RU2418861C1

RU2418861C1 - Method of purifying diffusion juice

Info

Publication number: RU2418861C1
Application number: RU2010106508/13A
Authority: RU
Inventors: Юрий Ильич Сидоренко (RU); Юрий Ильич Сидоренко; Юрий Иванович Молотилин (RU); Юрий Иванович Молотилин
Original assignee: Юрий Ильич Сидоренко; Юрий Иванович Молотилин
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-05-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method involves predefecation, defecation, I saturation in two steps with intermediate defecation of juice between the steps, separation of the residue of I saturation, defecation, II saturation, thickening the suspension of the residue of II saturation and its return for predefecation. Defecation before the first step for I saturation is carried out with consumption of lime milk 0.25-0.5% CaO to the mass of beetroot, and the juice at the first step for I saturation is saturated to pH 8.5-9.5. Intermediate defecation before the second step for I saturation is carried out with consumption of lime 0.2-0.25% CaO to the mass of beetroot at pH 10.8-11.2. Thickening of the suspension of the residue from II saturation is mixed with juice at pH 8.5-9.5 for predefecation. The consumption of line for defecation before II saturation is calculated using the formula:

where Q is the consumption of lime for defecation before II saturation, % CaO to mass of beetroot; P₁ is purity of juice from II saturation, with consumption of lime for defecation before that saturation 1.0-1.5 % CaO to the mass of beetroot, %; P₂ is purity of the filtered juice from I saturation, %; P₃ is purity of juice from II saturation, with consumption of lime for defecation before that saturation 0.3-0.5 % CaO to the mass of beetroot, %; K is consumption of lime for defecation before II saturation, the value of which enables to achieve purity of juice from II saturation, P₃.

EFFECT: high efficiency of purifying juice and improved sedimentation-filtration properties of defecated and saturated juice.

1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к технологии известково-углекислотной очистки диффузионного сока.The invention relates to the sugar industry, in particular to the technology of lime-carbon dioxide purification of diffusion juice.

Наиболее близким является способ очистки диффузионного сока, согласно которому проводят преддефекацию, дефекацию сока, первую сатурацию в две ступени, с отделением осадка после каждой ступени, дефекацию фильтрованного сока I сатурации, II сатурацию, отделение осадка II сатурации и смешивание отделенного осадка с соком на предыдущих этапах очистки. При этом дефекацию сока перед первой ступенью I сатурации проводят осадком, отделенным после второй ступени I сатурации с добавлением извести в количестве 0,2-0,3% CaO к массе свеклы, дефекацию сока I сатурации перед второй ступенью I сатурации проводят осадком сока II сатурации с добавлением извести в количестве 0,1-0,2% CaO к массе свеклы, а дефекацию перед II сатурацией проводят известью в количестве 2,0-2,2% CaO к массе свеклы (патент РФ №2169773 «Способ очистки диффузионного сока», МПК С13D 3/02, приоритет 12.10.2000 г., опубл. 27.06.2001 г., бюл. №18).The closest is the method of purification of diffusion juice, according to which pre-defecation, defecation of juice, first saturation in two stages, with separation of the sediment after each stage, defecation of filtered juice of I saturation, II saturation, separation of sediment of II saturation and mixing the separated sediment with juice at the previous ones are carried out stages of cleaning. In this case, the defecation of juice before the first stage of I saturation is carried out by sediment separated after the second stage of I saturation with the addition of lime in an amount of 0.2-0.3% CaO to the mass of beets, the defecation of juice of saturation I before the second stage of saturation I is carried out by sediment of juice of II saturation with the addition of lime in an amount of 0.1-0.2% CaO to the mass of beets, and defecation before II saturation is carried out with lime in an amount of 2.0-2.2% CaO to the mass of beets (RF patent No. 2169773 "Method for purification of diffusion juice" , IPC С13D 3/02, priority 12.10.2000, published on 06.27.2001, bull. No. 18).

Недостатком данного способа является возврат избыточного количества продуктов, что приводит к повышенному разложению сахарозы. Преддефекация осуществляется в режиме, не соответствующем оптимальному, что приводит к неполному осаждению коллоидных веществ. Расход извести на II сатурацию выбирают зачастую чрезмерным, без учета качества перерабатываемой свеклы, что приводит к снижению эффекта очистки, увеличению потерь сахара при фильтрации избыточного количества осадка, увеличению расхода извести. В целом недостатком данного способа является недостаточная эффективность адсорбционной очистки диффузионного сока после отделения ВМС и ВКД, а также недостаточно высокие показатели седиментационно-фильтрационных свойств осадка.The disadvantage of this method is the return of excess quantities of products, which leads to increased decomposition of sucrose. Pre-defecation is carried out in a mode that does not correspond to the optimum, which leads to incomplete deposition of colloidal substances. The consumption of lime for saturation II is often chosen to be excessive, without taking into account the quality of the processed beets, which leads to a decrease in the cleaning effect, an increase in sugar losses during filtration of excess sediment, and an increase in lime consumption. In General, the disadvantage of this method is the lack of efficiency of adsorption purification of diffusion juice after separation of the IUD and VKD, as well as insufficiently high indicators of sedimentation-filtration properties of the sediment.

