Способ подготовки питательной воды для диффузионных установок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) С 3 П 1/О ИЯ 682271/13 9.04.893.12.91. Бюлсесоюзный нанститут саха. 47чно-исследовательной лроиышленности нного объединения В.С.Самойленко)сть, 197 976,ТЕЛЬВОК в частьтадии ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Л.В.Перфильев,О.1 тангеев(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПИТЛВОДЫ ДЛЧ ДИФФУЗИОННЬХ УСТЛН Изобретение относится к технологии свеклосахарного производства,ности к подготовке питательной водыдля диффузионной установки,Известен способ подготовки питателвной воды для диффузионных установок, предусматривающий замену частибарометрической воды избыточным аимиачным конденсатом с последуюцейсульфатацией смеси этих вод до оптимального значения рН 6,0-6,5 ед. Однако наличие в пнтательной воде аммиака интенсифицирует инверсию сахарозы, способствует набуханию и разрушению пектиновых веществ и переходу их в диффузионный сок, что приводит к снижению доброкачественностидиффузионного сока, ухудшению филрационной способности сока на стдефекосатурации. БО 1700055 2(57) Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к подготовке питательной воды для диффузионной устдновки. Изобретение поз воляет улучшить качество питательной воды, Способ предусматривает сульфитацию свежей воды до рН 2,0-2,5, пре варительное введение известкового молока в деаммонизпрованный конденсат и смешивание сульфитированной во ды с подцелоченным конденсатом для д ведения рН питательной воды до 6,0- 6,5. Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводи мого конденсата.ил. 1 табл,Наиболее близкимпо техническойсущности идостигаемому положительному эффекту кпредложенному является способ подговтовки питательной воды, предусматривающий смешивание свежей воды и конденсата сполучением питательной воды, введение известкового молокадо , рН 11-11,5, сульфитацию и доведение рН питательной воды ортофосфорног" кислотой до рН 6,0-6,5, Такая обработка воды стабилизирует рН среды и удаляет аммиак на 50/. При этом в воде образуются растворимые соли кальция, упрочняюцие в процессе зкстракции свекловичную стружку. Однако этот способ имеет ряд существенных: недостатков: при вводе ортофбсфорной кислоты в питательную воду аммиак из нее не удаляется, т,к. аммонинные соли этой кислоты хорошо растворимы в воде и не выпадают в осадок.Входящая в состав экстрагента снежаявода содержит большое количество микроорганизмов, что требует примененияФормалина для предотвращения инФицирования сокостружечной смеси,Ввод ортоФосФорной кислоты в обработанную сернистым ангидридом питательную воду не обеспечивает стабильности важного в экстракционном процессе показателя рН среды, т.к. находящийся в основном в нерастворимойФорме сульфит кальция медленно взаимодействует с небольшим избытком более слабои ортоФосФорной кислоты,сиижая с течением времени в раствореколичество ионов водорода, что приводит к повышению рН воды.ОртоФосФорная кислота являетсядорогой и количество ее выработкине позволяет удовлетьорить потребности сахарных заводов.Цель предлагаемого изобретения улучшение качества питательной воды для диФФузионной установки путем более глубокой стерилизации и повышения содержания в ней ионов кальция, что Позволяет улучшить технологические показатели диФФузпонного сока.30Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки питательной: воды для диФФузионной установки, предусматривающем смешивание свежей воды и конденсата с получением питательной воды, введение известкового молока, сульФитацию, доведение питательной роды до значения рН 6,0-6,5, свежую воду перед смешиванием подвергают сульфптации до рН 2,0-2,5, а введение 10 известкового