испаряем содержащуюся в ней воду. Для этого мы пользуемся
свойствами водяного пара. Чтобы иметь ясное представление
и об этой стороне процесса, нам необходимо хотя бы в самых
кратких чертах познакомиться с тепловыми явлениями и со
свойствами водяного пара.
С тепловыми явлениями и со свойствами водяного пара
мы лучше всего познакомимся иа изучении действия хорошо
всем известного аппарата, так называемого, перегонного куба,
служащего для приготовления дсстиллированной воды схема
которого представлена на рис. 4.
Рис 4.
34
В котелок А налита иода. Под котелком горит топливо.
”.'епло, освобождаемое топливом при горении, передается через
(-генки котелка налитой в него воде. Вода постепенно начи-
нает нагреваться.
Если в воду, находящуюся в котелке, опустить термометр,
го он покажет, что температура воды постепенно повыша-
ется. Таким образом, при помощи термометра мы можем
следить за теплотой, воспринимаемой водой от топлива. Эта
теплота при помощи термометра как бы делается для нас
ощутимой, видимой теплотой. Таким образом, теплота, рас-
ходуемая на нагревание воды от одной температуры до
другой, называется видимой теплотой или теплотой нагре-
вания.
По мере того, как температура приближается к 100°
Цельзия, вода начинает закипать. Вода меняет свое состояние:
из жидкого переходит в парообразное. В процессе кипения из
воды образуется водяной пар. Потушим огонь под котелком
—кипение воды прекратится. Разведем огонь снова,—кипение
воды возобновится. Таким образом, непрерывное кипений воды
требует столь же непрерывного притока теплоты. Но ощутима
ли эта теплота для нас? Обратимся к термометру.
Термометр, остановившись вначале кипения на 1С0э Цель-
зия, так и продолжает стоять на этой температуре. Увеличим
огонь под котелком, т. е. усилим приток теплоты — кипение
усилится. Уменьшим огонь под котелком, т. е. уменьшим при-
ток теплоты, кипение уменьшится. А термометр как стоял на
сотом делении, так и продолжает стоять. Таким образом, тер-
мометр не обнаруживает теплоты, поглощаемой водой при паро-
образовании. Эта теплота остается для нас как бы невидимой,
неощутимой и называется поэтому скрытой теплотой или
теплотой парообразования.
Таким образом, скрытой теплотой или теплотой паро-
образования называется теплота, расходуемая на переход
воды из жидкого состояния в парообразное.
Проследим теперь дальнейшее поведение пара з пере-
гонном кубе. Пар, образующийся в котелке А, поступает за-
тем через трубку Б в змеевик Г, окруженный в холодильнике
холодной водой. Соприкасаясь с холодными стенками змееви-
ка, пар снова меняет свое состояние, из парообразно состо-
яния переходит в жидкое, или, как говорят, пар конденсиру-
ется в воду. А что же делается с теплотой парообразования?
Она при этом освобождается и передается через стег-г* зме-
евика холодной воде. Если воду в холодильнике не менять,
то она накопит так много тепла, что сама может зоз/сеть.
— 35
На принципе перегонного куба построены на сахарном
,1Н<>де паровичная, выпарка, вакуум-аппараты, все решоферы
и 1рУгие приборы для нагревания. В самом деле. Под паровым
Ki тлом горит топливо. Освобождаемое им тепло передается
коде, которая обращается в пар. Пар по трубам распределяется
по заводу и поступает в нагревательные камеры различных
.шг ратов. В нагревательных камерах этих аппаратов, как в хо-
лодильниках, пар конденсируется в воду. Освобождаемая при
атом теплота парообразования используется в производствен-
ном процессе.
Каждая жидкость при определенном давлении обладает
определенной температурой кипения. Так, например, при ат-
мосферном давлении вода кипит при 100° Цельзия, чистый
ошрт кипит при 78° Цельзия. Температура кипения водных
растворов выше, чем температура кипения чистой воды. Так,
например, при атмосферном давлении чистая вода кипит при
100° Цельзия, а сахарный раствор, содержащий 65% сахара
(примерно, наш сироп), кипит при том же давлении при 104°
Цельзия. При пониженном давлений, в безвоздушии, темпера-
тура кипения воды и растворов понижается. Так, например,
сироп, который при атмосферном давлении кипит при 104°
Цельзия, в заводском вакуум-аппарате под разрежением кипит
при 75й Цельзия.
Для измерения количества тепла установлена мера, ко-
торая называется калорией. Калорией называется количе-
ство тепла, необходимое для того, чтобы нагреть весовую
единицу воды на один градус Цельзия. Если в качестве
весовой единицы воды берут грамм, то калория называется
малой. Ес\и в качестве весовой единицы воды берут кило-
грамм (1000 граммов), то калория называется большой.
Вопросы для повторения.
1. На каком примере лучше всего познакомиться с теп-
ловыми явлениями и свойствами водяного пара?
2. Как устроен и как действует перегонный куб?
3. Как называется теплота, расходуемая на нагревание?
4. Как называется теплота, расходуемая на парообразо-
вание? \
5. Почему теплота, расходуемая на парообразование,
называется скрытой теплотой?
6. В каких условиях протекает конденсация пара в воду?
7. Чем сопровождается конденсация пара в воду?
S. Куда девается скрытая теплота, освобождаемая при
конденсации пара?
9. Какие приборы на сахарном заводе построены hi
принципе перегонного куба?
10. Что называется температурой кипения раствора?
11. При какой температуре кипит вода, спирт и другие
общеизвестные жидкости при обычном давлении?
12. Выше или ниже температура кипения растворов, чем
таковая чистой воды? Укажите примеры.
13. Как изменяется температура кипения с изменением
давления? Укажите примеры’.
14. Чем измеряется количество тепла?
15. Что такое большая калория?
16. Что такое малая калория?
V'll. Устройство и действие аппаратов кристаллиза-
ционного отделения.
Кристаллизационным отделением сахарного завода назы-
вается совокупность всего оборудования, в котором и при
помощи которого совершается от начала и до конца процесс
кристаллизации или варки утфелей. К такому оборудованию
иа сахарном заводе относятся: вакуум-аппараты, утфелеме-
шалки, источник naj>a, конденсатор, воздушный насос, автоматы-
рпдоотводчики, затем всякого рода сборники и прочее обору-
дование, служащее для осуществления процесса варки.
Для того, чтобы ясно представлять себе действие кри-
сталлизационного отделения сахарного завода в целом, остано-
вимся на ознакомлении с устройством и действием каждого
аппарата отдельно.
Вопросы для повторения.
1. Что называется кристаллизационным отделением са-
харного завода?
2. Какие аппараты составляют оборудование кристалли-
зационного отделения сахарного завода?
I. Вакуум-аппарат.
Устройство вакуум-аппарата показано схематически на рис.
5 (см. стр. 38). В настоящее время имеется много различных
конструкций вакуум-аппаратов. Независимо от конструкции,
каждый вакуум-аппарат, предназначенный для варки утфеля,
должен иметь следующие части: помещение, в котором про-
текает процесс варки (утфельное пространство); нагревательное
приспособление для поддержания увариваемой массы в со-
стоянии непрерывного кипения (змеевики, трубки, ребристые
поверхности); приспособление для ввода сиропа и других про-
дуктов, есхи того требует процесс варки (питательный сироп-
ный центиль); приспособление для улавливания брызг утфеля,
увлекаемых паром (ловушка); коммуникация, соединяющая ва-
куум-аппарат с конденсатором и вентиль на ней для регули-
рования степени разрежения (воздушный вентиль); приспособ-
ление д\я выпуска сваренного утфеля (спускной шибер); при-
способление для отвода конденсата из нагревательных трубок
(автомат-водоотводчии;; приспособление для пропарки и про
мывки вакуум-аппарата (пропарной вентиль); приспособлен и;
для наблюдения за иронеканием пропесса варки (зрительные
стекла, пробочник, термометр, ваг. уу метр и другие).
Все измерительные приборы, в первую очередь термометр
и вакууметр, должны быть расположены по соседству со зри-
тельными стеклами и пробочником на высоте, удобной для
постоянного наблюдении. Иногда вакууметры располагаются
на самом верху ваку^ «-аппарата так, что варщик должен
обладать большой ловкостью, чтобы что-нибудь на них про-
честь. Пружинные термометры и ва^ууметры, где таковые еще
сохранились, должны быть заменены ртутными. Нет надобности
устанавливать термометры со шкалой от 0 до 100° Цельзия.
Достаточно от 65 до 109'. У термометров с такой укороченной
шкалой будут крупнее градусные деления. Термометр должен
иметь достаточной емкости резервуар для расширения ртути
при пропарке вакуум-аппарата.
Рис. 5.
Действие вакуум-аппарата также понятно из рис. 5. Ут-
фельное пространство вакуум-аппарата, наполненное сиропом,
соединено открытием воздушного вентиля с конденсатором.
В паровую камеру впускается пар, который распределяется
по всем нагревательным трубкам. Попавши в нагревательные
39
г ,у('жи, омываемые снаружи более холодным, чем пар, сиропом,
t > начинает сгущаться в воду, конденсироваться. Конденси-
рование пара сопровождается освобождением скрытой теплоты,
к. вторую он получил раньше при обращении воды в пар. Осво-
божденная скрытая теплота передается через стенки трубок
омывающему их сиропу, который, нагревшись до температуры
своего кипения, закипает и кипит непрерывно.
Переход тепла, освобожденного конденсирующимся паром,
через стенки трубок в сироп называется теплопередачей.
С}мма поверхности всех трубок, омываемая сиропом, назы-
вается • поверхностью нагрева вакуум-аппарата. Само собой
понятно, что чем больше эта поверхность, тем больше тепла
можно через нее передать, и тем быстрее будет протекать
испарение воды из сиропа.
Очевидно, теплопередача возможна только в том случае,
когда сироп холоднее греющего пара, когда между темпера-
турой греющего пара и температурой кипящего сиропа суще-
ствует необходимая разница температур. Если эта разница
уменьшается ниже известного предела, то теплопередача пре-
кращается и кипение останавливается.
Если бы кипение сиропа совершалось в замкнутом ут-
фельном пространстве, то температура сиропа, постепенно
повышаясь, приблизилась бы к температуре греющего пара,
разница температур исчезла бы и кипение сиропа прекратилось.
Что температура кипящего сиропа повышается по мере при-
крывания воздушного вентиля и понижается с его открыва-
нием—известно каждому варщику. Вот поэтому, чтобы не
остановить кипения, а сделать его непрерывным, необходимо
непрерывно удалять из надутфельного пространства вакуум-
аппарата пары, образовавшиеся . при кипении сиропа. Чтобы
это осуществить, вакуум-аппарат соединяется с конденсатором,
постоянно поглощающим эти пары.
На трубе, соединяющей вакуум-аппарат с конденсатором,
имеется воздушный вентиль. При помощи этого вентиля можно
регулировать количество паров, отсасываемых на конденсатор
из надутфельного пространства, и, таким образом, устанавли-
вать в вакуум-аппарате температуру, требуемую условиями
варки. Нужно помнить, что по мере открывания воздушного
вентиля температура в вакуум-аппарате понижается; по мере
закрывания вентиля, наоборот, температура повышается.
Вопросы для повторения.
1. Какие части должен иметь каждый вакуум-аппарат,
независимо от своей констр)кцин?
2. В чем состоит работа вакуум-аппарата?
3. Как осуществляется обогревание вакуум-аппарата?
4. Что освобождает пар, когда он конденсируется в воду?
5. Что называется теплопередачей?
6. Что называется поверхностью нагрева вакуум-ап-
парата?
7. При каких условиях возможна теплопередача?
8. Что называется разницей температур?
9. Что наблюдается, когда разница температур чрезмерно
уменьшается?
10. Для чего необходимо непрерывно удалять из вакуум-
аппарата пары, образовавшиеся при кипении утфеля?
11. Какой прибор служит для поглощения паров, удаля-
емых из вакуум-аппарата?
1‘2 . При помощи чего регулируется степень разрежения
в вакуум-аппарате?
13. Где помещается воздушный вентиль?
14. Что делается с температурой утфеля в вакуум-аппа-
рате при постепенном закрывании или открывании воздушного
вентиля?
2. Автомат-водоотводчик.
Греющий пар отдает свое тепло кипящему утфелю путем
конденсации пара в воду. Если бы греющие трубки были
постоянно заперты, то они постепенно заполнялись бы кон-
денсационной водой, температура которой близка к темпера-
туре утфеля. Одновременно с заполнением трубок водой,
действие поверхности нагрева сокращалось бы и, наконец,
когда все трубки поверхности нагрева заполнились бы водой,
кипение остановилось бы. Чтобы избежать этого, конденса-
ционная вода должна постепенно, по мере своего образования,
полностью отводиться из нагревающего приспособления. Для
этой цели служит особый прибор, который называется авто-
мат-водоотводчнк.
Задача автомата-водоотводчика заключается в том, чтобы
отводить из паровых камер вакуум-аппарата конденсационную
воду по мере ее образования и не давать возможности уходить
неиспользованному (не сконденсировавшемуся в воду) пару.
В настоящее время имеется очень много различных систем
автоматов-водоотводчиков. Действие большинства из них ос-
новано на нижеследующем. Автомат представляет собою чу-
гунный аппарат (см. рис. 5, стр. 38), имеющий флянцы для со-
единения с камерой вакуум-аппарата, где собирается конденси-
рованная вода, и с питательным сборником, куда она отводится.
Отверстие, через которое отводится вода из автомата-
j .длотводчика в питательный сборник, закрыто клапаном.
К хапан при помощи рычагов связан с поплавком. Если в авто-
»ыте-водоотводчике нет или .мало воды, то поплавок и рычаги
, щ1им весом давят на клапан, прижимают его к гнезду.
В этот момент отверстие закрыто и пар не может выходить
нагревательной камеры.
Когда же конденсационная вода, наполняя постепенно
автомат, поднимет поплавок, а вместе с ним и клапан, воде
открывается свободный выход. Господствующее в автомате
дав\ение пара вытесняет тогда воду в питательный сборник.
} (о это, опять таки, продолжается только до тех пор, пока
снова не опустится поплавок и не закроет клапаном гнезда
отверстия. После .этого вода снова накопляется до тех пор,
пока снова не поднимет поплавка, а вместе с ним и клапана,
и не откроет свободного выхода для воды.
Вода, . отводимая из автомата-водоотводчика, содержит
тепло, которое может быть с выгодой использовано в произ-
водстве. Кроме того, конденсационная вода является почти
химически-чистой (дсстиллированнои) водой, не оставляющей
при испарении накипи. Вот почему конденсационная вода, от-
водимая из автоматов-водоотводчиков, не выбрасывается, а
используется для питания паровых котлов.
Вопросы для повторения.
1. Что такое автомат-водоотводчик?
2. Какое назначение выполняет автомат-водоотводчик?
3. Зачем необходимо непрерывно отводить конденсат
из нагревательных камер?
4. Как устроен автомат-водоотводчик?
5. В чем заключается действие автомата-водоотводчика?
6. Куда направляется вода, отводимая из автомата-водо-
отводчика?
3. Конденсатор.
Мы уже говорили о том, что конденсатор служит для не-
прерывного отделения из утфельного пространства вакуум-ап-
парата водяных паров, непрерывно образующихся при варке
вследствие испарения воды при кипении утфеля. Устройство
и действие конденсатора ясно видно из рисунка 6.
Пар из вакуум-аппарата поступает по так называемой
„воздушной** трубе в нижнюю час гь конденсатора (см. рисунок 6)
и поднимается вверх, извиваясь между полочками. Сверху в
конденсатор на самую верхнюю полочку распиливается холод-
иая вода, которая сбегает каскадам! с полочки на полочку.
Пар из вакуум-аппарата, извиваясь лежду полочками, должеь
на своем пути пронизывать каскады воды. Горячий пар, со-
прикасаясь с холодной водой, отдает ей свою скрытую теплоту
Рис. 6.
Конденсационная установка сахарного завода.
и сам обращается в воду, как говорят, конденсируется. Так
как объем воды, в которую сконденсироЕался пар, чрезмерно
мал по сравнению с первоначальным объемом того пара, и
которого она образовалась, то при конденсе ' 'и пара в вчду
достигается разрежение.
Для достижения сильного разрежения необходимо для
охлаждения пара, поступающего в конденсатор, непрерывно
пропускать через конденсатор большие количества холодной
воды. Эта вода, воспринимая тепло конденсирующегося пара,
сама дс/ается теплой и не годится для дальнейшей конден-
сации. Чтобы конденсатор непрерывно работал, необходимо
непрерывно вводить в него холодную воду и также непре-
рывно отводить теплую воду. Для этой цели служит баромет-
рическая труба.
Барометрическая труба имеет около 11 метров высоты
и заканчивается в барометрическом ящике. Действие баро-
метрической трубы основано на следующем: для того, чтобы
уравновесить давление атмосферного воздуха, необходим столб
воды, высотою около 10 метров. Если в барометрической
трубе имеется налицо столб воды, больший, чем тот, который
необходим для того, чтобы уравновесить существующее в дан-
ный момент атмосферное давление, то лишняя вода выливается
из барометрической трубы в барометрический ящик. Вода,
вытекающая из барометрической трубы, называется баромет-
рической водой. Ее температура колеблется в пределах от 45
до 65° Цельзня. Эта вода находит применение для питания
диффузии, гидравлического транспортера свекломойки и д\я
удовлетворения других надобностей в теплой воде по заводу.
Вопросы для повторения.
1. Для чего служит конденсатор?
2. В чем состоит устройство конденсатора?
3. При помощи чего конденсатор соединяется с вакуум-
аппаратом?
4. Куда поступает в конденсатор пар из вакуум-аппарата?
5. Как конденсируется пар в конденсаторе?
6. Что называется барометрической трубой?
7. Для чего служит барометрическая труба?
8. Что называется барометрическим ящиком, где он на-
ходится и для чего он служит?
9. Для чего при конденсаторе служит ловушка?
10. Как устроена ловушка и где она помещается?
11. В чем состоит работа конденсатора?
12. Благодаря чему конденсатор создает разрежение?
13. Что называется барометрической водой?
14. Какое применение находит барометрическая вода в
сахарном заводе?
4. Воздушный насос.
Если бы в конденсатор поступал из вакуум-аппарата
чистый водяной пар без всяких примесей воздуха и других не
конденсирующихся газов, и если бы холодная вода, которой
пользуются для охлаждения паров, тоже не содержала воздуха
и других газов, то конденсатор один давал бы нам необходимое
разрежение.
Однако, в действительности этого никогда не бывает.
Вакуум-аппарат работает под разрежением. Благодаря этому
через все неплотности вакуум-аппарата засасывается воздух.
Этот воздух вместе с паром отводится на конденсатор. Из
кипящего сиропа выделяется в небольших количествах угле-
кислота и другие газы. Холодная вода, которой питают кон-
денсатор, тоже содержит воздух и другие газы в растворенном
состоянии. В последнем легко убедиться. Нагревая стакан
воды, мы увидим пузырьки воздуха, выделяющиеся на стенках
стакана.
Воздух и углекислота в условиях работы конденсатора
не обращаются в жидкость, т. е. не конденсируются. Нако-
пляясь постепенно в конденсаторе, такие газы заполнили бы
все пространство конденсатора и уничтожили бы разрежение.
Чтобы этого не случилось, чтобы конденсатор всегда работал
с наибольшим разрежением, ' такие газы нужно непрерывно
отводить из конденсатора. Для отведения этих газов и служит
воздушный насос.
Воздушный насос соединяется с конденсатором трубой,
как это показано на рис. 6 (см. стр. 42). Чтобы не повредить
воздушного насоса, откачиваемые им газы должны быть осво-
бождены от капелек воды, которые они могут уносить из кон-
денсатора. Для этого между насосом и конденсатором уста-
навливается ловушка, которая улавливает воду. Вода, задер-
жанная ловушкой, отводится в барометрический ящик по особой
барометрической трубе. Устройство и установка ловушки тоже
показаны на рис. 6. Газы, отсасываемые насосом из конденса-
тора, отводятся по особой трубе на крышу завода.
Вопросы для повторения.
1. Для чего служит воздушный насос при конденсаторе?
2. Как связывается воздушный насос с конденсатором?
3. Куда отводятся газы, отсасываемые воздушным насосом
из конденсатора?
VIII. Варка утфеля I-ой кристаллизации.
Продукт, полученный в результате очистки и сгущзпия
сока, добытого из свеклы, называется сиропом. Сироп пред-
ставляет собою густую жидкость, окрашенную, при рассматри-
вании в толстом слое на проходящий свет, в темно-коричневый,
красноватый цвет. Состав сиропа характеризуется следующими
цифрами:
Плотность по Бриксу
Содержание сахара .
Содержание несахара
Доброкачественность
Щелочность . .
Содержание извести.
60—70°
S4—65°'о
5°. А
92—93
0,005—0,01
0,01—0,10- о
Вот этот то сироп и поступает на варку утфеля 1-ой
кристаллизации. Задачей варки и пробелки утфеля является
выделение содержащегося в сиропе сахара в виде равномерных,
бесцветных кристаллов. Процессы варки и пробелки утфеля
нужно вести так, чтобы получить при первой кристаллизации
возможно больший выход сахара и, следовательно, возможно
меньший выход оттеков, так как дальнейшая переработка от-
теков на сахар связана с известными затратами на производ-
ство и потерями сахара.
Для того, чтобы осуществить эту задачу в производ-
ственном процессе, каждый варщик должен знать сущность
процесса варки. Только при наличности этих познаний варщик
в состоянии сознательно комбинировать условия варки так,
чтобы при всех случаях получить наилучшие конечные резуль-
таты, то-есть наивысший выход наилучшего по качеству сахара.
Сироп, как мы указали выше, представляет собой густой
'сахарный раствор. Если бы мы вздумали довести этот сироп
до кипения на воздухе, то для этого его пришлось-бы нагреть
до температуры, лежащей выше 100° Цельзия. При продол-
жительном нагревании сахарных растворов при таких высоких
температурах наступает разложение сахара, сопровождающееся
повышением цветности сахарного раствора. Чтобы избежать
этого, необходимо кипятить сахарные продукты при понижен-
ном давлении (под разрежением), так как при этом даже такие
густые сахарные продукты, как патоки, могут кипеть при
46
/
70—80п ’^ельзия, то-есть при температурах, ).ри которых не
имеет места значительное разложение сахара.
В силу этого процесс варки в настоящс время на са-
харных заводах осуществляется под разрежен гем (в вакууме),
в горизонтальных или вертикальных вакуум-аг.паратах различ- -
ных конструкций.
По окончании ремонта поверхности нагрева каждого ва-
куум-аппарата испытываются гидравлическим давлением. При
таком испытании давление надлежит доводить до предела,
превышающего на 2—3 атмосферы обычное рабочее давление
пара в нагревательных камерах или серпентинах.
Во время гидравлического испытания не рекомендуется •
постукивать по змеевикам и трубкам молотком, ключей и дру-
гими инструментами, так как на заводах имели место случаи
разрыва змеевиков, вызываемые такими ударами, с несчастными
последствиями для рабочих.
После окончания ремонта до закрытия лазеек, надлежит
тщательно удалить из вакуум-аппарата всякого рода посто-
ронние предметы, оставшиеся там от ремонта: сурик, обрезки
картона, паклю, болты, гайки,. инструмент и прочее. Только
убедившись, что все это удалено, можно вынуть деревянные
пробки, закрывающие коммуникации, выходящие внутрь ва-
куум-аппарата, закрыть и прижать лазы.
В случае необходимости осмотреть вакуум-аппарат из-
нутри во время производства, надлежит его хорошенько про-
парить, спустить пропарку, охладить водой и просасыванием
воздуха через нижний шибер при помощи конденсатора, затем
завязать проволокой паровые вентили (в особенности вентиль
для пропарки!), водяные, соковые и воздушный вентили и,
лишь убедившись, что все это надлежаще сделано, можно
проникнуть внутрь вакуум-аппарата. s_____
Каждый варщик, прежде чем приступить к работе на не-
знакомом ему вакуум-аппарате, обязан прежде всего во всех
подробностях ознакомиться с устройством вакуум-аппарата в
целом, а также с устройством и действием всех его частей.
Для того, чтобы лучше разобраться в установке, которую ему
придется обслуживать, варщик должен составить себе под-
робную схему вакуум-аппарата и соединения его с другими
вспомогательными частями заводской аппаратуры. Только после
полного ознакомления с устройством вакуум-аппарата, варщик
может приступить к выполнению процесса варки.
В качестве примера составления такой схемы приводим
ниже на рис. 7 образец такой схемы. Схема должна быть со-
ставлена с необходимыми подробностями на большом листе
47
< маги. Чтобы не затемнять подробностями небольшого ри-
vHKa, на нашей схеме (см. рис. 7) не показаны, например,
. вгоматы-водоотводчики и т. п.
Рис. 7.
^Схема кристаллизационного отделения свеклосахарного завода.
Перед началом производства вакуум-аппарат должен быть
тщательно вымыт и пропарен для удаления из него грязи, пыли,
остатков сурика и других сверточных материалов. Для этого
вакуум-аппарат закрывается, сообщается с конденсатором, наби-
вается водой до наивысшего уровня стояния в нем утфеля, и за-
варивается. После получасового кипячения паровые вентили, а
также воздушный вентиль, соединяющий вакуум-аппарат с кон-
денсатором, закрываются, в аппарате уничтожается разрежение,
и вода спускается через спускной шибер на мешалку, пущен-
ную в ход, и на распределитель. После промывки мешалки и
распределителя вода спускается в сточную канаву. Эту опе-
рацию выварки следует повторить два-три раза, затем пропарить
пустой вакуум-аппарат паром. После этого вакуум-аппарат
готов к работе. .
Не смотря на принятие мер, изложенных выше, направ-
ленных к очистке вакуум-аппарата перед производством, са-
ло
харный песок, полученный в результате пробелки первой
вари, обычно загрязнен ржавчиной, пылью, суриком и проч.
Чтобы получить такого сахара поменьше, первая варь варится
небольшой. Сахар, полученный в результате пробелки первой
вари, либо возвращается в колеровку, либо смешивается по
частям с сахаром, полученным от пробелки следующих нор-
мальных варей.
Совокупность всех операций, которые необходимо вы-
полнить, чтобы осуществить какой либо процесс от начала до
конца, называется циклом этого процесса. Если внимательно
присмотреться к какому либо процессу, то окажется, что он
состоит из отдельных операций, повторяемых в определенной
последовательности в каждом цикле процесса. Точно так же
цикл процесса варки утфеля может быть разбит на ряд опе-
раций, которые приходится повторять в известной последова-
тельности при варке каждого аппарата.
Цикл варки утфеля можно разделить на следующие от-
дельные операции или периоды:
1. Подготовка вакуум-аппарата к варке.
2. Набор вакуум-аппарата сиропом.
3. Сгущение сирбпа до пересыщенного состояния.
4. Образование (заводка) кристалла.
5. Наращивание кристалла.
6. Отваривание утфеля.
7. Сгущение утфеля до спуска.
8. Разбавление утфеля перед спуском. . ;
9. Спуск утфеля в мешалку.
Остановимся на рассмотрении каждой из этих операций
в отдельности.
Вопросы для повторения.
1. Какой продукт мы называем сиропом?
2. Какой состав имеет сироп?
3. Какой продукт мы называем утфелем?
4. В чем заключается задача варки и пробелки утфеля?
5. В каких условиях .совершается варка утфеля?
6. Почему варку утфеля ведут под разрежением?
