Способ кристаллизации сахара Советский патент 1983 года по МПК C13F1/02 

Изобретение относится к технологии сахаристых веществ и может быть использовано при кристаллизации сахаросодержащих растворов в свеклосахарном и рафинадном производствах.

При кристаллизации утфелей высокая вязкость межкристальной жидкости в значительной степени определяет предел истощения мелассы, снижает скорость кристгшлизации, затрудняет отделение кристаллов при центрифугировании и может служить причиной поломки перемешивающих устройств.

Скорость кристаллизации саха1Е ных растворов при перемешивании в каквйто становится слишком низкой, и хотя ;межкристапьная жидкость являетс я при этом пересыщенным раствор, дальнейшая кристаллизация экономически нецелесообразна. В этом случае можно применять дополнительные средства, позволяющие снизить вязкость межкристальной жидкости и выкристаллизовать некоторое количество сахара.

Известны способы снижения вязкости сахарных растворов, включающие введение добавок различных веществ.

Известен также способ кристаллизации сахара, предусматривающий введение в утфель ацётилированных моноглицеридов жирных кислот или поверхностно-активных веществ (ПАВ) .типа апкилбензолсульфоната ij и 2} .

Известен также способ, крнстгшли-.. (H сахара, предусматриванщий введение в утфель ароматической органической сульфоновой кислоты, ее сопи

или 1ФОИЭВОДНОГО 31 .

Иедостаткгихи известного способа

10 являются сложность синтез1а, высокая стоимость ПАВ и затруднения щж введении ПАЯ в утфель, связанные с не- , обходимостью предварительного раство« реиия довавки в сн ганических спиртах,

15

Каявояве близким к предлагаемому лотехнической сущности является способ 1ф«сталлизации сахара, предусматри аямут выращивание кристаллов

20 в nepasaaaetmoM межкристальном сахарр.содержапрм растворе и введение реагента, снижающего вязкость раствора. и поашашвцего выход сахара. В качестве реагента используют сульфаминовук

25 кислоту в смеси с мочевиной в количествах соответственно 0,25-1,5% и 0,5-2,0% к массе кристаллизуемого раствора, предпочтительно в количествах 0,5% сульфаминовой. кислотм

30 и 1,5% мочевины 4 1 . Недостатком известного способа является то, что при его применении получают небольшое дополнительное ис тощение межкристальной жидкости (чи тота межкристального оттека уменьшается на 0,7 ед). Качественные характеристики получаемого желтого са хара улучшаются незначительно (чистота желтого сахара увеличивается на 0,7 ед, оптическая плотность сни жается на 6,06%). Целью изобретения является улучшение качества желтого сахара и повышение выхода конечного продукта. Эта цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающем выращивание.кристаллов в.пересыщенном межкристальном сахаросодержащем растворе и введение реагента, снйжшощего вязкость последнего, в каче ве реагента используют смесь родани да аммония и сульфаминовой кислоты в количестве 1-3% к массе кристалли зуемого раствора при следующем коли честве компонентов в смеси, мас.%: . Роданид аммония 50,0-91, Сульфаминовая кислота . 50,0-8,3 Способ осуществляют следующим образом. . Кристаллизацию, утфелей 1И продукт можно рассматривать как двухстадийный процесс. Первая стадия заключается в том, что сироп уваривают в вакуум-аппаратах, где происходит выпаривание воды Кристаллизация в этом случае идет за счет сгущения, в результате чего раствор становится пересыщенным, и сахар выделяется в виде кристаллов. Уваривание в вакуум-аппарате осущес ляют при 75-80°С. Полученный в результате уварива- НИН утфель содержит 7,5-9,0% воды и около 50% кристаллического сахара. Межкристальная жидкость представляет собой вязкий раствор, содержащий сахарозу и все несахара сиропа, которы своим присутствием изменяют раствори мость сахарозы. Вторая стадия заключается в том, что после уваривания утфель опускается из вакуум-аппаратов в мешалкикристаллизаторы с перемешивающим-уст ройством, вращаквдимся со скоростью 1-2 об/мин. На этой стадии процесс ристаллизации осуществляется за сче достепенного понижения температуры от 70-75 до 40°С и создания таким . образом Шересыщения. При этом дополнительно выкристаллизовывается некоторое количество сахара. Препятствие для дгшБнейшей кристаллизациит.становится все возрастающая по мере снижения температуры вязкость межкрисТсшьной жидкости. Ввиду высокой вязкости дальнейшее сгущение и кристаллизация утфеля продукта нерентабельны. Далее утфель продукта поступ ет из меш 1лок-кристаллизаторов через утфелераспределитель на фуговку, где происходит отделение кристсиллического сахара от межкристальной жидкости. Получают жел1гый сахар Ш продукта и мелассу. Желтый сахар после аффинации поступает на клеровку вместе с желтым сахаром f| продукта. Меласса является отходом производства. По своему составу меласса содержит около 50% сахара и зтот сахар потерян для промышленности. Введение добавок смеси роданида аммония и сульфаминовой кислоты позволяет понизить вязкость сахарных растворов на 17-25% и обеспечить за счет этого кристаллизацию дополнительных количеств сахара в мешалкахкристаллизаторах, вследствие чего снижаются потери сахара в мелассе на 0,17% к массе свеклы. Кроме того, снижение вязкости утфелей за счет введения указанной добавки позволяет повысить качество ,отделяемого при фуговке желтого сахара за счет уменьшения количества пленочной мелассы. В этом случае снижается качество несахаров, увлекаемых с желтым сахаром на уваривание утфеля I продукта, в результате чего снижгиотся затраты на очистку сахарных растворов и дополнительно повышается выход Ccixapa. При кристаллизации сахаросодержащих растворов, например утфеля ГП продукта, в утфель либо при спуске его из вакуум-аппаратов в мешалки, либо при кристаллизации в мешалках-кристаллизаторах вводят смесь роданида аммония с сульфаминовой кислотой в количестве 1-3% к массе кристаллизуемого раствора при следукяцем количестве компонентов, мае.%:. , Роданид аммония 50,0-91,7 Сульфаминовая кислота50,0-8,3 Приме р. При выгрузке из вакуум-аппарата 111 продукта отсиргиот утфель с содержанием сухих вевигств 92,8 и ЧИСТОТОЙ 79,2 при . Среднюю пробу разделяют на 7 ч., одну из которых используют в качестве контроля .(без добавки), во вторую добавляют смесь мочевины с сульфг1миновой кислотой в соотношении 1,5иО,5%к массе утфеля соответственно, используемая согласно известного способа. В пробы 3-7 добавлена смесь роданида аммония с сульфаминовой кислотой в количествах соответственно 50,091,7 и 50,0-8,3% к массе вводимой обавки, при суммарной дозировке смеси 1-3% к массе утфеля. Количертвенный состав проб на 00 г кристаллизуемой смеси следующий:

