グローバル砂糖生産工程サトウキビとテンサイの精製を網羅するこのプロセスは、ショ糖の効率的な抽出と精製を中心とする複雑な化学工学の偉業です。この複雑な操作の中核には、正確なリアルタイムのプロセス監視が不可欠であり、効率、品質、そしてコスト管理にとってこれ以上に基本的なものはありません。オンライン密度測定.
砂糖の生産プロセス
そのショ糖製造プロセス基本的には、希釈した糖液を高濃度スラリーに濃縮し、その後、制御された結晶化を行うプロセスです。この変換は、以下の2つの重要な段階における密度制御に完全に依存しています。
ステップ1：蒸発と濃縮
最初の圧搾と清澄化の後、得られる糖液は密度の低い希薄溶液（ショ糖含有量約15～20%）です。この糖液は多重効用蒸発器で濃縮する必要があります。加熱により水分が急速に除去されると、液体はショ糖含有量（濃度60～70%）と密度が大幅に高まる濃縮糖スラリーへと変化します。
集中不足のリスク:濃度不足（密度が低い）は、蒸発器の稼働率が低いことを意味します。密度の低い液を結晶化装置に送ると、その後の沸騰時間が長くなり、製造工程の主要な要素である蒸気消費量が過剰になります。料金.
過剰濃縮（ファウリング）の危険性：逆に密度が高すぎると、スラリーは早期に過飽和これにより、結晶が急速に形成され、蒸発器の管壁に付着します。これはスケールまたはファウリングと呼ばれる現象です。この目詰まりにより、時間と費用のかかる運転停止が必要となり、清掃のためにプラントの稼働率が大幅に低下します。効率.
ステップ2：予備結晶化調整と煮沸
濃縮スラリーは結晶化タンクの供給材料となる。真空パン複雑なプロセスの前に沸騰（結晶成長）が始まると、液体の密度を正確に調整して、望ましいレベルを達成する必要があります。過飽和これによって最終的な結晶特性が決まります。
低密度（不十分な過飽和）の影響：密度が低すぎると、ショ糖結晶ゆっくりと成長し、溶液に溶解したり、極端に小さく不均一な粒子を形成したりする可能性があります。これは最終的に最終製品の粒度分布を損ない、品質に影響を与えます。純度.
高密度（過剰な過飽和）の影響：密度が高すぎると過飽和度が高まり、結晶の成長が速すぎて、閉塞や結晶の崩壊といった望ましくない結果を招く。不純物を封じ込める母液に含まれる色素などの不純物が混入し、本来は高純度の白砂糖となるはずの砂糖が変色し（例えば、黄色や「黒砂糖」に変色する）、厳しい品質基準を満たさなくなる。品質基準.
の密度はショ糖スラリー定量的かつ継続的な測定として機能します糖度（ブリックス)ブリックス値は味、食感、純度を決定するため、高精度の密度測定装置で正確に監視します。糖密度計最終製品の品質を確保するには、密度管理が最も効果的な方法です。密度管理におけるわずかな偏差は、0.8～1.2ブリックスの偏差に容易につながり、味と純度が最も重要となる製品においては、重大な許容できない変動となります。専門的な液体の糖密度を測定する装置現代の生産においては譲れないものです。
測定技術：オンライン密度制御ツール
正しいものを選択する糖度を測定するための密度計プロセス段階と求められる精度に大きく依存します。オンライン糖密度測定市場は、コリオリ式、屈折計、超音波密度計という3つの主要技術によって支配されています。
| テクノロジー | 動作原理 | 主要業績評価指標（KPI） | 比較分析 |
| 振動管を通過する流体の質量流量によって引き起こされる周波数の変化と位相シフトを測定します。密度は管の共振周波数から算出されます。 | 高精度（±0.0001 g/cm3以上）。流量や粘度の影響を受けない真の質量密度を直接測定します。 | 精度のベンチマーク真密度は低い。初期コストが高い。振動の影響を最小限に抑えるため、安定した設置が必要となる。重要な高価値ストリームや最終製品に最適です。 | |
| インライン屈折計 | 溶液の屈折率（RI）を測定します。RIは溶解固形物（ブリックス）に厳密に比例します。 | 高い安定性。ブリックスを直接測定（多くの場合±0.05ブリックス）。応答時間が速い。 | 集中力コントロールに最適浮遊物、気泡、汚れに敏感です（内蔵の洗浄機構が必要です）。蒸発器制御に最もよく使用されます。 |
| 超音波濃度計 | 流体中を通過する音速を測定します。音速は流体の密度と圧縮率の関数です。 | 優れた精度（±0.001 g/cm3）。汚れに対する高い耐性と非侵入性を備えています。 | 高粘度/高スラリーストリームに最適屈折計に比べて結晶や微粒子の影響を受けにくい。ただし、気泡や温度変化によって精度が影響を受ける場合があります。 |
アプリケーションと選択：プロセス段階に合わせた技術のマッチング
選定基準は糖密度計流体の特性と各段階で必要な制御目標に合わせて調整する必要がある。ショ糖製造プロセス.
