RU2382078C2

RU2382078C2 - Method of processing sugar-containing liquid during sugar production (versions)

Info

Publication number: RU2382078C2
Application number: RU2005132596/13A
Authority: RU
Inventors: Дэвид О. САНДЕРС (US); Дэвид О. САНДЕРС
Original assignee: Налко Компани
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2010-02-20
Also published as: AU2004223329A1; WO2004085684A3; MXPA05010326A; CZ2005608A3; EP1606422A4; NZ575342A; CN1791684B; RU2005132596A; CA2520524A1; EP1606422A2; WO2004085684A2; NO20054907D0; CN1791684A; BRPI0408762A; NO20054907L; CZ306303B6; SK50852005A3

Abstract

FIELD: chemistry. ^ SUBSTANCE: one version of the proposed method involves passing sugar-containing liquid, particularly diffusion juice, together with a gas stream through a closed aeration chamber, addition of lime to the aerated sugar-containing liquid and then passing carbon dioxide. According to another version of the method, sugar-containing liquid is passed through a closed vacuum chamber and then through a closed aeration chamber, lime is added to the treated sugar-containing liquid, after which carbon dioxide is passed through the sugar-containing liquid. ^ EFFECT: reduced chromaticity of sugar-containing liquid. ^ 5 cl, 4 tbl, 2 ex

Description

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США Сер. №60/457516, поданной 24 марта 2003 года и включенной в настоящее описание путем ссылки.This application has priority application US Ser. No. 60/457516, filed March 24, 2003 and incorporated into this description by reference.

Настоящее изобретение в целом относится к обработке сахарозосодержащих жидкостей, получаемых из растительного материала. Конкретно, оно относится к способам обработки сахарозосодержащей жидкости в процессе производства сахара для получения обработанной сахарозосодержащей жидкости с улучшенными свойствами.The present invention generally relates to the processing of sugar-containing liquids obtained from plant material. Specifically, it relates to methods for treating a sugar-containing liquid in a sugar production process to produce a processed sugar-containing liquid with improved properties.

Сахароза - это дисахарид, включающий два звена - глюкозное и фруктозное. Сахароза в естественном виде встречается во многих фруктах, овощах и других растениях, в частности в таких как сахарный тростник, сахарная свекла, сахарное сорго, сахарные пальмы или сахарные клены. Количество сахарозы, производимой растениями, может зависеть от их генетических особенностей, почвенных факторов или удобрений, погодных условий во время роста, частоты заболеваний растения, степени зрелости или воздействия на них между сбором урожая и обработкой, а также от многих других факторов.Sucrose is a disaccharide that includes two units - glucose and fructose. Natural sucrose is found in many fruits, vegetables, and other plants, particularly sugarcane, sugar beets, sugar sorghum, sugar palm trees, or sugar maples. The amount of sucrose produced by plants may depend on their genetic characteristics, soil factors or fertilizers, weather conditions during growth, the frequency of plant diseases, the degree of maturity or impact on them between harvesting and processing, and many other factors.

Сахароза может концентрироваться в некоторых частях растения, таких как корень сахарной свеклы или стебель сахарного тростника. При снятии урожая может собираться и обрабатываться все растение или часть растения, в котором сконцентрирована сахароза, для получения жидкости для производства сахара, в которой содержится некоторое количество сахарозы. См., например, "Технология сахара, производство сахара из свеклы и тростника", by P.W. van der Poel и др. (1998); "Beet-Sugar Technology" edited by R.A.McGinnis, Third Edition (1982); или "Cane Sugar Handbook: A Manual for Cane Sugar Manufacturers and Their Chemists" by C.P.Chen, Chung Chi Chou, 12^th Edition (1993); и патенты США 6051075; 592842; 5480490.Sucrose can be concentrated in some parts of the plant, such as sugar beet root or sugarcane stalk. When harvesting, the entire plant or part of the plant in which sucrose is concentrated can be collected and processed to produce a liquid for the production of sugar, which contains a certain amount of sucrose. See, for example, “Sugar technology, sugar production from beets and cane,” by PW van der Poel et al. (1998); "Beet-Sugar Technology" edited by RAMcGinnis, Third Edition (1982); or "Cane Sugar Handbook: A Manual for Cane Sugar Manufacturers and Their Chemists" by CPChen, Chung Chi Chou, 12 ^th Edition (1993); and U.S. Patents 6,051,075; 5,92842; 5,480,490.

В качестве неограничивающего примера сахарная свекла может нарезаться на "стружку", которую подают в диффузионный аппарат, в котором стружка продвигается против потока горячей жидкости. При этом часть сахарозы из стружки переходит в поток жидкости, образуя «сахарозосодержащую жидкость» или диффузионный сок. Часть сахарозосодержащей жидкости может возвращаться на вход для жидкости диффузионного аппарата. Противоточная диффузия может извлекать из стружки до 98% сахарозы, содержащейся в свекле, вместе с другими (побочными) веществами. Сокостружечную смесь, выгружаемую из диффузионного аппарата, подают на пресс, где из смеси отжимается жидкость с получением жома. Отжатую при этом жидкость называют "жомопрессовой водой", которая может иметь pH около 5, и может возвращаться в диффузионный аппарат через вход для жидкости. Поток диффузионного сока из диффузионного аппарата может объединяться с жомопрессовой водой и другой жидкостью (жидкостями), которые могут быть введены в диффузионный аппарат. Поток диффузионного сока от диффузионного аппарата может быть разделен на два и более потоков, а другие жидкости могут быть объединены с тем потоком диффузионного сока, который возвращают на вход диффузионного аппарата для жидкости.By way of non-limiting example, sugar beets can be cut into “chips” which are fed to a diffusion apparatus in which the chips are advanced against the flow of hot liquid. At the same time, part of the sucrose from the chips passes into the liquid stream, forming a “sugar-containing liquid” or diffusion juice. A portion of the sugar-containing fluid may be returned to the fluid inlet of the diffusion apparatus. Countercurrent diffusion can extract from the chips up to 98% sucrose contained in beets, along with other (secondary) substances. The shaving chip discharged from the diffusion apparatus is fed to a press, where liquid is squeezed out of the mixture to produce pulp. The liquid squeezed out is called “pulp press water”, which can have a pH of about 5, and can be returned to the diffusion apparatus through the liquid inlet. The flow of diffusion juice from the diffusion apparatus can be combined with pulp press water and other liquid (s) that can be introduced into the diffusion apparatus. The diffusion juice stream from the diffusion apparatus can be divided into two or more streams, and other liquids can be combined with the diffusion juice stream that is returned to the inlet of the diffusion apparatus for the liquid.

Имеется много альтернативных способов извлечения сахарозосодержащих жидкостей из растительного материала. Во втором неограничивающем примере в диффузионном процессе для сахарного тростника используют псевдоожиженный слой тонкоизмельченного сахарного тростника, через который пропускают распыляемую диффузионную жидкость для извлечения сахарозы (вместе с другими, побочными материалами) из растительного материала в диффузионный сок.There are many alternative methods for extracting sugar-containing fluids from plant material. In a second non-limiting example, in a diffusion process for sugarcane, a fluidized bed of finely ground sugarcane is used through which an atomized diffusion fluid is passed to extract sucrose (along with other by-products) from the plant material into the diffusion juice.

В качестве третьего неограничивающего примера стебли сахарного тростника пропускаются для измельчения через вальцы для выжимания из растительного материала сока сахарного тростника. Этот процесс может повторяться несколько раз путем пропускания растительного материала через ряд измельчающих вальцов для извлечения из сахарного тростника почти всего сока.As a third non-limiting example, sugar cane stalks are passed for grinding through rollers to squeeze sugar cane juice from the plant material. This process can be repeated several times by passing plant material through a series of grinding rollers to extract almost all of the juice from sugar cane.

Независимо от способа, используемого для экстрагирования сахарозы из растительного материала, полученная сахарозосодержащая жидкость содержит сахарозу, несахарозные вещества и воду. Несахарозные вещества могут включать, без ограничения этим, нерастворимые частицы, такие как частицы растительного волокна, почвы, металлов или другие частицы; и растворимые вещества, такие как удобрения, сахариды, отличающиеся от сахарозы, органические и неорганические несахара, органические кислоты (такие как уксусная кислота, L-молочная кислота или D-молочная кислота), растворенные газы (такие как СO₂, SO₂ или O₂), белки, неорганические кислоты, фосфаты, ионы металлов (например, железа, алюминия или магния) или пектины; окрашенные материалы; сапонины; воски; жиры; или каучуки, а также их связанные или сшитые группы, или их производные.Regardless of the method used to extract sucrose from the plant material, the resulting sucrose-containing liquid contains sucrose, non-sucrose substances and water. Non-sucrose substances may include, without limitation, insoluble particles, such as particles of plant fiber, soil, metals, or other particles; and soluble substances such as fertilizers, saccharides other than sucrose, organic and inorganic non-sugars, organic acids (such as acetic acid, L-lactic acid or D-lactic acid), dissolved gases (such as CO ₂ , SO ₂ or O ₂ ) proteins, inorganic acids, phosphates, metal ions (for example, iron, aluminum or magnesium) or pectins; painted materials; saponins; waxes; fats or rubbers, as well as their related or stitched groups, or their derivatives.

Постепенное добавление щелочи к сахарозосодержащей жидкости повышает ее рН от диапазона от около 5,5 до около 6,5, до диапазона от около 11,5 до около 11,8. Повышение рН сахарозосодержащей жидкости позволяет некоторым несахарозным веществам, содержащимся в ней, достигнуть своих соответствующих изоэлектрических точек. Эта стадия, часто называемая "предварительной дефекацией", может быть осуществлена в соответствующем дефекаторе. Термин "предварительная дефекация" не означает ограничения стадии добавления основания к сахарозосодержащим жидкостям, содержащим сахарозу, только такими системами, в которых это добавление основания называется "предварительной дефекацией". Скорее следует понимать, что в различных традиционных системах обработки сока может быть желательно сначала использовать щелочь для повышения рН сахарозосодержащей жидкости перед последующими стадиями осветления или очистки. Последующие стадии осветления или очистки могут включать стадию фильтрации, как описано в патентах США №№4432806, 5759283 и т.п.; стадию ионного обмена, как описано в патенте Великобритании №1043102 или патентах США №№3618589, 3785863, 4140541 или 4331483, 5466294 и т.п.; стадию хроматографии, как описано в патентах США №№5466294, 4312678, 2985589, 4182633, 4412866, 5102553 и т.п.; или стадию ультрафильтрации, как описано в патенте США №4432806 и т.п.; или фазового разделения, как описано в патенте США №6051075 и т.п.; или системы обработки, в которых химикаты добавляют в сатуратор, как описано в патенте США №4045242, при этом каждый документ показывает варианты основной дефекации и сатурации в традиционном процессе получения сахара.The gradual addition of alkali to a sugar-containing liquid increases its pH from a range of from about 5.5 to about 6.5, to a range of from about 11.5 to about 11.8. Raising the pH of a sugar-containing liquid allows some non-sucrose substances contained in it to reach their respective isoelectric points. This stage, often referred to as “pre-bowel movement,” can be carried out in the appropriate defecator. The term "preliminary bowel movement" does not mean limiting the stage of adding a base to sucrose-containing liquids containing sucrose, only to those systems in which this base addition is called "preliminary bowel movement." Rather, it should be understood that in various conventional juice processing systems, it may be desirable to first use alkali to raise the pH of the sugar-containing liquid before subsequent clarification or purification steps. Subsequent clarification or purification steps may include a filtration step as described in US Pat. Nos. 4,432,806, 5,759,283, and the like; an ion exchange step as described in UK Patent No. 1,043,102 or US Patent Nos. 3,618,589, 3,785,863, 4,140,541 or 4,331,483, 5,466,294, and the like; a chromatography step as described in US Pat. Nos. 5,466,294, 4,312,678, 2,985,589, 4,126,633, 4,412,866, 5,102,553, and the like; or an ultrafiltration step as described in US Pat. No. 4,432,806 and the like; or phase separation, as described in US patent No. 6051075 and the like; or treatment systems in which chemicals are added to a saturator, as described in US Pat. No. 4,045,242, with each document showing options for basic bowel movement and saturation in the traditional sugar process.

