SU1147770A1 - Способ очистки диффузионного сока - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИШНОГО СОКА, предусматривающий преддефекацию , дефекац1во,1 сатурацпо, введение флокул нта, фипьтрацио, II сатурацию и фильтрацию сока II сатурации, о тличающ. ийс  тем, что с целью улучшени  качества очистки сока, в сок II сатурации перед фильтрацией ввод т одновр 1енно флокул нт и 1,0-1,5%-ньй раствор натриево. соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты в количестве 1,0-1,5 объема раствора на 100 объемов сока, при этом в качестве флокул нта дл  сока I и II сатурации используют 2,0-2,5%-ный раствор гвдролизованной жомовой пыли в количестве 0,4-0,8 объема раствора на 1000 объемов сока II сатурации и на 100 объемов СО сока I сатурации. с

Description

4

VI

vj Изобретение относитс  к сахарной промышленности и может быть использовано при очистке диффузионного сока в сахарном производстве. Известен способ очистки диффузион ного сока, предусматривающий преддефекацию , основную дефекацию, I сатурацию , добавление флокул нта, фильтрацщ ), II сатурацию и фильтрацию сока II сатурации с применением в качестве флокул нта, например, nofinакриламида lj . Недостатками этого способа  вл ют с  высока  стоимость флокул ита, неудобства с в зи с его приготовлением и дозировкой. Кроме того, этот способ не обеспечивает существенного снижени  содержани  неорганических несахаров, в частности солей Са. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  очистки диффузионно го сока предусматривающий преддефе кацию, дефекацию, I сатурацию, введение флокул нта, фильтрацию, II са турацию и фильтрацию сока II сатурации- 2 . В качестве флокул нта используют пектиновый клей предварительно обработанный кислотой. , Недостатком известного способа  вл етс  невысока  степень флокул ции , использование дефицитного и до рогосто щего сырь  - пектршового кле , а также невозможность удалени неорганических несахаров, в частное ти солей Са . Цель изобретени  - улучшение качества очистки соков. Цель достигаетс  тем, что соглас но способу очистки диффузионного сока, предусматривающему преддефекацию , дефекацию, I сатурацию, введение флокул нта, фильтрацию, II са турацию и фильтрацию сока II сатура ции, в срк II сатурации перед фильт рш{ией ввод т одновременно флокул н и 1,0-1,5%-ньй раствор натриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты в количестве 1,0-1,5 объема раствора на 100 объемов сока, при этом в качестве флокул нта дл  сока I и II сатурации используют 2,0 2,5%-ный раствор гидролизованной жомовой пыли в количестве 0,,8 объема раствора на 1000 объемов со ,ка II сатурации и 100 объемов сока I сатурации. Предлагаемый способ очистки заключаетс  в следующем. Предварительно готов т 1,0-1,5%НЬ1Й водный раствор натриевой соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты Ка,НТФ 2Н20. Флокул нт же получают в виде 2,0-2,5%-ного раствора путем нагревани  жомовой пыли в 0,01-0,02 н. растворе кислоты. Предпбчтительноиспользовать дл  этого серную кислоту, поскольку в дальнейшем она образует с ионом кальци  нерастворимую соль сульфата кальци , которьй отдел етс  в процессе фильтрации . Гидролиз жомовой пыли провод т при температуре кипени  в течение 1,0-1,5 ч. После нейтрализации флокул нта щелочью до рН 7,0-7,5 он готов к применению. В качестве флокул нта отхода жомосушильного отделени  свеклосахарного завода используют жомовую пыль, так как она состоит из высокополимеров типа пектина, которые при гидролизе расщепл ютс  на более мелкие группы, про вл ющие флокулирующие свойства. При этом исходный материал не нужноизмельчать, как . в случае использовани  жома или хвостиков и бо  свеклы. Применение Жомовой пыли в качестве флокул нта дл  I и II сатурации позвол ет получить максимальньй эффект очистки по сравнению с другими флокул нтами , так как состо  из природных полимеров - составных чайтей свеклы они при флокул ции без труда взаимодейству т с веществами, растворенными в соке, и имеющими подобную структуру и природу. При этом гидролиз провод т 0,01-0,02 н раствором кислоты, так как именно така  концентраци  обеспечивает расш епление высокополимеров до оптимальной степени их гидролиза. Гидролизат необходимо нейтрализовать щелочью до рН 7,0-7,5, поскольку в флокул нте, имеющем кислую среду, продолжаетс  процесс гидролиза, что вызывает снижение его флокулирующей способности в процессе хранени . Диффузионный сок подвергают преддефекаций известью в количестве 0,250 ,3% к массе свеклы в течение 20 25 мин при 85-87с. Далее сок поступает на основную дефекацию, которую провод т известью в количестве 2,52 ,7% к массе свеклы в течение 2022 мин при 85-87°С. После чего сок сатурируют углекислым газом до рН 11,2. В полученный сок I сатурации ввод т флокул 1гт - 2,0-2,5%-ный раствор гидролизованной жомовой пыли в количестве 0,4-0,8 объема на 100 объемов сока при перемешивании сока. Сок, обработанный этим флокул нтом , подают на фильтрование. Полученньй фильтрат далее подвергают II сатурации углекислым газом при 95-100 С в течение 10-12 мин, после чего в сок добавл ют 1,0-1,5%-ный раствор ЫаЛГГФ 2Н20 в количестве 1,0-1,5 объема раствора соли на 100 объемов сока II сатурации одновременно с флокул нтом на основе жомовой пьти в количестве 0,4-0,8 объема на 1000 объемов сока. Под дейстгвием выпадает мелкодисперсный осадок, на частицах которого адсорбируютс  несахара, тем саМым повьвпа  чистоту раствора, а под действием флокул нта на основе жомовой пыли эти частицы соедин ютс  в конгломераты , которые легко отфильтровываютс .

