Способ очистки сахаросодержащего раствора

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРА, предусматривающий введение в последний коллоидного карбоната кальция и фильтрацию отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрации сахаросодержащего раствора, перед введением коллоидного карбоната кальция в раствор добавляют фос-. форную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0-9,5о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) М59 С 13 D 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3346685/28-13 (22) 02.09.81 (46) 30.12.83. Бюл. М 48 (72) A.Р. Сапроиов, В.М. Лещенко и Л.И. Панкин (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности.. .и Производственно-техническое предприятие "Сахпромэвергоналадка" (53) 664.1.038.22(088,8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 50143, кл. С 13 D 3/02, 1936.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 70633, кл. С 13 D 3/02, 1948 (прототип). (54)(57)

ДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРА, предусматривающий введение в последний коллоидного карбоната кальция и фильтрацию отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрации-сахаросодержащего раствора, перед введением коллоидного карбоната кальция в раствор добавляют фосфорную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0-9,5.

1063838

Изобретение относится к технологии сахарного производства, а точнее к технике очистки сахаросодержащих растворов с помощью извести и углекислого газа, Известен способ очистки сахаросодержащих растворов, предусматривающий смешивание известкового молока с желтым сахаром и введение по; лученной смеси в диффузионный сок (1).

Укаэанный способ не обеспечивает достаточно высокого эффекта очистки раствора от несахаров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающий !5 введение в сахаросодержащий раствор коллоидного карбоната кальция и фильтрацию. После отделения выпавшего осадка к очищаемому раствору снова добавляют коллоидный карбонат 20 кальция и проводят 11 сатурацию (2).

Недостатком известного способа является очень низкая скорость фильтрации сахаросодержащего раствора.

Низкая скорость фильтрация при очист- 5 ке коллоидным карбонатом кальция объясняется гелеобразной структурой выпадающего осадка. При смешивании сильно гидратированного коллоидного карбоната с очищаемым раствором молекулы несахаров, адсорбируясь, вытесняют с поверхности осадка ионы гидроксила, что приводит к дегидратации осадка, способствующей улучшению фильтрации. Если коллоидный карбонат кальция вообще не фильтруется 35 и не осаждается в центрифуге, то выпадающий при его взаимодействии с несахарами осадок способен (хотя и медленно) фильтроваться и осаждаться, Отделение в связи с этим осуществляют 40 на центрифугах, что требует значительных затрат электроэнергии и наличия дорогостоящего оборудования.

Поэтому сгособ несмотря на высокий эффект очистки не нашел практического применения.

Цель изобретения — повышение скорости фильтрации сахаросодержащего раствора.

Указанная цель достигается тем, что согласно спбсобу очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающему введение в последний коллоидного карбоната кальция и фильтрацию, перед введением коллоидного карбоната кальция в раствор добавляют фосфорную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0 9,5.

На фиг. 1 и 2 изображены техноло,гические схемы процесса.

Способ очистки сахаросодержащего @ раствора осуществляют следующим образом.

Согласно технологической схеме (фиг. 1) для получения коллоидного карбоната кальция в смесителе 1 сме- 65 шивают известковое молоко с диффу-" зионным соком, клеровкой или другими сахаросодержашими продуктами. При этом доводят концентрацию извести в смеси до 5-73 СаО и сахарозы 1535Ъ. Эту смесь сатурируют в сатураторе 2 до нейтрализации 40-60% активной щелочности. При этом образу« ется коллоидный карбонат кальция, который используют для очистки сахаросодержащих растворов. При очистке диффузионного сока его подают в преддефекатор 3, предварительно обрабатывая 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 позволяет заметно повысить скорость фильтрации, Применение неосаждаемых известью кислот также улучшает фильтрацию, однако приводит к накоплению растворимых солей кальция, что крайне нежелательно. В преддефекаторе 3 в диффузионный сок вводят часть коллоидного карбоната кальция и при этом доводят рН сока до 11-11,2. Остальное количество коллоидного карбоната вводят перед холодным дефекатором 4. После дефекатора 4 сок нагревают до 85-90аС в подогревателе 5 и подвергают горячей дефекации в дефекаторе 6. После этого сок сатурируют в сатураторе 7 до оптимальных значений рН и щелочности и затем перерабатывают по общепринятой схеме.

Возможен также вариант осуществления предлагаемого способа (фиг. 1), согласно которому в нефильтрованный сок I сатурации вводят угольную кислоту до рН 8,5-9,5. Лучше всего это делать в сатураторе 7, предварительно переоборудовав его по секционному типу. В последней секции проводят сатурацию до рН 8,5-9,5, а на выходе из сатуратора к соку добавляют коллоидный карбонат кальция до рН

11,0-11,3 и затем перерабатывают по обычной схеме ° Данный вариант использования предлагаемого способа позволяет значительно улучшить отстаивание и фильтрацию, однако требует тщательного контроля количества вводимого коллоидного карбоната кальция.

Предусмотрена также обработка коллоидным карбонатом кальция осветленного сока I сатурации. Осветленный сок (декантат) после отстойника 9 и фильтрат после вакуум-фильтров 10 направляют в сборник 11. Затем сок в сатураторе 12 обрабатывают углекислым газом до рН 8,5-9,5 и в смесителе 13 коллоидным карбонатом каль1063838 ция 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 направляют на II сатурацию.

Так как количество углекислого газа и коллоидного карбоната невелико, установка сатуратора 12 и смесителя

13 необязательна. Углекислый газ и коллоидный карбонат кальция можно

-ввести непосредственно в трубопрово- 10 ды сока. Данный вариант способа очистки позволяет не только повысить скорость и качество контрольной филь трации, но и повысить на 0,2-0,3 рН сока перед II сатурацией, что очень 15 важно с точки зрения полноты осаждения накипеобразователей.

