خانه شیمی

کارخانه ی ماد نوش و تشریح فعالیتهای آن

کارخانه تصفیه شکر خام سقز

شرکت صنایع غذایی ماد نوش کردستان در اوایل سال ۱۳۸۵  اقدام به ساخت کارخانه قند واقع در شهرک صنعتی قهرآباد کیلومتر ۵ جاده سقز – بوکان نمود. خط تولید این کارخانه مبتنی بر تصفیه شکر خام وارداتی و تولید قند سفید کله و قند شکسته در بسته بندی های متنوع با رعایت آخرین استانداردهای داخلی  می باشد. ظرفیت اسمی این کارخانه روزانه ۱۰۰ تن می باشد.

کارفرمای این واحد تولیدی جناب آقای محمد صدیق غلامی و مدیر عامل آن آقای مهندس محسن قریشی می باشد. لازم به ذکر است که کارخانه مادنوش کردستان در سال ۸۹ به شرکت صنعت قند کردستان تغییر نام یافت.

مساحت کلی کارخانه ۱۲۰۰۰ متر  که ۴۰۰۰ متر آن ساختمان تولید و بسته بندی می باشد.

این کارخانه از قسمتهای مختلف زیر تشکیل شده است:

1. سالنهای تولید
2. انبارهای شکر خام وقند
3. سالن قند شکن و بسته بندی
4. کارگاه تراشکاری
5. تأسیسات (دیگ بخار، کمپرسور هوا و …)
6. واحد اتوماسیون و ابزار دقیق
7. آزمایشگاههای کنترل کیفی شیمیایی و میکروبی
8. ساختمان اداری رفاهی

واحدهای فعال این کارخانه به صورت زیر می باشد:
۱-     واحد مکانیک: طراحی اولیه ماشین آلات استفاده شده در این کارخانه متعلق به کشور آلمان بوده که توسط شرکتهای داخلی بازبینی و به مرحله ساخت رسیده است. ماشین آلات مورد استفاده در صنعت قند سازی به دو دسته کلی ایستایی و دینامیکی تقسیم می شوند که حساسیت دسته دوم به مراتب بیشتر از دسته اول می باشد ، نگهداری و تعمیرات دستگاههای فوق توسط پرسنل مجرب گروه مکانیک  کارخانه انجام می گیرد. در زمان اجرای پروژه نصب ماشین آلات، پمپها، خطوط لوله و … توسط پرسنل این کارخانه انجام گرفته است و از لحاظ صنعتی در منطقه در عرصه طراحی و ساخت به خود کفایی رسیده است.
۲- واحد برق و اتوماسیون: این واحد شامل دو قسمت برق و اتوماسیون می باشد که واحد برق دارای یک پست زمینی ۲۰ کیلو ولت بوده که از آنجا توسط یک دستگاه ترانسفورماتور KVA 1600  به ولتاژ ۴۰۰ ولت تبدیل شده که این ولتاژ در قسمت MCC به قسمتها و تجهیزات مختلف اعمال می شود و لازم به ذکر است که تجهیزات الکتریکی استفاده شده در تابلوهای برق عمدتاً خارجی و از مارکهای مختلف از جمله تله مکانیک، اشنایدر، LG  و … می باشد. واحد اتوماسیون نیز به نوبه خود دارای تکنولوژی کاملاً خارجی بوده و در این واحد از تجهیزات شرکتهای زیمنس، اندرس هاوزر و اشلومبرگراستفاده شده است که کنترل در واحد اتوماسیون توسط سیستم PLC زیمنس و تجهیزات از طریق این سیستم کنترل می شود. کلیه مراحل نصب و اجرای سیستم های برق و اتوماسیون توسط پرسنل بومی کارخانه اجرا شده که اجرای سیستم های کنترلی برای اولین بار در منطقه و بخصوص در کارخانجات تصفیه شکر خام مشابه انجام شده است.
۳-    واحد تأسیسات و دیگ بخار: واحد دیگ بخار شامل سه عدد دیگ بخار به ظرفیت ۲۵۰۰۰ پوندی جهت تولید بخار لازم برای قسمتهای مختلف پروسه تولید می باشد. واحد تأسیسات نیز شامل قسمتهای مختلف از جمله موتورخانه ساختمان اداری رفاهی، گرمخانه جهت خشک کردن قند با استفاده از هیتر های گرماساز و کمپرسورخانه جهت تولید هوای مورد نیاز داخل سالنهای تولید به ظرفیت ۸/۳ متر مکعب در دقیقه و فشار کاری ۵/۷ بار می باشد.
۴-    واحد ایمنی و بهداشت صنعتی: ایمنی این کارخانه در نوع خود بی نظیر می باشد به شیوه ای که تمامی قسمتهای کارخانه مجهز به سیستم اعلام حریق، کپسولهای اطفاء حریق طبق آخرین استاندارد بین المللی NFPA آمریکا بوده و همچنین سیستم اطفاء حریق شامل مخزن آب آتش نشانی ۷۲۰۰۰ لیتری و تعداد ۱۰ جعبه فایر باکس، همچنین انبارها دارای خطوط هیدرانت آتش نشانی میباشد که با واتر جت و موبایل جت تجهیز شده اند .
۵-    واحد آزمایشگاه و کنترل کیفی: آزمایشگاه کارخانه در سه قسمت شیمیایی، میکروبی و استریل با دستگاهها و تجهیزات روز دنیا تجهیز گردیده است. آزمایشات انجام شده در این واحد شامل کنترل مواد اولیه و ورودی به کارخانه، آزمایشات حین تولید، کنترل نهایی محصول تولیدی و آزمایشات مربوط به آب تغذیه دیگ بخار می باشد.
۶-    واحد مالی و اداری

