Ang asukal usa sa labing kaylap nga gikaon nga mga pagkaon sa kalibutan, kasagaran gikan sa tubo ug mga sugar beet. Ang paghimo og taas nga kalidad nga asukal usa ka komplikado nga proseso nga naglambigit sa daghang mga yugto: pagkuha, pagklaro, pag-alisngaw, kristalisasyon ug pagpino. Sa matag yugto sa pagproseso sa asukal, ang kalidad ug kaputli sa duga sa asukal kinahanglan nga tukma nga makontrol. Ang natural nga mga hugaw, sama sa mga colloidal particle, protina, pigment ug mga mikroorganismo, mahimong makaapekto pag-ayo sa kahusayan sa pagklaro, pagsala ug kristalisasyon.
Ang mga kemikal adunay hinungdanong papel sa modernong mga proseso sa paghimo og asukal. Kung walay hustong pagkontrol sa kemikal, kini nga mga hugaw mahimong hinungdan sa pag-scaling, mga problema sa kolor ug pagkawala sa output. Ang mga kemikal sa paghimo og asukal dili lamang makapalambo sa kahusayan ug output, apan makapauswag usab sa kalidad sa produkto, makapakunhod sa konsumo sa enerhiya, ug makatabang sa mga pabrika nga makatuman sa mga sumbanan sa pagpanalipod sa kalikopan. Kini nga mga kemikal mahimo:
- Pagpauswag sa kahusayan sa pagklaro ug epekto sa pagbulag sa solid-liquid.
- Pugngan ang pagtubo sa mga mikroorganismo sa duga sa prutas ug syrup.
- Pauswaga ang epekto sa pag-dekolor sa taas nga kaputli nga puti nga granulated sugar.
- Kontrolaha ang pagporma sa bula ug pag-scaling sa evaporator ug vacuum evaporator.
Kini nga artikulo naggamit sa tubo isip ehemplo aron masumaryo ang proseso sa paghimo og asukal. Gipasabot usab niini kung giunsa ang lainlaing mga kemikal - mga flocculant, disinfectant, decolorizing agents ug defoamers - gigamit sa matag yugto aron masiguro ang hapsay nga operasyon ug taas nga kalidad nga produksiyon sa asukal.
Proseso sa Produksyon sa Asukal ug Paggamit sa mga Kemikal
Pagpangandam sa Hilaw nga Materyales
Ang paghimo og asukal magsugod sa pag-ani ug pag-andam sa mga hilaw nga materyales. Ang tubo hugasan ug putlon aron makuha ang yuta, mga bato, ug mga dahon. Niini nga yugto, kon ang duga ibilin nga nagbarog sa dugay nga panahon, magsugod kini sa pagpasanay sa mga mikroorganismo. Aron makunhuran ang gidaghanon sa mikrobyo sa ibabaw sa hilaw nga materyales, malikayan ang kontaminasyon o pagkadaot sa duga sa asukal atol sa proseso sa saccharification, ang mga disinfectant usahay ibutang sa ibabaw sa tubo, tubig nga gitipigan, o mga kagamitan sa pagpanglimpyo.
