Sûker is ien fan 'e meast konsumearre iten yn 'e wrâld, benammen ôflaat fan sûkerreid en sûkerbieten. It produsearjen fan sûker fan hege kwaliteit is in kompleks proses mei meardere stadia: ekstraksje, klaring, ferdamping, kristallisaasje en raffinaazje. Yn elke faze fan sûkerferwurking moatte de kwaliteit en suverens fan it sûkersap presys kontroleare wurde. Natuerlike ûnreinheden, lykas kolloïdale dieltsjes, aaiwiten, pigmenten en mikroorganismen, kinne de effisjinsje fan klaring, filtraasje en kristallisaasje serieus beynfloedzje.
Gemikaliën spylje in krúsjale rol yn moderne sûkermeitsjensprosessen. Sûnder goede gemyske kontrôle kinne dizze ûnreinheden skaalfergrutting, kleurproblemen en ferlies fan útfier feroarsaakje. Gemikaliën foar sûkermeitsjen ferbetterje net allinich de effisjinsje en útfier, mar ferbetterje ek de produktkwaliteit, ferminderje enerzjyferbrûk en helpe fabriken om te foldwaan oan miljeubeskermingsnormen. Dizze gemikaliën kinne:
- Ferbetterje de ferdúdlikingseffisjinsje en it skiedingseffekt fan fêste-floeistof.
- Foarkom de groei fan mikroorganismen yn fruitsap en siroop.
- Ferbetterje it ûntkleuringseffekt fan wite granulearre sûker mei hege suverens.
- Kontrolearje de foarming fan skom en skalering yn 'e ferdamper en fakuümferdamper.
Dit artikel nimt sûkerreid as foarbyld om it sûkermeitsjensproses wiidweidich gear te fetsjen. It ferklearret ek hoe't ferskate gemikaliën - flokkulanten, desinfektanten, ûntkleuringsmiddels en skuimdempermiddels - yn elke faze waarden tapast om in soepele wurking en sûkerproduksje fan hege kwaliteit te garandearjen.
Sûkerproduksjeproses en tapassing fan gemikaliën
Tarieding fan grûnstoffen
De produksje fan sûker begjint mei it rispjen en tarieden fan grûnstoffen. It sûkerreid wurdt wosken en hakke om grûn, stiennen en blêden te ferwiderjen. Yn dit stadium, as it sap lang stean bliuwt, sil it begjinne mei it kweken fan mikroorganismen. Om de mikrobiële lading op it oerflak fan grûnstoffen te ferminderjen, fersmoarging of bedjer fan sûkersap tidens it sakkarifikaasjeproses te foarkommen, wurde desinfektanten soms tapast op it oerflak fan sûkerreid, opslachwetter of skjinmaakapparatuer.
| Desinfektanttype | Oanrikkemandearre konsintraasje | Tapassingsmetoade | Haadfunksjes | Foarsoarchsmaatregels | Foardielen |
| Natriumhypochloriet (NaClO) | 50–200 ppm frije chloor | It oerflak fan sûkerreid 5-10 minuten spuiten of weakje | Breedspektrumsterilisaasje, ferminderet mikrobiële lading | Kontrôlekonsintraasje (meastal 50–200 ppm frij chloor). Foarkom tefolle chloorresten yn sap om kleur- of kristallisaasjeproblemen te foarkommen. Spoel of lit it nei gebrûk útlekke as it nedich is. | Breedspektrum sterilisaasje; lege kosten. |
| Natriumdichloorisocyanuraat (SDIC) | 50–150 ppm frije chloor | It oerflak fan sûkerreid 5-10 minuten spuiten of weakje | Hege stabiliteit, sterke sterilisaasje-effisjinsje | Kontrolearje frij chloor om te foarkommen dat it sapkristallisaasje en kleur beynfloede wurdt. | Stabiler as natriumhypochloriet; hege effisjinsje; kontroleare oerbleaune chloor; breed brûkt yn itenferwurkingsomjouwings. |
| Wetterstofperokside (H₂O₂) | 0,1%–0,5% | Tafoege oan reinigingswetter of oerflakspuiten | Sterilisaasje, gjin residu, miljeufreonlik | Kontrôlekonsintraasje; oer it algemien 0,1–0,5% foar oerflakbehanneling. Behannelje foarsichtich tidens gebrûk. | Lit gjin residu achter; feilich en miljeufreonlik. |
| Hjit wetter / stoom | Hyt wetter op 80–90 °C of stoom op 100 °C | Spoelen mei hyt wetter of stoombehanneling foar 2-5 minuten | Sterilisaasje sûnder gemyske tafoeging | Heech enerzjyferbrûk; fereasket passende apparatuer; nim feilichheidsmaatregels yn acht. | Gjin gemyske tafoegings; ferminderet gemyske resten. |
| Reiniging fan planten/foarsjennings, wetterdesinfeksje | SDIC, 50–100 ppm | Reiniging fan apparatuer, transportmiddelen | Foarkomt sekundêre fersmoarging | Ferfange regelmjittich en kontrolearje de konsintraasje fan frije chloor. | — |
Oanrikkemandearre praktyk
As sûkerreid de fabryk binnenkomt, ûndergiet it in earste waskbeurt mei skjin wetter om smoargens en ûnreinheden te ferwiderjen.
