Спосіб очищення цукрових розчинів

Спосіб очищення цукрового розчину, що включає дефекацію соку вапном, першу сатурацію за допомогою сатураційного газу, відділення сатураційного осаду з соку першої сатурації, підігрів освітленого соку перед дефекацією і другу сатурацію, який відрізняється тим, що як сатураційний газ для другої сатурації використовують відпрацьований газ з апарату першої сатурації. (19) (21) u201003093 (22) 18.03.2010 (24) 27.09.2010 (46) 27.09.2010, Бюл.№ 18, 2010 р. (72) МИРОНЧУК ВАЛЕРІЙ ГРИГОРОВИЧ, ПОНОМАРЕНКО ВІТАЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ГАНДАБУРА ІГОР ВАСИЛЬОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ 3 53097 4 сатураційним газом, який отримується на заводі в У випадку використання для очищення цукровапняково-обпалювальній печі з концентрацією 30вого розчину пропонованої схеми в апараті другої 35% СО2. В сатураторі при температурі ведення сатурації, де температура процесу становить біля процесу близько 78°С в результаті абсорбції діок95 °С для приведення в стан рівноваги буде потрісиду вуглецю цукровим розчином і хімічної реакції бно значно менше тепла, ніж при використанні його з розчиненим вапном утворюються кристали газу з вапняково-обпалювальної печі, а значить і карбонату кальцію, які на своїй поверхні адсорбузниження температури соку в апараті другої сатують нецукри і таким чином проходить фізикорації буде мінімальним. хімічне очищення цукрового розчину від нецукрів. Приклади конкретного виконання. Після обробки розчину до кінцевої лужності Приклад 1 0,1% СаО сік нагрівається в підігрівачах 3 до темДефекований цукровий розчин при лужності ператури 85-90 °С і поступає в напірний збірник 4, рН 12,2 поступає в апарат першої сатурації з темз якого направляється в фільтри згущувачі 5 (або у пературою 78°С, де він обробляється сатураційвідстійники), де проходить розділення соку на ним газом концентрацією 30 %. Для проведення освітлену фракцію і суспензію. Згущена суспензія процесу першої сатурації необхідно пробарботунаправляється в вакуум-фільтри 6 для виділення з вати через апарат сатураційний газ в кількості рівнеї освітленого соку. ній 70-кратній кількості цукрового розчину (по стеВесь отриманий освітлений сік подається на хіометричним показникам з врахуванням контрольну фільтрацію в дискові фільтри 7. концентрації діоксиду вуглецю в сатураційному Після фільтрів сік насосом подається на підіггазі та коефіцієнту його використання). В сатурарівач 8, нагрівається до температури 95 °С і наторі проходить процес обробки цукрового розчину правляється в ежекційний змішуючий апарат 9. діоксидом вуглецю, утворюється кристалічний каСюди ж подається, при необхідності, для збільрбонат кальцію, який адсорбує нецукри. Відпрашення адсорбційного очищення і отримання фільцьований сатураційний газ викидається в атмоструємого осаду вапнякове молоко в кількості біля феру з концентрацією СО2 на виході 13,4 % та 0,2% СаО. В ежекційному апараті за рахунок витотемпературою 76 °С. До такої ж температури знику струмини рідини через сопло форсунки ствожується і температура цукрового розчину. Після рюються умови для втягування відпрацьованого обробки цукрового розчину до кінцевої лужності сатураційного газу з апарату першої сатурації. 0,1 % СаО, нагрівання соку і проведення фільтраДалі з ежекційного апарату суміш соку, сатуції, сік знову нагрівається в теплообмінниках до раційного газу та вапнякового молока поступає в температури 96 °С і піддається другій сатурації апарат другої сатурації 10, де лужність соку знисатураційним газом з тією ж вхідною концентраціжується до 0,015-0,020% СаО і вже такий сік через єю 30 %. Для проведення процесу другої сатурації переливний ящик 11 поступає на подальшу обробнеобхідна кількість сатураційного газу складає ку на виробництво. близько десятикратної кількості цукрового розчиСатураційний газ, який поступає в ежекційний ну. Після обробки соку барботажем сатураційний апарат з апарату першої сатурації має достатню газ покидає апарат сатурації з вихідною конценткількість діоксиду вуглецю для проведення процерацією 60 % і температурою 92 °С. Цукровий розсу другої сатурації. Так при вхідній концентрації чин охолоджується при цьому на 4 °С. СО2 в апарат першої сатурації 30-35 % та при коТаким чином для проведення процесів першої ефіцієнті використання діоксиду вуглецю порядку і другої сатурацій необхідно біля 80-кратної кілько60-70 % вихідна концентрація СО2 в газі складає 9сті сатураційного газу до кількості цукрового роз14 %. чину, забруднення атмосфери діоксидом вуглецю При таких концентраціях реагентів для нормапісля апарату першої сатурації складає 13,4 % а льного протікання процесу другої сатурації повинпісля другої сатурації 40 %, зниження температури не виконуватись співвідношення сік-газ близько 20 соку після апарату першої сатурації склало 2°С, а (або кожна частина соку повинна ежектувати 20 після апарату другої сатурації – 4 °С. частин відпрацьованого сатураційного газу з апаПриклад 2. рату першої сатурації). Дефекований цукровий розчин при лужності Такий коефіцієнт ежекції отримують в струрН 12,2 поступає в апарат першої сатурації з темминних ежекційних апаратах з диспергованою пературою 78 °С, де він обробляється сатураційструминою, де в якості робочого сопла використоним газом концентрацією 30 % .