Способ очистки диффузионного сока

(51)5 С 13 0 3/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Завам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ %НТ СССР(71) Курский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института(56) Волошаненко Г.А Бобровник А,Д.и др, Обработка соков свеклосахарного производства известковым молоком,содержащим сахар. Реф.сборник "Сахар,ая промышленность- М. Ц 11 ИИТЭИПищепром, 1974, вып.2,Авторское свидетельство СССР1167199, кл, С 3 0 3/02, 1985. Изобретение относится к технологии свеклосахарного производства, а именно к способам очистки диффузионного сока,Целью изобретения является повышение эффекта очистки,Способ осуществляют следующим об-.разом,Диффузионный сок нагревают до 1855 С, осуществляют прогрессивнуюпреддефекацию и отделяют осадок, Кфильтрату преддефекованного сока,онагретого до 80-87 С, при перемешивании добавляют гидроксид кальция в виде известкового молока в количестве0,5-0,6% к массе сока, после чего всмесь вводят ограниченное количество 80564194 А 1 г (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА (57) Изобретение относится к сахарной промьппленности, а именно к технологии очистки диффузионного сока. Цель изобретения - повышение эффекта очистки диффузионного сока. Способ очистки диффузионного сока заключается в том, что нагревают диф фузионный сок до 48-55 С и осуществляют прогрессивную предцефекацию с последующим отделением осадка. Нагревают преддефекованный сок до 8 д С, вводят в него гидроксид кальция в количестве 0,5-0,6% СаО к массе сока и сатурируют смесь до содержания солей кальция 3,2-3,8% СаО. Затем проводят дефекацию, первую сатурацию, фильтрацию и вторую сатурацию, 3 табл. С: сатурационного газа, содержащего 28- 32% диоксида углерода. Количество вводимого газа к объему сока обусловлено необходимостью поддерживать содержание кальция в растворе в пределах 3,2-3,8% СаО к массе сухих веществ. Количество кальция в растворе определяют после введения газа и выдерживания при перемешивании 1-2 мин.Сатурационный газ, введенный в смесь предцефекованного сока.и гидр- оксида кальция, взаимодействует по трем направления: с образованием сначала комплексных соединений, а затем ненасыщенных растворов СаСО 3 по реакции со свобод 1564194нь 1 м в растворе гидроксидом кальция, понижая его концентрацик;с образованием растворимых угле- кальциевых сахаратов по реакции со свободными в растворе сахаратами5 кальция;с образованием слоя повьппенной . концентрации растворимых углекальциевых сахаратов вокруг частиц извести в осадке по реакции со свободными сахаратами кальция диффузного слоя частиц.При введении СО в систему известь - сахароза - вода (смесьпреддефекованного сока с известью ) образуется угольная кислота и соответственно анионы НСО и СО . Снижение концентрации кальция в растворе сразу после введения СО подтверждает взаимодействие анионов угольной кислоты с растворенной известью с образованием растворимых углекальциевых сахаратов, которые частично адсорбируются частицами извести в осадке. Концентрация кальция в растворе при этом на некоторое время снижается, однако спустя 1-2 мин восстанавливается и в последующем на протяжении10-12 мин превосходит исходную концентрацию на 15-203.На снижение концентрации кальция в растворе система должна отреагировать немедленным его восстановлением, так какимеется избыток гидроксида кальция в осадке, однако этого сразу не происходит, так как частицы в осадке блокированы углекальциевыми сахаратами, и только спустя 1-2 мин концентрация кальция восстанавливается. 40Введенные в систему анионы угольной кислоты не могут действовать выборочно, образуя, например, только с гидроксидом кальция неиасьпценный раствор СаСОз. Скорее всего анионы 45 связывают в комплексные соединения нетолько Са(ОН), но и сахараты, присутствующие в растворе, а также гидролизованные молекулы СаСО. Тем более что комплексные соединения (растворимые углекальцивые сахараты ) находятся в динамическом равновесии с элементами, их составляющими.