Dan wurdt oerflakdesinfeksje útfierd troch it spuiten fan SDIC mei lege konsintraasje of natriumhypochloriet neffens de omstannichheden.
De wetterboarnen en skjinmaakapparatuer fan 'e sûkerfabryk moatte ek regelmjittich desinfisearre wurde om de algemiene hygiënyske omjouwing te garandearjen.
Sapwinning
Nei de earste stap fan skjinmeitsjen en desinfeksje. De folgjende stap is it ekstrahearjen fan sûkerreidsap. It sap wurdt meastentiids ekstrahearre troch meganyske parse- of diffúzjesystemen. Dizze stap omfettet it brekken fan 'e hurde struktuer fan sûkerreid en it ekstrahearjen fan it sap derút.
Yn 'e measte gefallen bestiet in sûkerreidsapmasine út trije rolmûnen yn kombinaasje mei in hakmasine of rotearjende messen. Nei't sûkerreid op ien transportband ferwurke is, wurdt it nei in oare transportband brocht om mear sap te ekstrahearjen. Foar it ferfier wurdt lykwols earst wetter besprinkele om it sap fierder te ekstrahearjen. It residu dat oerbliuwt nei it sapmeitsjen wurdt bagasse neamd.
Sap befettet oplosbere en suspendearre ûnreinheden, ynklusyf plantvezels, aaiwiten en sels boaiemdieltsjes dy't folslein fuortwosken binne. Dizze ûnreinheden moatte behannele wurde om de effisjinsje fan lettere klaring en kristallisaasje te ferbetterjen.
Ferdúdliking fan sûkerrietsap
Sapklarifikaasje is de wichtichste stap yn 'e iere faze fan it sûkermeitsjen. It doel is om ûnreinheden (lykas grûn, proteïne, kolloïd, organysk soer, ensfh.) út sûkerreidsap te ferwiderjen en de suverens te ferbetterjen. Yn 't algemien wurdt it kalkproses brûkt, kombinearre mei de fosforflotaasjemetoade of de karbonaasjemetoade.
Gemysk gebrûk
Kalk (CaO)/kalkmolke (Ca(OH)2): Neutralisearret soere stoffen en delslach ûnreinheden.
Koalstofdiokside (CO2) (brûkt yn 'e karbonaasjemetoade): Reagearret mei kalk om kalsiumkarbonaatpresipitaat te foarmjen, dat ûnreinheden adsorbearret.
Flokkulant/koagulanthulpmiddel: Helpt swevende fêste stoffen fluch te delslaan.
Faak brûkt: Polyaluminiumchloride (PAC), polyacrylamide (PAM), ensfh.
Sulfer (SO2) of natriumsulfyt: It spilet in rol by bleken, ûntkleurjen en sterilisearjen yn fosforflotaasje.
Filtraasje en foarferwaarming
Nei it klaring moat it sap filtere wurde om sedimint te ferwiderjen. It foarferwaarmjen fan it sap foar it ferdampen is krúsjaal, om't it helpt om de viskositeit fan it sap te ferminderjen en mikrobiële groei foarkomt.
Ferdamping en konsintraasje
It fruitsap wurdt dan konsintrearre ta in siroop mei in multi-effekt ferdamper, wêrtroch it fochtgehalte ferminderet fan sawat 85% nei 30-40%. Fakuümferdamping helpt de kwaliteit fan 'e sûker te behâlden, mar it bringt ek wat operasjonele útdagings mei:
- Oploste proteïnen en surfactants feroarsaakje skuimfoarming.
- Skaalopbou op it oerflak fan 'e ferdamper.