Для проведення вується різні розпилювачі рідини (форсунки). процесу першої сатурації барботують сатураційСатураційний газ, який поступає з вапняковоний газ в кількості рівній 70-кратній кількості цукобпалювальної печі в апарат першої сатурації нарового розчину. В апараті проходить процес обросичений парами води при температурі близько 30 бки цукрового розчину діоксидом вуглецю, °С та має температуру після стискання близько 70 утворюється кристалічний карбонат кальцію, який °С. В апараті сатурації газ насичується парами адсорбує нецукри. Відпрацьований сатураційний води та приходить в стан рівноваги при темперагаз викидається в атмосферу з концентрацією СО2 турі 75-78 °С. При цьому температура соку знижуна виході 13,4 % та температурою76 °С. При такій ється на 2-5 °С. При роботі по схемі очищення же температурі знаходиться і цукровий розчин. цукрового розчину, прийнятій за прототип, сатураПісля обробки цукрового розчину до кінцевої лужційний газ з вихідною концентрацією СО2 9-14 % ності 0,1 % СаО, нагрівання соку і проведення фівидаляється в атмосферу, значно її забруднюючи льтрації, сік знову нагрівається в теплообмінниках та виносячи з собою значну кількість тепла. до температури 96 °С і піддається другій сатурації сатураційним газом, який отримують шляхом еже 5 53097 6 кції сатураційного газу з апарату першої сатурації. Таким чином, непродуктивний відбір тепла з Для проведення процесу другої сатурації необхідвихідним сатураційним газом, який викидається в на кількість сатураційного газу складає близько 20атмосферу по запропонованому способі очищення кратної кількості цукрового розчину. Після обробки менший. Це призведе до того, що температура соку барботажем сатураційний газ покидає апарат соку після другої сатурації знизиться на меншу сатурації з вихідною концентрацією 3 % і темперавеличину, а отже і подальший його підігрів буде турою 95 °С. потребувати меншу кількість тепла. В результаті Таким чином для проведення процесів першої такого ведення процесу очищення, враховуючи і другої сатурацій необхідно біля 70-кратної кількозначні матеріальні потоки цукрового розчину на сті сатураційного газу до кількості цукрового розверстаті цукрового заводу, зменшиться кількість чину, забруднення атмосфери діоксидом вуглецю тепла, яка необхідна для підтримання оптимальної після апарату першої сатурації складає 13,4 % а температури ведення процесу. після другої сатурації 3 %, причому загальна кільКрім того, при повторному використанні газу кість сатураційного газу, що викидається в атмоспісля першої сатурації в апараті другої сатурації феру зменшується приблизно на 10 %. Концентпроходить додаткова утилізація діоксиду вуглецю рація сатураційного газу, що викидається в за рахунок його хемосорбції лужним цукровим роатмосферу буде максимальна після апарату перзчином. Викиди в атмосферу СО2 значно зменшої сатурації і не перевищує 13,4 %, причому кільшаться. кість викиду буде менша, так як частина газу буде Таким чином, запропонований спосіб очищенвикористана на другій сатурації. Зниження темпеня цукрового розчину дозволяє зменшити загальні ратури соку після апарату першої сатурації склало витрати сатураційного газу на процес першої і дру2 °С, а після апарату другої сатурації - 1 °С. гої сатурацій, зменшити втрати тепла з сатураційПриклад 1 характеризує спосіб проведення ним газом, який покидає апарати сатурації а також очищення цукрового розчину типовим способом по зменшити забрудненість атмосфери діоксидом прототипу. Приклад 2 характеризує спосіб провевуглецю з відпрацьованим сатураційним газом. дення очищення цукрового розчину з використанВсе разом дозволить зменшити витрати як палива ням відпрацьованого сатураційного газу з апарату для отримання сатураційного газу, так і теплової першої сатурації. енергії на підігрів соку, а також покращити екологічну обстановку навколо цукрового заводу. 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 53097 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601