Спосіб отримання дифузійного соку

Реферат: Винахід належить до способу отримання дифузійного соку, що передбачає попереднє оброблення бурякової стружки та протитечійне її екстрагування сульфітованою та жомопресовою водою, причому попереднє оброблення бурякової стружки здійснюють відпрацьованим сатураційним газом з апарата першої сатурації. UA 111913 C2 (12) UA 111913 C2 UA 111913 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способів отримання дифузійного соку з бурякової стружки переважно в нахилених дифузійних апаратах. Відомий спосіб отримання дифузійного соку (Штангеев, В.О. Современные технологии и оборудование свеклосахарного производства. В 2-х ч. - Ч.1. / В.О. Штангеев, В.Т. Кобер, Л.Г. Белостоцкий и др.; Под ред. В.О. Штангеева. - К.: Цукор України, 2003. - С. 151-160), коли бурякову стружку перед подачею в дифузійний апарат попередньо ошпарюють насиченою водяною парою температурою 101 °C третього корпусу випарної установки. Недоліком такого способу отримання дифузійного соку є низька ефективність процесу внаслідок розварювання стружки під дією високої температури, великі витрати тепла відносно високого потенціалу пари третього корпусу випарної установки. В основу винаходу поставлена задача зниження втрат цукрози з жомом, зменшення забруднення атмосфери діоксидом вуглецю, використання теплового потенціалу відпрацьованого сатураційного газу. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб отримання дифузійного соку передбачає попереднє оброблення бурякової стружки та протитечійне її екстрагування сульфітованою та жомопресовою водою. Згідно з винаходом попереднє оброблення бурякової стружки відбувається відпрацьованим сатураційним газом з апарата першої сатурації. Причино-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічними результатами полягає в наступному. Бурякова стружка, що потрапляє в дифузійний апарат з бурякорізок має низьку температуру, що не є оптимальною з точки зору екстракції цукрози з неї в екстрагент, в якості якого є сульфітована рідина та оброблена жомопресова вода. Тому втрати цукрози в жомі доволі значні (по технологічних показниках не повинні перевищувати 0,3 % до маси жому). Для досягнення нормативних втрат продуктивність дифузійного апарата знижують, бурякову стружку в перших секціях інтенсивно нагрівають. Для покращення процесу екстракції цукрози, як уже відмічалось, проводять попереднє ошпарення стружки гарячим дифузійним соком, або насиченою парою. В останньому випадку пара віддає теплоту пароутворення, нагріває при цьому стружку, конденсується на її холодній поверхні та потрапляє разом з нею в дифузійний апарат для проведення процесу екстракції. При подачі пари високого потенціалу та його контакті з буряковою стружкою відбувається денатурація оболонок клітин, дифузійний сік вільно переходить в екстрагент. Однак внаслідок контакту бурякової стружки з насиченою парою можливе розварювання стружки, вона втрачає свою пружність, різко погіршуються умови екстракції цукрози в дифузійному апараті і загалом не отримується очікуваний позитивний ефект. Подача для ошпарювання бурякової стружки відпрацьованого сатураційного газу дозволяє: - провести процес ошпарювання бурякової стружки викидами заводу, що забруднюють атмосферу, тобто проводиться денатурація клітин стружки, яка контактує з гарячим сатураційним газом, що насичений парами води (при використанні сатураційного газу з апарата першої сатурації ошпарювання стружки відбувається при температурі 75-80 °С, при використанні відпрацьованого сатураційного газу з апарата другої сатурації - температура сатураційного газу складає 95-100 °C); - внаслідок наявності в відпрацьованому сатураційному газі невикористаного СО 2 концентрацією 10-15 об. % одночасно з конденсацією пари проходить процес абсорбції СО 2 з утворенням на поверхні бурякової стружки вугільної кислоти (Н 2СО3) та знижується рН, що, як відомо, приводить до покращення екстракції цукрози з бурякової стружки внаслідок збільшення її пружності. Додаткова утилізація діоксиду вуглецю з відпрацьованого сатураційного газу зменшує забруднення атмосфери; Тобто покращуються умови екстракції цукрози в дифузійному апараті, що приводить до зменшення втрати цукрози з жомом, а також використовується низькопотенційне тепло відпрацьованого сатураційного газу та зменшується забруднення атмосфери діоксидом вуглецю, який знаходиться в сатураційному газі. Таким чином, сукупність запропонованих ознак дозволяє забезпечити в повному об'ємі очікуваний технічний результат. По даному способу отримання дифузійного соку відбувається наступним чином. Бурякова стружка після бурякорізок подається в ошпарювач, яким може бути вертикальна циліндрична ємність з перфорованими перегородками всередині та вирізом для переходу стружки з секції в секцію. За допомогою рухомих лопаток на валу стружка переміщується по перегородках до вирізів та пересипається через них в нижню секцію і з неї потрапляє в дифузійний апарат. Відпрацьований сатураційний газ подається в нижню частину ємності під 1 UA 111913 C2 5 10 15 20 25 нижню перфоровану перегородку. Насичений парами води сатураційний газ при температурі 75-80° та концентрацією СО2 10-15 % контактує з холодною стружкою та віддає тепло. Стружка при цьому нагрівається, а поверхневі шари стружки денатурують під дією високої температури. Діоксид вуглецю, що знаходиться в сатураційному газі, розчиняється в рідині, дисоціює та утворює вугільну кислоту Н2СО3. Утворена кислота знижує рН розчину, що приводить до покращення також пружних властивостей стружки. Така стружка в дифузійному апараті буде менше спресовуватись, а отже краще омиватись рідиною та покращаться умови дифундування цукрози в екстрагент. Внаслідок цього втрати цукрози в жомі будуть меншими. Переходячи з секції в секцію ошпарювача, температура відпрацьованого сатураційного газу буде зменшуватись, також буде зменшуватись концентрація діоксиду вуглецю. На виході з такого ошпарювача внаслідок контактного теплообміну температура сатураційного газу рівна температурі стружки, а концентрація СО 2 в такому газі значно знижується, що зменшує забруднення атмосфери діоксидом вуглецю. Слід також відмітити, що при конденсації пари на поверхні холодної стружки відбувається зменшення об'єму газу, тобто ошпарювач стружки працює як контактний конденсатор, тому додаткового обладнання для подачі відпрацьованого сатураційного газу не потрібно. Крім того, зменшення рН розчину внаслідок утворення вугільної кислоти з діоксиду вуглецю, що знаходиться в сатураційному газі, дозволить зменшити витрати сірки або сірчаної кислоти (залежно від способу сульфітації рідини) для сульфітації екстрагента до оптимального рН 5,8…6,1, що подається в дифузійний апарат. Технічний результат від використання запропонованого способу отримання дифузійного соку полягає у збільшенні виходу кристалічного цукру внаслідок зменшення його втрат з жомом, зменшення забруднення атмосфери діоксидом вуглецю, що знаходиться в відпрацьованому сатураційному газі, зменшенні витрат тепла для екстрагування цукрози за рахунок використання тепла відпрацьованого сатураційного газу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 Спосіб отримання дифузійного соку, що передбачає попереднє оброблення бурякової стружки та протитечійне її екстрагування сульфітованою та жомопресовою водою, який відрізняється тим, що попереднє оброблення бурякової стружки здійснюють відпрацьованим сатураційним газом з апарата першої сатурації. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2