Раствор NajHT используют при концентрации 1,0-1,5%, так как при меньшей концентрации увеличиваетс  расход добавл емой в сок II сатурации воды при неизменной величине эффекта осаждени  солей многовалентных металлов. При концентрации более 1,5% значительно затрудн етс  контроль за дозировкой реагента, так как расход становитс  настолько незначительным , что делает невозможным работу расходомерного оборудовани .

Соль ЫаоНТФ используетс  в количествах 1,0-1,5 объема раствора соли на 100 объемов сока, так как меньшее количество соли не обеспечит эффективного удалени  ионов многовалентных металлов, а увеличение его количества может привести к тому, что часть соли Ыа,1ПФ-2Е, не оса (дившись с ионами многовалентных металлов , останетс  в растворе и приведет в дальнейшем к увеличению выхода мелассы,

Флокул нт на II сатурации используют в количестве 0,4-0,8 объема флс.сул нта на 1000 объемов сока, так как уже така  доза обеспечивает максимальный эф(})ект флокул ции, а увеличение ее ведет к нерациональному расходованию флокул нта и далее

к образованию коллоидных комплексов которые уже не способны эффективно отстаиватьс  из-за большой молекул рной массы.

По этой же причине дл  сока I сатурации используют гидролизованную жомовую пыль в количестве 0,4-0,8 объема флокул нта на 100 объемов сока.

Пример 1. Опыты проводилис в полупроизводственных услови х на соках Чишминского сахарного завода Ваш.АССР в декабре 1983 г.

10 л нефильтрованного сока I сатурации делилась на 2 половины по 5 л кажда . Перва  половина подвергалась дальнейшей очистке по известному способу, а втора  - по предлагаемому .

В обоих случа х фильтрование осуществл лось на воронке Бюхнера, а II сатураци  на лабораторном стенде СО2 в течение 10 мин при .

Флокул нт готовили путем нагревани  2,0 г жомовой пыли в 100 мл 0,01 н серной кислоты в колбе с обратным холодильником при температуре кипени  в течение часа, после чего Флокул нт нейтрализовали едким натром до рН 7,0.

Очистку по предлагаемому способу вели следующим образом.