| Tipo sa Disinfectant | Girekomendar nga Konsentrasyon | Pamaagi sa Paggamit | Pangunang mga Gimbuhaton | Panagana | Mga Bentaha |
| Sodium Hypochlorite (NaClO) | 50–200 ppm nga walay klorin | Pag-spray o paghumol sa ibabaw sa tubo sulod sa 5–10 ka minuto | Broad-spectrum sterilization, makapakunhod sa microbial load | Kontrola ang konsentrasyon (kasagaran 50–200 ppm nga free chlorine). Likayi ang sobra nga chlorine nga nahabilin sa duga aron malikayan ang mga problema sa kolor o kristalisasyon. Hugasi o habwa ang tubig human gamiton kon gikinahanglan. | Broad-spectrum sterilization; barato. |
| Sodium Dichloroisocyanurate (SDIC) | 50–150 ppm nga walay klorin | Pag-spray o paghumol sa ibabaw sa tubo sulod sa 5–10 ka minuto | Taas nga kalig-on, kusog nga kahusayan sa isterilisasyon | Kontrolaha ang free chlorine aron malikayan ang pag-apekto sa kristalisasyon ug kolor sa duga. | Mas lig-on kay sa sodium hypochlorite; taas nga episyente; kontrolado nga residual chlorine; kaylap nga gigamit sa mga palibot sa pagproseso sa pagkaon. |
| Hydrogen Peroxide (H₂O₂) | 0.1%–0.5% | Gidugang sa tubig nga panglimpyo o pag-spray sa ibabaw | Sterilisasyon, walay residue, mahigalaon sa kalikopan | Kontrol nga konsentrasyon; kasagaran 0.1–0.5% para sa pagtambal sa nawong. Pag-amping sa pagdumala niini atol sa operasyon. | Madugta nga walay nahabilin; luwas ug mahigalaon sa kalikupan. |
| Init nga Tubig / Awtomatikong Pag-alisngaw | Init nga tubig sa 80–90°C o alisngaw sa 100°C | Paghugas gamit ang init nga tubig o pagpainit gamit ang alisngaw sulod sa 2-5 ka minuto | Sterilisasyon nga walay dugang kemikal | Taas nga konsumo sa enerhiya; nanginahanglan og angay nga kagamitan; sunda ang mga pag-amping sa kaluwasan. | Walay kemikal nga mga additives; makapakunhod sa kemikal nga mga residue. |
| Paglimpyo sa Planta / Pasilidad Pagdisinfeksyon sa Tubig | SDIC, 50–100 ppm | Paglimpyo sa mga kagamitan, mga sakyanan sa transportasyon | Nagpugong sa ikaduhang kontaminasyon | Regular nga ilisi ug bantayan ang konsentrasyon sa free chlorine. | — |
Girekomendar nga Praktis
Sa dihang ang tubo mosulod sa pabrika, kini moagi sa unang paghugas gamit ang limpyo nga tubig aron makuha ang hugaw ug mga hugaw.
Dayon, ang pagdis-impekta sa nawong himoon pinaagi sa pag-spray sa low-concentration SDIC o sodium hypochlorite sumala sa mga kondisyon.
Ang mga tinubdan sa tubig ug mga kagamitan sa pagpanglimpyo sa pabrika sa asukal kinahanglan usab nga kanunay nga disimpektahan aron masiguro ang kinatibuk-ang kalimpyo sa palibot.
Pagkuha sa Duga
Human sa unang lakang sa pagpanglimpyo ug pagdis-impekta. Ang sunod nga lakang mao ang pagkuha sa duga sa tubo. Ang duga kasagarang makuha pinaagi sa mekanikal nga pagpislit o diffusion system. Kini nga lakang naglakip sa pagbungkag sa gahi nga istruktura sa tubo ug pagkuha sa duga gikan niini.
Sa kadaghanang mga kaso, ang usa ka sugarcane juicer gilangkoban sa tulo ka roller mill nga giubanan sa usa ka chopper o nagtuyok nga mga blade. Human maproseso ang tubo sa usa ka conveyor belt, kini dad-on ngadto sa laing conveyor belt aron mokuha og dugang duga. Apan, sa dili pa ipadala, ang tubig iwisik una aron mokuha pa og duga. Ang nahibilin human sa pag-juice gitawag og bagasse.
Ang duga adunay mga matunaw ug naglutaw nga mga hugaw, lakip ang mga lanot sa tanom, mga protina ug bisan ang mga partikulo sa yuta nga hingpit nga nahugasan. Kini nga mga hugaw kinahanglan nga trataron aron mapalambo ang kaepektibo sa sunod nga pagklaro ug kristalisasyon.
Klaro sa Duga sa Tubo
Ang pagklaro sa duga mao ang pinakaimportante nga lakang sa sayong bahin sa proseso sa paghimo og asukal. Ang tumong mao ang pagtangtang sa mga hugaw (sama sa yuta, protina, colloid, organic acid, ug uban pa) gikan sa duga sa tubo ug pagpalambo sa kaputli niini. Kasagaran, ang Proseso sa Apog ang gigamit, inubanan sa pamaagi sa phosphorus flotation o pamaagi sa carbonation.
