5-1-  استخراج قند از خلال چغندر در واحد دیفوزیون

خلال از مایشه به برج توسط یک دستگاه پمپ خلال با دبی m3/h 600= Q و m 25=H هدایت می شود. برای تنظیم حرارت از دو دستگاه مبدل لوله های با سطوح حرارتی m2 120 و m2 80 که دارای 12 سیکل رفت و برگشت جریان می باشند استفاده شده است. حرارت مبدلها از سر بخار بدنه (II) و (III) اواپراسیون تامین می شوند. مطابق اظهار سرپرست مربوطه، از بین دو دستگاه روشوفر یک دستگاه رزرو می باشد. حرارت شربت خام خروجی در حدود C 0 40 می باشد.

دیفوزیونهای D.D.S. و برج 2000 تنی نیز به حالت رزرو بوده و برای استفاده در ظرفیتهای بالا در کارخانه پیش بینی شده اند. حرارت شربت سیر کوله بعد از روشوفر  C 0 80 و قبل از روشوفر C 0 70 میباشد.

تفاله آبدار از قسمت بالای برج یا ماده خشک حدود 13% خارج شده و به هلیس انتقال دهنده بر روی پرسها فرستاده می شود. تعداد پرسها پنج دستگاه از نوع عمودی هستند که چهار دستگاه از آنها در حال کار می باشند. تفاله پرس شده با ماده خسک 23% و قند حدود 5/1% از آب پرس جدا شده پس آب پرس تماما به برج برگشت داده می شوند.

-1- روش تخلیه مورد استفاده

چغندرهای برداشت شده، بوسیله کامیونها بطور پی در پی به طرف کارخانه حمل می شوند. در بدو ورود کل محموله اعم از کامیون و چغندر همراه آن بر روی باسکول توزین می گردد.

کارخانه دارای دو دستگاه باسکول توزين چغندر خريداري مي باشد كه يكي براي توزين كاميونهاي پراستفاده مي شود. باسكول دیگر برای کامیونهای«خالی بار» (خاک همراه چغندر که در خاک­گیر گرفته شده است به داخل کامیون ریخته شده و به عنوان «خالی بار» حساب توزین می شود).

سپس کامیون به سمت قسمت تخلیه چغندر هدایت می شوند. در آنجا به روش خشک عملیات تخلیه انجام می­گیرد. خاک همراه چغندر که توسط خاک گیر گرفته شده است به کامیون برگردانده می­شود و مجددا کامیون توزین می گردد (خاک گیری اولیه). نمونه گیری جهت عیار سنجی قند محتوی چغندر نیز در هنگام تخلیه بعد از مرحله خاک­گیری اولیه انجام شده تا در نهایت افت واقعی محموله چغندر که مبنای محاسبه تناژ خالص چغندر ورودی است محاسبه گردد.

2-1- روش سیلو کردن

روش سیلو کردن در کارخانه بدین صورت است که چغندرها پس از تحویل و خاک گیری توسط نوار نقاله به سمت سیلو هدایت شده و به روش خشک ذخیره می گردند. در این بخش جهت جلوگیری از فساد چغندرهای انباشته شده فنهائی بطور دائمی هوا را به داخل محموله­ها می دمند. ضمنا هنگام ارسال چغندرها به فرآیند، متصدی قسمت سیلو بر اساس پارامترهائی مانند؛ میزان پوسیدگی چغندر، زمان ماندگاری چغندر در سیلوها و همچنین اندازه چغندرها را اولویت بندی می نماید. در کارخانه قند فریمان امکان سیلو کردن چغندر تا یکصد هزار تن در سیلوهایی که مجهز به فن هوا نیز می باشند وجود دارد.

