СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Российский патент 1999 года по МПК C13D3/02 C13D3/16 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а точнее к технологии очистки диффузионного сока методами мембранной фильтрации и известково-углекислотной очистки.

Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий предварительную дефекацию сока небольшим количеством извести и ультрафильтрацию дефекованного сока (Экспресс-информация. Сахарная промышленность. ЦНИИТЭИпищепром, Москва, вып. 3, 1974 г., стр. 24-27).

Недостатком способа является образование налета на мембранах, так как очистка сока перед ультрафильтрацией не обеспечивает эффективное удаление растворенных в нем несахаров.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ очистки диффузионного сока, предусматривающий обработку его известковым молоком, заключающейся в преддефекации дефекации, сатурацию углекислым газом, отделение образовавшегося осадка от сока и мембранную фильтрацию в замкнутом фильтрационном контуре с получением фильтрата, содержащего сахарозу, и концентрата (RU 2 081 921 CI, 20.06.97).

Недостатком способа является то, что очистка сока перед мембранной фильтрацией не позволяет достичь достаточно высокой фильтрационной способности, что снижает эффективность мембранной очистки вследствие образования гелеобразного осадка на мембранах.

Кроме того, способ не позволяет удалить низкомолекулярные соединения, которые проходят через поры мембраны. Оставшиеся НМС (редуцирующие вещества, амидосоединения) при поступлении на выпарную установку под действием высокой температуры разлагаются с образованием красящих веществ и солей Ca, что приводит к снижению качества сока и "загоранию" поверхности нагрева выпарной установки.

Технический результат изобретения заключается в повышения эффективности процесса мембранной фильтрация и эффекта очистки сока.

Для достижения этого результата в предложенном способе очистки диффузионного сока, предусматривающем обработку его известковым молоком, сатурацию углекислым газом, отделение образовавшегося осадка от сока и мембранную фильтрацию в замкнутом фильтрационном контуре с получением фильтрата, содержащего сахарозу, и концентрата, обработку диффузионного сока известковым молоком проводят до pH 11,2-11,4. Отделение осадка от сока осуществляют в отстойнике и на вакуум-фильтре, и декантат смешивают с фильтратом и направляют на мембранную фильтрацию. Полученный фильтрат нагревают, проводят горячую дефекацию и сатурацию до pH 9,2-9,5.

Способ очистки диффузионного сока заключается в следующем.

Диффузионный сок обрабатывают известковым молоком при проведения прогрессивной предварительной дефекации в преддефекаторе 1 до достижения pH 11,2-11,4. Изобретение иллюстрируется чертежом. В переливную коробку преддефекатора подают известковое молоко в количестве 0,4-0,6% CaO до достижения pH 12,0-12,3. Затем в сатураторе 2 сок сатурируют углекислым газом до значения pH 11,2- 11,4. Образовавшийся при этом осадок отделяют. Для этого отсатурированный сок поступает в приемник 3 и из него в отстойник 4. В результате проведенной очистки происходит коагуляция и осаждение несахаров высокомолекулярной группы и повышаются фильтрационные и седиментационные свойства сока. В этом случае рост частиц карбоната кальция происходят из менее пересыщенного раствора, что обеспечивает получение частиц осадка большего размера, без труда осаждаемого в отстойнике.

Декантат из остойника направляют в сборник 5, а осадок в мешалку 6. Из нее насосом 7 его подают на вакуум-фильтры 8. Фильтрат с указанных фильтров направляют в сборник 5 и перемешивают с декантатом. Из сборника сок насосом 9 подают в замкнутый фильтрационный контур, включающий мембранный аппарат 10. В процессе фильтрации через мембраны получают фильтрат, содержащий воду и растворенные в ней сахарозу и низкомолекулярные соединения (HMС), который поступает в сборник 11, и концентрат, содержащий высокомолекулярные соединения (ВМС), микроорганизмы и остаток взвешенных частиц, который подают в сборник 5.

Мембранную фильтрацию проводят до тех пор, пока концентрация задерживаемых мембраной веществ достигнет предельного значения.

