Способ определения коэффициента пересыщения сахаросодержащих растворов

СОЮЗ СОВЕ 1 СКИХ СОЦИАЛИСТИ 1 ГСК РЕСПУБЛИК 82 Н 9 5 О П 3/02, С 13 Г 1/О ТЕЛЬСТ У ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ С(71) Воронежский технологический инс 1 итут (62) С.М,Петров, М,В,Куленко и К,К.Полянский(56) Авторское свидетельство СССР М 1105504, кл. С 13 Г 1/02, 1982,Авторское свидетельство СССР Й 1124035, кл. С 13 Г 1/02, 1982.Авторское свидетельство СССР М 810818, кл. С 13 Г 1/02, 1981.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭОФИЦИЕНТА ПЕРЕСЫЩЕНИЯ САХАРОСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВИзобретение относится к способам аналогового определения степени пересыщения рафинированных растворов сахароэы, лактоэы и других сахаристых веществ и может быть применено при автоматизации процесса кристаллизации,Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента пересыщения растворов за счет использования физически информативного параметра и наличии сахаристых веществ в растворах.Это достигается тем, что согласно способу определения коэффициента пересы- щения сахаросодержащих растворов, предусматривающему измерения температуры и электрофизического параметра раствора, исследуют чистые растворы и в качестве электрофизического параметра непрерывно измеряют относительную диэлектрическую проницаемость раствора, при этом коэффициент пересыщения определя(57) Использование: з сдхарной, а также молочнойромыленности, Сущнось способа эаклю 1 де 1 ся е 1 ом, чго е качестве контрол; ., у ощо, о пард метра используют относительную диэлектрическую проницаемость раствора, при этол коэффициент пересыщения определяют как функцию относительной диэлектрической проницаемости и температуры с помощью математической модели, За счет этого повышается точн,: ть определения коэффициента пересыще.1 ь сдхаросодерждщих веществ, т,к. испол з,спся физический информативный парами р водно-сахарнь 1 х растеорс 1 е 1 з,п. ф-лы, 1 1 абл,ют как фу; кцию отн,1 сительной диэлектрическои проницаемости и температуры с помощью математической модели,При э 1 ом для конроля содержания сахарисгык веществ-диэ ектриков, растворенных е воде, также являющейся диэлекгри ом. используется величина, сеойс 1 вен ная такому состоянию веществ: относительндя диэлектрическая проницаемость. В эгом заключается принципиальное отличие предлагаемого способа от известного, в когором основная информация о массовой доле сахаристых веществ в растворах пм;учась я на основе нехарактерного для лидлектриков электрофизического параметра - электросопротивления.Дру; до отличие состоит в том, что в качестве маематической модели, определяющей связь между коэффициентом пересыщения относителнай диэлектрической проницэемостью; температурой рас 1824580твора используют квадратичное уравнениерегрессии П =- аЬ г: 1 Ьгс+ Ьз г + Ь 4 г с+ Ь 5 с .где П - коэффициент пересыщения;т - относительная диэлектрическая проницаемость раствора;С - температура раствора;а, Ь 1, Ьг, Ьз, Ь 4, Ь 5 - коэффициенты уравнения регрессии квадратичной модели,П редлагаемый диэлькометрический способ Определения коэффициента пересы- щения, вместо кондуктометрического, используемого в настоящее время, позволяет повысить его надежность и информативность. В результате повышается точность определения коэффициента пересыщения сахаросодержащих растворов, поскольку ОтНОСИтЕЛЬНаЯ ДИЭЛЕКтРИЛЕСКаЯ ПРОНИЦаЕ- мость при постояннОЙ температуре определяется соотношением компонентов сахаристое веществорастворитель (вода). В известном же кондуктометрическом способе величина электросопротивления в значительной степени вариабельна и зависит от колебаний количественных и качественных