Gemyske tapassingen:
Skûmûntstoppers: Skûmûntstoppers op basis fan silikon foar ûnderdrukking fan skuim by hege temperatueren. Skûmûntstoppers op basis fan polyether en fet alkohol geskikt foar fruitsapsystemen mei middelgrutte skuim.
Skaalremmers/dispergeermiddels: Foarkom de foarming fan kalsiumkarbonaat of sulfaatskaal yn 'e ferdamper.
Ynfloed: Effisjinte skuimkontrôle en kalkprevinsje soargje foar soepele ferdamping, hegere waarmte-oerdrachteffisjinsje en minder downtime.
Kristallisaasje
It kristallisaasjeproses yn sûkerproduksje (faak yn 'e yndustry oantsjutten as sieden) is in krúsjale stap yn it omsetten fan konsintrearre sûkersiroop yn fêste sukrosekristallen. De konsintrearre siroop wurdt yn in fakuümketel sean om sûkerkristallisaasje te begjinnen. Juiste kristallisaasje is essensjeel foar sûkeropbringst, kristalgrutte en kleur. Dit is in kompleks fysykochemysk proses ûntworpen om de grutte en uniformiteit fan 'e delslachte sukrosekristallen te kontrolearjen.
Yn dit proses wurde faak skuimûntstoppers brûkt. Skuimûntstoppers kontrolearje de foarming fan skuim by it sieden, wêrtroch't oerstreaming fan siroop foarkomt.
Stabile kristallisaasje fergruttet de sûkeropbringst en ferminderet ferliezen tidens sintrifugaasje.
Sintrifugaasje en skieding
Nei kristalfoarming wurde de kristallen mei in sintrifuge fan 'e melasse skieden en dan troch hjitte pipen droege. De melasse kin fierder ferwurke wurde foar de produksje fan ethanol, dierfoer of oare gebrûken.
Untkleuring en raffinaazje
Untkleuring en raffinaazje is de lêste etappe yn it sûkermeitsjen, en wurdt benammen brûkt by de produksje fan hege suverens, wite raffinearre sûker (lykas kristalsûker of rotsûker). Dizze etappe fereasket it gebrûk fan grutte hoemannichten gemikaliën en adsorbentia.
Faak brûkte gemikaliën omfetsje:
Aktivearre koalstof (poeier of korrels): Adsorbearret polyfenolen, karamel en oare pigmenten.
Unkleuring fan harsen/ionenwikselingsharsen: Ferwiderje ionyske en net-ionyske kleurde ferbiningen.
Wetterstofperokside (H₂O₂): Oksidearret oerbleaune pigmenten, wêrtroch't de kleur fan 'e siroop fierder ljochter wurdt.
Untkleuringsmiddels: Soargje foar lege ICUMSA-wearden en hege fisuele kwaliteit.
It boppesteande sketst de wichtichste prosessen en gemyske tapassingen yn 'e sûkeryndustry.
Relatearre gemikaliën werjaan:
Hoe wurdt ôffalwetter út 'e sûkeryndustry behannele?
Sûkerfabriken generearje ôffalwetter tidens it sûkerproduksjeproses. Dit ôffalwetter is fan komplekse kwaliteit en hat in hege fersmoargingslast, wêrtroch systematyske wettersuvering nedich is foar it lossen.
It ôffalwetter komt benammen fan it waskjen fan grûnstoffen, it skjinmeitsjen fan apparatuer, ôffalwetter fan sûkerproduksjeprosessen, koelwetter/kondensaat, en it útblazen fan ketelsystemen. Dizze ôffalwetters wurde karakterisearre troch in tige hege COD en BOD (fanwegen sûkergehalte), in heech gehalte oan ophongen fêste stoffen, sterke biodegradearberens, en befetsje soms oalje en slib. Dêrom wurdt typysk in kombinaasje fan prosessen - foarbehanneling + koagulaasje en sedimintaasje + biologyske behanneling + avansearre behanneling - brûkt om dit ôffalwetter te behanneljen. Mienskiplike behannelingsmetoaden omfetsje fysike behanneling (lykas sedimintaasje en filtraasje), gemyske behanneling (lykas koagulaasje en neutralisaasje), en biologyske behanneling (lykas aktivearre slibprosessen en oanleine wiete gebieten).
Hokker gemikaliën binne nedich om ôffalwetter fan 'e sûkeryndustry te behanneljen?
