SU1063838A1

SU1063838A1 - Method for purifying sugar-containing solution

Info

Publication number: SU1063838A1
Application number: SU813346685A
Authority: SU
Inventors: Алексей Романович Сапронов; Владимир Михайлович Лещенко; Леонид Иванович Панкин
Original assignee: Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности; Производственно-Техническое Предприятие "Сахпромэнергоналадка" Усср
Priority date: 1981-09-02
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1983-12-30

Abstract

СПОСОБ ОЧИСТКИ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРА, предусматривающий введение в последний коллоидного карбоната кальци и фильтрацию отличающийс тем, что, с целью повышени скорости фильтрации сахаросодержащего раствора, перед введением коллоидного карбоната кальци в раствор добавл ют фос-. форную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0-9,5оA METHOD FOR CLEANING SUGAR-CONTAINING SOLUTION, which involves the introduction of colloidal calcium carbonate into the latter and filtration, in order to increase the filtration rate of the sugar-containing solution, before the introduction of colloidal calcium carbonate, phosphorus is added to the solution. formic, or sulfurous, or sulfuric, or carbonic acid to pH 4.0-9.5o

Description

0000

Изобретение относитс к технологии сахарного производства, а точнее к технике очистки сахаросодержащих растворов с помощью извести и углекислого газа,The invention relates to the technology of sugar production, and more specifically to the technique of cleaning sugar-containing solutions using lime and carbon dioxide,

Известен способ очистки сахаросодержащих растворов, предусматривающий смешивание известкового молока с желтьом сахаром и введение по,лученной смеси в диффузионный сок A known method of purification of sugar-containing solutions, which involves mixing milk of lime with yellowish sugar and introducing the mixture obtained into the diffusion juice

Указанный способ не обеспечивает достаточно высокогб эффекта очистки раствора от несахаров.This method does not provide enough vysokogb the effect of cleaning the solution from nasarov.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающий введение в сахаросодержащий раствор коллоидного карбоната кальци и фильтрацию. После отделени выпавшего осадка к очищаемому раствору снова добавл ют коллоидный карбонат кальци и провод т П сатурацию 2Closest to the present invention is a method for purifying a sugar-containing solution, which involves the introduction of colloidal calcium carbonate into the sugar-containing solution and filtration. After separating the precipitated precipitate, colloidal calcium carbonate is again added to the solution to be purified and P saturation is carried out.

Недостатком известного способа вл етс очень низка скорость фильтрации сахаросодержащего раствора. Низка скорость фильтраци-и при очист ке коллоидным карбонатом кальци объ сн етс гелеобраэной структурой выпадающего осадка. При смешивании сильно гидратированного коллоидного карбоната с очищаемым раствором молекулы несахаров, адсорбиру сь, вытесн ют с поверхности осадка ионы гидроксила, что приводит к дегидратации осадка, способствующей улучшению фильтрации, Если коллоидный карбонат кальци вообще не фильтруетс и не осаждаетс в центрифуге, то выпадающий при его взаимодействии с несахарами осадок способен (хот и медленно фильтроватьс и осаждатьс Отделение в св зи с этим осуществл ю На центрифугах, что требует значительных затрат электроэнергии и наличи дорогосто щего оборудовани . Поэтому способ несмотр на высокий эффект очистки не нашел практического применени .The disadvantage of this method is the very low filtration rate of the sugar-containing solution. The low rate of filtration — and when purified by colloidal calcium carbonate — is explained by the gelled structure of the precipitate. When highly hydrated colloidal carbonate is mixed with the cleaned solution of the nonsugar molecule, adsorbing displaces hydroxyl ions from the surface of the precipitate, which leads to dehydration of the precipitate, which improves filtration, the sediment is capable of interacting with non-sugars (although it is slowly filtered and precipitated. The separation is therefore carried out at centrifuges, which requires a considerable amount of electricity and availability of expensive equipment. Therefore, despite the high cleaning effect, the method has not found practical application.

Цель изобретени - повышение скорости фильтрации сахаросодержащего раствора.The purpose of the invention is to increase the filtration rate of the sugar-containing solution.

