On-line monitoring and control of supersaturation and other massecuite parameters in vacuum pans:A control engineering approach

摘要

It is generally acknowledged that supersaturation is the most important parameter in sugar crystallization. It has a key role in determining product quality and yield, cost of production, profitability and survival of the manufacturer. Besides supersaturation the other important parameters are: crystal content, mother liquor purity (or purity drop) and massecuite solids content ("brix"). Unfortunately enough, only massecuite solids content can be directly measured by the popular microwave probes. The paper reviews common practice to control crystallization in vacuum pans. Most of them rely on the use of a single probe as the main instrument and on a kind of trial and error method of control. This is due to the fact that there is no single instrument being able to provide on-line data on supersaturation. Claims to the contrary are plainly false, because supersaturation is a function of several variables. The paper presents new solutions and devices (quite a few in use already) for the on-line monitoring of supersaturation based on the data which are needed for its exact calculation. These data can be used not only to implement automatic seeding of the vacuum pans based on supersaturation, but also for the advanced control of the complete strike. On-line monitoring of crystal content, mother liquor purity and other massecuite parameters is also possible.%Se reconoce generalmente que la sobresaturación es el parámetro más importante en la cristalización del azúcar. Tiene un papel clave en la determinación de la calidad y rendimiento del producto, el costo de producción y la rentabilidad y supervivencia del fabricante. Además de /a sobresaturación otros parámetros Importantes son: el contenido de cristales, la pureza del licor madre (o caída de pureza) y el contenido de sólidos de la masa cocida (brix). Lamentablemente, mediante las habituales sondas de microondas, sólo se puede medir directamente el contenido de sólidos de la masa cocida. Este trabajo pasa revista a las prácticas comunes para controlar la cristalización en tachos de vacío. La mayor parte de ellas se basan sobre el uso de una única sonda como instrumento principal y en un método de control del tipo prueba y error. Esto es debido a que no existe un instrumento único capaz de proveer en línea datos de la sobresaturación. La información en contrario es claramente falsa dado que la sobresaturación es función de múltiples variables. Este trabajo presenta nuevas soluciones e instrumentos (bastantes de ellos ya en uso) para el monitoreo en línea de la sobresaturación, basados sobre los datos necesarios para un cálculo exacto. Estos datos pueden utilizarse no sólo para implementar el sembrado automático de los tachos de vacío, sobre la base de la sobresaturación, sino también para el control avanzado de la templa. También es posible el monitoreo en línea del contenido de cristales, la pureza del licor madre y otros parámetros de la masa cocida.