Технический результат изобретения заключается в повышении чистоты очищенного сока и эффекта очистки путем повышения эффективности адсорбционной очистки диффузионного сока после отделения ВМС и ВКД, а также улучшения седиментационно-фильтрационных свойств осадка.The technical result of the invention is to increase the purity of the purified juice and the cleaning effect by increasing the efficiency of the adsorption purification of diffusion juice after separation of the IUD and VKD, as well as improving the sedimentation-filtration properties of the precipitate.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе известково-углекислотной очистки диффузионного сока, предусматривающем преддефекацию, дефекацию, I сатурацию в две ступени с промежуточной дефекацией сока между ступенями, отделение осадка I сатурации, дефекацию, II сатурацию, сгущение суспензии осадка II сатурации и возврат ее на преддефекацию, дефекацию перед первой ступенью I сатурации проводят при расходе известкового молока 0,5-0,6% CaO к массе свеклы. Сок на первой ступени I сатурации сатурируют до рН 8,5-9,5, а промежуточную дефекацию перед второй ступенью I сатурации осуществляют с расходом извести 0,2-0,25% CaO к массе свеклы при рН 10,8-11,2. При этом сгущенную суспензию осадка II сатурации смешивают на преддефекации с соком, имеющим рН 8,5-9,5. Расход же извести на дефекацию перед II сатурацией рассчитывают по формулеThis result is achieved by the fact that in the proposed method of lime-carbon dioxide purification of diffusion juice, which includes pre-defecation, defecation, I saturation in two stages with intermediate defecation of juice between steps, separation of sediment of I saturation, defecation, II saturation, thickening of suspension of sediment of II saturation and return its pre-defecation, defecation before the first stage of I saturation is carried out at a flow rate of lime milk of 0.5-0.6% CaO to the mass of beets. The juice in the first stage of the first saturation is saturated to pH 8.5-9.5, and intermediate defecation before the second stage of the first saturation is carried out with a flow rate of lime 0.2-0.25% CaO to the mass of beets at pH 10.8-11.2 . In this case, the thickened suspension of sediment II of saturation is mixed during predefection with juice having a pH of 8.5-9.5. The consumption of lime for bowel movements before the 2nd saturation is calculated by the formula

где

Where

Q - расход извести на дефекацию перед II сатурацией, % CaO к массе свеклы;Q - lime consumption for defecation before II saturation,% CaO to beet mass;

Ч₁ - чистота сока II сатурации, при расходе извести на дефекацию перед этой сатурацией 1,0-1,5% CaO к массе свеклы, %;Part ₁ - the purity of the juice of the second saturation, with the consumption of lime for defecation before this saturation, 1.0-1.5% CaO to the mass of beets,%;

Ч₂ - чистота фильтрованного сока I сатурации, %;Ch ₂ - the purity of the filtered juice I saturation,%;

Ч₃ - чистота сока II сатурации, при расходе извести на дефекацию перед этой сатурацией 0,3-0,5% CaO к массе свеклы, %;Part ₃ - the purity of the juice of the second saturation, with the consumption of lime for defecation before this saturation of 0.3-0.5% CaO to the mass of beets,%;

K - расход извести на дефекацию перед II сатурацией, величина которого обеспечивает достижение чистоты сока II сатурации Ч₃.K is the consumption of lime for defecation before the 2nd saturation, the value of which ensures the purity of the juice of the second saturation II ₃ .

Способ очистки диффузионного сока осуществляют следующим образом.The method of purification of diffusion juice is as follows.

