RU2205877C1

RU2205877C1 - Method of liming sugar-containing solution

Info

Publication number: RU2205877C1
Application number: RU2002118870/13A
Authority: RU
Inventors: В.А. Лосева; И.В. Квитко; А.А. Ефремов; Д.В. Прасолов; Н.А. Болотов
Original assignee: Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2003-06-10

Abstract

FIELD: sugar production. SUBSTANCE: method consists in adding, to sugar-containing solution, catholite obtained when treating ammonium sulfate solution in cathodic chamber of diaphragm electrolyzer with undissolved electrodes until pH 8.9-10.1 and redox potential between -500 and -650 mV against silver chloride reference electrode ate attained. After addition of catholite, solution is completed with lime and agitated for 10 to 20 min at 60-80 C. Lime uptake for liming of pre-limed juice corresponds to 1.50-2.25% CaO based on the weight of beet. Lime uptake for liming of raw liquor corresponds to 2.70-4.05% CaO based on the weight of raw sugar. EFFECT: reduced lime uptake and improved purity of refined juice. 3 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам дефекации сахарсдержащего раствора. The invention relates to the sugar industry, and in particular to methods of defecation of a sugar-containing solution.

Известен способ дефекации сахарсодержащего раствора, предусматривающий введение в него извести в количестве 2,5-3% к массе свеклы и 4-6% к массе сахара-сырца и перемешивание в течение 10-20 мин при температуре 60-88^oС (Сапронов А. Р. Технология сахарного производства: Учебник для вузов. - 2-е изд., исправл. и доп. - М.: Колос, 1998. - С. 153-160).A known method of defecation of a sugar-containing solution, providing for the introduction of lime in an amount of 2.5-3% by weight of beets and 4-6% by weight of raw sugar and mixing for 10-20 minutes at a temperature of 60-88 ^o C (Sapronov A R. Sugar production technology: Textbook for high schools. - 2nd ed., Corrected and add. - M .: Kolos, 1998. - S. 153-160).

Недостатки данного способа: высокий расход извести и недостаточное увеличение чистоты очищенного сахарсодержащего раствора. The disadvantages of this method: high consumption of lime and insufficient increase in the purity of the purified sugar-containing solution.

Технический результат изобретения заключается в сокращении расхода извести и увеличении чистоты очищенного сахарсодержащего раствора. The technical result of the invention is to reduce the consumption of lime and increase the purity of the purified sugar-containing solution.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе дефекации сахарсодержащего раствора, предусматривающем введение в него извести и перемешивание в течение 10-20 мин при температуре 60-80^oС, новым является то, что в сахарсодержащий раствор перед введением извести вводят католит, полученный при обработке раствора сульфата аммония в катодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимыми электродами до рН 8,9-10,1 и окислительно-восстановительного потенциала (-500)-(-650) мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Расход извести при дефекации преддефекованного сока составляет 1,50-2,25% СаО к массе свеклы. Расход извести при дефекации клеровки сахара-сырца составляет 2,70-4,05% СаО к массе сахара-сырца.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for defecation of a sugar-containing solution, comprising introducing lime into it and mixing for 10-20 minutes at a temperature of 60-80 ^° C, it is new that the catholyte obtained by introducing lime is introduced into the sugar-containing solution processing a solution of ammonium sulfate in the cathode chamber of a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes to a pH of 8.9-10.1 and a redox potential (-500) - (- 650) mV relative to the silver chloride reference electrode. Lime consumption during defecation of pre-defecated juice is 1.50-2.25% CaO by weight of beets. The consumption of lime during bowel movements during the bowel movement is 2.70-4.05% CaO by weight of raw sugar.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В сахарсодержащий раствор с температурой 60-88^oС вводят католит и известь в виде известкового молока и перемешивают в течение 10-20 мин. Католит получают путем обработки водного раствора сульфата аммония с массовой долей 1-3 г/дм³ в катодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимыми электродами до рН 8,9-10,1 и окислительно-восстановительного потенциала (-500)-(-650) мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.Catholyte and lime are introduced into a sugar-containing solution with a temperature of 60-88 ^o C in the form of milk of lime and mixed for 10-20 minutes. The catholyte is obtained by treating an aqueous solution of ammonium sulfate with a mass fraction of 1-3 g / dm ³ in the cathode chamber of a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes up to pH 8.9-10.1 and a redox potential (-500) - (- 650) mV relative to silver chloride reference electrode.

Дефекация является необходимым этапом известковой очистки сахарсодержащих растворов. На дефекации протекают реакции разложения амидов кислот, солей аммония, редуцирующих веществ, омыление жиров, а также создается избыток извести, необходимый для получения достаточного количества карбоната кальция на I сатурации. Если реакции разложения не завершены на дефекации, то, продолжаясь на следующих стадиях технологического процесса, они будут снижать качество сиропа и сахара. Введение католита, полученного в результате электрохимической активации водного раствора сульфата аммония, способствует более полному протеканию реакций на дефекации. Defecation is a necessary step in the lime cleaning of sugar-containing solutions. During bowel movements, the decomposition of amides of acids, ammonium salts, reducing substances, saponification of fats, and excess lime is created, which is necessary to obtain a sufficient amount of calcium carbonate for I saturation. If the decomposition reactions are not completed during bowel movements, then, continuing at the next stages of the technological process, they will reduce the quality of the syrup and sugar. The introduction of catholyte, obtained as a result of electrochemical activation of an aqueous solution of ammonium sulfate, contributes to a more complete reaction to defecation.

