Способ очистки концентрированного сахаросодержащего раствора
Изобретение относится к сахарной промьшленности, а более конкретно к очистке концентрированных сахарсодержащих растворов, преимущественно клеровки тростникового сахара-сырца. Целью изобретения является уменьшение расхода извести и увеличение эффекта обесцвечивания сахарсодержащего раствора. Способ очистки предусматривает нагрев сахарсодержащего раствора , его дефекацию, сатурацию и фильтрование . В фильтрованном растворе определяют цветность по оптической плотности и в зависимости от цветности в раствор вводят расчетное количество растворимого катионного полиэлектролита поли-4-винилбенз1Ш триметиламмоний хлорид. Количество полиэлектролита определяют по формуле; С 19,6-10 ЦБ, где С - концентрация полиэлектролита, % основного вещества к массе сухих веществ раствора; Цв - цветность очищаемого раствора , ед. оптической плотности, при этом расход извести на дефекацию составляет 1-1,5% СаО к массе сухих веществ раствора. 2 табл. (Л 4 to Oi to о ел
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHO5AV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4066919/31-13 (22) 08.05.86 (46) 23.09.88. Бюл. Р 35 (71) Институт технической твплофизики АН УССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности и Кемеровский научноисследовательский институт химической промышленности (72) Л.Г.Ворона, В.Ф.Черненко, P.Ö.Nèùóê, В.В.Ианк, H.П.Ковалева, Л.А.Амбург, В.А.шульга и Ю.Ф.Цюкало (53) 664.1,038.(088.8) (56) Захаров К.П., Кравец Я.О. Ионитная и адсорбционная очистка продуктов сахарного производства. -М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1976, с. 29-46. Бугаенко И.Ф., Нихайлова Н.Т, Совершенствование технологии переработки тростникового сахара-сырца. Сер. 11. И.: ЦНИИПищепром, 1975, с. 35. „„SU„„1425205 А 1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО САХАРОСОДЕРЖАЦЕГО РАСТВОРА (57) Изобретение относится к сахарной промышленности,, а более конкретно к очистке концентрированных сахарсодержащих растворов, преимуцественно клеровки тростникового сахара-сырца. Целью изобретения является уменьшение расхода извести и увеличение эффекта обесцвечивания сахарсодержащего раствора. Способ очистки предусматривает нагрев сахарсодержащего раствора, его дефекацию, сатурацию и фильтрование. В фильтрованном растворе определяют цветность по оптической плотности и в зависимости от цветнос- Ж ти в раствор вводят расчетное количество растворимого катионного поли- %Ф Ф электролита поли-4-винилбензил триметиламмоний хлорид. Количество полиэлектролита определяют по формуле: Я С = 19,6 10 Цв, где С вЂ” концентра-6 ция полиэлектролита, X основного вещества к массе сухих вецеств раство- ф ра; Цв — цветность очищаемого раство- « ра, ед. оптической плотности, при этом расход извести на дефекацию составляет 1- 1,5Х Сао к массе сухих веществ раствора. 2 табл. 4Р 1425205 Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к очистке растворов от содержащихся в них красящих веществ и может быть использовано особенно эффективно для очистки клеровок тростникового сахара-сырца. Цель изобретения — уменьшение рас хода извести на очистку и повышение эффекта обесцвечивания. 10 Способ осуществляют следующим образом. Концентрированный сахарный раствор,,например клеровку сахара-сырца, нагревают до 85-87 С, подвергают дефе" 15 ;кации с применении извести, затем проводят сатурацию диоксидом углерода в две ступени до рН 11 и 9,5 с до,бавлением на II сатурацию извести в количестве 10Х от общего расхода, 20, составляющего 1,0-.1,5Х СаО к массе сахара-сырца. Образовавшийся при ! сатурироваиии клеровки осадок карбоната кальция вместе с адсорбирован ными несахарами отделяют фильтровани- 25 ,.ем. Определяют цветность фильтрованного раствора с использованием электрофотоколориметра при длине волны 540 нм и рассчитывают оптимальную дозу водорастворимого катионного полиэлект- 30 ролита поли-4-винилбенэилтриметиламмоний хлорида (ВПК-101), необходимую для обесцвечивания раствора, по формуле С 19,6 10 Цв, 35 где С - количество полиэлектролита, X основного вещества к массе сухих веществ сахарного раствора; 40 Цв - цветность фильтрованного раствора, ед.