7. Как называется аппарат, в котором осуществляется
процесс варки?
8. Какие части должен иметь каждый вакуум-аппарат,
независимо от своей конструкции? •
9. Какие системы вакуум-аппаратов Вам известны? Опи-
шите их в общих чертах.
10. Что должен знать каждый варщик, прежде чем при-
ступить к варке на незнакомом ему вакуум-аппарате?
11. Что делается с вакуум-аппаратом во время летнего
ч- м<>нта?
12. Что делается с вакуум-аппаратом после окончания лет-
него ремонта?
13. Что делается с вакуум-аппаратом в начале произвд-
iTBa перед заваркой первого аппарата?
14. Что называется циклом процесса?
15. Из каких отдельных операций состоит цикл варки?
1. Подготовка вакуум-аппарата к варке.
Прежде всего из вакуум-аппарата должен быть удален
утфель, оставшийся от предыдущей вари. Необходимость воз-
можно полного удаления утфеля диктуется следующими сооб-
ражениями. Во-первых, кристаллы сахара, оставшиеся от пре-
дыдущей вари, при уваривании густых сиропов, могут не рас-
твориться. Наращиваясь дальше на протяжении следующей
варки, такой кристалл резко выделяется и портит внешний
вид сахарного песка, полученного при пробелке вари. Во-
вторых, остающиеся массы кристалла могут задерживаться
между поверхностями нагрева, на них пригорать и тем увели-
чивать цветность утфеля и затруднять теплопередачу.
Для удаления остатков утфеля открывается полностью
спускной шибер и начинается пропарка вакуум-аппарата. Пер-
вые порции утфеля, удаляемого при помощи пара, мало отли-
чающиеся по своей консистенции от спущенного утфеля, на-
правляются в мешалку. Дальнейшие порции жидкого утфель-
ного раствора направлять в мешалку не рекомендуется. Когда
утфель начнет разжижаться, лучше всего спускной шибер
закрыть, продолжать пропарку аппарата 1Три открытом воз-
душном кране (чтобы избежать давления в аппарате, которое
может выдавить наблюдательные стекла) и полученную про-
парку направлять по специальной трубе на колеровк}.
После тщательной пропарки закрывают пар, проверяют,
хорошо ли закрыт спускной шибер, закрывают воздушный
кран и постепенным осторожным открыванием воздушного
вентиля соединяют вакуум-аппарат с конденсатором.
Вопросы для повторения.
1. Как совершается подготовка вакуум-аппарата к варке?
2. Какими соображениями диктуется необходимость тща-
те\ьной пропарки?
3. Куда обычно направляется пропарка?
4. Куда следует направлять пропарку?
2. Набор вакуум-аппарата сиропом.
Когда вакууметр покажет 25-30 сантиметров разрежения,
открывают сиропный вентиль, сообщающий вакуум-аппарат
с сиропным сборником, и затем открывают полностью воз-
душный вентиль. Интересы варки требуют, чтобы в этом пе-
риоде брать в вакуум-аппарат минимальное количество сиропа,
но во всяком случае такое, чтобы в момент образования кри-
сталла в вакуум-аппарате находилось такое количество сиропа,
чтобы можно было свободно отбирать пробы его при помощи
имеющихся на вакуум-аппарате приспособлений.
Вообще говоря, чем меньше взято сиропа до пробы, тем
больше остается рабочей емкости вакуум-аппарата для обра-
ботки кристалла в дальнейших периодах варки. Обычно
в этом периоде варки берут в вакуум-аппарат столько сиропа,
чтобы он в пересыщенном состоянии перед заводкой кристалла
занимал около 1/з рабочей емкости вакуум-аппарата. После
того, как вакуум-аппарат набран сиропом, сиропный вентиль
закрывается и с этого момента начинается третий период
варки.
Вопросы для повторения.
1. Как осуществляется набор вакуум-аппарата сиропом?
2. Сколько сиропа надлежит брать до пробы и почему?
3. Сгущение сиропа до пересыщенного состояния.
Когда вакуум-аппарат набран сиропом, пускают пар в те
поверхности нагрева, которые покрыты сиропом, для чего от-
крывают соответствующие паровые вентили. Паровые вентили
надлежит открывать весьма осторожно, так как внезапный
резкий толчек пара может повредить нагревающее устройство.
Вскоре после пуска пара сироп закипает и кипит весьма
энергично.
В этот период варки вакуум-аппарат выполняет обязан-
ность выпарки. А поэтому в этот период варки выпаривание
должно производиться при полном отверстии воздушного вен-
тиля, следовательно, при возможно низкой для данного ва-
куум-аппарата температуре.
IJo мере приближения этого периода к концу необходимо
сделать некоторые приготовления, прежде чем приступить к за-
водке кристалла: приготовить воду, вымыть и попробовать
пробочник, приготовить стекло для рассматривания кристалла
и замерять плотность сиропа, поступающего на подкачки.
Пробу для определения плотности сиропа следует брать не
51
год трубы, подающей сироп в сборники, а из сиропных
.ников после размешивания, так как на дне сборника может
мться более плотный сироп, чем вверху.
11о мере того, как содержащаяся в сиропе вода испаряется,
. ’нрнииент пересыщения сиропа постепенно повышается,
• j ,юп становится сперва насыщенным сахарным раствором, а
м и пересыщенным. Таким образом, сироп приходит к со-
гг.'янию, необходимому для образования кристалла.
Вопросы для повторения.
1. Как осуществляется сгущение сиропа до пересыщен-
ного состояния?
2. Какие изменения в сиропе происходят в этот период
вцрки?
3. Как нужно откр'ывать паровые вентили и почему?
4. В чем состоит работа вакуум-аппарата в период сгуще-
ния сиропа до пересыщенного состояния?
5. Какие приготовления должен сделать варщик перед
влг.одкой кристалла?
4. Образование (заводка) кристалла.
Как мы уже говорили, сироп, из которого варится утфель
1-ой кристаллизации, не является чистым сахарным раствором.
В сиропе, кроме сахара, содержится несахар, который, как мы
уже знаем, затрудняет кристаллизацию сахара. При изучении
итого влияния оказалось, что с повышением температуры за-
трудняющее влияние несахара на кристаллизацию сахара
ослабляется. Этим обстоятельством и пользуются на практике,
чтобы облегчить заводку кристалла.
Поэтому, когда сироп делается пересыщенным и начинает
приближаться к моменту заводки кристалла, воздушный вентиль
йрикрывается, вследствие чего температура кипящей массы
постепенно повышается. Предел, до какого надлежит повышать
темцературу перед заводкой кристалла, всецело зависит от
качества сиропа. В начале производства, когда в переработку
11 ттупает совершенно здоровая свекла, кристалл легко обра-
зуется при всяком температурном режиме данного вакуум-ап-
11 Ч’Зта. В таких случаях кристалл с успехом может быть за-
в* лен при любой температуре в пределах 80—85° Цельзия.
В тех же случаях, когда сироп получен из гнилой, испор-
4 иной, не зрелой свеклы, или, если вследствие плохой очистки
С’чюв, получаемые из них сиропы с'трудом выделяют кри-
с •1'л, причем получающийся кристалл медленно растет, го
52
1
при наличности таких сиропов целее юбразно повышать тем;
ратуру перед заводкой кристалла до 90 и даже до 921 Це.
зия. Нагревание до 95° допустимо лишь в особых случа
трудной варки, а повышение темпер лтуры выше 95° совершен
не рекомендуется, так как при более высоких температ){:
значительно усиливается разложение сахара.
Старые варщики любят всегда заводить кристалл, е
всякой зависимости от качества увариваемого сиропа, при в.
соких температурах 92—95° Цельзия и даже выше, мотивир
это тем, что кристалл, заведенный при высокой температур
в дальнейшей варке быстрее растет, что такой кристалл тр;,
нее растворяется при пробелке на центрофугах, что криста
резче наощупь, что полученный в результате сахар мены;
склонен к отсыреванию при хранении в складах. И мно:
других подобных объяснений.
Все это не имеет под собой никаких научных основан?
и должно быть всецело отнесено в область производственна
суеверий. Растворимость сахара в воде, как известно, завис;
от температуры растворения и совершенно не зависит от те*
пературы заводки кристалла. Скорость роста кристалла в пр<
цессе дальнейшей варки зависит от качества сиропа, пересь
щения и температуры межкристалльного сиропа в кэжде
данный момент, а не от температуры заводки кристалла. Hs
конец, отсыревание сахара при хранении зависит от качеств,
самого сахара и условий его хранения, а не от температурь
заводки кристалла.
Момент образования кристалла определяется достиже
нием увариваемым сиропом определенного коэффициента не
ресыщения. Хотя в настоящее время и имеется довольно точ-
ный прибор для определения коэффициента пересыщения ува
риваемого сиропа непосредственно в вакуум-аппарате (об этом
приборе будет речь впереди), тем не менее на большинстве
сахарных заводов за неимением этого прибора приходите?
пользоваться внешними признаками, дающими возможност;
иметь представление о состоянии увариваемого сиропа.
В начале варки сироп кипит очень энергично. Пузырьк’
образующейся при этом пены шарообразны, обладают глянцем
и легко лопаются на поверхности. Капли, падающие на наб-
людательные стекла, быстро сбегают вниз. По мере сгущения
сиропа, подвижность его постепенно уменьшается. Пузырьк"
пены, соприкасающиеся с наблюдательным стеклом, все бо.м-
и более удлиняются, теряют глянец, делаются матовыми. Брыз-
ги сиропа, попавшие на наблюдательные стекла, весьма мед-
ленно стекают вниз. Капля сиропа, взятая между большим
53
ч карательным пальцами (пальцы обязательно должны быть
хими), при 'метром разведении пальцев образует волосок,
разрывами ийся сначала при небольшом, а затем и при
льшом раз! едении пальцев.
Проба сиропа, взятая при помощи пробочника и затем
анпушенная тз него, свободно стекая с пробочника, образует
>. хосок. Перед первой подкачкой длина этого волоска, в за-
t., симости от качества сиропа и температуры заводки, около
|S—25 см. Совокупность всех этих признаков, которые при на-
« людательности и некотором навыке легко улавливаются на
гхаз, свидетельствует о том, что приближается момент заводки
г.ристалла или, так называемая, проба.
Если в этот момент при помощи пробочника извлечь из
1в-.куум-аппарата пробу сиропа, поместить ее на -кусочек окоп-
и >го стекла и рассматривать ее на свет, то при известном
|П1-ресыщении. сиропа можно заметить простым глазом отдель-
ные маленькие кристаллики, распределенные в сиропе. Эти
jкристаллики свидетельствуют о том, что процесс кристалло-
образования начался. Каким же образом происходит образо-
вание кристаллов в вакуум-аппарате?
В одной из предыдущих глав (см. стр. 24) мы изложили
основные положения, объясняющие образование кристаллов.
Приложим теперь наши познания к объяснению процесса об-
разования кристаллов в вакуум-аппарате. Из предыдущего мы
знаем, что кристаллы самопроизвольно зародиться не могут.
Для того, чтобы пересыщенный раствор сахара начал кри-
сталлизоваться, необходимо внести в него кристаллы извне.
Кристаллы, внесенные извне в надлежаще пересыщенный си-
роп, начинают отщеплять от себя микроскопически-малые ча-
стички, которые, распространяясь в сиропе, служат центрами
кристаллизации и вызывают общую кристаллизацию во всей
массе пересыщенного раствора.
Каким же образом проникают кристаллы сахара в ва-
куум-аппарат? Присутствие микроскопически-маленьких оско-
, лачков кристаллов сахара можно доказать даже в надворном
•юздухе, а тем более ими насыщен воздух сахарного завода.
Внутри вакуум-аппарата господствует разрежение. В местах
соединения отдельных частей вакуум-аппарата имеются незна-
чительные отверстия, через которые наружный воздух заса-
сывается внутрь аппарата, внося с собой осколочки кристал-
лов, носящихся в воздухе. Осколочки сахарных кристаллов,
попадая в надлежаще пересыщенный сироп, отщепляют от
с' бя ультрамикроскопнческие частички, которые, распростра-
няясь в пересыщенном сиропе, являются центрами кристалли-
— Э-i —
зации. Для того, чтобы иметь представление о характе
процесса заводки кристаллов, достаточно указать, что д
вари в 2000 пудов утфеля необходимо завести около пятил
сяти триллионов штук кристаллов.
Количество кристалла, выделяемого при заводке, завис
от того, какой кристалл—крупный, средний или мелкий—а
лают иметь в результате варки. Если желают иметь крупнс
кристалл, то заводят его меньше, доводя коэффициент пер
сыщения перед первой подкачкой не слишком высоко. Ес.
желают иметь мелкий кристалл, то приходится выделять кр
сталла побольше, доводя коэффициент пересыщения до сос
ветствующего этому предела.
За количеством выделившихся кристаллов необход!) •
непрерывно следить, отбирая через пробочник небольшие по,
ции сиропа н рассматривая их на стекле в проходящем свет
Практический навык судить при помощи такого приема о кс
личестве выделившегося кристалла приобретается постепеш
в результате достаточной практики.
Когда необходимое для дальнейшей варки количеств
кристаллов выделено, дальнейшее образование их прерываю
нарушая пересыщение межкристалльного сиропа введение
необходимого количества свежего сиропа. Делают, как гов'
рят, первую подкачку.
Остановимся в кратких чертах над ознакомлением с деь
ствнем подкачки вообще. В процессе сгущения утфеля коэ<^
фициент пересыщения межкристалльной патоки постепенн
повышается. Правда, это повышение в известной степени за
держивается выкристаллизованием сахара на поверхности су
ществующих кристаллов, которое тем больше, чем болью
поверхность кристаллов, выше температура и коэффициен
пересыщения межкристалльного сиропа.
Однако, в том случае, когда скорость испарения водь
превышает скорость кристаллизации, коэффициент пересыще
ния межкристалльной патоки повышается. Это повышение мо-
жет достичь предела, при котором образуются новые крк
сталлы, так называемая „мука*1. Чтобы избежать этого, в
нужный момент в вакуум-аппарат вводится новая порция си
ропа, или, как говорят, дается подкачка.
Введенный с подкачкой сироп, являясь при температурь
господствующей в вакуум-аппарате, ненасыщенным раствором
смешиваясь с межкристалльной патокой, ее разбавляет, т. е
понижает ее коэффициент пересыщения. Благодаря этому устра
няются условия, благоприятствующие образованию „муки".
f При заводке кристалла следует избегать чрезмерно-боль
55
t
. 15lx подкачек и величину их строго соразмерят:- с ' х тностью
иропа, для чего варщик в каждый данный '-'.г тент должен
тично знать плотность забираемого им в вакуум-аппарат си-
1,>ца. К концу подкачки межкристалльный сироп д- !.:вен оста-
ваться слабо пересыщенным. Малейший избыток сзекего си
1> >па. малейшее понижение коэффициента пересыщения меж-
ышсталльного сиропа ниже 1,0 влечет за собой растворен!.е
образовавшегося кристалла, что в условиях нормальной варки
совершенно недопустимо.
В виду всего вышеизложенного, при перзсй подкачке
лучше недостаточно раскачать утфель, чем вкачать сиропа
больше, чем нужно. После того, как утфель смешается со
свеже-введенным сиропом в однородную массу и пробе на
стекле обнаружится недостаточность подкачки, недостающее
количество сиропа можно ввести дополнительно и тем исправить
допущенное, устранить же излишне вкачанный сироп не пред-
ставляется возможным. Из предосторожности, особенно умест-
ной тогда, когда сиропы жидки (ниже 30 Бомэ), перзые подкачки
следует делать, открывая качательный вентиль на 2—3 оборота.
Следует избегать повышения температуры в вакуум-аппа-
рате в продолжение всего периода заводки крист<тлл?.. Повыше-
ние температуры действует, как подкачка, способствуя наращи-
ванию выделившихся уже кристаллов и задерживая образование
новых. Понижение температуры вари в момент заводки кри-
сталла тоже нежелательно, так как это может вызвать мо-
ментальное выделение кристалла в чрезмерно:*, количестве.
Из этого следует, что в период заводки кристалла темпера-
туру в вакуум-аппарате необходимо держать постоянной, чгс
достигается надлежащим регулированием разрежения венти-
лем, сообщающим вакуум-аппарат с конденсатором.
По этому поводу можно рекомендовать такой практи-
ческий прием. При нормальных условиях варки точным регу-
лированием воздушного вентиля необходимо добиться идеаль-
ной равномерности температуры и точно заметить, на какое
число оборотов открыт при этом воздушный вентиль. При
Дальнейших варках остается лишь прикрывать воздушный вен-
тиль в нужный момент на замеченное число оборотов.
Сироп, идущий на подкачку, должен быть натрет. по
крайней мере, до температуры вакуум-аппарата. Бзедение в
вакуум-аппарат во время подкачки сиропа, температура кото-
рого на несколько градусов превышает температуру в вакуум-
аппарате, даже полезно. Перегретый сироп, попади- в вакуум-
аппарат, быстро закипает, отделение пузырьков :шра усили-
вается, что повышает циркуляцию утфеля и содействует варке.
Следует избегать пользоваться при подкачках воо(\
а в особенности при первой, холодным сиропом. Холоди*
сироп, поступая в вакуум-аппарат, понижает температуру м д
кристалльного сиропа. Межкристалльный сироп, и без т<
пересыщенный до высокой степени, вследствие охлажден *
еще больше пересыщается, а это может благоприятствов.'
мгновенному выделению кристалла в огромном количест
при первой подкачке и образованию „муки" При дальненщ ’
подкачках.
После первой подкачки, путем открытия воздушного bi
тиля, температура вари постепенно понижается. Предел, „
какого надлежит понизить температуру вакуум-аппарата, вс
цело зависит от плотности увариваемого енропа, а имени
Если увариваются жидкие сиропы, плотностью в 55—60° Б,
(или 30—33° по ареометру Бомэ), то температуру после з.
водки кристалла можно постепенно понизить до 80—82° Цел.
зия. Если увариваются густые сиропы плотностью в 65—7‘
Бр. (или 35—38° по ареометру Бомэ) и даже выше, то темп
ратуру после заводки кристалла следует держать в предела
84—86° Цельзия.
Последнее делается потому, что сиропы, обладающи
такой высокой плотностью, при температуре в 80” Цельзи
близки к насыщенному состоянию и, как таковые, не мог}
служить в данном случае для раскачки. Понижая температур
вари, открытие воздушного вентиля следует производить весьу
постепенно, памятуя, что утфель сильно нагрет и при внезапно
открытии вентиля может наступить бурное кипение утфеля
не исключена возможность переброски его в конденсато]
После открытия воздушного вентиля циркуляция утфеля, всле,
ствие усиленного парообразования, усиливается, и варка пр<
текает быстрее.
Быстрое охлаждение и чрезмерное сгущение утфел
в этот период варки может повести к образованию, так назь
ваемых, друз, т. е. к сращиванию по несколько кристалле
в звездочки, как это, например, видно из рисунка 8.
Мы знаем, что сахар кристаллизуется с известной ск<
ростью. Следовательно, для того, чтобы получить белый с;
хар в кристаллах одинаковой величины, необходимо, чтоб
процесс образования кристалла заканчивался возможно скоро
С этой целью весь кристалл должен быть выделен до nepni
подкачки. Варщики любят заводить кристалл 2—3 подкачкам*
Этого никогда не следует делать, так как такой способ лиц
удлиняет период заводки кристалла без всякой в том надо)
ности, что ведет к получению сахара с различными по вел>
57
..«• кристаллами. Кристалл в нужном варщику количестве
,жСН быть выделен до первой подкачки. Нужно помнить,
, -назначение подкачки не в том, чтобы выделить кристалл,
в том, чтобы понизить пересыщение межкристалльного си-
><-па и прекратить выделение кристалла в нужный момент.
При заводке кристалла необходимо всегда помнить о том,
а»;нм енропом придется раскачивать. Если сироп жидок, то не
-трашпо выделить кристалла немного больше, так как хоро-
ц ей подкачкой всегда можно часть кристалла уничтожить,
вставив нужное его количество. Если сироп очень плотен
—38° Бомэ), то выделять кристалл нужно в строго необхо-
димом количестве, так как раскачка густым сиропом очень за-
труднительна.
Рис. 8.
Друзы сахарных кристаллов при рассматривании под микроскопом.
Для того, чтобы получить кристалл идеально-одинаковой
величины, необходимо, чтобы образование (заводка) кристалла
была совершена моментально, т. е. чтобы, скажем, вгечеиие
одной минуты был выделен весь нужный кристалл. Так как
практически это ос} ществить невозможно и заводка кристалла
завершается у нас втечение от 10 до 20 мин>т, то кристаллы
58
разнятся друг от друга возрастом на время заводки, т. f
на 10—20 минут. Поэтому практически невозможно получит
в заводском вакуум-аппарате кристалл совершенно одинакова
величины. Сокращением продолжительности заводки кристалл
и избежанием получения вторичных кристаллов в процесс
дальнейшей варки можно все таки достичь большой раиномёр
пости кристалла.
В работе неопытного варщика могут быть ошибки, дд,
исправления которых считаем необходимым дать некоторы
указания.
Если при желании варить крупный или средний кристал-
было выделено в первой пробе по недосмотру варщика слип-
ком много кристалла, то эту ошибку можно исправить, раство
рив часть выделенного кристалла несколько увеличенной под
качкой. Однако, пользоваться этим приемом следует весьма
осторожно, вкачивая сироп при открытом на один оборот вен-
тиле из боязни растворить чрезмерной подкачкой слишком
много кристалла.
Если по недосмотру чрезмерной подкачкой большая чаете
выделенных кристаллов растворилась, то наилучший выход и;
этого положения—прикрыть воздушный вентиль, подогреть аппа-
рат до температуры заводки кристалла, растворить полностью
остатки кристалла, сгустить сироп до пробы и завести кри-
сталл заново.
Если при желании варить мелкий кристалл в первой пробе
было выделено слишком мало кристалла, то эту ошибку можно
исправить, добавив во второй пробе (перед второй подкачкой)
недостающее количество кристалла. Однако, при этом надо
помнить, что белый сахар, полученный из такой вари, не мо-
жет иметь однородного кристалла.
В процессе варки по мере наполнения вакуум-аппарата
и по мере покрытия утфелем поверхности нагрева, в эти по-
верхности впускается пар. При впуске пара необходимо соб-
людать предосторожности, указанные ранее.
Не следует никогда пускать пар на поверхности нагрева,
не покрытые утфелем, так как брызги утфеля, попадающие
на горячие голые поверхности нагрева, быстро кристаллизуются,
образуя тоненькие кристаллические корки. Эти корки в даль-
нейшей варке отделяются от поверхности нагрева в виде не-
больших пластинок, видимых даже в наблюдательные стекла,
и портят внешний вид сахара.
Вопросы для повторения.
1. Как подготовляется вакуум-аппарат к заводке кри-
сталла?
59
2. При каких температурах следует заводить кристал\ и
1;1-чему?
3. Можно ли поднимать температуру, когда началось
„уделение кристаллов? Почему нельзя?
4. Можно ли понижать температуру в тот момент, когда
началось выделение кристаллов? Почему нельзя?
5. Какие внешние признаки того, что приближается проба?
6. Как ведется наблюдение за выделением кристаллов?
7. Каким образом происходит процесс образования кри-
сталлов в вакуум-аппарате?
8. Отчего зависит количество выделяемых кристаллов?
9. Какое количество кристалла нужно завести при жела-
нии варить крупный кристалл?
10. Какое количество кристалла нужно завести при жела-
нии варить средний кристалл?
11. Какое количество кристалла нужно завести при жела-
нии варить мелкий кристалл?
12. Что мы называем подкачкой?
13. Когда дается первая подкачка?
14. Что нужно знать варщику, прежде чем начать качать?
15. Как нужно давать первую подкачку при уваривании
жидких сиропов? Почему?
16. Каковой должна быть температура в момент первой
подкачки? Почему?
17. Какой практический прием можно рекомендовать,
чтобы к моменту первой подкачки достигать требуемой темпе-
ратуры?
18. Какова должна быть температура сиропа, забираемого
на подкачки?
19. Может ли быть температура сиропа, забираемого на
подкачки, ниже температуры в вакуум-аппарате? Почему нет?
20. Может ли быть температура сиропа, забираемого на
подкачки, выше температуры в вакуум-аппарате? Почему?
21. Какова должна быть температура в вакуум-аппарате
после первой подкачки? В зависимости от чего эта темпера-
тура устанавливается и как?
22. Как должна вестись заводка кристалла, чтобы полу-
чить белый сахар в кристаллах одинаковой величины?
23. Можно ли получить белый сахар в кристаллах одина-
ковой величины, если заводить кристалл двумя или тремя
подкачками? Почему нельзя?
24. В чем состоит сущность подкачки?
25. Нужно ли согласовать количество заводимого кри-
сталла с плотностью сиропа, забираемого на подкачку?
60
26. Какие промахи могут быть при . заводке кристалл^
и как их исправлять?
27. Как пос.упить в том случае, если подкачкой раство-
рена большая часть нужного кристалла? Почему так надо
поступить?
28. Что нужно делать по мере наполнения вакуум-аппарата
утфелем?
29. Как следует впускать пар в поверхности нагрева по
мере наполнения вакуум-аппарата утфелем?
30. Почему нельзя пускать пар в поверхности, не покры-
тые утфелем?
5. Наращивание кристалла.
Задачей этого периода варки является наращивание за-
веденного кристалла без образования новых кристаллов и без
растворения существующих. Процесс ведется следующим об-
разом. Утфель уваривается до достижения межкристалльным
сиропом известного коэффициента пересыщения, при котором,
однако, не могут образовываться вторичные кристаллы. После
этого-утфель раскачивается свежим сиропом. Подкачку сиропа
всякий раз необходимо прекращать в тот момент, когда меж-
кристалльиый сироп продолжает оставаться слабо-пересы-
щенным.
Температуру в этот период варки следует согласовать
с плотностью сиропа. Если сироп достаточно жидок (30—32’
Бомэ), то температуру в вакуум-аппарате можно постепенно
понижать до 80—78°Ц. Если же, наоборот, приходится ува-
ривать густые сиропы (36—38° Бомэ), то температуру в ва-
куум-аппарате следует держать в пределах 80—85й Ц. Это и
понятно, так как плотные сиропы при низких температурах
настолько насыщены, что ими невозможно раскачать утфель.
Нельзя допускать, чтобы непосредственно после подкачки
или в то время, когда утфель находится в раскачанном со-
стоянии, температура вакуум-аппарата повышалась. После
обильной подкачки достаточно температуре повыситься на
2—3° для того, чтобы растворить значительную часть налич-
ного кристалла.
Если во время или после очередной подкачки замечается
резкое понижение температуры вакуум-аппарата на 2—4°, то
это указывав на то, что находящиеся в сборнике сиропы
холодны. В этом случае воздушный вентиль трогать не надо.
Температура затем снова постепенно повысится до нормы. Не-
обходимо немед \енно подогреть сиропы в сиропных сборниках.
61
Нельзя доводить сгущение утфеля до такой густоты, при
, горой межкристалльный сироп пересыщается настолько
что существующие в нем кристаллы начинают от-
паять от себя новые центры кристаллизации. В результате
.-ото выпадает новый, чрезвычайно мелкий кристалл, называ-
. мый „мукой'*.
