Спосіб очищення цукровмісного розчину

Спосіб очищення цукровмісного розчину, що передбачає попередню дефекацію гідроксидом кальцію в кількості 0.25-0,3 % СаО до маси буряків, основну дефекацію гідроксидом кальцію, 1 сатурацію, фільтрування. 2 сатурацію та фільтру* вання, де на переддефекацію в зону рН 8-8,5 вводять 0,4-0,5 % до маси буряків адсорбент, який вводять також на 1 сатурацію в кількості 1.5-2,6 % до маси буряків, а дефекацію здійснюють введенням гідроксиду кальцію в кількості 0.8-1,0 % СаО до маси буряків, який відрізняється тим, що як адсорбент використовують доломіт, оброблений в дезінтеграторі пальцевого тилу до розмірів 10-20 мкм Спосіб відноситься до харчової промисловості, а саме до цукробурякового виробництва. Відомий спосіб очищення цукровмісного розчину [А.Р.Сапронов, Технология сахарного производства - М.: Агролромиздат. 1986, С. 223-224,] здійснюється таким чином. Дифузійний сік, нагрітий до 60~65°С, подають у апарат прогресивної переддефекації, куди вводиться вапняне молоко в кількості, що забезпечує рН переддефекованого соку 10,8-11.6 та 20-30 % суспензії соку 1 сатурації або всю суспензію соку 2 сатурації. Переддефекований сік поступає на першу ступінь основної дефекації, де змішується з вапняним молоком у кількості 1,0-1,8 % СаО до маси буряків. Після цього сік нагрівається до 8 5 - 90*С і подається на другу ступінь основної дефекації, куди додається вапняне молоко в кількості 0,5- 0,7 % СаО. Після основної дефекації сік проходить стадії 1 сатурації, фільтрування, дефекації перед 2 сатурацією з введенням вапняного молока в кількості 0.3- 0.5 % СаО до маси буряків, 2 сатурації та фільтрування. Недоліками цього способу є часткове руйнування асоціативних сполук нецукристих речовин дифузійного соку, недостатня коагуляція речовин колоїдної дисперсності в умовах переддефекації, незначна адсорбційна здатність часток карбонату кальцію в дифузійному соці, великі витрати енергії та ресурсів на приготування вапняного молока та сатураційного газу, нестача в Україні вапняку, придатного для термічного випалювання (обмеження: склад - не менше 97 % СаСОз. розмір шматків мінералу більше 10 см). Найближчим до даного у технічному вщношенні є спосіб очищення цукровмісного розчину (AC. N» 1306958 Опубл. 30.04 87. Бюл Ne 16). Спосіб передбачає, що при очищенні дифузійного соку шляхом його переддефекаця 0,25-0,3 % СаО до маси буряків, основної дефекації, 1 сатурації, фільтрування. 2 сатурації та фільтрування, на переддефекацію в зону з рН 8-8.5 вводять 0,4- 0,5 % до маси буряків адсорбенту, в якості якого використовують вапняк, оброблений в дезінтегратор» пальцевого типу до розмірів часточок 10- 20 мкм. Цей же адсорбент вводять на 1 сатурацію в кількості 1,5-2.6 % до маси буряків, а дефекацію здійснюють вапняним молоком в кількості 0,8-1,0 % СаО до маси буряків (22) 15.10 1999 (24) 15.03.2001 (46) 15 03.2001, Бюл. № 2, 2001 р. (72) Гулий Іван Степанович, Сімахіна Гапина Олександрівна, Єгорова Ірина Кузьмівна, Полумбрик Олег Максимович, Мартиненко Тетяна Андріївна, Логвін Володимир Матвійович. Прозоровськэ Гапина Михайлівна, Штанько Олег Анатолійович (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ Недоліком цього способу є орієнтація на природний матеріал • вапняк, ресурси якого в Укра'їні обмежені, досить низька ефективність його диспергування в дезінтеграторі (недостатній приріст питомої поверхні порошків порівняно э енерговитратами). При диспергуванні вапняку близько 45 % складають частки розміром 20-60 мкм. максимальний розмір часток досягає 200 мкм, це свідчить про значну механічну міцність вапняків і призводить до швидкої зношуваності пальців роторів дезінтегратора, а в кінцевому рахунку до подорожчання процесу очищення. (0 ДО ДО 35456 В основу винаходу поставлена задача створення найбільш дешевого та ефективного способу очищення. цукровмісних розчинів, зокрема дифузійного соку, від нецукрів за рахунок використання нового адсорбенту, який в Україні має невичерпні ресурси, забезпечує: підвищення ефекту очищення соку; зниження енерго- та ресурсовитрат, зменшення вартості процесу очищення. амідів. З дефекатора сік потрапляє до апарату 1 сатурації, звідки частину його відбирають дпя приготування суспензії