ES2202008T3 - Procedimiento de depuracion de un jugo azucarado e instalacion para la puesta en practica del mismo. - Google Patents
Procedimiento de depuracion de un jugo azucarado e instalacion para la puesta en practica del mismo.Info
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Abstract
Procedimiento de depuración de un jugo azucarado, en particular, un jugo azucarado de remolachas, que comprende una secuencia principal de tratamientos sucesivos (A), que consiste en un tratamiento de cal previo (1) del jugo azucarado, un tratamiento de cal (2) del jugo tratado con cal previamente, y al menos dos tratamientos sucesivos de carbonatación (3, 6), caracterizado porque comprende una secuencia secundaria de tratamientos (B), que consiste en: a) derivar una fracción de jugo azucarado tratado con cal previamente, representando de 10 a 70% en volumen total del jugo azucarado tratado con cal previamente; b) someter la fracción derivada de jugo azucarado tratado con cal previamente a un tratamiento de coagulación (8) con un agente de coagulación; c) someter el jugo azucarado coagulado a una decantación (9) con la adición de un agente de floculación para separar un jugo azucarado transparente secundario (JCs) de lodos secundarios; y d) reciclar el jugo azucarado transparente secundario(JCs) en la secuencia principal de tratamientos antes o después del tratamiento de primera carbonatación, pero antes del tratamiento de segunda carbonatación.
Description
Procedimiento de depuración de un jugo azucarado
e instalación para la puesta en práctica del mismo.
La presente invención se refiere, de manera
general, a un proceso de depuración de jugos azucarados, en
particular, jugos azucarados procedentes de remolacha azucarera,
permitiendo una disminución muy importante del consumo de cal, que
puede alcanzar hasta 70% del consumo de cal de las fábricas de
tratamiento actuales.
La presente invención tiene, por lo tanto, como
objeto un procedimiento de depuración de un jugo azucarado que
permite un menor consumo de cal, así como un dispositivo para la
puesta en práctica de dicho procedimiento.
Además, el procedimiento de la invención puede
ser puesto en práctica en instalaciones de depuración existentes,
por medio de una ampliación menor de las instalaciones existentes y
sin modificación de los dispositivos de producción de cal, de
bombeo de gas carbónico y de primera carbonatación.
La patente
US-A-4795494 describe un
procedimiento de depuración de un jugo azucarado que comprende un
tratamiento previo de cal, seguido de una separación de los lodos.
El material sobrenadante y el jugo azucarado adicionalmente
separado de los lodos se combinan después del tratamiento de cal
del sobrenadante y antes de la primera carbonatación.
Según la invención, el procedimiento de
depuración de un jugo azucarado, en particular, un jugo azucarado
de remolacha comprende una secuencia principal de tratamiento que
comporta sucesivamente un tratamiento previo de cal del jugo
azucarado, un tratamiento de cal del jugo previamente tratado, como
mínimo, dos tratamientos sucesivos de carbonatación del jugo con
tratamiento de cal, y eventualmente un tratamiento de sulfitación
entre los tratamientos de carbonatación, caracterizándose dicho
procedimiento por comprender una secuencia secundaria de
tratamientos, que consiste en:
a) derivar una fracción de jugo azucarado
previamente tratado con cal de la secuencia principal, que
representa de 10 a 70% (preferentemente de 30 a 50%) en volumen del
juego azucarado previamente tratado con cal total de dicha
secuencia principal;
b) someter la fracción derivada del jugo
azucarado previamente tratado con cal a un tratamiento de
coagulación;
c) añadir al jugo azucarado, previamente tratado
con cal y coagulado, procedente de la etapa b) un agente de
floculación y someter la fracción de jugo azucarado con la adición
de agente de floculación a una decantación para separar, por una
parte, un jugo azucarado transparente secundario, y por otra parte,
residuos secundarios; y
d) reciclar el jugo azucarado transparente
secundario procedente de la etapa c) en la secuencia principal de
tratamiento, sea antes o después del primer tratamiento de
carbonatación, pero antes del segundo tratamiento de carbonatación,
bien sea antes del tratamiento de sulfitación del jugo transparente
y el segundo tratamiento de carbonatación.
