Спосіб очищення дифузійного соку

Спосіб відноситься до цукрової промисловості, а саме до очищення дифузійного соку. Відомий спосіб очищення дифузійного соку (Е. Dormal. Une methode de filtration des jus prechaules. Resultats obtenus a la Raffmerie Notre-Dame a Oreye. -La Sucrerie Beige. - 80 (1960/61). - p.353-383), який передбачає попередню обробку дифузійного соку шляхом проведення прогресивної переддефекації з рециркуляцією суспензії карбонату кальцію, підігрівання та передсатурацію, відокремлення осаду нецукрів, основну дефекацію, підігрівання, І сатурацію, підігрівання, фільтрацію, підігрівання, II сатурацію, фільтрацію. Маючи ряд суттєви х переваг (відносно високі якісні показники очищеного соку, знижені витрати вапна на очищення, можливість роботи при різній якості сировини завдяки наявності переддефекосатурації), спосіб є досить складним в технологічному та апаратурному відношенні. Найближчим технічним рішенням в напрямку спрощення є спосіб очищення дифузійного соку з відокремленням осаду до основної дефекації "Нові Сад" (S. Wolf. Einige Kriterien zur Saftremigung mittels Kalk und Kohlensaure. - Zeitschrift fur die Zukerindustrie. - 15 (1965). - p.573-579), який передбачає безпосереднє сатур ування дефекованого соку до рН опт II сатурації без проміжного відокремлення осаду при рН опт І сатурації. За цим способом дифузійний сік проходить попередню обробку (стабілізація колоїдів осадом карбонату кальцію, підігрівання, коагуляційна дефекосатурація), відокремлення осаду нецукрів, підігрівання, основну дефекацію, , ступеневе сатур ування з проведенням адсорбційного ступеню (карбонізація соку до pH » 113 ) та остаточного сатур ування до рН опт II сатурації, дозрівання очищеного соку, відокремлення осаду карбонату кальцію та його рециркуляція на попередню обробку соку. Недоліком цього способу є те, що проведення сатурування дефекованого соку до рН опт II сатурації без проміжного відокремлення осаду при рН опт І сатурації може вести до деякої десорбції з поверхні карбонату кальцію попередньо адсорбованих нецукрів при зниженні рН від 11 до 9, що приведе до погіршення якісних показників очищеного соку, насамперед підвищення вмісту розчинних солей кальцію. Найбільш суттєво ця проблема постає при очищенні дифузійного соку низької якості. В основу винаходу поставлено завдання удосконалити спосіб очищення дифузійного соку з відокремленням осаду нецукрів до основної дефекації за рахунок відсутності стадії проміжного відокремлення осаду І сатурації без втрати технологічної якості очищеного соку. Поставлене завдання досягається тим, що в запропонованому способі очищення дифузійного соку, який включає попередню обробку дифузійного соку вапном, відокремлення осаду нецукрів, підігрівання, основну дефекацію, безпосереднє сатурування дефекованого соку до рН опт II сатурації без проміжного відокремлення осаду при рН опт І сатурації, дозрівання очищеного соку, відокремлення осаду карбонату кальцію та його рециркуляцію на попередню обробку соку, згідно з винаходом проводиться укрупнення сатураційного осаду при відсатур уванні дефекованого соку до рН максимального адсорбційного видалення нецукрів 11,2...11,7 введенням флокулянта та додаткова декальцинація очищеного соку введенням в нефільтрований остаточно відсатурований сік фосфату амонію в кількості 0,3...0,4% до маси сухи х речовин соку у формі амофосу. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та технічним результатом буде в наступному. Проведення укрупнення осаду карбонату кальцію в зоні рН максимального адсорбційного видалення нецукрів 11,2...11,7 веде до зменшення загальної поверхні десорбції частинок сатураційного осаду, що забезпечує зниження негативного ефекту зворотного десорбційного переходу нецукрів у розчин при подальшому сатуруванні соку до рНопт II сатурації без проміжного відокремлення осаду. Основна частина нецукрів опиняється всередині утворених агрегатів карбонату кальцію і повністю втрачає здатність до зворотного переходу в розчин, що дозволяє досягти якісних показників очищеного соку на рівні показників соку, очищеного за способом, що передбачає проміжне відокремлення осаду при рНопт І сатурації. Введення в нефільтрований остаточно відсатурований дефекований сік у випадку підвищеного вмісту в очищеному соці розчинних солей кальцію додаткового реагенту фосфату амонію в кількості 0,3...0,4% до маси сухи х речовин соку веде до утворення нерозчинного фосфату кальцію та, відповідно, до додаткової декальцинації очищеного соку на 25-30%. В таблиці 1 наведено результати визначення ефективності декальцинації очищеного соку в залежності від кількості введеного в нефільтрований остаточно відсатурований сік фосфату амонію. Дифузійний сік з чистотою 82,8% піддавався попередній обробці, підігрівався, проводилось відокремлення осаду, підігрів соку дефекація та сатур ування до рН опт ІІ са турації. В паралельних дослідах було здійснено введення у нефільтрований відсатурований сік фосфату амонію в кількості 0,1...0,5% до