3-1- روش تغذیه کارخانه

در بخش زیرین سیلوها کانالهائی به عرض حدود 50 الی 60 سانتیمتر(250 تن چغندر در ساعت)و با شیب یک درصد طراحی شده اند. این کانالها جهت انتقال چغندرها به همراه خاک، خاشاک، شن و سنگ به سمت پمپ چغندر در نظر گرفته شده­اند. چغندرها به همراه مواد زائد به گلوئی پمپ چغندر هدایت شده و از آنجا به سمت سیستم جامع شستشو، شن گیری، سنگ گیری، علف گیری و دم گیری منتقل میشوند.

4-1- روش تولید خلال

چغندر شستشو شده در ابتدای ورود به فرآیند به بونکر آسیابهای خلال به ظرفیت m3 150 وارد می گردد. بونکر تعبیه شده در جهت حفظ یکنواختی خوراک دهی به آسیابها و همچنین ایجاد فشار ثقلی مناسب بر روی تیغه ها می باشد.

1- واحدهای اصلی در هنگام مصرف چغندر

- واحد تحویل چغندر       2- شستشوی چغندر و انتقال آن به داخل فابریک       3- واحد تولید خلال

4- واحد دیفوزیون          5- تفاله خشک کن                                          6- اواپراسیون                      

 7- طباخی                  8- شکرخشک کنی و بسته بندی       9 - واحدهای خدمات جانبی (کوره­های بخار، کوره آهك .كوره گوگرد)

10-انبار ذخیره شکر سفید تولیدی   11. منابع ذخیره ملاس      12. منابع ذخیره مازوت

13. منابع ذخیره تفاله خشک              14. واحد قندگیری از ملاس

2- واحدهای تصفیه شکر خام فعال در هنگام

1. حل کن شکر خام     2. تصفیه یا کربناتاسیون 3. اوپراسیون    4. طباخی

5. شکر خشک کن       6. واحدهای خدمات جانبی       7. انبار ذخیره ملاس    

8. انبار شکر سفید        9. واحد قندگیری از ملاس

نگاه مختصری به قسمتهاي ها مختلف کارخانه و آشنایی با عملکرد آن

شرح مختصري در مورد چگونگي قندسازي از چغندر

 كاميون حامل چغندر پس از توزين بطرف عيارسنج راهنمائي شده تا در آنجا از چغندر وارده براي تعيين عيار و افت نمونه برداري گردد و سپس كاميون براي تخليه چغندر بطرف دستگاه تخليه كه بطور مكانيكي عمل مي نمايد هدايت گرديده و چغندر آن در سيلوهاي مجهز كارخانه ذخيره مي گردد.

اين سيلوها مجهز به فنتيلاتور بوده كه بوسيله آنها هواي گرم ناشي از تنفس چغندر از سيلوها خارج مي گردد نمونه برداشته شده چغندر پس از توزين اوليه در عيارسنج وارد دستگاه شستشوي چغندر گرديده تا كليه خاك و ساير مواد خارجي همراه آن جدا گردد سپس اين چغندر مجددا توزين گرديده و بدين طريق درصد افت چغندر (گل و خاك و برگ و غيره) محاسبه مي گردد. چغندر شسته شده وارد دستگاه اره گرديده تا براي تعيين عيار از آن خميري تهيه گردد، بر روي خمير يك سري اعمال شيميائي انجام گرفته و بعد از صاف شدن درصد قند (عيار) آن بوسيله پلاريمتر كه بطور خودكار عمل مي نمايد اندازه گيري مي گردد.

قبل از آنكه در مورد چگونگي شربت گيري از چغندر و كريستاليزاسيون بحث گردد لازم است در مورد كوره آهك و نيز كوره بخار و توربين برق توضيحاتي داده شود.

چون براي تصفيه شربت و جداسازي مواد ناخالص از شربت آهك وco2   بطور وفور استفاده مي شود لذا مصرف اين مواد در كارخانه قند نسبتا زياد است بنابراين كليه كارخانجات قند بدون استثنا داراي كوره آهك بوده كه سنگ آهك را تبديل به cao و گاز CO2   مي نمايد ضمنا هدايت گاز CO2 بداخل كارخانه بوسيله پمپ گاز صورت مي گيرد. معمولا در كارخانجات قند بسته بنوع مواد سوختي سه نوع كوره آهك وجود دارد كه عبارتند از كوره آهك كك سوز ، مازوت سوز ، گازسوز.

