슈가카네

Sugarcane mill
슈가 정유공장과 혼동하지 말자.
오스트레일리아의 인커먼 설탕 공장

사탕수수방앗간이란 사탕수수를 가공해 생설탕이나 백설탕을 생산하는 공장이다.

이 용어는 사탕수수 막대기를 뭉개서 즙을 뽑아내는 장비를 가리키는 말로도 쓰인다.[1]

처리.

사탕수수방앗간의 방앗간집

사탕수수로 원당을 생산하는 데는 다음과 같은 여러 단계가 있다.

  1. 지팡이 수령 및 하역(공장에서 지팡이를 수령하고 운송 차량에서 하역)
  2. 지팡이 준비(주스 추출 준비를 위한 절단 및 파쇄)
  3. 주스 추출(두 가지 기술이 공통적으로 사용됨; 밀링 또는 확산)
  4. 주스 설명(주스, 일반적으로 진흙, 왁스, 섬유에서 부유물 제거)
  5. 주스 증발 (주스를 약 65°brix의 두꺼운 시럽에 농축하기 위해)
  6. 시럽 설명(시럽에서 부유물 제거, 일반적으로 진흙, 왁스, 섬유 등의 콜로이드 크기)
  7. 결정화
  8. 원심분리(원심기계로 모주로부터 설탕 결정 분리)
  9. 설탕건조
  10. 포장 및 배송

이 가공 단계들은 갈색 또는 날 설탕을 생산할 것이다. 플랜테이션 백설탕으로도 알려진 밀 백설탕은 위에서 언급한 주스 설명과 주스 증발 단계 사이에 어떤 형태의 색상 제거 과정(종종 황화)을 도입함으로써 생산될 수 있다.[2] 생산되는 원당은 백설탕을 생산하기 위해 정제되는 경우가 많다. 이 설탕 정제는 완전히 분리된 공장에서나 원당 공장에 부착된 백엔드 정제소에서 할 수 있다.

주스 추출

브라질 고이아스의 오래된 나무 사탕수수 프레스
자렐 플랜테이션의 사탕수수 프레스
도쿠노시마에 있는 일본 19세기 목재 사탕수수 프레스

지팡이에서 주스를 추출하는 두 가지 과정이 있다.[3][4]

  • 밀링, 그리고
  • 확산

밀링

밀링에 의한 주스 추출은 무거운 철제 롤러 사이에 고압력을 이용해 세트 밀링 아래에 있는 지팡이에서 주스를 짜내는 과정이다. 그 제분소들은 3롤에서 6롤까지 먹을 수 있다; 모든 제분소들은 탠덤 밀 또는 제분소 열차로 불린다. 밀링 추출 효율을 개선하기 위해 각 밀에 임비션수를 첨가한다. 뜨거운 물은 밀링 열차의 마지막 방앗간으로 들어가기 직전에 지팡이 위로 쏟아져서 첫 번째 방앗간까지 재순환된다. 이 지팡이에서 짜낸 즙은 당분 농도가 낮아서 앞의 밀로 펌핑하여 롤러에 들어가기 직전에 지팡이에 부으면, 이 밀로 만든 즙은 밀링 열차를 다시 펌핑하는 방법과 같다. 혼합주스(즉, 마지막 제분소에서 도입한 물과 혼합한 사탕수수즙)는 제1공장과 제2공장에서 철수하여 추가 처리를 위해 보내진다. 밀링 기차는 보통 4개, 5개 또는 6개의 밀을 가지고 있다. 지팡이가 첫 번째 밀에 도달하기 전에 밀링 추출 성능을 개선하기 위해 일반적으로 나이프와 분쇄기 준비 장비가 사용된다.