Обнаружить „муку** в этот-период варки можно следую-
щим простым приемом. При помощи пробочника извлекается
и.т вакуум-аппарата проба и помещается на .стекло. Немед-
ленно после отбора пробы кристаллы на стекле раздуваются
в пленка прилипшей к стеклу межкристалльной патоки рас-
сматривается на свет. В отсутствии „муки" пленка совершенно
прозрачна. При наличности „муки" пленка замучена мельчай-
шими кристаллами, заметными на глаз. Микроскоп значительно
помогает различать „муку". .
Нельзя- также доводить раскачку утфеля до такого пре-
дела, при котором межкристалльный сироп перестает быть на-
сыщенным, так как в таком сиропе начнут растворяться суще-
ствующие уже кристаллы и это поведет лишь к бесполезному
затягиванию варки.
Сгущения утфеля и последующие раскачки его, с соблю-
дением изложенных выше предосторожностей, повторяются
многократно до тех пор, пока утфелем не будет заполнено
все рабочее пространство вакуум-аппарата. Во время течения
этого периода варки температура утфеля постепенно падает
и к концу варки она достигает 75—78° Цельзия.
Вопросы для повторения.
1. Как должно вестись наращивание кристалла?
2. Когда нужно начинать каждую подкачку в этот период
варки? Почему?
3. Когда надо прекращать каждую подкачку в этот период
парки? Почему?
4. Что мы называем „мукой"?
5. Как можно обнаружить присутствие „муки" в утфеле?
6. В каких пределах должна держаться температура в этот
период варки?
7. Нужно ли согласовать температуру в вакуум-аппарате
в этот период варки с плотностью сиропа, забираемого на
подкачки? Как ее нужно согласовать?
8. Сколько подкачек нужно дать?
6. Отваривание утфеля.
Период отваривания утфеля, с одной стороны, является
“родолжением периода наращивания кристалла. Отваривание
62
утфеля также, как и наращивание кристалла, имеет одной и.
своих задач продолжать наращивание наличного кристалл
без образования новых и без растворения существуют»
кристаллов. С другой стороны, отваривание утфеля имеет ।
свои особые задачи, к рассмотрению которых мы и переходим
Особой задачей, отличающей период отваривания утфел,
от периода наращивания кристалла, является постепенное исто-
щение межкристалльной патоки, выражающееся в постепенном
понижении доброкачественности межкристалльной патоки и в
уменьшении ее количества.
Как известно, в первой половине периода наращивания
кристалла, доброкачественность межкристалльной патоки мало
отличается от доброкачественности увариваемого сиропа. Доб-
рокачественность же межкристалльной патоки сваренного ут-
феля на 12—15 единиц ниже' доброкачественности уварива-
емого сиропа. Процесс систематического и интенсивного по-
нижения доброкачественности межкристалльной патоки и ско-
рейшее доведение ее до достижимого в условиях работы дан-
ного завода наименьшего предела и называется отвариванием
утфеля.
- Период отваривания утфеля начинается обычно тогда,
когда наварено, приблизительно, три четверти аппарата и ве-
дется он следующим образом. Перед каждой последующей
подкачкой утфель постепенно все больше и больше сгущается.
Одновременно и параллельно этому степень раскачки утфеля
делается так же постепенно меньше и меньше. В результате
этого утфель постепенно сгущается, величина кристалла уве-
личивается, количество межкристалльной патоки постепенно
уменьшается и доброкачественность ее понижается.
При осуществлении этого периода варки необходимо обя-
зательное Соблюдение нижеследующих условий. Постепенное
сгущение утфеля перед каждой новой подкачкой должно до-
стигать, по возможности, все большего и большего предела, но
обязательно так, чтобы не допускать выделения „муки". Если
же, не смотря на всю тщательность наблюдения, образование
„муки" допущено, то очередную подкачку необходимо не-
сколько увеличить, но не больше того, что только необходимо
для уничтожения образовавшейся муки.
В этот период варки пользуются следующим приемом,
чтобы определить конец подкачки и не вкачать в вакуум-ап-
парат лишнего сиропа. Подкачку ведут при полном отверстии
питательного нйнтиля. Так как удельный вес сиропа меньше
удг льного веса утфеля, сироп в вакуум-аппарате всплывает
на поверхность утфеля, располагается там слоем и затем по-
63
псин» смешивается с нижележащими слоями утфеля. Под-
и можно прекратить, когда утфель будет раскачан в верх-
у стекле. Минут пять спустя, когда весь утфель смешается
подкачкой, берут пробу и, если окажется, что раскачка не-
, н-таточна, увеличивают ее.
Температура в вакуум-аппарате во время отваривания
. челя, вообще говоря, должна постепенно понижаться. Что
. кается тех пределов, в которых надлежит ее удерживать,
то это зависит, опять таки, от плотности увариваемого сиропа,
гели сироп густой (35—3S Бомэ), то температуру можно дер-
. 4ть в пределах 80—82J Цельзия. Если сироп жидкий (30—331
•юмэ). то температуру можно понижать до 78—76° Цельзия.
Период отваривания утфеля обычно заканчивается под-
т.ачкой второго оттека (белой патоки) и затем первого оттека
(зеленой патоки). Это осуществляется следующим образом.
Когда дана последняя подкачка сиропом, утфель окончательно
пущается, приблизительно, до 94 Брикса, и в вакуум-аппарат
втягивается, приблизительно, 8—10 объемных процентов белой
патоки. Патока вкачивается нагретой до температуры ут-
феля в вакуум-аппарате (но не выше). Следующая одна или
дне подкачки делаются точно так же зеленой патокой.
Последнее требование обосновывается на нижеследующих
соображениях. Если белая патока будет нагрета до темпера-
туры выше таковой утфеля, то мы этим противоречим вполне
основательному требованию понизить температуру утфеля
перед спуском до возможно низкого предела. Если темпера-
тура белой патоки значительно ниже температуры утфеля, то
мы противоречим другому требованию—понижать температуру
утфеля постепенно. Очевидно, нам не остается ничего другого,
как раскачивать белой патокой, нагретой до температуры
у тфеля.
Вопросы для повторения.
1. Что общего имеет процесс отваривания утфеля с про-
цессом наращивания кристалла?
’ 2. Чем отличается процесс отваривания утфеля от про-
цесса наращивания кристалла?
3. В чем состоит сущность отваривания утфеля и какие
цели преследуются в этот период варки?
4. Когда начинается период отварив;ния утфеля?
5. Как ведется процесс отваривания утфеля?
6. Какие условия'необходимо исполнять при осуществле-
нии процесса отваривания у гфеля?
7. Какие температурные условия должны быть в пе-
риод отваривания утфеля и от чего они зависят?
8. Чем заканчивается период отваривания утфеля?
9. Как осуществляется раскачка утфеля белой патокой?
10. До какой температуры следует нагревать белую па-
току, забираемую в вакуум-аппарат на подкачку?
7. Сгущение утфеля до спуска.
К копну варки, когда уровень сваренного утфеля достш
в вакуум-аппарате, судя по наблюдательным • стеклам, требу-
емого предела и в вакуум-аппарат взяты предписанные коли-
чества сиропа и патоки, подкачки прекращаются и утфель
окончательно сгущается до содержания в нем, приблизительно,
95°/о сухих веществ по Бриксу.
Рассуждая теоретически, сгущение утфеля желательно
вести до возможно высокого содержания в нем сухих веществ.
Однако, на практике такое сгущение осуществить не удается.
Этому полагает естественный предел конструкция вакуум-
аппарата и свойства сгущенного утфеля.
Дело в том, что утфель, сгущенный до содержания 95° о
сухих веществ, представляет уже собою скорее сыпучее, чем
текучее вещество. Он залегает неподвижной массой между
поверхностями нагрева, вследствие чего циркуляция в вакуум-
аппарате почти останавливается, теплопередача чрезвычайно
ухудшается, а это приводит к тому, что испарение последних
остатков воды совершается с большим трудом.
С другой стороны, такое чрезмерное сгущение неблаго-
приятно отзывается на внешнем виде сахара. Чрезвычайно
густая и вязкая межкристалльнйя патока покрывает тонким
слоем поверхность кристаллов и на них высыхает. Если при
пробелке такого утфеля не принять особых мер, то получится
белый сахар с повышенной цветностью, т. е. желтее обычного.
Чтобы получить из такого утфеля сахарный песок нор-
мальной цветности, необходимо усилить пробелку, т. е. давать
большую заливку и удлинять период пропарки. Этими меро-
приятиями совершенно уничтожаются преимущества чрезмер-
ного сгущения утфеля перед спуском. Из этих соображении
исходя, сгущение утфеля перед спуском прерывают в тот
момент, когда утфель сгустится, приблизительно, до 95'
Брикса.
Целесообразность требования сгущать утфель перед спу-
ском до такого высокого содержания сухих веществ, следо-
вательно, до практически возможно низкого содержания воды^
легко обосновать. Мы уже знаем, что при данной температуре
в одной части воды растворяется определенное количество
сахара. Чем больше частей воды, тем больше растворено са-
65
\ tpa. Следовательно, если мы будем при 50° Цельзия белить
% прель, содержащий, примерно, 6 ' <• воды, то мы получим, при
Г,\нзительно, в полтора раза меньше патоки, чем в том случае,
ь,,гда будем белить при той же температуре утфель, содер-
жащий 8% воды. Выход патоки в обоих случаях легко под-
считать, пользуясь таблицей Герцфельда.
Имеется характерная проба, при помощи которой мох.ко
с достаточной для практических целей точностью установить
момент достижения утфелем этой степени сгущения. С этой
целью отбирается при помощи пробочника проба утфеля. Из
нее делается шарик, величиной с небольшой грецкий орех.
Этот шарик помещается на вытянутый указательный палец.
Если шарик при этом расплывается, брикс утфеля ниже 95.
При 95 брикса утфельный шарик держится на пальце, не рас-
пЛЫБоЯСЬ.
Степень сгущейия утфеля перед спуском контролируется
лабораторией. С этой целью в момент окончания сгущения
через пробочник отбирается средняя проба утфеля, помеща-
ется в сухую мисочку и отсылается в лабораторию для ис-
следования. Некоторые варщики, сваривши жидкий утфель,
подсушивают пробу его в мисочке на горячих вентилях. Этого
делать не следует, так как исследование такого подсушенного
утфеля не дает никакого представления о степени его сгу-
щения в вакуум-аппарате перед раскачкой и сводит лабора-
торный контроль варки к выполнению простой формальности.
Вопросы для повторения.
1. По каким признакам судят об окончании варки?
2. Какие цели преследует варка в период сгущения ут-
феля до спуска?
3. До какого содержания сухих веществ практически це-
лесообразно сгущать утфель перед спуском?
4. До каких пределов возможно сгущать утфель с тео-
ретической точки зрения?
’ 5. Почему на практике не сгущают утфель до пределов
теоретически возможных?
6. По каким признакам варщик судит о том, что утфель
сгущен до нужного предела?
7. Кто контролирует работу варщика и как?
8. Когда и как отбирается средняя проба неразбавлен-
ного утфеля для исследования?
9. Почему не следует подсу шивать пробу у гфеля перед
отсылкой ее в лабораторию?
66
I
8. Разбавление утфеля пе' ед спуском.
Утфель 1-ой кристаллизации, сгущенный до содержат-.,
94—95° сухих веществ, представляет собою почти сухую рас
сыпчатую, и поэтому мало подвижную кристаллическую массу
Если бы такую массу без предварительного разбавления пк
таться спустить в мешалку, то спуск осуществлялся бы с трэ-
дом, очень медленно. На поверхностях нагрева задержалось
бы много кристалла, что увеличило бы количество пропарки
Такой утфель, спущенный в утфелемешалку, затруднял
бы ее движение и при дальнейшем остывании мог бы привести 1
к поломке крыльев, к скручиванию вала или к поломке зубьев
передаточного механизма. Это обстоятельство все равно при-
вело бы к необходимости разбавить утфель в мешалке, что
при весьма малой подвижности утфеля в мешалке не может
быть осуществлено так совершенно, как разбавление утфеля
в вакуум-аппарате непосредственно перед спуском.
В виду всего вышеизложенного наиболее целесообразно
разбавлять утфель патокой в самом вакуум-аппарате перед спу-
ском. Осуществляется это следующим образом. После того,
как утфель, раскачанный предварительно белой патокой, снова
сгущен до содержания 94—95 /0 сухих веществ, паровые вен-
тили прикрываются так, чтобы они были открытыми лишь на
один оборот и в вакуум-аппарат втягивается около десяти объ-
емных процентов первого оттека (зеленой патоки), полученного
от пробелки предыдущей вари. Количество втягиваемой патоки
определяется по размеченной рейке, установленной йа паточном
ящике. Для разбавления утфеля перед спуском следует пользо-
ваться зеленой патокой, нагретой предварительно до темпе-
ратуры разбавляемого утфеля, но не выше.
Оставление паровых вентилей открытыми всего на один
оборот преследует следующую цель. Вкачанная в вакуум-аппа-
рат патока прорывается вверх и располагается слоем над утфе-
лем. После этого смешение патоки совершается крайне мед-
ленно и в больших вакуум-аппаратах может длиться до 20
минут. Если бы втечение этого времени паровые вентили про-
должали оставаться полностью открытыми, то параллельно
с процессом смешения шел бы процесс сгущения утфеля и
разбавление не достигло бы цели.
Если бы, наоборот, паровые вентили были во время раз-
бавления совершенно закрыты, то в виду отсутствия цирк\ -
ляции в вакуj м-аппарате, смешение утфеля с патокой проте-
кало бы крайне медленно. Оставление паровых вентилей во
время разбавлениг: открытыми на один оборот оказывается.
67
»-ам образом, единственно правильным. Поступление пара
только н -значительно, что не может снова заметно сгу-
- 'ть утфел.>. В то же время отделяющиеся пузырьки пара
, ,гзточны для того, чтобы создать в вакуум-аппарате пирку -
• юню, необходимую для ускорения смешения вкачанной па-
. .ки с утфзлем в однородную массу.
Как мы уже сказали, смешение утфеля с патокой пронс-
, >дит весьма медленно и может длиться до 20 минут. Нужно
t покойно ожидать, пока это смешение закончится, о чем можно
судить, отбирая пробы утфеля при помощи пробочника. Утфель
>ед раскачкой патокой, содержащий около 95° о сухого ве-
I! ества, настолько неподвижен, что с трудом идет на пробоч-
ник. Раскачанный же утфель при бриксс 93 -легко идет на
пробочник. Смешение утфеля с патокой ускоряется осторож-
ным засасыванием в вакуум-аппарат воздуха через пробочник.
Нужно терпеливо ждать пока утфель и патока смеша-
ются в однородную массу во всех частях вакуум-аппарата
.• не спешить со спуском. При невыполнении этого требова-
ния и при поспешном спуске, нес.мешавшаяся патока прорвется
через спускной шибер, а в вакуум-аппарате останется густой
\ прель, спуск которого в мешалку совершается крайне мед-
ленно и со значительными трудностями. Время, потраченное
на терпеливое ожидание при смешивании, будет выиграно
чскорением спуска утфеля, хорошо смешавшегося с патокой.
После того, как утфель смешался с введенной патокой
в совершенно однородную массу, он может быть без всяких
«атруднений и очень быстро спущен в утфелемешалку.
Вопросы для повторения.
1. Что представляет собой утфель 1-ой кристаллизации,
сгущенный до содержания 94—95" 0 сухих веществ?
2. Обладает ли такой утфель достаточной подвижностью?
3. На какие затруднения мы наталкиваемся, если поже-
ла’ем спустить такой утфель в мешалку?
4. Можно ли такой утфель, спущенный в мешалку, раз-
мешивать при охлаждении без разбавления, и что при этом
может быть?
5. Где удобнее осуществлять разбавление утфеля: в ме-
шалке или в вакуум-аппарате и почему?
6. Чем разбавляется утфель перед спуском в мешалку?
7. До какой температуры должка быть нагрета зеленая
• •(Тока, забираемая на разбавление утфеля?
S. Почему нельзя пользоваться для разбавления утфеля
68
Следует ли спешить со спуском утфеля до оконча-
смешения с патокой? Что в этом случае рекомеи-
патокой, нагретой до температуры значительно выше или ниже ’
таковой утфеля?
9. Как осуществляется разбавление утфеля в вакуум-
аппарате?
10. Почему во время разбавления утфеля патокой паро-
вые вентили должны быть открыты всего лишь на один оборот?
11. Почему паровые вентили не могут оставляться вс
время разбавления утфеля полностьюоткрытыми или закрытыми?
12. Как быстро протекает в вакуум-аппарате смешение
патоки с утфелем и какие условия при этом нужно соблюдать?
13. Каким образом контролируется окончание смешения
патоки с утфелем?
14.
ния его
дуется?
15. Что делается с утфелем после окончания смешения
его с патокой?
9. Спуск утфеля в мешалку.
После того, как утфель разбавлен зеленой патокой, варка
закончена. Остается спустить сваренный утфель в мешалку.
Это осуществляется следующим образом. Прежде всего плотно
закрываются качательные сиропный и паточный вентили. За-
крываются паровые и воздушный вентили. Открывается воз-
душный кран на вакуум-аппарате, через который внутрь аппа-
рата входит воздух. После этого шибера аппарата медленно
открываются и утфель спускается в утфелемсшалку. По окон-
чании варки, перед спуском, все паровые вентили необходимо
плотно закрыть, чтобы утфель между нагревательными труб-
ками не мог расплавиться.
При варке на больших заводах одновременно двух или
нескольких вакуум-аппаратов, работу между ними следует
распределять так, чтобы они начинали и оканчивали варку
не одновременно. Этим достигается равномерный забор сиропа
и равномерное потребление пара. В интересах равномерной
работы паровичной, о заварке и спуске аппарата надлежит
сообщать старшему паровичнику. Лучше всего это выполня-
ется путем сигнализации цветными электрическими лампочками.
После спуска утф'еля вакуум-аппарат пропаривается, как
выше изложено, и вновь подготовляется к воспроизведению*
следующей варки.
Кристаллизация сахара в вакуум-аппарате, как мы ви-
дели, осуществляется вследствие повышения пересыщения
межкристалльного сиропа путем испарения избытка воды. В ме-
69
ы.икс кристаллизация сахара продолжается при постоянном
содержании воды путем повышения пересыщения межкристалль-
патоки вследствие охлаждения. Об этом варщик не дол-
жен забывать. Разбавление мешалки патокой не должно со-
|( ршаться как-нибудь, на глаз. Чтобы достичь максимального
истощения межкристалльной патоки в мешалке, патока должна
одерживаться постоянно в пересыщенном состоянии. Раскачка
мешалок должна производиться по указаниям и под наблюде-
нием варщика.
Нужно не забывать после спуска каждой вари проверять
ловушку и, если нужно, спускать из нее сконденсировавшуюся
роду или переброшенный сироп.
Вопросы для повторения.
1. Как осуществляется спуск утфеля в мешалку?
2. Почему нужно следить за тем, чтобы паровые и пита-
тельный вентили были плотно закрыты?
3. Как нужно чередовать работу вакуум-аппаратов на за-
воде, где их есть несколько?
4. Как можно сигнализировать паровичной о заварке и
спуске вакуум-аппаратов?
5. Как нужно поступить с вакуум-аппаратом после спуска
)тфеля?
6. Что нужно сделать с утфелем, спущенным в мешалку,
если он слишком густ и угрожает поломкой крыльев мешалки?
7. Как нужно вести разбавление утфеля в мешалке?
8. Какой процесс протекает в мешалке?
9. Какие условия должны быть соблюдены в мешалке,
чтобы достичь наибольшего истощения межкристалльной па-
токи? '
10. Что нужно сделать с ловушкой после спуска утфеля
в мешалку?
IX. Обобщающие замечания.
В нижеследующем мы постараемся подвести кратки
обобщающие итоги различным обстоятельствам, характеризуй
щим процесс варки для того, чтобы, познакомившись с от
дельными периодами варки, легче было бы представить сеС
всю картину варки в целом.
1. Температурные условия.
Изменение температурных условий на протяжении веет
процесса ваоки легко л/ясняетгя на паггмотпеиия теопетииегкп
Рис. 9. t
Теоретическая кривая температур варки.
диаграммы, в первой половине периода сгущения сиропа до
пересыщенного состояния температура сиропа, при полном от-
верстии воздушного вентиля, держится почти постоянной на
71
низшем пределе, допускаемом мощностью конденсационной
¥<т.,н<жки данного завода.
Затем, во второй половине периода сгущения до пере-
....пенного состояния, предшествующей пробе, температура
* ум-аппарата поднимается до температуры заводки, высота
•горой определяется качеством сиропа (см. подробности об
, ом на стр. 51).
После первой подкачки температура вакуум-аппарата по-
гененно понижается до предела, определяемого плотностью
ехропа (см. подробности об этом на стр. 56) и держится на
•том уровне с незначительным понижением на 1—2° на про-
. тяжеиии всего периода наращивания кристалла.
В период отваривания утфеля температура снова посте-
пенно понижается до 75—77° Цельзия. Перед подкачкой белой
патоки воздушный вентиль открывается полностью и темпе-
ратура утфеля постепенно понижается до наинизшего пре-
дела, допускаемого мощностью конденсационной установки
данного сахарного завода. Обычно, такая предельная темпе-
ратура, при которой утфель спускается из вакуум-аппарата,
лежит в пределах 65—70° Цельзия.
2. Разрежение.
Единственным регулятором температуры, который нахо-
дится в руках варщика в нормальных условиях варки, является
разрежение. Изменяя степень разрежения в ту или иную сто-
рону, варщик изменяет температуру вакуум-аппарата. Таким
образом, диаграмма разрежения, если бы мы нарисовали ее
подобно диаграмме температур, соответствовала бы диаграмме
температур в том смысле, что наивысшей температуре соот-
ветствовало бы наинизшее разрежение в вакуум-аппарате, и,
наоборот, наинизшей температуре в вакуум-аппарате соответ-
ствовало бы наивысшее разрежение.
Такое сопоставление температуры и разрежения на про-
тяжении процесса варки одного аппарата 1-ой кристаллизации
представлено на приводимой здесь диаграмме (см. рис. 10 на
стр. 74). Само собою понятно, что кривые, приведенные на этой
диаграмме, представляющей фотографию только одной варки,
от личаются от теоре тической диаграммы температур, пред-
ставляющей общий закон, которому следуют все варки.
3. Сухие вещества в межкристалльном сиропе.
Как это видно из той же диаграммы (см. рис. 10), со-
Держлние сухих веществ от заварки вакуум-аппарата и до
момента первой подкачки непрерывно повышается. С первой
подкачкой содержание сухих вещ-ств в межкристалльной си-
ропе понижается. Затем содержние сухих веществ в меж-
кристалльном сиропе то повыша< гея перед каждой новой под-
качкой, то понижается после раскачки.
Диаграмма варки утфеля I-ой кристаллизаии.------— разрежение,
— X — X — температура, • сухие вещества в межкристалльиом
сиропе, —---- коэффициент пересыщения меж кристалл ьвого сиропа.
4. Коэффициент пересыщения
Коэффициент пересыщения
ходится в некотором постоянном
с содержанием сухих веществ
межкристалльного сиропа.
межкристалльного сиропа на-
и закономерном соотношении
в межкристалльном сиропе.
73
Чт<» соотношение, представленное графически на рис. 10, зак-
Чн,чается в том, что наинизшему содержанию сухих веществ,
t «ответствует наинизший коэффициент пересыщения. 11аобо-
•ют, наивысшему содержанию сухих веществ соответствует
наивысший коэффициент пересыщения. Каждому изгибу кривой
сухих веществ соответствует соответствующий изгиб кривой
коэффициентов пересыщения.
Вопросы для повторения.
1. Какие обобщающие замечания о варке утфеля 1-ой
кристаллизации можно сделать из рассмотрения диаграммы
варки?
2. Нарисуйте' теоретическую диаграмму температур и
объясните, о чем она говорит?
3. Какие соотношения существуют междуг температурой
утфеля и разрежением в вакуум-аппарате?
4. Какие соотношения существуют между содержанием
сухих веществ и коэффициентом пересыщения межкристалль-
ного сиропа?
X. Требования, которым должен удовлетворять
хорошо сваренный утфель.
- Хорошо сваренный утфель I-ой кристаллизации обладает
следующими свойствами: комочек его, взятый из пробочника
в РУКУ и опущенный в холодную воду, не застывает в липкий,
эластичный шарик, а рассыпается на отдельные кристаллы,
резкие наощупь.
Комочек утфеля взятый из пробочника, помещенный на
чисто вымытое стекло, распределенный пальцами на поверх-
ности стекла и затем удаленный со стекла, должен оставлять
на стекле совершенно прозрачный след межкристалльной па-
токи. Если этот след мутноват, то это указывает на присут-
ствие в утфеле „муки".
Комочек утфеля помещается на стекло и расправляется
на нем тонким слоем. После этого межкристалльная патока
из него отмывается водой, а оставшиеся кристаллы рассматри-
ваются на свет. Хороший утфель должен иметь однородный
кристалл.
Хорошо сваренный утфель при пробелке на лабораторной.
центрофугс дает высокий выход кристалла (63—65°, о) и низкий
выход межкристалльной патоки (35—37°, о). При пробелке на
заводской центрофуге такой утфель легко, быстро и без за-
ливки отдает всю межкристалльную патоку. Доброкачествен-
ность межкристалльной патоки не высока (лучше всего 77—78;
можно 79 -80; недопустимо выше 81).
Необходимо при помощи лабораторной центрофуги опре-
-делять процентный в^яход кристалла и межкристалльной патоки
из утфеля каждого сваренного аппарата, а также исследовать
в момент спуска аппарата межкристалльную патоку на добро-
качественность. Результаты этих исследований должны зано-
ситься на доску для записи сваренных вакуум-аппаратов.
Вопросы для повторения.
1. Каким требованиям должен удовлетворять хорошо
сваренный утфель?
2. Какое количество кристалла дает хорошо сваренный
утфель при пробелке на лабораторной центрофугс?
3. Какой химический состав имеет хорошо сваренный
утфель?
4. Какой химический состав имеет межкристалльная па-
тока хорошо сваренного утфеля?
XI. О величине кристалла.
В сахарозаводской практике очень часто приходится го-
ворить о величине кристалла. При этом величину кристалла
выражают терминами: крупный кристалл, средний кристалл,
мелкий кристалл. При этом каждый может понимать эти тер-
мины по своему, так как точных данных о том, какой величины
* должен быть кристалл, чтобы его можно было назвать круп-
ным или мелким, дб сих пор нет.
Чтобы избежать этого, я предлагаю выражать величину
кристалла числом кристаллов в одном грамме. При этом
средним предлагаю считать тот кристалл, который содержит
3000 кристаллов в одном грамме. Сахар, содержащий в одном
грамме меньше 2000 кристаллов, следует считать крупным, а
содержащий больше 5000—мелким.
Р»:с. II.
Крупный кристалл, увеличенный в десять раз. В сд там грамме содертч-с»
Чи ।—P.O > шт. кристаллов.
Чтобы дать наглядное представление об относительной
величине кристаллов различной степени крупности, привожу
здесь несколько фотографических снимков, на которых зафото-
графированы сахарные кристаллы различной величины. Под
каждым фотографическим снимком написано, сколько кристал-
лов содержится в одном грамме снятого сахара. Степень уве-
личения везде одинакова—десять раз.Линия, нанесенная внизу
каждого рисунка, это длина пяти миллиметров, снятая под
микроскопом одновременно с кристаллами. Пользуясь нею,
как масштабом, можно, приблизительно, измерить линейную
длину кристаллов.
Рнс. 12.
