Спосіб очищення дифузійного соку

Спосіб очищення дифузійного соку, який включає попередню дефекацію, відділення осаду 36671 В основу винаходу поставлено задачу створення способу очищення дифузійного соку шляхом поєднання процесів попередньої дефекації і відстоювання, який забезпечить достатні руйнування асоціативних сполук та коагуляцію РКД дифузійного соку в умовах попередньої дефекації, підвищення адсорбційної здатності частинок карбонату кальцію, що повертаються у вигляді активованої суспензії соку другої сатурації в дифузійний сік, покращання седиментаційних та фільтраційних властивостей соку попередньої дефекації та сатураційних соків, зменшення втрат цукрози від розкладання у виробництві. Поставлена задача досягається тим, що спосіб очищення дифузійного соку включає попередню дефекацію, відділення осаду соку попередньої дефекації, основну дефекацію, першу сатурацію, фільтрування, дефекацію перед другою сатурацією, другу сатурацію, фільтрування, згідно з винаходом, попередня дефекація проводиться протягом 1,5-2,0 с парою, при одночасному введенні активованої згущеної суспензії соку другої сатурації в кількості 2,5-3,0% до маси соку та вапняного молока 0,2-0,3% СаО до маси буряків, після чого система витримується 900-1200 с при температурі 65-70°С у реакторі, в якому і відстоюється. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та технічним результатом буде в наступному. Більшість із сполук, які містяться в дифузійному соку - це комплексні з'єднання різного ступеня стійкості, для руйнування яких необхідно затратити теплову енергію та енергію хімічної реакції. Введення теплової енергії у даному способі пропонується шляхом вдування водяної пари безпосередньо у потік соку. Парові бульбашки, які утворюються за рахунок дробіння факелу пари в потоці соку розподіляються в усьому його об'ємі та сплескуються з виділенням значної теплової енергії. Локальний об'єм рідини навколо бульбашки зазнає впливу кавітаційних ефектів при її колапсі, які супроводжуються хімічними та стр уктурними перетвореннями частинок РКД дифузійного соку. Речовини, які зазнали такого впливу активуються і взаємодіють з іонами кальцію, утворюючи структур у осаду соку попередньої дефекації, що має меншу гідрофільність порівняно з осадом без такого оброблення. Оптимальна тривалість такого оброблення дифузійного соку водяною парою становить 1,5-2,0 с, протягом якого здійснюється кавітаційний вплив. Збільшення тривалості оброблення призводить до руйнування частинок РКД, продукти розпаду яких неможливо повністю видалити із соку, а також до збільшення температури, внаслідок якої відбувається інверсія цукрози. Після такого оброблення температура в системі складає 65-75°С, що відповідає тепло-гарячій схемі очищення. Згущена суспензія соку другої сатурації містить осад у вигляді майже чистого кристалічного карбонату кальцію і невелику частину розчинного двохвалентного іону Са2+. Частинки осаду соку другої са турації мають негативний заряд. При змішуванні суспензії з 0,25-0,3% СаО до її маси проходить перезарядження частинок осаду і останні мають позитивний поверхневий заряд, завдяки чому підвищується їх адсорбційна здатність. При введенні суспензії одночасно з водяною парою в дифузійний сік відбуваються реакції нейтралізації аніонів кислот та адсорбція на частинках карбонату кальцію продуктів руйнування асоційованих сполук дифузійного соку внаслідок кавітаційних ефектів. Для завершення процесів коагуляції РКД дифузійного соку на попередній дефекації добавляють вапняне молоко у кількості 0,2-0,3% СаО до маси буряків, доводячи таким чином значення рН20 соку попередньої дефекації до оптимального її значення, де має місце максимум осадження нецукрів. Після проведення таким чином процесу попередньої дефекації необхідно витримати сік протягом 900-1200 с для сенсибілізації сполук соку, які неповністю вступили у хімічну реакцію. При цьому одночасно може здійснюватися відокремлення