از نظر تامين انرژي در تمام كارخانجات قند كوره هاي بخار بزرگي وجود دارد اين كوره ها ضمن اينكه بعنوان نيروي محركه توربين برقي بكار مي روند براي تامين انرژي حرارتي مانند گرم كردن، شربت گيري، تغليظ و كريستاليزاسيون داراي نقش مهمي مي باشند.

چغندري كه در داخل سيلوها ذخيره گرديده است بوسيله آب و از طريق كانال بطرف فابريك هدايت مي گردد در مسير اين كانال معمولا يك دودگاهي اوقات چند دستگاه سنگ گير و شن گير وجود داشته و بوسيله آن كليه شن و سنگ همراه چغندر جدا مي گردد تا در نتيجه مشكلاتي را در آسيابهاي خلال ايجاد ننمايد. بعد از سنگ گير يك يا دو عدد دستگاه علف گير قرار دارد كه بوسيله اين دستگاه كليه برگ و علفي كه همراه چغندر است از آن جدا مي گردد براي انتقال چغندر از كانال به حوض شستشوي چغندر از پمپ چغندر استفاده مي شود. بعد از آنكه چغندر در حوض شسته شد و كليه مواد خارجي آن مانند خاك، برگ و غيره از آن جدا گرديد ابتدا از زير دوش آب تميز عبور داده شده و پس از گذشتن از زير دوش پر كلرين بطرف مخزن ذخيره چغندر (بونكر) كه در بالاي آسيابهاي خلال وجود دارد هدايت مي گردد ضمنا لازم بتذكر است كه جهت مصرف مجدد آبي كه چغندر را از سيلو بطرف حوض چغندر حمل مي نمايد.

بعلت آلودگي شديد با خاك و به منظور جداسازي اين گل و لاي و استفاده مجدد اين آب وارد دكانتور آب گرديده و پس از جداسازي گل و لاي آب صاف شده مجددا بطرف سيلوها و حمل چغندر به كارخانه مي رساند.

آسيابهاي خلال در زير مخزن ذخيره چغندر قرار دارند چغندر بوسيله آين آسيابها تبديل به خلال گرديده و پس از توزين براي عمل شربت گيري وارد ديفوزيون مي گردد عمل ديفوزيون جداكردن شربت خام از تفاله چغندر قند     مي باشد. تفاله جدا شده ابتدا وارد پرس شده و آب تفاله آن مجددا به ديفوزيون برگشت داده مي شود و تفاله پرس شده پس از مخلوط شدن با ملاس براي خشك شدن وارد تفاله خشك كن مي گردد. تفاله خشك خروجي يا بصورت فله بفروش مي رسد يا با پرسهاي مخصوص تبديل به تفاله انگشتي و يا بركت مي شود. چون در شربت خام مقدار زيادي مواد غير قندي وجود دارد و بعلت مشكلات زياد ضايعات قندي فراوان نمي توان آنرا بسادگي تغليظ و كريستاليزه نمود لذا براي جدا كردن قسمتي از اين مواد غير قندي و همچنين آماده كردن شربت براي كريستاليزه آنرا از قسمت تصفيه عبور مي دهند قسمت تصفيه شربت بترتيب عبارتند از : دفكاسيون يك (آهك خور اول)، روشوفر (گرمكن)، شربت ، دفكاسيون دو (آهك خور دوم)، اشباع يك ، روشوفر ، دكانتور شربت ، صافي اشباع يك ، صافي خلاء ، روشوفر ، اشباع دو ، صافي اشباع دو ، صافي شربت رقيق.

