Способ очистки концентрированного сахаросодержащего раствора Советский патент 1988 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к очистке растворов от содержащихся в них красящих веществ и может быть использо- вано особенно эффективно для очистки клеровок тростникового сахара-сырца.

Цель изобретения - уменьшение расхода извести на очистку и повышение эффекта обесцвечивания.

Способ осуществляют следующим образом.

Концентрированный сахарный раствор например клеровку сахара-сырца, нагревают до 85-87 С, подвергают дефе- нации с пр1имененим извести, затем проводят сатурацию диоксидом углерода в две ступени до рН 11 и 9,5 с добавлением на II сатурацию извести в количестве 10% от общего расхода, составляющего 1,0-1,5% СаО к массе сахара-сырца. Образовавшийся при сатурировании клеровки осадок карбоната кальция-вместе с адсорбирован - ными несахарами отделяют фильтровани- ем. Определяют цветность фильтрованного раствора с использованием элект- рофотоколориметра при длине волны 5АО н и рассчитывают оптимальную дозу водорастворимого катионного полиэлект- ролита поли-4-винилбензилтриметш1- аммоний хлорнда (ВПК-101), необходимую для обесцвечивания раствора, по формуле

С 19,6-10 Цв,

где С - количество полиэлектролита, % основного вещества к массе сухих веществ сахарного раст

Цв - цветность фильтрованного

раствора, ед,оптической шгот ности.

Затем фильтрованный сахарный раствор пер еводят в мешалку, добавляют рассчитанное количество полиэлектролита и термостатируют при 75-80 С в течение 5-10 мин, достаточных для коагуляции красящих веществ. После этого раствор фильтруют и направляют иа уваривание и кристаллизацию.

Коагуляция красящих веществ сахарного раствора происходит в результате взаимодействия положительно заряженных макроионов полиэлектролит с отрицательно заряженными частицами (полианионами) красящих веществ и образования между ними мостиковых связей.

0

5 0 5 О

5

о

,.

5

Особенно эффективно протекают процессы коагуляции в щелочной среде, так как красящие вещества, являясь в большинстве слабыми кислотами, находятся в диссоциированном состоянии, а макромолекулы полиэлектролита в развернутом (выпрямленном).

Экспериментально установлено, что процесс коагуляции красящих веществ носит экстремальный характер, и величина оптимальной дозы используемого полиэлектролита определяется концентрацией красящих веществ в очищаемом растворе. Уменьшение или увеличение дозы полиэлектролита ВПК-101 от оптимального значения приводит к снижению степени коагуляции красящих веществ и, соответственно, эффекта обесцвечивания раствора.

Пример 1. Растворением при 85 С тростникового сахара-сырца готовят клеровку с содержанием сухих веществ 60%, доброкачественностью 95,6% и цветностью 1637 ед,оптической плотности. Клеровку делят на порции по 250 см , проводят дефекацию в течение 15 мин с применением различного количества извести и затем I и II сатурации (соответственно до рн 11 и 9,5) с добавлением на вторую ступень 10% извести от общего расхода. Образовавшийся на сатурации осадок карбоната кальция с адсорбированными несахарами отделяют фильтрованием через хлопчатобумажную ткань, при этом определяют скорость фильтрования каждой порции. Затем при помощи злектро- фотоколориметра определяют оптическую плотность полученных фильтратов при длине волны 540 нм, рассчитывают цветность и по формуле - оптимальную дозу полиэлектролита ВПК-101 для обесцвечивания каждой отдельной порции клеровки, очищенной различным количеством извести.

Цветность клеровки, очищенной дефекации и сатурации с общим расходом извести 0,25% СаО к массе сырца, составляет 1343 ед,оптической плотности, а оптимальная доза ВПК-101 С 0,0263% основного вещества к массе сырца или 1,015 г товарного 20%-ного полиэлектролита на 1 л клеровки сахара с содержанием СВ 60%.

При очистке клеровки сахара-сырца с.расходом извести 0,5% СаО цветность ее после II сатурации составляет

11A7 ед.оптической плотности, а оптимальный расход полиэлектролита С 0,023% основного вещества к массе сырца, или 0,888 г товарного по- лиэлектролита на 1 л 60%-ной клеровки.

Таким образом рассчитывают необходимые оптимальные дозы полиэлектролита ВПК-101 для обесцвечивания дру- гих проб клеровки, предварительно очищенных с применением извести.

Рассчитанные количества ВПК-Т01 вносят в соответствующие пробы фильтрованной клеровки и термостатируют при 80°С в течение 10 мин. Затем отфильтровывают образовавшийся коагулянт красящих Bettie.cTB и определяют цветность.

методике, описанной в 1. Общий расход извести на очистку составляет 1,25% СаО к массе сахара-сырца. После завершения II сатурации клеровку с рН 9,2 фильтруют, определяют с помощью ФЭК-56М при длине волны 540 им цветности, а по уравнению - оптическую дозу полиэлегктролита ВПК-101, необходимую для обесцвечивания раствора. Она составляет 0,0447% основного вещества к массе сырца или 1,4 г товарного 20%-ного раствора ВПК-101 на 1 л 50%-ной клеровки.