Термин щелочь означает любой основный материал, способный повысить рН сока или сахарозосодержащей жидкости, включая, без ограничения этим, соединения кальция, например карбонат кальция, выпадающий в осадок при дефекации или сатурации. Использование извести обычно включает использование конкретно негашеной извести, или оксида кальция, полученного нагреванием известняка в кислородной среде. Во многих случаях предпочтительно используют известковое молоко, которое состоит из суспензии гидроксида кальция (Са(ОН)₂) в воде, полученного в известегасителе в соответствии с реакцией:The term alkali means any basic material capable of raising the pH of a juice or a sugar-containing liquid, including, but not limited to, calcium compounds, for example calcium carbonate, which precipitate upon defecation or carbonation. The use of lime usually involves the use of specifically quicklime, or calcium oxide, obtained by heating limestone in an oxygen environment. In many cases, it is preferable to use milk of lime, which consists of a suspension of calcium hydroxide (Ca (OH) ₂ ) in water, obtained in a quencher in accordance with the reaction:

CaO+H₂O=Са(ОН)₂+15,5 КалCaO + H ₂ O = Ca (OH) ₂ +15.5 Cal

Термин "изоэлектрическая точка" означает рН, при котором растворенные или коллоидные материалы, такие как белки, в сахарозосодержащей жидкости имеют нулевой электрический потенциал. Когда такие растворенные или коллоидные материалы достигают присущих им изоэлектрических точек, они могут образовать множество твердых частиц, осаждаться или флоккулировать в сахарозосодержащей жидкости.The term "isoelectric point" means a pH at which dissolved or colloidal materials, such as proteins, in a sugar-containing liquid have zero electrical potential. When such dissolved or colloidal materials reach their inherent isoelectric points, they can form many solid particles, precipitate or flocculate in a sugar-containing liquid.

Флоккуляцию можно усилить путем добавления в сок карбонатно-кальциевых частиц, вызывающих связывание с ними твердых частиц с образованием хлопьев. Этот процесс повышает размер, вес или плотность частиц, тем самым облегчая фильтрацию или осаждение таких твердых частиц или материалов и их удаление из сока.Flocculation can be enhanced by adding calcium carbonate particles to the juice, causing solid particles to bind to form flakes. This process increases the size, weight or density of particles, thereby facilitating the filtration or precipitation of such solid particles or materials and their removal from juice.

В традиционном способе производства сахара, сахарозосодержащую жидкость также очищают от различных веществ, таких как остаточная известь, избыточный карбонат кальция, твердые частицы, флоккулят или хлопья, чтобы стабилизировать хлопья или частицы, образовавшиеся на стадии предварительной дефекации. Стадия холодной основной дефекации может включать добавление около 0,3-0,7 вес.% предварительно дефекованных сахарозосодержащих жидкостей (или больше в зависимости от качества предварительно дефекованного сока), проводимое при температуре от около 30 до около 40°С.In the traditional sugar production method, the sugar-containing liquid is also purified from various substances, such as residual lime, excess calcium carbonate, solid particles, flocculates or flakes to stabilize the flakes or particles formed in the preliminary bowel movement. The stage of cold main bowel movement may include the addition of about 0.3-0.7 wt.% Pre-defecated sugar-containing liquids (or more depending on the quality of the pre-defecated juice), carried out at a temperature of from about 30 to about 40 ° C.

Сахарозосодержащая жидкость может подвергаться, кроме холодной дефекации, также горячей дефекации для дальнейшей деградации инвертного сахара и других нестабильных компонентов. Горячая основная дефекация может включать дальнейшее добавление извести, чтобы обеспечить повышение рН дефекованного сока до уровня от около 12 до около 12,5. Это позволяет извлечь из жидкости часть растворимых несахарозных материалов, которые не были извлечены при предшествующем добавлении щелочи (извести). В частности, горячая основная дефекация сахарозосодержащей жидкости может достигнуть термостабильности при частичном разложении инвертированного сахара, аминокислот, амидов и других растворенных несахарозных материалов.Sugar-containing liquid can undergo, in addition to cold defecation, also hot defecation for further degradation of invert sugar and other unstable components. Hot bowel movement may include the further addition of lime to ensure that the pH of the defecated juice rises to a level of from about 12 to about 12.5. This allows you to extract from the liquid part of the soluble non-sucrose materials that were not removed during the previous addition of alkali (lime). In particular, the hot main bowel movement of a sugar-containing liquid can achieve thermal stability by partially decomposing inverted sugar, amino acids, amides, and other dissolved non-sucrose materials.

После холодной или горячей основной дефекации дефекованная жидкость может быть подвергнута первой сатурации, при которой газообразный диоксид углерода вводят в сахарозосодержащую жидкость. Диоксид углерода реагирует с остаточной известью в этой жидкости с образованием карбонатно-кальциевого осадка.After a cold or hot main bowel movement, the defecated liquid may be subjected to a first saturation in which gaseous carbon dioxide is introduced into the sugar-containing liquid. Carbon dioxide reacts with residual lime in this liquid to form a calcium carbonate precipitate.

Посредством этого способа может удаляться не только остаточная известь (обычно около 95 вес.% остаточной извести), но при этом карбонатно-кальциевый осадок может улавливать значительные количества оставшихся растворенных несахаров и таким образом содействовать их удалению при фильтровании дефекованного или сатурационного сока.Using this method, not only residual lime (usually about 95% by weight residual lime) can be removed, but the calcium carbonate precipitate can trap significant amounts of the remaining dissolved non-sugars and thus help to remove them when filtering defecated or saturation juice.

Осветленный сок первой сатурации может затем подвергаться дополнительным стадиям дефекации, нагревания, второй сатурации, стадиям фильтрации, мембранной ультрафильтрации, хроматографическому разделению или ионному обмену, как описано выше, или их комбинациям, модификациям или производным для дальнейшего осветления или очистки сока, полученного на первой сатурации, в результате чего образуется очищенный (неконцентрированный) сок.The clarified juice of the first saturation can then undergo additional stages of defecation, heating, a second saturation, stages of filtration, membrane ultrafiltration, chromatographic separation or ion exchange, as described above, or their combinations, modifications or derivatives for further clarification or purification of the juice obtained in the first saturation , resulting in the formation of purified (non-concentrated) juice.

Этот сок затем концентрируют посредством выпаривания части содержащейся в нем воды для получения сахарного сиропа. Выпаривание части содержащейся воды может осуществляться в многоступенчатом выпарном аппарате.This juice is then concentrated by evaporating a portion of the water contained therein to obtain sugar syrup. Evaporation of part of the contained water can be carried out in a multi-stage evaporator.

Полученный сахарный сироп может смешиваться с другими сахарозосодержащими жидкостями и сиропами и менее качественными кристаллами сахара из клеровочных аппаратов и подаваться в первый кристаллизатор. В первом кристаллизаторе выпаривают еще больше воды, пока не создаются подходящие условия для выращивания кристаллов сахара. Поскольку процесс кристаллизации бывает затруднен, в сироп добавляют некоторое количество затравочных кристаллов сахара для инициации образования кристаллов. После выращивания кристаллов образовавшиеся кристаллы ("утфель") могут быть отделены от оставшегося сахарного раствора ("оттека") в центрифуге первого утфеля. Оттек первого утфеля от кристаллизатора подают во второй кристаллизатор для повторной кристаллизации. Кристаллы сахара-сырца, полученные во втором кристаллизаторе, отделяют от оттека второго утфеля посредством центрифуги и возвращают в клеровочный аппарат для объединения с поступающим сиропом, а оттек первого утфеля от кристаллизатора рекристаллизуют в третьем кристаллизаторе. Кристаллы сахара-сырца возвращают в клеровочный аппарат для объединения с поступающим концентрированным соком. Оставшуюся жидкость из третьего кристаллизатора, которую уже невозможно кристаллизовать, называют мелассой ("черной патокой").The resulting sugar syrup can be mixed with other sugar-containing liquids and syrups and less high-quality sugar crystals from the tinting apparatus and fed into the first crystallizer. Even more water is evaporated in the first crystallizer until suitable conditions for growing sugar crystals are created. Since the crystallization process is difficult, some seed crystals of sugar are added to the syrup to initiate crystal formation. After growing crystals, the formed crystals (massecuite) can be separated from the remaining sugar solution ("outflow") in a centrifuge of the first massecuite. The outflow of the first massecuite from the mold is fed into the second mold for recrystallization. The raw sugar crystals obtained in the second crystallizer are separated from the outflow of the second massecuite by means of a centrifuge and returned to the curing unit for combining with the incoming syrup, and the outflow of the first massecuite from the crystallizer is recrystallized in the third crystallizer. Raw sugar crystals are returned to the tinning apparatus to combine with incoming concentrated juice. The remaining liquid from the third crystallizer, which can no longer be crystallized, is called molasses ("black molasses").

Сахарные кристаллы из первого кристаллизатора после их отделения от оттека в центрифуге первого утфеля могут быть промыты для получения требуемого окрашивания. Оттек из центрифуги первого утфеля содержит значительное количество сахарозы и его возвращают в клеровочный аппарат. Отделенные кристаллы сахара затем подают в сушильное устройство для получения кристаллов сахара, имеющих требуемое содержание влаги.Sugar crystals from the first mold after they are separated from the outflow in a centrifuge of the first massecuite can be washed to obtain the desired color. The outflow from the centrifuge of the first massecuite contains a significant amount of sucrose and is returned to the tinning apparatus. The separated sugar crystals are then fed to a drying device to obtain sugar crystals having a desired moisture content.

Как можно понять из вышеприведенных неограничивающих примеров, в процессе получения и переработки сахарозосодержащей жидкости из растительного материала образуется множество различных сахарозосодержащих жидкостей и материалов, которые включают твердые вещества, содержащие растительные остатки, твердые вещества, отделенные от сахарного раствора во время осветления, очистки или рафинирования; соки; кристаллизованный сахар; оттеки, оставшиеся от кристаллизации сахара; побочные продукты производства сахара; и различные их комбинации, модификации и производные, каждый из которых имеет уровень загрязнения, соответствующий процессу, используемому для их получения, или соответствующий данному виду или типу получаемого продукта, такого как:As can be understood from the above non-limiting examples, in the process of obtaining and processing a sugar-containing liquid from plant material, many different sugar-containing liquids and materials are formed, which include solids containing plant residues, solids separated from the sugar solution during clarification, purification or refining; juices; crystallized sugar; swellings from sugar crystallization; sugar by-products; and their various combinations, modifications and derivatives, each of which has a level of pollution corresponding to the process used to obtain them, or corresponding to a given type or type of product obtained, such as:

корм для животных, включая отходы растительного материала, например отработанную свекольную стружку, мезгу или жом сахарного тростника или других твердых веществ или соков, отделенных от жидкостей, используемых в процессе получения сахара;animal feed, including waste plant material, such as used beet chips, pulp or pulp of sugarcane or other solids or juices, separated from liquids used in the process of obtaining sugar;

твердое топливо, которое может сжигаться для получения пара при производстве электроэнергии или для получения пара низкого давления, который может быть возвращен в систему производства сахара, или для получения низкокачественного тепла;solid fuels that can be burned to produce steam in electricity production or to produce low-pressure steam that can be returned to the sugar production system or to produce low-quality heat;

сиропы, включающие и растворы чистой сахарозы, например, продаваемые пользователям из промышленности, и обработанные сиропы, содержащие ароматические вещества и красители, или сиропы, содержащие некоторое количество инвертного сахара для предотвращения кристаллизации сахарозы;syrups including pure sucrose solutions, for example, sold to industrial users, and processed syrups containing aromatic substances and colorants, or syrups containing some invert sugar to prevent sucrose crystallization;

меласса, полученная удалением всего или части кристаллизуемого сахара или сахарозы, или продукты, полученные из мелассы, одним примером чего является обычная меласса;molasses obtained by removing all or part of the crystallized sugar or sucrose, or products obtained from molasses, one example of which is ordinary molasses;

спирт, полученный дистилляцией из мелассы;alcohol obtained by distillation from molasses;

белый сахар, полученный сульфитацией с использованием диоксида серы (SO₂);white sugar obtained by sulfitation using sulfur dioxide (SO ₂ );

окрашенные сахара типа "джугери" или "гур", полученные кипячением соков, содержащих сахарозу или сахар, до по существу сухого состояния;colored sugars or gur-type sugars obtained by boiling juices containing sucrose or sugar to a substantially dry state;

окрашенный сахар, полученный при клеровании рафинированного белого сахара соком (соками), который может также подвергаться обесцвечиванию;colored sugar obtained by cloning refined white sugar with juice (s), which may also be discolored;

тростниковые сахара одной кристаллизации, часто называемые "нерафинированный сахар" в Великобритании или в других частях Европы, или называемые "выпаренный тростниковый сок" в пищевой промышленности Северной Америки для обозначения свободнотекучего тростникового сахара, производимого с минимальной степенью обработки;single crystallized cane sugars, often referred to as "unrefined sugar" in the UK or other parts of Europe, or called "evaporated cane juice" in the North American food industry to refer to free-flowing cane sugar produced with minimal processing;

измельченный тростник;chopped reed;

сахар-сырец, содержащий около 94-98% сахарозы, остальное - меласса, зола и следы других элементов;raw sugar containing about 94-98% sucrose, the rest is molasses, ash and traces of other elements;

рафинированные сахара, такие как экстра мелкие гранулированные, качество которых основано на стандарте качества, установленном Национальной ассоциацией безалкогольных напитков США, и имеющие окрашивание как у воды, содержащие по меньшей мере 99,9% сахарозы; специальные белые сахара, такие как колотый сахар, леденцовый сахар, кусковой сахар, сахарный песок;refined sugars, such as extra fine granular ones, the quality of which is based on a quality standard established by the National Association of Soft Drinks of the USA, and having a water stain, containing at least 99.9% sucrose; special white sugars such as crushed sugar, candy sugar, lump sugar, granulated sugar;

коричневые сахара, которые могут быть получены напылением мелассы на рафинированный сахар или смешиванием последнего с мелассой и которые могут быть светлым или коричневым сахаром в зависимости от характеристик мелассы; или сахарная пудра с различной степенью измельчения сахарного порошка посредством размола кристаллов сахара на мельнице, который может также содержать зерновой крахмал или другие химические вещества для предотвращения слеживания.brown sugars, which can be obtained by spraying molasses onto refined sugar or by mixing the latter with molasses and which can be light or brown sugar, depending on the characteristics of the molasses; or icing sugar with varying degrees of grinding of the sugar powder by grinding sugar crystals in a mill, which may also contain grain starch or other chemicals to prevent caking.