Paggamit sa kemikal
Apog (CaO)/gatas sa apog (Ca(OH)2): Mo-neutralize sa mga asidikong substansiya ug mopagawas sa mga hugaw.
Karbon dioksida (CO2) (gigamit sa pamaagi sa carbonation): Mo-react sa apog aron maporma ang calcium carbonate precipitate, nga mosuhop sa mga hugaw.
Tabang sa flocculant/coagulant: Makatabang sa mga nagsuspinde nga solido nga dali nga mohusay.
Kasagarang gigamit: Polyaluminium chloride (PAC), polyacrylamide (PAM), ug uban pa.
Asupre (SO2) o sodium sulfite: Kini adunay papel sa pagpaputi, pag-dekolor ug isterilisasyon sa phosphorus flotation.
Pagsala ug Pagpainit Pag-una
Human sa pagklaro, ang duga kinahanglan nga salain aron makuha ang mga lapok. Ang pagpainit daan sa duga sa dili pa moalisngaw importante kaayo, tungod kay kini makatabang sa pagpakunhod sa lapot sa duga ug pagpugong sa pagtubo sa mikrobyo.
Pag-alisngaw ug Konsentrasyon
Ang duga sa prutas dayon i-concentrate ngadto sa usa ka syrup gamit ang multi-effect evaporator, nga mokunhod sa moisture content gikan sa gibana-bana nga 85% ngadto sa 30-40%. Ang vacuum evaporation makatabang sa pagmintinar sa kalidad sa asukal, apan kini usab adunay pipila ka mga hagit sa operasyon:
- Ang natunaw nga mga protina ug mga surfactant hinungdan sa pagporma sa bula.
- Pagtapok sa mga sugnod sa ibabaw sa evaporator.
Mga Aplikasyon sa Kemikal:
Mga Pangtangtang sa Foam: Mga pangtangtang sa foam nga hinimo sa silicone para sa pagpugong sa foam sa taas nga temperatura. Mga pangtangtang sa foam nga hinimo sa polyether ug fatty alcohol nga angay para sa medium-foam nga sistema sa duga sa prutas.
Mga Tigpugong/Mga Tigpawala sa Timbang: Pugngan ang pagporma sa calcium carbonate o sulfate scale sa evaporator.
Epekto: Ang episyente nga pagkontrol sa bula ug pagpugong sa timbangan nagsiguro sa hapsay nga pag-alisngaw, mas taas nga kahusayan sa pagbalhin sa kainit, ug mas gamay nga downtime.
Kristalisasyon
Ang proseso sa kristalisasyon sa produksiyon sa asukal (kasagarang gitawag sa industriya nga pagpabukal) usa ka hinungdanon nga lakang sa pag-convert sa concentrated sugar syrup ngadto sa solidong sucrose crystals. Ang concentrated syrup gipabukal sa vacuum kettle aron masugdan ang kristalisasyon sa asukal. Ang hustong kristalisasyon hinungdanon alang sa ani sa asukal, gidak-on sa kristal, ug kolor. Kini usa ka komplikado nga proseso sa pisiko-kemikal nga gidisenyo aron makontrol ang gidak-on ug pagkaparehas sa mga namuong kristal sa sucrose.
Ang mga defoamer kasagarang gigamit niini nga proseso. Ang mga defoamer mokontrol sa pagporma sa bula atol sa pagpabukal, nga makapugong sa pag-awas sa syrup.
Ang lig-on nga kristalisasyon nagdugang sa ani sa asukal ug nagpamenos sa mga pagkawala atol sa centrifugation.
Sentripugasyon ug Pagbulag
Human sa pagkaporma sa kristal, ang mga kristal ibulag gikan sa mga molasses gamit ang centrifuge ug dayon paugahon pinaagi sa mga hot pipe. Ang mga molasses mahimong iproseso pa alang sa paghimo og ethanol, pagkaon sa hayop, o uban pang gamit.
Pag-dekolor ug Pagpino
Ang pag-decolorize ug pagpino mao ang katapusang yugto sa proseso sa paghimo og asukal, nga panguna nga gigamit sa paghimo og taas nga kaputli, puti nga pino nga asukal (sama sa granulated sugar o rock sugar). Kini nga yugto nanginahanglan og paggamit sa daghang gidaghanon sa mga kemikal ug mga adsorbent.