به شربتي كه از صافي شربت رقيق عبور داده مي شود شربت رقيق مي گويند. و چون بريكس آن فوق العاده كم و در حدود 14 مي باشد لذا آنرا براي تغليظ ابتدا از دو روشوفر و سپس از اواپراسيون عبور مي دهند. اواپراسيون كارخانجات قند معمولا از 4 بدنه تشكيل شده است كه انرژي بدنه اول بوسيله كوره بخار تامين گرديده و انرژي ساير بدنه هاي اواپراسيون بوسيله بدنه ماقبل خود تامين مي گردند شربت غليظي كه از اواپراسيون خارج مي گردد بريكس آن در حدود 60 بوده و براي كريستاليزه شدن وارد آپارت پخت يك مي گردد. لازم بتذكر است كه آپاراتهاي پخت در صنعت قند با خلاء كار مي نمايد. ضمنا انرژي حرارتي اين آپاراتها بيشتر از بخار بدنه هاي اواپراسيون تامين مي گردد پس از اتمام كريستاليزاسيون در آپاراتهاي پخت يك آنرا بداخل رفريژرانت (سردكن) تخليه نموده و در حدود 1-2 ساعت آنرا در هواي آزاد و بوسيله همزن سرد مي نمايند تا عمل كريستاليزاسيون ادامه يابد سپس براي جدا كردن شربت (پس آب) از كريستالهاي شكر آنرا سانتريفوژ نموده و شكر حاصله را بعنوان شكر سفيد درجه يك وارد دستگاه خشك كن شكر مي نمايند اين شكر پس از خشك شدن اغلب در كيسه هاي 45 كيلوگرمي بسته بندي گرديده و وارد انبار     مي گردد. از طرفي چون پس آب خروجي از سانتريفوژهاي پخت يك هنوز داراي مقدار زيادي قند مي باشد لذا آنرا مجددا وارد آپارات پخت دو نموده و عمل طبخ رفريژرانت سانتريفوژ را مانند پخت يك انجام مي دهند شكر حاصله از پخت دو را مجددا حل كرده و بعنوان كلرس دو با شربت غليظ مخلوط و صرف تغذيه آپارات پخت يك مي نمايد. پس آب حاصله از پخت دو را براي طبخ مجدد وارد آپارات پخت سه مي نمايند و پس از طبخ و كريستاليزه شدن به داخل رفريژرانت پخت سه تخليه نموده تا عمل كريستاليزاسيون در درجه حرارت مخصوصي ادامه يابد. پس از مدت 12 تا 36 ساعت توقف پخت در رفريژرانتها آنرا سانتريفوژ نموده و شكر حاصله را پس از مخلوط نمودن با آب و يا شربت رقيق كه به آن آفينه مي گويند صرف تغذيه آپارات پخت مي نمايند. اگر چه پس آب حاصله از سانتريفوژهاي پخت سه داراي 50 درصد قند مي باشد ولي چون درصد مواد غير قندي در آن فوق العاده زياد مي باشد بنابراين طبخ مجدد و كريستاليزه كردن قند آن از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نمي باشد لذا آنرا ملاس نامگذاري كرده و از آن در تفاله خشك كن ، قندگيري از ملاس و فروش استفاده مي شود.

در قندگيري از ملاس پس از آنكه با آب رقيق گرديد و بريكس آن به حدود 10 كاهش پيدا نمود آنرا وارد راكتور    مي نمايند از قسمت فوقاني راكتور آهك كاملا پودر شده و فوق العاده مرغوب بصورت غبار وارد گرديده و در اين حالت سعي مي گردد كه حرارت راكتور در اثر حل شدن آهك افزايش پيدا نكند براي سرد نمودن راكتورها معمولا يخچالهاي مخصوص وجود دارد كه آب را سرد نموده و اين آب پس از عبور از راكتورها و انجام تبادل حرارت براي سرد شدن مجددا بطرف يخچال هدايت مي گردد.

