SU664996A1

SU664996A1 - Method of obtaining sugar

Info

Publication number: SU664996A1
Application number: SU762369523A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Петрович Ремизов; Виктор Михайлович Перелыгин; Нина Александровна Якимова; Анна Ивановна Гнездилова; Юрий Алексеевич Ерин
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1976-06-07
Filing date: 1976-06-07
Publication date: 1979-05-30

Description

с необходимостью предварительного растворени добавок в органических растворител х . Основным же недостатком следует считать нерентабельность применени в промышленности указанного способа в св зи с высокой стоимостью затрат на его осуществление . Цель изобретени - повысить выход сахара и снизить его стоимость. Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемом способе в качестве реагента дл снижени в зкости сахарных растворов используют азотнокислый аммоний или роданид аммони или хлорид аммони в количестве 0,5-10,0% к массе сахарсодержащего раствора. Предлагаемый способ заключаетс в следующем . В последний улучшению фильтрации и качества продукта. Далее сироп (СВ 60- 65%) поступает на уваривание утфел I продукта. Дл снижени в зкости, а следовательно , улучшени циркул цией и ускорени процесса кристаллизации в вакуум-аппараты I продукта также ввод т NH4C1 или -NH4NO3, или NH4CNS. Утфель I продукта из мешалок распределителей через утфелераспределитель поступает на фуговку. В результате отделени кристаллов сахарозы от межкристальной жидкости получают белый сахар (готовый продукт) и белую и.зеленую патоки. Последние идут на уваривание утфел И продукта. Дл снижени их в зкости к ним добавл ют одну из солей аммони . При затруднении уваривани утфел П продукта также рекомендуетс вводить в вакуум-аппараты названные реагенты. Утфель II поступает в мешалки и через утфелераспределитель на центрифуги, где отдел ют желтый сахар от межкристальной жидкости, получают белую и зеленую патоки П продукта. Последние идут на уваривание III -продукта , а желтый сахар поступает на клеровку. Дл уменьшени в зкости и снижени ее цветности в клеровку (сахарный раствор - СВ 65-70%) внос т соли аммони (или хлорид, или роданид, или нитрат). После уваривани утфель III спускаетс из вакуум-аппаратов в корытообразные мешалки- кристаллизаторы с перемешивающим устройством, вращающимс со скоростью 1-2 об/мин. На этой стадии процесс кристалИизации осуществл етс за счет постепенного понижени температуры от 75-70 до 40°С и создани таким образом пересыщени . При этом дополнительно выкристаллизовываетс некоторое количество сахара. Преп тствием дл дальнейшей кристаллизации становитс все возрастающа , по мере снижени температуры, в зкость межкристальной жидкости. Ввиду высокой в зкости дальнейшее сгущение и кристаллизаци зтфел последнего продукта нерентабельны . Дл снижени в зкости соли аммони ввод т в утфель либо на первой стадии кристаллизации при уваривании в вакуум-аппарате (в любой момент уваривани ),либо при спуске утфел в мешалки, либо при кристаллизации в мешалках-кристаллизаторах таким образом, чтобы врем контакта добавки с межкристальной жидкостью было не менее 4 ч. Утфель П1 продукта поступает далее из мешалок-кристаллизаторов через утфелЬраспределитель на фуговку, где происходит отделение кристаллического сахара от межкристальной жидкости. Получают желтый сахар III продукта и мелассу. Желтый сахар после аффинации поступает на клеровку вместе с желтым сахаром П продукта. Меласса вл етс отходом производства. По своему составу она содержит около 50% сахарозы, и этот сахар потер н дл сахарной промышленности. А снижение в зкости сахарных растворов за счет введени в них соли аммони позвол ет выкристаллизовывать дополнительное количество сахарозы и уменьшить ее потери в мелассе. Соли аммони можно использовать как в сухом состо нии, так и в виде водных ил паточных растворов. Их ввод т в суммарном дл продуктового отделени количестве 0,5-10% по массе продуктов. При этом в зкость сахарных растворов понижаетс на 6,5-31% в зависимости от чистоты продуктов (табл. 1-4). Проведенные теоретические исследовани на модельных сахарных растворах позвол ют дать некоторые объ снени влени м снижени в зкости и растворимости сахарозы в присутствии аммонийных солей. Ион NH сильно гидратируетс , теплота гидратации его составл ет AN 351 кдж/моль . Ионы NH отнимают воду, св зывают ее,-уменьшаетс количество воды, участвующее в растворении сахарозы. Кроме того, NHf разрушает, разрыхл ет структуру водно-сахарных растворов, тем самым снижает их в зкость. Пример 1. При выгрузке из вакуумаппарата П1 продукта отобран утфель с СВ 90,8 и ,6% при 72°С. Средн проба разделена на 8 ч., одна из которых поступает на кристаллизацию, без добавок (контроль), а к другим добавлен хлористый аммоний NH4C1 в количестве от 0,5 до 10% по кристаллизующейс массе. Кристаллизаци всех проб, помещенных в закрывающиес емкости, осуществлена в одних и тех же услови х при перемешивании с об/мин в лабораторном воздушном термостате. Конечна температура кристаллизации 40°С. Падение температуры равно 1,7°С в час. Межкристальный оттек с содержанием сухих веществ 82,5-83,5% отдел ют центрифугированием при 