Диффузионный сок без предварительного подогрева направляют на прогрессивную предварительную дефекацию, которую проводят в течение 20 мин с расходом извести 0,25-0,3% CaO к массе свеклы и возвратом суспензии осадка II сатурации. Далее в течение 15 мин проводят теплую дефекацию с расходом извести 0,5-0,6% CaO к массе свеклы, что соответствует растворимости Са(ОН)₂ в сахаросодержащем растворе концентрацией 12-15% при температуре 50-60°С. Затем сок подогревают до температуры 80-85°С и направляют его в сатуратор первой ступени I сатурации, где сатурируют до рН 8,5-9,5. В сок, поступающий из сатуратора первой ступени I сатурации в сатуратор второй ступени I сатурации, подают известковое молоко в количестве 0,20-0,25% CaO к массе свеклы. В сатураторе второй ступени I сатурации путем дефекосатурации поддерживают значение рН сока, оптимальное для I сатурации - 10,8-11,2.Diffusion juice without preheating is directed to progressive preliminary defecation, which is carried out for 20 minutes with a flow rate of lime 0.25-0.3% CaO to the mass of beets and the return of a suspension of sediment II saturation. Next, warm defecation is carried out for 15 minutes with a flow rate of lime of 0.5-0.6% CaO to the beet mass, which corresponds to the solubility of Ca (OH) ₂ in a sugar-containing solution with a concentration of 12-15% at a temperature of 50-60 ° C. Then the juice is heated to a temperature of 80-85 ° C and sent to a saturator of the first stage I of saturation, where it is saturated to a pH of 8.5-9.5. In the juice coming from the saturator of the first stage of I saturation to the saturator of the second stage of I saturation, milk of lime is fed in an amount of 0.20-0.25% CaO to the mass of beets. In the saturator of the second stage of I saturation by defecosaturation, the pH of the juice is maintained, the optimal value for I saturation is 10.8-11.2.

Осадок I сатурации отделяют в виде сгущенной суспензии, которую направляют на обессахаривание и выводят из завода. Фильтрованный сок I сатурации подвергают дефекации перед II сатурацией.Sediment I of the saturation is separated in the form of a condensed suspension, which is sent to desugaring and removed from the plant. Filtered juice of I saturation is defecated before II saturation.

Для определения расхода извести на дефекацию перед II сатурацией предварительно проводят пробные сатурации в лабораторных условиях либо добиваются установления стационарного режима в производственных условиях с заданными значениями расхода извести на дефекацию перед II сатурацией. Для этого вначале подвергают II сатурации сок, дефекованный с расходом извести 0,3-0,5% и после стабилизации технологического потока определяют значение чистоты сока II сатурации. Затем II сатурации подвергают сок, дефекованный с расходом извести 1,0-1,5% и после стабилизации технологического потока так же определяют значение чистоты сока II сатурации. При этом конкретное значение расхода извести в указанном диапазоне не имеет существенного значения. Зависимость чистоты сока II сатурации от расхода извести имеет характер кривой, состоящей из двух участков, которые условно можно рассматривать как пересекающиеся прямые. Точка пересечения этих прямых соответствует минимальному, но достаточному для достижения максимальной эффективности адсорбции на II сатурации расходу извести. Первый участок представляет собой равномерно возрастающую зависимость и имеет практически линейный характер. Второй участок представляет собой практически горизонтальный участок с незначительным приростом чистоты с увеличением расхода извести. После определения значений чистоты фильтрованного сока II сатурации при указанных расходах извести полученные данные подставляют в формулу для определения расхода извести на дефекацию перед II сатурацией (Q) для данного конкретного качества перерабатываемой свеклыTo determine the consumption of lime for defecation before the II saturation, preliminary test saturations are carried out in laboratory conditions, or they seek the establishment of a stationary mode in production conditions with the specified values of the flow of lime for defecation before II saturation. For this, the juice is first subjected to saturation II, defecated with a lime flow rate of 0.3-0.5%, and after stabilization of the process stream, the purity value of the saturation juice II is determined. Then, the II saturation is subjected to juice defecated with a flow rate of lime of 1.0-1.5%, and after stabilization of the process flow, the purity value of the juice of II saturation is also determined. In this case, the specific value of the flow of lime in the specified range is not significant. The dependence of the purity of the juice of the second saturation on the consumption of lime has the nature of a curve consisting of two sections, which can conditionally be considered as intersecting straight lines. The intersection point of these lines corresponds to the minimum, but sufficient to achieve the maximum efficiency of adsorption on the second saturation of lime consumption. The first section is a uniformly increasing dependence and is almost linear in nature. The second section is an almost horizontal section with a slight increase in purity with an increase in lime consumption. After determining the purity values of the filtered juice of the second saturation at the indicated flow rates of lime, the obtained data is substituted into the formula for determining the flow rate of lime for defecation before the second saturation (Q) for a given specific quality of the processed beets

где

Where

Рассчитанное количество известкового молока вводят в фильтрат сока I сатурации, смесь подогревают до температуры 85-90°С, выдерживают в течение 10 минут, после чего проводят II сатурацию до рН 9,0-9,5 и отделяют сгущенную суспензию осадка, которую возвращают на преддефекацию в зону рН 9,0-9,5. Общую щелочность преддефекованного сока при этом поддерживают в пределах 0,8-0,9% CaO.The calculated amount of milk of lime is introduced into the filtrate of juice of saturation I, the mixture is heated to a temperature of 85-90 ° C, maintained for 10 minutes, after which II saturation is carried out to pH 9.0-9.5 and the condensed suspension of sediment is separated, which is returned to predefection in the pH zone of 9.0-9.5. The total alkalinity of the pre-defecated juice is maintained in the range of 0.8-0.9% CaO.

