Способ очистки диффузионного сока

 

Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке сахаросодержащих растворов. Целью изобретения является увеличение выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку. Способ заключается в следующем. Диффузионный сок подвергают предварительной и основной дефекациям, первой сатурации, отделяют образовавшийся осадок, промывают его и разбавляют. Разбавленный сатурационный осадок сатирируют в две стадии. На первой стадии сатурирование ведут при температуре 75-90°С до PH<SB POS="POST">20</SB> 10,0-10,5, а на второй - до PH<SB POS="POST">20</SB> 7,0-9,0. После первой стадии сатурирования отделяют образовавшийся сахаросодержащий раствор сахаратов кальция. Отсатурированную суспензию разделяют на суспензию карбоната кальция и суспензию несахаров. Суспензию карбоната кальция после разделения подщелачивают известковым молоком до PH<SB POS="POST">20</SB> 10,0-11,0 для предотвращения выхода несахаров из пор частиц карбоната кальция, после чего суспензию возвращают на предефекацию и первую сатурацию. 1 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

SU 1 20101 (51)4 С 13 и /02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4378172/30-13 (22) 18.02.88 (46) 07.11.89. Бюл. М 41 (71) Производственное объединение

"Укрсахтехэнергоремонт" и Киевский технологичес ки и институт пищевой промышленности (72) В.Н. Шалатонов, А.А. Липец и Л.П. Рева (53) 664.1.038.22(088.8) (56) Сапронов А.p., Бобровник Л.Д.

Сахар. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1979, с. 131.

Авторское свидетельство СССР

1306958, кл. С 13 D 3/00, 1985. (54) -СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО

СОКА (57) Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке сахаросодержащих растворов. Целью изобретения является увеличение выхода сахара за счет более полного извлечения

Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке диффузионного сока .

Целью изобретения является увели" чение выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы иэ гатурационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку диффузионного сока.

На чертеже изображена схема очистки диффузионного сока.

2 сахарозы из сатурационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку. Способ заключается в следующем.

Диффузионный сок подвергают предварительной и основной дефекациям, первой сатурации, отделяют образовавшийся осадок, промывают его и разбавляют. Разбавленный сатурационный оса" док сатурируют в две стадии. На первой стадии сатурирование ведут при

75-90 С до pH, 10, 0-10, 5, а на второй - до рН„7,0-9,0. После первой стадии сатурирования отделяют образовавшийся сахаросодержащий раствор сахаратов кальция. Отсатурированную суспензию разделяют на суспензию кар- р боната кальция и суспензию несахаров.

Суспензию карбоната кальция после разделения подщелачивают известковым молоком до рН, 10,0-11,0 для пред- С„ отвращения выхода несахаров иэ пор частиц карбоната кальция, после чего 3 суспенэию возвращают на предефекацию и первую сатурацию. 1 ил., 4 табл. ф.

Способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок при 45-87 С смешивают в аппарате 1 прогреСсивной предварительной дефекации с некото" рым количеством очищенного от несахаров и подщелоченного известковым раствором фильтрационного осадка сока:.=рвой сатурации до рН, 8,5-9,5.

В последнюю секцию преддефекатора добавляют известь до рН, 11,2-11,6.

В преддефекованный сок добавляют из 520101 весть в количестве 1„5-2,.0i СаО к массе свеклы. Процесс основной дефекации проводят в одном аппарате или двух аппаратах 2 холодно-горячей дефекации. В подогревателе 3 сок нагрсва5 ют до 85-90" C. B дефекованный сок добавляют очищенный от несахаров и подщелоченный фильтрационный осадок и сатурируют в сатураторе Ч до рН>, 11,2-11,ч. Фильтрационный осадок со-ка первой сатурации сгущают в установке 5, полученную суспензию фил ьтрационного осадка фильтруют и обессахаривают на вакуум-фильтрационной уста15 новке 6. Фильтрат или декантат из установки 5 и фильтрат с вакуум-филь" трационной установки 6 очищают по общепринятой схеме, Фильтрационный осадок с вакуум-фильтрационной установки 6 разбавляют водой с 85-95 С в соотношении (1: 1) - (1; 1,5) . После разбавления температура фильтрационного осадка саста вляет 75-90 С .

