Способ очистки концентрированного сахаросодержащего раствора

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 3/Ог НИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической твплофизи"ки АН УССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной про"мышленности и Кемеровский научноисследовательский институт химическойпромышленности(56) Захаров К.П., Кравец Я.О, Ионитная и адсорбционная очистка продуктовсахарного производства. -М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1976, с. 29-46,Бугаенко И.Ф., Михайлова Н.Т,Совершенствование технологии переработки тростникового сахара-сырца.Сер. 11. М.: ЦНИИПищепром, 1975,с. 35.(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО САХАРОСОДЕРЖАЦЕГО РАСТВОРА (57) Изобретение относится к сахарной промышленности а более конкретно к очистке концентрированных сахарсодержащих растворов, преимуцественно клеровки тростникового сахара-сырца. Целью изобретения является уменьшение расхода извести и увеличение эффекта обесцвечивания сахарсодержащего раствора. Способ очистки предусматривает нагрев сахарсодержащего раствора, его дефекацию, сатурацию и фильтрование. В фильтрованном растворе определяют цветность по оптической плотности и в зависимости от цветнос- Ж ти в раствор вводят расчетное количество растворимого катионного поли- %Ф Ф электролита поли-винилбензил триметиламмоний хлорид, Количество поли- электролита определяют по формуле: ф С = 19,6 10 Цв, где С - концентра ция полиэлектролита, 7. основного вещества к массе сухих вецеств раство- Д ра; Цв - цветность очищаемого раство-ра, ед. оптической плотности, при этом расход извести на дефекацию составляет 1- 1,5 Х Сао к массе сухих веществ раствора. 2 табл.Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к очистке растворов от содержащихся в них красящих веществ и может быть использо" вано особенно эффективно для очистки клеровок тростникового сахара-сырца.Цель изобретения - уменьшение расхода извести на очистку и повышение эффекта обесцвечивания. 10Способ осуществляют следующим образом.Концентрированный сахарный раствор, ,например клеровку сахара-сырца, нагревают до 85-87 С, подвергают дефе" 15 ;кации с применении извести, затем проводят сатурацию диоксидом углерода в две ступени до рН 11 и 9,5 с до,бавлением на П сатурацию извести в количестве 1 ОХ от общего расхода, 20 ,составляющего 1,0-.1,5 Х СаО к массе сахара-сырца. Образовавшийсяприсатурироваиии клеровки осадок карбоната кальция вместе с адсорбирован ными несахарами отделяют Фильтровани ,ем, Определяют цветность Фильтрованного раствора с использованием электрофотоколориметра при длине волны 540 нм и рассчитывают оптимальную дозу водорастворимого катионного полиэлект ролита поли-винилбенэилтриметиламмоний хлорида (ВПК), необходимую для обесцвечивания раствора, по формулеС щ 19,6 10 Цв, 35 где С - количество полиэлектролита, Хосновного вещества к массесухих веществ сахарного раствора, 40Цв - цветность Фильтрованногораствора, ед.оптической плотности.Затем фильтрованный сахарный раствор переводят в мешалку, добавляют рассчитанное количество полиэлектролита и термостатируют при 75-80 С во течение 5-10 мин, достаточных для коагуляцйи красящих веществ. После этого раствор фильтруют и направляют на уваривание и кристаллизацию.Коагуляция красящих веществ сахарного раствора происходит в результате взаимодействия полежительно заряженных макроионов полизлвктролита55 с отрицательно заряженными частицами (полианионами) краеящих веществ и образования между ними мостиковых связей. Особенно эффективно протекают процессы коагуляции в щелочной среде, так как красящие вещества, являясь в большинстве слабыми кислотами, находятся в диссоциированном состоянии, а макромолекулы полиэлектролита в развернутом (выпрямленном).