1.,100 г утфеля + t i продукта (контроль);

2.98 г утфеля + 1,5 г мочевины+ + 0,5 г сульфаминоврй кислоты

3.99 г утфеля +0,75 г роданида акмония ч- 0,25 г сульфаминовой кислоты;

4.98 г утфеля + 1,75 г роданида аммония + 0,25 г сульфаминовой кислоты t

5.97 г утфеля « 2,75 г роданида аммония ч- 0,25 г сульфаминовой кислоты;

6.98 г утфеля + 1,5 г роданида аммония + 0,5 г сульфсшиновой кислоты; .

7.98 г утфеля +1,6 г роданида аммония +1,0 г сульфаминовой кислоП4.

Кристаллизацию всех проб, помещенных в закрывающиеся емкости, осуществляют в одних и тех же условиях .при перемешивании с об/мин в лабораторном кристаллиз аторе, помещенном в воздушный термостат. Начальная температура утфеля :1 11 продукта принята равной , конечная - 40с, что находится в соответствии с технологическими параметрами кристаллизации утфеля последнего продукта в заводских условиях. Пгшение темперётуры 1, в час. Продолжительность контакта .утфеля с добавками также определялась, заводскими условиями кристаллизации последнего продукта и равнялась 24 ч.

По окончании кристаллиз межкристальный оттек и сахар разделяют на фильтрующей центрифуге WE-1 при в течение 10 мин и анализируют.

Содержание сахара в межкристальной жидкости определяют с помощью поляриметра СУ-3. Для определения содержания сухих веществ в межкристальшлс оттеках с лобавкамв солей применяют

s количественное определение воды по методу Фищера. Вязкость измеряют вискозиметром Гепплера ВН-2 при конечной температуре кристаллизгщии (40°С) Оптическую плотность желтого сахара

0 определяют на фотоэлектроколориметрё ФЭК-56М.

Результат измерений технологических показателей продуктов, полученных в присутствии смеси роданида аммония с сульфаминовой кислотой, дан5ные контрольного опыта и данные, полученные при применении смеси мочевины с сульфаминовой кислотой, представлены в табл. и 2.

Таблица

Продолжение табл. 2

Как видно из данных табл.1 и 2, при введении добавок смеси роданида аммония с сульфаминовой кислотой наблкшается более эффективное снижение вязкости, более глубокое истощеяие межкриСталБного раствора и лучшие качественные показатели желтого сахара, чем при введении смеси мочевины с сульфаминовой кислотой. Наилучшие показатели получены при введении смеси со следующим составом 8,3%NH nSQoOH + 91,7% и 12,5% + +87,5% NH4CNS при суммарной дозировке смеси 2-3% к массе кристаллизуемое го раствора. Применение предлагаемого спосЬба кристаллизации утфеля 1J1 продукта способствует более глубокому истощению межкристального раствора за.счет уменьшения вязкости на 17-25%, понижению цветности желтого сахара за сче улучшения процесса центрифугирования на 14-20% и увеличению выхода сахарапеска на 0,09% к массе свеклы по срав неникх с известным способом. Кроме этого снижение вязкости межкристально жидкости позволит более полно отделит ее от кристёшлов при центрифугироваНИИ, что снизит количество иесахаров, поступающих на уваривание первого про дукта (чистота желтого сахара повышается на 1,5-2,5 ед), а следовательно. и улучшит качество товарного сахарапеска . Формула изобретения Способ кристаллизации сахара, предусматривающий внращивание кристаллов в пересыщенном Межкристальном сахаросодержащем растворе и введение реагента, снижакчцего вязкость последнего, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества желтого сахара и повышения выхода конечного продукта, в качестве реагента используют смесь роданида аммония и сульфс миновой кислоты в количестве 1-3% к массе кристаллизуемого раствора при следующем количестве компонентов в смеси, мас.%: Роданид аммония 50,0-91,7 Сульфаминовая кислота50,0-8,3 Источники Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 503905, кл. С 13 F 1/02, 3. 2.Патент Великобритании 1389135, кл. С б В 1976. 3.Патент США № 3876466, кл. 127-46, 1975. 4.Авторское свидетельство СССР 644837, кл. С 13 F 1/02, 1976 (прототип).