В том случае, когда первую сатура- 2 цию проводят до рН, 11,2-11,4„фильтрационный осадок с вакуум-фильтров, разбавленный водой в соотношении 1: 1, имеет рН, 11 6-11,8. В таком фильтрационном осадке даже при тщательной .его промывке водой на вакуум-фильтрах наблюдается повышение содержания сахара, так как в фильтрациоНном осад" кс имеются еще гели углекальциеBLN сахаратов. Чтобы перевести углекальциевые сахаратьI, находящиеся в фильтрационном осаp,êå после вакуум-фильтров, в сахарозу при незначительной десорбции несаха".ioè необходимо сус = пензию фильтрационного осадка отсату= рирова|ь при / -90 С до оЬ ь 10 О10,5, При таком режиме сатурирования гели углекальциевых сахаратов полно-: стью переходят в сахаро;y:

С 11 0 „., +3 Са (ОН 1., =С ., Н ((О, Сд + .э

+6Н,О. а несахара переходят в „,àñòâîð лишь -О 0 в незначительном количестве, разбавленный сатурационный осадок обрабатывают в сатураторе / на пературирования до рЕ,, 10,5, при этом гели углекальциевых 55 сахара тов., находящиеся в фильтра ционном осадке, переходят в ..ахарозу, что подтверждается увеличением сахарозы в фи3!ьтрстc.. Сатуэационную сус пензию подают насосом 8 на вакуумфильтрационную установку 9 для отделения сахаросодержащего раствора от фильтрационного осадка.

В отличие от известно о способа фильтрат с дополнительно извлеченной из осадка сахарозой не выводят из технологической схемы, а используют для разбавления суспензии карбоната кальция после гидроциклонов, приготовления известкового молока или для клеровки желтых сахаров. Затем обессахаренный фильтрационный осадок вторично разбавляют водой в соотношении 1;1 и сатурируют на второй стадии сатурирования до рН 7,0-9,0 в сатураторе 10. Такая двухстадийная обработка сатурационным газом суспензии обессахаренного фильтрационного осадка до рН, 7,0-9,0 по сравнению с сатурированием в одну ступень по известному способу позволяет снизить количество несахаров в фильтрационном осадке, возвращаемом на преддефекацию, а именно веществ коллоидной степени дисперсности - пектиновых, белковых веществ и красящих веществ " меланинов. Отсатурированную суспенэию фильтрационного осадка подают насосами 11 в гидроциклоны t2 для разделения суспензии на ".óñïåíçèþ несахаров и суспензию карооната кальция, Пересатурированная,, ооессахаренная и, очищенная в гидроциклонах суспензия карбоната кальция имеет значительно больший электрокинетический потенциал, чем у фильтрационного осад. ка сока первой сатурации, что свидетельствует о более полном удалении несахаоов. Сатурирование .суспенэии обессахаренного фильтрационного осадка ниже рН, 7 приводит к незначительному увеличению десорбции несахаров с пов-..ðõнос ..л карбоната кальция, сднако неоправданно возрастает расход сатурационного газа, требую" ций дополнительного обжига известняка, Соответственно увеличивается и расход извести. Суспечзию несахаров используют как добавку на корм "коту, а суспензию карбоната кальция подщела" чивают известковым молоком до рН

10,0-11,0 и перемешивают в мешалке

13 в течение 1-2 мин. Подготовленную таким образом суспензию карбоната кальция через делитель 14 потока по

5 15201 дают в третью секцию преддефекатора в количестве 20-504 и в аппарат первой сатурации в количестве 20-307, .

Суспензию карбоната кальция подщелачиеают известковым раствором до

5 рН 10,0-11,0 для создания щелочного резерва и экранирования несахаров е порах измельченных частиц карбоната кальция.

Щелочной резерв в суспензии карбоната кальция необходим для нейтрализации кислот диффузионного сока

H Г О +Са (ОН) =СаС О +2Н О

При недостаточном количестве щелочи для нейтрализации кислот (щавелевой, лимонной, яблочной, винной и др.) диффузионного сока в секциях преддеФекации с рН, до 9,5 в реакцию всту- 20 пают ионы кальция фильтрационного осадка:

Н С 0 +Са СОз =Са С, О +Н,О+СО

8 результате этого карбонат каль- 25 ция фильтрационного осадка, вводимый на преддефекацию, растворяется и вместе с ним растворяются оставшиеся после его очистки несахара, а также появляется устойчивая пена, которая переливается из преддефекатора и способствует развитию микроорганизмов.

Все это ведет к потерям сахара и уменьшению его выхода. Поэтому для экра нирования несахаров, находящихся в порах измельченных частиц карбоната кальция, суспензию карбоната кальция, возвращенную на преддефекацию, подщелачивают до рН „ 10,0"11,0.