Ang kasagarang gigamit nga mga kemikal naglakip sa:
Aktibo nga uling (pulbos o granules): Mosuhop sa mga polyphenols, caramel, ug uban pang mga pigment.
Mga resin nga pang-decolorize/ion exchange resin: Kuhaa ang ionic ug non-ionic nga mga compound nga adunay kolor.
Hydrogen peroxide (H₂O₂): Mo-oxidize sa nahibiling mga pigment, nga dugang mopagaan sa kolor sa syrup.
Mga ahente sa pag-decolorize: Siguruha nga ubos ang mga kantidad sa ICUMSA ug taas nga kalidad sa biswal.
Ang naa sa ibabaw naglatid sa mga nag-unang proseso ug kemikal nga aplikasyon sa industriya sa asukal.
May Kalabutan nga mga Kemikal nga Pagpakita：
Giunsa pagproseso ang hugaw nga tubig gikan sa industriya sa asukal?
Ang mga pabrika sa asukal nagmugna og hugaw nga tubig atol sa proseso sa produksiyon sa asukal. Kini nga hugaw nga tubig komplikado ang kalidad ug adunay taas nga polusyon, nga nanginahanglan og sistematikong pagtambal sa tubig sa dili pa kini ipagawas.
Ang hugaw nga tubig kasagaran gikan sa paghugas sa hilaw nga materyales, paglimpyo sa kagamitan, hugaw nga tubig gikan sa proseso sa produksiyon sa asukal, tubig nga makapabugnaw/condensate, ug boiler blowdown. Kini nga mga hugaw nga tubig gihulagway sa taas kaayo nga COD ug BOD (tungod sa sulud sa asukal), taas nga sulud sa suspended solids, kusog nga biodegradability, ug usahay adunay lana ug lapok. Busa, ang kombinasyon sa mga proseso—pretreatment + coagulation ug sedimentation + biological treatment + advanced treatment—kasagarang gigamit sa pagtambal niini nga hugaw nga tubig. Ang kasagarang mga pamaagi sa pagtambal naglakip sa pisikal nga pagtambal (sama sa sedimentation ug filtration), kemikal nga pagtambal (sama sa coagulation ug neutralization), ug biological treatment (sama sa mga proseso sa activated sludge ug mga constructed wetlands).
Unsa nga mga kemikal ang gikinahanglan aron maproseso ang hugaw nga tubig gikan sa industriya sa asukal?
Ang mga espesipikong lakang ug aplikasyon sa kemikal mao ang mosunod:
| Yugto sa Pagtambal | Katuyoan | Girekomendar nga mga Kemikal | Pangunang mga Gimbuhaton |
| 1. Paghugas sa Hilaw nga Materyal ug Pangunang Pagtambal | Kuhaa ang balas, lapok, mga lanot, mga nagbitay nga solido | PAC (Polyaluminum Chloride) | Paspas nga pagkalot, pagtangtang sa SS ug turbidity |
| PAM (Polyakrilamida) – Anionic/Nonionic | Ang pagporma sa floc, nagpalambo sa paghusay | ||
| Pangtangtang sa bula | Mokontrol sa bula nga mamugna atol sa paghugas sa tubo ug pagkuha sa duga | ||
| 2. Pagbalanse ug Pag-adjust sa pH | Palig-ona ang kalidad sa impluwensya, i-adjust ang pH para sa mga proseso sa ubos nga bahin | Apog (CaO / Ca(OH)₂) | Mopataas sa pH, motangtang sa partial nga katig-a |
| Sodium Hydroxide (NaOH) | Tukma nga pag-adjust sa pH | ||
| Asido Sulfuriko / Asido Hidrokloriko | Mopaubos sa pH | ||
| Pangtangtang sa bula | Makapakunhod sa bula sa equalization basin | ||
| 3. Koagulation ug Flocculation (Panguna nga Sedimentasyon) | Kuhaa ang mga suspended solids, colloids, kolor; pakunhuran ang COD | PAC / PolyDADMAC / Polyamine | Pangunang mga coagulant para sa turbidity ug pagtangtang sa kolor |