Этот перечень не предназначен для ограничения продуктов, изготовленных из сахарозосодержащих жидкостей, полученных из растительного материала, или из последовательно получаемых жидкостей в процессе изготовления сахара во время очистки, но скорее он предназначен для иллюстрации многообразия продуктов, которые могут быть получены в обычных системах производства сахара, включая, но без ограничения этим, системы получения сахара, описанные выше, и другие системы получения сахара, конкретно не описанные, но разумеющиеся из вышеприведенного описания, основанные на типе обрабатываемого растительного материала или получаемого конечного продукта. Системы производства сахара охватывают многочисленные превращения и комбинации отдельных компонентов или стадий обработки, которые могут привести к одинаковым или к сходным, или к различным продуктам и побочным продуктам в процессе обработки. Считают, что изобретение может быть использовано в каждом типе или виде системы производства сахара, которая здесь конкретно описана или не описана.This list is not intended to limit products made from sugar-containing liquids obtained from plant material, or from sequentially produced liquids during the production of sugar during refining, but rather it is intended to illustrate the variety of products that can be obtained in conventional sugar production systems, including, but not limited to, the sugar production systems described above and other sugar production systems not specifically described, but taken from the foregoing of descriptions based on the type of plant material processed or the final product obtained. Sugar production systems encompass multiple conversions and combinations of individual components or processing steps that can lead to the same or to similar or different products and by-products during processing. It is believed that the invention can be used in every type or type of sugar production system that is specifically described or not described here.

С учетом огромного рынка сахара и побочных продуктов сахарного производства даже небольшое снижение цены сахара или побочного продукта может дать существенный экономический эффект.Given the huge market for sugar and sugar by-products, even a slight reduction in the price of sugar or a by-product can have a significant economic effect.

Важной проблемой, связанной с производством сахара, может являться количество органических кислот и неорганических кислот в обрабатываемых жидкостях сахарного производства. Когда сок растительной клетки содержит достаточно катионов, ион гидроксида (ОН^-) может действовать как анион, который позволяет диоксиду углерода (CO₂) растворяться в соке в качестве ионов карбоната (СО₃)^-2 или бикарбоната НСО₃ ^-. Диссоциация НСО₃ ^- дает очень слабую кислоту. Однако, когда сок содержит недостаточное число катионов, чтобы растворенный СО₂ мог образовать ионы карбоната или бикарбоната, то возникает равновесное состояние между диоксидом углерода и угольной кислотой Н₂СО₃. Угольная кислота может действовать как сильная кислота в диапазоне рН, в котором обрабатывают сахарозосодержащую жидкость.An important problem associated with sugar production may be the amount of organic acids and inorganic acids in processed sugar production fluids. When the plant cell juice contains enough cations, the hydroxide ion (OH ^- ) can act as an anion that allows carbon dioxide (CO ₂ ) to dissolve in the juice as carbonate (CO ₃ ) ^-2 or bicarbonate HCO ₃ ^- ions. Dissociation of HCO ₃ ^- gives a very weak acid. However, when the juice contains an insufficient number of cations so that dissolved CO ₂ can form carbonate or bicarbonate ions, an equilibrium state arises between carbon dioxide and carbonic acid H ₂ CO ₃ . Carbonic acid can act as a strong acid in the pH range in which the sugar-containing fluid is treated.

Аналогичным образом в сахарозосодержащую жидкость может вводиться диоксид серы (SО₂) или бисульфит аммония (NН₄НSO₃) для уничтожения, уменьшения или подавления микробиологической активности, гидролиза сахарозы, образования инвертного сахара, или потери сахарозы, или для регулировки рН в сторону уменьшения. Опять же, когда сахарозосодержащая жидкость содержит достаточно катионов, таких как кальций, сульфиты, то может образоваться сульфит кальция. Однако, когда сок содержит достаточное число катионов, чтобы растворенный диоксид серы (SO₂) мог образовать сульфиты, то возникает равновесие между диоксидом серы (SO₂), сернистой кислотой (H₂SO₃) и серной кислотой (H₂SO₄). Серная кислота и сернистая кислота также могут действовать как сильные кислоты.Similarly, sulfur dioxide (SO ₂ ) or ammonium bisulfite (NH ₄ НSO ₃ ) can be introduced into a sugar-containing liquid to destroy, reduce or suppress microbiological activity, hydrolyze sucrose, invert sugar, or lose sucrose, or to adjust the pH downward. Again, when a sugar-containing liquid contains enough cations, such as calcium, sulfites, calcium sulfite can form. However, when the juice contains a sufficient number of cations so that dissolved sulfur dioxide (SO ₂ ) can form sulfites, an equilibrium arises between sulfur dioxide (SO ₂ ), sulfurous acid (H ₂ SO ₃ ) and sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ). Sulfuric acid and sulfuric acid can also act as strong acids.

Вследствие микробиологической активности в растении также могут образовываться другие неорганические и органические кислоты, включающие без ограничения этим, уксусную кислоту, угольную кислоту, пропановую кислоту, бутановую кислоту, пентановую кислоту, фосфорную кислоту, соляную кислоту, серную кислоту, сернистую кислоту, лимонную кислоту, щавелевую кислоту, янтарную кислоту, фумаровую кислоту, гликолевую кислоту, пирролидинкарбоновую кислоту, муравьиновую кислоту, масляную кислоту, малеиновую кислоту, 3-метилмасляную кислоту, 5-метилкапроновую кислоту, капроновую кислоту, или энантовую кислоту по отдельности или в различных комбинациях и концентрациях.Due to the microbiological activity, other inorganic and organic acids can also form in the plant, including, but not limited to, acetic acid, carbonic acid, propanoic acid, butanoic acid, pentanoic acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfuric acid, citric acid, oxalic acid, succinic acid, fumaric acid, glycolic acid, pyrrolidine carboxylic acid, formic acid, butyric acid, maleic acid, 3-methylbutyric acid, 5-methyl caproic acid, caproic acid, or enanthic acid, individually or in various combinations and concentrations.

Неорганические кислоты и органические кислоты, содержащиеся в сахарозосодержащей жидкости, понижают рН жидкостей в процессе получения сахара и должны нейтрализоваться основанием. Чем выше концентрация органических или неорганических кислот в сахарозосодержащих жидкостях, тем больше требуется основания, которое может быть необходимо для повышения рН жидкости до желаемого уровня в аппарате предварительной дефекации или другой стадии перед последующими стадиями очистки.Inorganic acids and organic acids contained in a sugar-containing liquid lower the pH of the liquid in the process of producing sugar and must be neutralized with a base. The higher the concentration of organic or inorganic acids in sugar-containing liquids, the more base is required, which may be necessary to raise the pH of the liquid to the desired level in the preliminary defecation apparatus or other stage before the subsequent cleaning stages.

Как описано выше, оксид кальция и гидроксид кальция могут добавляться к сахарозосодержащей жидкости, чтобы повысить ее рН, что обеспечивает осаждение из нее некоторых растворенных веществ в виде твердых частиц, флоккулятов или хлопьев. Оксид кальция обычно получают посредством обжига известняка - процесса, в котором известняк нагревают в обжиговой печи в присутствии кислорода, пока из него не будет удален диоксид углерода, и образуется оксид кальция. Обжиг известняка является дорогостоящей операцией, требующей затрат на приобретение печи, известняка и топлива, такого как газ, уголь, кокс и т.п., которое сжигают для достаточного повышения температуры печи, чтобы из известняка был удален диоксид углерода. Кроме этого, требуется вспомогательное оборудование для транспортировки известняка и топлива к печи и вывоза полученного оксида кальция от печи, а также оборудование для очистки воздуха от некоторых газов и частиц, выделяемых печью во время обжига известняка.As described above, calcium oxide and calcium hydroxide can be added to the sugar-containing liquid in order to increase its pH, which ensures the precipitation of some dissolved substances from it in the form of solid particles, flocculates or flakes. Calcium oxide is usually produced by calcining limestone, a process in which limestone is heated in a calcining furnace in the presence of oxygen until carbon dioxide is removed from it and calcium oxide is formed. Limestone burning is an expensive operation requiring the purchase of a furnace, limestone, and fuel such as gas, coal, coke, etc., which is burned to sufficiently raise the furnace temperature so that carbon dioxide is removed from the limestone. In addition, auxiliary equipment is required for transporting limestone and fuel to the furnace and for transporting the obtained calcium oxide from the furnace, as well as equipment for cleaning air from some gases and particles released by the furnace during limestone calcination.

Кроме того, оксид кальция, получаемый обжигом известняка, нужно превратить в гидроксид кальция для использования в известных системах производства сахара. Это также влечет за собой расходы на покупку оборудования для превращения оксида кальция в частицы нужного размера и для смешивания последних с водой для получения гидроксида кальция.In addition, the calcium oxide obtained by calcining limestone must be converted to calcium hydroxide for use in known sugar production systems. It also entails the cost of purchasing equipment for converting calcium oxide into particles of the right size and for mixing the latter with water to produce calcium hydroxide.

Другой проблемой, связанной с использованием основания в традиционных системах производства сахара, может быть удаление осадков, хлопьев и карбоната кальция, образовавшихся на стадиях дефекации и сатурации. Когда в системе производства сахара используют одну или больше стадий сатурации при осветлении или очистке сока, количество образовавшегося карбоната кальция или других солей, часто называемых осадком, отработанной или сатурационной извести будет пропорционально количеству извести, добавляемой к сахарозосодержащим жидкостям. Проще говоря, чем больше количество извести, добавляемой к сахарозосодержащим жидкостям, тем больше осадка образуется на стадиях сатурации. Осадок на дне резервуара сатуратора образует то, что иногда называют "известковым шламом". Известковый осадок может быть отделен от шлама посредством ротационного вакуумного фильтра или пластинчатого и рамочного пресса. Отделенный известковый осадок в основном является осадком карбоната кальция, но может также содержать сахара, другие органические и неорганические вещества или воду. Эти отделенные осадки почти всегда обрабатываются отдельно от других отходов в системе получения сахара и они могут быть, например, смешаны в виде шлама с водой и насосами перекачаны в пруды-отстойники или на участки, окруженные дамбами, или подаваться в земляные насыпи для заполнения.Another problem associated with the use of the base in traditional sugar production systems may be the removal of sediment, flakes and calcium carbonate from the defecation and carbonation stages. When one or more saturation steps are used in a sugar production system to clarify or purify the juice, the amount of calcium carbonate or other salts formed, often referred to as sludge, of spent or saturation lime, will be proportional to the amount of lime added to the sugar-containing liquids. Simply put, the greater the amount of lime added to sugar-containing fluids, the more sediment is formed during the saturation stages. The sediment at the bottom of the saturator reservoir forms what is sometimes referred to as “lime mud”. The sludge can be separated from the sludge by means of a rotary vacuum filter or a plate and frame press. The separated calcareous precipitate is mainly a calcium carbonate precipitate, but may also contain sugars, other organic and inorganic substances, or water. These separated sludges are almost always treated separately from other wastes in the sugar production system and they can, for example, be mixed in the form of sludge with water and pumped into settling ponds or areas surrounded by dams, or fed into earthen embankments for filling.