| 砂糖生産段階 | 流体特性 | 管理目標 | 推奨されるテクノロジーと根拠 |
| 蒸発/濃縮 | 中密度（20～70ブリックス）、低～中粘度、高温。 | 正確に決定する蒸発終点エネルギーを節約し、汚れを防ぎます。 | インライン屈折計(ブリックス値を素早く直接測定、透明ジュースに最適)。コリオリ(重要なプロセス制御における最高の精度)。 |
| 結晶化/沸騰 | 高密度（>80ブリックス）、非常に高い粘度、懸濁物の存在ショ糖結晶（マッサージ）、高温。 | コントロール過飽和（結晶成長速度）を測定し、滴下点を決定します。 | 超音波濃度計(高粘度、結晶・固体に対する耐性)。コリオリ(質量バランスに最適な真密度を提供し、他のタイプよりも粘度の問題の影響を受けにくくなります)。 |
| 溶解/精製 | 中程度の密度、比較的きれいで透明なジュース。 | さらなる加工の前に品質管理を行い、正確な希釈/濃縮を保証します。 | インライン屈折計（清流の場合、コスト効率が高く、正確です）。コリオリ（究極の品質チェック）。 |
| 完成品（酒類・シロップ） | 密度が安定しており、透明で、通常は室温で安定しています。 | 最終製品の品質チェック。 | コリオリ密度計（認証と取引に最高の精度を提供します）。 |
そのロンメーター 砂糖シロップ密度計堅牢かつ精密な原理に基づくこのシステムは、通常、濃縮スラリー供給や最終製品ラインなど、高精度と信頼性が最も重要となる重要な管理ポイントに配置されます。
砂糖シロップ密度計
その糖密度計、別名ボームシロップ密度計またはブリックス密度計、はインラインプロセス密度計適用対象糖を含む溶液パイプラインやタンク内の液体の導電率、色、透明度に影響を受けないため、非常に高い信頼性を確保できます。0.05%～0.1%の測定精度を実現できます。
高度な制御と最適化
オンライン密度測定の真の価値は、リアルタイム データが単純な手動調整を超えて高度な制御戦略に統合されたときに発揮されます。
高度なプロセス制御のための戦略
結晶化過飽和制御:マスキュイット密度（および対応するブリックス値）は、専用のPID制御ループ母液または水の添加量を制御する装置です。これにより、過飽和比最適な結晶成長に必要な狭い範囲内にそれを維持するため、つまり不純物の閉塞を防ぐのに十分遅く、かつ収量を最大化するのに十分速いことが必要です。
蒸発終点制御:高精度のコリオリ計または屈折計は、そのデータをコントローラに送り、質量バランスを計算して多重効用蒸発器の蒸気バルブを制御します。これにより、蒸発器は蒸気供給を遮断するか、製品を蒸気に転換することができます。その通り目標密度に達すると、正確な蒸発終点そしてエネルギーを節約します。
データ融合とインテリジェント分析:密度データを温度、流量、圧力の測定値と統合することで、温度補正された高精度の密度とブリックス値の計算が可能になります。さらに、インテリジェントな分析機械学習により、潜在的な汚れの発生（急速で局所的な密度の増加など）を事前に予測し、予防措置を講じることができます。
品質の安定性：定量化可能なメリット
正確な実装の直接的な影響オンライン濃度計改善と維持について製品品質の安定性重要かつ定量化可能である:
純度の向上：密度に基づいて過飽和度を制御することで、業界は不純物の封入を最小限に抑えることができます。これにより、最終的な砂糖の品質が定量的に向上します。偏光計の読み取り（pol）および色の等級（例：ICUMSA の色単位を高級白砂糖の目標以下に維持する）。
収量の一貫性:安定した密度制御により、マスキット中の回収可能な糖の量（純度）がバッチごとに一定になり、最終糖蜜ストリームの損失を最小限に抑え、信頼性の高い品質を提供します。ショ糖製造プロセス収量予測。
やり直しと無駄の削減:最初の試みで目標仕様を達成することで、コストのかかる再処理（仕様外の砂糖の再加工）の必要性が減り、エネルギーと時間の両方を節約し、全体的な品質を大幅に向上させます。効率.
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投稿日時: 2025年10月15日
