Способ очистки диффузионного сока Советский патент 1990 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а более конкретно к очистке растворов сахарного производства.

Целью изобретения является улучшение качества сока.

Способ осуществляется следующим образом

В исходный диффузионный сок с СВ 15,4% и Дб 82,1%, нагретый до 68-70°С, добавляют известковое молоко в количестве 0,25-0,3% СаО к массе свеклы. Контактирование ведут в течение 10- 15 мин при рН 10,8-11,2о После этого сок нагревают до 80-82°С и проводят его горячую дефркацию путем добавления 0,3-0,8% СаО к массе свеклы. Данное количество извести превышает на 10-20% количество извести, необходимое для содержания рН 11,8-12,2,Дли- тельность дефекации 15 мин. При таком расходе известкового молока на дефекации происходят реакции разложения амидов кислот, солей аммония, редуцирующих веществ, омыления жиров, осаждения атп-шов кислот, но не создается избыток извести, необходимый для получения достаточного количества СаСО на I сатурацию.

Избыток извести 10-20%, подаваемый на дефекацию, необходим для компенсирования расхода гидроксида кальция

ЈЛ

Јъ

на осуществление указанных реакций, Что позволяет на протяжении всего времени дефекации поддерживать рН в необходимом интервале 11,8-12,2, Затем сок сатурируют до рН 11,5-11,7. При достижении рН значения 11,5 в сок добавляют Са(ОН) в количестве, обеспечивающем рН 11,6-11,7. Регулируя соотношения расходов извести и сатурационного газа, достигают такого расхода. (ОН)г при непрерывной его подаче, При котором рН сока будет поддержи-, ваться на уровне 11,5-11,7. Такая постепенная раздельная подача извести rta сатурацию обеспечивает удаление Йольшего количества несахаров каждым ее граммом по сравнению с одноразовой ее подачей. Это происходит за Счет увеличения нагрузки по несахарам (т.е,количества несахаров, приходящихся на 1 г извести). В результате происходит наиболее полное удаление осаждаемых известью несахаров, получение максимального эффекта адсорбции не Осаждаемых известью несахаров и обра- Кование осадка с улучшенными фильтрационными и седиментационными свойствами.

Процесс сатурации можно разделить на 3 этапа. На первом этапе (рН 12,2- 11,8) происходит взаимодействие углекислого газа с пенообразующими соединениями, т.е0 данный этап характеризуется сильным пенением, но без видимых изменений в фазе раствора. На втором этапе дальнейшей сатурации (рН 11,8-11,5) наблюдается ослабление пенения и резкое увеличение вязкости раствора,, Раствор приобретает гелеоб- разную структуру, состоящую из соединений сахарозы, СаО и СО. Такие комплексные соединения СаСО с сахарозой и избытком СаО называют углекаль- циевыми сахаратамио На данном этапе происходит интенсивная адсорбция несахаров в геле,,

На третьем этапе (рН 11,3-11,0) гель разрушается с образованием зер- нистого осадка, содержащего явно выраженные кристаллы карбоната кальция. Вязкость системы и объем, занимаемый осадком, резко снижаются Гель прев- ращается в суспензию. При. этом адсор- бированные гелем несахары включаются В кристаллическую решетку карбоната кальция в основном за счет механического захвата.

0

Q

5

Следовательно, адсорбция несахаров проходит в основном именно на втором этапе сатурации благодаря большей площади адсорбционной поверхности геля по сравнению с плошадью адсорбционной поверхности кристаллического CaCOj.

Добавление извести на сатурацию .осуществляют в течение времени, составляющего 75-80% от общей продолжительности процесса сатурации с ее начала, в диапазоне рН 11,5-11,7, т.е. в интервале, когда образуются угле-; кальциевые сахараты, В оставшиеся 20-25% времени сатурация рН сока успевает достигнуть значения 10,8- 11,2 и сок приобретает необходимые фильтрационные и сеДиментационные . свойства0

По истечении 75-80% времени сатурации создается известное пересыщение по углекальциевому сахарату„ После прекращения подачи извести и при отсутствии необходимого избытка СаО углекальциевый сахарат практически мгновенно перекристаллизуется в карбонат кальция. При этом образуется не множество мелких кристаллов, а сравнительно более крупные конгломераты, что обуславливает улучшение седиментационных свойств осадка.