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающему введение в последний коллоидного карбоната кальци и фильтрацию, перед введением коллоидного карбоната кальци в раствор добавл ют фос .форную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0-9,5.This goal is achieved in that according to the method of purifying a sugar-containing solution, which involves the introduction of colloidal calcium carbonate and filtration into the latter, before the introduction of colloidal calcium carbonate, phosphoric, or sulfurous, or sulfuric, or carbonic acid is added to the solution to pH 4.0- 9.5.

На фиг, 1 и 2 изображены техноло ,гические схемы процесса.Figures 1 and 2 depict the technological process diagrams.

Способ очистки сахаросодержащего раствора осуществл ют следующим образом.The method of purification of the sugar-containing solution is carried out as follows.

Согласно технологической схеме (фиг. 1J дл получени коллоидного карбоната кальци в смесителе 1 сме According to the process flow diagram (Fig. 1J for the preparation of colloidal calcium carbonate in mixer 1,

шивают известковое молоко с диффу--зионным соком, клеровкой или другими сахаросодержадаими продуктами. При этом довод т концентрацию извести в смеси до 5-7% СаО и сахарозы 1535% , Эту смесь сатурируют в сатураторе 2 до нейтрализации 40-60% активной щелочности. При этом образуетс коллоидный карбонат кальци , который используют дл очистки сахаросодержащих растворов. При очистке диффузионного сока его подают в преддефекатор 3, предварительно обрабатыва сернистым газом до рН 4,0-5. Вместо сернистого газа возможно введение серной или фосфорной кислоты. Предварительное введение в очищаемый раствор минеральной осаждаемой известью кислоты способствует более полной десорбции гидроксильных ионов и дегидратации выпадающего осадка. Это позвол ет заметно повысить скорость фильтрацииThey sew lime milk with diffusion juice, klerovka or other sugar containing products. In this case, the lime concentration in the mixture is adjusted to 5–7% CaO and sucrose 1535%. This mixture is saturized in a saturator 2 until 40–60% of the active alkalinity is neutralized. This forms colloidal calcium carbonate, which is used to purify sugar-containing solutions. When cleaning the diffusion juice, it is fed into the predetergent 3, pre-treated with sulfur dioxide to a pH of 4.0-5. Instead of sulfur dioxide, sulfuric or phosphoric acid may be added. Preliminary introduction of a mineral precipitated with lime into the cleaned solution contributes to a more complete desorption of hydroxyl ions and dehydration of the precipitated precipitate. This makes it possible to significantly increase the filtration rate.

Применение неосаждаемых известью кислот также улучшает фильтрацию, однако приводит к накоплению растворимых солей кальци , что крайне нежелательно, В предцефекаторе 3 в диффузионный сок ввод т часть коллоиного карбоната кальци и при этом довод т рН сока до 11-11,2. Остальное количество коллоидного карбоната ввод т перед холодным дефекаТором 4, После дефекатора 4 сок нагревают до 85-90 0 в подогревателе 5 и подвергают гор чей дефекации в дефекаторе б. После этого сок сатурируют в сатураторе 7 до оптимальных значений рН и щелочности и затем перерабатывают по общеприн той схеме „The use of acids that are not precipitated with lime also improves filtration, however, it leads to the accumulation of soluble calcium salts, which is highly undesirable. In the precursor 3, a portion of colloin calcium carbonate is introduced into the diffusion juice and the pH is adjusted to 11-11.2. The remaining amount of colloidal carbonate is introduced before the cold defecator 4, After the defecator 4, the juice is heated to 85-90 0 in the preheater 5 and subjected to hot defecation in the defecator b. After that, the juice in the saturator 7 is saturized to the optimum pH and alkalinity values and then processed according to the generally accepted scheme “