осаду соку попередньої дефекації шляхом його відстоювання. Таким чином, одночасна обробка дифузійного соку водяною парою, активованою згущеною суспензією соку другої сатурації і вапняним молоком сприяє інтенсивній взаємодії продуктів руйнування асоційованих сполук соку з іонами кальцію та більш повній адсорбції їх на поверхні частинок карбонату кальцію, глибокій коагуляції РКД ди фузійного соку з утворенням малогідратованого коагуляту, а також покращанню технологічних показників соків. Нами були проведені порівняльні досліди з очищення дифузійного соку запропонованим та іншими способами. Запропонований спосіб очищення дифузійного соку здійснюється таким чином. Дифузійний сік обробляється парою протягом 1,5-2,0 с до температури 65-75°С при одночасному введенні згущеної активованої суспензії соку другої сатурації в кількості 2,5-3,0% до маси соку та вапняного молока в кількості 0,2-0,3% СаО до маси буряків при досягненні значення рН20 соку 11,0-11,2. Далі сік надходить у реактор, який одночасно служить і відстійником. В ньому проходять процеси глибокої дегідратації РКД і ВМС з отриманням щільної структури осаду, який одночасно відділяється шляхом седиментації і надходить на перший ступінь першої сатурації. Сік попередньої дефекації подають на основну дефекацію, змішуючи з 2,02,2% СаО до маси буряків і нагрівають до температури 85-90°С. Після основної дефекації сік проходить стадії першої сатурації, фільтрування, дефекації перед другою сатурацією з введенням 0,3% СаО до маси буряків, другої сатурації, фільтрування. Приклади здійснення способу. Приклад 1. Дифузійний сік обробляють парою протягом 1,5-2,0 с до температури 70°С при одночасному введенні згущеної активованої суспензії соку другої сатурації в кількості 2,5-3,0% до маси соку, а далі вапняним молоком в кількості 0,2-0,3% СаО до маси буряків. Після цього систему витримують при температурі 65-70°С протягом 900-1200 с, де одночасно відбувається відділення осаду, що утворився і подають його на першу ступінь першої сатурації, а декантат поступає на основну дефекацію з витратою вапняного молока в кількості 2 36671 2,2% СаО до маси буряків, першу сатурацію, фільтрування, дефекацію перед другої сатурацією (подача СаО 0,3% до маси буряків), другу сатурацію, фільтрування. Результати досліджень наведеного прикладу наведені у табл. 1. Результати інших прикладів наведені в табл. 2. Дані із наведених дослідів показали, що при здійсненні запропонованого способу очищення дифузійного соку досягається покращання якісних показників соку другої сатурації по відношенню до схеми, розробленої КТІХП, зокрема, вміст РКД зменшується на 3,9%, вміст солей кальцію зменшується на 8,3%, чистота збільшується на 0,5%. При проведенні запропонованого способу очищення дифузійного соку досягається руйнування його асоційованих сполук, і, як наслідок, відбувається більш повна коагуляція РКД з утворенням менш гідратованого коагуляту; підвищення адсорбційної здатності частинок карбонату кальцію, утворення структури осаду, яка має мінімальну гідрофільність, що призводить в кінцевому підсумку до підвищення загального ефекту очищення. Таблиця 1 № досліду 1 2 3 Середнє Дифузійний сік Ч, % 85 87 88 86,6 Сік попередньої дефекації S5, см/хв 3,2 3,8 4,1 3,7 V25, % 21,2 19,8 20,0 20,3 FK 3,5 4,0 4,0 3,8 Сік другої сатурації Кольоровість, од.оп.густ. 222,02 200,91 219,54 214,16 Ч, % 90,9 91,5 91,8 91,4 Солі Са2+, % СаО на 100 СР 0,071 0,066 0,069 0,068 Кольоровість, од.оп.густ. 166 158 160 161 Таблиця 2 Тип схеми Дифузійний сік Якісні показники соку другої сатурації Ч, % Схема з попереднім обробленням дифузійного соку суспензією соку другої са турації і парою Типова КТІХП Запропонована Солі Са2+, % СаО на 100 СР Вміст РКД, % до маси соку Кольоровість од.оп.густ Ч, % 87,2 0,073 0,259 169 90,7 87,2 87,2 87,2 0,094 0,072 0,066 0,275 0,260 0,250 175 168 168 89,8 90,8 91,3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3