W procesie ekstrakcji cukru z krajanki stosowana jest zasada przeciwprądu – woda wysładzająca i krajanka buraczana poruszają się w przeciwnych kierunkach . Ten sposób prowadzenia ekstrakcji, daje możliwość utrzymania stałej różnicy stężeń cukru między wodą i krajanką na całej długości ekstraktora i co zatem idzie utrzymanie stałej szybkości dyfuzji sacharozy z krajanki do roztworu.
Żeby proces dyfuzji zachodził, różnica stężeń między krajanką a wysładzającym sokiem musi być utrzymywana na odpowiednio wysokim poziomie. Ilość soku komórkowego buraków stanowi ok. 93% masy krajanki.
W praktyce, ilość soku surowego otrzymana ze 100kg buraków wynosi 110-125kg, czyli 110-125% nb. Wielkość ta nazywana jest odciągiem soku surowego (dyfuzyjnego).
Sok przepływający omywa powierzchnię krajanki, co ułatwia proces dyfuzji. W ekstraktorach ciągłych krajanka jest stale w ruchu, co ułatwia wysładzanie.
W celu zilustrowania ekstrakcji prowadzonej metodą przeciwprądu i współprądu, narysowałem dwa wykresy (zależność stężenia sacharozy od długości ekstraktora -drogi). Nie znalazłem ich w żadnych notatkach ani książce, są one tylko wynikiem mojego toku rozumowania tych procesów:
gdzie:
1 - woda
2 - krajanka
Pamiętajmy, że z prawa Ficka wynika, iż szybkość dyfuzji jest w znacznym stopniu determinowana przez różnicę stężeń.
Z wykresów widać, że we współprądzie proces dyfuzji zachodzi szybko tylko w początkowym etapie, gdyż różnica stężeń sacharazy jest wtedy bardzo duża. Jadnak różnica ta zmniejsza się bardzo szybko, w wyniku czego później dyfuzja sacharozy zachodzi bardzo wolno.
W przeciwprądzie różnica stężeń jest praktycznie stała, co powoduje, że dyfuzja zachodzi ze stałą prędkością. Świeża, czysta woda wydobywa sacharozę z krajanki już częściowo wysłodzonej. Natomiast woda, w której znajduje się już część sacharozy, wysładza świeżą krajankę, w której znajduje się jeszcze sporo cukru.
W celu zilustrowania ekstrakcji prowadzonej metodą przeciwprądu i współprądu, narysowałem dwa wykresy (zależność stężenia sacharozy od długości ekstraktora -drogi). Nie znalazłem ich w żadnych notatkach ani książce, są one tylko wynikiem mojego toku rozumowania tych procesów:
 |
| Współprąd |
 | |||||||||||||||||||||||
| Przeciwprąd |
gdzie:
1 - woda
2 - krajanka
Pamiętajmy, że z prawa Ficka wynika, iż szybkość dyfuzji jest w znacznym stopniu determinowana przez różnicę stężeń.
Z wykresów widać, że we współprądzie proces dyfuzji zachodzi szybko tylko w początkowym etapie, gdyż różnica stężeń sacharazy jest wtedy bardzo duża. Jadnak różnica ta zmniejsza się bardzo szybko, w wyniku czego później dyfuzja sacharozy zachodzi bardzo wolno.
W przeciwprądzie różnica stężeń jest praktycznie stała, co powoduje, że dyfuzja zachodzi ze stałą prędkością. Świeża, czysta woda wydobywa sacharozę z krajanki już częściowo wysłodzonej. Natomiast woda, w której znajduje się już część sacharozy, wysładza świeżą krajankę, w której znajduje się jeszcze sporo cukru.
Witam,
OdpowiedzUsuńCzy mogłabym prosić o maila z dokładnym wytłumaczeniem sposobu działa współ i przecwiprądu w procesie ekstrakcji krajanki buraczanej? Rozumiem właściwie cały proces produkcji cukru, ale mam problem z ogarnięciem tych dwóch zagadnień, być może źle sporządziłam notatki z nich. Mój adres mailowy: malecmarta@gmail.com
Pozdrawiam,
Marta
To znowu ja, jeszcze interesuje mnie kondensat wprowadzany do ekstraktora, mamy wodę czystą i wysłodkową (czy to to samo co woda wytłokowa?) i ten kondensat. Czy jest to mieszanina obu wód? Zaplątałam się z tym...
OdpowiedzUsuńLimo: Specjalnie dla Ciebie zamieściłem wykresy i dodatkowe informacje w poście. Nie wysyłałem tego na maila, ponieważ wiadomości mogą się przydać innym osobom.
OdpowiedzUsuńDrugiego pytania z bardzo nie zrozumiałem. Do ekstraktora zawraca się część soku wytłoczonego z wysłodków, ponieważ zawierają one jeszcze sporo cukru. Jednakże mają one też sporo niecukrów melaso-twórczych, co powoduje, że nie jest to tak super opłacalne.