После этого клеровку делят на равные порции (по 150 мл) и нагревают до 80° С, В одну из порций внося - расчетное количество полиэлектролита ВПК-101, а в другие - количества

Изобретение относится к сахарной промьшленности, а более конкретно к очистке концентрированных сахарсодер- жащих растворов, преимущественно клеровки тростникового сахара-сырца. Целью изобретения является уменьшение расхода извести и увеличение эффекта обесцвечивания сахарсодержащего раствора. Способ очистки предусматривает нагрев сахарсодержащего раствора, его дефекацию, сатурацию и фильтрование. В фильтрованном растворе определяют цветность по оптической плотности и в зависимости от цветности в раствор вводят расчетное коли- чество растворимого катионного полиэлектролита поли-4-винилбенз1Ш три- метиламмоний хлорид. Количество полиэлектролита определяют по формуле; С 19,6-10 ЦБ, где С - концентрация полиэлектролита, % основного вещества к массе сухих веществ раствора; Цв - цветность очищаемого раствора, ед. оптической плотности, при этом расход извести на дефекацию составляет 1-1,5% СаО к массе сухих веществ раствора. 2 табл. (Л 4 to Oi to о ел

Расчитывают суммарный эффект обес- 20 его, отличающиеся от оптимальпого

цвечивания клеровки, полученный на дефекации, сатурации и в процессе обработки полиэлектролитом ВПК-101.

Параллельно проводят опыт по очистке клеровки сахара-сырца с содержанием СВ 60% известным способом с применением дефекации и сатурации и расходом извести на очистку 6% к массе сырца.

Результаты проведенных опытов представлены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, очистка клеровки сахара-сырца известным способо с применением 6% СаО к массе сырца позволяет получить эффект удаления красящих веществ 67% в то время как, используя оптимальнзпо дозу полиэлектролита ВПК-101, можно повысить эффект обес.цвечивания до 83%, при этом сократить расход извести на очистку до 1-1,5% СаО, При этом расходе извести обеспечивается такая же скорость фильтрования, как ив известном способе.

Расчет оптимальной дозы ВПК-101 по уравнению позволяет стабилизировать качество очищаемых клеровок, а : следовательно, и качество выпускаемого товарного сахара-сырца независимо от качества поступающего в переработку сахара-сырца.

Пример 2, Растворением при 85°С сахара-сырьца в воде готовят клеровку с содержанием СВ 50%, доброкачественностью 93,8% и цветностью 3970 ед,оптической плотности. Полученную нлеровку очищают с применением дефекации, I и II сатурации по

5

0

значения, и термостатируют раствор в течение 10 мин. После этого образовавшийся в растворах коагулянт красящих веществ отделают фильтрованием с применение фильтрующего порошка перлита, определяют цветность фильтрованных растворов и рассчитывают эффект обесцвечивания.

Результаты опытов представлены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что увеличение или уменьшение количества вносимого в раствор полиэлектролита по отношению к расчетной величине

5 приводит к увеличению цветности раствора и, соответственно, к снижению эффекта обесцвечивания.

Приведенные данные также показыв - ют, что полиэлектролит ВПК-101 явля0 ется эффективным коагулянтом красящих веществ концентрированных сахарных растворов. Эффект удаления красящих веществ при оптимальной дозе ВПК-101, рассчитанной по уравнению, составля5 ет 57%, а суммарный эффект обесцвечивания клеровки в результате применения предлагаемого способа достигает 75%, при этом расход извести на проведение известковой..очистки сос

0 тавляет 1,25% СаО к массе сахарасырца,

I

Таким образом, использование полиэлектролита ВПК-101 при очистке сахарных растворов позволяет .повысить и стабилизировать качество очищаемых концентрированных сахарных растворов, и особенно клеровок сахара-сырца, значительно сократить расход извесги

5

на очистку. За счет повьшгения качес ва (снижения цветности очищенных кл ровок) представляется возможным интенсифицировать процессы кристаллизации сахарозы и центрифугирования У рфелей, уменьшить потери сахара в м(глассе и за счет этого увеличить выход товарного сахара.

ормула изобретения

Способ очистки концентрированного сахаросодержащего раствора, преиму- щгственно клеровки тростникового сахара-сырца, предусматривающий нагрев последнего, дефекацию, сатурацию с последующей фильтрацией раствора, о тличающий ся тем, что, с

целью уменьшения расхода извести и повышения эффекта обесцвечивания, в фильтрованный раствор вводят водо- растворимый катионный полиэлектролит поли-4-винилбензилтриметиламмоний хлорид, количество которого определяют по формуле

,-6

10

С 19,6 10 Цв,

где С - концентрация полиэлектролита, % основного вещества и масса сухих веществ раствора;

Цв - цветность очищаемого раствора, ед.оптической плотности,

при этом расход извести на очистку

составляет 1-1,5% СаО к массе сухих

веществ раствора.

Таблица 1

Таблица 2