маси сухих речовин соку та контрольний варіант без введення реагенту. В якості додаткового критерію для оцінки декальцинації соку було використано вміст розчинних солей кальцію в соці, очищеному по способу з відокремленням осаду І сатурації. Загальні витрати вапна на очищення становили 1,9% СаО до маси буряків (80% СаО до маси нецукрів). Як видно з наведених даних (фіг.), оптимальними витратами фосфату амонію є 0,3...0,4% до маси сухих речовин соку, при яких в очи щеному соці досягається вміст залишкових солей кальцію на рівні їх вмісту в соці, очищеному за способом з проміжним відокремленням осаду І сатурації (точка К: вміст солей кальцію в очищеному соці 0,385% СаО/100 СР досягається при витратах фосфату амонію 0,26% до маси сухи х речовин соку). Подальше зростання витрат реагенту є неефективним внаслідок низького приросту ступеню декальцинації. Спосіб здійснюється таким чином. Проводиться попередня обробка дифузійного соку з витратою вапна 0,5...0,7% СаО до маси буряка, відокремлення осаду нецукрів, підігрівання до 90...95°С, основна дефекація, сатурування дефекованого соку до рН максимального адсорбційного видлення нецукрів 11,2...11,7, укрупнення сатураційного осаду шля хом введення флокулянта, остаточне сатурування до рН опт II сатурації, введення в нефільтрований остаточно відсатурований сік фосфату амонію в кількості 0,3...0,4% до маси сухих речовин соку, дозрівання очищеного соку, відокремлення осаду карбонату кальцію та його рециркуляція на попередню обробку соку. Приклади здійснення способу. Приклад 1. Дифузійний сік нормальної якості (Ч=86,5%) очищається по запропонованому способу: проводиться попередня обробка дифузійного соку із витратою вапна 0,5% СаО до маси буряка, відокремлення осаду нецукрів, , підігрівання до 92°С, основна дефекація (1,1% СаО), сатурування дефекованого соку до pH » 112 , укрупнення сатураційного осаду шляхом введення флокулянту, оста точне сатур ування до pH » 9,0 , дозрівання очищеного соку, відокремлення осаду карбонату кальцію. В паралельному досліді здійснюється введення в нефільтрований остаточно відсатурований сік фосфату амонію в кількості 0,3% до маси сухи х речовин соку. Витрати вапна на очищення становлять 80% СаО до маси нецукрів (1,6% СаО до маси буряків). Паралельно проводиться очищення дифузійного соку при аналогічних витратах вапна по способу "Нові Сад" (прототип) та способу з відокремленням осаду І сатурації. Приклади зведено в таблицю 2. Приклад 2. Дифузійний сік низької якості (Ч=82,1%) очищається по запропонованому способу: проводиться попередня обробка дифузійного соку з витратою вапна 0,7% СаО до маси буряка, відокремлення осаду нецукрів, , підігрівання до 92°С, основна дефекація (1,45% СаО), сатурування дефекованого соку до pH » 112 , укрупнення сатураційного осаду шляхом введення флокулянту, остаточне сатур ування до pH » 9,0 , відокремлення осаду карбонату кальцію. В паралельному досліді здійснюється введення в нефільтрований остаточно відсатурований сік фосфату амонію в кількості 0,4% до маси сухи х речовин соку. Витрати вапна на очищення становлять 80% СаО до маси нецукрів (2,15% СаО до маси буряків). Паралельно проводиться очищення дифузійного соку при аналогічних витратах вапна по способу "Нові Сад" (прототип) та способу з відокремленням осаду І сатурації. Приклади зведено в таблицю 2. Дані із наведених дослідів показали, що застосування технологічних заходів запропонованого способу дозволяє досягти якісних показників очищеного соку на рівні показників соку, очи щеного за способом з відокремленням осаду І сатурації при різній технологічній якості дифузійного соку. При цьому запропонований спосіб є значно простішим в технологічному та апаратурному виконанні. Таблиця 1 Показники Вміст солей Са 2+, % СаО/100СР Ступінь декальцинації, % Сік, очищений Сік, очищений за способом без відокремлення за способом з осаду І са турації з додаванням фосфату амонію в відокремленням кількості, % до маси сухи х речовин соку осаду І са т. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,385 0,511 0,447 0,401 0,377 0,364 0,357 12,5 21,5 26,2 28,7 30,1 Таблиця 2 Спосіб очищення "Нові Сад" (прототип) з відокремленням осаду І сатурації Запропонований: без додавання фосфату амонію з додаванням фосфату амонію "Нові Сад" (прототип)з відокремленням осаду І сатурації Запропонований: без додавання фосфату амонію з додаванням фосфату амонію Показники очищеного соку Чистота Вміст солей Забарвленість, Ефект дифузійного Чистота, % очищення, Са2+, % од.опт.г./ соку, % СаО/100СР 100СР % 86,5 0,329 398 90,4 31,9 86,5 0,274 315 91,2 38,2 86,5 86,5 82,1 82,1 0,293 0,239 0,549 0,432 342 337 538 425 90,9 91,2 85,9 87,1 35,8 38,2 24,7 32,1 82,1 82,1 0,497 0,394 479 458 86,5 87,1 28,9 32,1 Технічний результат полягає в спрощенні способу очищення дифузійного соку з відокремленням осаду нецукрів до основної дефекації за рахунок відсутності стадії проміжного відокремлення осаду І сатурації без втрати те хнологічної якості очищеного соку.