Способ получения сахара

 

Изобретение относится к сахарному производству и может использоваться на заводах при переработке сахаросодержащего сырья. Целью изобретения 1 . . Изобретение относится к сахарному производству и может быть использовано на заводах при переработке сахаросодержащего сырья Цель изобретения - повышение выхода сахара. На чертеже изображена технологическая схема, реализующая предлагаемый способ. Способ осуществляют следующим образом . Проводят очистку диффузионного сока с фильтрацией сока II сатураявляется увеличение выхода сахара. Способ получения сахара включает очистку диффузионного сока с фильтрацией сока II сатурации, выпаривание сока, варку утфеля 1 кристаллизации, его центрифугирование с получением белого сахара, первого и второго оттеков , при этом первый оттек разбавляют до 40-45% СВ и подвергают хроматографическому разделению путем пропускания через колонку, заполненную катионообменной смолой в Са форме, для получения продуктовой с доброкачественностью не менее 80% и мелассной фракций . В установившемся режиме отбирают 40-60% продуктовой фракции и рециркулируют ее в колонку перед пропусканием первого оттека со скоростью пропускания 0,1-0,2 объема раствора на 1 объем катионита в час, причем остальное количество продуктовой фракции смешивают с соком II сатурации перед фильтрованием. 1 ил., 3 табл. 10 ции, выпаривание сока, варку утфеля, его центрифугирование с получением белого сахара, первого и второго оттеков. Первый оттек разбавляют до 40-45% с ухих веществ и подвергают хроматеграфическому разделению путем пропускания его через колонку , заполненную катионообменной смо-. лой в Са для получения продуктовой с Дб не менее 80% и мелассной фракций, при этом в установившемся режиме отбирают 40-60% продуктовой фракции и рециркулируют ее в колон (Л 4: СЛ СХ) СП 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!1) (5!) 4 С 13 1) 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4102677/28-13 (22) 24.07.86 (46) 30.01.89 ° Бюл. ¹ 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промьппленности (72) К.П.Захаров, Ю.Д.Головняк, H. С. Федорова, С. П. Вычерова, П.П.Загородний и Н.И,Жаринов (53) 664. 1.039.2 (088.8) (56) Finnsugar Engineering, симпозиум "Финсахар 81", Москва, 31 марта

1981 r. Материалы доклада Х.Хонгисто. . Процессы обессахаривания свекловичных меласс, технический обзор и рассмотрение экономических аспектов процесса сепарации, с. 3, рис. 4.

Сапронов А.P. Технология сахарного производства. M. Агропромиздат, 1986, с. 62-63. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРА (57) Изобретение относится к сахарному производству и может использоваться на заводах при переработке сахаросодержащего сырья, Целью изобретения! °

Изобретение относится к сахарному производству и может быть использовано на заводах при переработке сахаросодержащего сырья.

Цель изобретения — повышение вы- 5 хода сахара.

F!a чертеже изображена технологическая схема, реализующая предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят очистку диффузионного сока с фильтрацией сока II сатураявляется увеличение выхода сахара, Способ получения сахара включает очистку диффузионного сока с фильтрацией сока II сатурации, выпаривание сока, варку утфеля 1 кристаплиэ ации, его центрифугирование с получением белого сахара, первого и второго оттеков, при этом первый оттек разбавляют до 40-45% СВ и подвергают хроматографическому разделению путем пропускания через колонку, заполненную катионообменной смолой в Са форме, для получения продуктовой с доброкачественностью не менее 80% и мелассной фракций. В установившемся режиме отбирают 40-60% продуктовой фракции и рециркулируют ее в колонку перед про-. пусканием первого оттека со скоростью пропускания 0,1-0,2 объема раствора на 1 объем катионита в час, причем остальное количество продуктовой фракции смешивают с соком II сатурации перед фильтрованием. 1 ил., 3 табл.

2 ции, выпаривание сока, варку утфеля, его центрифугирование с получением белого сахара, первого и второго оттеков. Первый оттек разбавляют до 40-45% сухих веществ и подвергают хроматографическому разделению путем пропускания его через колонку, заполненную катионообменной смолой в Са для получения продукто -+ вой с Дб не менее 80% и мелассной фракций, при этом в установившемся режиме отбирают 40-60% продуктовой фРакции и рециркулируют ее в колон1454858

25

55 ку перед пропусканием первого отте ка со скоростью пропускания 0,1-0,2 объема раствора на 1 объем катионита в час, причем остальное количество продуктовой фракции смешивают с соком II сатурации перед фильтрованием. Затем по известной технологической схеме получают сироп, который обесцвечивают активным гранулированным углем или обесцвечивающим анионитом и направляют на варку сахарного утфеля.

