УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕФЕКАЦИИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 1996 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к производству сахаристых веществ, а именно к установкам для проведения дефекации соков и сиропов сахарного производства.

Установка для дефекации предназначена для смешивания сока с известковым молоком и проведения реакций щелочного разложения несахаров, прежде всего, редуцирующих и азотсодержащих веществ, содержащихся в нем.

Известна установка для дефекации диффузионного сока, включающая дефектор, выполненный в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим днищем и снабженной лопастной мешалкой и патрубками для подвода преддефекованного сока и известкового молока и отвода дефекованного сока из ее верхней части. Установка включает также приспособление для ввода воздуха в объем сока, состоящее из компрессора, барботера, измерительной и регулирующей аппаратуры [1] В результате обработки дефекованного сока воздухом интенсифицируется прохождение реакций разложения несахаров, особенно азотсодержащих.

Недостатками известной установки являются отсутствие равномерного смешивания сока с известковым молоком в дефекаторе из-за наличия застойных зон, различное время пребывания частиц сокового потока в нем и, как следствие, возможность проскока необработанного сока на I сатурацию. На продувку воздуха через слой сока в дефекаторе требуется дополнительный расход электроэнергии.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для дефекации диффузионного сока, включающая дефекатор, выполненный в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим днищем, разделенный перегородками на сообщающиеся секции и снабженной лопастной мешалкой и патрубками для подвода преддефекованного сока в нижнюю часть емкости, известкового молока и отвода дефекованного сока из ее верхней части [2]
В данной конструкции дефекатора при работе не образуется застойных зон, сок тщательно смешивается с известковым молоком, продолжительность пребывания всех частиц потока в емкости близка к средней продолжительности дефекации, ликвидирована возможность проскока необработанного сока на I сатурацию.

Недостаток известной конструкции заключается в том, что она не обеспечивает необходимую полноту разложения азотсодержащих веществ и, следовательно, получение термоустойчивых продуктов. Дальнейшая обработка нетермоустойчивых продуктов приводит к потерям сахарозы в производстве и снижению ее качества. Объясняется это тем, что полнота разложения азотсодержащих веществ зависит не столько от щелочности и продолжительности дефекации, сколько от своевременного отвода из сока образующегося аммиака. Последний является газообразным продуктом разложения азотсодержащих веществ. Эффективным способом отвода аммиака является его десорбция из высокощелочного раствора на дефекации. Удаление аммиака при дальнейшей обработке соков вследствие высоких температур из слабощелочных продуктов на станции фильтрации, выпарной станции и в продуктовом отделении резко снижает pH среды, что создает условия для распада сахарозы.

Таким образом, недостатком данной установки является образование растворов выделяющимся аммиаком, что ведет к неполной обработке сока, его ухудшению при последующих технологических операциях и снижению в итоге качества сахара.

Технический результат изобретения заключается в том, что в установке для дефекации диффузионного сока, выполненной в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим днищем, разделенной перегородками на ряд сообщающихся секций и снабженной лопастной мешалкой и патрубками для подвода преддефекованного сока в нижнюю часть емкости, известкового молока и отвода дефекованного сока из ее верхней части, предусмотрен, по меньшей мере, один циркуляционный контур, содержащий насос для забора сока из одной из секций емкости, подключенный к насосу эжектор для введения в сок воздуха, камеру для десорбции аммиака и сопутствующих газов из сока, размещенный над камерой сепаратор для удаления выделенных газов и подключенный к нему трубопровод для рециркуляции сока в секцию, расположенную выше над секцией, из которой отобран сок.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка для дефекации диффузионного сока включает дефектор 1, выполненный в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим днищем, разделенной перегородками 2 на сообщающиеся секции 3 и снабженной лопастной мешалкой 4, патрубками 5 для подвода преддефекованного сока в нижнюю часть емкости, патрубком 6 для подвода известкового молока в эту же часть емкости и патрубком 7 для отвода дефекованного сока. Емкость дефекатора 1 снабжена по меньшей мере одним циркуляционным контуром, содержащим насос 8 для забора сока из одной из секций 3, подключенный к насосу эжектор 9 для введения в сок воздуха через патрубок 10 с запорной арматурой 11, камеру 12 для десорбции аммиака и сопутствующих газов из сока, размещенный над камерой 12 сепаратор 13 для удаления выделенных газов и подключенный к нему трубопровод 14 для рециркуляции сока в секцию 3, расположенную выше над секцией, из которой отобран сок. Для удаления газов из сепаратора 13 служит патрубок 15.

Установка для дефекации работает следующим образом. Преддефекованный сок через патрубок 5 и известковое молоко через патрубок 6 поступает в нижнюю часть емкости дефектора 1 в первую его секцию, где смешиваются при помощи лопастной мешалки 4. Из первой секции дефектора образовавшаяся смесь подается через патрубок 15 и запорную арматуру 16 с помощью насоса 8 в циркуляционный контур. Насос 8 нагнетает смесь в эжектор 9, который служит для распределения и введения воздуха в смесь. На выходе из сопла эжектора 9 образуется зона пониженного давления, в которую из атмосферы засасывается воздух через патрубок 10. Количество воздуха регулируется запорной арматурой 11. Зона пониженного давления на входе в камеру 12 обеспечивает условия для равномерного распределения воздуха в обрабатываемом соке и десорбцию аммиака и сопутствующих газов из него. Эжектор 9 используется в качестве воздухозаборного устройства и статического смесителя. В камере 12 начинаются реакции щелочно-термического разложения редуцирующих веществ, азотсодержащих веществ и происходит, главным образом, десорбция аммиака.

