Способ очистки диффузионного сока Советский патент 1989 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке диффузионного сока.

Цепью изобретения является увеличение выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сату- рационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку диффузионного сока.

На чертеже изображена схема очистки диффузионного сока.

Способ осуществляют следующим образом.

Диффузионный сок при 45-87 С смешивают в аппарате 1 прогрессивной предварительной дефекации с некоторым количеством очищенного от несахаров и подщелоченного известковым раствором фильтрационного осадка сока г, сатурации до рН 8,5-9,5. В последнюю секцию преддефекатора добавляют известь до рН 11,2-11,6. В преддефекованный сок добавляют из3152

весть в количестве СаО к массе свею1Ы. Процесс основной дефекации проводят в одном аппарате или двух аппаратах 2 холодно-горячей дефе кации. В подогревателе 3 сок нагревают до . В дефекованный сок добавляют очищенный от несахаров и подщелоченный фильтрационный осадок и сатурируют в сатураторе до рН, 11j2-11, {, фильтрационный осадок сока первой сатурации сгущают в установке Si полученную суспензию фильтрационного осадка фильтруют и обессахаривают на вакуум-фильтрационной уста- новке 6, Фильтрат или декантат из установки 5 и фильтрат с вакуум-фильтрационной установки 6 очищают по общепринятой схеме. Фильтрационный оса док с вакуум-фильтрационной установ- ки 6 разбавляют водой с в соотношении {1:1)-(1 г ) После разбавления температура фильтрационного осадка составляет .

В том случае когда первую сатурацию проводят до 11 фильтрационный осадок с вакуум-фильтровр разбавленный водой в соотношении 1:1 и имеет рН,о lijS-lljS, В таком фильтрационном осадке даже при тщательной :его промывке водой на взкуум-фильтрах наблюдается повышение содержания сахара, так как в фильтрационном осадке имеются еще гели углекальциевых сахаратов. Чтобы перевести углекаль- циевые сахараты находящиеся в филь трациокном осадке после вакуум-филь тров, в сахарозу при незначительной десорбции несахаров необходима суспензию фильтрационного ссадка отсату- рировать при до рН 10,0- 10,5. При таком режиме сатурирования гели углекальциекых сахаратов полно стью переходят в сахарозу

С ,, 4-3Са (ОН). С .,0 „ Са,,+

С „Н ,0 ,,Ca3+3H.i0.f3CO,3C ..Н,,/),,, + f3CaCOj,

а несахара переходят з раствор лишь в незначительном количестве.

Разбавленный сатурацкониый осадок обрабатывают в сатураторе 7 на первой стадии сатурирования до ,0- 10,5s при этом гели углекзл ьциевых сахаратов, находящиеся в фильтрационном осадкеJ переходят в сахарозу, что подтаерждается увеличением csxa

g t n

5 5

0

5

0

розы в 0S ij bTpaTe, Сатуэационную сус пензию подают насосом 8 на вакуум- фильтрационную установку 9 для отделения сахаросодержащего раствора от фильтрационного осадка.

В отличие от известного способа фильтрат с дополнительно извлеченной из осадка сахарозой не выводят из технологической схемы, а используют для разбавления суспензии карбоната кальция после гидроциклонов, приготовления известкового молока или для клеровки желтых Сахаров. Затем обессахаренный фильтрационный осадок вторично разбавляют водой в соотношении 1:1 и сатурируют на второй стадии сатурирования до 7,0-9,0 в сатураторе 10 Такая двухстадийная обработка сатурационным газом суспензии обессахаренного фильтрационного осадка до рН, 7, по сравнению с сатурированием в одну ступень по известному способу позволяет снизить количество несахаров в фильтрационном осадке, возвращаемом на преддефе- кацию, а именно веществ коллоидной степени дисперсности - пектиновых белковых веществ и красящих веществ - меланинов, Отсатурированную суспензию фильтрационного осадка подают насосами 11,в гидроциклоны 12 для разделения суспензии на суспензию несахаров и суспензию карбоната кальция.