Предложенный способ известково-углекислотной очистки диффузионного сока предусматривает перераспределение извести, расходуемой на разных этапах известковой обработки.The proposed method of lime-carbon dioxide purification of diffusion juice involves the redistribution of lime consumed at different stages of the lime treatment.

На преддефекацию затрачивается известь, достаточная для проведения под действием ионов гидроксила и двухзарядных ионов Са²⁺ реакций нейтрализации кислот диффузионного сока, осаждения основной массы веществ коллоидной дисперсности, ВМС, анионов фосфорной и органических кислот, а также катионов железа, магния, алюминия и других.Lime is spent on pre-defecation, sufficient to carry out neutralization of diffusion juice acids under the action of hydroxyl ions and doubly charged Ca ^{2+ ions} , precipitation of the bulk of colloidal dispersion substances, IUDs, anions of phosphoric and organic acids, as well as cations of iron, magnesium, aluminum and others.

Формирование структуры преддефекационного осадка, обладающего хорошими седиментационно-фильтрационными свойствами и высокой устойчивостью к пептизации на основной дефекации, осуществляют с участием практически чистого кристаллического осадка СаСО₃, получаемого на II сатурации и возвращаемого в виде сгущенной суспензии в зону стабилизации частиц коллоидной дисперсности в интервале значений рН 8,5-9,5.The structure of the pre-defecation sediment, which has good sedimentation-filtration properties and high resistance to peptization at the main defecation, is formed with the participation of an almost pure crystalline precipitate of CaCO ₃ obtained on the second saturation and returned as a condensed suspension to the stabilization zone of colloidal dispersion particles in the pH range 8.5-9.5.

Главная технологическая цель основной дефекации - разложение редуцирующих веществ, амидов кислот и солей аммония, омыление жиров и доосаждение анионов кислот диффузионного сока достигается в условиях максимальной концентрации гидроксил ионов и однозарядных катионов гидроксикальция Са(OH)⁺, соответствующих пределу растворимости извести в очищаемом соке при температуре процесса. По разным источникам, растворимость Са(ОН)₂ известкового молока в растворе с 10% содержанием сахарозы при температуре 50-60°С и 85-90°С составляет 0,528 и 0,164 г CaO/100 г соответственно. То есть, для протекания химических реакций на основной дефекации, в зависимости от концентрации сахарозы в очищаемом соке и температуры процесса, достаточной является щелочность 0,5-0,6% CaO (Поляченко М.М. Растворимость извести в сахарных растворах при разной температуре / Тр. КНИИПП, 1948 г., вып.15, с.37-39).The main technological goal of the main defecation is the decomposition of reducing substances, acid amides and ammonium salts, the saponification of fats and the precipitation of acid anions of diffusion juice is achieved under conditions of maximum concentration of hydroxyl ions and singly charged hydroxycalcium Ca (OH) ⁺ cations corresponding to the solubility limit of lime in the juice to be cleaned at a temperature process. According to various sources, the solubility of Ca (OH) ₂ milk of lime in a solution with 10% sucrose at a temperature of 50-60 ° C and 85-90 ° C is 0.528 and 0.164 g CaO / 100 g, respectively. That is, for chemical reactions to occur during the main bowel movement, depending on the concentration of sucrose in the juice being cleaned and the process temperature, alkalinity of 0.5-0.6% CaO is sufficient (Polyachenko M.M. Solubility of lime in sugar solutions at different temperatures / Tr. KNIIPP, 1948, issue 15, p. 37-39).