Средний кристалл, увеличенный в десять раз. В одном грамме содержится
около 3000 шт. кристаллов.
Обычно думают, что на каждом вакуум-аппарате при
работе его полным ходом, т. е. при максимальном использо-
вании его производительности, можно сварить кристалл любой
желательной величины. Между тем, такое мнение совершенно
неверно. Теоретические рассуждения и практические наблю-
дения приводят к другому выводу, а именно.
При максимальном использовании производительности
данного вакуум-аппарата на нем можно сварить удовлетворя-
ющий всем требованиям, которым должен удовлетворять хо-
рошо сваренный утфель, только утфель с определенной вели-
чиной кристалла. Другими словами, при полном использовании
производитель-данный вакуум-аппарат допускает варку
ч феля с кригпь.» -м совершенно определенной величины.
Таким образок гькдгму вакуум-аппарату свойственен кри-
сталл определи- > величины, удельный кристалл. Какие я.
рассуждения грге'дт? к такому выводу?
Каждый ьа«-.. м-гппарат располагает определенной ёмко-
стью утфельнсг; ~>_странства, определенной поверхностью
нагрева, питаете?, плосм определенной теплоёмкости, работает
под определенных разрежением и проч. Все эти качества,
вместе взятые, грндада1 вакуум-аппарату' совершенно опреде-
ленную производительность: т. е. способность за известный
срок выпарить сгаегзгенно определенное количество воды.
Рис. 13. л
Мелкий кристалл, увеличенный в десять раз. В одном грамме содержит»
’ около 10COJ шт. кристаллов.
С другой стороны, при всех температурах, а также и
при тех, при которых протекает варка утфелеп, сахар имеет со-
вершенно определенну ю скорость кристаллизации (см. стр. 2с).
т. е. способность отлагать на поверхности имеющихся в ва-
куум-аппарате кристаллов в известный срок определенное ко-
личество сахара. Так как в каждый данный момент варчи утфель
содержит определенные количества межкрнсталль"?й патоки и
кристалла, то чем этот кристалл будет .мельче, тем поверх-
ность его будет больше. Это последнее чрезвычайно легко
себе представить. Если возьмем, скажем. 100 килограммов мака
и 100 килограммов гороха, то сумма поверхностей всех мачинок
будет, конечно, значительно больше суммы поверхностей всех
горошинок. Точно так и кристалл. Если возьмем 100 кило
мелкого и 100 кило крупного кристалла, то сумма поверхно-
стей всех кристаллинок мелкого кристалла будет несравненно
больше суммы поверхностей всех кристаллинок крупного кри-
сталла.
Принимая во внимание то, что каждый вакуум-аппарат
имеет определенную скорость испарения, а сахар—определен-
ную скорость кристаллизации, процесс варки будет идти пра-
вильно тогда, когда скорость испарения данного вакуум-аппа-
рата будет соответствовать скорости кристаллизации. Если
этого не будет, если скорость кристаллизации будет опережать
или отставать от скорости испарения, то вакуум-аппарат будет
работать ненормально. Разберем каждый из этих случаев
в отдельности.
Если скорость испарения будет отставать от скорости-
кристаллизации, т. е. количество воды, испаряемой вакуум-
аппаратом в каждый данный момент, будет меньше того коли-
чества, которое необходимо для образования с сахаром, спо-
собным выкристаллизоваться в продолжение того же момента,
насыщенного раствора, то варка будет задерживаться.
Если, наоборот, скорость испарения будет опережать
скорость кристаллизации, т. е. количество сахара, освобож-
денное в каждый данный момент из раствора испарением воды,
будет превышать количество сахара, могущее выкристаллизо-
ваться в продолжение тоУо же момента, то избытку освобож-
денного пересыщающего сахара не будет куда деваться иначе,
как выпасть в виде „муки”.
Так как конструктивные и теплотехнические данные
данного вакуум-аппарата совершенно постоянны при условии
использования его полной производительности, то единствен-
ным фактором, которым может оперировать варщик, является
поверхность кристаллизации, т. е. величина кристалла. Это
и доказывает то, что иа каждом данном вакуум-аппарате можно
сварить утфель, строго удовлетворяющий всем требованиям
хорошо сваренного утфеля, только с кристаллом определен-
ной величины, т. е. каждый вакуум-аппарат имеет свой удель-
ный кристалл.
Если на данном вакуум-аппарате желают сварить кри-
сталл крупнее его удельного кристалла, то не остается ни-
чего другого, как удлинить продолжительность варки. Если,
” 79
скажем для примера, данный вакуум-аппарат при полн'м
использовании его производительности дает удельный кристалл
к продолжение пяти часов, то, чтобы сварить кристалл крупнее
•.дельного, нужно было бы его варить не пять, а вег ml> част в.
1ля осуществления этого требуется понижение г юизве д/-
тельности вакуум-аппарата: выключение части его поверх-
ности нагрева или понижение интенсивности использования
всей поверхности нагрева.
Вопросы для повторения.
1. Какими терминами выражают в настоящее время в -
личину кристалла?
2. Дают ли термины крупный, средний, мелкий кристалл
точное представление о величине кристалла?
3. Чем лучше руководствоваться при определении вели-
чины кристалла?
4. Можно ли на каждом данном вакуум-аппарате пр .<
полном использовании его производительности сварить кри-
сталл любой величины?
5. Что такое „удельный кристалл"?
6. Путем каких рассуждений можно притти к заключе-
нию, что на данном вакуум-аппарате при полном использова-
нии его производительности можно сварить однородным
только удельный кристалл?
7. Что остается делать при необходимости сварить на
данном вакуум-аппарате кристалл крупнее удельного кри-
сталла?
•»
i
I
XII. Кристаллизация утфеля, спущенного
в мешалку.
Как уже было сказано, кристаллизация утфеля в вакуум-
аппарате совершается вследствие повышения коэффициента
пересыщения межкристалльного сиропа путем испарения воды.
В мешалке утфель продолжает кристаллизоваться вследствие
повышения коэффициента пересыщения путем охлаждения при
постоянном содержании в нем воды.
Если бы утфель, Спущенный из вакуум-аппарата в ме-
шалку, при 1емпературе, скажем, 75° немедленно пробелить,
то мы получили бы увеличенное количество оттека с большой
доброкачественностью, т. е. получили бы в 1-он кристаллиза-
ции меньший выход сахара.
Чтобы избежать этого, утфель, спущенный из вакуум-
аппарата, продолжают кристаллизовать в мешалках путем его
охлаждения. Кристаллизация в мешалках протекает по тем же
законам, как и кристаллизация в вакуум-аппарате.
Межкристалльчая патока, имеющая при температуре спу-
ска утфеля, равной, например, 75° Цельзия, коэффициент пере-
сыщения 1,25, при понижении температуры до 50и Цельзия,
при которой обычно'выполняется пробелка, повышает свое
пересыщение и сахар может продолжать выкристаллизовываться
на существующих кристаллах, что повышает выход сахара. .
С другой стороны, мы знаем, что с понижением темпе-
ратуры растворимость сахара в воде понижается. Если утфель
спущен при 75° Цельзия с содержанием 60/0 воды, то при
температуре пробелки в 50' Цельзия в межкристалльной па-
токе будет растворено меньше сахара, чем при температуре
/5. Таким образом, охлаждение утфеля перед пробелкой ве-
дет к истощению межкристалльной патоки, следовательно, к
получению меньшего выхода оттека при низшей его доброка-
чественности.
За охлаждением утфеля в мешалке также нужно сле-
дить. Если охлаждение идет быстрее, чем кристаллизация, то
пересыщение межкристалльной патоки может достичь таких
пределов, при которых выпадает „мука". До таких пересы-
щений межкристалл ьную патоку утфеля в мешалках ни-
к°гда доводить нс следует. Этого можно избежать своевре-
ы
ыеппым разбавлением утфеля оттеком. Таким образом, раз-
бавление утфеля в мешалке играет такую же роль, как и
раскачка в вакуум-аппарат'-. Поэтому при разбавлении утфеля
нужно иметь в виду те же правила, как и при подкачке: де-
лать разбавление вовремя, не ожидая выпадения муки; не
разбавлять чрезмерно.
Во избежани( чрезмерного разбавления утфеля в ме-
шалке, не рекомендуется спускать в него жидкую пропарку
(см. стр. 49). Пропарка, спущенная в мешалку, увеличивает
выход оттека и повышает его доброкачественность. Каждый
варщик должен знать, чго на нем лежит обязанность наблюдать
за правильностью ведения охлаждения утфеля в мешалке.
Вопросы для повторения.
1. Имеют ли место процессы кристаллизации в утфеле,
спу щенном в мешалку?
2. Чем отличается процесс кристаллизации в мешалке
от такового в вакуум-аппарате?
3. Какая цель преследуется продолжением процессов
кристаллизации в мешалке?
4. Описать, как протекает процесс кристаллизации ут-
феля в мешалке?
5. Как влияет температура пробеливанпя утфеля на вы-
ход и доброкачественность оттека?
6. Как нужно вести охлаждение утфеля в мешалке и за
чем при этом нужно следить?
7. Какое значение имеет разбавление утфеля в мешалке?
8. Чем нужно руководствоваться при разбавлении утфеля
в мешалке?
9. В каких условиях при охлаждении утфеля в мешалке
может образоваться мука?
10. Когда нужно начинать разбавление утфеля в ме-
шалке?
11. Чем разбавляется утфель в мешалке?
12. Почему' при разбавлении утфеля в мешалке пользу-
ются зеленой патокой?
г 13. Почему нельзя пользоваться для разбавления утфеля
в мешалке белой патокой, сиропом или водой?
14. До какой степени следует вести разбавление утфеля
в мешалке?
15. Почему не рекомендуется спускать в мешалку жидкую
пропарку?
16. В чем состоят обязанности варщика при •наблюдении
за охлаждением утфеля в мешалки?
XIII. Особые случаи варки.
На стр. 45—69 нами описан обычный способ варки ут-
феля 1-ой кристаллизации, наиболее распространенный в на-
стоящее время на наших сахарных заводах. Такой способ
варки можно назвать периодическим (прерывным), потому' что
цикл варки повторяется от начала и до конца в одной и тон же
последовательности при варке каждой отдельной вари. В до-
полнение следует указать также на некоторые видоизменения
этого способа. В качестве таких особых случаев варки ука-
жем на следующие: 1. варка с надпуском; 2. варка с введе-
нием затрдвки; 3. варка непрерывной подкачкой; 4. непре-
рывная варка.
Вопросы для повторения.
1. Какие известны Вам особые случаи варки?
)(1. Варка с надпуском.
При варке с надпуском стараются избежать периода под-
готовки вакуум-апдарата к ^арке, периода сгущения сиропа до
состояния пересыщения и периода образования (заводки)
кристалла. Достигается это следующим образом. После того,
как варка закончена, из вакуум-аппарата спускают не весь
полученный утфель, а только 2,з его объема. Остальная з
утфеля оставляется в вакуум-аппарате. После этого вакуум-
аппарат закрывается, соединяется с конденсатором, в поверх-
ности нагрева пускается пар, утфель раскачивается сиропом и
варка продолжается обычным порядком до тех пор, пока снова
не будет наварен полный вакуум-аппарат утфеля.
Если в первоначальном аппарате завести достаточно-
мелкий кристалл, то прием варки с надпуском можно повто-
рить 3—4 раза. Так как после каждого надпуска в вакуум-
аппарате остается !,з предыдущего числа кристаллов, и так
как правильное ведение процесса варки требует наращивания
существующих кристаллов без заводки новых, то при варке
с надпуском величина отдельных кристаллов будет непрерыв-
но расти. Поэтому вполне понятно, что повторять без конца
варку с надпуском нельзя. После 3—4 надпусков кристаллы
заметно отличаются по своей величине от первой вари и ва-
куум-аппарат следует наварить полным и, спустивши весь
83
утфель в мешалку, начинать варку очередного аппарата сна-
Lrt'a. то-есть заводя новый кристалл.
Варка с надпуском имеет некоторые положительные сто-
роны в том случае, когда заводка кристалла осуществляется
* большим трудом и требует большой затраты времени. Вар-
ка с надпуском наиболее применима при варке утфеля П-ой
кристаллизации или при варке низших рафинадных продуктов
соответствующей низкой доброкачественности.
Вопросы для повторения.
1. В чем состоит варка с надпуском и как ода осуще-
ствляется?
2. Сколько раз можно повторять варку с надпуском?
3. Какие преимущества имеет варка с надпуском?
4. В каких случаях следует применять варку с надпу-
ском?
2. Варка с введением затравки.
Излагая в предыдущем теорию варки, мы уже выяснили,
что образование кристаллов в вакуум-аппарате вызывается
путем отщепления мельчайших частичек от осколочков кри-
сталлов, засасываемых вместе с воздухом в пересыщенный си-
роп господствующим в вакуум-аппарате разрежением через
неплотности в соединениях отдельных частей вакуум-аппарата.
Хотя процесс образования таким образом центров кри-
сталлизации и протекает довольно быстро, тем не менее
нужно известное время для того, чтобы образовать в сиропе
пятьдесят триллионов центров кристаллизации. Чтобы помочь
этому, проще ввести в пересыщенный сироп некоторое коли-
чество мелкой кристаллической сахарной пыли, которая про-
изведет то же действие, но только гораздо быстрее.
Для осуществления этого в помещении сушки сахара
сметается с карнизов и с других мест, где она может оса-
ждаться, мелкая сахарная пыль, отделяющаяся от сахара вслед-
ствие трения кристалликов друг о друга. Пыль просеивается
через мелкое шелковое снто. Полкилограмма этой пыли заса-
сывается в вакуум-аппарат через особую трубку, входящую
в сироп, в тот момент, когда увариваемый сироп достигнет
известной степени пересыщения (проба на волос между су-
хими пальцами).
На некоторых заводах встречается следующий способ
варки с введением затравки. Вакуум-аппарат в нижней своей
части снабжается несколькими отверстиями, довольно боль-
шого диаметра, закрываемыми вентилями. Когда приближается
84
проба, вентили открываются и через" массу пересыщенной,
сиропа просасывается заводской воздух, содержащий, как
известно, огромное количество мельчайшей кристаллическом
сахарной пыли.
При варке с введением затравки важно вводить ее в нуж-
ный момент. Затравка, введенная в ненасыщенный сироп, в нем
растворяется и не достигает цели. Затравка, введенная поздно,
когда сироп достиг уже высокой степени пересыщения, вызы-
вает внезапное образование кристалла в огромных количествах.
Момент введения затравки может быть установлен рефракто-
метром, по брасмоскопу, пробой на волос, по форме и под-
вижности пузырьков пены в наблюдательном стекле и т. д.
Введение затравки значительно облегчает заводку кри-
сталла, что особенно заметно при варке таких сиропов и па-
ток, в которых с трудом заводится кристалл. Процесс за-
водки кристалла при пользовании затравкой значительно со-
кращается во времени, что, как мы уже знаем, благоприят-
ствует получению сахара с кристаллами одинаковой величины.
Вопросы для повторения.
1. В чем состоит варка с введением затравки, и как она
осуществляется? ' \
2. В чем состоит смысл введения затравки?
3. Что вводится в вакуум-аппарат в виде затравки?
4. Когда нужно вводить .затравку в вакуум-аппарат и
как можно установить момент введения, затравки?
5. Какие преимущества имеет варка с введением за-
травки?
6. В каких случаях целесообразно варить с введением
затравки?
3. Варка непрерывной подкачкой.
При периодической варке наращивание кристалла совер-
шается таким образом, что сгущения утфеля чередуются
с раскачками на протяжении всего времени наращивания кри-
сталла. Этот способ пользуется в настоящее время наиболь-
шим распространением, но он не единственный. Наращивание
кристалла можно осуществлять также непрерывной подкачкой.
Для осуществления этого после заводки нужного коли-
чества кристалла пересыщение нарушается не внезапной боль-
шой подкачкой на весь вентиль, как обычно, а непрерывным
вкачиванием через вентиль, открытый на 1—2 оборота, таких
порций сиропа, при которых коэффициент пересыщения меж-
кристалльного сиропа удерживался бы на постоянной высоте.
85
наиболее благоприятной для кристаллизации данного продукта.
1ля этого необходима весьма тонкая регулировка питатель-
ного сиропного вентиля. Лучше всего это достигается устрой-
t гном на питательной трубе 2—3 обходов главного вентшя
г вентильками, диаметром 2, 1 и ’,2 дюйма. При помощи та-
ких вентилей легко точно дозировать количество поступаю-
щего сиропа.
Варка непрерывной подкачкой имеет также свои неоспо-
римые преимущества перед обычной периодической варкой.
При варке непрерывной подкачкой режим аппарата не меня-
ется так часто, как это имеет место при обычной периодиче-
ской варке. Вследствие этого условия теплопередачи более
благоприятны, а это . заметно отражается на равномерности
потребления пара, сиропа и на сокращении продолжительности
варки. Варка непрерывной подкачкой требует от варщика
большого внимания и непрерывного наблюдения за ходом про-
цесса варки. Этот способ наиболее применим при варке рафи-
нада, протекающей весьма быстро.
При варке непрерывной подкачкой межкристалльный си-
роп удерживается при пересыщении, наиболее благоприят-
ствующем протеканию процесса кристаллизации, что можно
установить несколькими опытами. Пересыщение межкристаль-
ного сиропа удерживается постоянно вдали от пределов, при
которых может образоваться „мука" или раствориться суще-
ствующие кристаллы, а это облегчает получение утфеля, отве-
чающего всем требованиям хорошей варки и тоже сокращает
время варки.
Вопросы для повторения.
1. В чем состоит варка непрерывной подкачкой и как
она осуществляется?
2. Какие преимущества имеет варка непрерывной под-
качкой перед обычной варкой?
-,3. В каких случаях лучше всего пользоваться варкой
непрерывной подкачкой и почему?
\ 4. Непрерывная варка.
<
В предыдущем нами была описана периодическая варка.
В предыду щей главе нами описан способ варки непрерывной
подкачкой. Непрерывная подкачка делает непрерывным лишь
один период варки—наращивание кристалла. Вся же варка
в целом при непрерывной подкачке остается периодической,
так как цикл процесса приходится повторять от начала и до
конца при варке каждого отдельного вакуум-аппарата.
86
/
Однако, можно представить себе возможность осуще
ствления варки непрерывным проце сом следующим образом
Весь процесс уваривания разделяет я на несколько периодов,
которые осуществляются в вакуу? .-аппарате особого устрой-
ства. В один конец этого вакуум-аппарата непрерывным пото-
ком поступает сироп, из другого конца вакуум-аппарата таким
же непрерывным потоком отводится готовый утфель.
К сожалению, до сих пор ни одна нз попыток осуще-
ствить на практике варку в виде непрерывного процесса успе-
хом не увенчалась, несмотря на то, что с теоретической
стороны такое осуществление не встречает никаких труд-
ностей.
Вопросы для повторения.
1. Является ли варка непрерывной подкачкой непрерыв-
ной варкой?
2. В чем состоит сущность непрерывной варки и как ее
мыслимо осуществить?
3. Удалось ли кому-нибудь осуществить непрерывную
варку?-
4. Какие преимущества может иметь непрерывная варка
перед обычной периодической?
XIV. Затруднения, встречающиеся при варке, и их
устранение.
Варка не всегда идет гладко н без затруднений. Иногда
при осуществлении процесса варки встречаются те иди дру-
И1е затруднения. Причины таких затруднений могут крыться
как в качестве сиропов, поступающих на уваривание, так и
в неправильностях, допущенных варщико:.! при ведении про-
цесса варки. К счастью, причины затруднений, встречающихся
При варке, не очень разнообразны и их легко изучить. Боль-
шинство причин, затрудняющих варку, легко устраняются.
Из затруднений, встречающихся при варке, рассмотрим ниже-
следующие: 1.' Пснсиие утфелей. 2. Жирное кипение. 3. Труд-
ная варка. 4. Образование „муки**. 5. Исчезновение кристалла.
6. Остановки в.работе вакуум-аппарата. 7. Прочие неожидан-
ности, встречающиеся при варке.
Вопросы для повторения.
1. Всегда ли идет варка гладко, без затруднений?
2. Какие причины могут вызывать затруднения при варке?
3. Какие из затруднений, встречающихся при варке, Вам
известны?
1. Пенение утфелей.
Пенение утфелей может иметь место во всех периодах
варки. Бывают даже случаи, к счастью, очень редкие, пенения
утфеля в мешалках. Чаще всего пенение наблюдается в начале
варки, именно, в период сгущения сиропа до пересыщенного
состояния. Пена, поднимаясь с поверхности кипящего сиропа,
заполняет постепенно весь вакуум-аппарат и, если своевре-
менно не пр_инять надлежащих мер, может быть увлечена
в конденсатор.
Причиной такого пенения, сопровождающегося иногда по-
терями сахара в конденсаторе, могут быть как качество си-
ропа, так и неправильности, допущенные при варке. Если
в результате падения разрежения в вакуум-аппарате вслед-
ствие неисправной работы воздушного насоса или конденса-
тора сироп будет чрезмерно нагрет, то при быстром увели-
чении разрежения он окажется нагретым выше температуры
кипения его при данном разрежении, а потому в нем наступит
бурное кипение, сопровождающееся обильным отделением иены.
88
В таких случаях воздушный вентиль следует соответ-
ственно прикрывать и значительно упавшее по той или иной
причине разрежение доводить до нормального весьма посте-
пенно. Точно также не рекомендуется чрезмерно перегревать
сиропы в сборниках перед вакуум-аппаратом. Лучше всего
когда температура сиропа лежит около 85° Цельзия. Пользо-
ваться более холодными сиропами тоже не рекомендуется,
в особенности если они высокой плотности.
Во всех случаях пенения, прежде чем применять какие
бы то ни было другие средства для устранения пены, в том
числе и введение жира, следует, прежде всего, вызвать хоро-
шее перемешивание путем введения струи острого пара непо-
средственно в утфель, лучше всего через трубу для введения
си^Ьпа. Пузырьки пара, пронизывая утфель, ускоряют цирку-
ляцию, вследствие чего улучшаются, условия теплопередачи
и кристаллизации.
При случаях трудной варки, которые будут описаны ниже,
также наблюдается сильное, пенение вследствие малой по-
движности увариваемой массы и неравномерной передачи тепла.
В таких случаях также наилучшим средством является острый
пар, вводимый непосредственно в утфель, конечно, в неболь-
ших количествах.
Вопросы для повторения.
1. Что называется пенением утфелей?
2. В каких периодах варки наблюдается пенение утфе-
лей?
3. Какие причины могут вызывать пенение утфелей?
4. Какие меры борьбы с пенением утфелей могут быть
приняты?
2. Жирное кипение.
Иногда, тоже к счастью очень редко, наблюдается явле-
ние, обратное.пенению. Внешние признаки этого явления ка-
ковы: после того, как сироп при уваривании в вакуум-аппа-
рате достигнет высокой концентрации, он перестает кипеть,
а спокойно стоит в виде расплавленной массы и темнеет
вследствие усиленной карамелизации сахара на поверхностях
нагрева.
Это явление называется жирным кипением и наблю-
дается чаще всего при сильно-щелочных утфелях, а также при
нормально щелочных и даже при нейтральных утфелях, но со-
держащих значительные количества нейтральных известковых
солей (проба мыльным раствором по Кларку).
89
Причины, обусловливающие жирное кипение, при перера-
ботке зрелой эд-'розой свеклы лежат в неправильной работе
диффузии или д-*еко-сатурапии. Медленная работа диффузии,
чрезмерное высол; кивание и т. п. могут создать условия,
благоприятствующие накоплению в соке известковых солей,
затрудняющих нарку - Ненормально-высокая щелочность сиро-
пов обусловливает тот же результат. Переработка незрелой
либо гнилой свеклы, даже при правильной работе на диффузии
и дефеко-сатуоации, может дать сиропы с высоким содержа-
нием известковых солей.
Жирное кипение можно устранить введением в вакуум-
аппарат 2—3 литров коноплянного масла, которое, образуя
с’ увариваемой массой тонкую эмульсию, создает условия, бла-
гоприятствующие отделению паровых пузырьков, что. улучшая
циркуляцию у варизаемой массы, устраняет самое явление жир-
ного кипения:
Явление жирного кипения нс следует смешивать с пре-
кращением пиркул пии утфеля, наступающим вследствие вне-
запной порчи авт жата или остановки воздушного насоса или не-
достатка воды, поступающей на конденсатор. В этом случае, если
утфель слишком густ, его ну жно немного раскачать, закрыть
паровые вентили, остановить варку и ждать исправления слу-
чившихся повреждений. В случае полного уничтожения разре-
жения в вакуу м-аппарате не следует трогать пробочник, так как,
под давлением столба утфеля, вырвавшаяся через кран стру я
утфеля может причинить ожоги.
После восстановления нормальной работы конденсацион-
ной установки в закуум-аппарате создается разрежение, от-
крываются осторожно паровые вентили, и варка вводится
ц нормальные условия.
Вопросы для повторения.
1. Что называется жирным кипением?
2. Какие причины вызывают жирное кипение?
- 3. Какими мерами можно устранить жирное кипение?
4. С каким калением не следует смешивать жирное ки-
пение?
5. Как посту-ггь в том случае, если кипение прекра-
тится вследствие пгрчи автомата?
6. Как кум-. поступить в случае остановки воздушного
насоса в момент варки?
3. Трудная варка.
Трудная ва.-’Д характеризуется значительными затрудне-
ниями, возникаю:..'ми. главным образом, при образовании крн-
90
сталла. Несмотря на наличность всех условий, при которых
обычно заводится кристалл, таковой при трудной варке не вы-
деляется. Часто также при атом наступает прекращение цир-
куляции, наблюдаемое при жирном кипении, или пенение.
Причиной этого явления в большинстве случаев бывает
наличность в сиропе большого количества известковых солей.
В предыдущем мы уже указывали на то, что некоторые виды
несахара сильно затрудняют кристаллизацию сахара. К таких
несахарам относятся известковые соли. При наличности 0,10 гр.
извести в 100 куб. сантиметрах сиропа утфель уваривается
уже заметно труднее; при содержании извести около 0,20 гр.
уваривание идет с большим трудом; при наличности 0,25 гр.
извести сироп не способен увариваться на кристалл,-
^1ричииы, вызывающие трудную варку, могут быть устра-
* неньг введением в вакуум-аппарат известного количества
соды или сернисто-кислого натрия. Действие этих препаратов
состоит в том, что они выделяют известь в осадок. Однако,
применять одно из этих средств следует лишь в крайнем слу-
чае, когда испробованы безрезультатно другие средства, так
как введением этих препаратов увеличивается зольность меж-
кристалльной патоки, что всегда сопровождается увеличением
выхода патоки и, следовательно, лишними потерями сахара
в патоке.
Лучшим дополнительным средством во всех случаях труд-
ной варки является искусственное перемешивание, которое
вызывается введением острого пара непосредственно в утфель.
Пузырьки пара, расширяясь в разреженном пространстве, про-
низывают утфель, сообщают ему равномерное движение, вслед-
ствие чего достигается правильная циркуляция.^
В случае трудной варки, заводку кристалла следует
облегчить введением затравки (см. стр. 83), перемешиванием
увариваемого сиропа пропуском пара, или, если такого при-
способления при вакуум-аппарате нет, подрыванием массы втя-
гиванием воздуха через пробочник.
