Способ очистки диффузионного сока
Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к технологии очистки диффузионного сока. Цель изобретения - повышение эффекта очистки диффузионного сока. Способ очистки диффузионного сока заключается в том, что нагревают диффузионный сок до 48-55°С и осуществляют прогрессивную преддефекацию с последующим отделением осадка. Нагревают преддефекованный сок до 80-87°С, вводят в него гидроксид кальция в количестве 0,5-0,6% CAO к массе сока и сатурируют смесь до содержания солей кальция 3,2-3,8% CAO. Затем проводят дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию и вторую сатурацию. 3 табл.
СОЮЗ С06ЕТСНИХ
ЛИСТ1т 1ЕСНИХ (51)5 С 13 0 3/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ &HT СССР (21) 4288274/30-! 3 (22) 21.07.87 (46) 15.05.90. Бюл. М 18 (71) Курский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института .сахарной промышленности (72) Д.В. Озеров, А.Р. Сапронов, В.М. Рощупкин и 3.В, Холодова (53) 664 ° 1.038.22 (088.8) (56) Волошаненко Г.А,, Бобровник А.Д. и др, Обработка соков свеклосахарного производства известковым молоком, содержашим сахар. Реф.сборник "Сахарная промышленность" — М. Ц11ИИТЭИПищепром, 1974, вып.2.
Авторское свидетельство СССР
ll - 1167199, кл. С !3 0 3/02, 1985.
Изобретение относится к технологии свеклосахарного производства, а именно к способам очистки диффузионного сока.
Целью изобретения является повышение эффекта очистки.
Способ осуществляют следующим об-разом, Диффузионный сок нагревают до 1855 С, осуществляют прогрессивную преддефекацию и отделяют осадок, К фильтрату преддефекованного сока, о нагретого до 80-87 С, при перемешивании добавляют гидроксид кальция в виде известкового молока в количестве
0,5-0,6% к массе .сока, после чего в смесь вводят ограниченное количество
„„SU„„564194 А1
2 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО
СОКА (57) Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к технологии очистки диффузионного сока.
Цель изобретения — повышение эффекта очистки диффузионного сока. Способ очистки диффузионного сока заключается в том, что нагревают диф-фузионный сок до 48-55 С и осуществляют прогрессивную предцефекацию с последующим отделением осадка. Нагревают преддефекованный сок до 8д87 С, вводят в него гидроксид кальция в количестве 0,5-0,6% СаО к массе сока и сатурируют смесь до содержания солей кальция 3,2-3,8% СаО.
Затем проводят дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию и вторую сатурацию. 3 табл. С: сатурационного газа, содержащего 2832% диоксида углерода. Количество вводимого газа к объему сока обусловлено необходимостью поддерживать содержание кальция в растворе в пределах 3,2-3,8% СаО к массе сухих веществ. Количество кальция в растворе определяют после введения газа и выдерживания при перемешивании )-2 мин. Сатурационный газ, введенный в .смесь предцефекованного сока.и гидроксида кальция, взаимодействует по трем направления: с образованием сначала комплексных соединений, а затем ненасыщенных растворов СаСО> по реакции со свобод1564194
Nba в растворе гидроксидом кальция, понижая его концентрацик>; с образованием растворимых углекальциевых сахаратов по реакции со свободными в растворе сахаратами
5 кальция; с образованием слоя повьппенной . концентрации растворимых углекальциевых сахаратов вокруг частиц извести в осадке по реакции со свободными сахаратами кальция диффузного слоя частиц.
При введении СО в систему известь — сахароза — вода (смесьпреддефекованного сока с известью ) образуется угольная кислота и соответственно анионы.НСО и СО . Снижение концентрации кальция в растворе сразу после введения СО подтверждает вза имодействие анионов угольной кислоI ты с растворенной известью с образованием растворимых углекальциевых сахаратов, которые частично адсорбируются частицами извести в осадке. 25
Концентрация кальция в растворе при этом на некоторое время снижается, однако спустя 1-2 мин восстанавливается и в последующем на протяжении
10-12 мин превосходит исходную кон- З0 центрацию на 15-20Х
На снижение концентрации кальция в растворе система должна отреагировать немедленным его восстановлением, так как имеется избыток гидроксида кальция в осадке, однако этого сразу не происходит, так как частицы в осадке блокированы углекальциевыми сахаратами, и только спустя 1-2 мин концентрация кальция восстанавливается. 40
Введенные в систему анионы угольной кислоты не могут действовать выборочно, образуя, например, только с гидроксидом кальция неиасьпценный раствор СаСОз Скорее всего анионы 45 связывают в комплексные соединения не только Са(ОН)z, но и сахараты, присутствующие в растворе, а также гидролизованные молекулы СаСО . Тем более что комплексные соединения (растворимые углекальцивые сахараты ) находятся в динамическом равновесии с элементами, их составляющими.
