Способ подготовки питательной воды для диффузионных установок Советский патент 1991 года по МПК C13D1/08 

Изобретение относится к технологии свеклосахарного производства, в частности к подготовке питательной воды для диффузионной установки.

Известен способ подготовки пита телвной воды для диффузионных установок, предусматривающий замену части барометрической воды избыточным аммиачным конденсатом с последующей сульфатацией смеси этих вод до оптимального значения рН 6,0-6,5 ед. Однако наличие в питательной воде аммиака интенсифицирует инверсию сахарозы, способствует набуханию и разрушению пектиновых веществ и переходу их в диффузионный сок, что приводит к снижению доброкачественности диффузионного сока, ухудшению фильтрационной способности сока на стадии дефек о сатур ации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предложенному является способ подгрвтовки питательной воды, предусматривающий смешивание свежей воды и конденсата с получением питательной воды, введение известкового молокадо рН 11-11,5, сульфитацию и доведение рН питательной воды ортофосфорной кислотой до рН 6,0-6S5. Такая обработка воды стабилизирует рН среды и удаляет аммиак на 50%, При этом в воде образуются растворимые соли кальция, упрочняющие в процессе экстракции свекловичную стружку. Однако этот способ имеет ряд существенных, недостатков: при вводе ортофбсфорной кислоты в питательную воду аммиак из нее не удаляется, т.к. аммонийные соля этой кислоты хорошо раствоСП Ю1

«аД

рииы в воде и не выпадают в осадок. Входящая в состав экстрагента свежая вода содержит большое количество микроорганизмов, что требует применения формалина для предотвращения инфицирования сокостружечиой смеси.

Ввод ортофосфорной кислоты в обработанную сернистым ангидридом пита1700055л

соли гидросульфита кальция (CaCHSOj) , Обработка свежей воды сернистым ан- гидридом до рН 2,0-2,5 необходима для более глубокой ее стерилизации и образования растворимого в воде гидросульфита кальция, благодаря которому добавляемое количество 30л в раство-ч римой форме таково, что практически

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к подготовке питательной воды для диффузионной установки. Изобретение позволяет улучшить качество питательной воды. Способ предусматривает сульфитацию свежей воды до рН 2,0-2,5, предварительное введение известкового молока в деаммонизнрованный конденсат и смешивание сульфнтировлнной во ды с подщелоченным конденсатом для доведения рН питательной воды до 6,0- 6,5. Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе спешивания путем регулирования количества вводимого конденсата. 1 ил. 1 табл.

тельную воду не обеспечивает стабиль- ю все микроорганизмы в питательной воде

1

порти важного в экстракционном процессе показателя рН среды, т.к. находящимся в основном в нерастворимой форме сульфит кальция медленно взаимодействует с небольшим избытком более слабой ортофосфорной кислоты, снижал с течением времени в растворе количество понов водорода, что приводит к повышению рП воды.

Ортофосфорная кислота является 2 дорогой и количество ее выработки не позволяет удовлетворить потребности сахарных заводов.

Цель предлагаемого изобретения - улучшение качества питательной воды 2 для диффузионной установки путем более глубокой стерилизации и повышения содержания в пей ионов кальция, что Позволяет улучшить технологические Показатели диффузионного сока. э

Поставленная цель достигается тем, Что в способе подготовки питательной воды для диффузионной установки, предусматривающем смешивание свежей воды и конденсата с получением питательной Воды, введение известкового молока, сульфитацию, доведение питательной воды до значения рН 6,0-6,5, свежую Воду перед смешиванием подвергают сульфитации до рН 2,0-2,5Э а в-ведение . известкового молока осуществляют в де- аммонизнрованный конденсат также перед смешиванием со све:кеч водой, при этом доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания свежей . сульфитированной воды с деаммонизи- рованным конденсатом путем регулирования количества вводимого конденсата. Способ осуществчяется следующим образом.5

Питательную воду для диффузионной установки получают путем смешивания свежей воды и деаммонизирован- кого конденсата, супьфитации подвергают свежую воду перед ее смешиванием с конденсатом. В результате получают воду с глубокой стерилизацией и устойчив м значением рН, которая содержит до 0% хорошо растворимой

3

5

5

0

5 «

.Q ., 0

5

5

погибают от воздействия серы, стерилизующее действие ксторой продолжается в диффузионной установке при экстракции сахара из свекловичной стружки.

Опытным путем установлено, что под- кисление питательной воды до рН ниже 2,0 нецелесообразно из-за повышения химической коррозионной активности среды и снижения утилизации сернистого газа, выражающейся в незначительном повышении количества ионов кальция и незначительном снижении содержания микроорганизмов в питательной воде, к тому же возрастает продолжительность процесса сульфитации. Подкисление свежей воды до рН более 2,5 является недостаточным для .ее стерилизации, значительно снижается ксличество ионов кальция.

Введение известкового молока осуществляют также перед его смешиванием со свежей водой.

