14.03.2026 — Официальные задания, ответы к заключительному этапу многопрофильной инженерной олимпиаде «Звезда» по Химическим технологиям 11 класс, проходящая по всей Российской Федерации.
1. Скачать официальные варианты
Олимпиада «Звезда» по Химическим технологиям
11 класс 1 вариант
Производство сахара из сахарной свёклы — важная веха в истории пищевой промышленности. До начала XIX века сахар получали преимущественно из сахарного тростника, что делало его дорогим и малодоступным продуктом.
В 1747 году немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф впервые доказал наличие сахарозы в свёкле. Однако промышленное применение этого открытия стало возможным лишь благодаря его ученику Францу Карлу Ахарду, который в 1801 году построил первый завод по производству свекловичного сахара в Нижней Силезии.
В России первый свеклосахарный завод появился в 1802 году в Тульской губернии. К середине XIX века технология значительно усовершенствовалась: были внедрены: − диффузионные аппараты для экстракции сока; − вакуум-выпарные установки для концентрирования сиропа; − центрифуги для отделения кристаллов сахара.
Современный процесс производства включает следующие основные стадии:
1. Сушка и упаковка кристаллов.
2. Очистка и мойка свёклы.
3. Нарезка в стружку.
4. Диффузия (экстракция сока).
5. Очистка сока (дефекация, сатурация).
6. Выпаривание до сиропа.
7. Кристаллизация и центрифугирование.
Задание 1. Реальный «выход продукта», учитывающий все потери на различных стадиях технологического процесса показывает, насколько полно используется сырье и насколько оптимально отлажены технологические параметры. Отклонение от теоретических расчетов сигнализирует о потерях и «узких местах» процесса.
На заводе, где вы работаете технологом, переработали 200 т сахарной свеклы с содержанием сахарозы 15 %. Технологический процесс включает следующие стадии:
1. Диффузия
Извлекается 95 % сахарозы.
2. Очистка сока
Удаляется 10 % от оставшейся сахарозы в виде нерастворимых примесей.
Кристаллизация Выход кристаллического сахара составляет 90 % от очищенного сиропа.
Рассчитайте массу полученного кристаллического сахара (в тоннах), ответ округлите до целого числа.
Найдите общий процент извлечения сахарозы в готовый продукт (от исходной массы сахарозы в свёкле), ответ округлите до целого числа.
→ Раскрыть ответ
Задание 2. На сахарном заводе решили провести аудит энергопотребления. Вам как технологу нужно рассчитать суммарные затраты тепловой энергии на выпаривание сока в течение 1 смены (8 часов).
Данные, которыми вы располагаете:
КПД выпарной установки 90 %
производительность по соку 10 м3/ч (на 1 установку)
количество выпарных установок 4
начальная концентрация сухих веществ 15 %
конечная концентрация сухих веществ после выпаривания 60 %
плотность сока принята 1000 кг/м3
для испарения 1 кг воды требуется 2250 кДж тепловой энергии
→ Раскрыть ответ
Задание 3. На сахарном заводе перерабатывают сахарную свёклу с содержанием сахарозы 18 %. Технологический процесс включает следующие стадии:
1. Измельчение и экстракция: потери сахарозы – 5 % от исходного количества.
2. Очистка раствора известковым молоком (Ca(OH)₂) с образованием сахарата кальция: выход по стадии – 98 %.
3. Разложение сахарата CO₂: выход – 97 %.
4. Кристаллизация и сушка: потери – 3 %.
Кристаллизация и сушка: потери – 3 %.
Дополнительные данные: Завод перерабатывает 100 тонн свёклы за смену.
Молярная масса сахарозы M(C12H22O11) = 342 г/моль, молярная масса гидроксида кальция М(Ca(OH)₂) = 74 г/моль Известковое молоко подаётся в стехиометрическом количестве.
Рассчитайте теоретический выход сахарозы (в тоннах) из 100 т свёклы без учёта потерь. Определите практический выход сахара (в тоннах) с учётом всех стадий процесса. Сколько тонн Ca(OH)₂ потребуется для очистки раствора на второй стадии? Ответ дайте с точностью до сотых.
→ Раскрыть ответ