Несмотря на то, что между комплексами растворимых углекальциевых .55 сахаратов и их составляющими существу. ет равновесие, часть комплексов успевает адсорбироваться на осадок извести и, таким образом, концентрация кальция в растворе в первоначальный момент несколько снижается.
Имеющийся в системе осадок гидроксида кальция не способен сразу восстановить кальций в растворе изза возникшей вокруг частиц Са(ОЦ) оболочки из растворимых углекальциевых сахаратов. Восстановление происходит спустя 1-2 мин в форме гидроксида кальция и сахаратов кальция так, что концентрация этих соединений достигает прежнего уровня. Но кроме них в растворе остаются комплексы растворимых углекальциевых сахаратов. и суммарное содержание кальция в растворе начинает превосходить первоначальное (до введения СО ) значение на 15-20Х. В большой степени этому способствует растворимый СаСО, не достигший состояния насыщения в растворе.
Таким образом, до введения СО при установившемся равновесии системы количество кальция в растворе складывается из свободного гидроксида кальция и сахаратов кальция. После введения ограниченного количества
СО к уже перечисленным соединениям кальция прибавляются растворимые углекальциевые сахараты и некоторое количество карбоната кальция, Содержание кальция в растворе повышается, Составляющим элементом как углекислого кальция, так и растворимых углекальциевых сахаратов являются
-2 ионы НСОЗ и СО, Хотя концентрация кальция с вводом СО q повышается, концентрация OH остается на прежнем уровне, а для более глубокого разложения редуцирующих и аминосоединений необходимо повышенное содержание в растворе именно ОН
Повышение концентрации кальция в растворе и неизменность концентрации
ОН характерно для конца одно-двухминутной паузы, после которой концентрация в растворе OH -групп начинает расти. Концентрация гидроксильных ионов повышается тогда, когда начинается адсорбция осадком извести
-2 анионов НСО, и СО,. В этот момент происходит замещение анионов угольной кислоты на гидроксильные ионы.
Адсорбции анионов способствует повьппенное средство их к осадку извести, вследствие чего высвобождается кальций в растворе и его анионами снова становятся гидроксильные ионы.
5 156419
Таким образом, наряду с повышением концентрации кальция в растворе при вводе ограниченного количества СО увеличивается содержание гидроксильных ионов, что подтверждает мысль о повышении растворимости извести в целом на горячей дефекации.
Эффект повышения растворимости извести на горячей дефекации не долговечен и действует на протяжении
15-20 мин, далее система изменяет свою структуру, но и этого времени вполне достаточно для эффективного проведения горячей дефекации, продолжительность которой составляет
10-12 мин.
При реализации предложенного и известного способов в обоих случаях использовали диффузионный сок одинако- 20 вого качества.
Пример I, Берут 2 л диффузионного сока с доброкачественностью
84,8%, нагревают до 50 С. Перемешивая, вводят гидроксид кальция так, 25 что в течение 10 мин рН прогрессив, но нарастает до i1,0. Образовавший ся преддефекационный осадок отделяют, фильтрат нагревают до 85 С и смешивают с гидроксидом кальция в количестве 0,55% Са0 к массе сока. Комплексометрическим способом определяют в смеси количество растворенного кальция, Затем в смесь вводят диоксид углерода, выдерживают 1,5 мин для повьппения концентрации кальция. Вводят такое количество диоксида углерода, чтобы концентрация кальция в растворе достигла 3,5% СаО к массе сухих . 40 веществ. Прозодят дефекацию при температуре 85 С, перемешивая в течение
10 мин. Затем вводят 0,45% Са(ОН) к массе сока, фильтруют. Фильтрат нагревают до 90 С и проводят вторую са- 45 турацию до рН 9,2. Осадок снова отделяют, а в фильтрате определяют качественные показатели: D < = 91,5Х; соли кальция 0,073% СаО íà IOO CB эффект очистки (Эф.) = 48,2Х, 4 6 очистке диффузионного сока с Р
Б
" 85,9% — в табл.2.
Получить содержание кальция в растворе более 3,8Х не удается. При дальнейшем увеличеки количества сатурационного газа с целью превышения значения 3,8Х наблюдается обратный эффект — происходит снижение содержания кальциевых солей.