оптической плотности. Затем фильтрованный сахарный раствор переводят в мешалку, добавляют 45 рассчитанное количество полиэлектролита и термостатируют при 75-80 С в о течение 5-10 мин, достаточных для коагуляцйи красящих веществ. После р р фильтруют и направляют 50 на уваривание и кристаллизацию. Коагуляция красящих веществ сахарного раствора происходит в результате взаимодействия полежительно заряженных макроионов полизлвктролита 55 с отрицательно заряженными частицами (полианионами) краеящих веществ и образования между ними мостиковых связей. Особенно эффективно протекают процессы коагуляции в щелочной среде, так как красящие вещества, являясь в большинстве слабыми кислотами, находятся в диссоциированном состоянии, а макромолекулы полиэлектролита в развернутом (выпрямленном) . Экспериментально установлено, что процесс коагуляции красящих веществ носит экстремальный характер, н величина оптимальной дозы используемого полиэлектролита определяется концентрацией красящих веществ в очищаемом растворе. Уменьшение или уве- личение дозы полиэлектролита ВПК-101 от оптимального значения приводит к снижению степени коагуляции красящих. веществ и, соответственно, эффекта обесцвечивания раствора. Пример 1. Растворением при о 85 С тростникового сахара-сырца готовят клеровку с содержанием сухих веществ 60Х доброкачественностью 95,6Х и цветностью 1637 ед.оптической плотности. Клеровку делят на порции по 250 см, проводят дефекацию в течение 15 мин с применением различного количества извести и затем I u II сатурации (соответственно до рн 11 и 9,5) с добавлением на вторую ступень 10Х извести от общего расхода. Образовавшийся на сатурации осадок карбоната кальция с адсорбированными несахарами отделяют фильтрованием через хлопчатобумажную ткань, при этом определяют скорость фильтрования каждой порции. Затем при помощи электрофотоколориметра определяют оптическую плотность полученных фильтратов при длине волны 540 нм, рассчитывают цветность и по формуле - оптимальную дозу полиэлектролита ВПК-101 для обеоцвечивания каждой отдельной порции клеровки, очищенной различным количеством извести. Цветность клеровки, очищенной дефекации и сатурации с общим расходом извести 0,25X CaQ к массе сырца, составляет 1343 ед.оптической плотности, а оптимальная доза BIN-101 С 0,0263Х основного вещества к массе сырца или 1,015 г товарного 20Х-ного полиэлектролита на 1 л клеровки сахара с содержанием СВ 60Х. При очистке клеровки сахара-сырца с.расходом извести 0,5Х СаО цветность ее после II сатурации составляет 14252 1147 ед.с птической плотности, а оптимальный расход полиэлектролита С = 0,023 . основного вещества к массе сырца, или 0,888 г товарного полиэлектролита на 1 л 60Х-ной клеровки. Таким образом рассчитывают необходимые оптимальные дозы полиэлектролита ВПК-101 для обесцвечивания дру- 10 гих проб клеровки, предварительно очищенных с применением извести. Рассчитанные количества ВПК-1 01 вносят в соответствующие пробы фильтрованной клеровки и термостатируют при 15 80 С в течение 10 мин. Затем отфильтровывают образовавшийся коагулянт красящих веществ и определяют цветность. Расчитывают суммарный эффект обес- 20 цвечивания клеровки, полученный на дефекации, сатурации и в процессе обработки полиэлектролитом ВПК-101. Параллельно проводят опыт по очистке клеровки сахара-сырца с содержанием СВ 60 известным способом с применением дефекации и сатурации и расходом извести на очистку Ь к массе сырца. Результаты проведенных опытов 30 представлены в табл. 1. Как видно из табл. 1, очистка клеровки сахара-сырца известным способом с применением 6Х СаО к массе сырца позволяет получить эффект удаления 35 красящих веществ 67 в то время как, используя оптимальную дозу полиэлектролита ВПК-101, можно повысить эффект обесцвечивания до 83Х, при 40 этом сократить расход извести на очистку до 1-1,5 . СаО. При этом расходе извести обеспечивается такая же скорость фильтрования, как и.