Большую часть традиционно используемого в способах очистки диффузионного сока избытка извести, необходимого для удаления адсорбируемых на карбонате кальция несахаров при последующей сатурационной обработке и создания условий высокой фильтруемости сока I сатурации, целесообразно перенести на дефекацию перед II сатурацией. В этом случае адсорбция несахаров, оставшихся в соке I сатурации, осуществляется на II сатурации после удаления осажденных веществ коллоидной дисперсности и ВМС со значительно большим эффектом, а образующийся на II сатурации осадок кристаллического СаСО₃ служит хорошей основой для формирования седиментационно-фильтрационных свойств осадков на преддефекации и I сатурации. Использование большого расхода извести на первой сатурации неоправданно, так как в условиях высокой концентрации коллоидных веществ и присутствия преддефекационного осадка адсорбционные процессы крайне неэффективны. Молекулярная адсорбция на полярной поверхности карбоната кальция возможна только из истинных растворов, степень дисперсности примесей в которых ниже нижней границы коллоидных дисперсий.It is advisable to transfer most of the excess of lime traditionally used in the methods for purifying diffusion juice of excess lime, which is necessary to remove non-sugars adsorbed on calcium carbonate during subsequent saturation processing and to create conditions for high filterability of juice I saturation, before defecation II. In this case, the adsorption of non-sugars remaining in the juice of the first saturation is carried out on the second saturation after removal of the deposited substances of colloidal dispersion and IUD with a significantly greater effect, and the precipitate of crystalline CaCO ₃ formed on the second saturation serves as a good basis for the formation of sedimentation-filtration properties of sediments on predefection and I saturation. The use of a large flow of lime at the first saturation is unjustified, since under the conditions of a high concentration of colloidal substances and the presence of a pre-defecation precipitate, adsorption processes are extremely ineffective. Molecular adsorption on the polar surface of calcium carbonate is possible only from true solutions, the degree of dispersion of impurities in which is lower than the lower boundary of colloidal dispersions.

Общий расход извести при этом не превышает 100% к массе несахаров диффузионного сока.The total consumption of lime in this case does not exceed 100% by weight of non-sugars of diffusion juice.

Таким образом, предложенный способ известково-углекислотной очистки диффузионного сока позволяет повысить эффективность адсорбции несахаров диффузионного сока и улучшить седиментационно-фильтрационные свойства преддефекационного и сатурационных осадков, в результате чего повышается чистота очищенного сока на 0,8-1,4%, снижается содержание солей кальция на 19-45%, уменьшается цветность на 13-21%, эффект очистки возрастает на 6,5-11,4%.Thus, the proposed method of lime-carbon dioxide purification of diffusion juice can increase the adsorption efficiency of non-sugars of diffusion juice and improve the sedimentation and filtration properties of pre-defecation and saturation sediments, which increases the purity of the purified juice by 0.8-1.4%, reduces the content of calcium salts by 19-45%, the color decreases by 13-21%, the cleaning effect increases by 6.5-11.4%.

Пример 1 (согласно типовой схеме очистки).Example 1 (according to a typical purification scheme).

Пробу диффузионного сока, очищенного от пульпы, с содержанием сухих веществ 14,2%, чистотой Ч=87,1% делят на 3 части. Одну часть подвергают известково-углекислотной очистке по типовой схеме с прогрессивной преддефекацией и холодно-горячей основной дефекацией. Диффузионный сок с температурой 45-50°С подщелачивают малыми порциями известкового молока до рН 9,2, затем при перемешивании добавляют сгущенную суспензию осадка II сатурации и примерно одну треть сгущенной суспензии осадка I сатурации, после этого продолжают преддефекацию малыми порциями известкового молока с доведением активной щелочности через 20 мин до 0,22% CaO. В преддефекованном соке определяют скорость осаждения за 5 мин S₅=3,4 см/мин, объем осадка через 25 мин отстаивания V₂₅=24,0%. Далее проводят теплую ступень основной дефекации добавлением известкового молока до щелочности 1,2% CaO и выдерживают с перемешиванием при температуре 52-55°С в течение 15 мин. Затем сок подогревают до 88°С и при непрерывном перемешивании выдерживают 10 мин для проведения горячей ступени основной дефекации и I сатурации.A sample of diffusion juice, purified from pulp, with a solids content of 14.2%, a purity of H = 87.1% is divided into 3 parts. One part is subjected to lime-carbon dioxide purification according to a typical scheme with progressive predefecation and cold-hot main defecation. Diffusion juice with a temperature of 45-50 ° C is made alkaline with small portions of milk of lime to pH 9.2, then a condensed suspension of sediment II of saturation II and about one third of the thickened suspension of sediment I of saturation II are added with stirring, then pre-defecation with small portions of lime milk is continued to bring the active alkalinity after 20 minutes to 0.22% CaO. In pre-defecated juice, the sedimentation rate is determined in 5 minutes S ₅ = 3.4 cm / min, the sediment volume after 25 minutes of sedimentation V ₂₅ = 24.0%. Next, a warm stage of the main defecation is carried out by adding milk of lime to an alkalinity of 1.2% CaO and kept with stirring at a temperature of 52-55 ° C for 15 minutes. Then the juice is heated to 88 ° C and with continuous stirring is kept for 10 minutes to conduct the hot stage of the main defecation and I saturation.

К фильтрату сока I сатурации добавляют расчетное количество известкового молока до щелочности 0,35% CaO, подогревают до 92°С, выдерживают при перемешивании в течение 4,5 мин, сатурируют до рН 9,2 и отстаивают в течение 25 мин.The calculated amount of milk of lime to the alkalinity of 0.35% CaO is added to the filtrate of the juice of saturation I, heated to 92 ° C, kept under stirring for 4.5 minutes, saturated to pH 9.2 and settled for 25 minutes.