К 5 л -нефильтрованного сока I сатурации , качественные показатели которого представлены в табл. 1, прибавл ли 20 мл флокул нта на основе жомовой пыли (0,4 обт.ема на 100 объемов сока) при перемешивании и гермостатировании при 80 С. После образовани  укрупненного осадка 100 мл сока отбирали дл  анализа, а остальной объем отфильтровывали на воронке Бюхнера под вакуумом. В отобранной пробе определ ли скорость седиментации, скорость фильтровани  через бумажный фильтр, плоту ность получаемой суспензии, чистоту сока, воем  по влени  границы раздела фаз при седиментации и визуально определ ли- прозрачность отсто . Полугенные данные сиедены в табл.. 1 .

Отфильтрованньш сок I сатурации далее подвергали II сатурации, после чего в него вводили 50 мл 1%-кого раствора 2Н20, одновременно с 5 мл флокул нта гидролизованной жомовой пыли (0,4 объема на 1000 объемов). После формировани  крупноструктурного осадка, сок отфильтровывали на воронке Бюхнера и в фильтрате определ ли чистоту сока, содержание солей кальци , скорость седиментации и фильтровани , плотность суспензии и эффект удалени  солей Са. Результаты представлены в табл. 1. При очистке второй части отобранного сока I сатурации, к нему добавл ли 10 мл 4%-ного водного раствора гидролизовэнного пектинового кле . 100 мл такого сока отбиралось на анализы, а оставша с  часть после фильтровани  на воронке Бюхнера подвергалась II сатурации в течение 10 мик при 95 С. В полученном соке определ ли его характеристики. Полученный нефильтрованный сок II сатурации обрабатывали 50 мл 1%-ного раствора ZHgO и определ ли его качественные показатели, аналогичные тем, которые определ лись при очистке по предлагаемому способу Полученные данные приведены в табл.1 Как видно из таблицы, очистка по предлагаемому способу позвол ет повысить :истоту фильтрованного сока II сатурации, его фильтрационные характеристики, а также увеличивает эффект удалени  солей Са . Качествен ные показатели сока I сатурации тоже возросли. Пример 2. В примере исполь зовали тот же сок, что и в примере 1, но отобранньй спуст  полчаса. Флокул нт готовили путем нагрева ни  2,25 г жомовой пьши в 100 мл 0,015 н сол ной кислоты при темпера туре кипени  в течение 1,25 ч в пос ледующей нейтрализацией едким натро до рН 7,2. При очистке по предлагае мому способу к 5 л нефильтровйнного сока I сатурации приливали 30 мл флокул нта (0,6 объема на 100 объемов сока). Нефильтрованный сок II сатурации обрабатывали 62 мл 1,25%-ного раств ра НалНТФ 2Н20 и 3 мл (0,6 объемов на 1000) флокул нта на основе жомовой пыли. При очистке по прототипу нефильт рованный сок I сатурации обрабатьша ли 30 мл 4%-ного водного раствора гидролизованного пектинового кпе , а нефильтрованный сок II сатурации 62 мл 1,25%-ного раствора X 2Н,0„ В остальном пример проводили по методике, описанной в примере 1. Все полученные результаты представлены в табл. 2. Как видно из табл. 2 качественные показатели как сока I сатурации, так и II сатурации благодар  очистке по предлагаемому способу повысились. Пример 3. В примере использовалс  тот же сок, что и в примере 1 . Флокул нт готовили путем нагревани  2,5 г жомовой пьши в 100 мл 0,02 н сол ной кислоты при температуре кипени  в течение 1,5 ч с последующей нейтрализацией едким натром до рН 7,5. При очистке по предлагаемому способу к 5 л нефильтрованного сока I сатурации приливали 40,0мл,флокул нта (0,8 объема на 100 объемов сока) . Нефильтрованный сок II сатурации обрабатывали 75 мл 1,5%-ного раствора Na-НТФ 2Н20 и 4 мл флокул нта на основе жомовой пыли. При очистке по прототипу нефильтрованный сок I сатурации обрабатывали 50 мл 4%-ного водного раствора гидролизованного пектинового кле , а нефи.пьтрованный сок II сатурации75 мл 1,5%-ного раствора NaJHTФ X X . В остальном пример 3 выполн лс  по методике, описанной в примере 1. Полученные результаты представлены в табл. 3. Как видно из табл. 3 очистка сока по предлагаемсмУ способу способствует улучшению его качественных показателей. При проведении опытов с использованием гидролизованной жомовой пыли в количестве менее чем 0,4 объема на 100 объемов сока дл  I сатурации и 0,4 объема на 1000 объемов сока при II сатурации получены соки с качественными показател ми худшими, чем в примерах 1-3. В этом случае получали недостаточно прозрачный отстой сока I сатурации, при этом врем  по влени  границы отсто  увеличивалось до 1,2 мин. При добавлении гидролизованной жомовой пыли на I и II сатурации соответственно в количествах 1 объем на 100 и 1 объем на 1000 качественные показатели соков значительно снизились. При проведении опытов с очисткой сока II сатурации 0,8%-ньм раство71 ром соли НалНТФ-2Н О эффект удалени  J 1 J солей Са снизилс  до 20%, а при концентрации раствора эффект удалени  солей Са осталс  неизменный по сравнению с опытом, где примен лс  1,5%-ный раствор, т.е. непрореагировавша  соль Na осталась в фильтрате. В случае-добавлени  к соку II сатурации раствора соли Ыа2НТФ2Н20 в количестве 0,7 объема на 100 объемов сока эффект удалени  солей Са снизилс  до 10%,- а при увеличении дозы соли до 1,6 объема на 100 объемов сока эффект не оказалс  выше. т.е. часть Na..HTФ 2Н20 осталась в виде раствора. При добавлении 2-2,5%-ного флокул нта на основе жомовой пыли к соку I сатурации в количестве 0,3 объемов на 100 объемов Сока декантат оказалс  мутным, при этом врем  по влени  границы раздела увеличилось до 1,5 мин, а при дозе 0,9 объема флоку л нта на 100 объемов сока качественные показатели соков остались на уровне тех, где доха флокул нта составл ла 0,8 объема на 100 объемов сока, что говорит о нерациональном 1спользовании флокул нта.

