Качество сахара-рафинада и сахара-песка в значительной степени зависит от тщательности проведения подготовительных операций: очистки диффузионного сока и сахара-песка от посторонних примесей, их обесцвечивания.
В сахаре-песке, поступающем на переработку на рафинадные заводы, содержатся комки сахара и примеси, которые могут попадать в него при расшивке мешков и транспортировке со складов бестарного хранения. Для очистки сахара-песка применяют просеиватели и ишпагатоуловители различных типов.
Просеянный сахар накапливают в бункерах и затем направляют в клеровочные аппараты с мешалками периодического и непрерывного действия, где он растворяется в воде и получается рафинадный сироп.
В рафинадном сиропе приготовленном на белой клеровке, содержится сравнительно много посторонних механических примесей, для отделения которых применяют фильтр-прессы и патронные фильтры ПФ-20. После механического фильтрования в рафинадных и продуктовых сиропах содержатся красящие вещества и растворенные соли. Утфели, сваренные из таких сиропов, характеризуются повышенной цветностью, что затрудняет получение кристаллов сахара рафинадного достоинства, поэтому в рафинадном производстве применяют вещества, способные в той или иной степени обесцвечивать растворы и поглощать растворенные в них соли. К таким веществам относятся сорбенты, основные из которых – костяной активированный и гранулированный угли.
Применение костяного и гранулированного углей для обесцвечивания сиропов связано с использованием громоздкого оборудования и сложного процесса восстановления их адсорбированной способности. Кроме того, эффект обесцвечивания сиропов костяным углем не превышает 30…45%.
Для эффективного обесцвечивания сиропов применяют иониты. Эффект обесцвечивания ионитами достигает 85…90%. Процесс регенерации ионитов прост, и эксплуатационные расходы при работе с ними меньше, чем при работе с костяными и гранулированными углями. В настоящее время ионообменные установки широко распространены на рафинадных заводах.
На некоторых свеклосахарных заводах с рафинадным отделением применяют глубокую очистку диффузионного сока при помощи искусственно приготовленных ионитов. Этот способ позволяет получить совершенно бесцветный диффузионный сок чистотой 99 единиц. При этом из сока удаляется до 88% несахаров. Ионитную очистку сока и клеровки используют главным образом в тех случаях, когда необходимо получать сразу сахар рафинадного достоинства.
Полную деионизацию сока редко применяют в сахарном производстве в связи с ее повышенной стоимостью. Чаще выбирают более простой способ применения ионитов для умягчения сока. При этом работают только с катионитом в натриевом цикле. Очищенный сок перед выпариванием пропускают через слой катионита, который удаляет из него соли кальция. Сок становится менее жестким, и поверхность нагрева выпарного аппарата мало загорает. Считают, что стоимость установки для умягчения сока окупается в результате улучшения работы выпарной установки и связанной с этим экономией топлива.