در راكتور آهك با مولكولهاي ساكارز تركيب گرديده و توليد رسوب تري كلسيم ساكارات مي نمايد. براي جدا سازي تري كلسيم ساكارات از پس آب يا از صافي پرس و يا صافي خلاء و يا باند خلاء استفاده مي گردد. ضمنا تري كلسيم ساكارات حاصله را صرف قليايي دفكاسيون دو مي نمايد. لازم بتوضيح است كه در بعضي از كارخانجات قند بمنظور افزايش راندمان قندگيري از ملاس حرارت پس آب قندگيري از ملاس را كه به عنوان پس آب سرد مي گويند. به 90 درجه سانتيگراد افزايش داده و بدينوسيله ساكاراتهاي محلول را بصورت رسوب در مي آورند پس از عبور از صافي آنرا به مصرف دفيكاسيون دو مي رسانند روش اولي بعنوان روش سرد و روش دومي بعنوان روش گرم موسوم است .

براي توليد قند كله و يا حبه ابتدا شكر سفيد درجه يك را با آب كندانسه حل مي نمايند و چون كلرس حاصله داراي كمي رنگ بوده و بعدها بر روي مرغوبيت قند اثر منفي مي گذارد لذا با كمك مواد شيميايي رنگ آنرا تا حد امكان كاهش مي دهند براي رسيدن به اين هدف از كاربورافين (ذغال اكتيو) استفاده نموده و با استفاده از خاك فسيل از چند مرحله صافي عبور مي دهند و يا ابتدا كلرس را از صافي و سپس از رزين رنگبري كه بنامهاي تجارتي مختلفي در دنيا موجود است عبور داده مي شود تا عمل رنگ زدايي در حرارت و سرعت مخصوص انجام پذيرد و بالاخره كلرس خروجي از رزين را بوسيله صافي مجددا صاف مي كنند كلرسي كه بدين طريق بدست مي آيد وارد آپارات پخت قند گرديده تا آنرا تبديل به كريستاليزاسيون نمايند. ضمنا لازم بتذكر است كه انرژي حرارتي آپاراتهاي پخت قند بوسيله بخار رتور تامين مي گردد. تا اين مرحله توليد قند حبه و كله با هم يكسان بوده ولي از اين لحظه به بعد چكونگي توليد قند حبه و كله با يكديگر متفاوت مي باشند.

در توليد قند حبه پخت را بداخل رفريژرانت تخليه نموده و پس از كاهش درجه حرارت آنرا سانتريفوژ و پس آب حاصله را صرف تغذيه آپارات پخت يك مي نمايند. شكري كه از سانتريفوژ قند حبه بدست مي آيد وارد پرسهاي مخصوصي شده تا تا به قند حبه تبديل گردد. چون اين قند هنوز داراي مقداري رطوبت مي باشد لذا آنرا براي خشك شدن يا از تونل حرارتي عبور داده و يا داخل گرمخانه هاي مخصوصي قرار مي دهند و پس از خشك شدن آنرا در كارتن بسته بندي و تحويل انبار محصول مي دهند.

براي توليد قند كله پس از اتمام عمل طبخ و تخليه در ملاكسوري كه در قسمت تحتاني آن تعدادي شير وجود دارد پخت را به داخل قالبهاي قند ريخته و آنرا به سالن گرمخانه هدايت مي كنند. و پس از كارد زدن و قشق زدن و كوبيدن و سپس مدتي توقف آن را وارد سردخانه مي نمايند. لازم بتذكر است كه هدف از گرمخانه و سردخانه ادامه انجام كريستاليزاسيون و در نتيجه استحكام قند مي باشد چون همراه قند كله مقداري پس آب مي باشد بنابراين آنرا سانتريفوژ نموده و پس آب حاصله را صرف تغذيه آپارات پخت يك مي نمايند. پس از اتمام كار سانتريفوژ و خروج قالبها از آن ، قندها را از قالب خارج نموده و چون داراي مقداري رطوبت مي باشند آنها را براي مدتي در خشك كن (گرمخانه) قرار مي دهند و پس از خشك شدن و بسته بندي در كيسه و يا كارتن با وزنها و تعداد مختلف تحويل انبار محصول مي شود.