СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 1994 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарному производству, а именно к технологии очистки диффузионного сока.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий преддефекацию, дополнительное осаждение несахаров гидрокарбонатом кальция, образующимся припересатурировании преддефекованного сока, до кислотности по фенолфталеину 0,01-0,05% СаО, декантацию осадка, дефекацию, 1 сатурацию, отстаивание и фильтрацию, II сатурацию, фильтрацию и сульфитацию [1].

Способ обеспечивает повышение эффекта очистки на 25-30% в сравнении со способами, не предусматривающими отделение осадка перед дефекацией.

Недостатком способа является его сложность, необходимость установки дополнительного оборудования для пересатурирования преддефекованного сока и отделения его осадка.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий преддефекацию, холодно-горячую дефекацию, пересатурирование части дефекованного сока до pH 9,0-9,2 и рециркуляцию его преддефекацию, сатурацию другой части дефекованного сока и ее декантацию, при этом 30-60% пересатурированного сока от его общего количества направляют на горячую ступень дефекации [2].

Усложнение очистки пересатурированием части дефекованного сока и возвратом его части на смешивание с диффузионным и дефекованным соками дает улучшение седиментационно-фильтрационных свойств сока, однако не повышает эффекта очистки.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ очистки диффузионного сока, предусматривающий прогрессивную преддефекацию, дефекацию, I сатурацию до pH 10,8-11,2 при кратности рециркуляции отсатурированного сока 1:7, пересатурацию части рециркулята до pH 9,2-10,0 и его подачу на преддефекацию, отделение осадка от сока I сатурации, II сатурацию, фильтрацию и сульфитацию [3].

Рециркуляция сока I сатурации, пересатурирование части рециркулята для возврата на преддефекацию улучшает седиментационно-фильтрационные свойства сока, однако не дает повышения эффект очистки. Способ является сложным.

Цель изобретения заключается в увеличении эффекта очистки и улучшении седиментационно-фильтрационных свойств при его упрощении.

Для этого в предложенном способе очистки диффузионного сока, предусматривающем прогрессивную преддефекацию, сатурацию с рециркуляцией части отсатурированного сока, пересатурирование рециркулята, отделение осадка от отсатурированного сока, сатурацию осуществляют в одну ступень до достижения pH 9,2-9,5 при кратности рециркуляции 1:3-1:7- пересатурирование рециркулята проводят до pH 7,5-8,5 и его направляют на смешивание с дефекованным соком непосредственно перед сатурацией.

Изобретение поясняется схемой, изображенной на чертеже.

Способ очистки диффузионного сока заключается в следующем.

Диффузионный сок подвергается прогрессивной преддефекации в преддефекаторе 1, дефекации в дефекторе 2, смешиванию дефекованного сока с пересатурированным рециркулятом в соотношении 1:3-1:7 в сборнике 3, сатурации смеси в одну ступень до pH 9,2-9,5 в противоточном сатураторе 4. Часть сока рециркулирует с помощью прямоточного сатуратора - "труба" 5 при одновременном пересатурировании до pH 7,5-8,5, преимущественно, до pH 7,5-7,8 (отрицательная щелочность 0,03-0,04% CaO). Отсатурированный сок в количестве, соответствующем дефекованному, направляют для отдаления осадка на фильтры 6, после чего очищенный сок направляют на дальнейшую обработку известными способами.

Упрощение способа заключается в том, что при быстром смешивании дефекованного сока с рециркулятором, который благодаря глубокому пересатурированию до pH ниже оптимального значения для II сатурации (преимущественно до pH 7,5-7,8) содержит значительное количество гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2, в смесителе 5 образуются мельчайшие частицы осадка карбоната кальция:
Ca(HCO₃)2+C₃(OH)₂=2CaCO₃+2H₂O,
которые в условиях избытка ионов кальция в смеси имеют положительный заряд, откладываются на поверхности отрицательно заряженных частиц белково-пектинового комплекса, образующихся на преддефекации, предотвращая тем самым возможность из перехода в раствор при пересатурировании ниже pH I сатурации. Тем самым исключается необходимость в отделении осадка между I и II сатурациями, смесь может быть отсатурирована до оптимальной щелочности II сатурации в одну ступень без ухудшения качества сока. Тем самым освобождается оборудование II ступени очистки сока, которое, однако, может быть использовано для дополнительной известково-углекислотной обработки очищенного сока непосредственно или после сгущения на выпарке.

Способ обеспечивает полное осаждение несахаров, образующих с ионом кальция малорастворимые соли, недоосажденных на преддефекации и частично растворившихся в условиях высокой щелочности на дефекации, под воздействием ионов кальция гидрокарбоната - в отличие от ионов гидроксида, ионы гидрокабоната на обладают пептизирующим действием. Способ обеспечивает высокий адсорбционный эффект, в частности, в отношении окрашенных продуктов разложения несахаров на дефекации, причем адсорбционная очистка при повышенной щелочности в сатураторе 4 сочетается с эффективной адсорбцией очисткой при низких pH при неоднократном пересатурировании в сатураторе - "трубе" 5. Поэтому сок после сатурации в одну ступень до оптимального значения pH II сатурации имеет малую цветность.