| PAM (Anionic) | Mopauswag sa kusog sa floc ug katulin sa paghusay | ||
| Mga Pangtabang sa Coagulant (pananglitan, Magnesium Silicate) | Nagpalambo sa katin-aw ug performance sa paghusay | ||
| 4. Anaerobic Biological Treatment (UASB, EGSB) | Bawasan ang taas nga organikong karga (COD, BOD) | Mga Dugang nga Sustansya (mga tinubdan sa N ug P) | Pagmintinar sa kalihokan sa mikrobyo ug himsog nga biomass |
| Mga Tig-adjust sa pH | Hupti ang labing maayong pH (6.8–7.2) para sa anaerobic bacteria | ||
| Pangtangtang sa bula | Mopugong sa bula nga may kalabutan sa biogas | ||
| 5. Aerobic Treatment (Gi-aktibo nga Sludge, SBR) | Dugang pagpakunhod sa COD, BOD, ammonia | Mga Dugang nga Sustansya (N & P) | Paghatag og balanseng sustansya sa mga mikroorganismo |
| Pangtangtang sa bula | Mokontrol sa bula atol sa aeration | ||
| Mga Bio-enzyme / Mga Kultura sa Mikrobyo | Nagpalambo sa kahusayan sa biyolohikal nga pagkadaot | ||
| 6. Abansado nga Pagtambal (Kon adunay estrikto nga mga sumbanan sa pagpagawas) | Pauswaga ang katin-aw, kuhaa ang nahabilin nga COD, SS, kolor | Polyamine / PolyDADMAC | Kusog nga pagtangtang sa kolor ug turbidity |
| PAC | Dugang nga pagtangtang sa SS ug colloid | ||
| PAM (Taas nga Timbang sa Molekular) | Katapusang flocculation ug polish | ||
| Aktibo nga Karbon | Nagtangtang sa kolor, baho, ug mga organikong salin | ||
| 7. Pagdis-impeksyon ug Paggamit Pag-usab sa Tubig | Siguruha ang kaluwasan sa mikrobyo alang sa pagpagawas o paggamit pag-usab | Kalsiyum Hypochlorite | Kusog nga pagdis-impekta |
| Sodium Hypochlorite | Kasagarang online nga pangdisinfectant sa dosis | ||
| SDIC (Sodium Dichloroisocyanurate) | Lig-on ug dugay nga pagpagawas sa chlorine | ||
| TCCA (Asido Trichloroisocyanuric) | Taas nga chlorine content, hinay nga pagpagawas sa chlorination |
Ang produksiyon sa asukal usa ka komplikado nga proseso sa industriya nga nanginahanglan ug tukma nga pagkontrol sa matag yugto—gikan sa pag-andam sa hilaw nga materyales ug paghimo og duga hangtod sa pagklaro, pag-alisngaw, kristalisasyon, pagpino, ug pagtambal sa wastewater. Ang matag yugto adunay kaugalingon nga mga hagit, lakip ang mga suspended solids, kolor, kalihokan sa mikrobyo, pagporma sa bula, ug pagtipon sa sukod. Pinaagi sa paghiusa sa angay nga mga kemikal sa matag yugto sa proseso sa produksiyon sa asukal, ang mga galingan sa asukal makadugang sa output, makapaayo sa kalidad sa kristal, makapausbaw sa kolor, makapamenos sa mga pagkawala, ug makapamenos sa downtime. Sa samang higayon, ang gi-optimize nga mga solusyon sa kemikal makatampo sa pagpanalipod sa kalikopan pinaagi sa mas episyente nga pagtambal sa wastewater ug pagkunhod sa basura sa kemikal.
Ang pagpili sa hustong kauban sa kemikal nagtugot sa mga galingan sa asukal sa pagpalambo sa kaepektibo sa produksiyon, pagsiguro sa makanunayon nga kalidad sa produkto, pagpalugway sa kinabuhi sa kagamitan, ug pagkab-ot sa taas nga termino nga kahusayan sa operasyon.