Альтернативно, сатурационная известь, шлам или отделенный известковый осадок могут подвергаться повторному обжигу. Однако стоимость печи для повторного обжига и вспомогательного оборудования для повторного обжига отработанной извести может быть значительно выше, чем стоимость печи для обжига известняка. Кроме того, качество повторно обожженной "сатурационной извести" может отличаться от качества обожженного известняка. Чистота обожженного известняка по сравнению с повторно обожженной сатурационной известью может быть в одном примере, как 92% по сравнению с 77%. При этом количество повторно обожженной извести, требующейся для нейтрализации одинакового количества иона гидроксония в соке, может быть соответственно больше. Также содержание диоксида углерода в отработанной извести может быть гораздо выше, чем в извести. При этом получение повторно обожженой извести может быть не только дорогим, но также может требовать больше газовых трубопроводов и оборудования для переноса полученной СО₂ от повторно обжигаемой извести, больше оборудования для перемещения повторно обожженной извести, больше резервуаров для сатурации и т.п. Когда отработанную известь удаляют в очистные пруды, на поля или на рециркуляцию, то чем больше извести используют в конкретной обрабатывающей системе, тем обычно выше расходы на удаление отработанной извести.Alternatively, saturation lime, sludge or separated calcareous sediment may be re-fired. However, the cost of a kiln for re-firing and auxiliary equipment for re-firing spent lime can be significantly higher than the cost of a furnace for calcining limestone. In addition, the quality of the re-calcined “saturation lime” may differ from the quality of the calcined limestone. The purity of the calcined limestone compared to re-calcined saturation lime can be in one example, as 92% compared to 77%. At the same time, the amount of re-calcined lime required to neutralize the same amount of hydroxonium ion in the juice may be correspondingly greater. Also, the carbon dioxide content in the spent lime can be much higher than in the lime. At the same time, obtaining re-calcined lime can be not only expensive, but may also require more gas pipelines and equipment for transferring the obtained CO ₂ from re-calcined lime, more equipment for moving re-calcined lime, more saturation tanks, etc. When spent lime is removed to sewage ponds, to fields or for recycling, the more lime used in a particular processing system, the usually higher the cost of removing the spent lime.

Еще одной важной проблемой в традиционных системах производства сахара может являться все возрастающее уменьшение производительности систем, соответствующее все возрастающему количеству используемой извести 15 в сахарозосодержащей жидкости. Одним аспектом этой проблемы может являться имеющееся ограничение на количество или скорость, с которой известь 15 может производиться или подаваться на стадии процесса для производства сахара. Как рассмотрено выше, известняк может обжигаться для получения оксида кальция 15 перед его использованием в качестве основания в системах производства сахара. Количество получаемой извести 15 может ограничиваться недостаточной доступностью известняка, производительностью печи, доступностью топлива и т.п. Скорость, с которой может доставляться известь 15 в систему производства сахара, может меняться в зависимости от размера, вида или количества оборудования для получения извести, доступной рабочей силы и т.п. Другим аспектом этой проблемы может являться то, что количество извести 15, используемое в системе производства сахара, может пропорционально уменьшать доступный объем сахарозосодержащей жидкости в системе производства сахара. Возрастающее использование основания, такого как известь 15, может также потребовать больших площадей для ее хранения, трубопроводов и т.п., чтобы сохранять уровень производительности при одинаковом объеме сока.Another important problem in traditional sugar production systems may be an ever-decreasing decrease in system performance, corresponding to an ever-increasing amount of lime 15 used in a sugar-containing liquid. One aspect of this problem may be the existing limitation on the amount or rate at which lime 15 can be produced or supplied in the process step for producing sugar. As discussed above, limestone may be calcined to produce calcium oxide 15 before being used as a base in sugar production systems. The amount of lime 15 obtained may be limited by the insufficient availability of limestone, the productivity of the furnace, the availability of fuel, etc. The speed with which lime 15 can be delivered to the sugar production system may vary depending on the size, type or quantity of lime production equipment, available labor, and the like. Another aspect of this problem may be that the amount of lime 15 used in the sugar production system can proportionally reduce the available volume of sugar-containing liquid in the sugar production system. The increasing use of a base, such as lime 15, may also require large storage areas, pipelines and the like in order to maintain a level of productivity with the same amount of juice.

Другой важной проблемой в традиционных системах производства сахара может быть присутствие в сахарозосодержащей жидкости солей, не осажденных на стадиях предварительной дефекации, основной дефекации и сатурации, но которые тем не менее должны быть удалены из сахарозосодержащей жидкости до ее упаривания для получения сиропа, чтобы предотвратить или уменьшить образование накипи в испарителе. Например, оксалат - кальциевая соль щавелевой кислоты - часто является основным компонентом, образующим накипь, в сахарных растворах после сатурации. И неконцентрированные жидкости, и сиропы могут содержать достаточно кальция, чтобы оксалат мог образовать накипь при выпаривании воды. Удаление накипи с поверхностей оборудования может быть дорогой процедурой, включающей, без ограничения этим, затраты, обусловленные спадами и уменьшением экономической эффективности производства или уменьшением эффективного срока службы оборудования.Another important problem in traditional sugar production systems may be the presence of salts in the sugar-containing liquid that are not precipitated at the stages of preliminary bowel movement, basic bowel movement and saturation, but which nevertheless must be removed from the sugar-containing liquid before evaporation to obtain syrup in order to prevent or reduce scale formation in the evaporator. For example, oxalate - a calcium salt of oxalic acid - is often the main component that forms scale in sugar solutions after saturation. Both non-concentrated liquids and syrups may contain enough calcium so that the oxalate can scale when the water evaporates. Descaling equipment surfaces can be an expensive procedure, including, without limitation, the costs associated with downturns and a decrease in the economic efficiency of production or a decrease in the effective life of the equipment.

Для удаления известковых солей до стадии выпаривания, чтобы уменьшить осаждение накипи в испарителях, сахарозосодержащие жидкости могут пропускаться через анионообменник, который связывает ион кальция с анионообменной смолой в обмен на освобождение двух ионов натрия, переносимых в сахарозосодержащей жидкости (в некоторых традиционных системах производства сахара известковые соли не удаляются перед выпариванием). Ион кальция, связанный с анионообменной смолой, освобождается при периодической промывке колонны регенерирующим раствором, таким как раствор гидроксида натрия или раствор серной кислоты, в зависимости от вида ионообменной смолы. Использованный регенерирующий раствор, в основном состоящий из иона кальция и иона гидроксида в растворе (когда раствор гидроксида натрия используют в качестве регенерирующего), имеет высокий рН и может являться рециркулированным раствором со стадии предварительной дефекации в дополнении к известковому молоку. Это может быть выгодно из-за уменьшения количества известкового молока, необходимого для повышения рН сахарозосодержащей жидкости в аппарате для предварительной дефекации до рН в диапазоне 11,5-11,8. Однако, когда содержание известковых солей увеличивается, также возрастает количество израсходованного регенерирующего раствора, и это может вызвать проблемы с установлением равновесия в аппарате предварительной дефекации и в его работе могут возникнуть сбои. Изменение щелочности и рН в аппарате предварительной дефекации может привести к плохому удалению несахарозных материалов и к повышенному содержанию известковых солей, что в свою очередь требует более частой регенерации анионообменника. Все это повышает стоимость производства сахара.To remove lime salts prior to the evaporation stage, to reduce scale deposition in evaporators, sugar-containing liquids can be passed through an anion exchanger, which binds calcium ion to an anion-exchange resin in exchange for the release of two sodium ions carried in a sugar-containing liquid (in some traditional sugar production systems, lime salts are not removed before evaporation). The calcium ion bound to the anion exchange resin is released by periodically flushing the column with a regenerating solution, such as sodium hydroxide solution or sulfuric acid solution, depending on the type of ion exchange resin. The used regenerating solution, mainly consisting of calcium ion and hydroxide ion in the solution (when sodium hydroxide solution is used as the regenerating one), has a high pH and can be a recycled solution from the stage of preliminary bowel movement in addition to milk of lime. This may be advantageous due to the reduction in the amount of milk of lime necessary to raise the pH of the sugar-containing liquid in the apparatus for preliminary bowel movement to a pH in the range of 11.5-11.8. However, when the content of calcareous salts increases, the amount of regenerated solution consumed also increases, and this can cause problems with establishing equilibrium in the preliminary defecation apparatus and malfunctions can occur in its operation. Changes in alkalinity and pH in the preliminary defecation apparatus can lead to poor removal of non-sucrose materials and to an increased content of lime salts, which in turn requires more frequent regeneration of the anion exchanger. All this increases the cost of sugar production.

Другой важной проблемой в традиционных системах производства сахара может являться количество других органических соединений в сахарозосодержащей жидкости. Эти органические соединения могут без ограничений включать уксусный альдегид, этанол, ацетон, диметилсульфид, 2-пропиленнитрил, метилацетат, изопропионовый альдегид, 2-метилпропионовый альдегид, метакролеин, 2-метил-2-пропановый спирт, пропаннитрил, 1-пропаноловый спирт, 2-бутанон, 2,3-бутандион, этилацетат, 2-бутанол, метилпропионат, 2-бутанал, 3-метилбутанал, 3-метил-2-бутанон, 3-метил-1-бутанол, изопропилпропаноат, изобутилацетат, 2-метил-3-пентанол, 2,3-гександион, 2-гексанон, этилбутаноат, бутилацетат, 4-метилпентаннитрил, 2-гексенал, 3-метил-1-бутанолацетат, 3-гептанон, 5-гептен-2-1, гептанал, 3-октен-2-1, 2-гептенал, 3-октанон, бутилбутаноат, 2-метокси-3-изопропилпиразин, 2-метокси-3-(1-метилпропил)пиразин, спирты, альдегиды, кетоны, летучие кислоты, моноокись углерода, диоксид углерода, диоксид серы, эфиры, нитрилы, сульфиды, пиразин.Another important problem in traditional sugar production systems may be the amount of other organic compounds in the sugar-containing fluid. These organic compounds may include, but are not limited to, acetic aldehyde, ethanol, acetone, dimethyl sulfide, 2-propylene nitrile, methyl acetate, isopropionic aldehyde, 2-methylpropionic aldehyde, methacrolein, 2-methyl-2-propane alcohol, propannitrile, 1-propanol-alcohol butanone, 2,3-butanedione, ethyl acetate, 2-butanol, methylpropionate, 2-butanal, 3-methylbutanal, 3-methyl-2-butanone, 3-methyl-1-butanol, isopropylpropanoate, isobutyl acetate, 2-methyl-3- pentanol, 2,3-hexanedione, 2-hexanone, ethylbutanoate, butyl acetate, 4-methylpentannitrile, 2-hexenal, 3-methyl-1-butano acetate, 3-heptanone, 5-hepten-2-1, heptanal, 3-octene-2-1, 2-heptenal, 3-octanone, butylbutanoate, 2-methoxy-3-isopropylpyrazine, 2-methoxy-3- (1 -methylpropyl) pyrazine, alcohols, aldehydes, ketones, volatile acids, carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, ethers, nitriles, sulfides, pyrazine.

Некоторые органические соединения могут быть сильно окрашены или являться расходуемыми материалами для окрашиваемых соединений, которые могут образоваться, когда повышают рН и температуру сахарозосодержащих жидкостей во время предварительной или основной дефекации. Линия производства сахара, обрабатывающая около 8500 тонн в день измельченной сахарной свеклы при окрашивании жидкого сока около 4000 стандартных основных единиц (СОЕ), производит конечный белый сахар с окрашиванием около 43 СОЕ. Для достижения "стандартного" белого окрашивания сахара, но не более 40 СОЕ, должна быть проведена промывка сахара в центрифуге, чтобы снизить окрашивание сахарных кристаллов от 43 до 40 СОЕ. Однако промывка в центрифуге для уменьшения окрашивания уменьшает количество производимого сахара примерно на 0,65 тонн/час.Some organic compounds may be highly colored or are consumable materials for colored compounds that may form when the pH and temperature of sugar-containing fluids are raised during preliminary or main bowel movements. A sugar production line that processes about 8,500 tons per day of ground sugar beets when staining liquid juice with about 4,000 standard units (SOUs), produces the final white sugar with a stain of about 43 SOUs. To achieve a “standard” white sugar stain, but not more than 40 SOU, the sugar should be washed in a centrifuge to reduce the color of sugar crystals from 43 to 40 SOU. However, washing in a centrifuge to reduce staining reduces the amount of sugar produced by about 0.65 tons / hour.

Другой важной проблемой в традиционных системах производства сахара может являться низкая чистота сахарозосодержащих жидкостей, выраженная в виде процентного отношения сахара к общему содержанию сухих веществ в сахарозосодержащей жидкости. Обычно чем выше концентрация всех сухих веществ в сахарозосодержащей жидкости, включая любой из вышеуказанных или других материалов, по отношению к количеству сахарозы в жидкости, тем менее предпочтительна такая сахарозосодержащая жидкость. Понятно, что любое уменьшение общего количества сухих веществ по отношению к сахарозе в сахарозосодержащей жидкости обеспечивает лучший сок для последующей очистки.Another important problem in traditional sugar production systems may be the low purity of sugar-containing liquids, expressed as a percentage of sugar to the total solids in the sugar-containing liquid. Generally, the higher the concentration of all solids in a sugar-containing liquid, including any of the above or other materials, relative to the amount of sucrose in the liquid, the less preferred such a sugar-containing liquid. It is understood that any reduction in the total amount of solids with respect to sucrose in a sucrose-containing liquid provides the best juice for subsequent purification.

