SU1442552A1 - Способ очистки диффузионного сока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии сахарного производства, а именно к технике очистки диффузионного сока известью и диоксидом углерода. Целью изобретени   вл етс  увеличение эффекта очистки диффузионного сока . Диффузионный сок подвергают предварительной , основной дефекации и сатурации . Полученный в процессе сатурации осадок .отдел ют с последующим его промыванием и направл ют на разделение в гидроциклонах, где суспензию карбоната кальци  отдел ют от суспензии несахаров. Суспензию карбоната кальци  направл ют на преддефе- кацию. При этом перед разделением в гидроциклонах суспензию промытого осадка сатурируют до рН 5,5-8,5. Отделенную суспензию карбоната кальци  смешивают с известковым молоком до рН 11,0-12,0 и сахарсодержащим продуктом до содержани  сахарозы 5-20%, после чего подвергают диспергированию . Полученную суспензию несахаров также смешивают с известковым молоком до рН 11,0-11,5 с последующим нагреванием до 80-95 С и повторным отделе- .нием несахаров. 6 табл. (О

Description

4 Ю СП Сл

ю

Изобретение относитс  к технологии сахарного производства, а именно к технике очистки диффузионного сока известью и диоксидом углерода.

Целью изобретени   вл етс  увеличение эффекта очистки диффузионного сока.

Способ осуществл ют следугощим образом .

ДиффузионньпТ: сок поступает в пред- дефекатор, где сок подщелачивают известью до рН 11jO-l1,5, В зону с рН 8,0 - 9,5 поступает суспензи  карбоната кальци  после гидроциклонов и диспергировани  При переливе из пред дефекатора в дефекатор к соку добавл ют известковое молоко до щелочности 1,0-1,2% СаО. После этого сок нагревают до 85-90 С и провод т гор чую дефекацию и первую сатурацию. Затем сок нагревают до 90° С и направл ют в отстойник. Суспензи  из отстойника поступает на вакуум-фильтр. Затем фильтрат и декантат очищают по обща-прин той схеме, а промытый осадок смывают водой в сатураторj где суспензию сатурируют до рН 5,5-855,

При сниже 1ии рН до 5,5-8 ,,5 наблюдаетс  снижение прочности адсорбцртон ной св зи скоагулированных несахаров и кристаллов карбоната кальци . Это дает возможность затем с помощью гидроциклонов полнее разделить несахара и карбонат кальци . Десорбци  несахаров заметна при сатурации до рК 9,5, но достигает максимума, когда рН снижаетс  до 8,5 и Hi-ше, Однако сатураци  до рН ниже 5,5 не приводит к увеличению десорбции несахаров с поверхности карбоната кальци , в то же врем  более низкие значени  рН труднодостижимы, так как угольна  кислота неустойчива.и самопроизвольно разлагаетс  с повышением рН до значений, близких к нейтральным мопроизвольному повышению рН также способствует наличие избытка карбо- ната кальци . Диапазон рН 555-8,5 легкодостижим и характеризуетс  достаточно полной десорбцией несахаров

После сатурации суспензию осадка подают насосом на гидроциклоны, где ее раздел ют на суспензию карбоната кальци  и суспензию несахаров. пензию карбоната кальци  нап эавл ют в диспергаторэ куда также добавл ют известковое молоко до рН 11,0-12,, О и сахаросодержа щий продуктj например

осветлеиньй сок, второй оттек утфе- л  I или кларовку, до содержани  сахарозы 5 20%. В присутствии из- вести и сахарозы карбонат кальци  легко измельчаетс . При этом увеличиваетс  его удельна  поверхность и положительный зар д этой поверхности, т,е, адсорбционна  способность. Акти- вированный таким образом карбонат .кальци  направл ют в одну или не сколько секций преддефекатора с рН 8,0-9,5,

При последующем смешивании очищен- ного карбоната кальци  с известью до рН lljO-12,0 происходит достройка его кристаллической решетки ионами кальци  j что придает.ему большую адсорбционную способность по отношению к не- сахар ам диффузионного сока. Особенно заметно возрастает адсорбционна  спо собность карбоната кальци , если его подвергнуть диспергированию в присут- ствир извести и сакарозы. Известь и сахароза действуют как пептизаторы. В их присутствии даже при растирании карбоната кальци  с водой можно значительно увеличить дисперсность получаемой суспензии и соответственно по- верхность адсорбции. Дл  диспергировани  карбоната кальци  в промышлен- нь х услови х можно применить, например кавитацию, шаровые мельницы и другие катоды. Так как выделенный с помощью гидроциклонов карбонат кальци   вл етс  высокодисперсным, дл  его дальнейшего измельчени  в присутствии извести и сахарозы требуетс  значительно меньше энергии, чем помоле известн ка, но достигаетс  более высока  степень дисперсности .