Экспериментально установлено, что процесс коагуляции красящих ве" ществ носит экстремальный характер, н величина оптимальной дозы используемого полиэлектролита определяется концентрацией красящих веществ в очищаемом растворе. Уменьшение или уве- личение дозы полиэлектролита ВПКот оптимального значения приводит к снижению степени коагуляции красящих. веществ и, соответственно, эффекта обесцвечивания раствора.П р и м е р 1. Растворением прио85 С тростникового сахара-сырца готовят клеровку с содержанием сухих веществ 603, доброкачественностью 95,67. и цветностью 1637 ед.оптической плотности. Клеровку делят на порции по 250 см, проводят дефекацию в течение 15 мин с применением различного количества извести и затем 1 и 11 сатурации (соответственно до рн 11 и 9,5) с добавлением на вторую ступень 1 ОХ извести от общего расхода. Образовавшийся на сатурации осадок карбоната кальция с адсорбированными несахарами отделяют фильтрованием через хлопчатобумажную ткань, при этом определяют скорость фильтрования каждой порции. Затем при помощи электро. фотоколориметра определяют оптическую плотность полученных Фильтратов при длине волны 540 нм, рассчитывают цветность и по формуле - оптимальную дозу полиэлектролита ВПКдля обеоцвечивания каждой отдельной порции клеровки, очищенной различным количеством извести.Цветность клеровки, очищенной дефекации и сатурации с общим расходом извести 0,253 СаО к массе сырца, составляет 1343 ед,оптической плотности, а оптимальная доза ВПКС0,02633 основного вещества к массе сырца или 1,015 г товарного 203-ного полиэлектролита на 1 л клеровки сахара с содержанием СВ 603.При очистке клеровки сахара-сырца с.расходом извести 0,53 СаО цветность ее после 11 сатурации составляет14252 1147 ед.сптической плотности, а оптимальный расход полиэлектролита С = 0,023% основного вещества к массе сырца, или 0,888 г товарного полиэлектролита на 1 л 60%-ной клеровки.Таким образом рассчитывают необходимые оптимальные дозы полиэлектролита ВПКдля обесцвечивания дру гих проб клеровки, предварительно очищенных с применением извести.Рассчитанные количества ВПКвносят в соответствующие пробы фильтрованной клеровки и термостатируют при 15 80 С в течение 1 О мин, Затем отфильтровывают образовавшийся коагулянт красящих веществ и определяют цвет- ность.Расчитывают суммарный эффект обес цвечивания клеровки, полученный на дефекации, сатурации и в процессе обработки полиэлектролитом ВПК.Параллельно проводят опыт по очистке клеровки сахара-сырца с содержанием СВ 60 известным способом с применением дефекации и сатурации и расходом извести на очистку Ьк массе сырца.Результаты проведенных опытов 30 представлены в табл. 1. Как видно из табл. 1, очистка клеровки сахара-сырца известным способомс применением ЬСаО к массе сырцапозволяет получить эффект удаления35красящих веществ 67 в то время как,используя оптимальную дозу полиэлектролита ВПК, можно повыситьэффект обесцвечивания до 83 , приэтом сократить расход извести наочистку до 1-1,5 . СаО. При этом расходе извести обеспечивается такая жескорость фильтрования, как и.в известном способе.45Расчет оптимальной дозы ВПК по уравнению позволяет стабилизировать качество очищаемых клеровок, аследовательно, и качество выпускаемо го товарного сахара-сырца независимо50от качества поступающего в переработку сахара-сырца.П р и м е р 2. Растворением прио,85 С сахара-сырьца в воде готовятклеровку с содержанием СВ 50 , доброкачественностью 93,8 Х и цветностью553970 ед.оптической плотности. Полученную ялеровку очищают с применением дефекации, 1 и 11 сатурации по 054.