En el caso de reciclado de un jugo transparente
secundario antes de la primera carbonatación, la fracción de jugo
reciclado se introduce preferentemente después de un tratamiento
con cal de la secuencia principal sin necesidad de añadir cal al
jugo
transparente secundario reciclado.
transparente secundario reciclado.
En el caso de reciclado de jugo secundario
después de la primera carbonatación, se puede introducir una
cantidad muy reducida de cal en el jugo transparente secundario
antes de la segunda carbonatación o antes del tratamiento de
sulfitación en las plantas azucareras que sulfitan el jugo
transparente antes de la segunda carbonatación.
Los lodos secundarios obtenidos de la etapa c) de
decantación son preferentemente mezclados con la fracción no
reciclada hacia el tratamiento previo de cal de los lodos
procedentes de la primera carbonatación por medio de una etapa de
filtrado para extraer un filtrante adicional que puede ser
reintroducido preferentemente antes de la primera carbonatación o
antes de la segunda carbonatación (por ejemplo, con el jugo
transparente secundario).
También de modo preferente, la secuencia
principal de tratamientos del procedimiento de depuración según la
invención comprende, después del tratamiento de la primera
carbonatación, de modo sucesivo, un tratamiento de separación del
jugo azucarado turbio obtenido después de este primer tratamiento
de carbonatación, para separar de él un primer jugo transparente
principal y lodos de primera carbonatación, y eventualmente un
tratamiento de sulfitación del primer jugo transparente principal
antes de someterlo al tratamiento de la segunda carbonatación. Una
parte de los lodos de la primera carbonatación son en general
reciclados a la etapa de tratamiento previo de cal.
El jugo turbio de segunda carbonatación es
sometido en general a un tratamiento de separación para separar un
segundo jugo transparente y lodos de segunda carbonatación. El
segundo jugo transparente puede ser sometido a un tratamiento de
eliminación de cal, y eventualmente a una sulfitación y a una
adición de bisulfito sódico antes de ser sometido a tratamiento de
evaporación.
La presente invención se refiere igualmente a una
instalación para la puesta en práctica de un procedimiento de
depuración de un jugo azucarado, tal como se ha descrito
anteriormente, que comporta un conjunto principal de tratamiento
que comprende, en serie, una unidad de tratamiento previo de cal,
una unidad de tratamiento de cal y, como mínimo, una primera y
segunda unidades de carbonatación, caracterizada por comprender
igualmente un conjunto secundario de tratamiento que contiene un
medio para derivar una fracción de jugo azucarado con tratamiento
previo de cal de la unidad de tratamiento previo de cal y
representando de 10 a 70% (preferentemente de 30 a 50%) en volumen
del jugo azucarado total sometido a tratamiento previo de cal;
un medio de coagulación que recibe
simultáneamente la fracción derivada del jugo azucarado previamente
tratado con cal y un agente de coagulación;
un medio para introducir simultáneamente la
fracción derivada de jugo azucarado coagulado y un agente de
floculación en un medio de decantación en el que se separa por una
parte el jugo azucarado transparente secundario y por otra lodos
secundarios; y
un medio para reintroducir el jugo azucarado
transparente secundario en el conjunto principal de tratamiento,
más arriba de la primera unidad de carbonatación o entre la primera
y la segunda unidades de carbonatación.
La siguiente descripción se refiere a la figura
adjunta que representa esquemáticamente un ejemplo de instalación
de depuración, según la invención.
En la figura, se ha representado una instalación
de depuración según la invención que comprende un conjunto
principal de unidades de tratamiento (A) y un conjunto secundario
de unidades de tratamiento (B), de acuerdo con la invención.