обробленого в дезінтеграторі доломіту при витрачанні доломіту 2,0-3,0 % до маси буряків, що еквівалентно 1,0-1,5 % вапна. Суспензію вводять у сатуратор. У сатураторі сік обробляють до лужності 0.08-0,1 % СаО і направляють на фільтрування Поставлена задача вирішується тим. що в запропонованому способі, який включає переддефекацію гідроксидом кальцію в кількості 0,25-0,3 % СаО до маси буряків, основну дефекацію гідроксидом кальцію, 1 сатурацію, фільтрування, 2 сатурацію та фільтрування, де на переддефекацію в зону' рН 8-8,5 вводять 0,4-0,5 % до маси буряків адсорбенту, який вводять також на 1 сатурацію в кількості 1,5-2,6 % до маси буряків, а дефекацію здійснюють введенням гідроксиду кальцію в кількості 0,8-1,0 % СаО до маси буряків, згідно винаходу в якості адсорбенту використовують доломіт, оброблений в дезінтеграторі пальцевого типу до розмірів 10-20 мкм Заміна осаду карбонату кальцію, який утворюється в умовах 1 сатурації, обробленим в дезінтеграторі доломітом, забезпечує достатньо високу повноту осадження нецукрів і формування структури осаду, який забезпечує безперервний процес фільтрування. Подрібнений доломіт вводять у сухому вигляді, що виключає повернення на переддефекацію очищеного соку разом з осадом нецукрів, які можуть переходити назад у розчин. Причинно-иаслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом буде в наступному: пропонується при очищенні цукровмісного розчину від нецукрів в якості адсорбенту замість вапняку використовувати доломіт, оброблений в дезінтеграторі. Доломіт має у 4,6 рази меншу міцність, що зумовлено присутністю в його складі напівкрихких сполук МдСоч і МдО . Для доломіту майже 70 % ск- • ладає частка фракції в 20 мкм. а максимальний розмір часток не перевищує 100 мкм. Ефективність подрібнення доломіту на 28-37 % вища, ніж вапняку. При інтенсивному механічному оброблені доломіту має місце аморфсзація поверхневого шару, тобто структура його стає невпорядкованою; вона містить велику кількість дефектів, що зумовлюють її підвищену хімічну активність в процесах адсорбції Отриманий порошок з обробленого в дезінтеграторі доломіту має питому поверхню на 25-32 % більшу, ніж вапняк. Наслідком є по-перше можливість використання ресурсів доломіту, які у даний час не знаходять сфери збуту: по-друге підвищення ефекту очищення цукровмісного розчину за рахунок присутності оксиду магнію; по-третє зменшення енерго- та ресурсовитрат на процес очищення; зниження вартості процесу очищення. Спосіб здійснюється таким чином. Дифузійний сік. нагрітий до 6 0 - 6 5 ' С . подають у апарат прогресивної попередньої дефекації. В якості лужного реагенту використовують вапняне молоко в кількості 0,25-0,3 % СаО до маси буряків. Оброблений в дезінтеграторі пальцевого типу до розмірів часточок 10 -20 мкм доломіт в кількості 0,4-0,5 % до маси буряків подають у змішувач, куди подається з переддефекатора невелика кількість соку, яка забезпечує отримання суспензії густиною 1,14-1,15 г/см . Насосом суспензію подають у секцію переддефекатора з рН 8 • 8,5 для здійснення процесів адсорбції нецукрів, денатурації високополімерів. На виході з переддефекатора сік має рН 11,2-11,3. Потім с к подають» апарат основної дефекації, куди вводиться 0 , 8 - 1,0 % СаО до маси буряків для розкладу редукувальиих речовин та Приклади здійснення способу. Приклад 1. Дифузійний сік (Дя » 83.6 % ) піддають обробленню вапном в кіпькості 0,3% до маси буряків Потім порівнюють два способи очищення* типовий • з витратами на дефекацію 2,3 % вапна та запропонований - з витратами на дефекацію 0,8 % вапна та заміною еквівалентною кількістю (3,0 %) обробленого в дезінтеграторі пальцевого типу доломіту, при цьому 0,5 %. його вводять на переддефекацію, 2,5 % не сатурацію. Порівняння показників якості соків показує, що в очищеному соці 2 сатурації вміст солей кальцію за типовим способом складає 0,114 % СаО, а за запропонованим способом - 0,106 % СаО, доброякісність відповідно 86,2 і 86.4 %. Забарвленість очищеного соку за запропонованим способом була нижче на 5,3 - 5.8 %. Коефіцієнт швидкості фільтрування соку 1 сатурації за типовим способом дорівнював 5,3, а за запропонованим - 5,1, швидкість седиментації дорівнювала відповідно 3,5 і 3,9 см/хв. Таким