Возможен также вариант осуществлеВИЯ предлагаемого способа (фиг. 1), согласно которому в нефильтрованный сок I сатурации ввод т угольную кислоту до рН 8,5-9,5. Лучше всего это делать в сатураторе 7, предварительн переоборудовав его по секционному типу . В последней секции провод т сатурацию до рН 8,5-9,5, а на выходе из сатуратора к соку добавл ют коллоидный карбонат кальци до рН 11,0-11,3 и затем перерабатывают по обычной схеме. Данный вариант использовани предлагаемого способа позвол ет значительно улучшить отстаивание и фильтрацию, однако требует тщательного контрол количества вводимого коллоидного карбоната кальци .It is also possible to carry out the proposed method (Fig. 1), according to which carbonic acid is introduced into unfiltered juice I of saturation up to pH 8.5-9.5. It is best to do it in the saturator 7, after having converted it to a sectional type. In the last section, saturation is carried out to a pH of 8.5-9.5, and at the outlet of the saturator, colloidal calcium carbonate is added to the juice to pH 11.0-11.3 and then processed in the usual way. This use of the proposed method allows a significant improvement in settling and filtration, but requires careful control of the amount of injected colloidal calcium carbonate.

Предусмотрена также обработка коллоидным карбонатом кальци осветленного сока I сатурации.Осветленный сок (декантат) после отстойника 9 и фильтрат после вакуум-фильтров 10 направл ют в сборник 11. Затем сок в сатураторе 12 обрабатывают углекислым газом до рН 8,5-9,5 и в смесителе 13 коллоидным карбонатом кальци до рН 11,2-11,4. После этого как и при обычной схеме сок фильтруют на фильтрах 14 контрольной фильтрации, подогревают в подогревателе 15 и направл ют на II сатурацию Так как количество углекислого газа и коллоидного карбоната невелико, установка сатуратора 12 и смесител 13 необ зательна. Углекислый газ и коллоидный карбонат кальци можно ввести непосредственно в трубопроводы сока. Данный вариант способа очистки позвол ет не только повысить скорость и качество контрольной фил трации, но и повысить на 0,2-0,3 рН сока перед II сатурацией, что очень важно с точки зрени полноты осаждени накипеобраэователей.Processing of colloidal calcium carbonate of clarified juice I of carbonation is also provided. The clarified juice (decantate) after settling tank 9 and the filtrate after vacuum filters 10 are sent to collection 11. Then the juice in the saturator 12 is treated with carbon dioxide to pH 8.5–9.5 and in a mixer 13 with colloidal calcium carbonate to a pH of 11.2-11.4. After this, as with the conventional scheme, the juice is filtered on the control filtration filters 14, heated in the preheater 15 and sent to II saturation. Since the amount of carbon dioxide and colloidal carbonate is small, the installation of saturator 12 and mixer 13 is optional. Carbon dioxide and colloidal calcium carbonate can be introduced directly into the juice pipelines. This variant of the cleaning method allows not only increasing the speed and quality of the control filtration, but also increasing the pH of the juice by 0.2–0.3 before carbonation II, which is very important from the point of view of the complete sedimentation of scale samples.

Возможно также применение предлагаемого способа Дл дополнительно очистки сиропа после выпарной станции . Сироп после выпарной станции 1 обрабатывают сернистым газом до рН 4,5-5,5 и затем в смесителе 17 смешивают с коллоидным карбонатом кальци , устанавлива рН 8-8,5, и направл ют на фильтрацию. Данный вариант способа обеспечивает дополнительную адсорбционную очистку сир па, глубокую сульфитацию и слабощелочную среду, необходимую дл минимального распада сахарозы.It is also possible to apply the proposed method for additionally cleaning the syrup after the evaporation station. The syrup after evaporation station 1 is treated with sulfur dioxide to a pH of 4.5-5.5 and then mixed with colloidal calcium carbonate in a mixer 17, adjusted to pH 8-8.5, and sent for filtration. This variant of the method provides additional adsorption purification of syr PA, deep sulfation and a weakly alkaline medium, necessary for minimal decomposition of sucrose.