Примеры осуществления предлагаемого способа приведены ниже. Examples of the proposed method are given below.

Пример 1. Для получения католита готовят раствор сульфата аммония с концентрацией 1 г/дм³ и обрабатывают его в диафрагменном электролизере с нерастворимыми электродами до рН католита 9,3 и окислительно-восстановительного потенциала -580 мВ. Полученный таким образом католит используют для проведения дефекации по предлагаемому способу. Берут 1000 см³ преддефекованного сока, делят на две равные пробы и проводят дефекацию: в первой пробе - по известному способу, а во второй - по предлагаемому. Для этого в каждую пробу сока, нагретую до 88^oС, вводят известь в виде известкового молока и перемешивают в течение 10 мин. В первую пробу вводят извести 2,00% к массе свеклы, а во вторую - католита 0,20%, а извести 1,80%. О качестве процесса дефекации судят по двум показателям: расходу извести и чистоте очищенного сахарсодержащего раствора. В первой пробе расход извести составил 2,00%, а во второй 1,80%. Чистота очищенного сока в первой пробе 85,82%, а во второй - 86,57%.Example 1. To obtain catholyte, a solution of ammonium sulfate with a concentration of 1 g / dm ³ is prepared and processed in a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes to a catholyte pH of 9.3 and a redox potential of -580 mV. Thus obtained catholyte is used for defecation according to the proposed method. Take 1000 cm ³ pre-defecated juice, divided into two equal samples and defecate: in the first sample - according to the known method, and in the second - according to the proposed. To this end, lime is introduced into each juice sample heated to 88 ^° C in the form of milk of lime and mixed for 10 minutes. In the first sample, lime is added to 2.00% by weight of beets, and in the second, catholyte is 0.20%, and lime is 1.80%. The quality of the bowel movement is judged by two indicators: the consumption of lime and the purity of the purified sugar-containing solution. In the first sample, the consumption of lime was 2.00%, and in the second 1.80%. The purity of the purified juice in the first sample is 85.82%, and in the second - 86.57%.

Пример 2. Для получения католита готовят раствор сульфата аммония с концентрацией 1 г/дм³ и обрабатывают его в диафрагменном электролизере с нерастворимыми электродами до рН католита 8,9 и окислительно-восстановительного потенциала -520 мВ. Полученный таким образом католит используют для проведения дефекации по предлагаемому способу. Берут 1000 см³ клеровки сахара-сырца, делят на две равные пробы и проводят дефекацию: в первой пробе - по известному способу, а во второй - по предлагаемому. Для этого в каждую пробу клеровки, нагретую до 70^oС, вводят известь в виде известкового молока и перемешивают в течение 10 мин. В первую пробу вводят извести 4,50% к массе сахара-сырца, а во вторую - католита 0,45%, а извести 4,05%. В первой пробе расход извести составил 4,50%, а во второй 4,05%. Чистота очищенной клеровки в первой пробе 97,4%, а во второй - 98,0%.Example 2. To obtain catholyte, a solution of ammonium sulfate with a concentration of 1 g / dm ³ is prepared and treated in a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes to a catholyte pH of 8.9 and a redox potential of -520 mV. Thus obtained catholyte is used for defecation according to the proposed method. They take 1000 cm ^{3 of} sugar sugar raw, divided into two equal samples and defecate: in the first sample - according to the known method, and in the second - according to the proposed one. To this end, lime is introduced into each sample of clearing heated to 70 ^° C in the form of milk of lime and mixed for 10 minutes. In the first sample, 4.50% by weight of raw sugar is added, and in the second, catholyte is 0.45%, and lime is 4.05%. In the first sample, the consumption of lime was 4.50%, and in the second 4.05%. The purity of the cleared klerovka in the first sample is 97.4%, and in the second - 98.0%.