чином, заміна 1,5 % вапна на очищення еквівалентною кількістю обробленого в дезінтеграторі доломіту підвищує якість очищеного соку порівняно з типовим способом очищення. При заміні 1,5 % вапна на очищення дифузійного соку еквівалентною кількістю (3 % ) обробленого в дезінтеграторі доломіту витрати вапна на очищення соку для цукрового заводу виробничою потужністю 3 тис т переробки буряків на добу і терміном сокодобування 90 діб зменшуються э 6075 до 2430 т. Приклад 2. Дифузійний сік (Дя - 83,6) піддають обробленню вапном в кількості 0,3 % до маси буряків. Потім порівнюють два способи очищення: типовий • з витратами на дефекацію 2,3 % вапна та запропонований - з витратами на дефекацію 0,6 % вапна та заміною 1,7 % вапна еквівалентною кількістю (3,4 %) обробленого в дезінтеграторі доломіту, при цьому 0,5 % його вводять на переддефекацію, а 2,9 % на сатурацію Порівняння якісних і седиментаційно-фільтраційних показників соків показує, що у запропонованому способі очищення вони погіршуються. В очищеному соці 2 сатурації вміст солей кальцію за типовим способом дорівнює 0,118 % СаО, а за запропонованим 0,138 % СаО. Забарвленість очищеного соку за запропонованим способом підвищилась на 19,6-20,1 %. а доброякісність зменшилась з 86,4 % за типовим способом до 86,08 % за запропонованим. Кое' фіцієнт швидкості фільтрування соку 1 сатурації за 35456 типовим способом складав 5,3, а за запропонованим способом 5,8; швидкість седиментації відпо^ відно 3,7 і 3,0 см/хв. Таким чином, заміна вапна в кількості, що перевищує 1.5 % до маси буряків, не забезпечує досягнений позитивного ефекту на дефекосатурації Приклад 3. Дифузійний сік (Дя = 83,6 %) піддають обробленню.вапном в кількості 0,3 % до маси буряків. Потім порівнюють два способи очищення типовий - з витратами на дефекацію 2,3 % вапна та запропонований - з витратами на дефекацію 1,0 % вапна та заміною 1 % вапна еквівалентною кількістю (2 %) обробленого в дезінтеграторі доломіту, при цьому 0,5 % його вводили на переддефекацію, а 1,5 % на сатурацію. Порівняння якісних показників соку показало, що в очищеному соці 2 сатурації вміст солей кальцію за типовим способом складає 0,124 % СаО, а за запропонованим 0.120 % СаО. Забарвленість соку за запропонованим способом зменшилась на 7,4 - 8.6 %, а доброякісність соку практично не змінилась. Таким чином, зміна 1 % вапна еквівалентною кількістю обробленого в УДА доломіту дає ефект, практично рівний ефекту, що досягається при заміні 1,5 % вапна до маси буряків. При заміні 1,0 % вапна на очищення дифузійного соку еквівалентною кількістю (2 %) обробленого в дезінтеграторі доломіту витрати вапна на очищення соку для цукрового заводу виробничої потужності 3 тист переробки буряку на добу і терміном соколобуваиня 110 діб зменшилась з 6075 до 3645 т Приклад 4. Дифузійний сік (Дя = вб.З %) піддають обробленню вапном в кількості 0,3 % до маси буряків. Потім порівнюють два способи очищення типовий - з витратами на дефекацію 2.3 % вапна та запропонований - з витратами на дефекацію 1,2 % вапна та заміною 0,8 % вапна еквівалентною кількістю (1.6 %) обробленого в дезінтеграторі доломіту, при цьому 0,5 % його вводили на переддвфекацію, а 1.1 % на сатурацію. Порівняй чп якісних показників соку показало, що в соці 2 сатурації вміст солей кальцію за типовим способом дорівнює 0,092 % СаО, а за запропонованим 0,09 % СаО. Доброякісність соку дорівнює відповідно 86,4 і 86,5 %. Забарвленість очищеного соку за запропонованим способом нижче на 4,4-5,2 % Коефіцієнт швидкості фільтрування соку 1 сатурації за типовим способом складає 5.8, а за запропонованим • 5,6, швидкість седиментації відповідно 3,6 і 3,9 смЛсв Таким чином, заміна 0.8 % вапна еквівалентною кількістю доломіту не дає покращання позитивного ефекту в порівнянні з заміною 1-1,5 % вапна, витрати же вапна на очищення соку підвищуються Використання доломіту у якості адсорбенту при очищенні цукровмісного розчину від нецукрів дозволяє суттєво зменшити витрати вапна на очищення дифузійного соку лри досягненні ви* соких технологічних показників, а також значно зменшити вартість процесу. Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, аул. Гагаріна. 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03