Полученную при хроматографическом разделении первого оттека мелассную фракцию с Дб 20-30 сгущают до 60-65 . сухих веществ и выводят иэ завода в виде остаточной мелассы, Как показали опыты, при рециркуляции менее 40 и скорости пропускания более 0,2 объема(объем в l ч наблюдается снижение доброкачественности основной части продуктовой фракции, в случае рециркуляции более 60 и . скорости пропускания менее 0,1 объема/объем в 1 ч отмечается незначительное повышение доброкачественности и понижается производительность хроматографической колонны.

Способ получения сахар а с хроматографическим разделением первого оттека н рециркуляцией части продуктовой фр акции на хромато rp афическо е . р азделение обеспечивает увеличение выхода сахара и работу сахарного завода по однопродуктовой технологической схеме кристаллизации. Уваривание утфелей промежуточного и последнего продуктов, а также кристаллизация утфеля последнего продукта в мешалках-кристаллизаторах и центрифугированне укаэанных утфелей из известного способа получения сахара исключают и желтый сахар по предлагаемому способу не получают. За счет этого сокращается общая длительность кристаллизации сахара в 10-15 раз.

При работе по предлагаемому способу уваривается только утфель 1 кристаллизации, длительность кристаллизации которого в вакуум аппарате составляет 195 мин, а по способупрототипу длительность кристаллизации равна 3095 мин при трехпродуктовой и 2445 мин при двухпродуктовой схеме, !

Извлечение продуктовой фракции с

Дб не менее 80 сахара обусловлено тем, что при отборе большего количества ЛФ снижается ее доброкачественность и не обеспечивается работа с одной кристаллизацией сахара, при отборе меньшего количества увеличиваются потери сахара с мелассой.

На диффузионной установке 1 из свекловичной стружки получают диффузионный сок. Сок очищают от части несахаров на станции очистки 2 с фильтрацией сока II сатурации. При этом нефильтрованный сок второй сатурации смешивают с продуктовой фракцией, содержащей не менее 80 Дб, смесь фильтруют и выпаривают на выпарной установке 3 до концентрации сиропа 60-65 СВ. Сироп обесцвечивают адсорбентом или обесцвечнвающим анионитом и отфильтровывают осадок на фильтрах 4. В вакуум-аппаратах 5 из обесцвеченного фильтрованного сиропа уваривают под разрежением сахарный утфель. Кристаллический сахар утфеля отделяют от маточного раствора и пробеливают в центрифугах горячей водой. Получают влажный белый сахар, первый и второй оттеки. Сахар высушивают и получают готовый продукт. Второй оттек возвращают на уваривание утфеля. Первый оттек разбавляют в мешалке 6 рециркуляционной фракцией (хвостовые части продуктовой фракции с низким содержанием сахара) и горячей водой или конденсатом до 40-45 сухих веществ и фильтруют на фильтрах 7.

В хроматографическую колонку 8 вначале подают возвращаемую часть продуктовой фракции из сборника 9, нагретой до 70-90 С, со скоростью

0,1-0,2 объема раствора на 1 объем катионита в час, а затем горячий раствор первого оттека, Далее из сборо ника 10 подают горячий (70-90 С) конденсат.

На выходе из. хроматографической колонны отбирают и направляют в сборники 9 и 11 продуктовую фракцию, в сборник 12 — рециркуляционную фракцию и в сборник 13 — фракцию остаточной мелассы. Отбор фракций осуществляется в автоматическом режиме. Иэ сборника 13 фракцию остаточной мелассы направляют на выпарную установку, сгущают и выводят из производства в виде продукта пригодного для скармпивания животным и на технические нужды. Из сборника 11 продуктовую фракцию направляют на очистку, Пример 1. Из сахарной свеклы по предлагаемой технологической схеме получают сахар песок. Второй оттек забирают на последние подкачки в в акуум- аппар ат е 1 крист аллиз ации. Первый оттек разбавляют до