Трудную варку не следует смешивать с прекращением
варки, могущим случиться при неисправном действии автомата-
водоотводчика. В случае неисправности автомата паровое про-
странство поверхности нагрева постепенно заполняется кон-
денсационной водой, теплопередача прекращается, кипение
прекращается и утфель садится. В этом случае следует не-
медленно пригласить дежурного слесаря и предложить ему
осмотреть и привести автомат-водоотводчик в рабочее со-
стояние.
— 91 —
Вопросы для повторения.
1. Что называется трудной варкой?
2. Причины, вызывающие трудную варку?
3. Какие средства известны против трудной варки?
V 4. Образование, так называемой, „муки*4.
Период наращивания кристалла состоит в чередовании
сгущения утфеля и раскачивания его свежими порциями сиропа.
Осуществление этого периода варки ставит перед варщиком
такую задачу: наращивать образованные кристаллы без обра-
зования новых и без растворения существующих. Растворение
существующих кристаллов избегается прекращением подкачки,
не ожидая, пока межкристалльный сироп перестанет быть на-
сыщенным. Образование новых кристаллов избегается дачей
очередной подкачки, не допуская чрезмерного пересыщения
межкристалльного сиропа.
При чрезмерном сгущении утфеля перед очередной под-
качкой может случиться, что межкристалльный сироп получит
такое высокое пересыщение, что существующие кристаллы
начнут отщеплять от себя микроскопические частички, кото-
рые, увеличиваясь, дадут новый кристалл, чрезвычайно мелкий
по сравнению с образованным ранее, так называемую, „муку
Как мы уже говорили, кристаллизация сахара соверша-
ется с известной скоростью. Испарение воды из утфеля также
совершается с известной скоростью. Эти две скорости нужно
согласовывать так, чтобы скорость кристаллизации не отста-
вала бы от скорости испарения воды. В противном случае мо-
жет выделиться „мука".
Из этого вытекает следующий практический прием. Если
приходится вести варку с весьма густыми сиропами, то нужно
прикрыть паровые вентили. Если этого не сделать, то ско-
рость испарения воды будет опережать скорость кристалли-
зации. Пересыщающий сахар не успеет отлагаться на суще-
ствующих кристаллах, и создадутся условия, благоприятные
для образования „муки".
Появление в утфеле „муки" обнаруживается следующим
образом. Комочек утфеля, взятый из пробочника, помещается
на чистое, сухое стекло и расправляется на нем сухими, паль-
цами. После этого весь утфель удаляется пальцем со стекла,
а оставленный на стекле след, состоящий из .межкристалльного
сиропа, рассматривается на свет. Если „муки" нет—след со-
вершенно прозрачен. Если след мутноват—в утфеле имеется
„мука".
Если утфель, содержат’ й „муку", продолжать далыи»
варить, не обращая на „мук} * никакого внимания, то к кшау
варки утфель будет загрязнен мельчайшими, пылевидный,;
кристалликами, которые, располагаясь среди больших кристал-
лов, чрезвычайно затрудняют пробелку сахара. При пробелке
значительное количество этих кристаллов, проходя через ситг,
центрофуги, переходит в оттек, повышая его доброкачествен-
ность. Вследствие этого в процессе варки необходимо воз-
можно чаще исследовать утфель на присутствие в нем „муки**.
При варке необходимо избегать доводить утфель до кон-
центраций, при которых межкристалльный сироп настолько
сильно' пересыщается, что могут создаться условия, . благо-
приятствующие образованию „муки". Это тем более легко
осуществимо, что правильное ведение варки не требует сгу-
щения утфеля до таких высоких концентраций.
Однако, если по недосмотру „мука" все же образовалась,
то ее необходимо немедленно уничтожить. Лучше всего унич-
тожение муки достигается следующим образом. Прикрывается
воздушный вентиль почти совершенно и температура утфеля
повышается до 90—92° Цельзия. После достижения утфелем
этой температуры дается подкачка сиропом, нагретым до этой
же температуры. Первые порции подкачки даются при полном
отверстии сиропного вентиля. Когда утфель будет нормально
раскачан, последние порции сиропа втягиваются при вентиле,
открытом на 1—2 оборота, при этом все время следят, отби-
рая пробы на стекло, за исчезновением „муки". В момент,
когда „мука" будет растворена, подкачку прекращают, мед-
ленно открывают воздушный вентиль и постепенно доводят
варь до нормальных условий варки.
Основным условием растворения „муки" является дове-
дение межкристалльного сиропа нагреванием и подкачкой до
ненасыщенного состояния. Такой сироп растворяет не одну
„муку". В нем также растворяются и кристаллы сахара, но
маленькие кристаллы растворяются и исчезают гораздо скорее,
чем большие. Вследствие этого, растворение муки значительно
замедляет варку. Нагревание малоподвижной массы утфеля
до высоких температур также не безопасно в смысле разло-
жения сахара. Поэтому несравненно лучше избегать образо-
вания „муки" (что при внимательном отношении к варке легко
достигается), чем потом уничтожать образовавшуюся „муку".
Случается, что задержка в работе на одной из станций,
предшествующей выпарке, приводит к тому, что выпарка ра-
ботает не при полной нагрузке и дает сиропы чрезмерно вы-
сокой концентрации, достигающей иногда 75"Бр. При этих
93
условиях в сиропе может выделяться мельчайший Кристалх.
Если таким сиропом сделать очереди)ю подкачку, то в утфеле
немедленно может быть обнаружена „мука".
При поступлении в сиропные сборники сиропов такой
ненормальной концентрации, их необходимо проверять на при-
сутствие муки путем рассматривания на стекле. Если при этом
мука будет обнаружена, то таким сиропом делать подкачку не
следует. Его нужно соответственно разбавить водой и подо-
греть в сборнике до полного уничтожения муки.
Вопросы для повторения.
1. Что мы называем „мукой11?
2. Какими способами можно обнаружить наличность „му-
ки11 в утфеле?
3. При каких условиях может образоваться „мука11?
4. Какими способами можно уничтожить „муку11?
5. Можно ли при наличности „муки11 продолжать варку,
не обращая на „муку11 внимания? Почему нельзя?
6. В чем состоит сущность уничтожения „муки11?
7. Ка* следует вести уваривание густых сиропов, чтобы
избежать образования „муки11?
8. Как нужно поступить в том случае, если сироп, заби-
раемый на подкачки, сам содержит- „муку11?
9. В каких случаях сироп, забираемый на подкачки, мо-
жет содержать „муку11?
10. Может ли образоваться „мука11 при правильном веде-
нии варки?
11. В каких пробах нужно вести варку, чтобы избежать
образования „муки11?
5. Исчезновение кристалла.
Иногда по недосмотру заведенный в вакуум-аппарате
кристалл может „пропасть11. Этот случаи может быть след-
ствием либо чрезмерной подкачки жидкого сиропа, воды, либо
чрезмерного повышения температуры в вакуум-аппарате во
время подкачки, либо сейчас же после нее. Исчезновение или,
как говорят варщики, „пропадание11 кристалла происходит
вследствие растворения его в межкристалльиом сиропе, став-
шем вследствие чрезмерной подкачки или повышения темпе-
ратуры ненасыщенным.
Если кристалл исчез после первой подкачки, что чаще
всего встречается при варке, го в этом случае надлежит при-
крыть воздушный вентиль почти полностью, поднять темпера-
туру внутри вакуум-аппарата до 0(1— 95 Цельзия и раство-
94
рить весь оставшийся кристалл до конца и без остатка. За
растворением кристалла следует следить, беря часто пробы
сиропа на стек\о и рассматривая нх на проходящий свет.
Когда остатки кристалла исчезли, вакуум-аппарат снова
пускается в ход, сироп снова доводится, как обычно, до пробы
и в 4<ем снова заводится кристалл. Этими действиями исчезно-
вение кристалла совершенно ликвидируется. Отрицательная
сторона этого случая—некоторая задержка процесса варки и
излишнее количество сиропа в вакуум-аппарате до пробы.
Если кристалл исчез после третьей—четвертой подкачки,
то в этом случае после уничтожения остатков кристалла, в ва-
куум-аппарате будет слишком много сиропа для того, чтобы
наново завести кристалл и как следует уварить утфель. По-
этому, в этом случае после уничтожения кристалла излишний
сироп перетягивается в соседний вакуум-аппарат, если он
стоит пустой, или забирается на подкачки, если в соседнем
вакуум-аппарате уже имеется кристалл.
При перетягивании сиропа из одного вакуум-аппарата в
другой надлежит уничтожить разрежение в том вакуум-аппарате,
из которого забирают сироп. После того, когда вакуум-ап-
парате останется нужное для заводки кристалла количество
сиропа, вакуум-аппарат снова пускается в ход и в нем наново
заводится кристалл.
Самый худший из всех случаев исчезновения кристалла,
к счастью для варщиков случающийся очень редко и в ре-
зультате крупной ошибки, это случай исчезновения в момент,
когда уже наварено ®,4 вакуум-аппарата или еще больше.
В этом случае также необходимо, прежде всего, уничтожить
кристалл до конца и затем постараться разместить полученный
сироп по свободным сиропным и паточным сборникам, передать
часть в соседний вакуум-аппарат для набора или же для под-
качки, оставив в вакуум-аппарате количество, необходимое для
заводки нового кристалла.
Вопросы для повторения.
1. Какое явление называется „исчезновением кристалла11?
2. Следствием чего может быть исчезновение кристалла?
3. Как поступить в том случае, если кристалл исчез
после первой подкачки?
4. Как поступить в том случае, если кристалл исчез
после третьей, четвертой подкачки?
5. Как поступить в том случае, если кристалл исчез
после того, как наварено три четверти вакуум-аппарата?
— 95 —
.6. Остановки в работе вакуум-аппарата.
В заводской работе иногда приходится иметь дело с вы-
нужденными остановками в работе вакуум-аппарата. Причиной
остановки вакуум-аппарата могут быть: остановка воздушного
насоса, недостаток сиропа для дальнейшей варки, отсутствие
мешалки для спуска сваренного утфеля. Разберем, как нужно
поступить в каждом из этих случаев.
Остановка воздушного насоса может случиться в любой
период варки. Если остановка воздушного насоса случите я. до
заводки кристалла, то закрываются воздушный и паровые вен-
тили и вакуум-аппарат оставляется в покое до тех пор, пока
воздушный насос снова будет пущен в ход.
Если остановка воздушного насоса случится во время за-
водки кристалла, то закрывают воздушный вентиль, делают
подкачку, растворяют уже выделившийся кристалл и подни-
мают температуру сиропа до 90', после чего запирают паро-
вые вентили и оставляют вакуум-аппарат в покое до пуска
воздушного насоса. При возобновлении действия воздушного
насоса, аппарат снова пускают в ход, доводят до пробы и
заводят кристалл.
Если остановка воздушного насоса случится в период
наращивания кристалла, то утфель нормально раскачивают,
закрывают паровые и воздушный вентили и оставляют вакуум-
аппарат в покое. Когда воздушный насос возобновит свое
действие, вакуум-аппарат вводят постепенно в нормальный ход.
Если остановка воздушного насоса совпадает с моментом
сгущения утфеля до спуска, то утфель немного раскачивают,
запирают паровые и воздушный вентили и оставляют вакуум-
аппарат в покос до тех пор, пока воздушный насос не возоб-
новит своей работы, после чего продолжают сгущение утфеля
до спуска.
В случае предвиденных остановок воздушного насоса,
дежурный слесарь или машинист должны заблаговременно пре-
дупредить об этом варщика для того, чтобы последний имел
достаточно времени для принятия нужных мер по подготовке
вакуум-аппарата к остановке.
Недостаток сиропа для дальнейшей варки может слу-
читься лишь после заводки кристалла, так как в том случае,
когда варщик видит, что ему может не хватить сиропа на за-
водку кристалла, он не должен начинать варки.
В случае, если недостаток сиропа случится в период на-
ращивания кристалла, у прель нормально раскачивается налич-
ным остатком сиропа, паровые и воздушный вентили закры-
VO —
ваются н вакуум-аппарат останавливается. При этом необхо-
димо следить, чтобы в вакуум-аппарате все время господство-
вало разрежение. Если при продолжительной остановке раз-
решение в вакуум-аппарате упадет до нуля, необходимо открыть
воздушный вентиль, сделать в вакуум-аппарате разрежение и
снова закрыть воздушный вентиль.
Закрытие воздушного в нтиля во всех случаях закрытия
паровых вентилей вызывается боязнью чрезмерно охладить
утфель вследствие чего может чрезмерно возрасти коэффициент
пересыщения межкристалльной патоки и образоваться „мука".
Отсутствие мешалки для спуска сваренного утфеля вы-
зывает остановку вакуум-аппарата лишь после раскачки утфеля
зеленой патокой перед спуском. В этом случае утфель раска-
чивается нормально зеленой патокой. Паровые вентили закры-
ваются и вакуум-аппарат оставляется при открытом воздушном
вентиле до тех пор, пока утфель хорошенько перемешается
с патокой. После этого воздушный вентиль закрывается и аппа-
рат останавливается. Лишь только освободится место в мешал-
ке, в нее спускается утфель без пуска в ход вакуум-аппарата.
Вопросы для повторения.
1. Какие причины могут вызвать остановку вакуум-аппа-
рата в заводской работе?
2. Что делать с вакуум-аппаратом, если остановка воз-
душного насоса случится до заводки кристалла?
3. Что делать с вакуум-аппаратом, если остановка воз-
душного насоса случится во время заводки кристалла?
4. Что делать с вакуум-аппаратом, если остановка воз-
душного насоса случится во время сгущения утфеля до спуска?
5. Что может требовать варщик от дежурного слесаря
в случае предвиденных остановок воздушного насоса?
6. Как использует варщик предупреждение о предвиден-
ной остановке воздушного насоса?
7. Как должен поступить варщик в том случае, когда
ему не хватит сиропа в период наращивания кристалла?
8. Как должен поступить варщик, если он видит, что
ему не хватит сиропа для заводки кристалла?
9. Какую цель преследует закрытие воздушного вентиля
одновременно с закрытием паровых вентилей при остановке
вакуум-аппарата?
10. Когда и как нужно остановить вакуум-аппарат в случае
отсутствия мешалки для спуска сваренного утфеля?
11. Как поступают с вакуум-аппаратом, остановленным
из-за отсутствия мешалки для спуска утфеля, после того, как
мешалка освободится?
97
7. Прочие неожиданности, встречающиеся во время варки.
Кроме перечисленных выше затруднений, при варке мо-
жет случиться множество других затруднений, которые невоз-
можно даже предусмотреть. Однако, учитывая предыдущий
опыт, все таки некоторые из этих затруднений можно преду-
смотреть и дать неопытному' варщику' достаточные указания,
как поступить в том или ином случае. Рассмотрим такие
встречающиеся в практике случаи. ,
Повышение температуры в вакуум-аппарате. Наблюда-
ется довольно часто, что температура в вакуум-аппарате, нор-
мальная для данного периода, начинает чрезмерно повышаться,
несмотря на то, что воздушный вентиль полностью открыт.
Если при этом падает* разрежение, показываемое вакууметром,
то причина повышения температуры лежит в неисправной ра-
боте воздушного насоса или конденсатора (чаще всего недо-
статок воды). В этом случае надлежит сообщить дежурному
слесарю для приведения конденсационной установки в ра-
бочее состояние.
Прекращение кипения утфеля. Этот случай характери-
зуется следующими признаками. Кипение утфеля, протекаю-
щее нормально весьма энергично, постепенно утихает и совсем
останавливается. Это явление имеет своей причиной исключи-
тельно плохое состояние автомата - водоотводчика, который
плохо отводит конденсационную воду из нагревательного при-
способления. В этом случае надлежит пригласить дежурного
слесаря и предложить ему' проверить работу автомата - водо-
отводчика и привести его в рабочее состояние.
Вакуум-аппарат не варит. Иногда случается, что два
рядом стоящие вакуум-аппарата одинаковой конструкции и
емкости варят с различной скоростью: один скорее, другой
медленнее. Это различие почти исключительно зависит от не-
исправности автомата-водоотводчика в том вакуум-аппарате,
который медленнее варит. В этом случае варщику' можно дать
те же указания, что и в предыдущем случае.
Иногда случается, что вакуум-аппарат, хорошо варивший
в предыдущее производство, после ремонта начинает’ варпгь
медленнее. Если автомат-водоотводчик в исправности, то при-
чина изменения скорости уваривания этого вакуум-аппарата
лежит либо в засорении где нибудь в изгибе трубы, отводящей
конденсационную воду, либо в том, что при сворачивании труб
в уплотнении (в пакунке) было проделано меньшее отверстие,
чем отверстие трубы, отводящей конденсационную воду. В
этом случае необходимо простучать молотком в местах изги-
— 98 —
бов и сверток на грубе, отводящей конденсат, и если это нс
поможет, то про' ерить одну за другой все свертки н. трубе,
отводящей конденсат, как до автомата-водоотводчика так п
после него.
Возле вакуум-аппарата погасло электричество. Случа-
ется, что провода, подводящие ток к лампочкам у вакуум-
аппаратов, дадут короткое замыкание, предохранитель ТТорит
и лампочки погаснут. С каким бы периодом варки этот слу-
чай не совпал, варщик должен послать кого-нибудь к электро-
технику с просьбой восстановить предохранители, а сам до
восстановления может пользоваться для рассматривания проб,
если это понадобится, светом ближайшей к нему лампочки.
Во всем здании завода погасло электричество. Если
это случилось в тот момент, когда вакуум-аппарат недавно
набран сиропом или когда до пробы довольно далеко, варщик
должен спокойно продолжать оставаться у вакуум-аппарата
до тех пор, пока освещение не будет восстановлено или не
выдадут свечи.
Если электричество погасло в момент заводки кристалла,
или в момент первой подкачки, то таковая дается наугад.
После восстановления освещения, если это последует вскоре,
аппарат нормально раскачивается и варка продолжается. Если
же завод долго находится во тьме, вакуум-аппарат можно
остановить, закрыв сперва паровые, затем воздушный вентиль.
Если электричество погасло в середине варки и утфель
очень сгущен, то, если завод долго находится во тьме, лучше
всего дать небольшую подкачку наугад и остановить варку..
Случаи угасания электричества во всем здании завода,
конечно, довольно редки, но все-таки иногда бывают. Поэтому
их следует иметь в виду и на такой случай постоянно держать
в надежном месте где нибудь поблизости к вакуум-аппарату
кусок свечи и спички.
Какой бы случай с вакуум-аппаратом не приключился,
как бы ни было опасно или затруднительно положение, вар-
щик ни в коем случае не должен теряться, суетиться и впа-
дать в панику. Совсем наоборот. Сохраняя полное присутст-
вие духа и спокойствие, он должен быстро представить себе
создавшуюся обстановку и найти наилучший выход из опас-
ного положения. Уменье владеть собой, не теряться, окажет
гораздо больше пользы делу, чом паника, суета, крик.
Вопросы для повторения.
I. Чем может быть вызвано повышение температуры в
вакуум-аппарате?
99
2. Что следует предпринять при повышении температуры
и вакуум-аппарате выше пределов, нормальных для данного
периода варки?
3. Чем может быть вызвано прекращение кипения утфеля
в вакуум-аппарате?
4. Что следует предпринять в случае прекращения кипе-
ния утфеля в вакуум-аппарате?
5. Какое состояние вакуум-аппарата характеризуется вы-
ражением: „вакуум-аппарат не варит*"?
6. Что может быть причиной того, что вакуум-аппарат
не варит?
7. Как разыскать причины того, что вакуум-аппарат не
варит и как их устранить?
8. Как должен поступить варщик в том случае, когда
возле вакуум-аппарата погаснет электричество?
9. Как должен поступить варщик в том случае, когда
погаснет свет во всем заводе? Что нужно на этот случаи
иметь в запасе?
10. Как должен'держать себя варщик при всяких неожи-
данных затруднениях, встречающихся при варке?
XV. Варка утфеля П-ой кристаллизации.
В вышеизложенном нами был подробно описан способ
варки утфеля 1-ой кристаллизации. Варка утфеля П-ой кри-
сталлизации, а также варка низших продуктов рафинадного
производства, не отличаясь в основном от варки утфеля 1-ой
кристаллизации, все же имеет некоторые отличительные осо-
бенности.
Прежде всего, материал, из которого исходят при варке
утфеля П-ой кристаллизации, обладает низшей доброкачествен-
ностью, чем сироп, следовательно, в нем содержится больше
несахара. Несахар, как мы уже знаем, затрудняет кристал-
лизацию сахара, вследствие чего при равных условиях варка
утфеля П-ой кристаллизации протекает медленнее, чем тако-
вая утфеля 1-ой кристаллизации.
Затем, для понижения доброкачественности оттека, под
конец варки утфеля П-ой кристаллизации последние 2—3 под-
качки делаются черной патокой. Разбавление утфеля перед
спуском тоже производится черной патокой.
Чем ниже доброкачественность сахарных продуктов, тем
выше их вязкость. Это обстоятельство тоже влияет затруд-
няюще на варку низших продуктов, что в особенности чув-
ствительно при заводке кристалла.
В интересах успешности варки низших продуктов, вар-
щику можно сделать следующие указания: заводку кристалла
облегчать введением искусственной затравки. Следить за тем,
чтобы температура патоки, забираемой на докачки, всегда
превышала на 5° температуру утфеля в вакуум-аппарате.
Если увариваемые патоки особенно густы, вязки, или содер-
жат „муку", патоку, забираемую в вакуум-аппарат на первые
подкачки, полезно несколько разбавлять водой. Полезно при-
бегать также к варке с надпуском (см. стр. 82).
Вопросы для повторения.
1. Что имеет общего варка утфеля П-ой кристаллизации
с варкой утфеля I-ой кристаллизации?
2. Чем отличается варка утфеля П-ой кристаллизации
от варки утфеля I-ой кристаллизации?
3. Чем объясняется различие варки утфеля П-ой кри-
сталлизации от варки утфеля I-ой кристаллизации?
4. Какие указания можно сделать варщику в интересах
успешности варки низших продуктов?
XVI. Варка рафинадного утфеля.
Варка рафинадного утфеля толе лишь некоторый:-. ча-
стностями отличается от варки утфеля I-ой кристаллхзгции.
На эти частности мы и обратим здесь внимание варгдия.
Прежде всего, при варке рафинадного утфеля исходят
из рафинадного сиропа, который можно рассматривать, как
чистый сахарный раствор, так как ничтожные количества со-
держащегося в нем несахара не оказывают заметнего дей-
ствия на кристаллизацию сахара. Вследствие этого варка про-
текает весьма легко и быстро.
При варке рафинада в вакуум-аппарат набирают до пробы
возможно меньше сиропа. Обычно набирают 1/'з сиропа. под-
лежащего увариванию в каждом аппарате.
Чтобы сообщить кристаллам сахара большею белизну,
таковые подсиниваются ультрамарином. Ультрамарин в тре-
буемом количестве размешивается в 3—4 литрах воды а вво-
дится вместе с сиропом при окончании набора вакуум-аппа-
рата.
Образование кристалла в чистом сахарном растз ре со-’
вершается весьма легко и при низкой температуре. Вслед-
ствие этого заводка кристалла совершается при открытии
полного отверстия воздушного вентиля, следователе = ?. без
повышения температуры перед заводкой кристалла, как это
имеет место при варке утфеля 1-ои кристаллизации.
После достижения сиропом требуемого ПЕресынсения.
кристалл образуется легко и быстро. Тем не менее ззедение
затравки еще более облегчает и ускоряет образование кри-
сталла. Момент дачи первой подкачки устанавливается по
количеству образовавшегося кристалла. Наблюдение за об-
разованием кристалла ведется по наблюдательному стеклу
вакуум-аппарата.
'.После двух-трех первых подкачек обычно температура
утфеля начинает быстро падать. Этого допускать не следует.
Своевременным прикрытием воздушного вентиля температуру
утфеля стараться удержать на одной высоте.
Варка идет быстро. Подкачка дается за педкл-'-й до
тех пор, пока не будет забрано в вакуум-аппарат все коли-
чество сиропа, забираемое обычно на варку каждой .--дель-
ной вари.
Никаких затруднений при варке рафинадного ;-"£елч
обычно не встречается, в особенности если варщик не : «да 'т
«пл затруднении сам рутем образования, так называем^,,
„муки", чего, впрочем, легко избежать внимательным отно-
шением к варке. Варка совершается легко и крайне быстро,
что требует от варщика особого напряжения внимания.
В рафинадном производстве стремятся к тому, чтобц
выпускаемые из вакуум-аппарата вари были строго одинаковою
веса. Эго требование вызывается необходимостью равномер-
ной работы остальных станций рафинадного завода. Это легко
осуществить при варке, измеряя по объему количество си-
ропа, забираемого в вакуум-аппарат. Так как плотность ра-
финадного сиропа почти постоянна, то этим способом можно
добиться•получения варей совершенно одинакового веса.
Отличительной чертой варки рафинадного утфеля явля-
ется спуск его при высокой температуре (около 1059 П.).
что вызывается необходимостью выпускать возможно крепкий
рафинад. Чтобы осуществить спуск при высокой температуре,
пол>кончании последней подкачки начинается, так называемый,
грев утфеля. Грев утфеля производится так. Воздушный вен-
тиль постепенно прикрывается, вследствие чего температура
утфеля повышается.
Повышение температуры утфеля нужно вести' с таким
расчетом, чтобы, при наблюдении по наблюдательным стеклам,
утфель не изменял своей консистенции, то-есть, не разжи-
жался и не густел. Этот период . варки рафинадного утфеля
требует особого внимания, так как при чрезмерном повыше-
нии густоты утфеля достаточно падения температуры в вакуум-
аппарате на 2—3° для того, чтобы посадить аппарат. При по-
садке аппарата утфель затвердевает в вакуум-аппарате в сплош-
ной кусок, удалить который можно лишь кирками при разборке
вакуум-аппарата. Грев утфеля обычно длится 10—15 минут,
после чего его спускают. Чтобы ускорить разливку утфеля,
в момент начала грева закрывается пар на спускную трубу
и разливной прибор, а также дается сигнал рабочим в раз-
ливном отделении, чтобы они откатили пропарной вагончик,
подкатили под разливной прибор вагоны с формами и при-
готовились к разливке утфеля.
Под конец грева, оперируя незначительным изменением
отверстия воздушного вентиля, повышение температуры дол-
жно вести так, чтобы в момент достижения наивысшей задан-
ной температуры грева (обычно, в пределах 103—105"), содер-
жание воды в утфеле тоже достигло требуемого предела
(обычно, около 7п/о). Улавливание этого момента „на глаз"
дается в результате небольшой практики.
зиэ
Когда такой момент наступил, быстро закрываются воз-
душный и паровые вентили, открывается воздушный кран, при
помощи которого внутренность вакуум-аппарата соединена
с внешним воздухом, открывается шибер, и утфель постепенно
пускается на разливной прибор. По мере разливки шибер все
более и более открывается.
Наблюдение за процессом выделения кристалла при про-
бе и за состоянием утфеля при варке путем рассматривания
на стекле проб его, извлеченных из вакуум-аппарата, при
варке рафинада совершенно не практикуется. Рассматривание
капель утфеля, сползающих по наблюдательным стеклам ва-
куум-аппарата, дает достаточные указания. Кроме того, рав-
номерность кристалла контролируется испытанием наощупь
в воде небольших проб утфеля, извлеченных при помощи
пробочника.
Варка рафинада легко осуществляется при помощи непре-
рывной подкачки, применение каковой в данном случае осо-
бенно рекомендуется. Введение затравки облегчает быструю
заводку кристалла, что ведет к получению равномерного кри-
сталла, а это облегчает пробелку рафинада.
