Спосіб іонообмінного пом`якшення соку 11 сатурації бурякоцукрового виробництва

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ ионообменного умягчения сока II - й сатурации свеклосахарного производства, включающий пропускание сока через колонну с катионитом в форме щелочного металла, и регенерацию катионита раствором соли щелочного металла, отличающийся тем, что регенерацию ведут раствором соли щелочного металла с органическим анионом, выбранным из группы: ацетат, татрат, цитрат или их смесь, и процесс ведут в противоточном режиме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропускание сока через колонну ведут со скоростью 20 - 30м3/м2 × час при температуре 60 - 90°C.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что регенерацию ведут раствором ацетата, тартрата, цитрата щелочного металла или их смеси, содержащем сахарозу.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что регенерацию ведут при скорости раствора 10 - 20м3/м2 × час при температуре 20 - 60°C.

5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в качестве катионита используют органический сульфокатионит со стиролдивинилбензольной матрицей или неорганический катионит на основе цеолита.

Текст

Изобретение относится к свеклосахарному производству и может быть использовано для удаления ионов кальция из сока II сатурации. Известен способ ионообменной очистки сахарных растений в аппаратах циклического действия со сплошным слоем сорбента в противоточном режиме [1]. Недостатком способа является его невысокая производительность и механическое разрушение сорбента в процессе перегрузки из аппарата в аппарат под давлением. Известен способ ионообменной очистки сока II сатурации, включающий пропускание сока через колонку с сульфокатионитом, при атом периодически прекращают пропускание сока и удаляют насыщенный солями кальция слой катионита [2]. Известен также способ регенерации сульфокатионита, использованного для очистки сока II сатурации, путем пропускания через слой катионита смеси очищенного сока с гидроксидом натрия, при этом периодически осуществляют удаление отрегенерированного слоя катионита [3]. Эти способы, основанные на использовании принципа противоточного движения фаз, позволяют интенсифицировать процесс умягчения сока и снизить расход катионита и регенерационных растворов. Однако, использование в качестве регенерационного раствора умягченного сока с гидроксидом натрия чревато возможностью образования нерастворимых соединений кальция в процессе регенерации, что затруднит прохождение последнего, а также приводит к необходимости отмывки ионита перед стадией сорбции и, следовательно, к образованию промывных вод. Известен способ ионообменного умягчения сока II сатурации, включающий пропускание сока через колонку с Na+-катионитом и регенерацию отработанного катионита 6 - 10% - ным раствором хлористого натрия. Процесс проводят в режиме прямотока [4]. Недостатком известного способа является большой объем промывных вод, а также низкая степень использования емкостных свойств ионита в результате применения режима прямотока и адсорберов с неподвижным слоем сорбента. Задачей настоящего изобретения является разработка способа ионообменного умягчения сока II сатурации, который позволяет создать экологически чистую, непрерывную бессточную схему при достижении высокой степени умягчения, с высокой производительностью процесса и при низком расходе катионита. Поставленная задача решается описываемым способом ионообменного умягчения сока II сатурации свеклосахарного производства, включающим пропускание сока через колонку с катионитом в форме щелочного металла со скоростью 20 - 30м3/м2 × час при 60 90°C и регенерацию раствором соли щелочного металла с органическим анионом, выбранным из группы; ацетат, тартрат, цитрат или их смесь, при этом регенерацию ведут указанным раствором соли, содержащим сахарозу, при скорости раствора 10 - 20м3/м2 × час при 20 - 60°C. Процесс умягчения сока ведут в противоточном режиме с использованием в качестве катионита органического сульфокатионита со стиролдивинилбензольной матрицей или неорганического катионита на основе цеолита. Сущностью изобретения является то, что реализация процесса в противоточном режиме позволила достигнуть высокой производительности процесса при низком расходе катионита, при этом использование для регенерации вышеперечисленных веществ позволило ликвидировать стадию промывки катионита между стадиями регенерации и сорбции, что также приводит к повышению производительности процесса в целом и улучшению его экологических характеристик. Кроме того, использование указанных регенерирующих агентов не приводит к снижению качества сахара и снижает степень мелассообразования в процессе. Пример 1. Сок II сатурации, содержащий сахар - 12%, калия - 1г/л K+, натрия - 250мг/л Na+, кальций - 180мг/л Ca++, и имеющий pH = 7,2, пропускают через противоточную ионообменную колонну диаметром 36мм и высотой 2000мм, заполненную 2080мл катионита КУ-2 - 8 в Na+форме. Сок подают в нижнюю часть колонны со скоростью 20м3/м2 × час при 60°C. Через катионит пропущен сок в количестве 40об./об. Концентрация кальция на выходе 0,4мг/л. После этого из нижней части колонны выгружают отработанный катионит и переносят его в колонну диаметром 36мм и высотой 250мм. Содержание Ca++ в отработанном катионите составило 2,4мг-экв/мл, что соответствует значению полной обменной емкости. В колонну загружают 250мл отработанного катионита. В нижнюю часть колонны подают регенерирующий раствор, содержащий 12% сахара, 0,8г/л NaCl и 1,45% Na+ в форме ацетата (10% NaAc × 3H2O) со скоростью 10л/ч, т.е. 10м3/м2 × час при комнатной температуре. Пропустили регенерирующий раствор в количестве 10об./об. катионита. Из нижней части колонны выгрузили 60мл катионита. Остаточное содержание кальция составило 0,1мгэкв/мл. Степень регенерации составила 96%. Из верхней части колонны отобрали раствор, содержащий 12,5г/л Ca++ в виде Ca(Ac)2. Отобранный раствор обрабатывают в соответствие с традиционной схемой очистки свеклосахарного сока, при этом остаточное содержание кальция в растворе не превышает 50мг/л, что свидетельствует о возможности переработки отработанного регенерационного раствора в существующей технологии умягчения сока II сатурации. Аналогичным образом проведены примеры на умягчение сока II сатурации при других условиях противоточного процесса. Условия по примерам и их результаты сведены в таблицу.

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Mitchenko Tetiana Yevhenivna, Postolov Leonid Yukhymovych

Автори російською

Митченко Татьяна Евгеньевна, Постолов Леонид Ефимович

МПК / Мітки

МПК: B01J 49/00, C13D 3/14, B01J 39/00

Мітки: бурякоцукрового, виробництва, соку, пом'якшення, спосіб, сатурації, іонообмінного

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/2-25072-sposib-ionoobminnogo-pomyakshennya-soku-11-saturaci-buryakocukrovogo-virobnictva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб іонообмінного пом`якшення соку 11 сатурації бурякоцукрового виробництва</a>

Подібні патенти