Очищенный фильтрат насосом 12 подают в теплообменник 13 и нагревают до t = 85^oC. Затем в течение 4-5 минут фильтрат обрабатывают известковым молоком в количестве 0,4-0,5% CaO к массе свеклы в аппарате 14 горячей дефекация, в процессе которой прошедшие через мембрану НМС практически полностью разлагаются. Фильтрованный дефектованный сок сатурируют до pH 9,2-9,5 в сатураторе 15 и далее осуществляют его обработку по типовой технологической схеме.

Таким образом, предложенный способ очистки диффузионного сока при помощи мембранной фильтрации с предварительной известково-углекислотной обработкой его и отделением образовавшегося преддефекованного осадка позволяет получить сок более высокой чистоты по сравнению с известным способом (на 1,8-2,0%), снизить расход извести на очистку в 2-3 раза, исключить первую ступень основной дефекации, 1 сатурацию и фильтрацию и, тем самым, упростить технологий очистки сока.

Пример 1.

Проводят очистку диффузионного сока по предлагаемому способу. Диффузионный сок подвергают обработке известковым молоком до pH 11,4 и затем перед его сатурацией pH сока доводят до 12,0, а сатурацию проводят до pH 11,4. Далее осуществляют отделение осадка в отстойнике и на вакуум-фильтре, при этом декантат и фильтрат смешивают и направляют на мембранный аппарат. Полученный ультрафильтрат направляют в сборник, откуда насосом его подают на подогрев до температуры 85^oC и далее - на горячую дефекацию, затем его сатурируют до pH 9,3, фильтруют и направляют на выпарку.

Результаты очистки сока приведены в табл. 1.

Пример 2. Процесс очистки диффузионного сока проводят по известному способу. Диффузионный сок подвергают дефекации, 1 сатурации, затем отделяют осадок путем фильтрации, далее сок обрабатывают известковым молоком и сатурируют. Полученный сок П сатурации направляют на мембранную фильтрацию. Процесс очистки сока в мембранном аппарате проводят в герметически закрытом циркуляционном контуре.

Результаты анализов приведены в табл. 2.

Сравнение данных, приведенных в таблицах 1 и 2, показывает, что предложенный способ очистки диффузионного сока по сравнению с известным обеспечивает более эффективное проведение процесса фильтрации: суммарный эффект очистки сока выше на 13%, расход извести в три раза ниже, а чистота на 1,8% выше по сравнению с известным.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к технологии очистки диффузионного сока методами мембранной фильтрации и известково-углекислотной очистки. Способ предусматривает обработку диффузионного сока известковым молоком до pH 11,2-11,4, доведение pH сока до 12,0-12,3 и сатурацию углекислым газом до достижении pH 11,2-11,4. Образовавшийся осадок отделяют от сока в отстойнике и на вакуум-фильтрах. Декантат и фильтрат смешивают и направляют на мембранную фильтрацию в замкнутом циркуляционном контуре с получением фильтрата, содержащего сахарозу, и концентрата. Полученный фильтрат нагревают, проводят горячую дефекацию и сатурацию до pH 9,2-9,5. Способ позволяет повысить эффект очистки сока и улучшить условия работы мембранных фильтров. 1 ил., 2 табл.

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий обработку его известковым молоком, сатурацию углекислым газом, отделение образовавшегося осадка от сока и мембранную фильтрацию в замкнутом фильтрационном контуре с получением фильтрата, содержащего сахарозу, и концентрата, отличающийся тем, что обработку диффузионного сока известковым молоком проводят до pH 11,2 - 11,4, затем перед сатурацией pH сока доводят до 12,0 - 12,3 и сатурацию проводят до pH 11,2 - 11,4, при этом отделение осадка от сока осуществляют в отстойнике и на вакуум-фильтре, и декантат смешивают с фильтратом и направляют на мембранную фильтрацию, причем полученный фильтрат нагревают, проводят горячую дефекацию и сатурацию до pH 9,2 - 9,5.