Способ подготовки питательной воды для диффузионных установок
Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к подготовке питательной воды для диффузионной установки. Изобретение позволяет улучшить качество питательной воды. Способ предусматривает сульфитацию свежей воды до рН 2,0-2,5, предварительное введение известкового молока в деаммонизнрованный конденсат и смешивание сульфнтировлнной во ды с подщелоченным конденсатом для доведения рН питательной воды до 6,0- 6,5. Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе спешивания путем регулирования количества вводимого конденсата. 1 ил. 1 табл.
(ЩОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„БО„„1700055 (51) С !3 D 1/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4682271/13 (22) 19.04.89 (46) 23.12.91. Бюл. 6 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной лроиышленности
Научно-производственного объединения
"Сахар" (72) Л.В.Перфильев, В.С.Самойленко и В.О.!!!тангеев (53) 664.1.0543.062(088.8) (56) Сахарная проггьппленность,. 1975. !!г 11, с. 2 1.
Сахарная промышленность, 1976 > !! 7, с. 16 ° (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПИТЛТЕПЬНОЙ
ВОДЫ ДЛЧ ДИФФУЗИОННЬ!Х УСТЛНОВОК
Изобретение относится к технологии свеклосахарного производства, в частности к подготовке питательной воды для диффузионной установки, Известен способ подготовки пита телвной воды для диффузионных установок, предусматривающий замену части барометрической воды избыточным аимиачным конденсатом с последуюцей сульфатацией смеси этих вод до оптимального значения рН 6,0-6,5 ед. Однако наличие в пнтательной воде аммиака интенсифицирует инверсию сахарозы, способствует набуханию и разрушению пектиновых веществ и переходу их в диффузионныи coIc> что приводит к снюхению доброкачественности диффузионного сока, ухудшению фильтрационной способности сока на стадии дефекосатурации. (57) Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к подготовке питательной воды для диффузионной установки. Изобретение позволяет улучшить качество питательной воды, Способ предусматривает сульфитацию све>хей воды до рН 2,0-2,5, предварительное введение известкового молока в деаммонизпрованный конденсат и смешивание сульфитированной воды с подцелоченным-конденсатом для доведения DH питательной воды до 6,06,5. Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводимого конденсата. ил. 1 табл..
Наиболее близкимпо технической сущности идостигаемому положительному эффекту кпредложенному является способ подговтовки питательной воды, предусматривающий смешивание свежей воды и конденсата сполучением питательной воды, введение известкового молокадо, рН 11-11,5, сульфитацию и доведение рН питательной воды ортофосфорной кислотой до рН 6,0-6,5. Такая обработка воды стабилизирует рН среды и удаляет аммиак на 50/. При этом в воде образуются растворимые соли кальция, упрочняюшие в процессе экстракции свекловичную стружку. Однако этот способ имеет ряд существенных. недостатков: при вводе ортофбсфорной кислоты в питательную воду аммиак из нее не удаляется, т.к. аммонийные соля этой кислоты хорошо раство-
1 700055 римы в воде и не выпадают в осадок.
Входящая в состав экстрагента свежая вода содержит большое количество микроорганизмов, что требует применения формалина для предотвращения инфицирова шя сокостружечной смеси.
Ввод ортофосфорной кислоты в обработанную сернистым ангидридом питательную воду не обеспечивает стабиль- 10 ности важного в экстракционном IIpo цсссе показателя рН среды, т.к. находящийся в основном D нерастворимой форме сульфит кальция медленно взаимодейспзует с небольшим избытком более слабой орто< осфорнои кислоты, сиижая с течением времени в растворе количество ионов водорода, что приводит к повышению рН воды.
Ортофосфорная кислота является дорогой и количество ее выработки не позволяет удовлетьорить потребности сахарных заводов.
Цель предлагаемого изобретения улучшение качества питательной воды 25 для диффузионной установки путем более глубокой стерилизации и повышения содержания в ней ионов кальция, что
Позволяет улучшить технологические
Показатели диффузионного сока.
Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки питательной: воды для диффузионной установки, предусматривающем смешивание свежей воды и конденсата с получением питательной воды, введение известкового молока, сульфитацию, доведение питательной роды до значения рН 6,0-6,5, свежую воду перед смешиванием подвергают сульфптации до рН 2,0-2,5, а введение известкового молока осуществляют в деаммонизированный конденсат также перед смешиванием со свежей водой, при этом доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания свежей сульфитированной воды с деаммонизированным кондонсатом путем регулирования количества вводимого конденсата.
Способ осуцествляется следующим образом.
Питательную воду для диффузионной установки получают путем смешивания свежей воды и деаммонизированного конденсата, сульфитации подвергают свежую воду перед ее смешиванием
55 с конденсатом. В результате получают воду с более глубокой стерилизацией и устойчивим зна-тением рН, которая содержит до 902 хорошо растворимой соли гидросульфита кальция (Са(Н$0 ) .
Обработка свежей воды сернистым ангидридом да рН 2,0-2,5 необходима для более глубокой ее стерилизации и образования растворимого в воде гидросульфита кальция, благодаря которому добавляемое количество $0 в раство римой форме таково, что практически все микроорганизмы в питательной воде погибают от воздействия серы, стерилизуюцее действие ксторой продолжается в диффузионной установке при зкстракции сахара из свекловичной стружки.
Опытным путем установлено, что подкисление питательной воды до р. 1 ниже 2,0 нецелесообразно из-за повышения химической коррозионной активности среды и снижения утилизации сер— нистого газа, выражающейся в незначительном повышении количества ионов кальция и незначительном снижении содержания микроорганизмов в питательной воде, к тому же возрастает продолжительность процесса сульфитации. Подкисление свежей воды до рН более 2,5 является недостаточным для .ее стерилизации, значительно снижается к<.:личество ионов кальция.
Введение известкового молока осуществляют также перед его смешиванием со свех ей водой.
После обработки исходной воды сернистым газом до рН 2,0-2,5 и смешивания с ней деаммонизированного конденсата с рН 11,5, содержащего известь, образуется кислая соль Са(Н$0 ) . Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводимого конденсата, Это обеспечивает протекание реакции образования гидросульфита кальция:
Са (0H)<+2S0i Са (Н$0 ) .
Скорость этой реакции зависит как от исходных количеств реагентов, так и от растворимости извести.
При изменении последовательности действий в прототипе имеют место следующие реакции °
Вода вначале обрабатывается известковым молоком, затем сульфитируется. В результате этой реакции рН среды меняется с 11,5 до 7,0 и образуется средняя ссль Са$0 с растворимостью на 2 порядка ниже, чем известь.
Таблица растворимости соединений кальция: Са(ОН) — 1,6 ° 10
С;-. 1, 80,)
Уравнение это 1. реакции следующее:
CB(OH) +SOz CaSO,+H О.
П1>H Дооавлее1ии В эту Воду opTofgoc форнсй кислоты до величины рН 6,06,5 начинае1 идти образование гидрофосфата кальция с целью повысить когичество ионов кальция. Скорость этой реакции Ifalfffof o медленнее, чем скорость реакции по предлагаемому- способу, так как при рН 6,0-6,5 количество кислот;l 1та 3 порядка мeíüøe, чем при pH — ",0 — 2,5. Кроме того, растворимость CaSO-,. на 2 йорядка ниже, чем извести, нужно добавить, что Н Р01. более слабая кислота, чем H
>10 .
Уравнение реакь,if;I следу1ощее:
СаЯО +2Н Р04 —. С 1(Н2. 0,1) +H SOg .
Здесь воз110>кна обратная реакция, что такие замедляет скорость прямой реакции и, тем самьм, уменьшает коли- 2=. чествс ионов кальция в питательной воде.
Обработка сернистым газом предварительно подщелоченной известью воды приводит к образованию плохо раство римой соли СаЯО, в результате чего дезинфициру1ощего действия сернистого газа практически нет, так как сернистый ангидрид находится в нерастворимой форме. 35
В предлагаемом способе при глубокой сульфитации и при смешивании до рН 6-6,5 Вся сера в воде находится
В растворенном состоянии, количество ее за счет образования CaI,HSOg)g на 10 три-четыре порядка больше, чем по прототипу, что дает усиленный дезинфициру>ощий эффект.