El conjunto principal (A) comprende sucesivamente
una unidad de tratamiento previo de cal o preencalado (1), una
unidad de tratamiento de cal o de encalado (2), una unidad de
primera carbonatación (3), una unidad de separación (4) de un
primer jugo transparente principal (JC1) y lodos de primera
carbonatación, una unidad de sulfitación (5), una unidad de segunda
carbonatación (6) y una unidad de separación (7) de un segundo jugo
transparente principal (JC2) y residuos en forma de lodos de
segunda carbonatación.
El conjunto principal que se acaba de describir
constituye de hecho una instalación de depuración clásica de jugos
azucarados tales como jugos de remolacha.
En funcionamiento, un jugo azucarado obtenido por
cualquier procedimiento de estación clásica, por ejemplo, un jugo
azucarado de difusión, es introducido en la unidad de tratamiento
de cal previo (1) donde se mezcla con varios productos, a saber, un
porcentaje variable de lodos de primera carbonatación reciclados
(en general, de 30 a 50% en peso), eventualmente lodos de segunda
carbonatación, como se verá más adelante, y si es necesario, una
reducida cantidad de leche de cal. El tiempo de permanencia en la
unidad de tratamiento previo de cal es, en general, de 20 minutos
aproximadamente, pero puedo variar en función de las condiciones de
encalado, en particular, la temperatura de encalado. El jugo con
tratamiento previo de cal de la unidad de preencalado (1) es
introducido entonces en la unidad de encalado (2), donde se mezcla
con una cantidad importante de cal (CaO) que representa en general
una adición de 15 a 24 gramos de CaO por tonelada de remolacha.
El jugo encalado es en general recalentado a una
temperatura del orden de 83-85ºC y enviado a una
unidad de primera carbonatación (3), donde se mezcla con CO_{2}
procedente de un horno de cal. El primer jugo turbio (JT1) que
procede de la unidad de primera carbonatación es llevado entonces a
una unidad de separación (4) que comprende, por ejemplo, filtros
espesantes o decantadores para separar un primer jugo transparente
(JC1) y lodos de primera carbonatación, lodos eventualmente
reciclados en parte en la unidad de tratamiento previo de cal
(1).
La fracción reciclada de los lodos de primera
carbonatación se determina de manera que optimice la eficacia de la
depuración. Los lodos de primera carbonatación no reciclados son
enviados a filtros de separación de azúcar (no representados), por
ejemplo, filtros prensa, para separar la espuma en la que se ha
eliminado el azúcar, pudiendo ser utilizado a continuación como
producto de cal en cultivo.
El primer jugo transparente (JC1) puede ser
eventualmente introducido en una unidad de sulfitación (5). El jugo
transparente (JC1), eventualmente sulfitado, es entonces
recalentado a una temperatura del orden de 92-95ºC
e introducido en una unidad de segunda carbonatación (6), donde es
tratado nuevamente con gas carbónico, sufriendo una carbonatación
complementaria hasta un pH de 9 a 9,3 en general.
El jugo turbio de segunda carbonatación (JT2) es
entonces enviado hacia una unidad de separación (7), generalmente
análoga a la anterior, en la que se separa un segundo jugo
transparente (JC2) de los lodos de segunda carbonatación. Los lodos
de segunda carbonatación separados en la unidad de separación (7)
pueden ser eventualmente reciclados, al menos en parte, más arriba
de la unidad de primera carbonatación (3) en la unidad de
tratamiento de cal previo (1) o en la unidad de maduración eventual
(no representada), situada en general inmediatamente después de la
unidad de tratamiento de cal (2).
El jugo transparente (JC2) puede entonces sufrir
distintas operaciones clásicas tales como sulfitación (tratamiento
SO_{2}), descalcificación y añadidura de bisulfito de sodio antes
del paso por una unidad de evaporación múltiple (no mostrada) para
ser cristalizado.
