глобальныйсахарпроизводственный процессПереработка сахарного тростника и сахарной свеклы — это сложный процесс в химической инженерии, в основе которого лежит эффективное извлечение и очистка сахарозы. В основе этой сложной операции лежит острая необходимость в точном мониторинге процесса в режиме реального времени, и ничто не имеет большего значения для эффективности, качества и контроля затрат, чем...онлайн-измерение плотности.
Процесс производства сахара
Онпроцесс производства сахарозыВ основе этого процесса лежит концентрирование разбавленного сахарного сока до получения суспензии с высоким содержанием активных веществ, за которым следует контролируемая кристаллизация. Эта трансформация полностью зависит от контроля плотности на двух критических этапах:
Шаг 1: Испарение и концентрирование
После первоначального отжима и осветления полученный сахарный сок представляет собой разбавленный раствор (приблизительно 15–20% сахарозы) с низкой плотностью. Этот сок необходимо концентрировать в многоступенчатых испарителях. Поскольку вода быстро удаляется путем нагревания, жидкость превращается в концентрированную сахарную суспензию со значительно более высоким содержанием сахарозы (концентрация 60–70%) и плотностью.
Риск недостаточной концентрации:Недостаточная концентрация (низкая плотность) означает, что испаритель работает недостаточно интенсивно. Подача низкоплотного раствора в кристаллизаторы увеличивает последующее время кипения, что приводит к чрезмерному потреблению пара, являющемуся важным компонентом производственного процесса.расходы.
Риск чрезмерной концентрации (загрязнения):И наоборот, если плотность становится слишком высокой, суспензия преждевременно достигает критического уровня.пересыщениеЭто приводит к быстрому образованию кристаллов и их прилипанию к стенкам испарительных трубок — явлению, известному как образование накипи или загрязнение. Засорение требует длительных и дорогостоящих остановок для очистки, что значительно снижает производительность установки.эффективность.
Шаг 2: Предварительная подготовка к кристаллизации и кипячение.
Концентрированная суспензия является исходным материалом для кристаллизационных емкостей, иливакуумные лоткиПеред началом сложного процессакипение(Начинается рост кристаллов), плотность жидкости необходимо точно отрегулировать для достижения желаемого уровня.пересыщениечто определяет конечные характеристики кристалла.
Влияние низкой плотности (недостаточного пересыщения):Если плотность слишком низкая, токристаллы сахарозыОни будут расти медленно, потенциально растворяясь обратно в растворе или образуя чрезмерно мелкие и неоднородные зерна. Это в конечном итоге ухудшает распределение частиц по размерам в конечном продукте и влияет на его свойства.чистота.
Влияние высокой плотности (чрезмерного пересыщения):Избыточная плотность приводит к слишком высокому пересыщению. Это вызывает слишком быстрый рост кристаллов, что приводит к нежелательному результату — закупорке или...инкапсуляция примесей(подобно цветовым пигментам), присутствующим в маточном растворе. Готовый сахар, предназначенный для получения высокочистого белого сахара, обесцвечивается (например, становится желтоватым или «коричневым сахаром»), таким образом, не соответствуя строгим требованиям.стандарты качества.
Плотностьсуспензия сахарозыслужит количественной, непрерывной мерой егосодержание сахара (Брикс)Поскольку показатель Брикса определяет вкус, текстуру и чистоту, точный контроль плотности с высокой точностью имеет первостепенное значение.измеритель плотности сахараЭто наиболее эффективный способ обеспечения качества конечного продукта. Небольшое отклонение в контроле плотности может легко привести к отклонению на 0,8–1,2 Брикс, что является значительным и неприемлемым изменением для продукта, где вкус и чистота имеют первостепенное значение. Использование специализированных методовОборудование для измерения плотности сахара в жидкостяхЭто не подлежит обсуждению в современном производстве.
Технологии измерения: инструменты для онлайн-контроля плотности.
