Способ очистки сахаросодержащего раствора Советский патент 1983 года по МПК C13D3/02 

00

Изобретение относится к технологии сахарного производства, а точнее к технике очистки сахаросодержащих растворов с помощью извести и углекислого газа,

Известен способ очистки сахаросодержащих растворов, предусматривающий смешивание известкового молока с желтьом сахаром и введение по,лученной смеси в диффузионный сок

Указанный способ не обеспечивает достаточно высокогб эффекта очистки раствора от несахаров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающий введение в сахаросодержащий раствор коллоидного карбоната кальция и фильтрацию. После отделения выпавшего осадка к очищаемому раствору снова добавляют коллоидный карбонат кальция и проводят П сатурацию 2

Недостатком известного способа является очень низкая скорость фильтрации сахаросодержащего раствора. Низкая скорость фильтраци-и при очист ке коллоидным карбонатом кальция объясняется гелеобраэной структурой выпадающего осадка. При смешивании сильно гидратированного коллоидного карбоната с очищаемым раствором молекулы несахаров, адсорбируясь, вытесняют с поверхности осадка ионы гидроксила, что приводит к дегидратации осадка, способствующей улучшению фильтрации, Если коллоидный карбонат кальция вообще не фильтруется и не осаждается в центрифуге, то выпадающий при его взаимодействии с несахарами осадок способен (хотя и медленно фильтроваться и осаждаться Отделение в связи с этим осуществляю На центрифугах, что требует значительных затрат электроэнергии и наличия дорогостоящего оборудования. Поэтому способ несмотря на высокий эффект очистки не нашел практического применения.

Цель изобретения - повышение скорости фильтрации сахаросодержащего раствора.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающему введение в последний коллоидного карбоната кальция и фильтрацию, перед введением коллоидного карбоната кальция в раствор добавляют фос.форную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0-9,5.

На фиг, 1 и 2 изображены техноло,гические схемы процесса.

Способ очистки сахаросодержащего раствора осуществляют следующим образом.

Согласно технологической схеме (фиг. 1J для получения коллоидного карбоната кальция в смесителе 1 сме

шивают известковое молоко с диффу--зионным соком, клеровкой или другими сахаросодержадаими продуктами. При этом доводят концентрацию извести в смеси до 5-7% СаО и сахарозы 1535%, Эту смесь сатурируют в сатураторе 2 до нейтрализации 40-60% активной щелочности. При этом образуется коллоидный карбонат кальция, который используют для очистки сахаросодержащих растворов. При очистке диффузионного сока его подают в преддефекатор 3, предварительно обрабатывая сернистым газом до рН 4,0-5. Вместо сернистого газа возможно введение серной или фосфорной кислоты. Предварительное введение в очищаемый раствор минеральной осаждаемой известью кислоты способствует более полной десорбции гидроксильных ионов и дегидратации выпадающего осадка. Это позволяет заметно повысить скорость фильтрации

Применение неосаждаемых известью кислот также улучшает фильтрацию, однако приводит к накоплению растворимых солей кальция, что крайне нежелательно, В предцефекаторе 3 в диффузионный сок вводят часть коллоиного карбоната кальция и при этом доводят рН сока до 11-11,2. Остальное количество коллоидного карбоната вводят перед холодным дефекаТором 4, После дефекатора 4 сок нагревают до 85-90 0 в подогревателе 5 и подвергают горячей дефекации в дефекаторе б. После этого сок сатурируют в сатураторе 7 до оптимальных значений рН и щелочности и затем перерабатывают по общепринятой схеме „

Возможен также вариант осуществлеВИЯ предлагаемого способа (фиг. 1), согласно которому в нефильтрованный сок I сатурации вводят угольную кислоту до рН 8,5-9,5. Лучше всего это делать в сатураторе 7, предварительн переоборудовав его по секционному типу. В последней секции проводят сатурацию до рН 8,5-9,5, а на выходе из сатуратора к соку добавляют коллоидный карбонат кальция до рН 11,0-11,3 и затем перерабатывают по обычной схеме. Данный вариант использования предлагаемого способа позволяет значительно улучшить отстаивание и фильтрацию, однако требует тщательного контроля количества вводимого коллоидного карбоната кальция.

Предусмотрена также обработка коллоидным карбонатом кальция осветленного сока I сатурации.Осветленный сок (декантат) после отстойника 9 и фильтрат после вакуум-фильтров 10 направляют в сборник 11. Затем сок в сатураторе 12 обрабатывают углекислым газом до рН 8,5-9,5 и в смесителе 13 коллоидным карбонатом кальция до рН 11,2-11,4. После этого как и при обычной схеме сок фильтруют на фильтрах 14 контрольной фильтрации, подогревают в подогревателе 15 и направляют на II сатурацию Так как количество углекислого газа и коллоидного карбоната невелико, установка сатуратора 12 и смесителя 13 необязательна. Углекислый газ и коллоидный карбонат кальция можно ввести непосредственно в трубопроводы сока. Данный вариант способа очистки позволяет не только повысить скорость и качество контрольной фил трации, но и повысить на 0,2-0,3 рН сока перед II сатурацией, что очень важно с точки зрения полноты осаждения накипеобраэователей.