При очистке клеровки сахара-сырца (фиг. 2) в смесителе 1 смешивают неочищенную клеровку, известковое молоко и промой, устанавлива при. этом концентрацию извести 5-6% СаО и сахарозы 25-35%. Смесь сатурируют в сатураторе 2 до нейтрализации 4060% активной извести.When cleaning the woodworking furniture of raw sugar (Fig. 2) in the mixer 1, mix the crude klerovka, milk of lime and rinse, set at. This lime concentration of 5-6% CaO and sucrose 25-35%. The mixture is saturized in a saturator 2 to neutralize 4060% of the active lime.

Затем клеровку сахара-сырца обрабатывают сернистым газом до рН 4,0-5,0 и смешивают в дефекаторе 4 с коллоидным карбонатом кальци . Поле этого клеровку нагревают до 8085®С в подогревателе 5 и сатурируют в сатураторе 7 до оптимальных значений рН и щелочности. Отсатурированную клеровку подогревают в подогревателе . 8 и направл ют на фильтрацию .Then, the klerovka of raw sugar is treated with sulfur dioxide to a pH of 4.0-5.0 and mixed in a defecator 4 with colloidal calcium carbonate. The field of this klerovka is heated to 8085®С in heater 5 and is saturized in saturator 7 to optimum pH and alkalinity. The treated krovirovka is heated in a heater. 8 and sent for filtration.

Пример 1. Дл получени коллоидного карбоната кальци известковое молоко смешивают с диффузионным соком и сиропом до содержани 6% СаО и 15% сахарозы и смесь сатурируют углекислым газом до нейтрализации половины активной иелочност В 1 л диффузионного сока h 87,0 и С.х 13,0 ввод т сернистый ангидри дл образовани сернистой кислоты и достижени рН 4,0, после чего сок подвергают предварительной дефекации коллоидным карбонатом кальци в течение 20 мин при 40. Затем к соку добавл ют остальное количество коллоидного карбоната кальци из расчета, что общий расход СаО составит 20 г. После перемешивани сок нагревают, выдерживают 10 мин, сату рируют до рН 11,0, фильтруют, определ ют скорость фильтрации, фильтрат подвергают 11 сатурации и определ ют доброкачественность, цветность и содержание солей кальци Результаты сравнивают с известным способом очистки (прототипом), который осуществл етс с тем же соком и количеством коллоидного кар боната кальци (табл. 1) .Example 1. To obtain colloidal calcium carbonate, milk of lime is mixed with diffusion juice and syrup to a content of 6% CaO and 15% sucrose, and the mixture is saturated with carbon dioxide to neutralize half of the active acid B of 1 l of diffusion juice H 87.0 and C.х13, 0 Sulfuric anhydride is injected to form sulphurous acid and a pH of 4.0 is reached, after which the juice is pre-defecated with colloidal calcium carbonate for 20 minutes at 40. Then, the rest of the amount of colloidal calcium carbonate is added to the juice to The total CaO consumption will be 20 g. After mixing, the juice is heated, kept for 10 minutes, saturized to a pH of 11.0, filtered, the filtration rate is determined, the filtrate is subjected to 11 saturation and the benignity is determined, the color and the content of calcium salts. The results are compared with the known purification method (prototype), which is carried out with the same juice and amount of colloidal calcium carbonate (Table 1).

ТаблицаTable

Предла- Offer

гаемый8 ,2 91,7 13,2 0,214hunted8,291.7 13.2 0.214

Прото- .Proto.

тип1,8 91,8 13,5 0,210type1.8 91.8 13.5 0.210

П р и м е р 2, Провод т обработку сока I сатурации. Обработанный, из заводского сатуратора сок I сатурации , не фильтру , обрабатывают углекислым газом до рН 9,5, а затем подщелачивают до рН 11,2 коллоидным карбонатом кальци , полученным аналогично примеру 1. Затем сок фильтруют , определ ют скорость фильтрации , фильтрат подвергают П сатурации и определ ют доброкачествен , ность, цветность.и содержание солей кальци .PRI me R 2 Conducts the processing of juice I saturation. Treated, from the factory saturator, saturation juice I, not a filter, is treated with carbon dioxide to a pH of 9.5 and then alkalinized to pH 11.2 with colloidal calcium carbonate prepared analogously to example 1. Then the juice is filtered, the filtration rate is determined, the filtrate is subjected to P saturation and determine the good quality, consistency, color. and the content of calcium salts.