При рН 11,0 в растворе находитс  достаточно извести дл  повьппени  по- ложительного зар да поверхности карбоната кальци , но ее пептизирующее действие еще слабо. Поэтому, если примен етс  вариант предлагаемого способа с диспергированием карбоната, прздпочтительнее оолее высокие значе- ии  рН, Значение рН вьше 12,0 труднодостижимо ,, требует значительного из- бытка извести и нецелесообразно, так как может привести, к повышению щелочности и рН в зоне ввода карбоната кальци  на преддефекации вьше опти- ма-пьного значени  8,0-9,5

С увеличением концентрации сахарозы пептизирующий .ффект возрастает,

Концентраци  менее 5% неэффективна. Ее увеличение свыше 20% св зано с возвратом повышенных количеств концентрированных сахаросодержащих продуктов (сиропа, клеровки, оттеков), что может вызвать ухудшение качества сахара, затруднени  в фильтровании и другие нежелательные  влени .

тивна  щелочность достирает значени  1% СаО. После этого сок нагревают от 40 до 85 С, выдерживают 10 мин и сатурируют до рН 11, переливают в цилиндр и осветл ют-, фиксиру  скорость осаждени  и объем осадка. В пробе сока определ ют также фильтрационный коэффициент, Декантат довод т цо вто

20

Суспензи  коагул та несахаров пос-10 РОЙ сатурации, фильтруют и определ - ле гидроциклонов постуцает в мешалку, ют эффект очистки, содержание солей где ее подщелачивают известковым молоком до рН 11,0-11,5, При этом неса- хара снова осаждаютс  известью, их ко- .агул т уплотн етс . Затем суспензию

IQ

I подогревают до 80-95 С и направл ют в отстойник. Сгущенную суспензию фильтруют на вакуум-фильтре. Осадок .во влажном виде или после сушки на- правл ют потр.ебител м, а осветленна  вода и фильтрат могут быть использованы дл  подщелачивани  моечной воды.

Добавление извести к суспензии несахаров после гидроциклонов вызыва- ет повторную коагул цию и уплотнение 25 разбавл ют водой и отдел ют карбонат, осадка. Этому способствует также на- как описано выше, только суспензию грев до 80-95°С и отсутствие сахарозы. После такой обработки осадок отдел ют декантированием и фильтрованием. Дл  улучшени  седиментации и фильтрации 30 возможно использование флокул нтов и перлита. Перлит в отличие от карбо- ната -кальци   вл етс  инертным материалом и не раствор етс  при использокальци  и оптическую плотность сока.

В пробе преддефекованного сока определ ют скорость седиментации, 15 объем осадка и оптическую плотность.

Взвесь коагул та несахаров после отделени  карбоната подщелачивают известью до рН 11,2, нагревают до 85 С, опредед ют скорость осаждени , объем осадка и фильтрационньй коэффициент .

Дл  сравнени  тот же диффузионнъй сок очищают по известному способу. Дл  этого осадок с вакуум-фильтров

осадка перед отделением карбоната не сатурируют. К диффузионному соку добавл ют суспензию карбоната до содержани  общей извести 1,4% СаО, подщелачивают до рН 11,2 в течение 15 мин и затем очищают, как описано выше.

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов приведены в

вании осадка в качестве кормовой добавки. При внесении осадка в почву в качестве удобрени  перлит улучшает ее структуру.

Пример 1, Сатурационный осадок с вакууп-фильтров разбавл ют дистиллированной водой до 10%-ной концентрации . Суспензию сатурируют до рН 7, после чего карбонат кальци  отдел ют в конической мешалке. Более легкую взвесь несахаров сливают в отдельный сосуд. Сгущенную суспензию карбоната снова разбавл ют водой и отдел ют остатки коагул та несахаров Очищенную таким образом суспензию карбоната подщелачивают известковым молоком до рН 11,4, после чего добавл ют к диффузионному соку до содержани  общей извести 1,4% СаО. рН сока достигает при этом 8,6. Затем к соку прогрессивно в течение 15 мин добавл ют .известковое молоко до рН 11,2 и отбирают пробу дл  анализов. Остальное количество сока подщелачивают в один прием из расчета, что ак0

10 РОЙ сатурации, фильтруют и определ - ют эффект очистки, содержание солей

25 разбавл ют водой и отдел ют карбонат, как описано выше, только суспензию 30 кальци  и оптическую плотность сока.