По окончании разливки вакуум-аппарат пропаривается
и снова подготовляется к следующей варке. Для контроля
за содержанием воды в спускаемом утфеле, при спуске каж-
дого аппарата наполняются утфелем специальные плоские
формочки. Одна из полученных таким образом проб направ-
ляется для исследования в лабораторию, а другая ранится у
вакуум-аппарата. Рассматривая пробу на свет, можно сделать
заключение о цветности (интенсивности окраски) утфеля, о
величине и однородности кристалла.
Вопросы для повторения.
1. Чем отличается варка рафинадного утфеля от варки
утфеля I-ой кристаллизации?
2. Как сказывается на варке рафинадного утфеля то
обстоятельство, что он уваривается из чистых сахарных рас-
творов?
3. Как ведется в общих чертах уваривание рафинадного
утфеля?
4. С какой целью вводится в рафинадный сироп уль-
трамарин? . '
5. Каким образом действует ультрамарин?
6. Улучшает ли ультрамарин качество сахара или только
изменяет его внешний вид?
• 7. В каких температурных условиях заводится кристалл
пр . варке рафинадного утфеля?
8. В каких условиях производит я наращивание кри-
сталла при варке рафинадного утфеля?
9. В каких условиях производится сгущение рафинадного
ттфеля до спуска?
10. Что такое „грев" рафинадного утфеля, как он осу-
ществляется и какие цели он преследует?
11. Как правильно нужно заканчивать сгущение и грев
рафинадного утфеля?
12. Как производится спуск рафинадного утфеля.
XVII. Методы контроля варки утфелей.
Для получения наилучших конечных результатов варку
утфелей необходимо держать под неослабным контролем. Такой
контроль отчасти осуществляется путем наблюдения за состоя-
нием вари по наблюдательным стеклам, показаниям термометра,
вакууметра, рассматриванием проб утфеля на стекле, испыта-
нием утфеля наощупь и т. д. Устройство термометра и ва-
кууметра и пользование этими приборами общеизвестно, а по-
тому" мы не будем останавливаться на их описании. Что же
касается пользования пробочником, то таковое . требует неко-
торого умения, а потому мы считаем полезным посвятить ему
несколько строк.
Рассматривая на стекле пробу извлеченного из вакуум-
аппарата утфеля, делают заключение о том, в каком состоянии
находится вся масса утфеля, имеющегося в данный момент
в вакуум-аппарате. Отсюда следует, что для правильности
наших заключений необходимо, чтобы отобранная проба как
можно лучше соответствовала увариваемому утфелю. Поэтому
при отборе средней пробы при помощи пробочника необходимо
всемерно стремиться к тому, чтобы избежать всего того, что
затемняет картину и мешает рассмотрению утфеля.
Прежде чем взять пробу на стекло, необходимо тща-
тельно вымыть пробочник, удалить из него кристаллические
корки и отдельные кристаллы, оставшиеся после отбора пре-
дыдущей пробы. Если этого не сделать, то эти корки и кри-
сталлы, попадая на стекло, будут маскировать пробу и за-
труднять правильное представление о состоянии утфеля в ва-
куум-аппарате.
После этого необходимо заполнить водяным слоем про-
странство между гнездом и пробкой пробочника, а также уда-
лить небольшое количество утфеля, которое всегда находится
в канале, сообщающем пробочник с вакуум-аппаратом. С этой
целью на пробку пробочника льется горсть воды и пробка
быстро подрывается вверх. Пользование большим пальцем,
как это показано на рнс. 14 (см. стр. 106), облегчает срывание
пробки с мертвой точки.
При подрыве пробки вверх до положения, показанного
на рис. 15 (см. стр. 107), воздух прорывается между пробкой
и гнездом пробочника и проталкивает внутрь вакуум-аппарата
Рис. 14. Подрывание пробки пробочника перед взятием пробы.
утфель, заполняющий постоянно канал, сообщающий пробоч-
ник с вакуум-аппаратом. После этого пробка снова плавно,
без стука, опускается в гнездо пробочника в положение, по-
казанное на рисунке 14.
Если бы после этого немедленно повернуть пробочник
в положение, показанное на рнс. 16, и отобрать пробу на стекло,
Рис. 15. Предельное положение подорванной пробки пробочника перед
взятием пробы.
то вместе с утфелем будет захвачена пена, образованная про-
рвавшимся воздухом. Эту пену трудно отличить на стекле от
Рис. 16. Поворот пробки пробочника в крайнее левое положение для
ваятня пробы.
„муки", в особенности при заводке кристалла, и она в высшей
степени затрудняет рассматривание пробы утфеля на стекле.
Во избежание этого после подрыва пробки, ожидают несколько
секунд, дают пене уйти внутрь вакуум-аппарата и лишь после
»того поворачивают пробку в положение, показанное на
1U*
Рис. 17. Отбор пробы на стекло.
рис. 16 (см. стр. 108), и принимают часть содержимого про-
бочника на подставленное стекло, как это показано на рис. 17.
Стекло должно быть подставлено в строго-горизонтальном
положении. Принимаемая проба должна распределяться кружком
посредине стекла и не должна ни в коем случае переливаться
за края стекла, так как это затрудняет наблюдение и не-
ии
опрятно. Проба рассматривается при горизонтальном или чуть
наклонном положении стекла на проходящий свет. Наблюдение
следует де/лть быстро, так как проба, вылитая на холодное
стекло, охлаждаясь, кристаллизуется.
После окончания рассматривания, стекло освобождается
от пробы соскребанием последней об борт сосуда, в котором
постоянно имеется под пробочником теплая вода, и обмыва-
нием стекла водой. Пробочник тоже вымывается по предыду-
щему, чтобы он был во всякое время готов ко взятию очеред-
ной пробы.
Наиболее удобным стеклом для рассматривания проб во
время варки оказалось таковое с размерами 13 X 18 санти-
метров. Куски такого размера рекомендуется нарезать из хо-
рошего бемского стекла без пузырьков и хранить в доста-
точном количестве в кладовой. Края стекол должны быть за-
туплены на точильном камне, во избежание ранения рук.
= Для осуществления более глубокого контроля часто при-
ходится пользоваться более сложными приборами, чем термо-
метр и вакууметр, и более точными методами исследования,
чем испытание наощупь. С этими методами контроля совре-
менный высококвалифицированный варщик должен быть на-
столько хорошо знаком, чтобы уметь ими пользоваться в слу-
чае надобности без посторонней помощи. В нижеследующем мы
и остановимся над ознакомлением с. методами контроля.
Вопросы для повторения. ’•>
1. Какие цели преследует контроль варки утфелей?
2. При помощи каких приборов осуществляется постоян-
ное наблюдение за варкой утфеля?
3. -Каким образом следует пользоваться пробочником?
4. Какого размера стекло оказалось наиболее удобным
для рассматривания проб утфеля?
5. Каким образом производится рассматривание пробы
утфеля на стекле?
6. Что нужно иметь в виду, рассматривая пробу на стекле?
1. Правила пользования брасмоскопом.
Брасмосконом называется прибор, при помощи которого,
зная температуру и разрежение в вакуум-аппарате, можно
определить плотность (Брике) межкристалльного сиропа в каждый-
момент варки. Прибор состоит из точного термометра, вакуу-
метра с делениями в десятых долях сантиметра и трех шкал
с Делениями, укрепленных на отдельной доске. На крайней
Ill
левой шкале (см. рис. 18, L) указано разрежение в сантиметрах.
На крайней правой шкале Т нанесены температуры в градусах
Цельзия. В промежутке между правой и левой неподвижными
шкалами движется шкала S с делениями, означающими плот-
ность кипящей жидкости в градусах брикса.
Чтобы определить брикс межкристалль-
ного сиропа при помощи брасмоскопа, не-
обходимо: заметить одновременно показания
вакууметра и термометра; установить ука-
затель средней подвижной шкалы так, чтобы
он совпал с тем делением на левой шкале
разрежения, которое было замечено. После
этого то деление на родвижной шкале, ко-
торое приходится против прочитанной темпе-
ратуры в вакуум-аппарате, будет показывать
брикс межкристалльной патоки. “
Пример 38. Разрежение 64 сантиметра.
Температура 67° Цельзия. Устанавливаем
указатель средней шкалы на 64 деление
(см. рис. 18). На подвижной шкале против
температуры 67 прочитываем брикс меж-
кристалльного сиропа 83.
Вопросы дли повторения.
1. Описать устройство брасмоскопа?
2. Для чего служит брасмоскоп?
3. Каким образом при помощи брасмо-
скопа определить брикс межкристалльной
патоки в вакуум-аппарате?
2. Правила пользования карманной кон-
трольной линейкой инж. И. И. Дохленко.
Линейка И. И. 'Дохленко, предложен-
ная для контроля уваривания сахарных си-
ропов’и оттеков, основана на том же прин-
ципе, что и брасмоскоп. Линейка (см. рис. 19,
стр. 112) состоит из двух неподвижных шкал
I и 11 и одной подвижной шкалы Ш. На шкале
I нанесены деления, соответствующие темпе-
ратуре в градусах Цельзия; на шкале 11 —
нанесены деления, показывающие господ-
ствующее в вакуум-аппарате разрежение в сантиметрах рг\г-
ного столба. На подвижной шкале 111 нанесены деления, со-
112 —
ответствующие процентному содержанию воды в межкристал-
льном снроие при данной температуре и разрежении. Эти де-
ления нанесены на обоих сторонах подвижной шкалы: на одной
стороне для истинных доброкачественностей, ле-
жащих в пределах 96—91 и 90—83, а на другой—
для истинных доброкачественностей, лежащих,
в пределах 82—72 и 71—61.
Отсчет показаний линейки производится так
же, как и на брасмоскопе. Заметить одновре-
менно температуру и разрежение внутри вакуум-
аппарата.*» Движением шкалы III указательную
черту последней поставить на деление шкалы II,
соответствующее замеченному разрежению. Де-
ление шкалы III, совпадающее с делением шкалы
I, соответствующим замеченной температуре, бу-
дет показывать процентное содержание воды в
межкрнсталльном сиропе утфеля.
В виду того, что доброкачественность меж-
кристалльного сиропа в процессе варки непре-
рывно понижается, для правильности отсчета вся
варка разделяется на 4 периода. Таблицы добро-
качественностей, которыми следует руководство-
ваться в каждый период варки для утфеля 1-ой
и 11-ой кристаллизации, напечатаны на обратной
стороне линейки.
Вопросы для повторения.
1. Описать устройство карманной линейки
Дохленко.
2. Для чего служит карманная линейка До-
хленко?
3. Каким образом при помощи линейки
Дохленко определить брикс межкристалльной
патоки в вакуум-аппарате?
4. Правильные ли показания дает брасмо-
скоп и линейка Дохленко?
5. Чем объясняются отклонения показаний
брасмоскопа н линейки Дохленко от действитель-
ного брикса межкристалльной патоки в вакуум-
аппарате?
Рис. 19. Всегда ли эти отклонения направлены в
одну сторону или в разные стороны?
113 —
3. Применение производственного рефрактометра
К. Цейсса для изучения и контроля варки утфелей.
Для того, чтобы сознательно управлять любым произ-
водственным процессом, необходимо иметь в своем распоря-
жении достаточно точные по получаемым результатам и бы-
стрые по выполнению методы контроля, даюцие возможность
в каждый данный момент иметь правильное представление о
состоянии процесса.
Многие станции сахарного производства располагают ме-
тодами, отвечающими вышеприведенным требованиям. Этого,
к сожалению, нельзя было сказать о станции уваривания и кри-
сталлизации утфелей, методы контроля которой до сих пор
были настолько несовершенны, что не могли дать в любой
момент полной картины состояния процесса. Это обстоятель-
ство лишало сахарников возможности сознательно управлять
процессами варки и кристаллизации. Значение же последнего
для результатов всего производства было признано уже давно,
доказательством чему может служить то, что выработке ме-
тодов и конструированию приборов, могущих дать возможность
овладеть управлением этих процессов на точных научных осно-
ваниях, всегда уделялось много внимания и в литературе и в
практике.
Все известные в прошлом сахарного производства ме-
тоды контроля станции уваривания н кристаллизации утфелей
можно разделить на две категории: прямые и косвенные ме-
тоды. К первым относится непосредственное исследование
взятой из пробного крана кристаллической массы, разделяе-
мой, после извлечения из вакуум - аппарата, механически на
кристалл.и мсжкристалльный оттек, исследуемые отдельно при
помощи обычных лабораторных методов.
Прямой метод, прежде всего, требует для своего выпол-
нения затраты значительного количества времени, что создает
невозможность следить за протекающим процессом в каждый
данный момент. Кроме того, исследование утфеля, извлечен-
ного из вакуум-аппарата, в других температурных условиях,
чем таковые в вакуум-аппарате, и в другой момент времени,
влечет за собой изменение соотношения между сахаром, со-
держащимся в межкристалльной патоке, и в кристаллах. При-
няв все это во внимание, следует признать прямой метод
весьма кропотливым и не точным.
К косвенным методам относится определение по темпе-
ратуре и разрежению содержания сухих веществ в межкри-
сталльной патрке. Однако, все предгоженные для этой цели
114
аппараты (брасмоскоп, линейка К .аассена, линейка Дохленко
и друг.), хотя и дают быстрые показания, но результаты по-
следних отличаются малой точностью, вследствие неоднород-
ности увариваемой массы и отставания показаний измеритель-
ных приборов от хода процесса. Ошибка этих приборов не
постоянна и изменяется в процессе одной и той же варки не
только по величине, но и по знаку.
Останавливаясь еще в 1920 г. над вопросом о контроле
уваривания, я высказал такую мысль: ...„разрешение всего
вопроса о непрерывной кристаллизации в сахарном производ-
стве сводится к необходимости изобрести прибор для непо-
средственного, точного и, самое главное, моментального опре-
деления коэффициента пересыщения мсжкристалльного сиропа
в утфелях во время их варки в вакуум-аппарате. Отсюда вы-
текает задача для наших оптиков: приспособить рефрактометр
для определения содержания сахара в межкристалльной сиропе
непосредственно в вакуум-аппарате".
Несколько лет спустя после того, как были высказаны
эти слова, фирма К. Цейсс в Германии построила и выпу-
стила в продажу производственный рефрактометр (Betriebs-
refraktometer), удовлетворяющий современным производствен-
ным требованиям контроля уваривания утфелей. При помощи
этого рефрактометра возможно в любой момент, не извлекая
пробы утфеля из вакуум-аппарата', определить содержание
сухих веществ в межкристалльной патоке увариваемого у.феля
непосредственно в вакуум-аппарате. *,
Рефрактометр (см. рис. 20) состоит из двух отдельных
частей. Одна часть, оптическая, содержащая призму, вставля-
ется непосредственно в отверстие, сделанное в стенке ваку-
ум-аппарата, и закрепляется там при помощи специальной
рамы. Вторая часть, измерительная, при помощи специальных
пазов свободно надевается на оптическую часть рефрактометра.
Таким образом, имея несколько оптических частей, вделанных
в стенки нескольких вакуум-аппаратов, для отсчета показаний
можно пользоваться одной только измерительной частью, пе-
ренося ее от одного вакуум-аппарата к другому.
Устройство, установка и действие этого рефрактометра
видны из прилагаемых рисунков. От находящегося снаружи
источника света (лампочка в 50 свечей) свет (см. рис. 20 правый
вверху), отражаясь от зеркала R, попадает в призму Р, одна из
граней которой находится в постоянном контакте с увариваемым
в вакуум-аппарате утфелем. Пучек света претерпевает отра-
жение от поверхности слоя межкристалльного сиропа, смачи-
вающего грань В этой призмы, под углом, зависящим от
Х| I'dj ЛК 1>J 41'1<ф.1«1 O.IOIIII31I I л Oll> IIKlIlI OII.I.1II ><1|.ЛД -Qfr JHJ
115 —
концентрации межкристалльного сиропа увариваемого утфеля,
при чем находящиеся в соприкосновении с поверхностью призмы
В кристаллы сахара на отражение этого пучка лучей не
оказывают никакого влияния. Зеркало С направляет отра-
женный пучек лучей света через защитные стекла S, и S2 в
измерительную часть прибора. Перед отсчетом показания по-
средством винта Т на специальной шкале устанавливается
существующая в данный момент внутри вакуум-аппарата темпе-
ратура, определенная по находящемуся рядом с рефрактометром
ртутному термометру. Винт F служит для обычной рефракто-
метрической наводки линии раздела света и тени на постоян-
ную точку. ' Полученный результат дает сразу содержа-
ние сухих веществ й межкристалльной сиропе, приведенное
к нормальной температуре. Отсчет производится на глаз с
точностью до 0,2—0,3 процента. Вид шкалы рефрактометра
при отсчете через окуляр Ок изображен в круге также на
рисунке 20.
Призма Р снабжена шибером W, приводящимся в дви-
жение посредством рычага Н. Назначение этого шибера—за-
крывать призму на время, когда наблюдение не производится,
а также удалять с поверхности призмы прилипшие кристаллы
сахара. Вн}три шибера имеется канал с- отверстиями, в кото-
рый через трубку Z можно втягивать теплую воду (обяза-
тельно одной температуры с утфелем, чтобы не лопнула
призма) для промывки поверхности призмы в случае ее силь-
ного загрязнения кристаллами сахара.
В производство 1926—27 года описанный рефрактометр
Цейсса, приобретенный Институтом Сахарной Промышленности,
был испытан на Дерюгинском опытном заводе в применении
к наиболее трудному и ответственному случаю варки—к вар-
ке рафинадного утфеля, требующей в виду быстроты проте-
кания процесса осуществления особенно быстрого контроля.
Прибор был установлен на вакуум-аппарате на однО1М уровне
с пробочником. Варка в продолжение всех опытов произво-
дилась с затравкой и непрерывной подкачкой.
Первая часть опытов имела своей целью накопление
данных, характеризующих течение процесса уваривания, осу-
ществляемого на основании обычных признаков. Втеченпе це-
лого ряда таких варок непрерывно дела лисп и записывались
отсчеты показаний рефрактометра, термометра и вакууметра.
По полученным данным были вычерчены кривые изменения
разрежения, температуры утфеля, содержания сухих веществ
и коэффициента пересыщения межкристалльной патоки.
Полученные диаграммы были наложены одна на дрегхю,
116 —
Рис. 21. Идеальная диаграмма варки рафинадного утфеля.
по дало возможность вычертить кривые средних изменений
'казанных факторов. Внеся в полученные кривые на основа-
ми теоретических соображений незначительные коррективы.
117
ТЕППЕ РАТУ PH Ц g S
СУХИЕ ВЕЩЕСТВА % S ' “
> КРЗФФ. ПЕРЕСЫШЕНИЛ
ч
р- о>1 I I I I I I I___________1__L—_L_
_о РАЗРЕЖЕНИЕ В СС1. £ g
Рнс. 22. Диаграмма варки рафинадного аппарата Xs 332.
мы получили диаграмму, которую назвали „идеальной диа-
граммой варки" (см. рис. 21). Необходимо отметить, что
полученная фотография варки в отношении изменения фактора
Ри . 23. Диаграмма варки рафинадного аппарата № 348.
пересыщения дала совершенно новую картину, не похожую
на су ществовавшие до сих пор представления о характере этого
изменения.
— 119 —
t
ТЕППсРДТуРА g g 8 &
Рис. 24. Диаграмма варки рафинадного аппарата К 347.
Следующей задачей наших опытов явилось воспроизве-
дение варки на основании выработанной идеальной диаграммы,
принятой за основу, служившей руководством при осущест-
Рис. 25. Диаграмма варки рафинадного аппарата"]№ 351.
влении процесса варки. Момент прибавления искусственной
затравки, момент начала подкачки и интенсивность подкачки
во время периода варки определялись исключительно показа-
нием рефрактометра.
121
Таким образом было проведено большое количество ва-
рок; данные о четырех из них, произведенных в разное время
и независимо друг от друга четырьмя различными варщиками:
проф. И. А. Кухареико, ина:.-техн. А. К. Карташевым, инж.-
техи. Б. Г. Савиновым и заводским варщиком К. А. Коняхиным,
приводятся ниже.
На всех диаграммах (см. рис. 21, 22, 23, 24 и 25) при по-
мощи условных
— х—X — X — X —
знаков нанесены нижеследующие кривые:
Кривая изменения разрежения.
Кривая изменения температуры утфеля.
Кривая изменения содержания сухих веществ
_в< межкристалльной сиропе, определенных
рефрактометром.
Кривая изменения коэффициента пересыще-
ния межкристалльного сиропа.
Таблица I.
Аппарат № 332. 15, XII—1926 г. Варил проф. И. А. Кухарепко.
Время 1 п Разрежение в см. I Температура Сухие вещества межкр сиропа Коаффиц. пере- сыщ. межкрист, сиропа S Ч. М. ; 1 „ Разрежение 1 в см. । Температура Сухие вещества межкр. сиропа Коэффиц. игре- сыщ. межкрист, сиропа
ч. м.
1-15 1.58 50,5 78 79.2
1.22 —- 72 72,2 0.79 1.59 50 79 79.7
1.25 52,5 7° 73.8 0.S6 2.01 49.5 80 79,8 1.09
1.30 53 73 76,4 0.9S 19.5 80 S'
1.35 53 75 80 1,1s 203 49,5 80 80.1
1.40 54 76 8-3,6 1,48 2.01 49 81 80,3
1.43 53 77 S5 1,63 2.05 1 48 82 80,8 1,13
1.44 53 76 84,2 1.55 2.06 1 46,5 S3 81
1.45 53 76 82,7 1.39 2 07 46 S3 81
1.4G 52.5 76 81.7 2.08 41 85 81,2
1.47 52,5 76 81 2 09 39 88 82 1,13
1.48 5*7 • 7 S1 2.11 32.5 92 82,6
1.49 77 81 212 30 91 83
1.50- 51,5 78 81 1,21 213 28 97 S3.8
1.51 51.5 7 S 81 2-14 21 . 100 81.3
1.52 50.5 81 2.15 >-> 7 102 81,6 1.09
1.53 50 79 80,6 2.16 22 ЮЗ 81.9
1.54 49.5 SO 80.7 2.17 21.5 101 S1-
1.55 19,5 SO 80.6 1,15 2.18 22 л ' 101
1.56 50,5 79 80,2 2 19 •>« 101 81.6
1.57 50.5 78 80 •>.20 26.5 Ю1 S1.5 1 1,05
1 ч. 10 м.; подкачка начата
Примечания: затравка дана в
в I ч. 13 ы.; начало грека в 2 ч. 03 м
122
Таблица IL Аг парат № 348. 17 XII—26 г. Варил инж.-тех| . А. К. Карташев.
ЗЕ 13режснис см. С g. с с. 4/ i Сухие вещества межкр. сиропа оэффиц. пере* 1Щ. межкрист, ропа Время с К £-S 5 ° 1 ‘мпсратура Сухие вещества межкр. сиропа эвффиц. псре- 1Щ. межкрист. ропа
ч. м. о. в *—< и и ч. м. СХ. е в- |к<
2 35 52 68 68 0,68 3.15 47 83 81,2 1.31
2-40 18,5 75 70 0.69 3.20 46,5 83 82,2 1,23
2 45 49.5 75 73,4 0.81 3.25 47 83 81,5- 1.17
| 2.50 50 75,5 76,3 0,98 3.30 33,5 93,5 83,3 1.13
50,5 77 79,6 1.12 3.35 27 ‘ 101 85.3 1,17
1 3.00 51 78 82,5 1.34 3.36 26 101,5 ' 85,3 1,16
3.01 51 78,5 83,5 1,43 3 37 — 102 85.2 1.14
3.05 51 81 85.6 1.62 3.38 28 102 85 1.12
3.10 48,5 81,5 83,4 1,36 -
П] )нмеча1 1ня: за травка дана е 3 ч. 31 м.; подкачк а начата
Е 3 ч. 05 м.; начало грева в 3 ч. 25 м. й
в Таблица III.
Аппарат № 347. 17- XII —26 г. Варил анж.-техн. Б. ". Савинов.
13рсжсние см. S. н «I & Е X Сукне вещества межкр. сиропа ээффиц. нере- ид. мсжкрист ропп Время ьэрежеиие см. g я о. о Е X Сухие вещества межкр. сиропа ээффиц. пере- 1щ. межкрист. ipona
Ч- м. CL в н с; л х л и и ч. м. Си а н к. сь СИ
11.35 51 69 68 0,67 12.10 46,5 83 82,3 1,24
11.40 50 73 71,2 0,747 12.15 44,5 86 83.9 1,33
11.45 .50,5 74 74,3 0,86 12.20 43,5 87 82,5 1,18
11.50 51 75 77,8 1,03 12.25 44 86 81,8 1.15
11.55 51 77 80,7 1,20 12.27 43 86 81,4 1,12
12 00 51,5 78 83.8 1,47 12.30 35 91 82,5 1.12
12.03 51,5 80 86 1,70 12.35 25,5 99 84.3 1,12
12л6 49,5 80 85 1.61 12.38 26 102,5 81.5 1,08
П| )вмеча! шя: за травка дана в 12 ч. 00 м.; подкачке начата
В 12 ч. 03 м.; начало грева в 12 ч. 27 м.
123 —
Таблица IV.
Аппарат № 351. 17,XII—26 г. Варил К. А. Коняхин.
| Время Разрежение в см. Температура ! Сухие вещества межкр. сиропа . Коэффиц. перс- сыщ. мея крист, сиропа £ Врем»! Разрежение в см. Температура Сухие вещества межкр. сиропа Коэффиц. пере- сыщ. межкрнст. сиропа
ч. м. 1
9.35 । 51,5 72 67 0,62 1007 । 51 г 82 86 1.66
9.40 47 78 70,5 0,68 10.10 49,5 : 82 84 1-42
9.45 1 49 77 74 0,82 10.15 47 1 83 81.2 1,15
9.50! 48 78 76 0.90 10.20 46,5 84 81.2 1,13
9.55 50 78 7.9 1,07 10.25 46 [ 84 81.2 1,13
10.00 50.5 79 82.2 1.3<- 10.30 43.5 ' 85 81.7 1.16
10.02 50 81 83.5 1,38 1035 30 96 83,6 1.10
10.05 50.5 82 84.7 1,49 10.40 29 103 8-1,4 1.06
10 ч.
начата
в
дана в
10 ч. 30
Примечания: затравка
10 ч. 07 м.; начало грева а
02 м., подкачка
Если сравнить приведенные результаты и их графические
изображения (см. рис. 22 — 25) с „идеальной диаграммой
варки", то можно видеть, насколько точно различными по
опытности варщиками по последней был воспроизведен про-
цесс варки рафинадного утфеля. Все полученные кривые
имеют в основном одинаковый характер и колеблются незна-
чительно около кривых „идеальной диаграммы", как около
своих пределов. Эти незначительные отклонения объясня-
ются изменением давления греющего пара, плотности ра-
финадного сиропа, колебаниями в работе конденсатора, и до-
стоинства самого рефрактометра не понижают.
После установления отмеченного факта был поставлен
более серьезный опыт, цель которого заключалась в следую-
щем: не глядя на зрительные стекла вакуум-аппарата и не
прикасаясь к пробочнику, сварить аппарат, руководствуясь
показаниями одного лишь рефрактометра. Такую варку уда-
лось осуществить вплоть до последних минут периода грева,
и только при спуске аппарата пришлось руководствоваться
эмпирическими признаками, так как в виду густоты массы и.
следовательно, ее неоднородности, показания рефрактометра
не могли дать средней картины ее состояния в данный мо-
мент.