методике, описанной в прьмере 1, Общий расход извести на очистку составляет 1,25 . СаО к массе сахара-сырца.После завершения 11 сатурации клеровку с рН 9,2 фильтруют, определяютс помощью ФЭКИ при длине волны540 нм цветности, а по уравнению -оптическую дозу полиэлектролитаВПК, необходимую для обесцвечивания раствора, Она составляет 0,0447%основного вещества к массе сырца или1,4 г товарного 20 -ного раствораВПКна 1 л 50 -ной клеровки.После этого клеровку делят наравные порции (по 150 мп) и нагреваютдо 80 С, В одну из порций вносят расчетное количество полиэлектролитаВПК, а в другие - количестваего, отличающиеся от оптимадьпогозначения, и термостатируют раствор втечение 10 мин. После этого образовавшийся в растворах коагулянт красящих веществ отделают фильтрованиемс применение фильтрующего порошкаперлита, определяют цветность Фильтрованных растворов и рассчитываютэффект обесцвечивания,Результаты опытов представлены втабл. 2,Из данных табл. 2 видно, что увеличение или уменьшение количествавносимого в раствор полиэлектролитапо отношению к расчетной величинеприводит к увеличению цветности раствора и, соответственно, к снижениюэффекта обесцвечивания.Приведенные данные также показывают, что полиэлектролит ВПКявляется эффективным коагулянтом красящихвеществ концентрированных сахарныхрастворов, Эффект удаления красящихвеществ при оптимальной дозе ВПК,рассчитанной по уравнению, составляет 573, а суммарный эффект обесцвечивания клеровки в результате применения предлагаемого способа достигает 75 ., при этом расход извести напроведение известковойочистки составляет 1,25% СаО к массе сахарасырца.1Таким образом, использование полиэлектролита ВПКпри очистке сахарных растворов позволяет повыситьи стабилизировать качество очищаемыхконцентрированных сахарных растворов,и особенно клеровок сахара-оырцв,значительно сократить расход извести1425205 целью уменьшения расхода извести и повышения эффекта обесцвечивания, в фильтрованный раствор вводят водо- растворимый катионный полиэлектролит поли-,винилбензилтриметиламмоний хлорид, количество которого определяют по формулеС = 19, бф 10 Цв,10 где С - концентрация полиэлектролита, % основного веществаи масса сухих веществ раствора;15 Цв - цветность очищаемого раствора, ед,оптической плотности,при этом расход извести на очисткусоставляет 1-1,5% СаО к массе сухихвеществ раствора,Т а блица 1 Цветность фильтро- ванного Оптимальнаядоза ВПК,основного Скорость фильтрования,Ым мин Суммарный эффект обесцвечивания клеровки, % РасходСаО, %к массе особистк и раствора,ед.оптической вещества кмассе сырца сырца плотности плотности Предлагаемый 0,50 1147 76,0 83,0 1,0 2,07 900 1,50 2,10 783 83,2 2,50 672 83,0 Известный 6,0 2,0 542 67 0 Таблица 2 Эффект обесцвечивания, %,с использованиемЦветность очищеннойс применением ВПКСаО и ВПКЗПКклеровки,ед. оптической плот" ности 1012 74,5 56,0 990 57,0 75,1 66,2 1342 41,6 2,0 на очистку, За счет повьшения качества (снижения цветности очищенных клеровок) представляется возможным иитЕнсифицировать процессы кристаллизации сахарозы и центрифугированияу фелей, уменьшить потери сахара вм лассе и эа счет этого увеличитьв иод товарного сахара. Формула изобретенияСпособ очистки концентрированного с харосодержащего раствора, преимущ ственно клеровки тростникового с хара-сырца, предусматривающий нагр в последнего, дефекацию, сатурацию с последующей фильтрацией раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с Концентрация полиэлектролита в клеровке% основного вещества г/лк массе СВ клеровки 0,0390 0,0447 0,0650 0,.0230 0,0176 0,0153 0,0132 Цветностьклеровкипосле обработкиВПК,ед. оптической 263,0 277,0 276,5 280,0