확산

사탕수수 확산은 방앗간에서 짜지 않고 임비션을 사용하여 사탕수수에서 자당류를 추출하는 과정이다. 채썰어진 지팡이는 사료 끝에서 디퓨저에 유입되며, 디퓨저의 방전 종료 직전 채썰어진 지팡이에 뜨거운 물을 붓는다. 뜨거운 물은 지팡이의 침대를 통해 스며들어 지팡이의 자당류를 제거한다. 이 묽은 주스는 그 후 지팡이 침대 밑 구획에 모아져 확산기의 사료 끝에 조금 더 가까운 지점까지 펌프질되고 이 묽은 주스는 지팡이 침대를 통해 스며들도록 허용된다. 이 시점에서 지팡이의 자크로스의 농도는 방금 언급한 희석된 주스의 자크로스의 농도보다 높아서 자크로스가 지팡이에서 주스로 확산되어 이제 이 약간 풍부한 자크로스는 디퓨저를 다시 펌핑하여 그 과정을 일반적으로 12~15회 반복한다(m의 4~6회 비교).일링 프로세스)

주스 설명

사탕수수 주스는 pH가 약 4.0~4.5로 상당히 산성이다. 석회나 석회수의 우유로도 알려진 수산화칼슘을 사탕수수즙에 넣어 pH를 7로 조절한다. 석회는 자크로스의 부패를 포도당과 과당이 되는 것을 막는데 도움을 준다. 절인 주스는 끓는점 이상의 온도까지 가열된다. 과열된 절임 주스는 포화 온도로 반짝거릴 수 있다: 이 과정은 탄산칼슘 결정에서 잡히는 불순물을 침전시킨다.[5] 그리고 나서 플래시된 주스는 정화 탱크로 옮겨져 부유물이 정착할 수 있게 된다. 클리어 즙으로 알려진 초산물은 클리어라이버에서 뽑아 증발기로 보내진다.

주스 증발

투명한 주스는 다기능 증발기에 농축되어 무게로 약 50%의 자크로스를 만든다.

결정화 및 원심분리

때까지 과포화가 곱게 ground 설탕 결정이 알코올에 매달려 씨앗은 결정체로 주변에 자당, 마침내 그들은 퇴원해도 될 것으로(일반적으로 약 1millimetre(준비가 되었다 이러한 결정들이 그 크기에 자란 침전되어 있는 진공 솥에 이 시럽 더 진공 상태에서 진공 끓는 pan[를]에 집중되고 있다.0.039인치)

여러 가지 비등방식이 가능한데, 가장 흔히 쓰이는 비등방식은 삼불방식이 있다. 이 방법은 설탕주류를 A-, B-, C-라고 하는 3단계로 끓인다.

설탕 원심분리기는 설탕 결정과 모주를 분리한다. 이들 원심분리기는 사이클당 최대 2,200kg(4,900lb)의 용량을 갖고 있다. 원심분리기에서 나온 설탕은 건조되고 냉각된 다음 사일로에 저장하거나 배송을 위해 봉투에 직접 포장한다.

1차 결정 단계(A-제품)의 모주는 진공 팬에 다시 결정화되어 연속 설탕 원심분리기를 통과한다. 모유는 진공 팬에서 다시 결정된다. 순도가 낮기 때문에 증발-결정화만으로는 당밀을 배출할 수 없기 때문에 45°C(113°F) 정도의 온도에 도달할 때까지 이른바 마스쿠이트('보글한 질량'을 냉각 결정체를 통해 통과한다. 그런 다음 마스쿠아이트는 점도를 줄이기 위해 다시 가열한 다음 C가 생산한 원심분리기에서 숙청한다. C-centrifugals로부터의 도망은 당밀이라고 불린다.

B제품과 C제품 원심분리기의 분무식당은 다시 녹여 여과하고 증발기 스테이션에서 나오는 시럽에 첨가한다.

회수 제품용 연속 설탕 원심분리기

백엔드 정유소

일부 사탕수수 제분소에는 이른바 백엔드 정유소가 있다. 백엔드 정유소에서는 제분소에서 생산되는 원당을 정제설탕으로 전환해 현지 소비나 수출, 병입업체에 순도가 높다. 폐기물은 설탕 공장에서 열을 발생시키는 데 사용된다.

