Способ фильтрования концентрированного сахаросодержащего раствора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 13 0 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° "" - / (21) 4187983/31-13 (22) 29.01,87 (46) 30.06.88. Бюл. У 24 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности (72) В.В.Смолянинов, В.М.Фурсов, В.В.Наволокин, И.Ф.Бугаенко, А.P.Сапронов, А.Ф.Губенко и А,И.Громковский (53) 664. 1.052(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1194460, кл. В 01 В 37/00, 1985, Сапронов А.P. Технология сахара.

М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с. 118.,. SUÄÄ 1406167 А 1 (54) (57) СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО САХАРСОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРА, включающий образование на фильтрующей перегородке слоя и пропускание через него под давлением фильтруемого раствора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения количества взвешенных частиц в фильтрате и увеличения скорости фильтрования, толщина слоя фильтрующего пороыка на фильтрующей перегородке составляет 3-5 мм, при этом фильтруемый раствор равномерно распределяют на всю поверхность указанного слоя порошка при давлении, равном О, 150,25 МПа, и процесс фильтрации ведут в поле действия центробежных сил при факторе разделения, равном 550-650.

1406167

Изобретение относится к фильтрованию концентрированных сахарсодержащих растворов и может быть использовано в сахарной промышленности.

Цель изобретения — уменьшение количества взвешенных частиц в фильтрате и увеличение скорости фильтрования.

Предлагаемый способ фильтрования концентрированного сахарсодержащего раствора заключается в следующем.

В центрифугу периодического действия, оборудованную форсунками и ножом для удаления фильтрационного осадка, на подкладочное сито барабана центрифугу укладывают фильтровальную ткань и закрепляют ее вверху и внизу барабана при помощи металлических колец.

Центрифугу включают и при частоте 20 вращения ротора 4,0 с через форсунки насосом под давлением О, 15-0,25 KIa подают 5Х.-ную суспензию перлита до образования слоя фильтрующего порошка толщиной 3 — 5 мм. После этого подачу 25 суспензии прекращают, увеличивают скорость вращения ротора до 15, 2 с- и фильтруемый раствор равномерно распределяют на всю поверхность фильтрующего слоя порошка при давлении, равном О, 15 — 0,25 KIa. Через 6-8 ч после снижения скорости фильтрования подачу очищаемого раствора прекращают, удаляют с фильтровальной ткани слой осадка вместе с отработанным фильтрующим порошком. Затем следует новый цикл фильтрования.

Известно, что скорость фильтрования и-качество получа.емого фильтрата зависят от ряда факторов, в частнос- ф0 ти толщины и равномерности слоя фильтрующего осадка, движущей силы фильтрования и т.д. В предлагаемом способе подача суспензии фильтрующего порошка под давлением через форсунки на 5 фильтрующую перегородку, находящуюся в поле центробежных сил, позволяет получить равномерный по всей высоте барабана центрифуги слой фильтрующего порошка, что является очень важным моментом для последующего затем фильтрования через слой очищаемого сахарсодержащего раствора.

Фильтрование сахарсодержащего раствора через такой слой фильтрующего порошка происходит под действием двух сил: удара капель жидкости и центробежной силы. В результате суммарного действия их движущая сила процесса фильтрования в этом случае выше, что увеличивает скорость фильтрования.

В процессе фильтрования сахарсодержащего раствора через слой фильтрующего порошка, который является практически несжимаемым, на его поверхности образуется слой осадка из задержанных из раствора частичек, который является уже сжимаемым. При фильтровании через такой слой вследствие его сжатия резко увеличивается сопротивление и снижается скорость фильтрования.

За счет удара капелек фильтруемого раствора, подаваемого под давлением через форсунки, происходит деформация верхнего сжимаемого слоя, т.е. как бы

его взрыхление. Вследствие этого его сопротивление уменьшается и скорость фильтрования возрастает. Увеличение движущей силы процесса фильтрования при уменьшении сопротивления сжимаемого слоя осадка за счет его "взрыхления" способствует значительному возрастанию скорости фильтрования в предлагаемом способе. Наличие слоя фильтрующего порошка примерно одинаковой толщины по его высоте также способствует улучшению процесса фильтрования по всей площади фильтрования.

Толщина слоя фильтрующего порошка 35 мм является оптимальной: при меньшей толщине слоя (менее 3 мм) ухудшается качество фильтрата; при толщине более 5 мм возрастает сопротивление и уменьшается скорость фильтрования .