Подщелачивать суспензию карбоната кальция выше рН, 11,0 нецелесообразно, так как наблюдается местное перещелачивание в секции преддефекатора с рН2> 8,5-9,5, что ухудшает седимента ци онно-Фил ьтра ционные с войс тва преддефекационного сока, сока первой сатурации и снижает эффект очистки.

Пример 1. Диффузионный сок с рН, 6,3 и D < 85,44 очищают по типовой схеме: прогресси Вная преддефека ция до рН, 11,2; 15-минутная первая ступень основной дефекации известью в количестве 2,03 СаО к массе сока при 55 C 1О-минутная вторая ступень основной дефекации при 85 С; первая сатурация до рН, 11,2; отделение и

55 обессахаривани е Фил ьтра ционного осадка; фильтрат сатурируют до рН q> 9,3 и вновь фильтруют. Отбирают после еа01 6 куум-фильтрационной установки обессахаренный фильтрационный осадок сока первой сатурации, разбавляют 1:1 водой с температурой 85 С, замеряют рН полученной суспензии фильтрационного осадка и делят на шесть равных частей, Каждую пробу, кроме по" следней, сатурируют до следующих значении pH>î 8,3, 9,5 10,0 10,5

11,0. Все шесть проб фильтруют, е

Фильтрате замеряют рН, СВ, С„, D, оптичес кую плотность. Полученные значения показателей заносят в табл.

Как видно из табл. 1, при сатурировании суспензии фильтрационного осадка до значений рН,, отличных от

pH, 10,0-10, 5 в большую или меньшую сторону, показатели количества сахарозы и доброкачественности фильтрата уменьшаются.

Пример 2. Очистку диффузион" ного сока осуществляют аналогично примеру 1. Суспензию .фильтрационного осадка сока первой сатурации с рН, 11,6 делят на шесть равных частей, каждую пробу сатурируют до рН р10,5 при 65, 75, 80, 85, 90 и 95 С. Отсатурированную суспензию осадка фильтруют, определяют фильтрационный коэфФициент, в фильтрате определяют оптическую плотность, Dt; РезультатЫ приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что при фильтрации сатурированной суспензии осадка фильтрационный коэффициент при уменьшении температуры сатурирования снижается, а качественные показатели фильтрата - оптическая плотность и Dz при значениях емпературЫ сатури рова ния фил ьтра ционного осадка, отличающихся от 75-90ОС, ухудшаются.

Пример 3. Способ очистки диффузионного сока осуществляют аналогично примеру 1. Суспенэию фильтрационного осадка сока первой сатурации сатурируют при 80 С до рН, 10,5, фильтрованием отделяют сахаросодержащий раствор. Обессахаренный сатурационный осадок разбавляют водой

1: 1 и делят на пят ь ра вных частей и сатурируют каждую пробу до следу" ющих значений рН„: 6,5; 7,0, 8,3

9, 0; 9, 5. Далее все пробы обрабатывают в одинаковых условиях следующим обр,:- .-:ом. Отсатурированную суспензию фильтрационного осадка разделяют s гидроциклонах на суспензию несахаров и суспензию карбоната кальция. В сус"

)520)01 пензии карбоната кальция определяют электрокинетический потенциал, а в фильтрате суспензии несахаров - высокомолекулярные вещества и коллоиды

5 оптическую плотность. Суспенэию карбоната кальция каждой пробы подщелачивают до рН, 10,5 и вводят в количестве 101 к массе сока в преддефекованный сок с pH, 9,5, затем каж" дую пробу прогрессивно доводят известью до рН 11,2. Проводят холодную и горячую ступени основной дефекации известью до щелочности 1,0 6

СаО, в дефекованный сок вводят подще- )5 лоченную суспенэию фильтрационного осадка в количестве 101 к массе сока и сатурируют до рН, 11,2, Сок фильтруют „фильтрат сатурируат до рН, 9,3 и фильтруют. В Фильтрате опреде20 ляют эффект очистки. Полученные данные приведены в табл. 3.

Из приведенных в табл. 3 данных видно, что чем меньше рН „сатурирования суспензии фильтрационного осадка, тем больше несахаров переходит иэ фильтра ционного осадка в раствор и тем меньше величина частиц фильтрационного осадка, При значениях рН сатурирования„отличных от

7,0-9,0, эффект очистки сока снижа" ется.