В пробе преддефекованного сока определ ют скорость седиментации, 15 объем осадка и оптическую плотность.

Взвесь коагул та несахаров после отделени  карбоната подщелачивают известью до рН 11,2, нагревают до 85 С, опредед ют скорость осаждени , объем осадка и фильтрационньй коэффициент .

Дл  сравнени  тот же диффузионнъй сок очищают по известному способу. Дл  этого осадок с вакуум-фильтров

разбавл ют водой и отдел ют карбонат, как описано выше, только суспензию

осадка перед отделением карбоната не сатурируют. К диффузионному соку добавл ют суспензию карбоната до содержани  общей извести 1,4% СаО, подщелачивают до рН 11,2 в течение 15 мин и затем очищают, как описано выше.

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов приведены в

табл. 1.

Из данных табл. 1 видно, что пред- лагаемьш способ по сравнению с известным обеспечивает лучшую коагул цию несахаров на преддефекации, что особенно заметно по седиментационным показател м преддефекованного сока. Это позвол ет увеличить почти на 49% эффект очистки и качество очищенного сока.

П р и м е р 2. Диффузионный сок с температурой 40°С прогрессивно поделачивают в течение 15 мин 0,3% СаО до рН 11,2, Сок нагревают до 85 С и подвергают основной дефекации 1,0% СаО в течение 10 мин, после чего сатурируют- до рН 11,0. Получают осадок карбоната кальци  с адсорбированными на нем несахарами. Осадок отдел ют от сока вакуум-фильтрованием и проывают от сахарозы. Суспензию СаСО ел т на 5 равных частей и сатурирут каждую прббу до значений рН 5,0; 5,5; 7,0; 8,5; 9,0. Далее все пробы обрабатывают в одинаковых услови х

следующим образом. Осадок CaCOj отдел ют от осадка несахаров в конической мешалке в два приема. Суспензию CaCOj подщелачивают известью до рН 11,4, после чего ее добавл ют в сок преддефекации в зону с рН 8,6 до достижени  содержани  общей извести 1,4% СаО. Далее преддефекованный сок прогрессивно подщелачивают до рН 11,2 и отбирают пробу дл  анализов. Дальнейшую очистку сока провод т аналогично описанному. После отделени  осадка сока I сатурации декантат до- .вод т до II сатурации, фильтруют и определ ют эффект очистки, содержание солей кальци  и, оптическую плотность.

Результаты очистки диффузионного сока приведены в табл. 2.

Как видно из табл.2, при значени х рН сатурации, отличающихс  от рН 5,5- 8,5 в большую или меньшую сторону, показатели качества очистки соков .ухудшаютс .

П р и м е р 3. Способ осуществл ют аналогично примеру 2. Диффузионньй сок вначале используют дл  получени  суспензии CaCOj, которую затем дозируют на преддефекацию в зону с рН8,6. Диффузионный сок подвергают преддефекации , основной дефекации и сатурации до рН 11,0 при тех же услови х. Осадок CaCOj с адсорбированными несахарами отдел ют вакуум-фильтрованием

и промывают от сахарозы до концентрации суспензии 10%. Все количество суспензии I сатурации сатурируют до рН 7,0 и отдел ют осадок CaCOj от осадка несахаров в центробежном поле. Осадок карбоната кальци  подщелачивают из- вестью до значений рН 10,0; 11,0; 11,4;42,0; 12,5. Полученные порции суспензии СаСО} используют на пред- дефекации, при этом ее добавл ют в зону рН 8,6, а количество суспензии таково, что общее содержание извести в преддефекованном соке после добавлени  составл ет 1,4% СаО. Окончательное рН преддефекации 11,2, После отбора пробы сок нагревают до 85 с, подвергают основной дефекации 1,0% СаО в течение 10 мин. Провод т I сатурацию до рН И,О, отбирают пробу , фильтруют и фильтрат обрабатьгоа- ют до II (Сатурации. В фильтрованном соке II сатурации определ ют эффект очистки, содержание солей кальци  и оптическую плотность.

5

0

5

О

5

Q 5 Q е

Результаты исследований приведены в табл. 3.