Растворимые несахарозные материалы в сахарозосодержащей жидкости могут оказывать вредное влияние на последующих стадиях обработки или очистки или неблагоприятно воздействовать на качество или количество получаемого сахара или других продуктов. По некоторым оценкам, один фунт растворимых несахаров уменьшает количество производимого сахара в среднем на полтора фунта. При этом может быть желательно все или часть этих растворимых несахарозных веществ удалять из сахарозосодержащих жидкостей. Например, в вышеописанном примере производства сахара окрашивание диффузионного сока может составлять около 2500 СОЕ (единиц цветности), при этом очищенный сок с цветностью около 92 СОЕ может дать около 57 тонн/час белого сахара с окрашиванием 30 СОЕ. Если чистоту сока повысить всего лишь на 0,4 СОЕ, производительность по белому сахару может быть увеличена на 0,54 тонн/час.Soluble non-saccharose materials in a sugar-containing liquid may adversely affect the subsequent stages of processing or purification or adversely affect the quality or quantity of sugar or other products obtained. According to some estimates, one pound of soluble non-sugars reduces the amount of sugar produced by an average of one and a half pounds. In this case, it may be desirable to remove all or part of these soluble non-sucrose substances from sugar-containing liquids. For example, in the sugar production example described above, the staining of diffusion juice can be about 2500 SOU (color units), while the purified juice with a color of about 92 SOU can produce about 57 tons / hour of white sugar with a staining of 30 SOU. If the purity of the juice is increased by only 0.4 SOU, the productivity of white sugar can be increased by 0.54 tons / hour.

Настоящее изобретение предлагает способы, которые позволяют решить вышеупомянутые проблемы, совместимые с традиционными процессами производства сахара. Предлагаемые способы могут также, по отдельности или в комбинации, являться добавлением, заменой или модификацией традиционных способов и аппаратов, используемых для обработки жидкостей для производства сахара или других сахарозосодержащих жидкостей.The present invention provides methods that can solve the above problems that are compatible with traditional sugar production processes. The proposed methods can also, individually or in combination, be the addition, replacement or modification of traditional methods and apparatuses used for processing liquids for the production of sugar or other sugar-containing liquids.

Второй задачей изобретения в широком смысле является снижение стоимости производства продуктов из сока или других сахарозосодержащих жидкостей за счет снижения затрат на щелочь, например известь, используемую для обработки сахарозосодержащих жидкостей. При сокращении использования извести соответственно сокращаются отходы отработанной извести.The second objective of the invention in the broad sense is to reduce the cost of production of products from juice or other sugar-containing liquids by reducing the cost of alkali, for example lime, used to process sugar-containing liquids. With a reduced use of lime, the waste of spent lime is accordingly reduced.

Третьей задачей изобретения в широком смысле является очистка сока ("сахарозосодержащей жидкости") для получения характеристик, желательных на последующих стадиях обработки или очистки или которые увеличивают выход сахара. Очищенная сахарозосодержащая жидкость может характеризоваться пониженной концентрацией органических или неорганических кислот (таких как уксусная кислота, D-молочная кислота, L-молочная кислота, пропионовая кислота, лимонная кислота, соляная кислота, серная кислота и т.п.), летучих органических соединений (таких как спирт), растворенных газов (таких как СО₂ или SO₂), аммиака и т.п. Другим аспектом этой задачи изобретения может являться получение сахарозосодержащей жидкости, у которой вследствие обработки по изобретению повышен рН, независимо от того, добавляли в нее перед этим щелочь или нет. Еще одним аспектом этой задачи может являться получение сахарозосодержащей жидкости, требующей меньшего количества основания для повышения рН до желаемого уровня. Еще одним аспектом этой задачи может являться получение сахарозосодержащей жидкости, имеющей повышенную концентрацию окисленного материала после обработки по сравнению с изобретением. Еще одним аспектом этой задачи может являться получение сахарозосодержащей жидкости, которая после дефекации и последующей сатурации дает сок с пониженной концентрацией растворенных сухих веществ по отношению к концентрации сахарозы по сравнению с таким же соком, не обработанным по изобретению.A third object of the invention in a broad sense is the purification of juice ("sugar-containing liquid") to obtain characteristics that are desirable in subsequent stages of processing or purification or which increase the yield of sugar. The purified sugar-containing liquid may have a reduced concentration of organic or inorganic acids (such as acetic acid, D-lactic acid, L-lactic acid, propionic acid, citric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.), volatile organic compounds (such like alcohol), dissolved gases (such as CO ₂ or SO ₂ ), ammonia, etc. Another aspect of this object of the invention may be the preparation of a sugar-containing liquid in which, due to the treatment according to the invention, the pH is increased, regardless of whether alkali was added thereto or not. Another aspect of this task may be to obtain a sugar-containing liquid that requires less base to raise the pH to the desired level. Another aspect of this task may be to obtain a sugar-containing liquid having an increased concentration of oxidized material after processing compared to the invention. Another aspect of this task may be to obtain a sugar-containing liquid, which after defecation and subsequent saturation gives juice with a reduced concentration of dissolved solids relative to the concentration of sucrose compared with the same juice not processed according to the invention.

Поставленные задачи решаются посредством способа обработки сахарозосодержащей жидкости в процессе производства сахара, предусматривающего пропускание этой жидкости одновременно с потоком газа через закрытую камеру аэрации, добавление извести в аэрированную сахарозосодержащую жидкость и затем введение диоксида углерода в эту жидкость для уменьшения ее цветности.The tasks are solved by a method for processing a sugar-containing liquid in the process of sugar production, which involves passing this liquid simultaneously with a gas stream through a closed aeration chamber, adding lime to the aerated sugar-containing liquid, and then introducing carbon dioxide into this liquid to reduce its color.

Перед добавлением извести аэрированную сахарозосодержащую жидкость, возможно, подают в вакуумную камеру для дегазации жидкости.Before lime is added, the aerated sugar-containing liquid may be fed into a vacuum chamber to degass the liquid.

В другом варианте способ обработки сахарозосодержащей жидкости в процессе производства сахара предусматривает пропускание этой жидкости через закрытую вакуумную камеру, пропускание вытекающей из последней сахарозосодержащей жидкости через закрытую камеру аэрации, добавление извести в обработанную указанную жидкость и затем введение в нее диоксида углерода для уменьшения ее цветности.In another embodiment, a method for treating a sugar-containing liquid in a sugar production process comprises passing this liquid through a closed vacuum chamber, passing the effluent from the last sugar-containing liquid through a closed aeration chamber, adding lime to the treated liquid and then introducing carbon dioxide into it to reduce its color.

В обоих указанных вариантах в качестве сахарозосодержащей жидкости предпочтительно используют диффузионный сок.In both of these embodiments, diffusion juice is preferably used as the sugar-containing liquid.

Другие задачи и признаки изобретения будут понятны из последующего описания.Other objects and features of the invention will be apparent from the following description.

Как следует из нижеприведенного описания, предлагаемые способы позволяют очистить сахарозосодержащие жидкости, такие как диффузионный сок, чтобы изменить различные характеристики этой жидкости, влияющие на качество и количество производимого сахара.As follows from the description below, the proposed methods allow you to clean sugar-containing liquids, such as diffusion juice, to change the various characteristics of this liquid, affecting the quality and quantity of sugar produced.

В качестве примера ниже описывается способ производства сахара из диффузионного сока сахарной свеклы, в котором используется способ по изобретению. Диффузионный сок из диффузионного аппарата подают в камеру аэрации. Для подачи сока в камеру аэрации используют насос или силу тяжести при требуемых объеме и давлении. Камера аэрации может иметь конфигурацию, обеспечивающую закрытый объем, граница которой определяется внутренней конфигурацией камеры аэрации. Количество сахарозосодержащей жидкости, которое может пропускаться через закрытый объем камеры аэрации, соответствует пропускаемому количеству по меньшей мере одного газа через закрытый объем камеры. При пропускании по меньшей мере одного газа или смеси газов с требуемым парциальным давлением через закрытый объем камеры аэрации в количестве, соответствующем количеству сахарозосодержащей жидкости, растворенные материалы, подлежащие удалению из сахарозосодержащей жидкости, приводятся в равновесное состояние с газом. Количество газа, проходящее через закрытый объем, может быть отделено от сахарозосодержащей жидкости, проходящей через закрытый объем камеры аэрации, и может быть удалено на следующей стадии.By way of example, a method for producing sugar from diffused sugar beet juice is described which uses the method of the invention. Diffusion juice from the diffusion apparatus is fed into the aeration chamber. To pump juice into the aeration chamber, use a pump or gravity at the required volume and pressure. The aeration chamber may be configured to provide a closed volume, the boundary of which is determined by the internal configuration of the aeration chamber. The amount of sugar-containing liquid that can be passed through the closed volume of the aeration chamber corresponds to the transmitted amount of at least one gas through the closed volume of the chamber. When at least one gas or gas mixture with the required partial pressure is passed through the closed volume of the aeration chamber in an amount corresponding to the amount of sugar-containing liquid, the dissolved materials to be removed from the sugar-containing liquid are brought into equilibrium with the gas. The amount of gas passing through the closed volume can be separated from the sugar-containing liquid passing through the closed volume of the aeration chamber, and can be removed in the next step.

Способные удаляться несахара распределяются между количеством газа и сока. При этом часть способных удаляться несахаров переместится в аэрирующий газ и будет выведена из камеры аэрации, а некоторая часть несахаров останется в соке. Процесс переноса части несахаров из сока приводит к потери соком некоторого количества тепла.Removable non-sugar are distributed between the amount of gas and juice. At the same time, part of the non-sugars that can be removed will move into the aeration gas and will be removed from the aeration chamber, while some of the non-sugars will remain in the juice. The process of transferring part of non-sugars from juice leads to the loss of a certain amount of heat by juice.

Термин "сок" следует понимать широко, как охватывающий любую жидкость, содержащую сахарозу, независимо от способа получения или независимо от отношения сахарозы к несахарозным веществам и воде, которое может быть различным в зависимости от качества или вида растительного материала, материалов, относящихся к растительному материалу, или способов или стадий, используемых для обработки растительного материала.The term "juice" should be understood broadly as encompassing any liquid containing sucrose, regardless of the method of preparation or regardless of the ratio of sucrose to non-sucrose substances and water, which may be different depending on the quality or type of plant material, materials related to plant material , or methods or steps used to process plant material.

Термин "газ" в широком смысле охватывает, без ограничения, очищенный газ, такой как кислород, азот, гелий, озон, диоксид углерода, неон, криптон; или смесь газов, например воздух, смесь атмосферных газов, содержащую кислород в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую азот в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую перекись водорода, смесь газов, содержащую диоксид углерода в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую аргон в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую гелий в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую криптон в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую озон в количестве больше атмосферного, смесь газов, содержащую кислород в количестве меньше, чем в атмосфере, смесь газов, содержащую азот в количестве меньше, чем в атмосфере, смесь газов, содержащую диоксид углерода в количестве меньше, чем в атмосфере, смесь газов, содержащую инертные газы в количестве меньше, чем в атмосфере и т.п., или смесь газов, которая была пропущена через один или больше фильтров, чтобы уменьшить или в значительной степени устранить присутствие небиологических дисперсных веществ или микробиологических организмов, таких как бактерии, вирусы другие патогены; газ или смесь газов, которая была пропущена через скрубберы или была обработана другим способом для получения желаемого парциального давления газа (газов).The term “gas” broadly encompasses, without limitation, a purified gas such as oxygen, nitrogen, helium, ozone, carbon dioxide, neon, krypton; or a mixture of gases, such as air, a mixture of atmospheric gases containing more oxygen than atmospheric, a mixture of gases containing nitrogen more than atmospheric, a mixture of gases containing hydrogen peroxide, a mixture of gases containing more than atmospheric carbon dioxide, a mixture of gases argon in an amount greater than atmospheric, a mixture of gases containing helium in an amount greater than atmospheric, a mixture of gases containing krypton in an amount greater than atmospheric, a mixture of gases containing ozone in an amount greater than atmospheric fernoy, a mixture of gases containing oxygen in an amount less than in the atmosphere, a mixture of gases containing nitrogen in an amount less than in the atmosphere, a mixture of gases containing carbon dioxide in an amount less than in the atmosphere, a mixture of gases containing inert gases in an amount less than in the atmosphere and the like, or a mixture of gases that was passed through one or more filters to reduce or substantially eliminate the presence of non-biological dispersed substances or microbiological organisms such as bacteria, other viruses s pathogens; gas or a mixture of gases that was passed through scrubbers or was treated in another way to obtain the desired partial pressure of the gas (s).