Возможно также применение предлагаемого способа Для дополнительно очистки сиропа после выпарной станции. Сироп после выпарной станции 1 обрабатывают сернистым газом до рН 4,5-5,5 и затем в смесителе 17 смешивают с коллоидным карбонатом кальция, устанавливая рН 8-8,5, и направляют на фильтрацию. Данный вариант способа обеспечивает дополнительную адсорбционную очистку сир па, глубокую сульфитацию и слабощелочную среду, необходимую для минимального распада сахарозы.

При очистке клеровки сахара-сырца (фиг. 2) в смесителе 1 смешивают неочищенную клеровку, известковое молоко и промой, устанавливая при. этом концентрацию извести 5-6% СаО и сахарозы 25-35%. Смесь сатурируют в сатураторе 2 до нейтрализации 4060% активной извести.

Затем клеровку сахара-сырца обрабатывают сернистым газом до рН 4,0-5,0 и смешивают в дефекаторе 4 с коллоидным карбонатом кальция. Поле этого клеровку нагревают до 8085®С в подогревателе 5 и сатурируют в сатураторе 7 до оптимальных значений рН и щелочности. Отсатурированную клеровку подогревают в подогревателе. 8 и направляют на фильтрацию.

Пример 1. Для получения коллоидного карбоната кальция известковое молоко смешивают с диффузионным соком и сиропом до содержания 6% СаО и 15% сахарозы и смесь сатурируют углекислым газом до нейтрализации половины активной иелочност В 1 л диффузионного сока h 87,0 и С.х 13,0 вводят сернистый ангидри для образования сернистой кислоты и достижения рН 4,0, после чего сок подвергают предварительной дефекации коллоидным карбонатом кальция в течение 20 мин при 40. Затем к соку добавляют остальное количество коллоидного карбоната кальция из расчета, что общий расход СаО составит 20 г. После перемешивания сок нагревают, выдерживают 10 мин, сату рируют до рН 11,0, фильтруют, определяют скорость фильтрации, фильтрат подвергают 11 сатурации и определяют доброкачественность, цветность и содержание солей кальция Результаты сравнивают с известным способом очистки (прототипом), который осуществляется с тем же соком и количеством коллоидного кар боната кальция (табл. 1) .

Таблица

Предла-

гаемый8,2 91,7 13,2 0,214

Прото- .

тип1,8 91,8 13,5 0,210

П р и м е р 2, Проводят обработку сока I сатурации. Обработанный, из заводского сатуратора сок I сатурации, не фильтруя, обрабатывают углекислым газом до рН 9,5, а затем подщелачивают до рН 11,2 коллоидным карбонатом кальция, полученным аналогично примеру 1. Затем сок фильтруют , определяют скорость фильтрации, фильтрат подвергают П сатурации и определяют доброкачествен , ность, цветность.и содержание солей кальция.

В табл. 2 приведены показатели для заводского сока 1 сатурации ,полученного по типовой схеме очистки и ,по предлагаемому способу.

Таблица2

Предлагаемый13,5 90,9 15,20,292

Типовый9,8 90,5 17,4 0,340

-

Примерз. Проводят обработку осветленного сока. Отобранный из заводского отстойника осветленный сок 1 сатурации обрабатывгиот углекислым газом до рН 8,5, затем подщелачивают описанным в примере 1 коллоидным карбонатом кальция до рН 11,4, фильтруют, определяют скорость фильтрации, подвергают II сатурации и определяют доброкачественность, цветность и содержание солей кальция.

В табл. 3 приведены результаты л, полученные при очистке по прототипу и типовому способу .очистки, а также по поедлагаемому способу.

Таблица

ностью 30,8шт с рН 8,0 подкисляют серной кислотой до рН 6,0, затем обрабатывают коллоидным СаСО из расчета 0,5 г СаО на 100 мл раствора. Определяют скорость фильтрования и эффект обесцвечивания,

В табл. 4 приведены результаты очистки этого раствора по прототипу и по предлагаемому способу.

Таблица4

СПОСОБ ОЧИСТКИ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРА, предусматривающий введение в последний коллоидного карбоната кальция и фильтрацию отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрации сахаросодержащего раствора, перед введением коллоидного карбоната кальция в раствор добавляют фос-. форную, или сернистую, или серную, или угольную кислоту до рН 4,0-9,5о

П р и м е р 4. Проводят очистку 40 модельного сахаросодержащего раствора. Сахаросодержащий раствор цвет3035 . Использование изобретения по сравнению с известным способом позволит повысить скорость фильтрации. При обработке диффузионного сока предлагаемым способом скорость фильтрации увеличивается с 1,8 до 8,2 мл/мин При обработке осветленного сока I сатурации скорость контрольной фильтрации увеличивается с 21 до 62 мл/мин. Использование предлагаемого способапозволит сократить в 3-4 раза расходы на фильтрование. Экономический эффект от использования изобретения составит около 220 тыс. руб, для завода производительностью 3 тыс. т, свеклы в сутки.