1500 в течение 8 мин и исследуют. В зкость замер ют при температуре фуговки (40°С).with the need to pre-dissolve the additives in organic solvents. The main disadvantage is the unprofitability of using this method in industry due to the high cost of its implementation. The purpose of the invention is to increase the sugar yield and reduce its cost. This goal is achieved in that in the proposed method, ammonium nitrate or ammonium rohanide or ammonium chloride in an amount of 0.5-10.0% by weight of the sugar-containing solution is used as a reagent for reducing the viscosity of sugar solutions. The proposed method is as follows. The latest improvement is filtering and product quality. Next, the syrup (CB 60-65%) comes to boiling the massecuite I product. In order to reduce the viscosity and, consequently, improve circulation and accelerate the crystallization process, NH4C1 or -NH4NO3, or NH4CNS are also introduced into the vacuum apparatus I of the product. The massecuite I of the product from the distributor mixers through the mash distributor enters the fugovka. By separating the sucrose crystals from the inter-crystal liquid, white sugar (finished product) and white and green molasses are obtained. The latter go to boiling over the beef and the product. To reduce their viscosity, one of the ammonium salts is added to them. In case of difficulty boiling down the mashed P product, it is also recommended to introduce the above reagents into the vacuum apparatus. The massecuite II enters the agitators and, through the weir dispenser, to the centrifuges, where the yellow sugar is separated from the inter-crystal liquid, white and green syrup P product is obtained. The latter go to boil the III product, and the yellow sugar goes to the klerovka. To reduce viscosity and reduce its color, ammonium salts (or chloride, or rodanide, or nitrate) are added to the woodworker (sugar solution — 65-70% CB). After boiling down, the massecuite III is lowered from the vacuum apparatus into the trough-shaped crystallizers with a stirrer rotating at a speed of 1-2 rpm. At this stage, the crystallization process is carried out by gradually lowering the temperature from 75-70 to 40 ° C and thus creating supersaturation. This additionally crystallizes some sugar. An obstacle for further crystallization is the ever-increasing viscosity of the inter-crystal liquid as the temperature decreases. Due to the high viscosity, the further thickening and crystallization of the last product streams are unprofitable. To reduce the viscosity, ammonium salts are introduced into the massecuite either at the first crystallization stage, when boiling in a vacuum apparatus (at any time of boiling), or when the massecuite is being lowered into the mixers, or during crystallization in the crystallizer mixers so that the contact time of the additive with the intercrystalline liquid was not less than 4 h. The product M1 fodder proceeds further from the crystallizer mixers through the coffer dispenser to the fugovka, where crystalline sugar separates from the intercrystalline liquid. Get brown sugar III product and molasses. The brown sugar after refining is supplied to the krovok along with the brown sugar P of the product. Molasses is a waste product. In composition, it contains about 50% sucrose, and this sugar is lost to the sugar industry. And a decrease in the viscosity of sugar solutions due to the introduction of ammonium salts in them allows one to crystallize an additional amount of sucrose and reduce its losses in molasses. Ammonium salts can be used both in the dry state and in the form of aqueous silts. They are introduced in a total amount of 0.5 to 10% by weight for the product separation by weight of the products. At the same time, the viscosity of sugar solutions decreases by 6.5-31%, depending on the purity of the products (Tables 1-4). Conducted theoretical studies on model sugar solutions provide some explanations for the effects of reduced viscosity and solubility of sucrose in the presence of ammonium salts. The NH ion is highly hydrated; its heat of hydration is AN 351 kJ / mol. NH ions take up water, bind it, reducing the amount of water involved in the dissolution of sucrose. In addition, NHf destroys, loosens the structure of water-sugar solutions, thereby reducing their viscosity. Example 1. When unloading a product P1 from a vacuum unit, a massecuite was selected with a HB of 90.8 and 6% at 72 ° C. The average sample is divided into 8 hours, one of which is fed to crystallization, without additives (control), and ammonium chloride NH4C1 is added to the others in an amount of from 0.5 to 10% by crystallization mass. Crystallization of all samples placed in closing containers was carried out under the same conditions with stirring from rpm in a laboratory air thermostat. The final crystallization temperature is 40 ° C. The drop in temperature is 1.7 ° C per hour. Microcrystal swelling with a solids content of 82.5-83.5% is separated by centrifugation at 1500 for 8 minutes and examined. Viscosity is measured at a fugovka temperature (40 ° C).