Несмотря на то, что между комплексами растворимых углекальциевых,55 сахаратов и их составляющими существу ет равновесие, часть комплексов успевает адсорбироваться на осадок извести и, таким образом, концентрация кальция в растворе в первоначальныймомент несколько снижается,Имеющийсяв системе осадок гидроксида кальция не способен сразувосстановить кальций в растворе изза возникшей вокруг частиц Са(ОЦ)оболочки из растворимых углекальциевых сахаратов. Восстановление происходит спустя 1-2 мин в форме гидроксида кальция и сахаратов кальциятак, что концентрация этих соединенийдостигает прежнего уровня. Но кромених в растворе остаются комплексырастворимых углекальциевых сахаратов,и суммарное содержание кальция врастворе начинает превосходить первоначальное (до введения СО) значение на 15-207. В большой степени этому способствует растворимый СаСО,не достигший состояния насыщенияв растворе.Таким образом, до введения СОприустановившемся равновесии системыколичество кальция в растворе складывается из свободного гидроксидакальция и сахаратов кальция. Послевведения ограниченного количестваСО к уже перечисленным соединениямкальция прибавляются растворимые углекальциевые сахараты и некотороеколичество карбоната кальция, Содержание кальция в растворе повышается,Составляющим элементом как углекислого кальция, так и растворимыхуглекальциевых сахаратов являютсяионы НСОЗ и СО , Хотя концентрациякальция с вводом СО т повышается, концентрация ОН остается на прежнемуровне, а для более глубокого разложения редуцирующих и аминосоединенийнеобходимо повышенное содержание врастворе именно ОНПовышение концентрации кальция врастворе и неизменность концентрацииОН характерно для конца одно-двухминутной паузы, после которой концентрация в растворе ОН -групп начинает расти, Концентрация гидроксильных ионов повышается тогда, когда начинается адсорбция осадком известианионов НСО; и СО;. В этот момент происходит замещение анионов угольнойкислоты на гидроксильные ионы.Адсорбции анионов способствует повьппенное средство их к осадку извести, вследствие чего высвобождаетсякальций в растворе и его анионами снова становятся гидроксильные ионы.50 5 156419Таким образом, наряду с повышениемконцентрации кальция в растворе привводе ограниченного количества СОувеличивается содержание гидроксильных ионов, что подтверждает мысльо повышении растворимости извести вцелом на горячей дефекации.Эффект повышения растворимостиизвести на горячей дефекации не долговечен и действует на протяжении15-20 мин, далее система изменяетсвою структуру, но и этого временивполне достаточно для эффективногопроведения горячей дефекации, продолжительность которой составляет10-12 мин.При реализации предложенного и известного способов в обоих случаях использовали диффузионный сок одинакового качества.П р и м е р 1, Берут 2 л диффузионного сока с доброкачественностью84,87, нагревают до 50 С. Перемешивая, вводят гидроксид кальция так, 25что в течение 10 мин рН прогрессив,но нарастает до 11,0. Образовавшийся преддефекационный осадок отделяют,фильтрат нагревают до 85 С и смешивают с гидроксидом кальция в количестве 0,557 СаО к массе сока. Комплексометрическим способом определяют всмеси количество растворенного кальция,Затем в смесь вводят диоксид углерода, выдерживают 1,5 мин для повыше ния концентрации кальция. Вводят такое количество диоксида углерода,чтобьг концентрация кальция в растворе достигла 3,5% СаО к массе сухихвеществ. Прозодят дефекацию при температуре 85 С, перемешивая в течение10 мин. Затем вводят 0,457 Са(ОН) кмассе сока, фильтруют, Фильтрат нагревают до 90 С и проводят вторую сатурацию до рН 9,2. Осадок снова отделяют, а в фильтрате определяют качественные показатели: Р= 91,57;соли кальция 0,073% СаО на 100 СВэффект очистки (Эф.) = 48,2%. 