Одновременно с указанным эффектом большое влияние на очистку оказывает активность извести. При ее подаче на дефекацию она инактивируется до момента ее использования на сатурации. При этом структура извести Са(ОН)2 приобретает упорядоченный характер /близкий к кристаллической) и в процессе сатурации становится невозможным быстрый и массовый процесс образования СаС03, что приводит к низкой эффективности очистки сока на I сатурацию, В случае использования свежей извести, обладающей высокой актив-t ностью, в процессе I сатурации, образование г.еля и адсорбция на нем несахаров происходят значительно эффективнее. Искусственное затягивание, стадии гелеобразования позволяет еще более полно адсорбировать имеющиеся несахары.

После окончания I сатурации сок подвергается отстаиванию и фильтруется. Фильтрат сатурируют До рН 9,8- 10,2 и повторно фильтруют, В отфильтрованном соке определяют СВ, Дб, Сх соли кальция.

Пример 1. В качестве очищаемого раствора используют диффузионный сок с СВ 15,4%, Дб 82,1%. Для анализа берут 400 мл диффузионного сока, нагревают его до 80°С и добавляют 5,0мл известкового молока плотностью 1,19 г/мл (0,3% СаО к массе свеклы) Преддефекацию ведут в течение 15 мин до рН 11,2. Дальнейшую очистку прово- дят по предлагаемому и известному способам.

К 200 мл предоефековэнного сока добавляют 7,5 мл известкового молока (1,0% СаО к массе свеклы) и выдержива ют в течение 15 мин при 80°С (рН 12 обеспечивается при добавлении 6,5 мл извести, т.е. избыток составляет 1,0 мл - 15%). Далее сок подвергают I сатурации до рН 11,0, При этом од- повременно с пропусканием СО- в сок постепенно по 2 мл прибавляют известковое молоко так, чтобы рН сока в течение первых 12 мин с начала сатурации (78% от общего времени сатура- ции) поддерживался 11,6. Процесс ведут в течение 15 мин при 80РС. Общий объем известкового молока, подаваемого на I сатурацию, равен 11 мл (1,5% СаО к массе свеклы). Далее сок в те- чение 3 мин сатурируют до рН 11,2, Затем сок фильтруют и подвергают анализу. Суммарный расход извести на дефекацию и сатурацию составляет 2,5% СаО к массе свеклы.

Очищенный сок I сатурации имел следующие показатели: СВ 12,6%, Дб 88,8%, скорость седиментации нефильтрованного сока за первые 2 мин 12,4 см/мин.

Параллельно проводят очистку сока по известному способу. Для этого берут оставшиеся после преддефекации 200 мл сока, добавляют к нему 18,5мл известкового молока (2,5% СаО к массе свеклы) и выдерживают в течение 15 мин при 80°С. После этого проводят I сатурацию сока в течение 15 мин при 80°С до рН 11,0. После этого определяют скорость седимента- ции нефильтрованного сока I сатурации, которая составляет 8,2 см/мин. Затем сок фильтруют. После I сатурации сок имел следующие показатели: СВ 12,6%, Дб 86,7%. Далее обе пробы сока (очищенный по предлагаемому и известному способам) нагревают до 90°С и подвергают 11 сатурации до рН 9,2.

g

5 0 5 0

0

5 0

5

После фильтрации сока имели следующие показатели.

Сок очищенный по предлагаемому способу: СВ 12,2%, Дб 89,95%, соли кальция 0,142% СаО к массе сока.

Сок, очищенный по известному способу: СВ 12,1%, Дб 87,27%, соли кальция 0,156% СаО к массе сока.

П р и м е р 2. Осуществляется аналогично способу, описанному в примере 1. Но известковое молоко на дефекацию добавляют в количестве 0,9% СаО к массе свеклы(7,0 мл - избыток 10%) , а на I сатурации рН сока поддерживают 11,5 в течение 12 мин с ее начала (80% от общего времени сатурации), расходуя 7,6 мл известкового молок ч. Общий расход извести на дефе ацию п сатурацию 20%. Диффузионный сок имеет следующие показатели: до очистки СВ 15,4%, Дб 82,1%, после очистки СВ 12,2%, Дб 89,23%, соли кальция 0,145% СаО к массе сока, скорость отстаивания 13,6 см/мин.