Газовый фильтр (фильтры) для очистки потока газа включают НЕРА-, ULPA-фильтры и другие типы фильтров для задерживания макрочастиц или микрочастиц. Например, нефильтрованный газ или смесь газов может быть подана на предварительный фильтр, затем на последующий фильтр, если требуется, а затем в генератор 7 газового потока. Предварительно отфильтрованная смесь газов затем может пропускаться через газовый фильтр типа НЕРА или ULPA для по существу полной очистки от частиц. Полученный отфильтрованный газ или отфильтрованная смесь газов может быть до 99,99% свободна от частиц размером до около 0,3 мкм, если используют Hepa-фильтр, и до 99,999% свободна от частиц размером до около 0,12 мкм, если используется Ulpa-фильтр.The gas filter (s) for cleaning the gas stream include HEPA, ULPA filters and other types of filters to trap particulate or microparticles. For example, unfiltered gas or a mixture of gases can be fed to a pre-filter, then to a subsequent filter, if necessary, and then to the gas flow generator 7. The pre-filtered gas mixture can then be passed through a HEPA or ULPA gas filter for substantially complete particle cleaning. The resulting filtered gas or filtered gas mixture can be up to 99.99% free from particles up to about 0.3 microns in size if using a Hepa filter, and up to 99.999% free from particles up to about 0.12 microns in size if using Ulpa- filter.

Количество газа, вводимого в поток сока, может быть подано через вход для газа в камере аэрации, который может быть одним или более отдельных отверстий. Генератор газового потока может быть отрегулирован для получения газа достаточного давления для подачи требуемого количества по меньшей мере одного газа в поток сока, который пропускают через закрытый объем камеры аэрации.The amount of gas introduced into the juice stream may be supplied through the gas inlet in the aeration chamber, which may be one or more separate openings. The gas flow generator can be adjusted to obtain sufficient gas pressure to supply the required amount of at least one gas to the juice stream, which is passed through the closed volume of the aeration chamber.

Поток сахарозосодержащей жидкости, который пропускают через закрытый объем, может быть непрерывным или он может регулироваться такими средствами регулировки как вентиль, ограничитель потока или регулятор (механический или электронный), связанными со средством подачи сока (насосом), при этом может быть установлен непрерывный, прерывистый или импульсный поток сока, чтобы увеличить или уменьшить время пребывания потока сока в закрытом объеме камеры аэрации.The flow of sugar-containing liquid, which is passed through the closed volume, can be continuous or it can be regulated by such adjustment means as a valve, flow restrictor or regulator (mechanical or electronic) connected to the juice supply device (pump), while a continuous, intermittent or pulsed juice flow to increase or decrease the residence time of the juice flow in a closed volume of the aeration chamber.

Что касается некоторых вариантов выполнения камеры аэрации, то в этой камере поток сока может распределяться на множество потоков, проходящих через закрытый объем, посредством распределяющего элемента. Что касается конкретных выполнений этого элемента, то в качестве неграничивающего примера можно назвать форсунки фирмы ВЕХ Inc. (37709 Schoolcraft Road, Livonia, Michigan). Распределяемые этим элементом потоки сока могут быть направлены так, чтобы они сближались, еще больше диспергируя сок в закрытом объеме камеры аэрации. Поток сока может быть еще больше диспергирован для получения множества капелек, проходящих через закрытый объем камеры аэрации. Понятно, что чем мельче капельки (по отдельности или в среднем), полученные с помощью распределяющего элемента, тем больше общая площадь поверхности сока, контактирующая с газом, вводимым в закрытый объем камеры аэрации. Понятно, что количество газа, количество сока, степень диспергирования сока, общая площадь поверхности контакта и потери тепла могут регулироваться для установления скорости, с которой способные к удалению несахара перемещаются в газ. На выходе из камеры аэрации сок будет иметь характеристики, улучшенные для последующих стадий обработки, как описано ниже.As for some embodiments of the aeration chamber, in this chamber the juice flow can be distributed to a plurality of flows passing through the closed volume by means of a distribution element. With regard to specific implementations of this element, nozzles from VEX Inc. can be mentioned as a non-limiting example. (37709 Schoolcraft Road, Livonia, Michigan). The juice flows distributed by this element can be directed so that they come together, further dispersing the juice in the closed volume of the aeration chamber. The juice stream can be further dispersed to produce multiple droplets passing through the closed volume of the aeration chamber. It is clear that the smaller the droplets (individually or on average) obtained using the distribution element, the larger the total surface area of the juice in contact with the gas introduced into the closed volume of the aeration chamber. It is understood that the amount of gas, the amount of juice, the degree of dispersion of the juice, the total contact surface area and heat loss can be adjusted to establish the speed at which the sugars capable of removing sugar are transferred to the gas. At the outlet of the aeration chamber, the juice will have characteristics improved for subsequent processing steps, as described below.

Ниже приведен неограничивающий пример другого способа изобретения, который может быть использован для производства сахара из сахарной свеклы. В этом способе используют вакуумную камеру, независимую от камеры аэрации или работающую совместно с последней, чтобы улучшить характеристики сока. Сок, подаваемый в вакуумную камеру, пропускают через зону пониженного давления, созданную средством снижения давления. Снижение давления в вакуумной камере приводит к уменьшению парциальных давлений отдельных газов, что позволяет ускорить удаление несахаров (органических и неорганических). При этом некоторое количество несахаров отделяется от сока и удаляется из вакуумной камеры вместе с газами. Часть несахаров остается в соке, выходящем из вакуумной камеры. На выходе из вакуумной камеры сок имеет характеристики, улучшенные для последующих стадий обработки, как описано ниже.The following is a non-limiting example of another method of the invention that can be used to produce sugar from sugar beets. This method uses a vacuum chamber independent of the aeration chamber or working in conjunction with the latter to improve the characteristics of the juice. The juice supplied to the vacuum chamber is passed through a reduced pressure zone created by the pressure reducing means. The decrease in pressure in the vacuum chamber leads to a decrease in the partial pressures of individual gases, which allows to accelerate the removal of non-sugars (organic and inorganic). At the same time, a certain amount of non-sugars is separated from the juice and removed from the vacuum chamber together with the gases. Some nesugar remains in the juice leaving the vacuum chamber. At the outlet of the vacuum chamber, the juice has characteristics improved for subsequent processing steps, as described below.

Так же, как и в камере аэрации, поток сока в вакуумной камере может диспергироваться или разделяться иным образом для увеличения площади поверхности сока, с которой могут контактировать газы в зоне пониженного давления. Вакуумная камера, одноступенчатая или многоступенчатая, с последовательно или параллельно соединенными отсеками, может использоваться независимо от камеры аэрации или совместно с одной или более камерами аэрации, соединенными последовательно или параллельно, для удаления несахаров из сока.As in the aeration chamber, the juice flow in the vacuum chamber can be dispersed or otherwise separated in order to increase the surface area of the juice that gases can come into contact with in the reduced pressure zone. A vacuum chamber, single-stage or multi-stage, with compartments connected in series or in parallel, can be used independently of the aeration chamber or together with one or more aeration chambers connected in series or in parallel to remove non-sugars from the juice.

Первой характеристикой сока, которая может быть улучшена обработкой сока в различных вариантах камеры аэрации или в различных их комбинациях или модификациях, может являться уровень рН, который может быть повышен примерно на 0,01 единицы рН, примерно на 0,05 единицы рН, примерно на 0,1 единицы рН, примерно на 0,2 единицы рН, примерно на 0,3 единицы рН, примерно на 0,4 единицы рН, примерно на 0,5 единицы рН, примерно на 0,6 единицы рН, примерно на 0,7 единицы рН, примерно на 0,8 единицы рН, примерно на 0,9 единицы рН, приблизительно на 1,0 единицу рН, приблизительно на 1,1 единицы рН, приблизительно на 1,2 единицы рН, приблизительно на 1,3 единицы рН, приблизительно на 1,4 единицы рН, приблизительно на 1,5 единицы рН, приблизительно на 1,6 единицы рН, приблизительно на 1,7 единицы рН, приблизительно на 1,8 единицы рН, приблизительно на 1,9 единицы рН или приблизительно на 2,0 единицы рН.The first characteristic of the juice, which can be improved by processing the juice in various versions of the aeration chamber, or in various combinations or modifications thereof, can be a pH level that can be increased by about 0.01 pH units, by about 0.05 pH units, by 0.1 pH units, approximately 0.2 pH units, approximately 0.3 pH units, approximately 0.4 pH units, approximately 0.5 pH units, approximately 0.6 pH units, approximately 0, 7 pH units, approximately 0.8 pH units, approximately 0.9 pH units, approximately 1.0 pH units, approximately 1.1 pH units, approximately 1.2 pH units, approximately 1.3 pH units, approximately 1.4 pH units, approximately 1.5 pH units, approximately 1.6 pH units, approximately 1 , 7 pH units, approximately 1.8 pH units, approximately 1.9 pH units, or approximately 2.0 pH units.

Повышение рН сока перед дефекацией может уменьшить потребность в щелочи, такой как известь, для достижения необходимого или желательного рН по сравнению с необработанным соком или соком, обработанным традиционным способом. Количество извести, добавляемой для получения желаемого рН, после обработки сока по изобретению может быть существенно снижено. В качестве неограничивающего примера, потребность в извести у сока, обработанного по изобретению, может быть снижена на величину до 30%. Такое уменьшение потребности в извести для вышеупомянутого объема производства может дать экономию 708 долл. в день, что составит 141163 долл. за 200 рабочих дней).Raising the pH of the juice before defecation can reduce the need for an alkali, such as lime, to achieve the desired or desired pH compared to untreated juice or juice processed in the traditional way. The amount of lime added to obtain the desired pH after processing the juice according to the invention can be significantly reduced. By way of non-limiting example, the need for lime in juice treated according to the invention can be reduced by up to 30%. Such a reduction in the need for lime for the aforementioned production volume can save $ 708 per day, which amounts to $ 141,163 per 200 working days).

Другой характеристикой сахарозосодержащей жидкости, которая может быть улучшена обработкой сока в различных вариантах камеры аэрации или вакуумной камеры или обеих в различных их комбинациях и модификациях, является цветность сока. Важно, что даже незначительное снижение цветности сока может существенно увеличить количество белого сахара, получаемого из тонны сахарной свеклы или сахарного тростника, или на единицу объема сока.Another characteristic of a sugar-containing liquid, which can be improved by processing the juice in various versions of the aeration chamber or vacuum chamber, or both in various combinations and modifications thereof, is the color of the juice. It is important that even a slight decrease in the color of the juice can significantly increase the amount of white sugar obtained from a ton of sugar beets or sugar cane, or per unit volume of juice.

В некоторых вариантах изобретения материалы, которые окрашивают сок или придают цвет сахару, могут удаляться из потока сока, когда он проходит через камеру аэрации или вакуумную камеру. Удаление материалов, придающих окраску, соответственно снижает цветность обработанного сока, причем понижение цветности соответственно снижает цветность продуктов на последующих стадиях производства сахара и обеспечивает получение сахарных кристаллов с меньшим окрашиванием. В этом отношении, ссылаясь теперь на пример 3 (см. чертеж) в качестве неограничивающего примера, материалы, придающие окраску, такие как 2,3-бутандион и 2-бутанон, могут быть удалены из потока сока, когда он проходит через закрытый объем камеры аэрации. Известно, что эти материалы придают окрашивание соку и их удаление может уменьшить цветность сока и окрашивание сахара.In some embodiments of the invention, materials that color the juice or color the sugar can be removed from the juice stream as it passes through an aeration chamber or vacuum chamber. The removal of materials that add color, respectively, reduces the color of the processed juice, and lowering the color accordingly reduces the color of the products in subsequent stages of sugar production and provides sugar crystals with less staining. In this regard, referring now to Example 3 (see the drawing) as a non-limiting example, coloring agents such as 2,3-butanedione and 2-butanone can be removed from the juice stream as it passes through the enclosed chamber volume aeration. It is known that these materials impart staining to juice and their removal can reduce the color of the juice and the staining of sugar.

В других вариантах изобретения молекулярное строение некоторых материалов, содержащихся в соке, позволяет их окислять при обработке сока по изобретению. Соответствующие окисленные формы некоторых материалов могут придавать меньшее окрашивание или вообще не окрашивать сок или полученный сахар. В качестве неограничивающего примера первичные спирты могут быть превращены в соответствующие альдегиды или карбоновые кислоты.In other embodiments of the invention, the molecular structure of certain materials contained in the juice, allows them to be oxidized during processing of the juice according to the invention. Appropriate oxidized forms of some materials may give less color or no color at all to the juice or sugar obtained. By way of non-limiting example, primary alcohols can be converted to the corresponding aldehydes or carboxylic acids.