Разложение редуцирующих веществ представляет собой гомогенную реакцию и они практически полностью разлагаются а дефекации. Кислород, поступающий с воздухом в камеру 12, окисляет продукты разложения редуцирующих веществ с образованием слабоокрашенных и неокрашенных соединений.

Разложение азотсодержащих веществ является гетерогенным процессом и в обычных условиях дефекации, где не обеспечивается отвод образующихся газообразных продуктов разложения, проходит лишь на 25-30% В камере 12 интенсифицируется разложение азотсодержащих веществ, так как на входе в нее, в зоне пониженного давления, происходит локальное вскипание сока с обильным выделением аммиака. Последний, десорбируясь из жидкой среды, насыщает диспергированный в растворе и движущийся прямотоком с аммиаком воздух. Воздух снижает концентрацию газообразного аммиака и препятствует его обратному растворению в соке.

После десорбционной обработки сока в камере 12 он отделяется от избытка воздуха и аммиака в сепараторе 13. Газообразные вещества удаляются из сепаратора 13 через патрубок 14, а сок по трубопроводу 15, предназначенному для его рециркуляции, возвращается во вторую секцию 3, расположенную выше над секцией дефекатора, из которой отобран сок. Наличие в циркуляционном контуре сепаратора 13 позволяет избавиться от пенения сока, возвращаемого в дефекатор 1.

Пройдя последовательно все сообщающиеся секции, сок отводится из верхней части дефекатора через патрубок 7 на следующую ступень очистки.

В зависимости от содержания азотистых веществ в растворе применяется одно- или многоступенчатая аэрационно-десорбционная его обработка. Например, при переработке сахарной свеклы пониженного качества может быть использована двойная обработка. При этом сок поступает из четвертой секции во второй циркуляционный контур (показан слева на чертеже) и возвращается в пятую секцию дефекатора, расположенную выше, над четвертой секцией. Объем обрабатываемого сока в первом и втором циркуляционных контурах регулируется запорной арматурой 16 на патрубках 17 или подбором диаметром сопел в эжекторах 9.

Наличие замкнутого циркуляционного контура обеспечивает стабильную работу эжектора и камеры для десорбции аммиака независимо от колебаний потока сока, поступающего на очистку.

Использование предлагаемой установки для дефекации по сравнению с известной позволит увеличить степень удаления азотсодержащих веществ на дефекации на 20 и более процентов, снизить потери сахарозы от разложения в среднем на 0,015% получить термоустойчивые соки и вследствие этого повысить качество сахара. Кроме того, применение кислорода воздуха для десорбции аммиака из соков способствует интенсификации процессов разложения редуцирующих веществ и образованию продуктов разложения с минимальной цветностью, обладающих хорошей адсорбируемостью на карбонате кальция, что также повышает качество выпускаемого сахара.

Установка для проведения дефекации диффузионного сока проста в регулировании, так как ее работа не зависит от равномерности сокового потока, а степень удаления аммиака корректируется объемом циркулирующей в контурах жидкости и количеством поступающего воздуха.

Технический результат, достигаемый при использовании данной установки, позволяет также уменьшить загазованность аммиаком производственных помещений и улучшить условия труда работающих.

Использование: в пищевой промышленности, а именно, при производстве сахара. Сущность изобретения: установка для дефекации диффузионного сока включает дефекатор, выполненный в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим днищем, разделенной перегородками на сообщающиеся секции и снабженной лопастной мешалкой и патрубками для подвода преддефекованного сока в нижнюю часть емкости, известкового молока и отвода дефекованного сока из ее верхней части. Установка снабжена по меньшей мере одним циркуляционным контуром, содержащим насос для забора сока из одной из секций емкости, подключенный к насосу эжектор для введения в сок воздуха, камеру для десорбции аммиака и сопутствующих газов из сока, размещенный над камерой сепаратор для удаления выделенных газов и подключенный к нему трубопровод для рециркуляции сока в секцию, расположенную выше над секцией, из которой отобран сок. 1 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕФЕКАЦИИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА, включающая дефекатор, выполненный в виде вертикальной цилиндрической емкости с коническим днищем, разделенной перегородками на сообщающиеся секции и снабженной лопастной мешалкой и патрубками для подвода преддефекованного сока в нижнюю часть емкости, известкового молока и отвода дефекованного сока из ее верхней части, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним циркуляционным контуром, содержащим насос для забора сока из одной секции емкости, подключенный к насосу эжектор для введения в сок воздуха, камеру для десорбции аммиака и сопутствующих газов из сока, размещенный над камерой сепаратор для удаления выделенных газов и подключенный к нему трубопровод для рециркуляции сока в секцию, расположенную выше над секцией, из которой отобран сок.