Можно было заранее утверждать, что применение производ-
ственного рефрактометра для контроля и управления варкой
низших продуктов рафинадного производства, а также утфелей
свеклосахарного производства даст столь же благоприятные
124
результаты, так как процесс уваривания этих продуктов про-
текает несравненно медленнее варки рафинадного утфеля.
Конечно, диаграммы варки этих низших продуктов будут
иметь несколько иной вид, чем вышеприведенные диаграммы,
характеризующие варку рафинадного утфеля.
В производство 1927—28 г. тот же рефрактометр был
испытан при варке утфеля I-ofi кристаллизации на Верхняч-
ском сахарном заводе. Была записана обычная периодическая
варка, воспроизведенная одним из заводских варщиков. Дан-
ные, характеризующие эту варку, собраны в нижеследующей
таблице V.
Таблица V.
Варка утфеля I-ой кристаллизации.
Межкристальная патока
Время от начала варки в минутах Темпера- тура в вакуум- аппарате °ц- Разре- жение в см. Брике по ре- фракто- метру Содер- жание сахара Добро- каче- ствен- иость Коэффи- циент пересы- щения
0 73 55 65.0 61,29 94.3 0,53
50 89 40 81,0 76.30 91,2 0.9S
62 89 47 86.3 81,03 93,9 1.44
63 88 47 87,0 81.69 93,9 1,56
67 85 51 87,0 • 81,52 93,7 1,62
70 82 4S 79,5 74.19 93,7 0-98
79 85 48 83.7 78.17 93,4 1.24
81 84 47 80,2 74.90 93,4 0,99
89 82 50 83.7 78,00 93,2 1,29
91 81 50 81,5 75,96 93,2 1.12
100 81 50 83,4 77.39 92,8 1,27
102 81 49 79,8 74,05 92,8 1,00
ИЗ 84 49 83-0 76,69 ’ 92.4 1,18
115 83 48 80,7 74,57 92.4 1,03
133 85 47 85 78,11 91.9 1,34
136 81 48 79,8 73,33 91,9 0,97
154 84 46 83,0 76.19 91,8 1.18
156 84 46 81.2 74.46 91,7 1,04
162 85 46 83,0 76,11 91,7 1.16
165 85 46 80,5 73,73 91,6 0,98
178 84 47 83,2 75,62 90.9 1,18
180 84 47 81,9 74.36 90.8 1,07
191 85 47 83,4 75,14 90,1 1.17
193 81 47 81,0 72,90 !>0,й 1,01
211 83 49 82,7 73.60 89,0 1.13
213 82 49 81,0 72.00 88.9 1,02
222 81 19 82.0 72,48 88.4 1.10
225 81 49 81,0 71,52 88.3 1.03
270 76 3 4 82,5 67,1 81.3 1,12
На основании данныл, с> денных и таблице V, выч» рч^к t
диаграмма варки, представле тая на рис. 26; пр : этом м .
придерживались тех же условных обозначений, какие излог м ы
на стр. 121. Вер няя кривая, отсутствующая на предыдущих
диаграммах, является криво? изменения доброкачественност:
межкристалльной патоки. Она нанесена по данным непосред-
Рнс. 26. Диаграмма варки утфеля 1-ой кристаллизации.
ственного лабораторного исследования образцов межкристал.м
ной патоки, извлеченных из вакуу м-аппарата в различные пе-
риоды варки при помощи пробного крана.
Диаграмма ?6 достаточно наглядно иредетжвляет картину
протекания одной вари. Записав ряд пр свильни проведенн м
126 —
варей, наложив полученные диаграммы друг на друга, внеся
в них небольшие коррективы на основании теоретических со-
ображений, легко получить „идеальную диаграмму*4 варки.
Подводя итоги всему вышесказанному, можно притти
относительно производственного рефрактометра к нижесле-
дующим заключениям:
1. Производственный рефрактометр Цейсса в настоящее
время является наилучшим из приборов, предложенных для
контроля уваривания, так как дает возможность в любой мо-
мент иметь полное представление о состоянии процесса, что
позволяет подойти к управлению процессом уваривания на
строго-научных основаниях.
2. Пользуясь рефрактометром Цейсса, каждый завод для
каждого из своих продуктов может легко выработать „идеаль-
ную диаграмму варки44 и таким путем стандартизовать варку,
дающую наилучшие конечные результаты.
3. Пользуясь рефрактометром Цейсса и диаграммой варки,
малоквалифицированный варщик в состоянии столь же отчет-
ливо вести варку и давать столь же хорошие результаты, как
и варщик высокой квалификации.
4. В виду вышеизложенного описанный рефрактометр
должен найти самое широкое распространение на сахарных
заводах и стать столь же необходимой принадлежностью каждой
сахарозаводской лаборатории, как и поляриметр.
4. Правила пользования производственным рефрактометром.
1. Повернуть ручку направо. При этом призма освобож-
дается и входит в соприкосновение с увариваемым утфелем.
2. Включить лампу. С помощью левой круглой головки
винта вывести шкалу из поля зрения и вращать окуляр, пока
кружок с точкой не будут -ясно видны.
3. Вращая правую, звездообразную головку винта, найти
линию раздела и совместить ее со средней точкой кружка.
4. Прочесть показание термометра и вращением круглой
головки винта установить температурную шкалу над окуляром
на существующую внутри вакуум-аппарата температуру.
5. Точка лежит тепер между процентными линиями и по-
казывает содержание сухих веществ в межкристалльном си-
ропе. Десятые доли процента отсчитываются на глаз.
6. Повернуть ручку в вертикальное положение, чтобы
закрыть призму изнутри защитным рычагом. Засосать около
литра воды, имеющей одинаковую температуру с содер-
жимым вакуум-аппарата. Закрыть кран.
127
Вопросы для повторения.
1. В чем состоит устройство производственного рефрак-
тометра?
2. Что определяется при помощи производственного ре {?-
рактометра?
3. Каким образом нужно поступать с рефрактометром,
чтобы определить брикс межкристалльной патоки в вакуум-
аппарате?
4. Как при помощи рефрактометра записывается варка
и вычерчивается диаграмма варки?
5. Что такое „идеальная диаграмма варки" и как она
составляется?
6. Как осуществ чяется варка утфеля при помощи иде-
альной диаграммы?
5. Наблюдение за варкой при помощи микроскопа.
Микроскопом называется прибор, при помощи которого
можно видеть такие мелкие частички, которые простым гла-
зом заметить совершенно невозможно. В хороший микроскоп
ясно витны частицы, размер которых не превышает одной
тысячной доли миллиметра. Каждый микроскоп состоит (см.
рис. 27, стр. 128) из осветительного зеркала а, объектива о и
окуляра д. Применяя различные объективы и окуляры, можно
менять в микроскопе степень увеличения. Для наблюдения за
варкой утфеля нам вполне достаточны окуляр с объективом,
дающие увеличение от 20 до 50 раз.
Пользование микроскопом для наблюдения за состоянием
увариваемого утфеля может при некотором навыке облегчить
варщику его работу, так как под микроскопом варщик может
заметить то, что недоступно его глазу: образование „муки*',
растворение кристаллов, степень однородности кристалла.
Многие заграничные сахарные заводы широко пользуются
теперь микроскопом при наблюдении за варкой утфеля. Сле-
дует пожелать, чтобы микроскоп нашел самое широкое при-
менение среди наших варщиков.
Работа с микроскопом ведется в следующем порядке.
Взять чисто вымытое и хорошо вытертое мягкой льняной тряпоч-
кой специальное, так называемое, предметное стеклышко, на-
нести на него при помощи острия перочинного ножика тонким
слоем немного утфеля. Затем стеклышко вместе с утфелем
положить на столик микроскопа так, чтобы нанесенный слой
утфеля пришелся под объективом. Прижать стеклышко пру-
жинами е. После этого, смотря в окуляр <), повернуть зеркало
Г28 —
а так, чтобы поле зрения, видимое в окуляр д, было ярко
освещено. В заводской работе у вакуум-аппарата можно в ин-
тересах быстроты наблюдения рассматривать кристаллы на
обычном стекле, которым варщик пользуется при варке.
Рис. 27. Микроскоп.
Чтобы хорошо рассмотреть исследуемый утфель, необ-
ходимо правильно установить расстояние между слоем утфеля
и концом объектива. Для этого необходимо вращать винт к
до тех пор, пока не станут видны кристаллики сахара. Осто-
рожно вращая винт в ту и другую сторону, добиться того,
чтобы кристаллы были очерчены резкими линиями. Прилага-
129
Рис. "8.
Рис. ‘29
120 —
Рис. 30.
Рис. 31-
131
емые микрофотографические снимки дают понятие о том, что
видно в микроскопе при рассматривании утфеля.
Рис. 28 представляет пример хорошо сваренного утфеля.
Кристаллы резко очерчены. М< жду кристаллами нет „муки".
На рис. 29 изображен неудачно сваренный утфель: между
крупными основными кристаллами видна масса мелких кри-
сталлов—„мука". Такой утфель будет плохо фуговаться. Что
делается с кристаллами сахара после слишком обильной под-
качки, видно на рис. 30: кристаллы потеряли резкие грани,
поверхность гранен стала матовой. Наконец, на рис. 31 можно
видеть ненормальные кристаллы сахара. Такую ненормально
удлиненную форму кристаллы сахара имеют в случае „трудной
варки*1 аппарата, 'когда в сиропе накопляется большое коли-
чество известковых солей.
Вопросы для повторения.
1. Что такое микроскоп и как он устроен?
2. Каким образом пользоваться микроскопом для наблю-
дения за варкой утфеля?
3. Что видно в микроскопе при рассматривании правиль-
но увариваемого утфеля?
4. Что видно в микроскопе при рассматривании непра-
вильно х запиваемого утфеля?
5. Что видно в микроскопе в том случае, когда утфель
содержит муку?
6. Что видно в микроскопе при чрезмерной подкачке?
7. Что видно в микроскопе при уваривании ненормаль-
ных сиропов?
6. Определение плотности (Брикса) сваренного, утфеля.
Для определения брикса густых продуктов, как, напри-
мер, утфеля и патоки, их’сначала разбавляют водой в опре-
деленном отношении, затем определяют брикс разбавленного
’раствора, после чего по таблице находят брикс первоначаль-
ного продукта.
Дхя получения разбавленного раствора нужно поступать
так. На левую чашку весов поставить нейзильберовую или
аллюминиевую чашечку и уравновесить ее тарой. На правую
чашку положить гирьку в 78 гр. и наполнять чашечку хорошо
размешанным в фарфоровой ступке утфелем до тех пор, пока
весы не придут в равновесие.
Нахить в чашечку горячей воды, размешать стеклянной
палочкой, смесь перелить в мерную колбочку с меткой
300 кб. см. Оставшиеся в чашечке кристаллы смыть в ту же
132 —
колбочку горячей водой. Колбочку наполнить до ь.'5 объ ма
горячей водой и, вращая колбочку между ладонями рук, рас во-
рить в воде весь утфель.
Когда утфель растворится, колбу поставить в холод-
ную воду и держать там до тех пор, пока содержимое колбы
ие остынет до 20°. После этого долить колбочку холодной
водой до метки, зажать отверстие колбы большим пальцем и
хорошо перемешать жидкость в колбе.
Раствор из колбы перелить в специальный высокий
стеклянный цилиндр, затем взять указательными и большими
пальцами обоих рук хорошо вытертый полотенцем брикс и
медленно и осторожно опустить его в раствор. Кисти рук при
этом мизинцами опираются на край цилиндра. По прошествии
минуты произвести отсчет по шкале, располагая глаз на оди-
наковой высоте с уровнем жидкости в цилиндре. При этом от-
считывать то деление на шкале, которое совпадает с поверх-
ностью жидкости в цилиндре. Нельзя производить отсчет по
концу жидкости, поднявшейся вокруг стержня ареометра. Сде-
лавши отсчет, шейку брикса вытирают и определение повто-
ряют с еще большей аккуратностью еще раз.
Бриксы устроены таким образом, что дают -правильное
показание только в том случае, если температура раствора
при бриксоваиии равна 20° Цельзия; ‘если исследование про-
изводится при температуре, отличной от 20", то в отсчет сле-
дует ввести поправку, то-есть к показанию брикса при данной
температуре, польз) ясь таблицей 2 (см. приложение, стр. 149),
следует прибавить некоторую величину, если температура
раствора выше 20п, или отнять, если температура раствора
ниже 20". Температура жидкости определяется либо термо-
метром, вделанным в брикс, либо отдельным термометром.
Пример 39. Прочтен брикс при темпера-
туре 16° Ц. 17,2
Поправка по таблице 2 —0,26
Должно быть: 17,1 — 0,26 =
— 16,94 или, округляя, 16,9
Пример 40. Прочтен брикс при 23° Ц. 22,5
Поправка по таблице 2 -4- 0,21
Должно быть: 22,54“0>21 —
— 22,71 или, округляя, 22,7
Для того, чтобы найти брикс взятого для анализа утфеля»
пользуются таблицей 3 (см. приложение, стр. 150).
Пример 41. Брикс раствора 22,3
Брикс утфеля по таблице 3 93,6
133 —
Вопросы для повторения.
1. Как называется прибор, при помощи которого опре-
деляют плотность сваренного утфеля?
2. Каким образом выполняется определение брикса сва-
ренного утфеля?
3. Как приводится показание брикса, прочитанное при
любой температуре, к нормальной?
4. Кчкая температура называется нормальной?
7. Определение брикса межкристалльной патоки рефракто-
метром.
В настоящее время существует прибор, рефрактометр,
при помощи которого можно определить брдке даже очень
густых продуктов, не разбавляя их, с такой же точностью и
гораздо скорее, чем при помощи ареометра Брикса. Для опре-
деления брикса при помощи этого прибора требуется только
несколько капель продукта.
Рефрактометр состоит (см. рис. 32, стр. 134) из толстого
круглого диска, укрепленного на массивной подставке. С левой
стороны прибора имеется откидная часть, которая при помощи
ручки G легко отводится в сторону. При'этом обнажается гори-
зонтальная стеклянная поверхность, на которую надо нанести
1-2 капли той жидкости, брикс которой необходимо определить.
Чтобы получить межкристалльную патоку' из утфеля,
нужно взять комочек утфеля из пробочника на маленький ку-
сочек чистой сухой тряпочки, тряпочку' заверну'ть вокруг ко-
мочка, после чего, закручивая концы тряпочки, выжать из нее
несколько капель патоки на кончик ножа или ложечки. Одну-
две капли отжатой патоки поместить на вышеупомянутую го-
ризонтальную стеклянную поверхность в рефрактометре. Пе-
ренося каплю патоки с ножика или ложечки, нельзя дотраги-
ваться до стеклянной поверхности рефрактометра, чтобы ее
не поцарапать.
Положив каплю, закрыть стекло. Затем опустить оку-
ляр О в самое нижнее положение. Поворачивая оправу оку-
ляра, навести на резкость шкалу прибора; при этом должен
быть резко виден кружок с точкой посередине. После этого
постепенно поднимать окуляр вверх, и изменять при этом,
если нужно, положение зеркала таким образом, чтобы поле
зрения все время оставалось освещенным. Наконец, окуляр
дойдет до такого места, в котором поле зрения разделится
на две части, из которых одна будет темнее другой.
Иногда линия раздела между темной и светлой частью
поля зрения бывает недостаточно резкой, вследствие прнсут-
134 —
ствня на ней радужной окраски. Чтобы избавиться от этой
окраски, нужно вращать ручку компенсатора К до тех пор,
пока радужная окраска не исчезнет. Бесцветную и резкую
линию раздела совместить теперь с точкой в середине кружка.
По шкале прибора отсчитать то деление, которое совпа-
дает с линией раздела. Прочитанное содержание сухих ве-
ществ будет правильно только в том случае, если термометр,
укрепленный в особой оправе сзади прибора, показывает
Рис. 32. Рефрактометр.
точно 20°. Если показание термометра выше 20° Ц., то к про-
читанному бриксу, пользуясь таблицей 4 (см. приложение,
стр. 151), следует прибавить некоторую величину; если термо-
метр показывает ниже 20° Ц., то от прочитанного на приборе
брикса надо отнять некоторую величину по таблице 4.
135 —
Пример 42. Прочтено в приборе при 26'* Ц. —
— брикс 61,0
К прочитанному, согласно
таблице 4, надо прибавить 4*0,41
Следовательно, брикс при 20°
равен: 61,0 -[-'0,44 = 61,44
Пример 43. Прочтен брикс при темпера-
туре 17° Ц. 82,2
Поправка по таблице 4 —0,17
Брикс при 20° равен: 82,2 — 0,17 = 82,03
ЕслиЧ» таблице нет числа, точно соответствующего про-
читанному бриксу, то поправка находится в столбце, над ко-
торым стоит ближайшее к прочитанному число. Например,
прочтено 61,2; поправку надо искать там, где стоит число 60.
Прочтено 67,9; поправку надо искать там, где стоит число 70.
- Вопросы для повторения.
1. Описать в кратких чертах устройство рефрактометра?
2. Как производится определение сухих веществ при
помощи рефрактометра?
3. Каким образом отделяется межкристалльная патока
из утфеля для рефрактометрического определения?
4. Как приводятся показания рефрактометра, отсчитанные
при любой температуре, к нормальной?
8. Подробное наставление к пользованию
рефрактометром Цейсса.
А. Установка аппарата и источника света. После того,
как круглая часть аппарата навинчена на стержень, повора-
чивают окуляр к наблюдателю: затем вставляют ручку дер-
жателя зеркала в гнездо на задней части прибора так, чтобы
зеркало отклонялось влево. При отдельных определениях мож-
но пользоваться дневным светом; при постоянных сравнитель-
ных исследованиях пользуются матовой 25—50 свечной лам-
почкой. Лампочка располагается над рефрактометром или
сзади его. Зеркалу придается такое положение, чтобы оно
отбрасывало светлый луч на верхнее четырехугольное отвер-
стие F и только при измерении „отраженным светом*4 луч
должен падать на нижнее круглое отверстие.
Б. Наполнение аппарата. Для первых опытов пользу-
ются светлым продуктом. Раскрывают двойную призму и по-
мещают при помощи хорошо закругленно.! стеклянной палоч-
ки или трубочки одну или две большие капли жидкости па
чистую поверхность неподвижной призмы, не прикасаясь к ней
и не царапая ее. Снова закрывают призмы.
136 —
В. Нахождение линии раздела. Вращая окуляр, приво-
дят его в самое нижнее положение (0%), регулируют зеркало
так, чтобы поле зрения было хорошо освещено; поворачивая
оправу окуляра, наводят на резкость шкалу прибора; при
этом должен быть резко виден кружок с точкой посередине.
Затем постепенно поднимают окуляр вверх, и изменяют, если
нужно, положение непрочно зажатой ручки зеркала таким
образом, чтобы поле зрения все время оставалось освещен-
ным. Наконец, светлое, поле зрения разделится на две части,
из которых одна будет темнее другой. Линия раздела имеет
направление, параллельное делениям шкалы. Окраска на ли-
нии раздела уничтожается вращением ручки компенсатора К,
после чего линия раздела точно совмещается с точкой в се-
редине кружка. Пробное изменение наклона зеркала не дол-
жно передвигать линии раздела.
Г. Отсчет на шкале. Линия раздела показывает прн
вышеуказанном положении содержание сухих веществ; дроб-
ные доли округляются до ближайшего деления.
Д. Исследование очень темных продуктов. Если при
исследовании очень темной пробы светлая половина поля ста-
новится настолько темной, что линия раздела не может быть
точно отнесена к тому или другому делению шкалы, то тогда
переходят к освещению при помощи отраженного света. Опу-
скают зеркало до тех пор, пока оно не отбросит луч на
круглое отверстие Е неподвижной призмы. В поле зрения
распределение света и тени при этом меняется местами, вер-
нее, до сих пор более темная половина, освещенная светом,
претерпевшим полное внутреннее отражение от пробы, выгля-
дит более светло, чем нижняя; освещение одной половины
резко отличается от другой, если компенсатор тщательно
установлен в наиболее благоприятное положение. С другой
стороны, прн неправильной установке компенсатора, граница,
на которую была произведена установка, может исчезнуть.
Начинающему рекомендуется изучать границу раздела на свет-
лой пробе, сперва в проходящем свете, как это описано при
В. При очень темных продуктах граница раздела легче всегр
находится при движении окуляра.
Е. Исследование сильно вязких продуктов. Очень плот-
ные продукты, склонные к кристаллизации и склеиванию
призм уже при незначительном охлаждении, предварительно,
по возможности точно, доводятся до температуры воды, по-
ступающей в призмы для того, чтобы они тотчас по заполнении
рефрактометра могли дать резкую границу раздела. При от-
— и/ —
раженном свете получается достаточно точный с ’счет; дуя
уверенности делают два измерения одной и той же пробы.
Ж. Очистка призм. После каждого определ ния внут-
ренние поверхности призм должны быть тщательно очищены.
По окончании ряда измерений, тщательно очищают также
внешние части рефрактометра.
3. Охлаждение призмы рефрактометра. Широко ра-
спространенное приспособление для получения тока воды по-
стоянной температуры, состоящее из обогреваем эй спирали
и регулятора водяного давления, в сахарной промышленности
может найти применение только в том случае, если завод
располагает газовойЧ'Орелкой с постоянным пламенем.
При отсутствии газа устанавливают на высоте 1*,2—2
метра над столом сосуд, емкостью литров 50, и наполняют
его водой нужной температуры. Последнюю пропускают че-
рез рефрактометр; количество протекающей воды регулиру-
ется зажимом.
ЕсЛи температура помещения значительно отличается от
температуры воды, то сосуд с водой, во избежание охлаждения,
рекомендуется подогревать маленьким пламенем. Если рефракто-
метр не охлаждается водой, то пробы предварительно дово-
дятся до комнатной температуры, для чего пробы либо остав-
ляются на продолжительное время в лаборатории, либо поме-
щаются в термостат.
И. Проверка рефрактометра. К каждому рефрактометр}
прилагается контрольная стеклянная пластинка с определенным
лучепреломлением nD, которое вытравлено на матовой стороне
пластинки: пластинка имеет две светлые, плоско отполирован-
ные стороны. Чтобы проверить рефрактометр, измеряют не-
сколько раз старательно коэффициент преломления nD пла-
стинки; это делается следующим образом. Берут из малень-
кого пузырька, находящегося в ящике рефрактометра, каплю
монобромнафталина и наносят ее на широкую- полированную
сторону контрольной пластинки; капля, после того, как она
расплывется, должна иметь диаметр 1—2 мм. Пластинку с кап-
лей кладут на горизонтальную поверхность неподвижной
призмы таким образом, чтобы край пластинки был повернут
по направлению к источнику света, например, к матовой лам-
почке, расположенной на продолжении поверхности неподвиж-
ной призмы. По краям не должно выступать никаких следов
жидкости, так как она препятств}ет проникновению тех лучей
света, которые в данном случае должны давать линию раздела.
Если, напротив, взято слишком мало жидкости, то она не в со-
стоянии заполнить промежуток между поверхностями пластинки
13S —
ризмы для вытеснения оттуда воздуха, что необходимо для
ехода луча света из пластинки в рефрактометр. Лампа
жна быть установлена так, чтобы середина ее совпадала
родолжением поверхности горизонтальной призмы рефракто-
гра; круглое отверстие должно быть закрыто. Устанавли-
от точку в кружке в светлом поле зрения на линию раздела,
горую делают бесцветной. По верхнему краю светлой полосы
считывают коэффициент преломления и сравнивают прочи-
пное число с числом, вытравленным на пластинке. Если
>еднее из пяти определений отклоняется на 1—2 деления
четвертом знаке, то тогда вывинчивают кнопку в верхней
лети цилиндрической стенки прибора. Освещая сверху от-
рывшееся отверстие, замечают в середине небольшой стер-
:енек с четырехугольным кантом. Схватывают стерженек при
юмощи специального круглого ключика и убеждаются в том,
1ТО легкое поворачивание ключика и соответствующая пере-
гтановка окуляра вызывают перемещение линии раздела. До-
вольно легко достигают того, что линия раздела одновременно
совпадает со средней точкой кружка и с необходимым деле-
нием nD шкалы; когда это достигнуто, проверка рефракто-
метра окончена.
9. Определение содержания сахара' в патоках и утфелях.
Для определения процентного содержания сахара в па-
токах или утфелях нужно пользоваться тем же раствором
78 грамм продукта в колбе 300 кб. см., который употребляется
-для определения сухих веществ брнксом (см. стр. 131).
Взять из этого раствора пипеткой 50 кб. см., соответ-
ствующих 13 гр. (половина нормальной навески) продукта.
Влить эти 50 кб. см. в колбочку с меткой 100 кб. см. •).
Для осветления раствора в эту же колбу прибавить из
специальной бюретки раствор свинцового уксуса. Для разных
продуктов необходимо прибавлять следующие количества рас-
' твора свинцового уксуса:
для утфеля I-ой кристаллизации . . 2 кб. см.
я п П-ой „ . . 4 „ „
для мсжкрист. патоки I утфеля . . 4 кб. см.
»» II », . . 5 „ ,,
*) Если в нашем расворят.ении нет раствора, служившего для бриксо-
вания, то для определения пг-оцентиого содержания сахара его нужно при-
готовить путем растворения гр. в 100 кб. см Далее поступать по этой
инструкции, но иметь в виду, что свинцового уксуса на 26 гр. иу.т.ио при-
бавлять в два раза больше и показание поляриметра вдвое нс увеличивать.
для зеленой п< '.оки..............4 кб. см.
„ белой .............2 „
„ кормовой „ ..............5 „ „
После прибавления осветлителя долить водой при 2(Р
точно до метки 100 кб. см. Зажать отверстие шейки колбы
большим пальцем и энергично взболтать содержимое не-
сколько раз.
Приготовить для фильтрования сухую воронку с коротким
горлышком и сухую стеклянную рюмку с носиком. В воронку
вложить бумажный плоеный фильтр диаметром в 15 см. Все
содержимое колбочки вылить в воронку на фильтр и закрыть
ее сверху часовым стеклом. Первую порцию фильтрата от-
бросить. Если фильтрат получается мутным,—возвратить его
обратно в воронку.
Когда в рюмке накопилось достаточное количество филь-
трата, взять сухую поляриметрическую трубку, длиной 200 мм.,
хорошо’ ополоснуть ее, не взбалтывая, отфильтрованным рас-
твором, и затем наполнить ее раствором до верху. Пузырьки
воздуха удалить с поверхности, осторожно накрыть раствор
стеклышком и завинтить гайку. Следить за тем, чтобы ни
одного пузырька воздуха не осталось внутри трубки. Трубку
во время всех манипуляций не держать рукой за ее стеклян-
ную часть во избежание нагревания раствора.
Трубку с раствором вложить в поляриметр. Вращением
оправы окуляра установить на резкость линию раздела между
светлой и темной половиной поля зрения. Вращением винта
поляриметра установить одинаковое окрашивание обоих по-
ловин поля зрения. Показание шкалы поляриметра, помножен-
ное на два, дает пр < этом процентное содержание сахара
в данном продукте. Десятые доли отсчитываются по нониусу.
Для большей точности результатов рекомендуется делать под-
ряд несколько отсчетов и вычислять из них среднее.
Вопросы для повторения.
1. Каким образом производится определение содержания
сахара в патоках и утфелях?
2. Чем осветляются растворы перед поляризацией?
3. Какие количества раствора свинцового уксуса нужно
брать для осветления различных продуктов сахарного произ-
водства?