Технологические показатели межкристальной жидкости с данными контрольного опыта, осуществл емого одновременно в тех же услови х, но без добавлени соли аммони ,показаны в табл.1.The technological parameters of the intercrystalline fluid with the data of the control experiment, carried out simultaneously under the same conditions, but without the addition of the ammonium salt, are shown in Table 1.

Таблица ITable I

Пример 2. Аналогично примеру 1 в утфель III ввод т в качестве добавки ЫН4КОз.Example 2. Analogously to Example 1, in the massecuite III, LH4KOz was added as an additive.

Пример 3. Аналогично примеру 1 в утфель последнего продукта ввод т в качестве добавки NH-jCNS.Example 3. Analogously to Example 1, NH-jCNS is added to the last product massecuite.

Результаты исследовани изменени в зкости и содержани сахара в мелскристальной жидкости представлены в табл. 2.The results of the study of changes in viscosity and sugar content in the melted crystal liquid are presented in Table. 2

Т а б л и и а 2T a b l i and a 2

Результаты исследовани в зкости и со10 держани сахара в мел кристальной жидкости представлены в табл. 3.The results of the study of viscosity and sugar content in a chalky crystalline liquid are presented in Table. 3

Т а б л и и а 3T a b l i and a 3

77

Согласно данным в приведенных примерах (табл. 1-3) наиболее целесообразной следует считать концентрацию добавки 2% по массе продукта.According to the data in the examples given (Tables 1-3), the most expedient is the concentration of the additive of 2% by weight of the product.

Поэтому нижеперечисленные примеры по снижению в зкости дрзгих сахарных растворов приведены при концентрации реагентов 2% по массе растворов.Therefore, the following examples of reducing the viscosity of other sugar solutions are given at a reagent concentration of 2% by weight of the solutions.

Пример 4. В сироп, поступивший с выпарки (СВ 61,5%, ,2%) ввод т в виде добавки одну из солей аммони (NH.CI, Nn4NO3 или NH4CNS) в количестве 2% по Массе сиропа, измер ют в зкость сиропа до введени добавок и с каждой из добавок. Экспериментальные данные представлены в табл. 4.Example 4. In the syrup from the residue (CB 61.5%, 2%) one of the ammonium salts (NH.CI, Nn4NO3 or NH4CNS) is added as an additive in the amount of 2% by mass of the syrup, the viscosity is measured syrup before the introduction of additives and with each of the additives. Experimental data are presented in table. four.

Пример 5. Аналогично примеру 4 указанные добавки ввод т в клеровку желтого сахара последнего продукта с содержанием сухих веществ 69,5% и доброкачественноКак видно из табл. 4, указанные добавки обладают способностью понижать в зкость сахарных растворов различной природы, причем по данным табл. 4 можно проследить зависимость повыщени эффективности их применени дл продуктов с более низкой доброкачественностью.Example 5. Analogously to Example 4, these additives are introduced into the krovok of the brown sugar of the latter product with a solids content of 69.5% and benign. As can be seen from the table. 4, these additives have the ability to lower the viscosity of sugar solutions of various nature, and according to the table. 4, it is possible to trace the dependence of the increase in the efficiency of their use for products with a lower purity.

8eight

стью 90,0%. Данные по изменению в зкости представлены в табл. 4.90.0%. Data on changes in viscosity are presented in Table. four.

Пример 6. Аналогично примеру 4 указанные добавки ввод т в белый оттек I продукта, отобранный из-под центрифуг. Содержание сухих веществ в нем 63,3%, доброкачественность 85,3%. Данные по изменению в зкости представлены в табл. 4.Example 6. Analogously to Example 4, these additives are introduced into the white outlet of the product I, taken from the centrifuges. The solids content in it is 63.3%, the goodness is 85.3%. Data on changes in viscosity are presented in Table. four.

Пример 7. Аналогично иримеру 4 указанные добавки ввод т в зеленый оттек I продукта, отобранный из-под цеитрифуг. Содержание сухих веществ в нем 74,6%, доброкачественность 75,3%. Данные по изменению в зкости представлены в табл. 4.Example 7. In a manner similar to irimer 4, these additives are introduced into the green outlet of product I, selected from under zeitrifuges. The dry matter content in it is 74.6%, the purity is 75.3%. Data on changes in viscosity are presented in Table. four.

