Спосіб очищення цукровмісного розчину

Спосіб очищення цукровмісного розчину, що передбачає переддефекацію оксидом кальцію, основну дефекацію оксидом кальцію у кількості 0,8... 1,0 %, 1 сатурацію, фільтрування, 2 сатурацію та фільтрування, де на переддефекацію в зону з рН 8...8,5 вводять адсорбент в кількості 0,4 - 0,5 % та 1,5...2,6 % на 1 сатурацію до маси буряків відповідно, за який використовують дезінтегрований вапняк, який відрізняється тим, що на 2 сатурацію вводять суміш адсорбентів, яка складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу у співвідношенні 1:1... 1,5, у кількості 0,3.. .0,5 % до маси буряків. Зоя (13) 40826 (11) UA Недоліками цього способу є часткове руй нування асоціативних сполук нецукристих ре човин дифузійного соку, недостатня коагуля ція 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 сатура ційного газу, нестача в Україні вапняку, придатного для тер мічного ви палювання (обмеження: склад - не менше 97% СаСО3, розмір шматків мінералу більше 10 см). Найближчим до даного у технічному відношенні є спосіб очищення цукровмісного розчину (А.С. № 1306958. Опубл. 30.04.87. Бюл. № 16). Спосіб передбачає, що при очищенні дифузійного соку шляхом його переддефекації 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 вво дять 0,4... 0,5% адсорбенту до маси буряків, в якості якого використовують вапняк, оброблений в дезінтеграторі 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. Недоліком цього способу є орієнта ція на природний матеріал - вапняк, досить низька ефективність його диспергування в дезінтеграторі (недостатній приріст питомої поверхні порошків порівняно з енерговитратами). При диспергуванні вап (19) Спосіб відноситься до харчової промисловості, а са ме до цукробурякового ви робництва. Відомий спосіб очищення цукровмісного розчину [А.Р.Сапронов, Технология сахар ного производства. - М.: Агропромиздат. - 1986. - С. 223-224], який передбачає попередню дефекацію, куди вводиться вапняне молоко в кількості 0,3...0,5 % СаО, повернення 20... 30 % суспензії осаду соку 1 сатурації або всю суспензію осаду соку 2 сатурації. Переддефекований сік поступає на 1 ступінь основної дефекації, де змішується з вапняним молоком у кількості 1,0... 1,8 % СаО до маси буряків. Після цього сік нагрівається до 85... 90°С і подається на 2 ступінь основної дефекації, куди подається вапняне молоко в кількості 0,5...0,7% СаО до маси буряків. Після основної дефекації сік проходить ста дії 1 сатурації, фільтрування, дефекації перед 2 сатура цією з введенням вапняного молока в кількості 0,3... 0,5% СаО до маси буряків, 2 сатурації та фільтрування. Згідно типового способу очищення цукровмісних розчинів на 2 сатурацію вводиться вапняне молоко у кількості 0,3... 0,5% до маси буряків. Під час проведення 2 сатурації в результаті взаємодії СаО та СО2 утворюються частки СаСО3, які мають значний електрокінетичний заряд поверхні, на якій адсорбують ся барвні речовини розчину. Вапняне молоко на дефекацію перед 2 сатурацією подають з метою вилучен ня барвних речовин з соку, завдяки цьому досягають підвищен ня ефекту знебарвлення. А ____________________ 40826 няку близько 45% складають частки розміром 20...60 мкм, що відповідає питомій поверхні 6...9 м 2/г і обмежує можливість використання дезінтегрованого вапняку на 2 сатурації для вилучення барвних речовин у цукровмісному розчині. Заміна вапняного молока на дезінтегрований вапняк не дозволяє досягти такої ж сумарної питомої поверхні як у випадку 2 са тура ції з вапняним молоком (при тих са мих кількісних та енергетичних витратах). В основу ви находу поставлено завдання зменшення енерговитрат на дезінтегрування вапняку та зниження забарвлення цукровмісних розчинів в умовах 2 сатурації шляхом використання суміші дезінтегрованого вапняку та адсорбенту з значною питомою поверхнею, на якій знаходяться реакційно активні до барвних речовин хімічні радикали. Поставлене завдання вирішуєть ся тим, що в запропонованому способі, який передбачає переддефекацію оксидом кальцію, основну дефекацію оксидом кальцію, у кількості 0,8...1,0%, 1 сатурацію, філътрування, 2 сатурацію та фільтрування, де на переддефекацію в зону з рН 8...8,5 вводять адсорбент в кількості 0,4 - 0,5% та 1,5...2,6% на 1 сатура цію до маси буряків відповідно, в якості якого використовують дезінтегрований вапняк, відрізняється тим, що на 2 сатура цію вводять суміш адсорбентів, яка складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу у співвідношенні 1:1,0...1,5, у кількості 0,3...0,5 % до маси буряків. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом в наступному: пропонується при очищенні цукровмісного розчину від нецукрів з метою зменшення забарвленості використовувати на 2 сатурації суміш адсорбентів, що складається з дезінтегрованого вапняку з лінійними розмірами 40...60 мкм та алюмоаеросилу, що містить на своїй поверхні окис алюмінію чи магнію. Алюмоаеросил - синте тичний адсорбент, що має питому поверхню 100...300 м 2/г, на якій розміщені радикали окису алюмінію чи магнію, які завдяки підвищеній селективній спорідненості до барвних речовин цукровмісних розчинів вступають у хі мічний зв'язок з останніми. Суміш адсорбентів, що складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу, доз воляє більш ефективно вилуча ти барвні речовини із цукровмісних розчинів та підвищити якість товарного цукру. Наслідком є: по-перше, підвищен ня питомої поверхні адсорбенту в умовах 2 са турації завдяки використанню суміші, що складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу, підвищення ефекту знебарвлення цукровмісного розчину за рахунок присутності на поверхні реакційноздатних окису алюмінію чи магнію; по-друге, зменшення енерговитрат на дезінтегрування вапняку, завдяки використанню на вилучен ня нецукрів часток вапняку більшого лінійного розміру відносно прототипу. Спосіб здійснюється наступ ним чином. Дифузійний сік, нагрітий до 60...65°С, подають у апарат прогресивної попередньої дефекації. В якості лужного реагенту ви користовують вапняне молоко в кількості 0,25...0,3% СаО до маси буряків. Оброблений в дезінтеграторі пальцевого ти пу до розмірів часточок 40...60 мкм вапняк 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 3. 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 сік подають в апарат основної дефекації, куди вво диться 0,8...1,0% СаО до маси буряків для розкладу ре дукувальних речовин та амідів. З де фекатора сік потрапляє до апарату 1 сатура ції, звідки частину його відбирають для приготування суспензії обробленого в дезінтеграторі вапняку при витрачанні вапняку 2,0...3,0% до маси буряків, що еквівалентно 1,0...1,5% вапна. Суспензію вводять у 1 са туратор. У са тураторі сік обробляють до лужності 0,08...0,1% СаО і направляють на фільтрування. Після фільтрування сік обробляють вуглекислим газом на 2 сатура ції до лужності 0,02...0,03% СаО. Одночасно вводять суміш адсорбентів у сухому вигляді, що складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу у співвідношенні 1:1,0...1,5 і загальній витраті 0,3...0,5 % до маси буряків. Приклади здійснення способу Вихідний сік 2 сатурації з вмістом сухи х речовин 13% до маси соку (Ч= 90,1%) та оптичною густи ною 0,242 одиниць оптичної густи ни ділили на 5 частин, нагрівали до 80°С та в кожну вносили різну - кількість суміші адсорбенту, що складався з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу при співвідношенні 1:1, перемішува ли протягом 5 хв. та фільтрували. Після охолодження до 20°С оброблені проби соку 2 сатурації аналізували та порівнювали з вихідним соком. Результати аналізів наведено в таблиці. Як видно з таблиці, ви користання суміші адсорбенту, що складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу дозволяє вилучити більше барвних речовин з соку 2 сатурації. У випадку використання адсорбенту у кількості 0,05% до маси соку (приклад 1) ефект знебарвлення складає 13,1 %. При збільшенні витрати суміші адсорбенту до 0,1% до маси соку (п риклад 2) ефект знебарвлення підвищується на 5,3% та складає 18,4%, що недостатньо з точки зору покращання технологічних показників соку 2 са турації. Збільшення витрат суміші адсорбенту до 0,3% до маси соку (приклад 3) та 0,5% до маси соку (приклад 4) дозволяють досягти ефекту знебарвлення 34,7% та 38,8% відповідно, що відповідає технічним вимогам до якості очище ного соку та умов проведення наступних технологічних процесів, а саме випарювання води та уварювання кристалів цукрози. Збільшення витрати суміші адсорбенту вдвічі (до 1,0% до маси соку) (приклад 5) проти витрати 0,5% до маси соку (приклад 4) дозволяє підвищити ефект знебарвлення тільки на 0,8%, що економічно недоцільно та збільшує навантаження на станцію фільтрування соку 2 сатурації. Найбільш доцільним є витрати суміші адсорбенту, що складається з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу у співвідношенні складових 1:1,0...1,5, у кількості 0,3...0,5% до маси буряків. 2 40826 Використання суміші адсорбенту з дезінтегрованого вапняку та алюмоаеросилу дозволяє суттєво вилучити барвні речовини з соку 2 сатурації, зменшити ви трати вапняного молока та покращити якість товарного цукру. № прикладу Витрата адсорбенту, % до маси соку Оптична густина, одиниць опт. густ. Ефект знебарвлення, % Приклад 1 Приклад 2 0,05 0,1 0,212 0,200 13,1 18,4 Приклад 3 0,3 0,160 34,7 Приклад 4 0,5 0,150 38,8 Приклад 5 1,0 0,148 39,6 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 40826 4