В некоторых вариантах изобретения количество газа или его давление может регулироваться так, чтобы увеличить содержание окислителя в газе, подаваемом в закрытый объем камеры аэрации, включая, без ограничения, такие окислители как кислород, озон, перекись водорода, воздух, из которого удалены некоторые газы, или так, что ввести окислитель, способный превратить первичные спирты в соответствующие альдегиды или карбоновые кислоты. Может использоваться отдельный генератор потока окислителя для диспергирования окислителя (окислителей) в поток сока, пропускаемый через закрытый объем камеры аэрации.In some embodiments of the invention, the amount of gas or its pressure can be adjusted so as to increase the content of the oxidizing agent in the gas supplied to the closed volume of the aeration chamber, including, without limitation, oxidizing agents such as oxygen, ozone, hydrogen peroxide, air, from which some gases are removed, or so that an oxidizing agent capable of converting primary alcohols to the corresponding aldehydes or carboxylic acids is introduced. A separate oxidizer flow generator may be used to disperse the oxidizing agent (s) into the juice stream passing through a closed volume of the aeration chamber.

Можно сравнить традиционную систему производства сахара с производством сахара, использующим способы по изобретению. Традиционная система производства сахара, обрабатывающая около 335 тонн стружки сахарной свеклы в час, может обеспечить после второй сатурации сок цветностью около 3414 СОЕ. Система производства сахара, которая включает камеру аэрации и вакуумную камеру в соответствии с изобретением и обрабатывает такое же количество сахарной свеклы, может обеспечивать после второй сатурации сок цветностью около 2911 СОЕ. В этих условиях традиционная система производства сахара обеспечивает белый сахар с цветностью 37 СОЕ, тогда как система производства сахара по изобретению снижает цветность конечного белого сахара до 34 СОЕ. В традиционной системе производства сахара, описанной выше, сок, имеющий цветность свыше 3000 СОЕ, может привести к убыткам до 12000 долл. в день в виде потерь сахара, затрат на регенерацию сахара и расхода энергии при повышении цветности сока на каждые 500-1000 СОЕ.You can compare the traditional sugar production system with sugar production using the methods of the invention. The traditional sugar production system, processing about 335 tons of sugar beet chips per hour, can provide juice with a color of about 3414 SOU after the second saturation. The sugar production system, which includes an aeration chamber and a vacuum chamber in accordance with the invention and processes the same amount of sugar beets, can provide juice with a color of about 2911 SOU after the second saturation. Under these conditions, the traditional sugar production system provides white sugar with a color of 37 SOU, while the sugar production system of the invention reduces the color of the final white sugar to 34 SOU. In the traditional sugar production system described above, juice having a color above 3,000 SOU can result in losses of up to $ 12,000 per day in the form of sugar losses, sugar regeneration costs, and energy consumption when the color of the juice is increased for every 500-1000 SOU.

Еще в одном примере традиционная система производства сахара, обрабатывающая около 8500 тонн измельченной сахарной свеклы в день, получающая сок цветностью около 4000 СОЕ, производит конечный белый сахар цветностью около 43 СОЕ. Чтобы добиться "стандартного" белого сахара цветностью не более 40 СОЕ, требуется промывка в центрифуге в конце производства сахара. Это приводит к вымыванию большего количества сахара и в конечном счете снижает выход сахара приблизительно на 0,65 тонн/час.In yet another example, a traditional sugar production system that processes about 8500 tons of ground sugar beets per day, produces juice with a color of about 4000 SOU, produces a final white sugar with a color of about 43 SOU. To achieve a “standard” white sugar with a color of no more than 40 SOU, a centrifuge washing at the end of sugar production is required. This results in more sugar being washed out and ultimately reduces the sugar yield by approximately 0.65 tons / hour.

Таким образом, дополнительная или более длительная промывка сахарных кристаллов приводит к меньшему выходу при производстве сахара. Кроме того, снижение цветности сока может позволить получать мелассы, используемые для обессахаривания, с меньшей цветностью и с повышенным выходом экстракта.Thus, additional or longer washing of the sugar crystals leads to a lower yield in the production of sugar. In addition, a decrease in the color of the juice can make it possible to obtain molasses used for desugaring, with lower color and with a higher yield of extract.

Третьей характеристикой сока, которая может быть улучшена обработкой сока по изобретению в камере аэрации или вакуумной камере, или в обеих в различных их модификациях и комбинациях, может являться концентрация известковых солей. В связи с тем, что обработка сока по изобретению удаляет некоторые анионы, сок образует меньше известкового осадка на стадии сатурации. Как описано выше, часть известковых солей может не осаждаться на стадии предварительной дефекации, основной дефекации или сатурации в связи с растворимостью таких солей в соке.The third characteristic of the juice, which can be improved by treating the juice of the invention in an aeration chamber or in a vacuum chamber, or both in their various modifications and combinations, can be the concentration of lime salts. Due to the fact that the processing of the juice according to the invention removes some anions, the juice forms less lime sediment at the stage of saturation. As described above, part of the calcareous salts may not precipitate at the stage of preliminary defecation, main defecation or saturation due to the solubility of such salts in the juice.

Когда известковые соли не удаляются перед выпарными аппаратами, известковый осадок образуется на поверхности этих аппаратов, когда из сока выпаривают воду. Удаление накипи удорожает производство из-за дополнительных расходов на обслуживание оборудования. Удаление накипи из выпарных аппаратов может также привести к удлинению цикла производства сахара на несколько дополнительных дней.When calcareous salts are not removed before the evaporators, a calcareous precipitate forms on the surface of these apparatuses when water is evaporated from the juice. Descaling makes production more expensive due to additional equipment maintenance costs. Descaling from evaporators can also lead to an extended sugar production cycle for a few extra days.

Известковые соли или натриевые соли, когда известковые соли подвергаются ионному обмену, приводят к увеличению остатка сахарозы в мелассе. Например, когда известковые соли удаляются из сахарозосодержащей жидкости посредством ионного обмена и заменяются соответствующими натриевыми солями во время регенерации (натриевые соли рециркулируют на стадию дефекации, как описано выше), при этом каждый фунт натриевой соли может привести к остатку от около 0,9 до около 1,5 фунта сахарозы в мелассе. Если концентрация известковых солей снижена на 25 м.д. (миллионных долей), то производство в день дополнительного сахара составит около 0,56 тонн при обработке 8000 тонн свекольной стружки в день и оценивается в сумму около 246,40 долл. при стоимости 100 кг 22 долл. При снижении концентрации известковых солей на 200 м.д. в этой же системе экономия может достигнуть около 2000 долл. в день.Calcium salts or sodium salts, when calcareous salts undergo ion exchange, increase the sucrose residue in molasses. For example, when lime salts are removed from a sugar-containing liquid by ion exchange and replaced with the corresponding sodium salts during regeneration (sodium salts are recycled to the defecation step as described above), each pound of sodium salt can result in a residue of about 0.9 to about 1.5 pounds of sucrose in molasses. If the concentration of lime salts is reduced by 25 ppm (millionths), then the production of additional sugar per day will be about 0.56 tons when processing 8000 tons of beet chips per day and is estimated at about $ 246.40 with a cost of 100 kg of $ 22. With a decrease in the concentration of lime salts by 200 m .d. in the same system, savings can reach about $ 2,000 a day.

Кроме того, когда концентрация известковых солей снижается, соответствующим образом уменьшается количество используемой каустической соды для регенерации ионнообменной смолы. Для сока из свекольной стружки при производительности 8000 тонн в день с уменьшением концентрации известковых солей на 25 м.д., достигнутой по изобретению, соответствующее уменьшение потребления каустической соды дает экономию около 142,00 долл. Если может быть достигнуто снижение концентрации известковых солей на 200 м.д. в этой же системе, то указанная экономия может составить около 2000 долл.In addition, when the concentration of calcareous salts decreases, the amount of caustic soda used to regenerate the ion exchange resin accordingly decreases. For beetroot juice at a capacity of 8,000 tons per day with a 25 ppm decrease in the concentration of lime salts achieved by the invention, a corresponding reduction in caustic soda consumption will save about $ 142.00. If a reduction in the concentration of lime salts by 200 can be achieved ppm in the same system, the indicated savings could be about $ 2,000.

Помимо этого, более частая регенерация анионообменной смолы также удлиняет конечный этап производства сахара в традиционной системе.In addition, more frequent regeneration of the anion exchange resin also lengthens the final stage of sugar production in the traditional system.

Четвертой характеристикой сахарозосодержащей жидкости, которая может быть улучшена обработкой сока по изобретерию в камере аэрации или вакуумной камере, или обеих в их различных модификациях и комбинациях, может являться степень очистки сока. Степень очистки сока, выраженная в процентах, представляет отношение количества сахарозы в соке с количеством растворенных в нем несахаров.A fourth characteristic of a sugar-containing liquid that can be improved by treating the juice of the invention in an aeration chamber or a vacuum chamber, or both in their various modifications and combinations, can be the degree of purification of the juice. The degree of purification of the juice, expressed as a percentage, is the ratio of the amount of sucrose in the juice to the amount of non-sugar dissolved in it.

Как рассмотрено выше, наблюдается значительное уменьшение количества летучих неорганических и органических материалов, когда сок доводится до требуемой кондиции в соответствии с изобретением. Уменьшение содержания несахаров путем их удаления в атмосферу может повысить чистоту сока на величину в диапазоне от около 0,2 до около 0,4% или от около 0,15 до около 0,35%. Это улучшение чистоты соответствует повышению производства сахара 33 от около 1-3 фунта на тонну измельченной сахарной свеклы. Для системы производства сахара в соответствии с изобретением, имеющего производительность по обработке измельченной свеклы 8000 фунтов в день, может быть достигнута экономия от 1500 до 5500 долл. в день.As discussed above, there is a significant decrease in the amount of volatile inorganic and organic materials when the juice is brought to the required condition in accordance with the invention. Reducing the content of non-sugars by removing them into the atmosphere can increase the purity of the juice by an amount in the range from about 0.2 to about 0.4% or from about 0.15 to about 0.35%. This improvement in purity corresponds to an increase in sugar production of 33 from about 1-3 pounds per ton of ground sugar beets. For the sugar production system of the invention having a processing capacity of chopped beets of 8,000 pounds per day, savings of between $ 1,500 and $ 5,500 per day can be achieved.

Кроме того, такая же чистота жидкого сока может быть достигнута при большей производительности в системе производства сахара в соответствии с изобретением. Коллоидные частицы или другие частицы в сахарозосодержащей жидкости могут быть загрязнены благодаря электростатической адсорбции ионов их поверхностью. Этот первичный адсорбционный слой может образовать значительный поверхностный заряд (поверхностный электрический потенциал). Этот поверхностный заряд может вызвать отталкивание между двумя частицами, когда они сближаются, и может также притягивать противоположно заряженные ионы к частице.In addition, the same purity of liquid juice can be achieved with greater productivity in the sugar production system in accordance with the invention. Colloidal particles or other particles in a sugar-containing liquid may be contaminated due to electrostatic adsorption of ions by their surface. This primary adsorption layer can form a significant surface charge (surface electric potential). This surface charge can cause repulsion between two particles as they approach each other, and can also attract oppositely charged ions to the particle.

В некоторых вариантах выполнения изобретения количество энергии, сообщаемое соку благодаря повышению скорости, распределению и подачи по меньшей мере одного газа в поток сока в закрытом объеме камеры аэрации, может регулироваться, чтобы стимулировать дополнительные столкновения между частицами. В качестве неограничивающего примера сок может протекать через элемент распределения сока (например, через форсунку ВЕХ PSW 3FPS140) со скоростью от около 200 галлонов в минуту до около 300 галлонов в минуту (от около 23 куб. футов в минуту до около 40 куб. футов в минуту) при давлении от около 10 до 40 фунтов/кв.дюйм. Может быть введено от около 108 куб.футов в минуту до около 160 куб.футов в минуту газа (воздуха) в дисперсию этого же количества сока, когда он проходит через закрытый объем камеры аэрации. Обработанный сок проявляет тенденцию к более быстрому образованию хлопьев при повышении рН. рН повышается от диапазона около 5,5-6,5 рН до около 11,5-11,8 рН, и повышается чистота сока при пониженном окрашивании сахара.In some embodiments of the invention, the amount of energy communicated to the juice by increasing the speed, distribution and supply of at least one gas to the juice stream in a closed volume of the aeration chamber can be adjusted to stimulate additional collisions between particles. By way of non-limiting example, juice can flow through a juice distribution element (e.g., via a BEX PSW 3FPS140 nozzle) at a rate of from about 200 gallons per minute to about 300 gallons per minute (from about 23 cubic feet per minute to about 40 cubic feet per minute) at a pressure of about 10 to 40 psi. From about 108 cubic feet per minute to about 160 cubic feet per minute of gas (air) can be introduced into the dispersion of the same amount of juice as it passes through the closed volume of the aeration chamber. Treated juice tends to form flakes more rapidly with increasing pH. The pH rises from a range of about 5.5-6.5 pH to about 11.5-11.8 pH, and the purity of the juice increases with reduced sugar staining.