4. При помощи какого прибора определяется содержание
сахара?
5. Как построена шкала поляриметра?
6. Что покажет поляриметр при исследовании в нем
стон воды?
7. Что покажет поляриметр при исследовании в нем су-
го рафинада?
10. Определение содержания кристаллов в утфеле на
основании анализа утфеля и межкристалльной патоки.
Для того, чтобы иметь возможность судить о качестве
кренного утфеля, необходимо уметь определять в нем со-
>жание сахара в виде кристаллов. Хорошо сваренным надо
<знать такой утфель, который при наибольшем количестве
юталлов сахара (до 65°;0) имеет ровный одинаковый кри-
лл, .благодаря чему при пробелке на центрофугах такой
Ьель легко и быстро фугуется и дает большой выход са-
мого песка.
При определении кристаллов сахара удобнее пользоваться
венными способами, позволяющими, имея анализ утфеля и
жристалльной патоки, вычислить количество кристалличе-
то сахара по формуле. Для того, чтобы воспользоваться
^приведенной формулой, надо определить содержание са-
а в утфеле и в межкристалльной патоке. Определение это
о делать точно по указаниям, изложенным на стр. 138.
Чтобы сделать анализ межкристалльной патоки, ее необ-
имо отделить от кристаллов. Для этого лучше всего вос-
ьзоваться лабораторной центрофугой. В совершенно сухую
трофугу на ходу залить взятый для анализа утфель и дать
трофуге полное число оборотов. Вытекающую межкристалль-
> патоку собрать в чашку, из которой затем взять пробу
определения содержания сахара.
Пример 44. Предположим, что при анализе мы нашли:
сахар в утфеле .... 87,1°/'о
„ „ оттеке .... 67,6%
Если полученные числа подставить в формулу для вы-
<ения количества кристаллов, имеющую следующий вид:
100 X (°/° сахара в утфеле—°/о сахара в оттеке)’
100—°/о сахара в оттеке
.олучим содержание кристаллов сахара в нашем утфеле:
К , 10° X (87.1 - 67,6) = 60 0
100 — 67,6
Пример 45. Сахар в утфеле...............88,1°/о
„ „ оттеке................67,3°, о
Количество кристаллов в утфеле по формеле:
„ 100 X (88,1 — 67,3) 100 X 20,8 2%0
— — — иЗ»О
100 — 67,3 32,7 32,7
Вопросы для повторения.
1. Для чего нужно знать содержание кристаллов в ут-
феле?
2. Как определить выход кристалла в процентах по весу
утфеля на основании анализа утфеля и межкристалльной
патоки?
3. Какой выход кристалла следует считать нормальным?
11. Определение содержания кристаллов в утфеле прн
помощи лабораторной центрофуги.
Определение содержания кристаллов в утфеле на осно-
вании анализа утфеля и межкристалльной патоки даст весьма
точные результаты. Менее точные результаты, но зато гораздо
быстрее и проще получаются на лабораторной центрофуге,
при пользовании которой нужно поступать так.
Съемный барабан лабораторной цетрофути уравновесить
свинцовой дробью, насыпаемой в коробку, на тарелочных весах
Роберваля. Положить на чашку весов, на которой лежит тара,
гирю в один килограмм и снова привести весы в равновесие,
наливая в барабан центрофуги утфель.
После этого поместить барабан в центрофугу, и дать ей
полное число оборотов. После пяти минут барабан снова вы-
нуть из центрофуги и поставить на весы. Гирю в один кило-
грамм снять и барабан уравновесить накладыванием на чашку
весов гирек граммового разновеса.
Записать теперь вес гирек, положенных на чашку весов,
в граммах и отделить запятой от правой руки к левой один
знак. Полученное число покажет содержание кристаллов в ут-
феле.
Пример 46. На чашку весов при уравновешивании бара-
бана центрофуги после пробелки положено 625 гр. Отделим
"•> запятой один знак по направлению от правой руки к левой:
62,5.
Таким образом, исследуемый нами утфель содержит 62,5° е
кристаллов.
На оставшихся в барабане центрофуги кристаллах сахара
имеется очень тонкий слой межкристалльной патоки, который
не может быт • удален без промывки. Поэтому, результаты,
найденные при по\ьзовании центрофугой, будут несколько
больше результатов, найденных вычислением.
142 —
Вопросы для повторения.
1. Каким образом определяется содержание кристалла
. утфеле при помощи лабораторной центрофуги?
12. Раскачка утфеля первой кристаллизации.
Для того, чтобы получить из утфеля наивысший выход
ахара при зеленой патоке низкой доброкачественности, ува-
>ивание утфеля ведут до брикса 94—95. Если утфель, обла-
(ающий таким бриксом, спустить в мешалку, то он будет
шетолько затруднять движение крыльев мешалки, что послед-
1ие могут быть повреждены. Поэтому густо сваренный утфель
1еобходимо раскачать зеленой патокой до такого брикса, при
котором утфель без затруднений будет пробеливаться на цен-
.'рофугах. Обычно бывает достаточно раскачать утфель до
5рикса 92—91,5. Чтобы вычислить количество зеленой патоки,
соторое надо прибавить к утфелю для раскачки, необходимо
определить брикс утфеля и брикс зеленой патоки. Определе-
1ие бриксов описано на стр. 131.
Пример 47. Вычислить, сколько центнеров зеленой па-
токи нужно взять для того, чтобы раскачать
300 центнеров утфеля до брикса 91,7? Пред-
положим, что анализ дал следующие резуль-
таты :
Брикс утфеля........................94,5.
Брикс зеленой патоки из ящика . . 75,1.
Вычисление количества патоки производим по формуле:
Количество ___ Бр. утфеля — Бр. утфеля раскачанного у.
патоки Бр. утфеля раскачанного —Бр. патоки
X количество нераскачаиного утфеля.
Подставляя в эту формулу результаты нашего анализа,
получим:
Количество ___ 94,5 — 91,7 2,8 X 300
патоки 91,7 — 75,1 Х U “ 16/Г“
— 50,6 центнеров.
Обычно количество утфелей и паток определяется путем
измерения объема. Последний выражается в гектолитрах (или
в ведрах). Чтобы по объему в гектолитрах вычислить вес
продукта в центнерах, надо объем его в гектолитрах помножить
на удельный вес, который находят для каждого брикса, поль-
зуясь таблицей 5 (см. стр. 152).
Пример 48. Объем утфеля в мешалке равен 204 гектл.
Брикс утфеля по анализу . . 94,0
143
Удельный вес утфеля по таблице 5—1,508
Вес утфеля в .мешалке 204 X 1,508 —
= 307,6 центнеров.
Пример 49. Имеется ящик с зеленой патокой, брикс
которой равен 76. Для раскачки утфеля
надо взять 30 центнеров этой патоки.
Требуется определить, сколько гектолитров
патоки надо взять из ящика, чтобы полу-
чить 30 центнеров?
По таблице 5 удельный вес патоки при 76 брикса равен
1,385. Чтобы найти объем патоки в гектолитрах, надо вес ее
в центнерах разделить на удельный вес:
30
-------= 21,6 гектолитров.
1,385
Вопросы для повторения.
1. Для чего приходится раскачивать утфель в мешалке?
2. До каких пределов следует вести разбавление утфеля
в мешалке?
3. Как вычислить количество зеленой патоки для рас-
качки утфеля I-ofi кристаллизации?
13. Вычисление количества патоки для раскачки
утфеля П-ой кристаллизации.
Для того, чтобы иметь кормовую патоку низкой добро-
качественности, необходимо внимательно следить за бриксом
утфеля П-ой кристаллизации во время пребывания его в ме-
шалках. Слишком густой утфель плохо фугуется. Слишком
сильно раскачанный утфель дает кормовую патоку высокой
доброкачественности. Лучше всего можно добиться получения
патоки низкой доброкачественности при легкой фуговке ут-
феля, если раскачивать утфель не „на глаз“, а строго по
расчету. Расчет количества патоки, требующейся для раскач-
ки, необходимо производить так, как это указано на стр. 142,
с той только разницей, что полученный путем анализа, так
называемый, „видимый брикс“, надо пересчитать на истинный
брикс. Такой пересчет производится для всех продуктов, доб-
рокачественность которых чиже 85.
Для того, чтобы сделать этот пересчет, надо, кроме
брикса, определить доброкачественность, а затем руковод-
ствоваться таблицей 6 (см. стр. 152), в которой для каждой
доброкачественности указано число, на которое надо разде-
лить полученный путем анализа видимый брикс, чтобы полу-
чить истинный брикс.
144
Пример 50. Брике утфеля видимый 93,5
°/0 сахара в нем .... 74,8
_ 74,8 X 100 __
доброкачественность — ----== ЬО
В таблице 6 против 80 стоит число 1,019; на это число
жно разделить полученный брикс.
93,5
Истинный брикс J Qjg' = ^1Д
Пример 51. Брикс кормовой патоки видимый 76,0
°/о сахара в ней..............46,36
* 46,36X100 ..
доброкачественность - - ----— 61
В таблице 6 против доброкачественности 61 стоит число
)42. На это число нужно разделить полученный брикс кор-
вой патоки, чтобы получить истинный брикс патоки:
М « е. 76,0 7QO
Истинным брикс — Q4^~ = 73,9.
Вопросы для повторения.
1. Какую цель преследует раскачка утфеля П-ой кри-
1ллизации в мешалке?
2. До каких пределов следует вести разбавление утфеля
иешалке?
3. Есть ли какая-либо разница между расчетом количества
гоки, необходимой для раскачки утфеля Бой и П-ой кристал-
зации, и в чем она состоит?
4. Какая разница между, так называемым, истинным и
химым бриксом?
5. Как вычислить количество черной патоки для раскач-
утфеля П-ой кристаллизации?
14. Определение известковых солей.
Явление трудной варки утфеля в вакуум-аппарате обычно
'ет место в тех случаях, когда в сиропе накопляется много
юстковых солей. Принято считать, что если сироп содер-
т более 0,1°, о извести, то он будет вариться с трудом. Для
/чтения варки в таких случаях обычно к сиропу прибав-
тся сода, отчего известковые соли разлагаются, а известь
тадает в осадок, не могущий оказывать вредного влияния
варку.
Сода прибавляется в большинстве случаев „на глаз",
145
часто в слишком большом количестве, в результате чего по-
лучается вспенивание и потемнение утфеля. Чтобы прибавка
соды в полной мере оказала свое благоприятное действие,
необходимо прибавлять ее строго по расчету, руководствуясь
содержанием известковых солей в сиропе.
Определение содержания извести необходимо вести сле-
дующим образом. Отвесить на весах в металлической чашечке
с тарой 5 гр. сиропа, сироп разбавить дестиллированной во-
дой и перелить в особую склянку с притертой пробкой, по-
середине которой нанесена черта, соответствующая 100 кб.
см. Чашечку сполоснуть дестиллированной водой, которую
также вылить в склянку. Затем долить водой точно до черты.
Из бюретки приливать в склянку понемногу мыльного
раствора. После каждого отдельного приливания склянку за-
ткнуть пробкой и энергично взбалтывать. Последние порции '
мыльного раствора прибавлять по каплям до тех пор, пока
на поверхности жидкости не появится слой пены, не исчеза-
ющий втечение нескольких минут. Заметить по делениям иа
бюретке, сколько израсходовано при этом кб. см. мыльного
раствора.
Точно такое же определение надо проделать, взяв вместо
сиропного раствора чистую дестиллированную воду. То коли-
чество мыльного раствора, которое необходимо для получе-
ния постоянного слоя пены на дестиллированной воде, всегда
отнимать от общего количества мыльного раствора, необхо-
димого для образования пены в воде вместе с сиропом.
Пример 52. Отвешено 5 гр. сиропа в склянку, до черты
100 кб. см. долито водой. На образование постоянного слоя
пены на воде с сиропом пошло 3,5 кб. см. мыльного раствора.
На 100 кб. см. одной дестиллированной воды без сиропа
пошло 0,9 кб. см.
На 5 гр. сиропа пошло 3,5—0,9 =2,6 кб. см. мыльного
раствора.
Один кб. см. мыльного раствора соответствует 0,001 гр.
извести, следовательно, 2,6 кб. см. соответствуют 0,0026.
Это количество извести находится в 5 гр. сиропа. Чтобы по-
лучить содержание иззести в процентах, надо найти количество
извести в 100 гр. сиропа. Если в 5 граммах находится 0,0026,
то в 100 гр. должно находиться в двадцать раз больше, т. е.
0,002о ч 20 -.= 0,052 СаО.
Вопросы для повторения.
1. Какую роль играют известковые соли при варке ут-
фелей?
146 —
2. Каким образом определяется содержание известковых
солей в сиропах и утфелях?
15. Расчет количества соды для удаления известковых
солей при трудной варке.
Для того, чтобы из сиропа полностью удалить извест-
ковые соли, надо к сиропу на одну часть извести прибавить
полторы части соды. Так, например, если у нас в сборнике
перед вакуум-аппаратом имеется 100 гектолитров сиропа с
брнксом 60 и по анализу мы в нем нашли О,14°/о извести, то
расчет количества соды, которое надо прибавить в сборник,
чтобы, удалить всю известь, надо вести таким образом:
100 гектолитров сиропа при бриксе 60 весят
100X1,287=128 центнеров или 12800 килограмм.
(Как по объему продукта найти его вес, см. стр. 142).
В этих 12800 кгр. сиропа содержится:
12800X0,14
----100-----— 17,9 килограмм извести.
Соды надо взять в полтора раза больше, т. е.
17,9 X 1,5 = 26,8 кгр.
Пример 53. Сколько соды нужно взять, чтобы удалить
известь из 40 гектолитров сиропа, содержащего О,12°/о из-
вести? Брикс сиропа 65.
Вопросы для повторения.
1. Каким образом можно удалить известковые соли из
сиропа?
2. Сколько частей соды нужно прибавить для осажде-
ния одной части извести?
3. Как расчитывается количество соды, необходимое для
удаления известковых солей при трудной варке?
Приложение.
XVIII. ТАБЛИЦЫ.
солара в воде при различных температурах.
(Герцфсльд).
гП ** 7П Сахара % XVJ UOlUVlt l.ljnroril'lll iron llOl’JHh 001 «н ОЦ Воды °/l Сахара °/о "На 100 частей вод| приходи ICJ частей tax "Ц Воды u/i Сахара |«/0 На 1UU частей яод| приходи !С1 частей сам
0 35.S2 61.18 1 179 31 30.62 6.9,38 68 24,20 75,80 313
1 35.69 64,31 180 . 35 30,45 69,55 229 69 23,99 76,01 316
2 61.15 181 36 30.2.8 69,72 230 70 23.78 76,22 320
3 35,41 61,59 182 I 37 30,11 69,89 232 71 23,57 76,43 324
4 35.27 64.73 183 38 29,96 70.06 231 72 23.36 76,61 328
5 35,13 61,87 181 39 29,76 70,24 236 73 23.15 76,85 331
6 34,99 65,01 186 ‘ 40 29.58 70,42 2:18 71 22,91 77.06 335
7 34.85 65,15 187 41 29.40 70,60 240 75 22,73 77,27 340
8 34.71 65,29 188 42 29.22 70,78 242 76 22.52 77,48 344
9 34.5 4 65,43 1S9 43 29.01 70,96 211 17 22,30 77.70 348
10 34.42 65,58 19" 44 28,86 71,14 216 78 22,08 77,92 352
11 31.27 65.73 191 45 hS 71.32 24S 79 21.86 78,14 357
12 34 12 65,88 192 46 28-50 71,50 251 80 -21,64 78,36 362.
13 33.97 66,03 194 47 2<32 71,68 253 81 21,42 78,58 366
14 33,82 66,18 196 18 28,13 71,87 255 82 21.20 78.80 371
15 33.67 66,- Т 197 49 27.91 72,06 258 83 20.98 79,02 376
16 33..52 66,48 198 50 27,75 72,25 260 1 S1 20,76 79.21 381
17 33.51 66.63 199 51 27,56 72,44 262 I 85 20,51 79.46 386
18 33.32 66,78 201 52 27,37 72,63 265 1 S6 20.31 79,69 392
19 33.07 66,93 202 53 27.1< 72,82 267 87 20.08 79,92 398
Ю 32.91 67,09 204 51 2'1,99 73.01 270 ; 88 19,85 80.15 403
’1 32.75 67,25 205 55 26.80 73,20 273 I 89 19.62 80,33 409
'2 32.59 67.41 207 56 26,61 73,39 275 ! 90 19,39 80,61 415
3 32,43 67.57 208 57 26 42 73.5S 278 91 19,16 80,84 421
4 32.27 67,73 209 58' 26.22 73,78 281 92 18.93 81.07 428
5 32.11 67,89 211 59 26,02 73.98 284 93 18,70 81.30 435
3 31,95 68.0.5 2(2 60 25.S2 74.18 287 94 18,47 81,53 442
1 31.79 68,21 214 61 25,62 74,38 290 95 18,23 81,77 448
31.63 68,37 216 62 25.12 74,5.8 293 1 96 17.99 82.01 455
) 31,47 68,53 217 63 25.22 74,78 296 97 17,75 82,25 463
t 31,30 68,70 219 61 25,| 1? 74,98 299 1 98 17.51 82,49 471
31,13 68,87 221 6.5 21,82 75.18 302 99 17.27 82.73 479
30,96 69,01 223 66 24,62 75.38 зон 100 17,03 82,97 487
3",7 । 69.21 225 67 21.41 75,59 309
•аолица l.
Поправки показаний для сахарометра Брикса, калиброванного при
температуре 20' Цельзия.
Показания Брикса
О 5 10 15 20 25 30 35
I I ____________< __ I_
От показания сахарометра отнять
40 50 60 70 75
о
5
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0,34
0,31'
0.29
0,27
0,25
0.23
0,20
0,17
0,13
0.09
0.05
0.00
0,44
0,44
0,40
0.37
0,34
0,29
0.25
0.21
0,16
0,11
0,06
0,00
0,56
0,52
0,14
0,41
0,37
034
0,31
0,27
0,23
0,18
0.12.
0,07
0,00
0.69
0,61
0.50
0,45
0,41
0,79
0.69
0,53
0.90
0,77
0,1:
23
24
36
28
29
30
35
40
50
60
70
90
100
0,31
0.31
0,2G
0.20
0.14
0.08
0,00
0.31
0.27
0,20
0,14
0.08
0.00
0.52
0.17
0,42
0.37
0,33
0.28
5.15
0 0S
о,ио
0,83
0.60
0,51
0,19
0.11
0,39
0.34
0.29
0.22
0,15
0.08
0,00
1.10
0,90
0.63
0.57
0.51
0,45
0,40
0,31
0,30
0.15
-0.08
0,00
1.17
0,94
0,67
0,GO
0.53
0.47
0.41
0,85
0,31
0,23
0,16
0.09
0.00
1.20
0.99
0.69
0.62
0.55
0.48
0.12
0,36
0.31
1,10
1.06
0,72
0,65
1,06
0.73
0.65
1,4С
1 05
0,72
0,64
0,16
0.09
0,0о
0.51
0,44
0,37
0.32
0,23
0,15
0.08
0,00
0.50 0,50
0,43 0,43
0,36 0.36
0,31 0,29
0,2t. 0,17
012 0,0-
0,07 0.05
O.tX) 0,0
К показанию сахарометра прибавить
0,05 0.06
0,10 0.12
0,16 0,18
0.21' 0,24
0,2b
0,32
0.38
О 15
0.52
0,59
0.99
1,39
0,30
0.36
0,43
0.50
0.57
0,61
1.03
1.47
3.73
5,03
0,07
0.12
0,20
0.26
0,39
0,46
0,53
0.60
0,67
1.07
1.52
2.56
0.07
0,14
0.20
0,26
0,32
0.39
0,16
0.53 0.55
0.61
0,70
1,07
0.07
0,14
0,21
0,27
0,31
0.41
0,48
0.07
0.14
0.21
0,35
0,42
0,50
5,03
6.17
8,11
9.86
0.62
0,71
1.13
1.56
0.66
0.74
1.14
1.61
0.07
0.14
0.21
0,28
0,36
0,43
0.50
0,58
0.66
0.74
0,07
0.14
0.21
0,29
0,37
0.44
0,51
0.60
0.6S
0,76
1.17
007
0.11
0,21
0,36
0.43
0.51
0.59
0,67
0,75
1.17
1,63
2.61
3,71
5.0:1
6,42
7,99
3,71
6,37
О.
70
4 92
1,2”
6.12
6.07
9.20
9,03
0,07
0,15
0.21
0,31
0,39
0,17
0.55
0,G3
0.71
0.79
1.20
1,61
2.60
3.63
4.71
0,07
0.14
0,21
0,36
0.41
0,52
0,60
0.68
0.76
1,16
1.60
7.11
8.15
3.52
1,51
5.61
6,78
8.01
0.07 О.' '7
0.12 0.14
0.36 0.37
0.43 0,11
0,50 0.51
0,57 0,59
0.65 0.67
0,73 0.75
1.12
1.11
3. Р
3.28
4,32
5.35
6.11
150
Таблица 3.
Для нахс.гденпя видимых сухих веществ (Брикса) исходного про-
дукта по Бриксу раствора при раствореппп 26 гр. продукта в воде
до объема 100 кб. см.
Брикс раствсра Брикс продукта Брикс раствора Брнкс продукта Брнкс раствора Брикс продукта
12.0 48,30 15,9 65,02 19,8 82,28
12.1 48,72 16,0 65,46 19,9 82,72
12.2 49.15 16,1 65,90 200 83.18
12.3 49,57 16,2 66,33 20,1 83,63
12,4 49,99 16,3 66,77 20,2 84,08
12,5 50,42 16.4 67,20 20.3 84,53
12,6 50,84 16,5 67,61 20,4 81,98
12.7 51,27 16,6 68,08 20,5 85,43
12,8 51.69 16,7 68,52 20.6 85,89
12.9 52,12 16,8 68,96 20,7 86,34
13.0 52.54 16,9 69,39 20,8 86,79
13,1 52,97 17.0 69,83 20,9 87.24
13,2 53,39 17.1 70,27 21,0 87,70
13,3 53.82 17.2 70,71 21,1 88,15
13,4 54,25 17,3 71,15 21,2 88,60
13,5 51,67 17,4 71,59 21.3 89.06
13.6 55,09 17,5 72,03 21.4 89 52
13,7 55.53 17,6 72,48 21,5 89,97
13,8 55,95 17 7 72,92 21.6 90,43
13.9 56,38 17,8 73,36 21.7 90,88
14.0 56.81 17,9 73,80 21,8 91,34
14.1 57,24 18,0 74,25 21,9 91,80
14,2 57,67 18,1 74,69 22.0 92,26
14,3 58,10 18,2 - 75,13 22,1 92,71
14.4 58.53 18,3 75,58 ‘ ?9 ? 93,17
11,5 58.96 18,4 76.02 22.3 93,63
14,6 59,39 18.5 76,46 22.1 94,09
14,7 59,8? 18.6 76,91 22.5 94,55
14.8 60,25 18,7 77,36 22.6 95,01
14.9 60,68 18,8 77,80 22,7 95,47
15.0 61,11 18,9 78,25 22.8 95,93
15.1 61,55 19.0 78.69 22.9 96,39
15,2 61,98 19,1 79.11 23,0 96,85
15.3 62,41 19,2 79.59 23,1 97,31
15,4 62.84 19,3 80.03 23.2 97,77
15 Л 63.28 19.1 80,48 23.3 98.24
15,6 63,71 19,5 80,9 ’, 23,1 98,70
15.7 61.15 19,6 81.38 23 5 99.16
15,8 64,59 19,7 81.83 . 23,6 99,63
Таблица 4.
Поправки для приведения показаний рефрактометра к нормальной
температуре 20° Цельзия.
й е. ь с с. Содержание сухи х веществ грмтура
5°/о 10 15 20 30 40 50 60 70 75
ж о От содержания сухих веществ отнять Н
130 ц. 0,25 0,27 0,31 0,31 0,34 0,35 0.36 0,37 .0.36 0,36 15
16 0,21 0,23 0.26 0.27 0,29 0,31 0,31 0,32 0,31 0.29 16
17 0,16 0,lS 0,20 0,20 0,22 0.23 0.23 0,23 0,20 . 0,17 17
18 0,11 0,12 0,14 0,14 0,15 0,16 0,16 0,15 0,12 0.09 18
19 0,06 0,07 0,08 0,08 0,08 0,09 0.09 0,08 0,07 0,05 19
К содержанию сухих веществ прибавить
21 0,06 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0.07 0,07 0,07 21
О О 0,12 0.14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 о о
23 0,13 0,20 0,20 0,21 0,21 0.21 0.23 0,21 0,22 0,22 23
24 0.24 0.26 0,26 0,27 0.25 0,28 0,30 0,28 0.29 0.29 24
25 0,30 0.32 0,32 0,34 0,36 0,36 0,38 0,36 0,36 0,37 о;.
26 0.36 0,39 0.39 0,41 0,43 0,43 0,46 0,44 0,43 0.44 26
27 0,43 0,16 0,46 0.4S 0,50 0,51 0,55 0,52 0,50 0.51 27
28 0.50 0,53 0.53 0,55 0,58 0,59 0,63 0,60 0,57 0.59 2S
29 0.57 0,60 0.61 0,62 0.66 0,67 0,71 0,68 0.65 0,75 •ю,
30 0,61 0.67 0.70 1 0,71 1 0,74 0,75 0,80 0,76 0.73 0.75 о ‘
Содержание сухих веществ
5е о Ю 15 20 30 ; 4о 50 60 ; 70 7.»
Таблица S.
Таблица 6.
Удельный вес продуктов сахарного
производства.
Брикс Удель- ный вес Брикс Удель- ный вес Брикс Удель- ный вес
10 1,176 60 1.287 80 1,411
41 1,181 61 1,292 81 1,418
42 1.186 62 1.298 82 1,425
43 1,191 63 1,304 83 1,431
44 1Д97 61 1,310 84 1,438
45 1,202 65 1,316 85 1,145
46 1,207 66 1.322 86 1,452
47 1,213 67 1,328 87 1,459
48 1.218 68 1,334 88 1,466'
49 1,224 69 1,340 89 1,472.
50 1,229 70 1,347 90 1,479
51 1,235 71 1,353 91 1,487
52 1,240 72 1,359 92 1,494
53 1,246 73 1,366 93 1,501
54 1,251 74 1,372 94 1.508
55 1,257 75 1,378. 95 1,515
56 1,263 76 1.385 96 1,522
57 1,268 77 1,391 97 1,529
58 1,274 78 1,398 98 1,537
59 1,280 79 1,405 99 1,544
Коэффициенты для вычи-
сления истинных брнксов
по видимым.
Доброкпчсстнсн ность видимся Число, на которое необходимо делить видимый брикс ивииУии •11'joHiiaiiisjhioiodQoy Число, па которое .необходимо делить видимый брикс
57,0 1,054 70,0 1,029
57,5 1.052 71.0 1,028
58,0 1.050 72,0 1.027
58.5 1.04S 73,0 1,026
59.0 1.046 74,0 1,025
60,0 1,044. 75,0 1,024
61,0 1.042 76,0 1,023
62,0 1,040 77,0 1,022
63,0 1.03S 78,0 1,021
64,0 1.036 79,0 1,020
65,0 1.034 S0.0 1,019
66,0 1.033 81,0 1.018
67,0 1,032 S2.0 1,017
68,0 1,031 S3.0 1.016
69,0 1,030 84.0 1,015