4 6очистке дифФузионного сока с РБ" 85,9% - в табл.2. Получить содержание кальция в растворе более 3,8% не удается. При дальнейшем увеличекм количества сатурационного газа с целью превышения значения 3,8% наблюдается обратный эффект - происходит снижение содержания кальциевых солей.Как видно из табл.2 и 3, при содер. жанни солей кальция менее 3,2% эффект очистки заметно снижается. Эффективным является содержание солей кальция в растворе в пределах 3,2-3,8%П р и м е р 3.(по прототипу)Берут 2 л диффузионного сока с доброкачественностью 84,87., нагревают до 50 С. Перемешивая, вводят гидроксид кальция так, что в течение 10 мин рН прогрессивнонарастает до 11,0, Образовавшийся преддефекационный осадок отделяют, фильтрат нагревают доо85 С и смешивают с гидроксидом кальция в количестве 0,55% СаО к массе сока. Ко;1 плексометрическим способом в смеси определяют количество растворимого кальция.Затем в смесь вводят диоксид углерода и сатурируют 0,2% СаО для образования нераствор;жмых углекальциевых сахаратов, Опрецеляют концентрацию кальция в растворе, после чего сок, перемешивая, выдерживают 1 О мин при 85 С. Затем вводят оставшийся 0,457, Са(ОН) к массе со - ка и сатурируют до рН=11,0, После фильтрации сок нагревают до 90 С и проводят вторую сатурацию до рН 9,2. Осадок снова отделяют, а в фильтрате определяют качественные показатели: Р = 21.,4%; соли кальция - 0,0877.: Эр 47,97,.При сравнении очистки диффузионного сока другой доброкачественности по предложенному и известному способам получены результаты, которые приведены в табл.3.55 П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично описанному в примере 1, но вводят диоксид углерода до содержания солей кальция 3,2; 3,8; 3,1% СаО.Качественные показатели очищенного сока при Рдиффузионного сока 84,8% приведены в табл.1, а при Как видно из приведенных данных, предложенный способ позволяет повысить эффективность очистки на 0,5- 1,8%.Формула изобретенияСпособ очистки диффузионного сока,предусматривающий его преддефекацию,1564194добавление извести в преддефекованный сок и сатурацию смеси, дефекацию и 1 сатурацию, о т л и ч а ю -гц и й с я тем, что, с целью повьппения эффекта очистки путем увеличения растворимости извести, сатурацию смеси нреддефекованного сока .с известью проводят до достижения содержания солей кальция в растворе 3,2-3,8% СаО к массе сухих веществ.Т а б л и ц а 1Доброкачественность дифФузионногосока,Доброкачественност:-: сока11 с,:-урации у% Содержаниесолей кальки сока, % ция в соке 11 сатурациир % к массе СВ сока 3,1 3,2 3,5 3,8 91, 91,4 91,5 91,4 0,092 0,073 0,073 0072 Таблица 2 Доброка- чественСодержаниесолей каль- . Доброка- чественСодержание солей кальЭффекточисткисока,7 ностьдиффузионногосока,7. ность сока П ция всоке 11 сатурации,% сатурации, % к массе СВ 45,6 48,8 49,1 49,1 91.,8 92,2 92,3 92,3 0,085 0,067 0,066 0,066 85,9 85,9 85,9 85,9 3,1 3,2 3,5 3,8 Таблица 3 Продолжительностьдефекации,мин Содержание солей кальДоброкачествен- . Содержание кальЭффекточисткисока,7,Доброка- чественция врастворепосле ностьдиффузии,% к массе СВ кол-ваСО, %СаО кмассе СВ Предлагаемый способ10 93,0 0,061 10 92 ф 3 Оз 066 49,3 49,1 3,5 3,5 87,1 85,9 Содержание солей кальция в растворе по нижнему и верхнему пределам, % к массе СВ ция в растворе по нижнему и верхнему пределам,% к массе СВсокаМ 4 84,8 84,8 84,8 84,8 45,5 47,8 48,2 47,81 О 1564194 Продолжение табл 3 кь зии 4 8,Известныи1 О 10 2,1 2 0 85,9 2,0 2,1 10 10 Составитель Ю. Сидоренкоедактор А, Маковская Техред Л.Олийнык Корректор А, Обруч 5 Подписное по изобретениям и открытиям при ГЕНТ -35, Раушская цаб., д. 4/5 акаэ 1139 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, ул. Гагарина,О 11оизводственно-издательский комбинат "Патент , г.уж Доброкачественность 83,0 81,7 80,2 Содержание кальция в растворепослеввода ограниченного кол-ваСО, ХСаО кмассе С 3,5 3,5 3,5 89,8 88,0 86,9 пособ92,9 89,6 87,9 86,6 0,084 0,097 0,115 прототип 0,07 0,07 0,09