Пересатурированная обессахаренная и очищенная в гидроциклонах суспензия карбоната кальция имеет значи- тельно больший злектрокинетический потенциал чему фильтрационного ссадка сока первой сатурации, что свидетельствует о более полком удалении чесахэоов. Сатурирование -суспензии обессахаренного фильтрационного осадка ниже , 7 приводит к незначительному увеличению десорбции неса- даров с поверхности сарбоната кальция, однако ;;еопраБда;- но возрастает расход сатурационного газа требующий дополнительного иззестня- ка Соответственно увеличивается и расход извести. Суспензию иесахаров используют как добавку на корм скоту, а суспензию карбоната кальция подщелачивают известковым молоком до рН lOjO-lljO и перемешивают в мешалке 13 в течение 1-2 мин. Подготовленную таким образом суспензию карбоната кальция через делитель lA потока по

515201

дают в третью секцию преддефекатора в количестве 20-50 и в аппарат первой сатурации в количестве 20-30.

Суспензию карбоната кальция подщелачивают известковым раствором до 10,0-11,0 для создания щелочного резерва и экранирования неса- харов в порах измельченных частиц карбоната кальция.

Щелочной резерв в суспензии карбоната кальция необходим для нейтрализации кислот диффузионного сока

,+Са(ОН)СаСг О +2Н20

При недостаточном количестве щелочи для нейтрализации кислот (щавелевой, лимонной, яблочной, винной и др.) диффузионного сока в секциях предде- фекации с до 9i5 в реакцию всту- пают ионы кальция фильтрационного осадка:

H CiO +CaC03 CaC204+H O+CO,j t

В результате этого карбс)нат каль- ция фильтрационного осадка, вводимый на преддефекацию, растворяется и вме- сте с ним растворяются оставшиеся после его очистки несахара, а также появляется устойчивая пена, которая переливается из преддефекатора и способствует развитию микроорганизмов. Все это ведет к потерям сахара и уменьшению его выхода. Поэтому для экранирования несахаров, находящихся в порах измельченных частиц карбоната кальция, суспензию карбоната кальция, возвращенную на преддефекацию, подщелачивают до pH.д 10,0-11,0. Подщелачивать суспензию карбоната кальция выше ,0 нецелесообразно, так как наблюдается местное пере- щелачивание в секции преддефекатора с 8,, что ухудшает седимен- тационно-фильтрационные свойства пред дефекационного сока, сока первой сатурации и снижает эффект очистки.

Пример 1. Диффузионный сок с 6,3 и Dg 85,% очищают по ти

повои схеме: прогрессивная преддефека ция до 11,2 15-минутная первая ступень основной дефекации известью в количестве 2,0% СаО к массе сока при 55°Cj 10-минутная вторая ступень основной дефекации при первая сатурация до рН отделение и обессахаривание фильтрационного осадка; фильтрат сатурируют до рН 9,3 и вноаь фильтруют. Отбирают после ва

Q

5

0

5 . о

0

5

01

куум-фильтрационной установки обессахаренный фильтрационный осадок сока первой сатурации, разбавляют 1:1 водой с температурой 85°С, замеряют полученной суспензии фильтрационного осадка и делят на шесть равных частей. Каждую -пробу, кроме последней, сатурируют до следующих значений рН,о;8,3 9,5i 10,0- 10,5; 11,0. Все шесть проб фильтруют, в фильтрате замеряют рН,,, СВ, С, D оптическую плотность. Полученные значения показателей заносят а табл, 1. Как видно из табл, 1, при сатурировании суспензии фильтрационного осадка до значений рН, отличных от рН20 10,0-10,5 в большую или меньшую сторону, показатели количества сахарозы и доброкачественности фильтрата уменьшаются.

Пример 2, Очистку диффузионного сока осуществляют аналогично примеру 1. Суспензию фильтрационного осадка сока первой сатурации с 11,6 делят на шесть равных частей, каждую пробу сатурируют до .S при 65, 75, 80, 85, 90 и 95 С, Отса- турированную суспензию осадка фильтруют, определяют фильтрационный коэффициент, в фильтрате определяют оптическую плотность, Dg. Результаты приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что при фильтрации сатурированной суспензии осадка фильтрационный коэффициент при уменьшении температуры сатуриро- вания снижается, а качественные показатели фильтрата - оптическая плотность и Dj при значениях teMnepaTyp сатурирования фильтрационного осадка, отличающихся от 75-90 С, ухудшаются.