Возможно также применение предлагаемого способа для дополнительной очистки сиропа после выпарной станции. Сироп после выпарной станции 16 обрабатывают сернистым газом до рН 4,5-5,5 и затем в смесителе 17 смешивают с коллоидным карбонатам кальция, устанавливая рН 8-8,5, и направляют на фильтрацию. Данный вариант способа обеспечивает дополнительную адсорбционную очистку сиро па, глубокую сульфитацию и слабощелочную среду, необходимую для минимального распада сахароэы.

При очистке клеровки сахара-сыр- ца (фиг. 2) в смесителе 1 смешивают неочищенную клеровку, известковое молоко и промой, устанавливая при. этом концентрацию извести 5-6% СаО 35 и сахаразы 25-35%. Смесь сатурируют в сатураторе 2 до нейтрализации 4060% активной извести.

Затем клеровку сахара-сырца обрабатывают сернистым газом до рН 40

4,0-5,0 и смешивают в дефекаторе 4 с коллоидным карбонатам кальция. После этого клеровку нагревают до 8085ОС в подогревателе 5 и сатурируют в сатураторе 7 до оптимальных значений рН и щелочности. Отсатурированную клеровку подогревают в подогревателе. 8 и направляют на фильтрацию.

Пример 1 ° Для получения коллоидного карбоната кальция известковое молоко смешивают с диффузионным соком и сиропом до содержания

6% СаО и 15% сахарозы и смесь сатурируют углекислым газом до нейтрализации половины активной щелочности, 55 . В 1 л диффузионного сока Г = 87,0 и

Сх = 13 0 вводят сернистый ангидрид для образования сернистой кислоты и достижения рН 4,0, после чего сок подвергают предварительной дефека-, 60 ции коллоидным карбонатом кальция в течение 20 мин при 40 . Затем к соку добавляют остальное количество коллоидного карбоната кальция из расчета, что общий расход СаО сос65 тавит 20 г. После перемешивания сок нагревают, выдерживают 10 мин, сату рируют до рН 11,0, фильтруют, определяют скорость фильтрации, фильтрат подвергают fI сатурации и определяют доброкачественность, цветность и содержание солей кальция

Результаты сравнивают с известным способом очистки (прототипом), который осуществляется с тем же соком и количеством коллоидного кар боната кальция (табл. 1) .

Т а б л и ц а 1

Способ. очист ки коость ильраии, мл/ми

Дб,%

Цвет- Соли ность, кальция, Шт % СаО/

100 СВ

Предла- . гаемый

8,2 91,7 13,2 0,214

Прото1,8 91,8 13 5 0,210 тип

Пример 2. Проводят обработку сока I сатурации. Обработанный. иэ заводского сатуратора сок I сатурации, не фильтруя, обрабатывают углекислым газом да рН 9,5, а затем подщелачивают до рН 11,2 коллоидным карбанатом кальция, полученным аналогично примеру 1. Затем сок фильтруют, определяют скорость фильтрации, фильтрат подвергают II сатурации и определяют доброкачествен ность, цветность.и содержание солей кальция, В табл. 2 приведены показатели для заводского сока I сатурации,. полученного по типовой схеме очистки и по предлагаемому способу.

Таблица2

Способ очист ки сока

Скорость фильтрации, мл/мин

Очищенный сок

Цвет- Соли каль- ность ция %

Шт СаО/100 СВ

Дб,%

Предлагаемый

13,5 90,9 15,2 0,292

Типовый

9,8 90,5 17,4

0,340

1063838

Т а блица 4

Скорость фильтрации, мл/мин

Способ очистки

Эффект обесцвечивания, В

Очищенный сок

Предлагаемый

Способ очист ки

Скорость фильтрации, мл/мин

17,4

40,2

Соли кальция, Ъ

CaO/100 CB

Цветность

0ЕТ

Дб,В

Прототип

9,4

37,0

Предлагаемый

0,295 30

90,9 14,1

Прототип

0,310

90,9 14,8

Типовый

90,4 18,0

0,360

Пример 3. Проводят обработку осветленного сока. Отобранный из заводского отстойника осветленный сок Х сатурации обрабатывают углекислым газом до рН 8,5, затем подщелачивают описанным в примере 1 . коллоидным карбонатом кальция до рН 11,4, фильтруют, определяют скорость фильтрации, подвергают tI сатурации и определяют доброкачест"венность, цветность и содержание солей кальция.

В табл. 3 приведены результаты полученные при очистке по прототипу и типовому способу .очистки, а также по предлагаемому способу. 15

Таблица 3

Пример 4. Проводят очистку 40 модельного сахаросодержащего раствора. Сахаросодержащий раствор цветностью 30,8ОШт с рН 8,0 подкисляют серной кислотой до рН 6,0, затем обрабатывают коллоидным СаСО из расчета 0,5 г СаО на 100 мл раствора. Определяют скорость фильтрования и эффект обесцвечивания.

В табл. 4 приведены результаты очистки этого раствора по прототипу и по предлагаемому способ .

Использование изобретения по сравнению с известным способом позволит повысить скорость фильтрации. При обработке диффузионного сока предлагаемым способом скорость фильтрации увеличивается с 1,8 до 8,2 мл/мин

При обработке осветленного сока I сатурации скорость контрольной фильтрации увеличивается с 21 до

62 мл/мин. Использование предлагаемого способа позволит сократить в

3-4 раза расходы на фильтрование.

Экономический эффект от использования изобретения составит около

220 тыс. руб. для завода производительностью 3 тыс. т, свеклы в сутки.

1063838

106 3В38

Составитель Г. Лошкарева

Редактор С. Квятковская Техред N.Tenep Корректор A.äoâõ

Заказ 10473/27 Тираж 364 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4