La sulfitación de los jugos transparentes (JC1) y
(JC2) o la añadidura de bisulfito de sodio tienen como objetivo el
asegurar una decoloración complementaria al juego final.
Como alternativa, para la decoloración del jugo
se pueden utilizar tratamientos con carbón activo.
Según la invención, se prevé un conjunto
secundario (B) de unidades de tratamiento, que comprende una unidad
de coagulación (8) y una unidad de decantación (9).
Según la invención, un medio de derivación, tal
como una válvula, permite derivar una fracción de jugo tratado con
cal previamente, que representa de 10 a 70% en volumen del jugo
total tratado con cal previamente de la secuencia principal de
tratamientos, hacia la unidad de coagulación (8), en la que la
fracción derivada de jugo tratado con cal previamente es mezclada
con un agente de coagulación. La cantidad de agente de coagulación
generalmente utilizado es de 2 a 5 ppm. De manera preferente, la
fracción derivada de jugo tratado con cal previamente es
recalentada a una temperatura de 80ºC o más (generalmente
80-83ºC aproximadamente) antes de la coagulación, y
el tiempo de coagulación se encuentra generalmente entre 15 y 30
minutos.
El jugo coagulado en la unidad de coagulación (8)
es encaminado a continuación, junto con un agente de floculación,
generalmente en una cantidad de 2 a 5 ppm, hasta una unidad de
decantación (8), en la que se separa un jugo transparente secundario
(JCs) y lodos secundarios. El tiempo de permanencia en la unidad de
decantación es generalmente del orden de 20 a 30 minutos. El jugo
transparente secundario es entonces reciclado en la secuencia
principal de tratamiento, para la realización representada más
arriba de la unidad de segunda carbonatación (6) y, de manera
preferente, inmediatamente más arriba de la unidad de sulfitación
(5). Evidentemente, como se ha mencionado anteriormente, el jugo
transparente secundario (JCs) podría ser reciclado más arriba de la
primera unidad de carbonatación (3), y la unidad de sulfitación (5)
ser omitida.
Por otra parte, los lodos secundarios, mezclados
eventualmente con una fracción no reciclada de lodos de primera
carbonatación, son encaminados desde la unidad de decantación (9)
hacia una unidad de separación (10), por ejemplo, un filtro prensa,
para la filtración y eliminación de azúcar con obtención de, por
una parte, espuma desazucarada y, por otra, un filtrado
generalmente reciclado con el jugo secundario
transparente(JCs) procedente de la unidad de decantación
(9), ya sea más arriba de la unidad de primera carbonatación (3) o
entre la primera y la segunda unidades de carbonatación.
Eventualmente, es posible añadir con el
coagulante en la unidad de coagulación (8) una pequeña cantidad de
cal, si es necesario, de manera general 1 g/litro o menos.
Un aspecto importante del procedimiento y de la
instalación, según la invención, consiste en la disminución muy
importante del consumo de cal, proporcional al porcentaje de jugo
tratado en el conjunto secundario (B).
En el marco de una serie de instalaciones, el
conjunto secundario de unidades de tratamiento puede estar
realizado sin modificación de las instalaciones de producción de
cal, de bombeo de gas CO_{2} y de la unidad de primera
carbonatación.
Por otra parte, el procedimiento permite obtener
la misma eficacia global de tratamiento de depuración que el
procedimiento clásico (pureza y coloración del jugo transparente de
la segunda carbonatación).
Finalmente, este proceso según la invención
disminuye los rechazos tales como las espumas de primera
carbonatación (10 a 25 kg como mínimo por tonelada de remolachas
tratadas), y así pues el CO_{2} liberado a la atmósfera.
La pérdida de azúcar en la espuma es reducida en
la misma proporción que la cantidad de espuma.