П р и м е р 3, Способ очистки диффузионного сока осуществляют аналогично примеру 1, Суспензию фильтрационного осадка сока первой сатурации сатурируют при 80°С до 10,5, фильтрованием отделяют сахаросодер- жащий раствор. Обессахаренный сатура ционный осадок разбавляют водой 1:1 и делят на пять равных частей и сатурируют каждую пробу до следующих значений рНгс;6,5-, 7,0; 8,3j, 9,0-, 9,5. Далее все пробы обрабатывают в одинаковых условиях следующим обр.: ::ом. Отсатурированную суспензию фильтрационного осадка разделяют в гидроциклонах на суспензию несахаров и суспензию карбоната кальция. В сус 1520

ензиикарбоната кальция определяют лектрокинетический потенциал, а в ильтрате суспензии несахароа - высоомолекулярные вещества и коллоиды, птическую плотность. Суспензию кар- оната кальция каждой пробы подщелаивают до рН,о 10,5 и вводят в колиестве 10 к массе сока в преддефе- кованный сок с рН 9,5, затем кажую пробу прогрессивно доводят известью до рН 11,2. Проводят холодную и горячую ступени основной дефекации известью до щелочности 1,0% СаО, в дефекованный сок вводят подще- . оченную суспензию фильтрационного осадка в количестве 10 к массе сока и сатурируют до рН 11,2. Сок филь20

го труют, фильтрат сатурируют до рН,,о

9,3 и фильтруют, В фильтрате определяют эффект очистки. Полученные данные приведены в табл, 3.

Из приведенных в табл, 3 данных видно, что чем меньше сатурирования суспензии фильтрационного25

осадка, тем больше несахаров переходит из фильтрационного осадка в раствор и тем меньше величина частиц фильtpaциoннoгo осадка При значениях сатурирования, отличных от -,„ 7J0-9,О, эффект очистки сока снижа™ ется„

Пример k. Диффузионный сок с pH,jp 6,3 и D;5-85j i% подвергают прогрессивной преддефекацяи известью до рН д 11,2 в секцию с рН 3,,5 вво- - дят подщелоченную до рН 9,5; 10,,0j 10,5, 11,0 и 11,5 суспензию обессахаренного и отсатурированного до рН/,0 УЭ О фильтрационного осадка сока первой сатурации в количестве 1Q% к

массе сока. В пяти пробах преддефеко ванного сока определяют скорость осаждения и объем осадка, В преддефеко- ванный сок пяти проб вводят известь до щелочности 1,0% СаО и проводят . 15-минутную холодную дефекацию при ( и 10-минутную горячую дефекацию при 85 Со В дефекованный сок вводят подщелоченную суспензию фильтрационного осадка сока первой сатурации в 50 количестве 10% к массе сока и сатурируют до рН,,д 11,2, затем определяют в каждой пробе скорость осаждения, объем осадка,, фильтрационный циенте Отделенный и обессахаренный 55 фильтрационный осадок разбавляют водой в соотношении 1;1 , при 80 С сатурируют до рН20 1055, фильтрованием

40

0

5

,„

-

50 55 40

01О

отделяют сахаросодержащий раствор, в фильтрате определяют количество сахарозы и D раствора. Обессахарен- , ный фильтрационный осадок разбавляют водой в соотношении 1:1 и сатурируют до рН,,д 7,0. Полученную суспензию фильтрационного осадка разделяют в гидроциклонах на суспензию несахаров и суспензию карбоната кальция, которую подщелачивают до 9,5; 10,0; 10,5, 11,0 и 11,5 и в водят в сок преддефекации с рН 9,5 и в дефекованный сок. Сок первой сатурации фильтруют, фильтрат сатурируют до рН 9s3 и фильтруют. В фильтрате каждой пробы определяют эффект очистки соли кальция. Полученные данные записывают в табл о ,.

Пример 5. Диффузионный сок с рН,о 6,3 и D 85;, подвергают прогрессивной преддефекации известью до , 11,2, в сок с рН-;й 9,5 вводят активированную до рН о 12,0 суспензию отсатурированного до рН ,jg 8,3 фильтрационного осадка сока первой сатурации в количестве 10% к массе сока, В преддефекованном соке определяют скорость осажденияS объем осадка. Полученный преддефекованный сок делят на две равные, части, в первую пробу вводят известь до щелочности 1,0% СаО, во вторую пробу - до щелочности 1,2% СаО и проводят нутную холодную дефекацию при. S С и 10-минутную горячую дефекацию при 85°Со В дефекованный сок вводят активированную до 12,0 суспензию фильтрационного осадка сока первой сатурации в количестве 10% к массе сока и сатурируют до рНо(, 11,2, Затем в каждой пробе определяют скорость осаждения, объем осадка и фильтрационный козг|кЬициеит,- Обессахаренный фильтрационный осадок разбавляют водой в соотношении 1:1 и сатурируют до pH(j 8,3. Полученную суспензию фильтрационного осадка разделяют в гидроциклонах на суспензию несахэ ров и суспензию карбоната кальция, которую активируют до 12,0 и вводят в сок преддефекации с рН., 9,5 и в дефекованный сок. Сок первой сатурации фильтруют, фильтрат сатурируют до и фильтруют, в фильтрате кахкдой пробы определяют эффект очистки соли кальция Полученные данные записывают в табл. 4„

915

Как видно из табл. , наиболее высокие качественные показатели очищенного сока достигаются при подще- лачивании суспензии карбоната кальция до рНзо 10,0-11,0.