Таблица | 0 Флокул нт концентрацией менее чем 2% (1 ,8%) снижает .CBOtd способность к объединению частиц в среднем на 10%, а Флокул нт концентрацией более чем 2,5% (2,7%) имеет довольно плотную консистенцию, что вызывает трудности при его перемешивании, вследствие чего снижаетс  скорость седиментации на 15%, по сравнению с флокул нтом концентрации 2,5%. Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает возможность более полного удалени  органических и неорганических несахаров на I и II сатурации , что позвол ет повысить чистоту растворов на 1,2-1,5%, значительное снижение содержани  солей кальци  в соке, подаваемом на выпарку , что позволит работать без выварки выпарки в течение всего сезона; использование отхода - жомовой пыли, что положительно скажетс  на . охране окружающей среды, так как уловленна  пвдпь шла в отвал, а неуловленна  - в атмосферу, снижение затрат на Флокул нт и получение до полнительного годового экономического эффекта в размере 61 тыс. руб. дл  завода мощностью 2,8 тыс. т свеклы в сутки.

Прототип 9,08,01.«84,0 1 10,0 8,91,2084,1 0,5 До овраф окул н- N HWBjO 2,82,5V,(783,9 5,5

- скорость седиментации осадка, выпавшего поп действием На НТФ-Н О . .- скорость седиментации осадка сока II сатурации. Проз- 0,77,51,0591,0 0,0« 25,0 Проэ- 9,8 11,2 1,1091,5 0,04 50,0 рачный . . Мутный 6,010,2 1,2090,6 0,08

D

vO O

m о

I

о

-

«k

5

IIB

(0tc

оу

о,nt

t;о.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА, предусматривающий преддефе- кацию, дефекацио,1 сатурацио, введение флокулянта, фильтрацию, II сатурацию и фильтрацию сока II сатурации, о тличающ.ийся тем, что_t с целью улучшения качества очистки сока, в сок II сатурации перед фильтрацией вводят одновременно флокулянт и 1,0-1,5%-ный раствор натриево;. соли нитрилотриметилфосфоновой кислоты в количестве 1,0-1,5 объема раствора на 100 объемов сока, при этом в качестве флокулянта для сока I и II сатураций используют 2,0-2,5%-ный раствор гвдролизованной жомовой пыли в количестве 0,4-0,8 объема раствора на 1000 объемов Ξ сока II сатурации и на 100 объемов сока I сатурации.

   SU ,,.,1147770 t 1147770 2