Пример 4. Диффузион.- ый сок с рН, 6,3 и Dg 85,4 ь подверга,от прогрессивной преддефекации известью до рН, 11,2, в секцию с рН, 9; 5 вводят подщелоченную до рН, 9,5; 10,0;

10,5; )1,0 и 11,5 суспензию обессахаренного и отсатурированного до рН 0 7 g 0 фил ь1 ра ционного осадка первой сатурации в количестве )ОЙ к массе сока. В пяти пробах преддефекованного сока определяют скорость осаж" дения и объем осадка. В преддефекованный сок пяти проб вводят известь до щелочности 1,0 СаО и проводят

)5-минутную холодную дефекацию при

45 С и 10-минутную горячую дефекацию о при 85 С. В дефекованный сок вводят подщелоченную с ус пенэи о фильтра ционного осадка сока первой сатурации в количестве )Oi к массе сока и с=",Tóрируют до рН,, 11,2, затем опоеделяют в каждой пробе скорость осаждения, объем осадка„ фильтрационный коэффициент. Отделенный и обессахаренный 35

Фильтрационный осадок разбавляют водой в соотношении 1. " и при 80 C cагурируют до рН;, 10,5, Фильтрованием отделяют сахаросодержащий раствор, в Фильтрате определяют количество сахарозы и D раствора. Обессахаренный фильтрационный осадок разбавляют водой в соотношении 1: 1 и сатурируют до рН, 7,0. Полученную суспензию фильтрационного осадка разделяют в гидроциклонах на суспенэию несахаров и суспензию карбоната кальция, которую подщелачивают до рН о 9,5,,0 0; 10,".; 11,0 и 11,5 и вводят в сок преддефекации с pH„9,5 и в дефекованный сок. Сок первой сатурации фильтруют,, фильтрат сатурируат до рН

9,3 и Фильтруют. В Фильтрате каждой пробы определяют эффект очистки соли кальция, Полученные данные записывают в табл..

Пример 5. Диффузионный сок с рН,„6,3 и Dq 85, 4 подвергают прогрессивной преддефекации известью до рН )1,2, в сок с рН 9,5 вводят а к".ивированную до pH, 12, О суспензию отсатурированного до рН 8 3 фильтрационного осадка сока первой сатурации в количестве )04 к массе сока. В преддефекованном соке определяат скорость осаждения,, объем осадка. Полученный преддефекованный сок делят на две равные части, в первую пробу вводят и з вест ь до щелоч ности

1,0i СаО,, во вторую пробу - p,о щелочности 1,24 СаО и проводят I5-мио нутнуа холодну.о дефекацию при 45 С и 10-минутную горячуа дефекацию при

85. C, В дефекованный сок вводят активиро .àíèóî до рН„)2,0 суспенэию

Фильтрационного осадка сока гервой сатурации в количестве )О/ к массе сока и сатуоируат до pH., )),2. 3атем в каждой пробе определяют скорость осаждения„ объем осадка и фильтрационный коэффициент„ Обессахаренный фильтрационный осадок разбавляют водой в соотношении 1: 1 и сатурируат до рН, 8„3, Полученную суспензию

Фильтрационного осадка разделяют в гидроциклонах на суспензи о несахаров и суспензию карбоната кальция, îTopó o активируют до рНга 12 0 и вво дят в сок преддефекации с рН „, 9,5 и в,дефекованный соке Сок первой сатурации Фильтруют. Фильтрат сатурируют до pH, и Фильтруют, в фильтрате каждой пробы определяют эффект очистки соли кальция. Полученные данные записывают в табл. 4, 9 1520

Как видно из табл. 4, наиболее высокие качественные показатели очищенного сока достигаются при подщелачивании суспензии карбоната кальция до рН1, 10,0-11,0.

В сравнении с известным предлагаемый способ очистки диффузионного сока позволяет увеличить выход сахара на 0,1-0,2ь к массе свеклы за счет 0 повышения эффекта очистки и снизить расход извести при очистке диффузионного сока на О, 2-0, 34 к массе с веклы без ухудшения качественных показателей очищенного сока .

l0

101

Формула изобретения

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий предварительную и

20 основную дефекации, первую сатурацию, отделение и промывку сатурационного осадка, его разбавление и сатурирование, разделение отсатурированной Таблица

Способ очистки диффузионного сока при сатурировании до рН„

Пока зат ели

Поедлагаемый

Известный

9,5 100 10,5 11,0 б.