Подщелачивание воды до pH =- 11,-" в прототипе такие способствует стери- д5. лизации питательной воды, но степень стерилизации зп-тчительно ниже, что подтверждается прю::ерами конкретного выполнения.
Способ поясняется схт-мой подгOTOB -,11 ки питательной воды, пт.едставленной на чертеже. Нс-.,оцная вода подается насосом 1 на сульфитатор 2, где В циркуляционном режиме подкисляется сер1 истым газом до рН 2,0-2,5. Из сбор5 ника сульфитироваттной воды 3 через перелив она поступает в сборник-мешалку 4. Сюда насосом 5 из сборника 6 подводится дехчмонизированный конден-" сат. Для осуществления предлагаемого порядк" смеш11ва1111тт в сборнике-мешалке 4 установлена система контроля рН
7. благодаря которой регулируется подача необходимого ко.тичества конденсата для по"учения питательной воды с рН 6,0-6,5. Контроль рН осуществляет-. ся с гомошью гртмышленного рН метра в сочетании о экстремальным регулятором, Подготовленная тактвч образом питателы1ая Вода содер><ащая гидро сульфит кальция„направляется в сборник 8 через перелив, а из него насосом 9 на диффузионнуто установку.
Пример 1. 2 л свежей воды с температурой 3? С, содержащей 3,2 мгэкв/л солей кальция обрабатывак:т серт нистым газо,«. дс рН 2,0 и смешивают с деаммонпзированIIlil конденс атом с ос" атс чным содержанием аммиака
ZI8 мг/л„содержащего известь и имеющего pli 1 э Количество BBopK 101 О конденсaiа регул руют при доведен1п1 рП питательттый Воды до =-начения 6, Контро;1ь рН осушествля1от в прсточной
>сюв те с помощью 1абораторного рН— метт> а, ПО;,3 от Овлт, - ) к ли тат ельную в оду
i е">неpa y рои . 0 i i .Одержацую
26, 6 Mi /..l Biff! BKB .-.- 93 ffl -3KII/JI кальция, на fpaHJI! þ= на экстракцию са-, хара из спекло в11чнОй cTpvKKII °
Ci10e0D I1c II o1 Овки питательной воды по прототигу, 2 . свежей всды с температурой 37 С, содерж>1щей 3.2 мг .экв/л солей кальция и 5 и-,/л аммиака смешиВаит С "- Л Ю1>1на.-тНОГО КОНДЕНСата, содержащего I -"8:I.o/J-. а f.fifa a с тем11ературой 9"" C. Питате.ть11у о воду с температурой 73 С Обр;. батывают последовательно извес-.ью до рН )11,5, сер-у нистым газом до рН т, — I 2 и ввод>тт ор офосфорную ктслоту до рН 6,2, Контроль рН Осуше с 1 вх1яют В прОТОчной кю>зете 1 ..1омощью .—.ал>раторного рНметра. Подгото,=ле п1ут> -.1итательную Вс/ду с температуро i 70, содержащую о 08 мг, 1 -" fffa;=.; 41 мг-экв/1 панов
КалтЬЦИЯ - 11 a!1РаВЛ. :1>Т Il Э Э КСТPBÊII1Ï0 сахат>а: ". свеклов1 чпо. I . Tpóõfiø В лаоораторнуоо пиффу -.:1ю . .рас11ль11икова.
H p и м e p Ci Особ осуществля1от аналогично п1>ттмср. 1, при этом ис— пользуют свежую воду тol"0 >хе качества. Однако суттт:отттац11;, свежей Воды ведут до рН 2. 1 перел ее смешивании с конденсатом. li птопременно 2 л де 1 700055 аммонизированногс конденсата доводят известковым молоком до рН 11,5. Сульфитированную воду и деаммонизированHblII конденсат смешивают B такой IlpG
5 порции, чтобы получить рН питательной воцы 6, 2. Количество вводимого конденсата регулируют по величине рН в процессе смешивания. Готовую воцу направляют В лабораторный диффузионный anIIaPa T, Пример "1 (предл гаемый способ подготовки питательной Воды): 2 л исход,гой Вопы обрабатывают ooðl" 1!ñòl Iì газом до рН " 2 и смешивают с 2 л 15 дааммонпзиронанного конденсата с рН
11,5 до значения рН ворь! 6„2. Контрсль рН oc "EIoñòâëHIîò. как и 9 г<ервсм примере, Подготовлеьчгуго Воду направляют на зкстракцгпо сахара из свекловглчноЙ стружк11.