Можно сравнить традиционную систему производства сахара с системой по изобретению. Обычная система производства сахара, обрабатывающая около 335 тонн стружки сахарной свеклы в час, может дать после второй сатурации сок чистотой около 91,82%. Система производства сахара, которая дополнительно включает камеру аэрации и вакуумную камеру в соответствии с изобретением, обрабатывающая такое же весовое количество свекольной стружки в час, может дать сок чистотой около 93,02%.You can compare the traditional sugar production system with the system according to the invention. A conventional sugar production system, processing about 335 tons of sugar beet chips per hour, can produce juice with a purity of about 91.82% after a second saturation. A sugar production system, which further includes an aeration chamber and a vacuum chamber in accordance with the invention, processing the same weight amount of beet chips per hour, can produce juice with a purity of about 93.02%.

Традиционная система производства сахара, описанная выше, может дать оттек первого утфеля чистотой около 93,52%, а система производства сахара, дополнительно включающая камеру аэрации и вакуумную камеру по изобретению, дает оттек первого утфеля чистотой около 94,17%.The traditional sugar production system described above can produce a first massecuite outflow with a purity of about 93.52%, and the sugar production system, further comprising an aeration chamber and a vacuum chamber according to the invention, produces a first massecuite outflow of about 94.17%.

Традиционная система производства сахара, работающая как описано выше, дает в час около 49,92 тонн сахара, имеющего цветность 37 СОЕ, а система производства сахара по изобретению, дополнительно включающая камеру аэрации и вакуумную камеру, может производить в час около 51,55 тонн сахара, имеющего пониженную цветность 34 СОЕ. Дополнительное количество 1,63 тонн сахара в час равно доходу до около 5700 долл. в день.The traditional sugar production system, operating as described above, produces about 49.92 tons of sugar per hour, having a color of 37 SOU, and the sugar production system according to the invention, which additionally includes an aeration chamber and a vacuum chamber, can produce about 51.55 tons of sugar per hour having low color 34 SOU. An additional amount of 1.63 tons of sugar per hour is equal to income up to about 5700 dollars per day.

Хотя дополнительное производство сахара может меняться в системе производства сахара, работающей в соответствии с изобретением, расчетный дополнительный доход за 200 дневный рабочий год может легко составить свыше 1000000 долл.Although the additional sugar production may vary in the sugar production system operating in accordance with the invention, the estimated additional income for a 200 day working year can easily be over $ 1,000,000.

Нижеследующие неограничивающие примеры вместе с вышеприведенным описанием являются достаточными для специалиста в данной области, чтобы изготовить и использовать многочисленные и разнообразные варианты выполнения данного изобретения.The following non-limiting examples, together with the above description, are sufficient for those skilled in the art to make and use numerous and varied embodiments of the present invention.

Пример 1Example 1

Сок из свекольной стружки получали диффузией и разделяли на контрольную группу и экспериментальную группу, каждая из которых состояла из шести одинаковых 500 мл порций диффузионного сока. Каждую порцию сока контрольной группы и экспериментальной группы исследовали для определения ее рН. Что касается контрольной группы, то ее рН составил около 6,3. Каждую порцию сока контрольной группы без какой-либо дальнейшей обработки титровали раствором каустической соды концентрацией 50% вес./об. для получения конечного рН 11,2. Каждую порцию сока экспериментальной группы обрабатывали по изобретению, после чего проверяли рН каждой порции и каждую из них титровали таким же образом, как в контрольной группе, раствором каустической соды концентрацией 50% вес./об. до конечного рН 11,2.Juice from beet chips was obtained by diffusion and divided into a control group and an experimental group, each of which consisted of six identical 500 ml portions of diffusion juice. Each serving of juice of the control group and the experimental group was examined to determine its pH. As for the control group, its pH was about 6.3. Each portion of the juice of the control group without any further processing was titrated with a solution of caustic soda at a concentration of 50% w / v. to obtain a final pH of 11.2. Each portion of the juice of the experimental group was treated according to the invention, after which the pH of each portion was checked and each of them was titrated in the same manner as in the control group with a caustic soda solution at a concentration of 50% w / v. to a final pH of 11.2.

Результаты представлены в нижеприведенной Таблице 1. Как можно понять из таблицы, каждая порция сока перед какой-либо обработкой имела рН около 6,3. Экспериментальная группа после обработки в соответствии с изобретением имела повышенный рН без добавления щелочи и требовала меньшего количества каустической соды для достижения конечного уровня рН 11,2 по сравнению с контрольной группой.The results are presented in Table 1 below. As can be understood from the table, each serving of juice before any treatment had a pH of about 6.3. The experimental group after processing in accordance with the invention had an increased pH without alkali and required less caustic soda to reach a final pH of 11.2 compared to the control group.

ТАБЛИЦА 1TABLE 1 Необработанный сок, рНRaw juice, pH Каустическая сода, млCaustic soda, ml Обработанный сок, рНProcessed juice, pH Каустическая сода, млCaustic soda, ml Уменьшение количества каустической соды, %The decrease in the amount of caustic soda,% 6,36.3 1,81.8 6,56.5 1,51,5 16,616.6 6,36.3 1,81.8 6,66.6 1,41.4 22,222.2 6,36.3 1,81.8 6,66.6 1,41.4 22,222.2 6,36.3 1,91.9 6,66.6 1,61,6 15,815.8 6,36.3 1,91.9 6,56.5 1,51,5 21,021.0 6,36.3 1,91.9 6,56.5 1,61,6 15,815.8

Уменьшение количества каустической соды для достижения конечного рН 11,2 для порций сока в экспериментальной группе, обработанных по изобретению, по сравнению с порциями сока в необработанной контрольной группе составляло от около 15,8% до около 22,2%.The decrease in the amount of caustic soda to achieve a final pH of 11.2 for portions of juice in the experimental group treated according to the invention, compared with portions of juice in the untreated control group, was from about 15.8% to about 22.2%.

Пример 2Example 2

Сок из свекольной стружки был получен обычной диффузией и разделен на контрольную и экспериментальную группы, каждая из которых состояла из пяти по существу одинаковых 500 мл порций диффузионного сока. Каждую порцию в контрольной группе и в экспериментальной группе анализировали для определения ее рН так, что рН сока в контрольной группе составил около 6,1. Каждую порцию контрольной группы без какой-либо дальнейшей обработки титровали раствором известкового молока концентрацией 30 Брикс. Каждую порцию сока в экспериментальной группе обрабатывали в соответствии с изобретением, после чего определяли рН каждой порции и каждую экспериментальную порцию титровали таким же образом, как и в контрольной группе, раствором известкового молока концентрацией 30 Брикс до конечной величины 11,2.Beetroot juice was obtained by ordinary diffusion and divided into control and experimental groups, each of which consisted of five essentially identical 500 ml portions of diffusion juice. Each portion in the control group and in the experimental group was analyzed to determine its pH so that the pH of the juice in the control group was about 6.1. Each portion of the control group without any further processing was titrated with a solution of milk of lime concentration of 30 Brix. Each portion of juice in the experimental group was processed in accordance with the invention, after which the pH of each portion was determined and each experimental portion was titrated in the same manner as in the control group with a solution of 30 Brix milk of lime to a final value of 11.2.

Результаты представлены ниже в Таблице 2. Как можно понять из таблицы, каждая порция сока перед какой-либо обработкой имела рН около 6,1. Экспериментальная группа после обработки в соответствии с изобретением имела повышенный рН без добавления щелочи и требовала меньшего количества известкового молока для достижения конечной рН 11,2 по сравнению с контрольной группой.The results are presented below in Table 2. As can be understood from the table, each serving of juice before any treatment had a pH of about 6.1. The experimental group after processing in accordance with the invention had an increased pH without the addition of alkali and required less milk of lime to achieve a final pH of 11.2 compared to the control group.

ТАБЛИЦА 2TABLE 2 Необработанный сок, рНRaw juice, pH Известковое молоко, млMilk of lime, ml Обработанный сок, рНProcessed juice, pH Известковое молоко, млMilk of lime, ml Уменьшение количества известкового молока, %The decrease in the amount of milk of lime,% 6,16.1 4,64.6 6,56.5 3,33.3 28,328.3 6,16.1 4,44.4 6,66.6 3,23.2 27,327.3 6,16.1 4,74.7 6,66.6 3,53,5 25,525.5 6,16.1 4,44.4 6,66.6 3,33.3 25,025.0 6,16.1 4,54,5 6,66.6 3,33.3 26,726.7

Уменьшение количества известкового молока, требуемого для повышения рН до 11,2 для порций сока в экспериментальной группе, обработанной по изобретению, по сравнению с порциями сока в необработанной контрольной группе составило от около 25,0 до около 28,3%.The decrease in the amount of milk of lime required to raise the pH to 11.2 for portions of juice in the experimental group treated according to the invention, compared with portions of juice in the untreated control group, was from about 25.0 to about 28.3%.

Данные, также приведенные в Таблице 1 и Таблице 2, позволяют сравнить два различных способа обработки сока. Эти данные демонстрируют, что предлагаемое изобретение может дать диффузионный сок с более высоким рН, независимо от используемой системы в целом. См., например, исходный рН необработанного диффузионного сока в Таблице 1, в которой рН составляет 6,3, и сравните с рН 6,1 необработанного диффузионного сока, показанным в Таблице 2.The data, also shown in Table 1 and Table 2, allows you to compare two different methods of processing juice. These data demonstrate that the present invention can produce diffusion juice with a higher pH, regardless of the system used as a whole. See, for example, the initial pH of the raw diffusion juice in Table 1, in which the pH is 6.3, and compare with the pH 6.1 of the raw diffusion juice shown in Table 2.

Пример 3Example 3

Диффузионный сок получали из стружки сахарной свеклы обычным способом и обрабатывали по изобретению в камерах между диффузионным аппаратом и устройством для предварительной дефекации. При этой обработке диффузионный сок распыляли со скоростью около 100 куб.футов в минуту в поток атмосферных газов, подаваемый со скоростью около 400 куб.футов в минуту в объеме размерами 72 дюйма × 72 дюйма × 144 дюймов, который обеспечил удаление разнообразных веществ из диспергированного сока, которые были идентифицированы посредством хроматографического/масс-спектрального анализа и приведены на чертеже, где показаны результаты газового хроматографического/масс-спектрометрического анализа пробы конденсатов, полученных из потока газа после противоточного обмена с соком, как здесь описано, без использования пониженного давления при температуре сока между 60 и 70°С, при этом хроматография этой пробы показывает летучие соединения, среди которых преобладают различные спирты.Diffusion juice was obtained from sugar beet chips in the usual way and processed according to the invention in the chambers between the diffusion apparatus and the device for preliminary defecation. In this treatment, diffusion juice was sprayed at a rate of about 100 cubic feet per minute into a stream of atmospheric gases, supplied at a speed of about 400 cubic feet per minute in a volume of 72 inches × 72 inches × 144 inches, which ensured the removal of various substances from the dispersed juice that were identified by chromatographic / mass spectral analysis and shown in the drawing, which shows the results of gas chromatographic / mass spectrometric analysis of a sample of condensates obtained from the gas stream after e countercurrent exchange with juice, as described here, without the use of reduced pressure at a juice temperature between 60 and 70 ° C, while chromatography of this sample shows volatile compounds, among which various alcohols predominate.

Концепция изобретения может быть реализована различным образом. Хотя здесь раскрыты конкретные иллюстрирующие примеры изобретения, эти примеры не ограничивают объем изобретения, которое охватывает многочисленные и разнообразные варианты выполнения.The concept of the invention can be implemented in various ways. Although specific illustrative examples of the invention are disclosed herein, these examples do not limit the scope of the invention, which encompasses numerous and varied embodiments.

Claims

1. A method of processing a sugar-containing liquid in a sugar production process, comprising passing this liquid simultaneously with a gas stream through a closed aeration chamber, adding lime to the aerated sugar-containing liquid, and then introducing carbon dioxide into this liquid to reduce its color.

2. The method according to claim 1, characterized in that the diffusion juice is used as a sugar-containing liquid.

3. The method according to claim 1, characterized in that prior to the addition of lime, an aerated sugar-containing liquid is fed into a vacuum chamber.

4. A method of treating a sugar-containing liquid in a sugar production process, comprising passing this liquid through a closed vacuum chamber, passing the resulting sugar-containing liquid through a closed aeration chamber, adding lime to the treated liquid and then introducing carbon dioxide into it to reduce its color.

5. The method according to claim 4, characterized in that the diffusion juice is used as a sugar-containing liquid.