В сравнении с известным предлагаемый способ очистки диффузионного сока позволяет увеличить выход сахара на 0,1-0,2% к массе свеклы за счет повышения эффекта очистки и снизить расход извести при очистке диффузионного сока на 0,2-0,3% к массе свеклы без ухудшения качественных показателей очищенного сока.

Формула изобретеНия Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий предварительную и основную дефекации, первую сатурацию, отделение и промывку сатурационного осадка, его разбавление и сатурирование, разделение отсатурированной

25

01

10

суспензии на суспензию карбоната кальция и суспензию несахаров и возврат суспензии карбоната кальция на пред- дефекацию и первую сатурацию, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшения расхода извести на очистку, сатурирование разбавленного сатурационного осадка осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии сатурирование ведут при yS-SO C до рН 10,0-10,5 а на второй стадии сатурируют до рП 7-9 причем образовавшийся сахаросо- держащий раствор сахаратов кальция после первой стадии сатурирования отделяют, а суспензию карбоната кальция после разделения отсатурированной суспензии подщелачивают известковым молоком до рН,б 10-11 для предотвращения выхода несахаров из пор частиц карбоната кальция.

Таблица 1

Изобретение относится к технологии сахарного производства и может найти применение в очистке сахаросодержащих растворов. Целью изобретения является увеличение выхода сахара за счет более полного извлечения сахарозы из сатурационного осадка и уменьшение расхода извести на очистку. Способ заключается в следующем. Диффузионный сок подвергают предварительной и основной дефекациям, первой сатурации, отделяют образовавшийся осадок, промывают его и разбавляют. Разбавленный сатурационный осадок сатирируют в две стадии. На первой стадии сатурирование ведут при температуре 75-90°С до PH₂₀ 10,0-10,5, а на второй - до PH₂₀ 7,0-9,0. После первой стадии сатурирования отделяют образовавшийся сахаросодержащий раствор сахаратов кальция. Отсатурированную суспензию разделяют на суспензию карбоната кальция и суспензию несахаров. Суспензию карбоната кальция после разделения подщелачивают известковым молоком до PH₂₀ 10,0-11,0 для предотвращения выхода несахаров из пор частиц карбоната кальция, после чего суспензию возвращают на предефекацию и первую сатурацию. 1 ил., 4 табл.

Оптическая плотность фильтрата

фильтрационного осадка сока первой сатурации после вакуум-фильтров, разбавленны водой 1:1

фильтрата, разбавленного водой, и отсатурированного фильтрационного осадка

г /

L ,/6 05,%

Оптическая плотность

0,34 0,34 0,34

11,6 11,6 11,6

10,0

2,8

87,5

0,38

10,5 2,8 88,05 0,36

11,0 2,05 86,86 ОЛ5

0,34

It,6

S.3 2,75 81,5 0,59

0,34

11,6

10,9 1,35 87,1 0,31

Диффузионный сок

,36,36,36,36,3

D,%85,,85,,85,

Преддефекованный сок

,211,211,211,211,2

скорость осаждения

$5, см/мин2,23,03,22,52,2

объем осадка ,%28,228,027,527,8 28,5

Таблица 2

Таблица 4

13

Дефекованный сок расход извести, % к массе сока

щелочность по ф/фД СаО

Сок первой сатурации скорость осаждения S, см/мии

объем осадка V

фильтрационный коэффициент F

фильтрат разбавленного водой и отсатурирован- ного до 10,5 фильтрационного осадка г 2:

Uj(,-6

Der,%

Сок второй сатурации эффект очистки,% оптическая плотность

содержание солей калция, % СаО

u

продолжение табл.4

2,2

2,2

. 2,5

1,0

1,0

1,2

3,3

2 +,5

2,8 2,5 3,0 25,5 27,0 26,0

6,0 6,2 6,0

2,8

88,05

37,8

0,36 /

0,3

2 ° i J

88,05 36,if 35.3 37,0 0,38 0,ifO 0,38

0,3 0,38 0,35