مراحل تصفیه شکر خام در کارخانه قند کردستان به صورت زیر است:

یکی از مراحل تولید در کارخانجات تولید قند، مرحله طباخی یا کریستالیزاسیون است که در زیر به طور خلاصه شرح داده شده است

دستگاه آپارات
رایج ترین نوع این دستگاه، آپارات پخت عمودی است که از یک استوانه به ارتفاع ۷-۵ متر و قطر ۴-۵/۲ متر وبا ظرفیت ۴۰-۱۰ تن پخت تشکیل شده است. آپاراتهای پخت عمودی از لحاظ شکل ظاهری و بیرونی شبیه دستگاههای اواپراسیون (تبخیر) هستند.

با این تفاوت که قسمت پایینی آپارات پخت، به شکل یک مخروط ناقص با دریچه خروجی عریض است تا پخت در خاتمه فرایند طباخی به سهولت از دستگاه خارج شود.

آپارات پخت دارای دو محفظه بخار استوانه ای با قطرهای متفاوت است، که یکی در قسمت میانی دیگری قرار گرفته است. این سیستم دو جداره به عمل به هم خوردن پخت کمک کرده و باعث جوشیدن پخت می شود. محفظه داخلی دستگاه از لوله های عمودی گرم کننده به قطر ۱۰۰-۷۰ میلی متر پر شده اند.

یک لوله عمودی قطور به نام چاه مرکزی به قطر ۵۰ سانتی متر در مرکز داخلی دستگاه نصب شده است. به علت بزرگی لوله های آپارات عمل سیرکولاسیون پخت به راحتی انجام شده و از ته نشین شدن توده های کریستال پخت در کف آپارات جلوگیری می شود. سطح بالایی هر دو محفظه بخار یک سطح افقی واحد را تشکیل می دهند که بخار از قسمتهای مختلف و متقابل وارد محفظه های داخلی دیگ پخت می شود. آپاراتهای پخت ممکن است توسط بخارهایی با فشارهای متفاوت گرم شود. آب کندانسه از مجرای پائین لوله ها و گازهای غیر قابل کندانس از خروجی بالایی خارج می شوند. در کل مدت طباخی، شربت استاندارد موجود در دیگ سیرکوله می شود و پس از بالا رفتن از لوله های گرم کننده، از لوله قطور مرکزی و فضای حلقوی بین آپارات و محفظه بخار خارجی به سمت پائین جاری می شود. در قسمت بالایی هر آپارات پخت یک صفحه حائل و یک قطره گیر یا قند گیر وجود دارد. اساس سیستم قند گیر از یک مسیر پر پیچ و خم تشکیل شده است که باعث جدا شدن ذرات قندی از بخارات حاصله از تبخیر شربت می گردد. قطره های شربت به واسطه سنگینی وزن قادر به صعود نیستند و به داخل دیگ بر می گردند.

بخار خروجی از طریق شیر خلاء به کندانسور هدایت می شود. دریچه تخلیه آپارات توسط یک در پوش کشویی مدور از جنس چدن که به کمک یک پیچ عمودی بالا و پایین می رود، بسته شده است. لذا می توان آن را در حالت کاملاً بسته و یا کمی باز تنظیم نمود. برای باز کردن کامل دریچه از یک پیچ افقی که دریچه را به سمت جلو و عقب حرکت می دهد، استفاده می شود. قبل از تخلیه پخت از آپارات، شیر خلاء را بسته و مسیر ارتباطی داخل آپارات به فضای آزاد (شیرهای مخصوص ورود هوا) باز شده و هوا وارد دیگ پخت می شود.آپارتهای پخت دارای یک لوله و شیر ورودی هستند که از طریق آن شربت استاندارد یا پساب های قوی و ضعیف وارد می شوند. معمولاً باید مخازن شربت استاندارد وپساب ها در همان طبقه آپارات نصب شوند تا به کمک خلاء بتوان شربت را به داخل آپارات مکش کرد.