Всю суспензию осадка II сатурации направляют на преддефекацию, а декантат фильтруют и анализируют. В результате очищенный сок имеет следующие показатели:The entire suspension of sediment II saturation is sent for predefection, and the decantate is filtered and analyzed. As a result, the purified juice has the following indicators:

- чистота Ч=90,4%;- purity H = 90.4%;

- содержание солей кальция - 0,046% CaO;- the content of calcium salts is 0.046% CaO;

- цветность - 15,8 усл. единиц;- color - 15.8 srvc units;

- эффект очистки - 28,3%.- the cleaning effect is 28.3%.

Пример 2 (согласно известному, наиболее близкому к предложенному способу очистки).Example 2 (according to the known, closest to the proposed cleaning method).

Параллельно проводят очистку второй части диффузионного сока по способу, наиболее близкому к предложенному (патент РФ №2169773, МПК С13D 3/02, приоритет 12.10.2000 г., опубл. 27.06.2001 г., бюл. №18).In parallel, the second part of the diffusion juice is cleaned according to the method closest to the one proposed (RF patent No. 2169773, IPC C13D 3/02, priority 12.10.2000, publ. 06/27/2001, bull. No. 18).

Для этого проводят прогрессивную преддефекацию в течение 20 мин с расходом извести 0,32% CaO к массе свеклы (щелочность 0,28% CaO). Для получения осадка первой ступени I сатурации отдельно готовят сахарсодержащий раствор, соответствующий соку I сатурации. Данный раствор нагревают до 85°С и смешивают с известью в количестве, соответствующем 0,2% CaO к массе свеклы. Полученный сок сатурируют до рН 11,2, отделяют осадок декантацией и полученную суспензию вводят в преддефекованный сок одновременно с известью в количестве 0,3% CaO к массе свеклы. После введения компонентов проводят первую ступень I сатурации до рН 11,2.For this, progressive predefecation is carried out for 20 minutes with a lime flow rate of 0.32% CaO to the beet mass (alkalinity 0.28% CaO). To obtain a precipitate of the first stage of I saturation, a sugar-containing solution corresponding to the juice of I saturation is separately prepared. This solution is heated to 85 ° C and mixed with lime in an amount corresponding to 0.2% CaO by weight of beets. The resulting juice is carbonated to a pH of 11.2, the precipitate is separated by decantation, and the resulting suspension is introduced into pre-defecated juice simultaneously with lime in an amount of 0.3% CaO by weight of beets. After the introduction of the components, the first stage of I saturation is carried out to a pH of 11.2.

Для получения осадка II сатурации отдельно проводят сатурацию фильтрованного сока I сатурации с добавлением 0,22% CaO к массе свеклы известкового молока. Осадок II сатурации отделяют декантацией и вводят в фильтрованный сок первой ступени I сатурации одновременно с известковым молоком в количестве 0,2% CaO к массе свеклы. Полученный сок подвергают второй ступени I сатурации до рН 11,2. В соке определяют S₅=3,2 см/мин; V₂₅=28,0%. Далее осадок отделяют декантацией и фильтрованием, осадок удаляют, а фильтрат направляют на дефекацию перед II сатурацией известью в количестве 2,2% CaO к массе свеклы в течение 10 мин при температуре 85°С. Вторую сатурацию проводят до рН 9,2. Сгущенную суспензию осадка II сатурации направляют на преддефекацию в смеси со сгущенной суспензией осадка второй ступени I сатурации в зону рН 9,0-9,5, а очищенный сок подвергают анализу.To obtain a precipitate of II saturation, a saturation of the filtered juice of I saturation is separately carried out with the addition of 0.22% CaO to the mass of beet of milk of lime. The precipitate of II saturation is separated by decantation and introduced into the filtered juice of the first stage of I saturation simultaneously with milk of lime in an amount of 0.2% CaO by weight of beets. The resulting juice is subjected to the second stage of I saturation to a pH of 11.2. S ₅ = 3.2 cm / min is determined in the juice; V ₂₅ = 28.0%. Next, the precipitate is separated by decantation and filtration, the precipitate is removed, and the filtrate is sent for defecation before II carbonation with lime in an amount of 2.2% CaO to beet mass for 10 min at a temperature of 85 ° C. The second saturation is carried out to a pH of 9.2. The thickened suspension of precipitate of the second saturation II is sent for pre-defecation in a mixture with the thickened suspension of the precipitate of the second stage I of saturation in the pH zone of 9.0-9.5, and the purified juice is analyzed.