Выбор правильногоПлотностьметр для измерения содержания сахараТочность измерения в режиме реального времени во многом зависит от этапа процесса и требуемой точности. На рынке доминируют три основные технологии для онлайн-измерения плотности сахара: кориолисовые денситометры, рефрактометры и ультразвуковые денситометры.
| Технологии | Принцип работы | Ключевые показатели эффективности (KPI) | Сравнительный анализ |
| Измеряет изменение частоты и фазового сдвига, вызванное массовым потоком жидкости, протекающей через колеблющуюся трубу. Плотность определяется по резонансной частоте трубы. | Высокая точность(±0,0001 г/см³ или лучше).Не зависит от скорости потока или вязкости.. Непосредственно измеряет истинную плотность массы. | Критерий точностии истинной плотности. Высокая начальная стоимость. Требуется надежная установка для минимизации вибрационных воздействий. Отлично подходит для критически важных высокоценных производственных процессов и конечной продукции. | |
| Встроенный рефрактометр | Измеряет показатель преломления (ПП) раствора. ПП строго пропорционален содержанию растворенных твердых веществ (Брикс). | Высокая стабильность.Измеряет Брикс напрямую(часто ±0,05 Брикс). Быстрое время отклика. | Идеально подходит для контроля концентрации.Чувствителен к взвешенным частицам, пузырькам воздуха и загрязнениям (требует встроенного механизма очистки). Чаще всего используется для управления испарителями. |
| Ультразвуковой денситометр | Измеряет скорость звука в жидкости. Скорость звука является функцией плотности и сжимаемости жидкости. | Высокая точность (±0,001 г/см³). Высокая устойчивость к загрязнению и неинвазивность. | Отлично подходит для высоковязких/высоковязких суспензий.Менее подвержен влиянию кристаллов/частиц, чем рефрактометр. Точность может снижаться из-за пузырьков воздуха и перепадов температуры. |
Применение и выбор: подбор технологии в соответствии с этапом процесса.
Критерии отбора дляизмеритель плотности сахарадолжна быть адаптирована к специфическим характеристикам жидкости и требуемой цели управления на каждом этапе.процесс производства сахарозы.
| Этап производства сахара | Характеристики жидкости | Цель контроля | Рекомендуемые технологии и обоснование |
| Испарение/Концентрация | Средняя плотность (20–70 Брикс), низкая и средняя вязкость, высокая температура. | Точно определитьточка окончания испарениядля экономии энергии и предотвращения загрязнения. | Встроенный рефрактометр(Быстрое и точное измерение по шкале Брикса, подходит для прозрачного сока).Кориолис(Наивысшая точность для контроля критически важных технологических процессов). |
| Кристаллизация/Кипение | Высокая плотность (>80 Брикс), очень высокая вязкость, наличие взвешенных частиц.кристаллы сахарозы(массекуит), высокая температура. | Контрольпересыщение(скорость роста кристалла) и определить температуру падения. | Ультразвуковой денситометр(Устойчив к высокой вязкости и кристаллам/твердым веществам).Кориолис(Обеспечивает наилучшую истинную плотность для баланса массы, менее подвержен проблемам с вязкостью, чем другие типы). |
| Плавка/Рафинирование | Сок средней плотности, относительно чистый и прозрачный. | Контроль качества и обеспечение точного разбавления/концентрации перед дальнейшей обработкой. | Встроенный рефрактометр(Экономически выгодно и точно для чистых водотоков).Кориолис(Высшая проверка качества). |
| Готовый продукт (алкогольный напиток/сироп) | Стабильная плотность, прозрачность, часто сохраняется при комнатной температуре. | Окончательная проверка качества продукции. | Кориолисовый денситометр(Обеспечивает высочайшую точность для сертификации и торговли). |
ОнИзмеритель плотности сахарного сиропа LonnmeterОснованная на надежном и точном принципе, такая система, как правило, размещается в критически важных контрольных точках, где высокая точность и надежность имеют первостепенное значение, например, при подаче концентрированной суспензии или на линии конечного продукта.