Уменьшение скорости вращения барабана центрифуги ниже 14,0 с (фактор разделения (550) приводит к снижению скорости фильтрования, увеличение же скорости вращения барабана центрифуги выше 16,0 с " (фактор разделения э 650) практически не сказывается на увеличении скорости фильтрования.

П р. и м е р 1 . Фильтр ова нию подвергают сироп с клеровкой с концентрацией 63,27. СВ, . цветностью 36,2 усл. ед. и содержанием взвешенных веществ 0,1615 г/л.

По известному способу сироп с клеровкой фильтруют в дисковых фильтрах

ДФ-150 с площадью поверхности 150 м под давлением 0,15 NIa. Перед фильтрованием на поверхность дисков намывают слой перлита 0,35 кг на 1 м поверхности. Средняя скорость фильтрования сиропа с клеровкой составляет

2,5 л/м - мин, содержание взвешенных

140616 7

Составитель Г.Лошкарева

Редактор Н.Киштулинец Техред А.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Заказ 3158/23 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 веществ в фильтрате составляет

0,0381 г/л.

Пример 2. По предлагаемому способу фильтрованию подвергают сироп

5 с клеровкой такого же качества, как и в известном способе. Фильтрование проводят на центрифуге ФПН-1251, оборудованной форсунками для подачи суспензии фильтрующего порошка, на подкладочное сито которой была уложена фильтрующая перегородка из бельтинга, закрепленная вверху и внизу барабана металлическими кольцами.

Перед фильтрованием сиропа с клеровкой на фильтрующую перегородку наносят слой фильтрующего порошка. Для этого при частоте вращения ротора

4,0 с через форсунки под давлением

0,20 МПа подают 60 л 5Z-Hoé суспензии 20 перлита. В результате на фильтрующей перегородке получают слой перлита толщиной 3 мм. Затем скорость вращения ротора увеличивают до 15 с (что соответствует, фактору разделения 570) 25 и через форсунки под давлением 0,2 MIa подают сироп с клеровкай. Длительность фазы фильтрования составляет 6,8 ч.

Средняя скорость фильтрования за цикл составляет 43 л/м . мин. Содержание

30 взвешенных частиц в фильтрате равняется 0,0310 г/л. После окончания цикла фильтрования уменьшают скорость вращения ротора до 4 с, удаляют слой

1 осадка, промывают фильтрующую перегородку, и цикл снова повторяется. 35

Пример 3. Фильтрование прово; дят как и в примере 2, с той лишь разницей, что слой фильтрующего порошка на фильтрующей перегородке равняется 5 мм. В этом случае средняя ско40 рость фильтрования составляет

38, 5 л/м мин, содержание взвешенных частиц веществ в фильтрате равняется

0,0308 г/л. Длительность фазы фильтрования составляет 6, 1 ч.

Пример 4. Фильтрование проводят, как и в примере 2, с той лишь разницей, что слой фильтрующего порошка на перегородке равняется 1 мм.

Средняя скорость фильтрования в этом случае составляет 51 л/м ° мин, фильтрат содержит 0,0928 г/л взвешенных веществ и визуально был мутным.

Пример 5. Фильтрование проводят, как и в примере 2, с толщиной слоя осадка 3 мм, но уже при скорости вращения ротора 11 с, что соответ.1 ствовало фактору разделения 400.

Средняя скорость фильтрования в этом случае составляет 38 л/м . мин, содержание взвешенных веществ в фильтрате равняется 0,0343 г/л.

Пример 6. Фильтрование проводят, как и в примере 2, с толщиной слоя осадка 3 мм, но при скорости вращения барабана 16,2 с . Средняя скорость фильтрования в этом случае составляет 45,3 л/м мин, содержание взвешенных веществ в фильтрате равняется 0,03641 г/л.

Наилучшие показатели фильтрования достигаются в примере 2 при толщине слоя фильтрующего порошка 3,1 мм и. скорости вращения ротора 15,2 с что соответствует. фактору разделе-.. ния 560.

Предлагаемый способ позволяет увеличить скорость фильтрования в 1317 раз по сравнению с известным, уменьшить содержание взвешенных веществ в фильтрате на 5 †2, примерно в 5 раз уменьшить расход фильтровальной ткани и в 2-3 раза расход фильт-. рующего порошка.