Пример г. Способ осуществля-! от аналогично примеру 1, но сульфитацгпо свежей воды ведут д<> рН 2,3.
Б примерах 5-10 процесс подгoToB 25 ки питательной годы ведут "ак Ан а Гиз p<," зу31ьта ; ОБ,. Прив еденных 30 в та блггце, ПОI<11з ал., что сульфи 1. ация Исходной Воды ниже рН ?.0 (приг.еры 7, 8) незначительгло СН1111<11ет содер1 >ЯаН11Е МИКРООРгаНИЗМОВ И НЕЗНаЧИтЕЛЬЯо повышает 1<оличество ионов кальция 35 а рН питательной воды имеет Откпо 1е Ния от требуемого технопогического значе11ия несбхоригlсгО для ИОрмаль ной рабОTHE дгк1фvзисннОй уcтанОBI ИОНОВ 1<аЛЬ1<ня уМЕнтзягал Их 1<ОЛИчеСтВО в сторону уиели 1ения рН. Однако при граничном значении рН 2,5 их содержание В питат< льной Воде составляет 82 мг — экв/л, .-1то в 2 раза больше,. чем пс прототипу. Содержание микроорганизмов "стается практ11.1ески постоянньп1, рН питательной Воды не выQ0 ходит за. рамки требуемого <ехнолсгией. В примерах 9. 10 I!pH с пльф11тац1!H исхогной Воды Вьш е значения рН 2,5 резко снижается в питательной Воде содержание ионов кальция, увеличивается количество гликроорганизглов и имеются отклонения по зна генгпо рН от требуемых пля нормальной работы диффузионной установки (c» . таблицу). Результаты, приведенные в таблице, показывают, что подготовленная предлагаемым способом вода содержит ионов кальция более, чем в два раза. а по содерг<ашао микросрганиз 1св и аглг<и KB. прис!IижQеTся Е< реаг1.1сн11ВHpованньвi конденсатам. Нз примеров 7,8 и 9,10 Видно, гто пОцкllсл<=ние Воды н В 2 раза содержание ионов кальция, .Это дает Возможность увеличить доброкачественность диффузионного сока HR 1,4ь и уьеличить выход жома на 5,?Х к ма< се с Веклы. Формула изобретения Способ подготовки питательной воды для диффузионных установок. предусматривающий см<:шивание свежей Воды и деаммонизировакного конденсата с пс::учением питательнсй Воды,. Введение изВестного молока, < ульфитацию II доведение рН питательной воды до 6,0-6,,5,. с т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения качества питательНоА воды, сульфитации подвергают свежую Воду до рН 2,0-2.5 перед ее смешиванием с конденсатом,, а Введение изВесткового молока осуществляют в,цеаммонизчрованный конденсат тa!«..;е перед ето смешиванием сс свежей водой,. при зтoм доведение рН питательной Воды ос ществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводимого конденсата, 10 1700055 Показатели питательной Bopbf> подготовлеHHcA различными способами Количество микроорганизмов, шт/мл рН сульфированной воды рН питательной Соли кальСпособ подгоСодерж. аммиатовки питательной воды ЦИЯ мгэкв/л ка, мг/л воды термофилов плес, гриб мезофилов слизеобр, езоилов Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 По прототипу 2,0 6,0 2,1 6,0 ,2 6,1 2,3 6,2 2,4 6,3 2 5 6ю5 1,2 5,2 1,5 5,5 3 О . 7 1 3,5 7,5 7,0 6,2 26,6 26,5 26,0 26,0 26,0 26,6 26,5 26,5 26,2 26,5 108, О 93 4 92 5 91 5 90 5 85 5 82 5 95 3 94 3 40 11 35 25 41 56 10 15 11 17 12 17 12 17 11 18 13 18 9 14 i0 15 16 22 51 67 i 80 212 17 18 17 18 19 23 42 i3S 1700055 Составитель A.Ãàâðíëoo Техред Л,Сердюкова КорректорA.0бру ар Редактор Н.Козлова Заказ 4443 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101