تعدادی شیشه نظاره از پایین به بالا جهت کنترل داخل آپارات روی بدنه دستگاه نصب شده است. در روی این شیشه ها لامپ های مهتابی وجود دارد. وقتی قطرات پخت به شیشه های نظاره برخورد می کند، یک طباخ ماهر  از روی حالت و نحوه حرکت پخت می تواند به حالت فوق اشباعی آن پی ببرد.

زمانی که پایه پخت غلیظ شد و به حالت فوق اشباعی رسید باید دانه گیری انجام داد. این عمل از طریق شیر مخصوص دانه گیری و با وارد کردن مقدار مشخصی پودر شکر به داخل داستگاه انجام می شود.

در بدنه دستگاه قیف مخصوصی برای این کار در نظر گرفته شده است و چون در داخل دستگاه خلاء وجود دارد، خود به خود دانه های شکر به داخل کشیده می شوند.

بدنه آپارات مجهز به یک شیر نمونه گیری است و این شیر طوری نصب شده است که هنگام نمونه گیری خلاء داخل دستگاه نمی شکند. پس از تخلیه، مقداری از پخت در بالای محفظه بخار باقی می ماندکه توسط لوله های بخار مخصوص داخل دستگاه آپارات شسته می شود. آپارات مجهز به یک فشار سنج است که میزان خلاء داخل آپارات را که حدود ۵۸۰-۵۲۰ میلی متر جیوه است، نشان می دهد. همچنین یک فشار سنج و یک ترمومتر در مسیر بخار ورودی نصب شده است. می توان یک هدایت سنج را هم روی بدنه آپارات نصب و قابلیت هدایت الکتریکی شربت را اندازه گیری و از روی آن ضریب فوق اشباعی را  کنترل کرد. (تجربه نشان داده است که قابلیت هدایت الکتریکی در محلولهایی که بریکس آنها از ۳۰ بیشتر است و کوسیان آنها بین ۷۰ تا ۹۰ است، با ویسکوزیته شربت نسبت مستقیم دارد. در واقع در این حالت قابلیت هدایت الکتریکی به طور مستقیم ضریب فوق اشباعی را نشان می دهد. هر چه کوسیان کاهش بابد، ویسکوزیته بالا می رود و با افزایش ویسکوزیته درجه هدایت سنج تغییر می کند و می توان هدایت سنج را به طور مستقیم بر حسب ضریب فوق اشباعی درجه بندی کرد).

طی عمل تبخیر در بدنه های آپارات، شربت استاندارد تصفیه شده و داغ را به منظور تبخیر هر چه بیشتر آب موجود در آن (افزایش بریکس) می جوشانند تا به محلول فوق اشباعی که در آن کریستالهای شکر ظاهر می شود، تبدیل گردد. محصول نهایی عمل پخت شربت استاندارد، پخت یا ماسکوئیت (Massecuite) نام دارد. ماسکوئیت مخلوطی از کریستالهای شکر و پساب مادر (لیکور مادر) است. پساب مادر شربت غلیظی است که کریستالها را در بر گرفته و محتوی تمام مواد غیر از پخت بوده و مقدار جزئی آب موجود در آن اشباع از ساکاروز است.

شکل ۲: ترکیبات ماسکوئیت

کریستالیزاسیون (طباخی)

حلالیت ساکارز با افزایش دما زیاد می شود. مثلاً در ۱۰ درجه سانتی گراد انحلال ۲/۱۸۹ گرم ساکارز در ۱۰۰ گرم آب ، محلول اشباعی از ساکارز را تشکیل می دهد ولی در ۵۰ درجه سانتی گراد مقدار ساکارز لازم برای دست یابی به محلول اشباع ۶/۲۵۸ گرم است. بنابراین به نسبت افزایش دما میزان حلالیت ساکارز زیاد می شود. بدیهی است چنانچه محلول اشباع ساکارز با دمای ۵۰ درجه سانتی گراد تا ۱۰ درجه سانتی گراد سرد شود، ۲/۶۹ گرم کریستال ساکارز به دست خواهد آمد.

در جدول زیر مقدار ساکارز حل شده در محلولهای اشباع در درجه حرارتهای مختلف نشان داده شده است.