Наконец, неоднократное пересатурирование дегидратирует осадок белково-пектинового комплекса, увеличивая его плотность и жесткость, обеспечивая повышение седиментационно-фильтрационных свойств, недостижимое другими методами, кроме глубокого пересатурирования.

П р и м е р 1. Берут 1200 мл диффузионного сока, подвергают при 40^оС в течение 15 мин прогрессивной преддефекации 0,3% CaO.

К 200 мл преддефекованного сока добавляют 1,5% CaO, дефекуют на холоду в течение 15 мин, подогревают до 80-85оС и дефекуют 10 мин, сатурируют до pH 10,8-11,0, фильтруют, фильтрат дефекуют при 85оС 0,4% CaO в течение 5 мин, сатурируют до pH 9,2-9,3, фильтруют и анализируют - проба 1, база сравнения.

1000 мл преддефекованного сока подвергают в описанном режиме холодно-горячей дефекации 1,9% CaO, 700 мл дефекованного сока сатурируют до pH 7,5-7,8 и используют в дальнейшем в качестве пересатурированного рециркулята для смешивания с дефекованным.

300 мл рециркулята смешивают при интенсивном перемешивании со 100 мл дефекованного сока, смесь сатурируют до pH 92,-9,3 отбирают 100 мл, фильтруют и анализируют - проба 2, кратность рециркуляции 1:3.

300 мл оставшегося сока пересатурируют до pH 7,5-7,8, добавляют 200 мл начального рециркулята и полученные 500 мл суммарного рекуркулята смешивают со 100 мл дефекованного сока, смесь сатурируют до pH 9,2-9,3, отделяют 100 мл, фильтруют и анализируют - проба 3, кратность рециркуляции 1:5.

500 мл оставшегося сока пересатурируют до pH 7,5-7,6, добавляют оставшиеся 20 мл начального рециркулята, полученные 700 мл рециркулята смешивают со 100 мл дефекованного сока, смесь сатурируют до pH 9,2-9,3, отделяют 100 мл, фильтруют и анализируют - проба 4, кратность рециркуляции 1:7.

В оставшейся пробе нефильтрованного сока определяют скорость осаждения S₅ и объем суспензии за 5 мин отстаивания V₅.

Суммарный расход извести во всех пробах 1,9% CaO по массе сока. В диффузионном соке и пробах 1-4 определяют содержание сухих веществ СВ, доброкачественность Дб, цветность Цв в ед, оптической плотности на 100 СВ.

Результаты приведены в табл.1
П р и м е р 2. Проводят очистку полностью идентично примеру 1 с тем отличием, что суммарный расход извести на очистку составляет 1,2% CaO по массе диффузионного сока.

Результаты в табл.2.

Как видно из табл. 1 и 2, качество очищенного сока при рециркуляции пересатурированного сока до pH 7,5-7,8 сока с кратностью 1:3 соответствует качеству очищенного сока по известному способу, а при кратности рециркуляции 1:7 по доброкачественности превышает на 0,8-0,9 ед.

В рассматриваемых вариантах из работы исключается оборудование второй ступени очистки - дефекатор перед второй сатурацией, II сатурация и фильтры сока I сатурации. При необходимости оно может быть использовано для дополнительной известково-углекислотной очистки.

П р и м е р 3. Очистку с расходом извести 1,2% CaO по массе диффузионного сока проводят аналогично предыдущему примеру с тем отличием, что по известному и предложенному способам преддефекацию и первую дефекацию проводят с суммарным расходом извести 0,8% CaO, а оставшийся после 4-й пробы сок фильтруют, дефекуют 0,4% CaO при температуре 85^оС в течение 5 мин, сатурируют до pH 9,2-9,3, фильтруют и анализируют. Проба 5 приведена с дополнительной известково-углекислотной обработкой очищенного сока. Результаты в табл.3.

Доброкачественность очищенного сока с дополнительной известково-углекислотной обработкой на существующем оборудовании выше, чем в известном способе на 1,6 ед.

Использование: изобретение относится к способам известковоуглекислотной очистки диффузионного сока и может быть использовано в сахарной промышленности. Сущность: способ очистки диффузионного сока предусматривает прогрессивную преддефекацию, дефекацию, сатурацию с рециркуляцией части отсатурированного сока, пересатурирование рециркулята, отделение осадка, сатурацию осуществляют в одну ступень до достижения рН 9,2 - 9,5 при кратности рециркуляции 1:3 - 1:7, при этом пересатурирование рециркулята осуществляют до рН 7,5-8,5 и смешивают его с дефекованным соком непосредственно перед сатурацией. Способ обеспечивает высокий эффект очистки. 1 ил, 3 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА, предусматривающий прогрессивную преддефекацию, дефекацию, сатурацию с рециркуляцией части отсатурированного сока, пересатурирование рециркулята, отделение осадка от отсатурированного сока, отличающийся тем, что сатурацию осуществляют в одну ступень до достижения рН 9,2 - 9,5 при кратности рециркуляции 1 : 3 - 1 : 7, при этом пересатурирование рециркулята осуществляют до рН 7,5 - 8,5 и его направляют на смешивание с дефекованным соком непосредственно перед сатурацией.