После обработки исходной воды сернистым газом до рН 2,0-2,5 и смешивания с ней деаммоннзированного конденсата с рН 11,5, содержащего известь, образуется кислая соль Ca(HSO)2. Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводимого конденсата. Это обеспечивает протекание реакции образования гидросульфита кальщ я: ° Са(ОН)2+250г- Са(Н503)2 .

Скорость этой реакции зависит как от исходных количеств реагентов, так и от растворимости извести.

При изменении последовательности действий в прототипе имеют место следующие реакции.

Вода вначале обрабатывается известковым молоком, затем сульфитирует- ся. В результате этой реакции рН среды меняется с 11,5 до 7,0 и образуется средняя соль CaSO с растворимостью на 2 порядка нюхе, чем известь.

Таблица растворимости соединег.ий кальция: Са (ОН) -1,6- 10(

Ca(S034) -1П-Э.

Уравнение -этом реакции следующее:

Ca(OH)2 +S02- CaS03+H20.

При добавлении в эту воду ортофос- форнсй кислоты до величины рН 6,0- 6,5 начинает идти образование гидрофосфата кальция с целью повысить количество ионов кальция. Скорость этой реакции намного медленнее, чем ско- рость реакции по предлагаемому способу, так как при рН 6,0-6,5 количество кислоты на 3 порядка меньше, чем при рН - .jO-2,5. Кроме того} растзоримость CaS03 на 2 порядка ниже, чем J5 сом 9 на диффузионную установку.

извести, нужно добавить, что более слабая кислота, чем . Их константы диссоциации соответственно равны Н3РОф 0, H2S03 1,4x МО-2-.

Уравнение реакции следующее:

Са30.3+2Н3Р(г±Са(Н2Р04)2 +Н280з.

Здесь возтюжна обратная реакция s что также замедляет скорость прямой реакции и, тем самым, уменьшает коли чествс ионов кальция в питательной воде,

Обработка сернистым газом предварительно подщелоченной известью воды приводит к образованию плохо раство- римой соли C aS03, в результате чего дезинфицирующего действия сернистого газа практически нет, так как сернистый ангидрид находится в нерастворимой форме.

В предлагаемом способе при глубокой сульфитации и при смешивании до рН 6-6,5 вся сера в воде находится в растворенном состоянии, количество ее за счет образования CaOlSOj) на три-четыре порядка больше, чем по прототипу, что дает -усиленный дезинфицирующий эффект.

Подщелачпвание воды до рН - 11,5

Способ подготовки питательной воды по прототипу- 2,i свежей зады с температурой 37°С содержащей 3.2 tsr -ЭКБ/Л солей кальция и 5 мг/л аммиак смеши- вагат с 2 л аммиачного конденслта, содержащего 188 иг/л аммиака с тем- 11ературе й . Пчтагсльну воду с температурой 73 С эбр; бать,вают последовательно известью до рН |11,5, сернистые rasoNf до ра 7,0-7,2 и вводят ор офосфорную кислоту до рН 6,2,

в прототипе также способствует стери-45 Контроль рН осуществляют в проточной

лизации питательной воды, но степень стерилизации значительно нкяе, что подтвер даетгя примерами конкретного выполнения.

Способ поясняется схс-мой подготов ки питательной воды, представленной па чертеже. Исходная вода подается насосом 1 на сульфитатор 2, где в ци куляционном режиме подкисляется сер- кислым газом до рН 2,0-2,5. Из сборника сульфитчровзт ной воды 3 через перелив она поступает в сборник-мешалку 4. Сюда насосом 5 из сборника 6 подводится делммонизированный конден

сат. Для осуществления предлагаемого порядка смешшашш в сборнике-мешал-, ке 4 установлена система контроля рН 7, благодаря которой регулируется подача необходимого количества конденсата для получения питательной воды с рН 6,0-6,5. Контроль рН осуществляется с помопгью промышленного рН-метра в сочетании с экстремальным регулятором. Подготовленная таким образом питательная вода5 содержащая гидросульфит кальция направляется в сборник 8 через перелив, а из него насо0

-

0

о

5

При мер 1.2л свежей воды с температурой 37°С, содержащей 3,2 мг- зкв/л солей кальция обрабатывают сер4

нистым газом до рН 2,0 и смешивают с деаммонизировакным конденсатом с остато-шым содержанием аммиака 48 мг/л, содержащего известь и имеющего рК i 1 э 5 „ Количество вводимого конденсата регулируют при доведении pi питательный зоцы дс значения 6,2. Контроль рЬ осуществляют в проточной .совете с поношыо .набораторного рН- петра.

По, отозлег«ую питательную воду с j е.чпературоч 70 Г, содержащую 26,5 мг/л аммиака ч 93 мг-экв/л солен кальция. нагфавл,,о7 на экстракцию саг- хара из свекловичник стружки.