Очищенный сок имеет следующие показатели:Refined juice has the following indicators:

- чистота 4=91,0%;- purity 4 = 91.0%;

- содержание солей кальция - 0,031% CaO;- the content of calcium salts is 0.031% CaO;

- цветность - 14,2 усл.ед;- color - 14.2 srvc;

- эффект очистки - 35,7%.- the cleaning effect is 35.7%.

Пример 3 (согласно предложенному способу).Example 3 (according to the proposed method).

Очистку третьей части диффузионного сока проводят по предложенному способу, который включает прогрессивную предварительную дефекацию с возвратом в зону рН 8,5-9,5 сгущенной суспензии осадка II сатурации. Преддефекацию проводят в течение 20 мин с расходом извести 0,28% CaO к массе свеклы (щелочность 0,24% CaO). После завершения преддефекации определяют S₅=4,2 см/мин; V₂₅=16,0%, добавляют в сок известковое молоко до щелочности 0,54% CaO, близкой к пределу растворимости Са(ОН)₂при температуре сока 42- 45°С и содержании сахарозы в нем 12,5%; выдерживают при перемешивании в течение 15 мин. Затем сок подогревают до 86°С и проводят I сатурацию в две ступени. На первой ступени поддерживают рН 8,5-9,5, а вторую ступень проводят в режиме дефекосатурации с расходом извести 0,22% CaO к массе свеклы при значении рН 11,2, оптимальном для I сатурации, и далее отделяют осадок. Фильтрат сока I сатурации направляют на дефекацию перед II сатурацией.The purification of the third part of the diffusion juice is carried out according to the proposed method, which includes progressive preliminary defecation with the return to the pH zone of 8.5-9.5 thickened suspension of sediment II saturation. Predefection is carried out for 20 min with a flow rate of lime 0.28% CaO to the mass of beets (alkalinity 0.24% CaO). After completion of predefection determine S ₅ = 4.2 cm / min; V ₂₅ = 16.0%, milk of lime is added to the juice to an alkalinity of 0.54% CaO, close to the solubility limit of Ca (OH) ₂ at a juice temperature of 42-45 ° C and a sucrose content of 12.5%; maintained with stirring for 15 minutes Then the juice is heated to 86 ° C and I saturation is carried out in two stages. At the first stage, pH 8.5–9.5 is maintained, and the second stage is carried out in defecosaturation mode with a lime flow rate of 0.22% CaO to the beet mass at a pH of 11.2, which is optimal for saturation I, and then the precipitate is separated. The filtrate juice I saturation sent for defecation before II saturation.

Для определения расхода извести на II сатурацию для данного качества свеклы предварительно проводят пробные сатурации в лабораторных условиях при расходе извести 0,4 и 1,2% CaO к массе свеклы.To determine the consumption of lime for II saturation for a given quality of beets, preliminary test saturations are carried out in laboratory conditions at a consumption of lime of 0.4 and 1.2% CaO to the mass of beets.

Для опытов отбирали пробы по 850 мл, которые при плотности 1,17 г/см³ имели массу по 1000 г. Сок, поступающий на очистку, имел следующие показатели: СВ=14,2%, Сх=12,36%, Ч=87,1%, Нс=1,84%.Samples of 850 ml were taken for the experiments, which at a density of 1.17 g / cm ³ had a mass of 1000 g. The juice supplied for purification had the following indicators: CB = 14.2%, Cx = 12.36%, C = 87.1%, Hs = 1.84%.

Результаты пробной II сатурации приведены в таблице 1.The results of trial II saturation are shown in table 1.

Таблица 1.Table 1. Результаты выбора расхода извести на очистку сока в процессе второй сатурации по величине максимальной сорбции несахаровThe results of choosing the consumption of lime for the purification of juice in the second saturation process in terms of the maximum sorption of non-sugars № п/пNo. p / p Расход извести на II сатурацию, % CaO Lime consumption for II saturation,% CaO Показатели фильтрованного сока II сатурации, %The indicators of filtered juice II saturation,% СВ, %SV,% Сх, %Cx,% Не, %Not, % Ч, %H% Цв, усл. ед.Tsv, conv. units соли Са, % CaOCa salts,% CaO 1one 0,40.4 13,9213.92 12,5412.54 1,581,58 90,190.1 15fifteen 0,030,03 22 1,21,2 13,3413.34 12,3012.30 0,990.99 92,292.2 10,810.8 0,0240.024

По результатам определения чистоты рассчитывают величину расхода извести на II сатурацию (Q) по уравнению:According to the results of determining the purity, the amount of lime consumption for II saturation (Q) is calculated according to the equation:

где

Where

Q=(92,2-87,1)/(90,1-87,1)×0,4=5,1/3×0,4=0,68% CaO к массе свеклы.Q = (92.2-87.1) / (90.1-87.1) × 0.4 = 5.1 / 3 × 0.4 = 0.68% CaO to beet mass.