Пример 8. Аналогично примеру 4 указанные добавки ввод т в чистый сахарный раствор, насыщенный при40°С (,6%, Дб 99,7%). Данные по изменению в зкости представлены в табл. 4.Example 8. Analogously to Example 4, these additives were introduced into a pure sugar solution saturated at 40 ° C (, 6%, Db 99.7%). Data on changes in viscosity are presented in Table. four.

Таблица 4Table 4

Снижение в зкости производственных сахарных растворов (сиропов, клеровок, оттеков ) позволит облегчить фильтрацию и сульфитацию сиропов и клеровок; интенсифицировать процесс уваривани в вакуумаппаратах; сократить врем центрифугировани утфелей. Reducing the viscosity of production sugar solutions (syrups, klerovok, edemas) will facilitate the filtration and sulfation of syrups and klerovok; to intensify the process of boiling in vacuum apparatuses; shorten the centrifugation time of the bagels.

Таблица 5Table 5

Как видно из табл. I-3, наибольшее значение процесс снижени в зкости сахарных растворов имеет нри кристаллизации утфелей последнего продукта.As can be seen from the table. I-3, the process of reducing the viscosity of sugar solutions has the greatest significance on the crystallization of the last product massecuite.

Сравнительна характеристика эффективности применени предлагаемых реагентов по сравнению с контрольным определением показана в табл. 5.Comparative characteristics of the effectiveness of the use of the proposed reagents compared with the control definition are shown in Table. five.

Использование предлагаемого способа позвол ет:Using the proposed method allows:

снизить стоимость осуществлени процесса понижени в зкости сахарных растворов;reduce the cost of carrying out the process of reducing the viscosity of sugar solutions;

использовать указанные добавки в производственном масштабе, так как примен емые в предлагаемом способе реагенты легко доступны и дешевы;use these additives on a production scale, since the reagents used in the proposed method are easily available and cheap;

Звеличить выход сахара на 0,45-0,60% (в процентах к плановому) за счет интенсификации кристаллизации при снижении в зкости межкристальной жидкости 25- 31%;Increase the sugar yield by 0.45-0.60% (as a percentage of the planned amount) due to the intensification of crystallization with a decrease in the viscosity of the intercrystalline liquid of 25-31%;

снизить цветность сахара последней кристаллизации как за счет лучшего отделени кристаллов при центрифугировании, так и за счет снижени цветности межкристальной жидкости на 2,3-4,9 %.to reduce the color of sugar of the last crystallization both due to better separation of the crystals during centrifugation, and due to a decrease in the color of the intercrystalline liquid by 2.3-4.9%.

Такое в зкостипозволит получить не только дополнительное количество сахара при тех же услови х кристаллизации , но и понизить конечную температуру процесса, до величины, соответствующей той в зкости межкристального оттека, котора определ етс техническими возможност ми примен емого дл фуговки оборудовани . За счет этого дополнительного охлаждени также можно более глубоко истощить межкристальный раствор, вл ющийс отходом сахарного производства и тем самым снизить потери сахара в процессе его ползчени . Кроме того, снижение в зкости межкристальной жидкости позволит более полно отделить ее от кристаллов при центрифугировании, что снизит количество несахаров, поступающих на уваривание I продукта, а следовательно, и улучшит качество товарного сахара-песка.Such viscosity allows obtaining not only an additional amount of sugar under the same crystallization conditions, but also lowering the final temperature of the process to a value corresponding to that intercrystal viscosity, which is determined by the technical capabilities of the equipment used for fugovki. Due to this additional cooling, it is also possible to more thoroughly deplete the intergranular solution, which is a waste of sugar production, and thereby reduce the loss of sugar during its creeping process. In addition, a reduction in viscosity of intercrystalline liquid will allow it to be more fully separated from the crystals during centrifugation, which will reduce the amount of nonsugars entering the boiling of the I product, and, consequently, improve the quality of marketable granulated sugar.

Предполагаемый экономический эффект дл завода производительностью 3000 т переработки свеклы в сутки за сезон сахароварени составит 39300 руб. (при применении NH4CI) и 77600 руб. (при применении NH4N03). Дл сахарной промышленности в целом это составит 8600000 руб. и 17000000 руб. соответственно.The estimated economic effect for the plant with a capacity of 3000 tons of beet processing per day for the sugar refining season will be 39,300 rubles. (when using NH4CI) and 77600 rub. (when using NH4N03). For the sugar industry as a whole, this will amount to 8,600,000 rubles. and 17000000 rub. respectively.

Claims

1.Silin P.M. “Sugar technologists. M., Pishepromizdat, 1967, p. 444-447.

2. US patent number 3476598, cl. From 13 F 1/00, published. 1969.

3. USSR author's certificate number 503905, cl. C 13 F 1/02, 1974.

4. French patent number 2158050, cl. From I3F, pub. 1973.