De spesifike stappen en gemyske tapassingen binne as folget:
| Behannelingstadium | Doel | Oanrikkemandearre gemikaliën | Haadfunksjes |
| 1. Waskjen fan grûnstoffen en primêre foarbehanneling | Ferwiderje sân, modder, fezels, ophongen fêste stoffen | PAC (Polyaluminiumchloride) | Snelle koagulaasje, ferwidering fan SS en troebelheid |
| PAM (Polyacrylamide) – Anionysk/Nonionysk | Flokfoarming, ferbetteret it delsetten | ||
| Descuimer | Beheint it skom dat ûntstiet by it waskjen fan reid en it ekstrahearjen fan sap | ||
| 2. Equalisaasje en pH-oanpassing | Stabilisearje de kwaliteit fan 'e ynstream, oanpasse pH foar downstream prosessen | Kalk (CaO / Ca(OH)₂) | Ferheget pH, ferwidering fan dielde hurdens |
| Natriumhydrokside (NaOH) | Krekte pH-oanpassing | ||
| Sulfursoer / Sâltsoer | Ferleget pH | ||
| Descuimer | Ferminderet skom yn it lykmakkersbak | ||
| 3. Koagulaasje en flokkulaasje (primêre sedimintaasje) | Ferwiderje ophongen fêste stoffen, kolloïden, kleur; ferminderje COD | PAC / PolyDADMAC / Polyamine | Primêre koagulanten foar troebelheid en kleurferwidering |
| PAM (Anionysk) | Ferbetteret floksterkte en delsettingssnelheid | ||
| Koagulantmiddelen (bygelyks magnesiumsilikaat) | Ferbetteret dúdlikens en stabilisearringsprestaasjes | ||
| 4. Anaerobe biologyske behanneling (UASB, EGSB) | Ferminderje hege organyske lading (COD, BZV) | Fiedingsstoffen (N & P-boarnen) | Behâld fan mikrobiële aktiviteit en sûne biomassa |
| pH-oanpassers | Hâld optimale pH (6.8–7.2) foar anaerobe baktearjes | ||
| Descuimer | Underdrukt biogas-relatearre skom | ||
| 5. Aerobe behanneling (aktivearre slyk, SBR) | Fierder ferminderje COD, BOS, ammoniak | Fiedingsstoffen (N & P) | Soargje foar lykwichtige fiedingsstoffen oan mikroorganismen |
| Descuimer | Kontrolearret skom tidens beluchting | ||
| Bio-enzymen / mikrobiele kultueren | Ferbetteret de effisjinsje fan biologyske ôfbraak | ||
| 6. Avansearre behanneling (as strange ûntslagnormen fan tapassing binne) | Ferbetterje dúdlikens, ferwiderje oerbleaune COD, SS, kleur | Polyamine / PolyDADMAC | Sterke ûntkleuring en troebelheidsferwidering |
| PAC | Ekstra SS- en kolloïdeferwidering | ||
| PAM (Heech molekulêr gewicht) | Finale flokkulaasje en polish | ||
| Aktivearre koalstof | Ferwideret kleur, geur en organyske resten | ||
| 7. Desinfeksje en wetterwerbrûk | Soargje foar mikrobiële feiligens foar ûntslach of werbrûk | Kalsiumhypochloriet | Krêftige desinfeksje |
| Natriumhypochloriet | Gewoane online dosearjende desinfektant | ||
| SDIC (Natriumdichloorisocyanuraat) | Stabile, langduorjende chloorfrijlitting | ||
| TCCA (Trichloorisocyanuurzuur) | Heech chloorgehalte, stadich frijkommende chlorinaasje |
Sûkerproduksje is in kompleks yndustrieel proses dat krekte kontrôle fereasket yn elke faze - fan 'e tarieding fan grûnstoffen en it sapjen oant it klaring, ferdampen, kristallisearjen, raffinearjen en ôffalwettersuvering. Elke faze presintearret syn eigen útdagings, ynklusyf swevende fêste stoffen, kleur, mikrobiële aktiviteit, skomfoarming en kalkafsetting. Troch passende gemikaliën te yntegrearjen yn elke faze fan it sûkerproduksjeproses, kinne sûkerfabriken de útfier ferheegje, de kristalkwaliteit ferbetterje, de kleur ferbetterje, ferliezen ferminderje en downtime minimalisearje. Tagelyk drage optimalisearre gemyske oplossingen by oan miljeubeskerming troch effisjintere ôffalwettersuvering en minder gemysk ôffal.
Troch de juste gemyske partner te kiezen, kinne sûkerfabriken de produksjeeffisjinsje ferbetterje, in konsekwinte produktkwaliteit garandearje, de libbensdoer fan apparatuer ferlingje en operasjonele treflikens op lange termyn berikke.