42, 3% СВ, 34, 2% Сах. Дб= 80, 9%. Р ас твор отфильтровывают через намытый

Состав,Х, при скорости пропускания, . об/об- ч

Количество

0,05

0,3

0,2 возвра та проСВ I Дб Сах СВ Дб ! дуктоСах вой

Фр акции, Х

Сах СВ

Дб Сах

СВ

Дб

30 8в6 9 в5 90э5 10эО 10э8 92э6 1Оэ3 1 1 э2 91 ю8 9 э5

11;О 86,0

40 9,2 10,0 92,0 11,5 12,2 94,5 11,9 12,8 93,1 10,85 12,5 ..86,8

50 10,1 10р7 94,4 13э0 13э6 95э6 13э4 )4э2 94е4 12 ° 2

14 0

87,1

60 10е4 11эО 94э5 14е4 14в9 96э6 14е7 15э5 94е8 1Зэ5

15,3

88,5

70, 12,4 11,8 95,5 15,3

15,8

97,2 16,3 17,0 96,9 15,0

16,7

89,8

Порции раствора каждого опыта, имеющие Дб более 80%, объединяют и получают продуктовую фракцию, имеKG1Hå Дб менее 30% — получают фракцию остаточной мелассы, имеющие Дб от 79 до 31% — получают фракцию для разбавления первого оттека перед хроматографией. Из 3 л раствора первого оттека и 4,5 л продуктовой фракции прошедшего цикла, получают 9 л про5 14 где смешивают с нефильтрованным соком второй сатурации. Смесь фильтруют и сгущают на выпарной установке

3. Далее сироп обесцвечивают и уваривают утфель в ранее описанном порядке. Рециркуляционная фракция от хроматографического разделения первого оттека используется для разбавления первого оттека в сборнике

6 перед фильтрами 7.

Весь процесс получения сахара по предлагаемому способу осуществляется непрерывно. Доброкачественность сахаросодержащих продуктовой, рециркуляционной и остаточной фракций легко регулируется путем изменения в системе автоматики задания граничных доброкачественностей отбираемых фракций из хроматографической колонны.

54858 6 на фильтровальную основу слой перлита.

В хромато графическую колонку поме5 щают катионит КУ-2-4 в кальциевой форме, работающий при хроматографическом разделении первого оттека в режиме с отстающим электролитом. В колонну вначале подают 5,5 л продуктовой фракции прошедшего цикла, содержащей 14% СВ и 13,4% Сах, Дб = — 95,7%. За ней следом пропускают

3 л раствора первого оттека, а затем подают горячий конденсат со скоростями соответственно 0,3, 0,2, 0,1, 0,05 об/об ч (см.табл.1). На выходе из колонны получают 12 л продуктовой фракции, 2 л фракции для р азб авления пер вого оттека, 2 л фракции остаточной мелассы. На выходе из колонны отбирают последовательно равные порции раствора объемом

1 л. Осуществляют непрерывную циклическую хроматографию первого отте26 ка с возвратом 30,40,50,60 и 70Х продуктовой фракции. В отобранных порциях при установившейся работе определяют содержание сухих веществ (СВ), сахара (Сах) и доброкачественность (Дб)

Таблиц а1

50 дуктовой фракции, состав которой в зависимости от количества возврата продуктовой фракции и скорости пропускания представлен в табл.1, 4 л фракции остаточной мелассы и 3 л

56 фракции для разбавления первого оттека. На последующий цикл возвращают

4,5 л продуктовой фракции.

Полученную продуктовую фракцию перед кристаллизацией направляют на

7 1454858 8 выпаривание совместно с соком основ-. ного технологического потока сахарного производства и получают сироп.

Пример 2. Из сахарной свеклы получают сахар-песок. Второй оттек забирают на последние подкачки в вакуум-аппарат кристаллизации, Первый оттек с Дб 81,2, содержащий 80Х сухих веществ (СВ), разбав- )О ляют рециркуляционной фракцией и горячим конденсатом до 35, 40, 45

50Х СВ. Растворы фильтруют, 3 л фильтрованного раствора наг,о ревают до 75 .С, осторожно заливают в 16 хроматографическую колонну с катионитом ма ки КУ-2-4 в Са

М ме и оТ а блиц а3

Состав продуктовой фракции, Скорость пр о пуск ания объемов раствора через объем катионита в

1 ч (об/обруч) 20

Сах

Дб

СВ

14,0 12,2 87у1

14,2. 13,4 94,4

13,6 13,0 95,6

10,7 10,0 94,3

0,3

0,2

0,1

0,05

Т аблиц а2

СВ раствора исходного оттека, Х

Дб продуктовой фракции

CB продуктов фр акции, Х

94,2

13,2

94,2

14,9

94,15

15,8

16,0

92,5

P Фор пр пускают со скоростью 0,2 об/об ч., В тот момент, когда уровень раствора совпадает с .уровнем катионита, в колонну подают 12,5 л горячего (75"С) конденсата выпарной установки и продолжают пропускать его с заданной скоростью.

