Способ сатурации сахаросодержащего раствора

 

Изобретение относится к сахарной промышленности. Способ предусматривает смешивание дефекованного раствора с сатурационным газом в камере при давлении 0,1 - 1,0 мПа. Затем смесь раствора и газа подают в корпус сатуратора. Способ позволяет существенно снизить количество неиспользуемого углекислого газа (до 3 - 10%) и повысить качество очистки сахаросодержащих растворов. 1 ил.

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к способам сатурационной очистки сахаросодержащих растворов, например, диффузионного сока, сока I сатурации и клеровки сахара-сырца.

Известен способ сатурации дефекованного диффузионного сока, заключающийся в том, что сок с помощью форсунок распыляется в сатураторе, куда под небольшим давлением (0,04-0,05 мПа) подается сатурационный газ, содержащий углекислый газ. Смешение углекислого газа с соком и его частичное растворение в соке происходит при движении двухфазного капельного потока, а также при барботировании газа через слой сока. Взаимодействие растворенного газа с известью, содержащейся в соке, приводит к образованию кристаллов углекислого кальция, способствующему очистке сока от нежелательных примесей [1].

Недостатком указанного способа является низкая эффективность использования углекислого газа (55-60%).

Наиболее близким заявляемому решению по технической сущности является способ сатурации диффузионного сока, заключающийся в предварительном смешении дефекованного сахаросодержащего раствора и сатурационного газа, подаче двухфазного потока в корпус сатуратора, выдерживании в нем определенное время, необходимое для осуществления основных процессов очистки раствора [2].

Недостатком этого способа сатурации сахаросодержащих растворов является недостаточная степень утилизации углекислого газа (60-70%), что приводит к более высокому расходу известняка, из которого получают углекислый газ, и недостаточной очистке сахаросодержащих растворов.

Результатом предлагаемого изобретения является повышение степени использования углекислого газа и качества очистки сахаросодержащих растворов.

Для достижения этого результата в предлагаемом способе сатурации сахаросодержащего раствора, предусматривающем предварительное смешение дефекованного раствора с сатурационным газом, подачу смеси в корпус сатуратора и выдерживание в нем до окончания процесса, предварительное смешение раствора с сатурационным газом осуществляют в камере под давлением 0,1-1,0 мПа.

Предложенный способ поясняется технологической схемой, изображенной на чертеже.

Дефекованный сок и сатурационный газ поступает в камеру 1, в которой с помощью насоса и компрессора, подающих указанные продукты, поддерживают давление в интервале 0,1-1,0 мПа. Регулирование давления в камере осуществляют посредством клапана 2. Смесь поступает в корпус сатуратора 3, где происходят основные физико-химические процессы, способствующие удалению из сахаросодержащего раствора нежелательных примесей. Очищенный раствор удаляется из сатуратора через контрольный ящик 4. Часть выпавшего осадка удаляется из сатуратора через нижний спуск. Воздух и другие газообразные вещества выбрасываются через верхнюю трубу.

В основе предлагаемого технического решения используются следующие закономерности. В процессе сатурации имеют место несколько массообменных и химических процессов с образованием на заключительной стадии осадка углекислого кальция, способного адсорбировать вредные примеси из раствора. Известно, что лимитирующей стадией всего (суммарного) процесса образования углекислого кальция является стадия растворения углекислого газа в воде, а процесс растворения газа с повышением давления существенно ускоряется. Таким образом, проведение процесса сатурации, в котором смешение распора с газом осуществляется при повышенном давлении, будет способствовать более значительному растворению углекислого газа и, соответственно, ускорению образования углекислого кальция. Кроме этого при попадании газожидкостной смеси в сатуратор, работающий при более низком давлении, непрореагировавшая часть углекислого газа начнет выделяться из раствора в виде равномерно распределенных по всему объему пузырьков, размер которых существенно меньше, чем у пузырьков, получаемых другими способами. Как известно, с уменьшением размера пузырьков увеличивается площадь их контакта с раствором, а следовательно, и взаимодействие с раствором.

Все указанные процессы будут повышать степень использования углекислого газа (до 90-97%) и, соответственно, эффективность процесса очистки сахаросодержащего раствора.

Пример.

Дефекованный сок с pH 11,5 смешивали в камере 1 (фиг.) с сатурационным газом при давлении 0,36 мПа. Далее смесь направляли в корпус сатуратора, где происходило обильное образование мелкокристаллического осадка углекислого кальция. На выходе из сатуратора pH раствора равнялся 11,4. Степень очистки раствора составляла 30,7%. Потери непрореагировавшего углекислого газа составили 7%. По способу, принятому за прототип, степень очистки равнялась 28,8%, потери углекислого газа - 32%.

Применение предлагаемого способа сатурации сахаросодержащих растворов в технологии сахарного производства может дать значительный экономический эффект. Например, при переработке сахара-сырца может быть снижено на 30-40% количество перерабатываемого известняка, используемого для получения углекислого газа.

При использовании предлагаемого способа сатурации образуется осадок углекислого кальция с более высокими адсорбционными и фильтрационными свойствами, что повышает качество очистки раствора и уменьшает нагрузку на фильтрующее оборудование, а в конечном счете уменьшает потери сахара.

Использованные источники 1. А.С. СССР N 1035068, МКИ⁴ C 13 D 3/04, 1983.

2. Подгорнова Н.М., Петров С.М. Новые конструкции сатурационных аппаратов // Сахар, 1999, N 2, с. 19-21.

Формула изобретения

Способ сатурации сахаросодержащего раствора, предусматривающий предварительное смешивание дефектованного сахарного раствора с сатурационным газом, подачу смеси в корпус сатуратора и выдерживание в нем до окончания процесса, отличающийся тем, что предварительное смешивание раствора с сатурационным газом осуществляют в камере под давлением 0,1 - 1,0 мПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1