Расход извести на II сатурацию выбирают 0,7%.The consumption of lime for saturation II choose 0.7%.

Фильтрат сока I сатурации подогревают до 92-95°С, добавляют известковое молоко, проводят горячую ступень дефекации в течение 10 мин с расходом извести 0,7% CaO. Сатурацию сока после горячей дефекации ведут до значения рН 9,2, оптимального для II сатурации, при этом весь образующийся осадок в виде сгущенной суспензии возвращают на прогрессивную преддефекацию в зону рН 8,5-9,5.The filtrate juice of saturation I is heated to 92-95 ° C, milk of lime is added, a hot stage of defecation is carried out for 10 minutes with a lime flow rate of 0.7% CaO. Saturation of the juice after hot defecation is carried out to a pH value of 9.2, optimal for saturation II, while the entire precipitate formed in the form of a condensed suspension is returned to progressive predefection in the pH zone of 8.5-9.5.

- чистота 4=91,8%;- purity 4 = 91.8%;

- содержание солей кальция - 0,025% CaO;- the content of calcium salts is 0.025% CaO;

- цветность - 11,4 усл. единиц;- color - 11.4 srvc units;

- эффект очистки - 39,7%.- cleaning effect - 39.7%.

Полученные результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Таблица 2.Table 2. Результаты очистки диффузионного сока по известному и предложенному способам.The results of the purification of diffusion juice according to the known and proposed methods. Способ очистки диффузионного сокаThe method of purification of diffusion juice ПоказателиIndicators Преддефекованный сокPre-defecated juice Сок II сатурацииJuice II saturation Эффект очистки, %The cleaning effect,% Скорость осаждения осадка, S₅, см/минThe sedimentation rate, S ₅ , cm / min Объем осадка, V₂₅, %The volume of sediment, V ₂₅ % Чистота, Ч, %Purity, h,% Содержание солей кальция, % к массеThe content of calcium salts,% by weight Цветность, усл. ед.Chromaticity, conv. units Типовой (пример 1)Typical (example 1) 3,43.4 2424 90,490,4 0,0460,046 15,815.8 28,328.3 Прототип (пример 2)Prototype (example 2) 3,23.2 2828 91,091.0 0,0310,031 14,214.2 33,233,2 Предлагаемый (пример 3)Offered (example 3) 4,24.2 1616 91,891.8 0,0250,025 11,411,4 39,739.7

Из представленных в таблице 2 результатов видно, что предлагаемый способ, по сравнению с типовым и известным (наиболее близким) способами, позволяет улучшить седиментационные свойства преддефекационного осадка, повысить эффект очистки диффузионного сока на 11,4 и 6,5% с увеличением чистоты очищенного сока на 1,4 и 0,8% соответственно, при этом существенно улучшив и другие качественные показатели сока II сатурации.From the results presented in table 2, it can be seen that the proposed method, in comparison with the standard and known (closest) methods, allows to improve the sedimentation properties of pre-defecation sediment, to increase the effect of purification of diffusion juice by 11.4 and 6.5% with an increase in the purity of purified juice by 1.4 and 0.8%, respectively, while significantly improving other quality indicators of juice II saturation.

Claims

The method of purification of diffusion juice, which includes pre-defecation, defecation, I saturation in two stages with intermediate defecation of juice between steps, separation of sediment of I saturation, defecation, II saturation, thickening of suspension of sediment of II saturation and returning it to pre-defecation, characterized in that defecation before the first stage I of saturation is carried out at a flow rate of lime milk of 0.5-0.6% CaO to the mass of beets, the juice in the first stage of saturation I saturate to pH 8.5-9.5, an intermediate defecation before the second stage of I saturation is carried out with a flow ohms of lime 0.2-0.25% CaO to the mass of beets at pH 10.8-11.2, while the thickened suspension of sediment II saturation is mixed with pre-defecation with juice having a pH of 8.5-9.5, and lime consumption defecation before II saturation is calculated by the formula

where Q is the consumption of lime for defecation before II saturation,% CaO to beet mass:
Part ₁ - the purity of the juice of the second saturation, with the consumption of lime for defecation before this saturation, 1.0-1.5% CaO to beet mass,%;
Ch ₂ - the purity of the filtered juice I saturation,%;
H ₃ - the purity of the juice of the second saturation, with the consumption of lime for defecation before this saturation of 0.3-0.5% CaO to the mass of beets,%:
K is the consumption of lime for defecation before the second saturation, the value of which ensures the purity of the juice of the second saturation II ₃ .