в известном способе. Расчет оптимальной дозы ВПК-101 по уравнению позволяет стабилизировать качество очищаемых клеровок, а следовательно, и качество выпускаемо го товарного сахара-сырца независимо 50 от качества поступающего в переработку с ахара- сырца. Пример 2. Растворением при о, 85 С сахара-сырьца в воде готовят клеровку с содержанием СВ 50Х доброкачественностью 93,8Х и цветностью 3970 ед. оптической плотности. Полученную ялеровку очищают с применением дефекации, I u II сатурации по 4. методике, описанной в прьмере 1. Общий расход извести на очистку составляет 1,25 . СаО к массе сахара-сырца. После з аве ршен ия II сатурации клеровку с рН 9,2 фильтруют, определяют с помощью ФЭК-56И при длине волны 540 нм цветности, а по уравнению— оптическую дозу полиэлектролита ВПК- 101, необходимую для обесцвечивания раствора, Она составляет 0,0447Х основного вещества к массе сырца или 1,4 г товарного 20 -ного раствора ВПК-101 на 1 л 50 -ной клеровки. После этого клеровку делят на равные порции (по 150 мп) и нагревают до 80 С. В одну из порций вносят расчетное количество полиэлектролита ВПК-101, а в другие — количества его, отличающиеся от оптимальпого значения, и термостатируют раствор в течение 10 мин. После этого образовавшийся в растворах коагулянт красящих веществ отделают фильтрованием с применение фильтрующего порошка перлита, определяют цветность фильтрованных растворов и рассчитывают эффект обесцвечивания. Результаты опытов представлены в табл. 2. Из данных табл. 2 видно, что увеличение или уменьшение количества вносимого в раствор полиэлектролита по отношению к расчетной величине приводит к увеличению цветности раствора и, соответственно, к снижению эффекта обесцвечивания. Приведенные данные также показывают, что полиэлектролит ВПК-101 является эффективным коагулянтом красящих веществ концентрированных сахарных растворов. Эффект удаления красящих веществ при оптимальной дозе ВПК-101, рассчитанной по уравнению, составляет 57Х, а суммарный эффект обесцвечивания клеровки в результате применения предлагаемого способа достигает 75 ., при этом расход извести на проведение известковой..очистки составляет 1,25Х СаО к массе сахарасырца. Таким образом, использование полиэлектролита ВПК-101 при очистке сахарных растворов позволяет повысить и стабилизировать качество очищаемых концентрированных сахарных растворов, и особенно клеровок сахара-оырца, значительно сократить расход извести 1425205 целью уменьшения расхода извести и повышения эффекта обесцвечивания, в фильтрованный раствор вводят водорастворимый катионный полиэлектролит поли-4-,винилбензилтриметиламмоний хлорид, количество которого определяют по формуле — 19,6 ° 10 Цв, 10 где С вЂ” концентрация полиэлектролита, % основного вещества и масса сухих веществ раствора; Цв — цветность очищаемого раствора, ед.оптической плотности, при этом расход извести на очистку составляет 1-1,5% СаО к массе сухих веществ раствора. Т а блица 1 Цветность фильтрованного Оптимальная доза ВПК-101, % основного Скорость фильтрования, a/ì мин Суммарный эффект обесцвечивания клеровки, Ж Расход Ca0, % к массе особ истки раствора, ед.оптической вещества к массе сырца сырца плотности плотности Предлагаемый 0 50 1,75 1147 76,0 83,0 1,0 2,07 900 1,50 2,10 783 83,2 2,50 672 83,0 Известный 6,0 2,0 542 67 0 Таблица 2 Эффект обесцвечивания, %, с использованием Цветность очищенной с применением ВПК- 101 СаО и ВПК-101 ЗПК-101 клеровки, ед. оптической плотности l 012 74,5 56,0 990 57,0 75,1 66,2 1342 41,6 2,0 на очистку. 3а счет повьш ения качества (снижения цветности очищенных клеpQBoK) представляется возможным иитЕнсифицировать процессы кристаллизации сахарозы и центрифугирования у фелей, уменьшить потери сахара в м лассе и эа счет этого увеличить в иод товарного сахара. формулаизобретения Способ очистки концентрированного с харосодержащего раствора, преимущ ственно клеровки тростникового с хара-сырца, предусматривающий нагр в последнего, дефекацию, сатурацию с последующей фильтрацией раствора, отличающийся тем, что, с Концентрация полиэлектролита в клеровке % основного вещества г/л к массе СВ клеровки 0,0390 0,0447 0,0650 0,.0230 0,0176 0,0153 0,0132 Цветность клеровки после обработки ВПК-101, ед. оптической 263,0 277,0 276,5 280,0