Claims (8)
1. Procedimiento de depuración de un jugo
azucarado, en particular, un jugo azucarado de remolachas, que
comprende una secuencia principal de tratamientos sucesivos (A),
que consiste en un tratamiento de cal previo (1) del jugo
azucarado, un tratamiento de cal (2) del jugo tratado con cal
previamente, y al menos dos tratamientos sucesivos de carbonatación
(3, 6), caracterizado porque comprende una secuencia
secundaria de tratamientos (B), que consiste en:
a) derivar una fracción de jugo azucarado tratado
con cal previamente, representando de 10 a 70% en volumen total del
jugo azucarado tratado con cal previamente;
b) someter la fracción derivada de jugo azucarado
tratado con cal previamente a un tratamiento de coagulación (8) con
un agente de coagulación;
c) someter el jugo azucarado coagulado a una
decantación (9) con la adición de un agente de floculación para
separar un jugo azucarado transparente secundario (JCs) de lodos
secundarios; y
d) reciclar el jugo azucarado transparente
secundario (JCs) en la secuencia principal de tratamientos antes o
después del tratamiento de primera carbonatación, pero antes del
tratamiento de segunda carbonatación.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque los lodos secundarios procedentes de la
etapa c), mezclados o no con lodos de la primera carbonatación no
reciclados, son sometidos a un tratamiento de filtración para
extraer un filtrado que es reciclado en la secuencia principal de
tratamientos.
3. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
fracción de jugo azucarado tratado con cal previamente derivado
representa de 10 a 50% en volumen del jugo azucarado total tratado
con cal previamente.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el jugo
azucarado transparente secundario (JCs) es introducido nuevamente
en la secuencia principal de tratamientos antes del tratamiento de
primera carbonatación.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la secuencia
principal de tratamientos comprende, después del tratamiento de
primera carbonatación y antes del tratamiento de segunda
carbonatación, un tratamiento de sulfitación (5), y porque el jugo
azucarado transparente secundario es reintroducido en la secuencia
principal de tratamientos después de la primera carbonatación y
antes del tratamiento de sulfitación.
6. Instalación de depuración de un jugo azucarado
para la puesta en práctica de un procedimiento de depuración, según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por
comprender:
un conjunto principal (A) de unidades de
tratamiento que comprenden una unidad de tratamiento de cal previo
(1),
una unidad de tratamiento de cal (2),
una unidad de primera carbonatación (3),
una unidad de separación (4), y
una unidad de segunda carbonatación (6), y un
conjunto secundario (B) de unidades de tratamiento que
comprende:
un medio para derivar una fracción de jugo
azucarado tratado con cal previamente en la unidad de tratamiento
de cal previo (1), que representa de 10 a 70% en volumen del jugo
azucarado tratado previamente total,
una unidad de coagulación (8) que recibe
simultáneamente una fracción derivada de jugo azucarado tratado
previamente y un agente de coagulación,
una unidad de decantación (9) que recibe el jugo
azucarado coagulado junto con un agente de floculación para separar
y recuperar, por una parte, un jugo azucarado transparente
secundario (JCs) y, por otra, lodos secundarios, y
un medio para reintroducir el jugo azucarado
transparente secundario al conjunto principal de unidades de
tratamiento, ya sea más arriba de la unidad de primera
carbonatación (3) o entre esta última y la unidad de segunda
carbonatación (6).
7. Instalación, según la reivindicación 6,
caracterizada porque comprende en otra unidad de tratamiento
(10), lodos secundarios para extracción de un filtrado y un medio
para reunir dicho filtrado con el jugo azucarado transparente
secundario procedente de la unidad de decantación (9).
8. Instalación, según una de las reivindicaciones
6 a 7, caracterizada porque el conjunto principal (A) de
unidades de tratamiento comprende otra unidad de sulfitación (8),
más abajo de la unidad de separación (4) y más arriba de la unidad
de segunda carbonatación (6), y porque el medio de reintroducción
del jugo azucarado transparente secundario en el conjunto principal
(A) reintroduce el jugo azucarado transparente secundario más
arriba de la unidad de
\hbox{sulfitación (5).} Applications Claiming Priority (2)
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