Пример 3. Для получения католита готовят раствор сульфата аммония с концентрацией 1 г/дм³ и обрабатывают его в диафрагменном электролизере с нерастворимыми электродами до рН католита 9,4 и окислительно-восстановительного потенциала -585 мВ. Полученный таким образом католит используют для проведения дефекации по предлагаемому способу. Берут 1000 см³ клеровки сахара-сырца, делят на две равные пробы и проводят дефекацию: в первой пробе - по известному способу, а во второй - по предлагаемому. Для этого в каждую пробу клеровки, нагретую до 70^oС, вводят известь в виде известкового молока и перемешивают в течение 10 мин. В первую пробу вводят извести 4,50% к массе сахара-сырца, а во вторую - католита 0,90%, а извести 3,60%. В первой пробе расход извести составил 4,50%, а во второй 3,60%. Чистота очищенной клеровки в первой пробе 97,4%, а во второй - 98,2%.Example 3. To obtain catholyte, a solution of ammonium sulfate with a concentration of 1 g / dm ³ is prepared and processed in a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes to a pH of catholyte 9.4 and a redox potential of -585 mV. Thus obtained catholyte is used for defecation according to the proposed method. They take 1000 cm ^{3 of} sugar sugar raw, divided into two equal samples and defecate: in the first sample - according to the known method, and in the second - according to the proposed one. To this end, lime is introduced into each sample of clearing heated to 70 ^° C in the form of milk of lime and mixed for 10 minutes. In the first sample, 4.50% by weight of raw sugar is added, and in the second, catholyte is 0.90%, and lime is 3.60%. In the first sample, the consumption of lime was 4.50%, and in the second 3.60%. The purity of the cleared klerovka in the first sample is 97.4%, and in the second - 98.2%.

Пример 4. Для получения католита готовят раствор сульфата аммония с концентрацией 1 г/дм³ и обрабатывают его в диафрагменном электролизере с нерастворимыми электродами до рН католита 10,1 и окислительно-восстановительного потенциала -650 мВ. Полученный таким образом католит используют для проведения дефекации по предлагаемому способу. Берут 1000 см³ клеровки сахара-сырца, делят на две равные пробы и проводят дефекацию: в первой пробе - по известному способу, а во второй - по предлагаемому. Для этого в каждую пробу клеровки, нагретую до 70^oС, вводят известь в виде известкового молока и перемешивают в течение 10 мин. В первую пробу вводят извести 4,50% к массе сахара-сырца, а во вторую - католита 1,80%, а извести 2,70%. В первой пробе расход извести составил 4,50%, а во второй 2,70%. Чистота очищенной клеровки в первой пробе 97,4%, а во второй - 97,9%.Example 4. To obtain catholyte, a solution of ammonium sulfate with a concentration of 1 g / dm ³ is prepared and treated in a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes to a catholyte pH of 10.1 and a redox potential of -650 mV. Thus obtained catholyte is used for defecation according to the proposed method. They take 1000 cm ^{3 of} sugar sugar raw, divided into two equal samples and defecate: in the first sample - according to the known method, and in the second - according to the proposed one. To this end, lime is introduced into each sample of clearing heated to 70 ^° C in the form of milk of lime and mixed for 10 minutes. Lime 4.50% by weight of raw sugar is added to the first sample, and 1.80% catholyte to the second, and 2.70% lime. In the first sample, the consumption of lime was 4.50%, and in the second 2.70%. The purity of the cleared klerovka in the first sample is 97.4%, and in the second - 97.9%.

Остальные примеры сведены в таблицу. В таблице приняты следующие обозначения: Ч - чистота очищенного сока, %; ΔЧ - разность между чистотой очищенного сока при использовании дефекации по известному способу и чистотой очищенного сока при использовании дефекации по предлагаемому способу, %. Other examples are tabulated. The following notation is adopted in the table: H - purity of purified juice,%; ΔCH - the difference between the purity of the purified juice when using defecation by a known method and the purity of the purified juice when using defecation by the proposed method,%.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ дефекации обеспечивает снижение расхода извести в 1,4-1,7 раз и увеличение чистоты очищенного сахарсодержащего раствора на 0,68-1,51 ед. по сравнению с известным способом. Введение извести на дефекацию в количестве, меньшем, чем указано в формуле, приводит к снижению чистоты очищенного сахарсодержащего раствора. А введение извести на дефекацию в количестве, большем, чем указано в формуле, экономически нецелесообразно, потому что не ведет к увеличению чистоты очищенного сахарсодержащего раствора. As can be seen from the above examples, the proposed defecation method reduces the consumption of lime by 1.4-1.7 times and increases the purity of the purified sugar-containing solution by 0.68-1.51 units. in comparison with the known method. The introduction of lime for defecation in an amount less than that indicated in the formula leads to a decrease in the purity of the purified sugar-containing solution. And the introduction of lime for defecation in an amount greater than that indicated in the formula is not economically feasible, because it does not increase the purity of the purified sugar-containing solution.

Claims

1. The method of defecation of a sugar-containing solution, comprising introducing lime into it and mixing for 10-20 minutes at a temperature of 60-80 ^o C, characterized in that catholyte obtained by processing a solution of ammonium sulfate in the cathode chamber is introduced into the sugar-containing solution before lime is introduced a diaphragm electrolyzer with insoluble electrodes up to pH 8.9-10.1 and a redox potential (-500) - (-650) mV relative to the silver chloride reference electrode.

2. The method according to p. 1, characterized in that the consumption of lime during defecation of pre-defecated juice is 1.50-2.25% CaO to the mass of beets.

3. The method according to p. 1, characterized in that the consumption of lime during bowel movements defecation raw sugar is 2.70-4.05% CaO to the mass of raw sugar.