Диффузионный сок рН., 6,3

85,4

6,3

85,4

6,3

6,3 6,3

85,4 85,4

6,3

85,4

85,4

11,2

11,2

11,2 11,2 11,2

0,34 0,34 0,34 0,34

11,6 11,6 11,6 11,6

9 5 10,0

2,77 2,8

33,94 87,5

0,48 0,38

10,9

1,35

87,1

0,31

11,0

2 05

86„86

".0 5

2,8

88,05

0,36

Dg Е

81,5

0,35

Оптическая плотность рН, сока первой сатурации

Оптическая плотность фильтрата рН, фильтрационного осадка сока первой сатурации после вакуум-фильтров, разбаweнный водой 1:1 фильтрата разбавленного водой, и отсатурированного фильтрационного осадка суспензии на суспенэию карбоната каль. ция и суспенэию несахаров и возврат суспенэии карбоната кальция на преддефекацию и первую сатурацию, о тлича ющи йс я тем, что, с целью увеличения выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшения расхода извести на очистку, сатурирование разбавленного сатурационного осадка осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии сатурироваwe ведут при 75-90 С до рН 10,0-10,5, а на второй стадии сатурируют до рН, 7-9, причем образовавшийся сахаросодержащий раствор сахаратов кальция после первой стадии сатурирования от" деляют, а суспенэию карбоната кальция после разделения отсатурированной суспенэии подщелачивают известковым молоком до рН„10-11 для предотвращения выхода несахаров иэ пор частиц карбоната кальция.

1520101

Табли ца 2

Данные сатурирования суспензии осадка при температуре, С

Показатели

65 75 80 85 90 95

Фил ь тра ци о нный коэффи циент разбавленного водой фильтрационного осадка после сатурирования до рН 10,5 фильтрат, D<,%

6,8 6,6 7,0

88,0 87,5 87,0

0 38 0 40 0 54

Оптическая плотность

Табл и ца 3

Данные показатели при рН», сатурирования обессахаренного фильтрационного осадка

Показатели

Элект ро ки нети чес ки и потенциал, мВ !

-15 -23

1 4

Зь0 -4,5

4,0 6,5

1 0

190 2,0

Размер частиц, мкм

0,26 0,25 0,15 . 0,96 0,95 0,65

33,0 35,8 34,6

0птическая плотность фильтрата

Эффект очистки, 3

Табли ца 4

Способ очистки диффузионного сока

Показатели

Предлаraемый

Известный подщелачивание фильтрационного осадка до рното акти вирова ние до рН»

) 10,0 10,5 11,0

12,0

Диффузионный сок рН ю

6,3

85,4

6,3

85,4

6,3

85,4

6,3

85,4

6,3

85,4

11,2

11,2

EE i2

11,2

11,2 скорость осаждения

S см/ми н объем осадка V,7

2,2

28,5.

3,0

28,0

3,2

27,5

2,5

27,8

2,2

28,2

ВИС и коллоиды, 3 к массе раствора

Dg j 70

Преддефекованный сок рН о

7,8 7,6 7,2

88,0 88,05 88,05

0,35 0,36 0,36

0,10 0,04

0,35 0,25

33,2 31,2

1 520101

Продолжеяие табл.4

Показатели

Предлагаемый

Известный а кти вирова ни е до рН„ подщелачивание фильтрационного осадка до Рн о

9,5 10,0 10,5 1 1,0

12,0

2,2

2,2

2,2

2,5

1,0

1,0

Э,О

2,8 2,5 3,0

25,5 27,0 26,0

2,5

27,2

3,3

24,5

3,2

25,2

6,0 6,2 6,0

5,8

5,6

2,8

88., 05

2,8

88,05

2,8

88,0»

2,9

88,05эффект очистки,4

36,0 оптическая плотность 0,42 содержание солей кальция, Ж СаО

0,34 0„38 0,35

0,40

0,35

Дефекованный сок расход извести, к массе сока щелочность по ф/Ф,3

СаО

Сок первой сатурации скорость осаждения

Б у, c / н обьем осадка > „X фильтрационный коэффициент F„

Фильтрат разбавленного водой и отсатурированного до рН, 10,5 фильтрационного осадка s»<

Сок второй сатурации

Способ очистки диффузионного сока

36,4 35,8 37,0

0,38 0,40 0,38

Составитель А. Гаврилов

Текред И.Ходанич Корректор 3. Лончакова

Реда ктор И. Дерба к

Заказ 6724/29 Тираж 3 11 Под лис ное

ВНИИПИ ° Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101