молока осуществляют в деаммонизированный конденсат также перед смешиванием со свежей водой, при этом доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания свежей сульФитированной воды с деаммониэированным кондонсатом путем регулирования количества вводимого конденсата,Способ осуцествляется следующим образом,Питательную воду для диФФузионной установки получают путем смешивания свежей воды и деаммонизированного конденсата, сульФитации подвергают свежую воду перед ее смешиванием55с конденсатом, В результате получают воду с более глубокой стерилизацией и устойчивим значением рН, которая содержит до 907 хорошо растворимой соли гидросульФита кальция (Са(НБО) . Обработка свежей воды сернистым ангидридом до рН 2,0-2,5 необходима для более глубокой ее стерилизации и образования растворимого в воде гидросульФита кальция, благодаря которому добавляемое количество БО в раство- римой Форме таково, что практически все микроорганизмы в питательной воде погибают от воздействия серы, стерилизуюцее действие которой продолжается в диФФузионной установке при экстракции сахара из свекловичной стружки.Опытным путем установлено, что подкисление питательной воды до рН ниже 2,0 нецелесообразно из-за повышения химической коррозионной активности среды и снижения утилизации сернистого газа, выражающейся в незначительном повышении количества ионовкальция и незначительном снижении содержания микроорганизмов в питательной воде, к тому же возрастает продолжительность процесса сульФитации. Подкисление свежей воды до рН более 2,5 является недостаточным для .ее стерилизации, значительно снижается кличество ионов кальция.Введение известкового молока осуцествляют также перед его смешиванием со свежей водой.После обработки исходной воды сернистым газом до рН 2,0-2,5 и смешивания с ней деаммонизированного конденсата с рН 11,5, содержащего известь, образуется кислая соль Са(НБО) . Доведение рН питательной воды осуществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводимого конденсата, Это обеспечивает протекание реакции образования гидросульФитакальцияСа (ОН)+250 - У Са (НЯО ) .Скорость этой реакции зависит как от исходных количеств реагентов, так и от растворимости извести.При изменении последовательности действий в прототипе имеют место следующие реакции.Вода вначале обрабатывается известковым молоком, затем сульФитируется. В результате этой реакции рН среды меняется с 11,5 до 7,0 и образуется средняя ссль СаБО с растворимостью на 2 порядка ниже, чем известь.Таблица растворимости соединений кальция; Са(ОН) -1,6 10Са(БО 1 . : 10Уравнение этол реакции следующее:Са (ОН )+БО -Са БО+НО.При Дооавлее 1 иц В эту Воду ОртофосФорнсй кислоты до величины рН 6,0- 6,5 начцнае 1 идти образование гидрофос 4 ата кальция с целью повысить когцчество ионов кальция. Скорость этой реакции ца 11 ного медленнее, чем скорость реакции по предлагаемому способу, так как при рН 6,0-6,5 количество кислот;1 на 3 порядка меньше, чем прц рН - 2,0 - 2,5. Кроме того, растворимость СаБО;. на 2 йорядка ниже, чем извести, нужно добавить, что НР 01. более слабая кислота, чем НБО. Пх константы дцссоциацци соответственно равны НР 0,1=0,71:10 ; Н БО =1,4 Х х 10 .Уравнение реак 1,цц следу 1 ощее;СаБО +2 Н РО -,Са (НР 01) +НБОЗ.Здесь воэ 11 ожна обратная реакция, что также замедляет скорость прямой реакции и, тем самьп, уменьшает коли чествс ионов кальция в питательнойВОДЕ.Обработка сернистым газом предварительно подщелоченной известью воды приводит к образованию плохо раство. 311 римой соли СаБО, в результате чего дезиницируоощего действия сернистого газа практически нет, так как сернистый ангидрид находится в нерастворимой )орме. 35В предлагаемом способе при глубокой сульфитации и при смешивании до рН 6-6,5 Вся сера в воде находится В растворенном состоянии, количество ее за счет образования Са(НБО) на 10 три-четыре порядка больше, чем по прототипу, что дает усиленный дезинФициру 1 ощий эКект.