Плотность сахарного сиропа
Онизмеритель плотности сахара,также известен какизмеритель плотности сиропа БомеилиИзмеритель плотности Брикса,являетсявстроенный технологический плотномерприменимо крастворы, содержащие сахарв трубопроводах или резервуарах. Этот метод измерения не зависит от проводимости, цвета и прозрачности жидкости, что обеспечивает чрезвычайно высокую надежность. Пользователи могут достичь точности измерения 0,05%~0,1%.
Расширенное управление и оптимизация
Истинная ценность онлайн-измерения плотности раскрывается, когда данные в реальном времени интегрируются в передовые стратегии управления, выходящие за рамки простой ручной настройки.
Стратегии для расширенного управления технологическими процессами
Контроль пересыщения кристаллизации:Плотность шеуита (и соответствующий показатель Брикса) является основным входным параметром для специализированного анализатора.ПИД-регуляторЭто позволяет регулировать скорость подачи маточного раствора или воды. Это дает возможность динамически корректировать параметры.коэффициент пересыщениячтобы поддерживать скорость в узком диапазоне, необходимом для оптимального роста кристаллов — достаточно медленно, чтобы предотвратить закупорку примесями, но достаточно быстро для достижения максимального выхода.
Контроль конечной точки испарения:Высокоточный кориолисовый или рефрактометр может передавать свои данные в контроллер, который рассчитывает баланс массы и управляет паровым клапаном на многоступенчатом испарителе. Это обеспечивает отключение подачи пара или перенаправление продукта из испарителя в другое место.точнокогда достигается целевая плотность, обеспечивая точное соответствиеточка окончания испаренияи экономия энергии.
Слияние данных и интеллектуальный анализ:Интеграция данных о плотности с показаниями температуры, расхода и давления позволяет выполнять высокоточные расчеты плотности и содержания сахара (в единицах Брикса) с температурной компенсацией. Кроме того, использованиеинтеллектуальный анализИспользование машинного обучения позволяет прогнозировать потенциальные события, приводящие к обрастанию (например, быстрое локальное увеличение плотности), до того, как они произойдут, что дает возможность принимать превентивные меры.
Стабильность качества: измеримые преимущества
Непосредственное влияние внедрения точных методовонлайн-денситометрыоб улучшении и поддержаниистабильность качества продукцииявляется одновременно значимым и поддающимся количественной оценке:
Повышение чистоты:Контролируя пересыщение в зависимости от плотности, промышленность может минимизировать инкапсуляцию примесей. Это приводит к ощутимому улучшению конечных свойств сахара.Полярископическое считывание (пол)а также цветовой сорт (например, поддержание уровня цветности по классификации ICUMSA ниже целевого значения для высококачественного белого сахара).
Стабильность урожайности:Стабильный контроль плотности обеспечивает постоянное количество извлекаемого сахара (чистоты) в массекуите от партии к партии, минимизируя потери в конечном потоке мелассы и обеспечивая надежную работу.процесс производства сахарозыПрогнозирование урожайности.
Сокращение объемов переделок и отходов:Достижение целевых характеристик с первой попытки снижает необходимость в дорогостоящей переработке (доработке некачественного сахара), экономя энергию и время, что значительно улучшает общие показатели.эффективность.
Для обеспечения высокой надежности и точностиОборудование для измерения плотности сахара в жидкостяхна различных этапахпроцесс производства сахараЗапросите сегодня же ценовое предложение на денсиметр Lonnmeter для сахарного сиропа. Обеспечьте максимальную эффективность ваших производственных процессов.эффективность, качество, ирасходыконтроль с лидирующим на рынке качествомПлотностьметр для измерения содержания сахара.
Дата публикации: 15 октября 2025 г.