Способ подготовки питательной воды по прототипу- 2,i свежей зады с температурой 37°С содержащей 3.2 tsr -ЭКБ/Л солей кальция и 5 мг/л аммиак смеши- вагат с 2 л аммиачного конденслта, содержащего 188 иг/л аммиака с тем- 11ературе й . Пчтагсльну воду с температурой 73 С эбр; бать,вают последовательно известью до рН |11,5, сернистые rasoNf до ра 7,0-7,2 и вводят ор офосфорную кислоту до рН 6,2,

5 Контроль рН осуществляют в проточной

g кзльиия.

кювете с 1омо:дь:о лабораторного рН- метра, Тодготоолс ту-: питательную зо/- ду с темларатуро-i 70°С, содержащую 108 мг/л сьмиака и 41 мг-эчв/л ионов

налраЕЛ Т1 ни ткстракц э сахг оа iiT свекловьччол лтружкн в лабораторную днфф.-:{о Краспльщнкова.

П г и м е р 2. Способ осуществляют аналогично прэимеру 1 , при этом ИСПОЛЬЗУЮТ свежую того же качества. Однако сульфитации свежей воды ведут до рН 2. перед ее смешиванием с конденсатом. Ошортеменно 2 л деаммонизированнрго конденсата доводят известковым молоком до рН 11,5. Суль- фитировэнную воду и деаммонизирован- ный конденсат смешивают в такой пропорции, чтобы получить рН питательной воцы 6s2o Количество вводимого конденсата регулируют по величине рН в процессе смешивания. Готовую воду направляют в лабораторный диффузионный an- парат о

ПркмсрЗ (предлагаемый способ подготовки питательной воды) 2 л исходной поды обрабатывают сернистым газом по р 1 292 и смешивают о 2 л дааммонизированпого конденсата с рН 11,5 до значения рН воды 652 Контроль рН осуществляет, как и в первом примере, Подготовленную воду направляют на экстракцию сахчра из свекло- вичн о и с т i,

П р и м с р А. Способ осуп ествля-- ют аналогично примеру 1, но сульфитацию свежей Bofai ведут до рН ,

В примерах 5-10 процесс подготов- к и питательной лоды ведут так , как и в примере 19 по используют суль фитгцшо свежей воды ч,о ряэтичных рН. Р е у ль т а ты пр е д с , s. ь г. сны в т а б лиц е. Анализ PCзулъгл JBS приведенных в таблице, пока:, ал 3 то сульфитация Исходной воды и.-ше рН 2,0 (прине- рь: 7,8) незначительно снижает содеря(ание микроорганизмов и незначительно повышает количество ионоз кальция, а рН питательней воды имеет отклозТе- Ния от треЗуемого технологического значения, необходимого для нормальной работп диффузионной установки

В примерах 1-6 сульфитация питательной зоды в интервале рН ,,5 незначительно влияет на содержание ионов кальция, уменьшая их количество в сторону увеличения рН,, Однако при граничном значении рП 2,5 их содержание в питательной воде составляет 82 мг-эктз/п5 т° в 2 раза больше., чем по прототипу. Содержание микроорганизмов остается практически постоянным, рК питательной воды не выходит за рамки требуемого технологией.

В примерах 95iO ntm сулъфмташш исхопной воды зьш.е значения рН 2,5

резко снижается в питательной воде содержание ионов кальция, увеличивается количество микроорганизмов и имеются отклонения по значению рН от требуемых для нормальной работы диффузионной установки (см. таблицу).

Результаты, приведенные в таблице показывают, что подготовленная предлагаемым способом вода содержит ионо кальция более, чем в два раза5 а по содержанию микроорганизмов и аммиака приближается к пеанмопп-чированнин конденсатам.

Из примеров 798 ч 9Э10 вчцноэ что подкисление воды ниже рН 2 нецелесообразно в связи с резким снижением утилизации сернистого гяэо, а пьше рН 2.,5 является недостаточные для получения воды с повышенным содержанием ненов кальция и для достижения рН воды в пределах 6-6,5 единиц,

Испслъзование способа позволяет отказаться от применения ортофосфорн кислоты и формалина и при одном и ток расходе серы и извести счтп в питательной воде более5 чем в 2 оаза содержание ионов кальция. .Это дает зозможностъ увеличить добро качес венность диффузионного сока на 1,4% и уьеличкть выход жома на к массе свеклы.

5,7%

Формула изобретения

Способ подготовки .тельной воды для диффузионных установок9 предусматривающий смешивание свежей воды и де- аммонизироварного конденсата с получением питательной воды, введение известного молока, сульфитацию п доведение рН питательной воды до 6,0-6., 5, о т л и ч а ю цт и и с я тепэ что, с негью повышения качества питательной воды, сульфитации подвергают свежую воду до рК 2,0-2,5 переднее смешиванием с конденсатом, а взедъкие известкового молока осуществляют з деаммонизированный конденсат также перед его смешиванием ее свежей водой, при этом доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивз ия путем регулирования количества вводимого конденсата.

91700055Ш

Показатели питательной воды, подготовленной различными способами

i

«з

I

,

0

1

r

I