Подщелачиванце Воды до рН =- 11,5 в прототипе также способствует стери- л 5 лизацци п 11 тательно 11 воды, но степень стерилизации значительно ниже, что подтвержцаетс,я прюерами конкретного ВЫПОЛНЕНИЯ,Способ поясняется схс-мой подготов -ц 1 ки питательцой Воды, представленной на чертеже. Ис-оцная вода подается насосом 1 на сульФитатор 2, где в циркуляционном режиме подкисляется серцистым газом до рН 2,0-2,5. Из сбор 5 ника сульфитировацной воды 3 через перелив она поступает в сборник-мешалку 4. Сюда насосом 5 из сборника 6 подводится дедммонизированный конден." сат. Для Осуществления предлагаемого порядка смео 1 цваши В сборнике-мешалке ч установлена система контроля рН 7. благодаря которой регулируется подача необходимого количества конденсата для получения питательной воды с рН 6,0-6,5. Контроль рН осуществляет-. ся с гомошью прсмьппленного рН-метрав сочетании с экстремальным регулятором, Подготовле 11 ная так 1 Вч образомпитательная вода, содерсащая гидросульфит кальция направляется в сборцик 8 через перелив, а из него насосом 9 на дисрФузцо 11 ную установку.П р и м е р 1. 2 л свежей воды с температурой 37 С, содержащей 3,2 мгэкв/л солей кальция обрабатывак:т серанистым газом до рН 2,0 ц смешивают с деаммонцзирова 11 цьи кондецсатом с Остатсчным содержанием а 1 ьмиака Ч 8 иГ/л содержащего иэВесть и 1 смею щего рН 11,. Количество вводимого конденсата регулируют при доведен 1 п 1 рП питательць 1 й Воды до значения 6, Контро;1 ь рН Осушествля 1 от в прсточной .сов те с помощью .1 абораторного рН -1,1 ЕТВ;ПОсготовлец-ую питательную водуте.1 пературо70,:, -.одержащЯо 26,6 мг/.;1 аммиака .- 93 мГ-экв/л солей кальция, направляют на экстракцию са-,хара из свеклов 1 чной стружки.Способ псдготовкц питательной Воды по прототигу, 2,. свежей Вс ды с температурой 37 С, содержащей 3.2 мг экв/л солей кальция и 5 мг/л аммиака сме 1 оива 1 от с 2 л ю 1 мцач 11 ОГО конденсата, содержащего 88:1 Г/л асмцака с теми.л 1"ратурой 92"С, Пцтательну;о воду с температурой 73 С Обрсбатывают последовательно известью до рН 11,5, сер 7 1нистым газом до рН ,.-(,2 и Вводят орОфОСОьорную кислоту до рН 6,2, Контроль рН Осушествляют в проточной кювете с. 1 омощью абораторнОГО рН метра. Подгото,:ле:1 ну 1 о -1 цтательну 1 о Вс- ду с температурой 70 , содержащу 1 ао108 мг,л ь,миан ц 41 мг-э 1 св/.1 пановкальция. нацравл. - . т но э 1 сстракц 1 ооСаХВОВ 1 сэ СВЕКЛОВЛЛ,О:."1 Струж 1 Сц В Лаоораторц.-;а д 11Ьу. - цю Красцльщико Ва,П р и м е р 2. С. Особ осуществля 1 от аналогично пр 1 смср 1, при этом используит сВежуоо Воду того же кячест ва, Однако сульй 1 тац 1 оо свежец Воды ведут до рН 2.1 перел ее смешиванием с конденсатом, Олноврсмецно 2 л де 1700055аммонизцрованцого конденсата доводят известковым молоком до рН 11,5. Сульфитированную воду и деаммонизированныц конденсат смешивают В такоц прс 5 порции, чтобы получить рН питательной воцы б, 2. Количество вводимого конденсата регулируют по величице рН в процессе смешивания. Готову)о воду направляют 13 лабораторцыц Дцффузиоцц 1 и аппарат,П р и и е р 8 (предл гаемый способ подготовки питательной воды,),. 2 л исходной вопы Обрабатывают рццстым газом до рН " 2 и смешивают с 2 л 35 деамОыизи)Оваццсгс коеДец гата Г 1)Н 11,5 До значения рН 5)одь 62, Контроль рН ссушес т 13 ляот . как 1 ч пе овом примере, ПОдГОтсвле 3 уо воду 1 эправляют на зкст 1)ак 33 ц)о сахара из свекловичной стру)кк 1.П р и м е р . Способ осуществляот аналогично примеру 1., цо сульфитацко свежей воны ведут дс рН 2,3.