Как видно из табл.2 и 3, при содержании солей кальция менее 3,2Х эффект очистки заметно снижается. Эффективным является содержание солей кальция в растворе в пределах 3,2-3,8Х
Пример 3.(по прототипу).
Берут 2 л диффузионного сока с доброкачественностью 84,8%, нагревают до
50 С. Перемешивая, вводят гндроксид кальция так, что в течение 10 мин рН прогрессивно нарастает до 31,0.
Образовавшийся преддефекационный оса-. док отделяют, фильтрат нагревают до о, 85 С и смешивают с гидроксидом кальция в количестве 0,55% СаО к массе сока. Ко;1плексометрическим способом в смеси определяют количество растворимого кальция.
° Затеи в смесь вводят диоксид углерода и сатурируют 0,2% СаО для образования нераствор;жмых углекальциевых сахаратов. Опрецеляют концентрацию кальция в растворе, после чего сок, перемешивая, выдерживают 10 мин при 85 С. Затем вводят оставшийся 0,45% Са(ОН) к массе со— ка и сатурируют до pH=II,Î. После фильтрации сок нагревают до 90 С и проводят вторую сатурацию до рН 9,2.
Осадок снова отделяют, а в фильтрате определяют качественные показатели:
D = 21.,4%; соли кальция — 0,087%:
Зф = 47,9%"
При сравнении очистки диффузионного сока другой доброкачественности по предложенному и известному способам получены результаты, которые приведены в табл.3.
Пример 2. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1, но вводят диоксид углерода до содержания солей кальция 3,2; 3,8; 3,3Х
СаО.
Качественные показатели очищенного сока при D g диффузионного сока
84,8% приведены в табл.1, а при
Как видно из приведенных данных, предложенный способ позволяет повысить эффективность очистки на 0 5-
1,8%.
Формула изобретения
Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его преддефекацию, 1564194 добавление извести в преддефекованный сок и сатурацию смеси, дефекацию и Г сатурацию, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффекта очистки путем увеличения, Эффект. очнст"
Доброкачествениост:-: сока
II с,--урации у/о
Содержание солей кальки сока, % ция в соке
II сатура%. массе СВ сока
84,8
84,8
84,8
84,8
3,1
3,2
3,5
3,8
91,1
91,4
91,5
91,4
0,092
0,073
0,073
0„072
45,5
47,8
48,2
47,8
Таблица2
ДоброкачественСодержание солей каль- .
ДоброкачественСодержание солей кальЭффект очистки сока,% ность диффузионного сока,7. ность сока II ция в соке II сатурации,% сатурации, к массе
СВ
45,6
48,8
49,1
49,1
91,8
92,2
92,3
92,3
0,085
0,067
0,066
0,066
85,9
85,9
85,9
85,9
3,1
3,2
3 5
3,8
Таблица3
Продолжительность дефекации, мин
Содержание солей кальДоброкачествен- .
Содержание кальЭффект очистки сока,%
Доброкачественция в растворе после ность диффузии, % ность со ка II caция в соке II caтурации, % ввода ограниченного турации, % к массе СВ кол-ва
Со,, %
СаО к массе СВ
Предлагаемый способ
10 93,0 0,061
10 92,3 0,066
49,3
49,1
3,5
3,5
87,1
85,9
Содержание солей кальция в растворе по нижнему и верхнему пределам, % к массе СВ ция в растворе по нижнему и верхнему пределам,% к массе CB сока
Доброкачественность диффузионного сока, растворимости извести, сатурацию смеси нреддефекованного сока .с известью проводят до достижения содержания солей кальция в растворе 3,2-3,8%
Са0 к массе сухих веществ.
Т а б л и ц а 1
1564194 продолжение табл 3 ки ввода ограниченного кол-ва
СО, 7.
СаО к массе СВ
83,0
81,7
80,2
44,4
39,3
38,9
3,5
3,5
3,5
Составитель Ю. Сидоренко
Редактор А. Маковская Техред Д.Олиинык Коррек р . ру то А. Об чар
Заказ 1139 Тираж 305 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк ытиям при ГЕНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
"Патент" г.Ужгород, ул. Гагарина,!О! ,Производственно-издательский комбинат Пат
Доброкачественность диффузии
87,1
85,9
83,0
81,7
80,2
Содержание кальция в растворе после
2,1
2,0
2,0
2,1
1,9
l0
l0
Известный
89,8 0,084
88,0 0,097
86,9 0,115 способ (прототип)
92,9 0,071
92,2 0,079
89,6 0,096
87,9 0,110
86,6 0,128
48,8
48,6
43,7
38,2
37,1