설탕공장내 에너지

바가세라고 불리는 남아 있는 섬유질 고형물은 방앗간의 증기 보일러에서 연료를 위해 연소된다. 이러한 보일러는 고압 증기를 생성하는데, 터빈을 통과하여 전기 에너지(생성)를 발생시킨다. 터빈으로부터의 배기 증기는 복수 효과 증발기 스테이션을 통과하여 결정 단계에서 진공 팬을 가열하는 데 사용되며 설탕 공장의 다른 가열 용도로 사용된다.

Bagasse는 에너지를 자급자족하는 것보다 더 많은 설탕 방앗간을 만든다; 잉여 Bagasse는 동물 사료, 종이 제조 또는 판매를 위한 전기를 생산한다.

공장자동화

다른 많은 산업에서와 마찬가지로 공장 자동화는 최근 수십 년 동안 설탕 정제소에서 크게 촉진되었다. 생산 공정은 일반적으로 중앙 공정 제어 시스템에 의해 제어되며, 기계와 부품의 대부분을 직접 제어한다. 설탕 하우스 분산형 PLC의 원심분리기와 같은 특정 특수 기계에 대해서만 보안상의 이유로 사용된다.[6]

역사

사탕수수 밀 및 비등 기구 (1871)

슈가 제분소는 중세 이슬람 세계에 처음 등장했다.[7] 그들은 처음에는 물레방아에 의해 움직였고, 그리고 오늘날의 아프가니스탄, 파키스탄, 이란에서 9세기와 10세기부터 풍차들에 의해 움직였다.[8]

인도 아대륙에서는 13, 14세기에 설탕 제분소가 장기간 사용되어 설탕 생산량이 크게 증가하였다. 드로 바는 설탕 밀링에 적용되었는데, 1540년 델리에서 사용되었다는 증거가 있지만, 아마도 수 세기 전에 사용되었을 것이며, 주로 북부 인도 아대륙에서 사용되었다. 설탕 굴리기 공장은 또한 17세기까지 웜 기어뿐만 아니라 롤러의 원리를 이용하여 인도 아대륙에 처음 등장했다.[9]

참고 항목

참고 및 참조

  1. ^ 진공 팬은 배치 처리 유형 또는 연속형일 수 있다.
  1. ^ Hubert Schiweck, Margaret Clarke, Günter Pollach (2007). "Sugar". Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a25_345.pub2.CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  2. ^ Steindl, Roderick (2005), Hogarth, DM (ed.), "Syrup Clarification for Plantation White Sugar to meet New Quality Standards." (PDF), Proceedings of the XXV Congress of International Society of Sugar Cane Technologists, Guatemala, Guatemala City, pp. 106–116
  3. ^ 1995년.
  4. ^ 켈리 & 포터 1978.
  5. ^ Oates 2008 페이지 347.
  6. ^ 2011년 4월 23일에 검색된 원심 제어에 관한 기사
  7. ^ 아담 로버트 루카스(2005), "고대와 중세 세계의 산업 밀링: 중세 유럽의 산업 혁명을 위한 증거 조사", 기술 및 문화 46(1) : 1-30 [10-1 & 27]
  8. ^ 아담 루카스(2006), 바람, 물, 일: 고대 및 중세 밀링 기술, 페이지 65, 브릴 출판사, ISBN 9004146490
  9. ^ Irfan Habib(2011), 중세 인도의 경제사, 1200-1500, 53페이지, Pearson Education
  • Rein, P.W. (1995). "A Comparison of Cane Diffusion and Milling". Proceedings of the South African Sugar Technologists' Association.
  • Kelly, P. S.; Porter, R. G. (1978), "Operation of the Inkerman Diffuser", Proceedings of the Forty-Fifth Conference of the Australian Society of Sugar Cane Technologists
  • Oates, J. A. H. (2008). Lime and Limestone: Chemistry and Technology, Production and Uses. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-61201-7.

외부 링크