состава солевых примесей, что, конечно вносит дополнительную погрешность в определение коэффициента пересыщения,точность определения коэффициента цеэ, ыщсния по предлагаемому способу зависи 1 таким образом, лишь от основной погрешности ме 1 одл измерения каждого из парамет ров относительной диэлектрической проницаемосги и температуры раствора, а значит може быть высокой,П р и м е р, Проводилось экспериментальное определение коэффициенча пересыщения в двух чистых сахаросодержащих растворах: сахарозы и лактозы. Интервал температур составляет 20" С - 70" С. Массовая доля содержаия сухих веществ (С,) составляла в растворах сахарозы 40-90)ь, лактозы 10 40%.Для Определения коэффициента пересыщения (П) указанных сахаросодержащих растворов непрерывно измеряли относительную диэлектрическую проницаемость и одновременно контролировали температуру раствора СОС), Измеренные параметры использовались для расчета величины коэффициента пересыщения растчоров по математической моделидля растворов сахарозы:Пяасч = 0 96 ф 0,026 Г + 0,0058 0,000395 я- 0,000268 г с - 0,000002 с 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 для растворов лактозы:Прося =- 18,04 0,3066 Г 0,0506 с + 0,001233 с + 0,000089 г с + 0.000011 сгДля получения сравнительных данных параллельно проводилось определение коэффициента пересыщения растворов лактозы по иэвестногиу способу на основании измеренич электросопротивления В, экстремального электросопротивления Кэ, разбавленного до концентрации 28-30;6- ного раствора, и температуры раствора. При этом связь с коэффициентом пересыщения устанавливалась для отношения электро- сопротивлений В/Яэ, Данные приведены в таблице,Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа повышает точность определения коэффициента пересыщения сахаросодержащих растворов на 23 о, Относительная погрешность при этом составляет 2-5 7 ь,Кроме того, способ позволяет надежно и объективно контролировать коэффициент пересыщения по физически корректному информативному параметру - относительной диэлектрической проницаемости . Повышение точности определения величины коэффициента пересыщения на основе микропроцесорных систем процесс кристаллизации,Формула изобретения 1, Способ определения коэффициента пересыщенияахаросодержащих растворов, предусматривающий измерение температуры и электрофизического параметра раствора, Отл ич . ю щ ийс ятем, что, с целью повышения 1 очносги определения козф . ициента пересы;цения, растворяют, исследуют чистые растворы и непрерывно измеряют относительную диэлектрическую проницаемость раствора, а коэффициент пересыщения опредсляют в зависимости от относительной диэлектрической проницаемости и температуры с помощью математической модели,2. Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что математическая модель представляет собой следующее выражение: Па+ Ь е + Ьгс+ Ьз я + Ь 4 к с+ Ьчс где П - коэффициент пересыщения; Е - относительная диэлектрическая проницаемость раствора;с - температура раствора;а, Ьс, Ьг, Ьз, Ь 4, Ьв - коэффициенты уравнения регрессии квадратичной модели,СОо в в Ч сЧ оО СОЮ о о О о С оСГ о о в е о о И 0 ь о в о о ч мО МО фвсо Л М во оСО С М О СГ СОв в г 4е сч лО вм с ч ч в в сч Ма а а ао о ч м о о ю ч СГОо о м о ф во о О И Ю ао мв СГ а Ю О ГЮе О в м м а м а ао о О ло (Оо о о оо о а ч Ю о (ч Юво о ов о о ао оо ом Ювол о о в в ю о (4 М о о еО м е Оъ ГЧ гч м о о в о л Ю л м ч о о г лгч а а о о л о о сО 4 И о о 1 СО М о л и а о о О ас Ю О е мЮ ч л сО11 4111 1 ЭФ 1 и 11 11 сс) 1 1 1 11824580 а гч о СО(О о Лв вво о о о о о о сч о 1 л -т чво лм а ф СО О Ов ЛОЪ ГЧ (Ч (4 о о ово о о л ч м о Оо О -в ев вО -е СГ м И о л а в Ю ю м Се Ю о в Ю л СГЪм 0 Ю -Т СГ Ю