Б прцерах 5-10 процесс подготов кц питательной годы ведут "ак )Р, как ц в црКчере 1, но используют сульФцта 5 зю с 30)кей Воды дс различных рЫ,Результать 1 .1 редста 3331 ецы 13 таблице вАч аг 110 ре зу)ьта :Ов,. при в едеццых 0 в таблице, показал., что сул.Фитацця исходной воды н)пке рН ,0 ,при 3)еры 78) незцачцтель 1:с сн 11)к 1 с т содерЯац 11 Е МИКРОСРгацЦЗМОВ и НЕЗнаЧЦтЕЛЬйо повышает количество ионов кальция35 а рН питательной воды имеет откпоце-: ция от требуемого технопогцческого зцач ения не Обходь 3 10 го Для нормаль н ОЙ работы Диффузионной установки оВ примерах .1-б сульфцтацця питаТельной Воды в интервале рН 2,0-2,5 цезна 1 ительно Влияет ца содержание ионов кальция, уменьшая их количество в сторону увеличения рН, Однако прц граничном значении рН 2,5 цх содержа,;) ние В цитатзльной Воде составляет 82 мг - зкв/л, что в 2 разэ больше,. чем пс пратстипу, Содержание микроорганизмов остается практ 113 ескц псстояцньо 1, рН питательной воды не вы 0 ходит зэ. рамки требуемого гехнолсгией.В примерах 9,10 прц сульфцтаццц исхспной воды вью е значения рН 2,5 резко снижается в пцтательноц Водесодержание ионов кальция, увеличивается количество микроорганизмов и имеются отклонения по зна енто рН от требуемых пля нормальной работы диффузионной установки (сы . таблицу).Результаты, приведенные в таблице, показывают, что подготовленная предлагаемым способом вода содержит ионов кальция более, чем в два раза, а по ссдержацао мцкроорганцзмот 3 и а 1 Пака прцб)ижаетс 5 к Деалмсц 33 лрсваньвлкоцдецсатам.Нз примеров 7,8 и 910 вцццо, 3 то псцкцслецие Всдь Пь)хе рН 2 1 епелесс - образно в связи с резким сцзженлемутилизации сернистого г;.за а вышерН 25 яляется цедсстэтсчц 1 ь Дляполучения воды с повышенным содержанием цснов кальция ц для достц)кениярН воды в пределах б-б,5 единиц,Испсльзованце способа пс зволяетОтка.3 этьс От применения Орт)фосфорнокислоты и Формалина и прц одном итом же расходе серы ц 11 звестц повысить в питательной воде более. чем В 2 раза содержание исцсв кальция, ,Зтс Дает Возможность "1 Велцчцть ДО 61)0 качественность диффузионного сока на 1,4 ь и уьелцчить выход жома на 5,2 Х к массе свеклы.формула изобретенияСпособ подготовки 3 Злтательцсй воды для диффузионных установок. предусматривающий смешивание свежец воды и деаммоццзированного конденсата с псучением питательной воды,. введецие известного молока,ульфцтацию и доведение рН питательной воды до б,0-65,т л ц ч а ю щ и Йс целью повышения качества питательной воды, сульфитации подвергают свежую вору до рН 2,0-2.5 перед ее смепивацием с конденсатом, а Введение известкового молока осуществляют в,цеаммонизчрованный конденсат также перед его смешиванием сс свежей водой,. при этом доведение рН питательноц воды ссществляют в процессе смешивания путем регулирования количества вводымого конденсата,10 1700055 Показатели питательной воды, подготовленной различными способами Количество микроорганизмов, шт/мл рН сульфированнойводы рН питательной СоликальСпособ подгоСодерж. аммиатовки питательной воды ЦИЯмгэкв/л ка,мг/л воды термофилов плес,гриб мезо- филов слизеобр,езо- илов Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 По прототипу 2,0 6,0 2,1 6,0 2,2 6,1 2,3 6,2 2,4 6,3 2,5 6 ю 5 1,2 5,2 1,5 5,5 3,0 . 7,1 3,5 7,5 7,0 6,2 26,6 26,5 26,0 26,0 26,0 26,6 26,5 26,5 26,2 26,5 108,0 93 4 92 5 91 5 90 5 85 5 82 5 95 3 94 3 40 11 35 25 41 56 10 15 11 17 12 17 12 . 17 11 18 13 1 Я9 1410 15 6 22 51 67 180 212 15 17 18 17 18 19 15 15 23 42 1381700055 Составитель Л.Гаврило Техред Л,Сердюкова К дактор Н.Козлова ект Обруч аказ ира дписно ВНИИПИ Госуд и ГКНТ СССР льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 зводственно-из венного комитета по изоб 113035, Иосква, И, Ра ениям икая наб крьгти д, 4/