На выходе из колонны отбирают рав. ные порции раствора по 1 л и определяют их доброкачественность (Дб) °

Равные объемы раствора каждого опыта, имеющие Дб 80 и более, объединяют вместе в продуктовые фракции и анализируют.

Получают результаты хроматографического разделения растворов первого оттека различной концентрации, приведенные в табл.2, Пример 3. Первый оттек, содеРжащий 80 сухих веществ, разбавляют рециркуляционной фракцией и горячим конденсатом до 42,3 СВ и

34,2Х Сах, Дб 80,9 и отфильтровывают через слой перлита.

В хроматографическую колонну с катионитом КУ-2-4 в кальциевой форме вначале подают 5,5 л продуктовой фракции, содержащей 14Х СВ и 13,4

Сах., Дб = 95,7 ., за ней пропускают о

3 л нагретого до 75 С раствора первого оттека, а затем подают горячий конденсат. Хроматографируют оттек со скоростями 0,3; 0,2; О, 1; 0,05 об/об ч.

В каждом опыте на выходе из колонны получают продуктовую фракцию, состав которой характеризуется показателями, приведенными в табл.3.

Пример 4. Из сахарной свеклы по технологической схеме получают сахар-песок. Второй оттек забирают на уваривание утфеля в вакуум-аппарате

1 кристаллизации, Первый оттек с Дб

80,9Х разбавляют до 42,3 СВ, перед хроматографическим разделением тщательно отфильтровывают через нанесенный на фильтр слой перлита, В хроматографическую колонну, заполненную катионитом КУ-2-4 в кальцевой форме, вначале подают 5,5 л продуктовой фракции прошедшего цикла с Дб 95,7 и содержанием 14 СВ. 3атем пропускают 3 л профильтрованного раствора первого оттека, после чего для хроматографического разделения

его подают горячий конденсат со скоростью 0,2 o6/об. ч, На выходе из колонны получают 12 л продуктовой фракции с Дб 94,4, содержащей 13,4

Сах и 14,2 СВ, 2 л фракции для разбавления первого оттека с 9,8 Сах и 10,9 . СВ, 2 л фракции остаточной

Составитель А. Гаврилов

Техред М. Ходанич

Корректор С,Шекмар

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 7412/30

Тираж 313

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

cj )4 мелассы, содержащей 1,75% Сах и

5,9% СВ.

Полученную продуктовую фракцию направляют в нефильтрованный сок II сатурации основного технологического потока для получения сахара.

Выход сахара из первого оттека в продуктовую фракцию при пропускании со скоростью 0,2 об/об«ч составил 94,7%, в остаточную мелассу перешло 5,3% к массе сахара первого оттека.

При переработке свеклы среднего качества и доброкачественности сиропа 91,8, содержание сахара в мелассе по предлагаемому способу составляетт О, 4% к мас се св еклы.

Способ поз воля ет получат ь с ахар с однократной кристаллизацией по однопродуктивной технологической схе-! ме, что исключает капитальные затраты на оборудование для уваривания и фугования промежуточного н последнего утфелей, кристаллизации последнего утфеля при охлаждении, аффннации и клерования желтых сахаров.

54858 ) 0 формулаизобретения, Cl1oc о6 получения сахар а, включ аю5 щий очистку диффузионного сока с фильтрацией сока II сатурацни, выпаривание сока, варку утфеля 1 кристаллизации, его центрифугирование с получением белого сахара, первого и вто)р рого оттеков, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сахара, первый оттек разбавляют до

40-45% сухих веществ и подвергают хроматографическому разделению путем

15 пропускания через колонну, заполненгг ную катионообменной смолой в Са форме, для получения продуктовой с Дб не менее 80% и мелассной фракций, при этом в установившемся режиме отбира20 ют 40-60% продуктовой фракции и рециркулируют ее в колонну перед пропусканием первого оттека со скоростью пропускания 0,1-0,2 объема раствора на 1 объем катионита в 1 ч, причем остальное количество продуктовой фракции смешивают с соком II сатурации перед фильтрованием.