П р и м е р 4. Способ осуществл ют аналогично примеру 3. После разделени  осадка сока I сатурации на карбонат кальци  и осадок несахаров подщелачивают весь осадок СаСО до рН 11,4 известью. Затем дел т все количество .осадка на п ть равных частей , к каждой из которых добавл ют сахаросодержащий продукт - сироп после выпарной установки в количествах 2,5; 5,0; 10; 20; 20; 25%. Каж- дьй вид полученной смеси подвергают механической обработке (диспергированию ) в измельчителе тканей, снабженном суперкавитирующей крыльиаткой при 10 тыс.об/мин в течение 3 мин. Полученные порции суспензии добавл ют на преддефекацию в зону рН 8,6 до достижени  общего содержани  извести в соке 1,4% СаО. Преддефекацию заканчивают при рН 11,2. Полученный сок анализируют .

Результаты анализа представлены в табл.4.

Из данных табл.4 следует, что при использовании в качестве добавки сиропа в количествах 5 - 20 мас.% достигаютс  наиболее высокие показатели качества.

П р и м е р 5. Способ осуществл ют согласно примеру 2. После отделени  суспензии карбоната кальци  от осадка несахаров в центробежном поле количество последнего дел т на п ть равных частей. Затем каждую часть обрабатывают известью до значений рН 10,5; 11,0; 11,2; 11,5; 12,0. Далее осадок несахаров нагревают до 85 С, выдержи- вают в течение 10 мин и определ ют скорость осаждени , объем осадка и фильтрационный коэффициент.

Результаты анализа представлены в табл. 5.

П р и м е р 6. Способ осуществл ют по примеру 5. Осадок несахаров дел т на п ть равных частей по объему, но обрабатывают все количество осадка известью до одинакового значени  рН 11,2. После обработки известью осадок несахаров нагревают до 7,80, 85,90,, затем определ ют фильт- рационно-седиментационные показатели.

Результаты исследований представлены в табл. 6.

Таким образом, лредла гаемый способ по сравнению с известньн позвол ет повысить эффективность известковой очистки сока.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ очистки диффузионного сока предусматривающий предварительную и основную дефекацию, сатурацию, отделение и .промывку сатурационного осадка, разделение суспензии промытого осадка в гидроцикдонах на суспензию карбоната кальци  и суспензию не- сахаров, а также воз1$рат суспензии карбоната кальци  Ia преддефекацию, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  эффекта очистки диффузионного сока, суспензию промытого осадка перед разделением в гидроциклонах сатурируют до рН 5,5-8,5, а вьщеленную на гидроциклонах суспензию карбоната кальци  смешивают с известковым молоком до рН 11-12, и добавл ют к смеси Сахарсодержап1ий про- дукт до содержани  сахарозы 5 - 20%, после чего смесь подвергают диспергированию , при этом суспензию несаха- ров также смешивают с известковым молоком до рН 11,0-11,5 с последукнцим нагреванием до 80-95 0 и повторным

   отделением несахаров.

   Т а б л и ц а 1

   Преддефекованный сок:

   скорость осаждени  , см/мин

   Параметры способа

   Показатели при рН сутарации суспензии CaCQj 5,0 J 5,5 J 7,0 У 8,5 J 9,0

   Преддефекованный сок: скорость осаждени  15 J, см/мин объем осадка ,% 25

   14А2552

   8 Продолжение табл.1

   5

   |Q 5 n

   0

   5 Параметры способа

   объем осадка, % 32

   0,41

   Способ очистки

   предла- I извест- гаемый 1 ный

   55

   оптическа  плотность Сок I сатурации: скорость осаждени , см/мин 2,8

   объем осадка 26 фильтрационный

   коэффициент

   5,2

   Сок II сатурации: эффект очистки , % 34,Л

   содержание сог( лей кальци ;

   0,62

   1.5 33

   8,4 30,6

   40

   Таблица2

   2,5 32

   2,8 35

   3,3 35

   Параметры способа

   144255210

   Продолжение табл.2

   шдш-л- -| иПц..|и Ljiji «шди ш.шл..|||1илЧ|« Ш111-1-ЦГТ1Г-М--г -иш -«.«р1-« - .

   Показатели при рН сутарации суспензии СаСО 5,0 J 5,5 J 7,,5 J

   оптическа  плотность

   Сок I сатурации: скорость осаждени 

   0,55 0,44 0,41 0,42 0,48

   оптическа  плотность

   0,53 0,45 0,41 0,43 0,50

   Сок I сатурации:

   скорость отстаивани 

   Sj, см/м1,9 2,3 2,8 3,2 3,3

   объем осадка V.. , % 36 28 27 . 34 37

   фильтрационный коэффициент Рц7,7

   5,8 5,2 6,0 8,6

   1442552

   12 Продолжение табл.З

   Таблицаб