В табл. 2 приведены показатели дл заводского сока 1 сатурации ,полученного по типовой схеме очистки и ,по предлагаемому способу. In tab. 2 shows the indicators for factory juice 1 saturation, obtained according to a typical cleaning scheme and, according to the proposed method.

Таблица2Table 2

Предлагаемый13 ,5 90,9 15,20,292Offered13,5,9,9 15,20,292

Типовый9 ,8 90,5 17,4 0,340Typovy9, 8 90,5 17,4 0,340

- -

Примерз. Провод т обработку осветленного сока. Отобранный из заводского отстойника осветленный сок 1 сатурации обрабатывгиот углекислым газом до рН 8,5, затем подщелачивают описанным в примере 1 коллоидным карбонатом кальци до рН 11,4, фильтруют, определ ют скорость фильтрации, подвергают II сатурации и определ ют доброкачественность , цветность и содержание солей кальци .Froze The clarified juice is processed. The clarified juice taken from the factory clarifier saturation 1 is treated with carbon dioxide to pH 8.5, then made alkaline with the colloidal calcium carbonate described in example 1 to pH 11.4, filtered, the filtration rate is determined, subjected to saturation II and the goodness, color and content are determined calcium salts.

В табл. 3 приведены результаты л, полученные при очистке по прототипу и типовому способу .очистки, а также по поедлагаемому способу.In tab. 3 shows the results of l, obtained by cleaning the prototype and the standard method of cleaning, as well as by the proposed method.

ТаблицаTable

ностью 30,8шт с рН 8,0 подкисл ют серной кислотой до рН 6,0, затем обрабатывают коллоидным СаСО из расчета 0,5 г СаО на 100 мл раствора . Определ ют скорость фильтровани и эффект обесцвечивани ,30.8 pcs. pH 8.0 is acidified with sulfuric acid to pH 6.0, then treated with colloidal CaCO at the rate of 0.5 g CaO per 100 ml of solution. Filtration rate and bleaching effect are determined.

В табл. 4 приведены результаты очистки этого раствора по прототипу и по предлагаемому способу.In tab. 4 shows the results of cleaning this solution in the prototype and the proposed method.

Таблица4Table4

П р и м е р 4. Провод т очистку 40 модельного сахаросодержащего раствора . Сахаросодержащий раствор цвет30 35 . Использование изобретени по сравнению с известным способом позволит повысить скорость фильтрации. При обработке диффузионного сока предлагаемым способом скорость фильтрации увеличиваетс с 1,8 до 8,2 мл/мин При обработке осветленного сока I сатурации скорость контрольной фильтрации увеличиваетс с 21 до 62 мл/мин. Использование предлагаемого способапозволит сократить в 3-4 раза расходы на фильтрование. Экономический эффект от использовани изобретени составит около 220 тыс. руб, дл завода производительностью 3 тыс. т, свеклы в сутки.PRI me R 4. Clean 40 model sugar-containing solution. Sugar containing solution color30 35. The use of the invention in comparison with the known method will increase the filtration rate. When processing the diffusion juice by the proposed method, the filtration rate increases from 1.8 to 8.2 ml / min. When processing clarified juice I of saturation, the speed of the control filtration increases from 21 to 62 ml / min. Using the proposed method allows to reduce the cost of filtering by 3-4 times. The economic effect of using the invention will be about 220 thousand rubles, for a plant with a capacity of 3 thousand tons, beets per day.

Claims

METHOD FOR CLEANING A SUGAR-CONTAINING SOLUTION, which involves the addition of colloidal calcium carbonate to the latter and filtration, characterized in that, in order to increase the filtration rate of the sugar-containing solution, phospho- is added to the solution before the colloidal calcium carbonate is introduced. hydrochloric or sulfuric, or sulfuric, or carbonic acid to a pH of 4.0-9.5.