ПримерЗ. Осуществляется аналогично способуг описанному в примере 1. Известковое молоко на дефекацию добавляют в количестве 1,1% СаО к массе свеклы (8,0 мл - 20% избытка), а на I сатурации в течение 11 мин с ее начала (75% от общего времени сатурации) рН сока поддерживают 11,7. Общий расход извести на дефекацию и сатурацию составляет 2,5% СаО к массе свеклы0

Диффузионный сок имеет следующие показатели: до очистки СВ 15,4%, Дб 82,1%, после очистки СВ,12,1%, Дб 89,8%, соли кальция 0,145% СаО к массе сока, скорость отстаивания 12,2 см/мин.

П р и м е р 4. Осуществляется аналогично способу, описанному в примере 1. Известковое молоко на дефекацию добавляют в количестве 1,50% СаО к массе свеклы (8,5 - 30% избыток), а на I сатурации в течение 8 мин с ее начала (60% от общего времени сатурации) рН сока поддерживают 11,8.

Диффузионный сок имеет следующие показатели: до очистки СВ 15,4%, Дб 82,1%, после очистки СВ 13,5%, Дб 87,6%, соли кальция 0,13% СаО к массе сока, скорость отстаивания 10,0 см/мин,

Пример5. Осуществляется аналогично способу, описанному в примере 1. Известковое молоко на дефекацию добавляют в количестве 0,5% СаО к массе свеклы (6,7 мл - 5% избытка), а на I сатурации в течение 14 мин с ее начала (90% от общего времени сатурации) рН сока поддерживают 11,3.

Диффузионный сок имеет следующие п показатели; до очистки СВ 15,40%, Цб 82,1%, после очистки СВ 13,5%,Дб 87,1%, соли кальция 0,14% СаО к мае- се сока, скорость отстаивания 8,4 см/мин

Таким образом, приведенными примерами конкретного выполнения показано, что рН8 которое необходимо поддерживать в процессе сатурации, находится в диапазоне 11,5-13,7, Время, в тече- ние которого необходимо поддерживать данное значение рН, составляет 75-- 80% от общего. Избыток извести сверх необходимого для создания рН lljS-1 12,2 на дефекации составляет 10-20%4

При реализации указанного способа Дб очищенного сока увеличивается на 1-2,5%9 соли кальция снижаются на 20-40%, скорость отстаивания сока I сатурации ускоряется в 1,4-1,6 раза.

Формула изобретения

Способ очистки диффузионного сока, включающий преддефекацию, дефекацию путем обработки сока ивестковым молоком до рН 11,8-12,2 с последующим введением избытка известкового молока для образования осадка на последующих стадиях очистки, первую и вторую сатурации, отличающийся тем, что, с целью улучшения,качества сока, избыток известкового молока на дефекацию вводят в количестве 10-20% от количества извести, достаточнбго для поддержания необходимого рН среды, при этом в процессе первой сатурации при достижении соком рН 11,5- 11,7 в него вводят известковое мол око в течение времени, составляющего 75- 80% от общей продолжительности процесса, для поддержания рН на указанном уровне, прячем общий расход из весткового молока на дефекацию и сатурацию составляет 2,0-2,5% СаО к массе свеклы.

Изобретение относится к сахарной промышленности и, в частности, к очистке сахаросодержащих растворов. Целью изобретения является улучшение качества сока. Способ включает преддефекацию, дефекацию путем обработки сока известковым молоком до PH 11,8-12,2 с последующим введением избытка известкового молока для образования осадка на последующих стадиях очистки и I и II сатурацию. Избыток известкового молока на дефекацию вводят в количестве 10-20% от количества извести, достаточного для поддержания необходимого PH среды. В процессе I сатурации при достижении PH сока 11,5-11,7 в него вводят известковое молоко в течение времени, составляющего 75-80% от общей продолжительности процесса, для поддержания PH на указанном уровне. Общий расход известкового молока на дефекацию и сатурацию составляет 2,0-2,5% CAO к массе свеклы.