Способ очистки диффузионного сока Советский патент 1993 года по МПК C13D3/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно.к способам из- вестково-углекислотной очистки сахаросодержащих растворов, получаемых при переработке сахарной свеклы.

Целью изобретения является улучшение качества сока за счет повышения степени удаления несахаров.

Это достигается тем, что в способе очистки диффузионного сока, включающем преддефекацию, дефекацию, I сатурацию, фильтрацию сока I сатурации, повторную дефекацию, II сатурацию и фильтрацию, отличием является то, что вторую сатурацию сока проводят непосредственно перед повторной дефекацией, при этом ее осуществляют до рН 6,5-7,0 при избыточном давлении диоксида углерода в пределах 0,08-0,80 МПа.

Способ заключается в следующем.

Диффузионный сок подвергают предде- фекации, дефекации и I сатурации.

Сок I сатурации фильтруют и затем проводят дополнительную сатурацию при из- . быточном давлении сатурационного газа до достижения рН 6,5-7,0, .после чего осуществляют повторную дефекацию гидроксидом кальция, II сатурацию до оптимального значения рН 9,2-9,5. Сок II сатурации фильтруют.

Эффективность адсорбционной очистки зависит от ряда факторов, но в значительной степени зависит от величины площади поверхности частиц твердой фазы (осадка СаСОз).

Для образования осадка, имеющего разветвленную площадь поверхности, необOs

hO

N

GO

ходимо, чтобы он был в начальный момент своего образования некристаллическим.

Ввиду того, что для формирования кристаллической структуры осадка требуется определенное время, необходимо создать такие условия, при которых реакция образования проходила с максимальной скоростью. При этом образовавшиеся молекулы СаСОз какое-то время будут находиться в некристаллическом, аморфном состоянии. Такое состояние осадка характеризуется значительной площадью поверхности разделения фаз, доступностью для контакта с несахарами всей поверхности твердой фазы, в результате чего эффективность адсорбции значительно увеличивается.

Быстрое прохождение реакции между гидроксидом кальция и диоксидом углерода возможно лишь при создании высокой концентрации одного из реагирующих веществ в растворе (перевод его в перенасыщенное состояние), что увеличивает вероятность встречи реагирующих ионов, Создать высокую концентрацию гидроксида кальция в растворе не представляется возможным из- за невысокой его растворимости в водных растворах. Присутствие сахарозы несколько увеличивает растворимость извести, но этого количества явно недостаточно, к тому же известь в значительном количестве входит в состав сахаратов, для разрушения которых также требуется определенное время, Для создания высокой концентрации карбонат-иона целесообразно вначале фильтрат сока I сатурации насытить диоксидом углерода (механическим введением и растворением его) до минимально возможного рН (6,5-7,0), при избыточном давлении диоксида углерода 0,08-0,30 МПа, а затем его обработать гидроксидом кальция.

Указанные пределы рН обусловлены тем количеством диоксида углерода, которое необходимо для образования достаточной поверхности адсорбирующего осадка карбоната кальция, находящегося какое-то время в некристаллическом, аморфном состоянии,

Увеличение значения рН более 7,0 в процессе насыщения диоксидом углерода перед основной обработкой гидроксидом кальция не обеспечивает формирование осадка с высокими адсорбционными свой- ствами.

Снижение значения рН ниже величины 6,5 вызывает увеличение редуцирующих веществ и сильное потемнение сока за счет образования значительного количества глюциновокислого железа, окраска которого не снимается последующим добавлением гидроксида кальция.

Насыщение фильтрата сока I сатурации до значения рН 6,5-7,0 перед повторной обработкой гидроксидом кальция, обеспечивает прохождение сока через зону

щелочности, наиболее благоприятную для адсорбции несахаров, что значительно повышает эффект очистки.

Вследствие неустойчивости угольной кислоты достичь значений рН 6,5-7,0 в обычныхусловиях сатуриации не представляется возможным, поэтому процесс насыщения необходимо проводить при избыточном давлении 0,08-0,30 МПа, которое обеспечивают парциальными давлениями диоксида

5 углерода. Выбор давления необходимо осуществлять в зависимости от концентрации диоксида углерода в сатурационном газе и расчетного количества извести, добавляемой на II дефекацию.

0 При 100%-ном содержании С02 в насыщающем газе избыточное давление достаточно поддерживать на уровне 0,08 МПа. Фактически для достижения предельно низкого значения рН при обработке сока

5 диоксидом углерода достаточно избыточного парциального давления 0,08-0,10 МПа, однако при увеличении давления более 0,10 МПа начинает переходить в раствор в виде молекулярно растворимой, но

0 уже не диссоциирующей формы. При нейтрализации во время его реакции с гидроксидом кальция молекулярно растворимая кислота мгновенно переходит в диссоциирующую и также принимает участие в ре5 акции образования СэСОз. Снижение давления ниже 0,08 МПа снижает скорость реакции образования карбоната кальция. При этом осадок быстро приобретает кристаллическую структуру, что ведет к сниже0 нию эффективности способа.

Увеличение давления выше 0,30 МПа нецелесообразно, так как даже при содержании С02 в сатурационном газе около 20% реакция проходит достаточно быстро.

5 П ри ме р 1. При очистке по известному способу фильтрат сока I сатурации в количестве 500 мл подвергают повторной дефекации (0,3% СаО к массе сока) и II сатурации до рН 9,4. Полученный осадок отфильтровы0 вают, а фильтрат подвергают анализу.

Фильтрованный сок I сатурации в количестве 2000 мл делят на части по 500 мл и подвергают сатурации диоксидом углерода путем барботажа при разном избыточном

5 давлении (0,08; 0,11; 0,30 МПа) до рН 7,0. После достижения заданного давления в сок вводят гидроксид кальция и досатурйру- ют до оптимального значения.

Результаты анализов приведены в табл,1.

П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Порцию фильтрованного сока 1 сатурации в количестве 500 мл подвергают сатурации при разном избыточном давлении (0,08; 0,11; 0,30 МПа) до рН 6,5.

Результаты анализов приведены в табл.2.

Примерз. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Порцию фильтрованного сока I сатурации 500 мл подвергают сатурации при разном избыточном давлении (0,08; 0,11; 0,30 МПа) до рН 6,7.

Результаты анализов приведены в табл.3.

Из табл. 1-3 видно, что при применении способа на II сатурации эффект удаления красящих веществ выше, чем по известному способу, соки более термоустойчивые.

При выдерживании технологических параметров за предельными величинами улуч-

шение наблюдалось незначительное, в пределах ошибки измерений.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным способом дает возможность повысить выход сахара на 0,05- 0,07% к массе перерабатываемого сырья за счет улучшения эффекта очистки.

Формула изобретения

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий преддефекацию, дефекацию, I сатурацию/фильтрацию сока I сатурации, повторную дефекацию, II сатурацию и фильтрацию, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сока, перед повторной дефекацией проводят дополнительную сатурацию при избыточном давлении 0,08-0,30 МПа до достижения рН 6,5-7.0.

Та блица 1

Использование: изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к способам очистки сахаросодержащих растворов. Сущность изобретения: способ очистки диффузионного сока предусматривает преддефекацию, дефекацию, I сатурацию, фильтрацию сока, дополнительную сатурацию при избыточном давлении 0,08-0.30 МПа до достижения рН 6,5-7,0, повторную дефекацию, II сатурацию и фильтрацию. Способ обеспечивает улучшение качества сока II сатурации. 3 табл.

Таблица 2

Таблица 3