Спосіб очищення дифузійного соку

Реферат: Спосіб очищення дифузійного соку включає механічне очищення від мезги, введення додаткового адсорбенту, попередню дефекацію гідроксидом кальцію, основну дефекацію гідроксидом кальцію, першу сатурацію, фільтрування, другу сатурацію, фільтрування. Як додатковий адсорбент використовують цеоліт-клиноптилоліт фракцією 0,2-0,5 мм у кількості 0,4-1,0 % до маси буряків. UA 114819 U (12) UA 114819 U UA 114819 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості, а саме до цукробурякового виробництва. Відомий спосіб очищення дифузійного соку, який передбачає механічне відділення мезги, попередню дефекацію шляхом обробки гідроксидом кальцію в кількості 0,2-0,3 % СаО до маси буряків, повернення 20-30 % суспензії осаду соку І сатурації або всієї суспензії осаду соку II сатурації. Переддефекований сік поступає на першу ступінь основної дефекації, де змішується з гідроксидом кальцію у кількості 1,5-2,0 % СаО до маси буряків. Після цього сік надходить в апарат І сатурації, де обробляється вуглекислотою до рН 11,0-11,2. Після відділення дефекосатураційного осаду сік обробляється гідроксидом кальцію в кількості 0,4-0,6 % СаО до маси буряків та надходить на II сатурацію, де обробляється вуглекислотою до рН 9,2-9,3. Одержаний сік фільтрують, внаслідок чого одержують очищений сік. (А.Р.Сапронов, Технология сахарного производства. - М: Агропромиздат, 1986, с. 223-224.). Недоліком цього способу є неповна коагуляція речовин колоїдної дисперсності в умовах попередньої дефекації та часткове руйнування cкоагульованих агрегатів в умовах основної дефекації. Окрім того, значні труднощі виникають у разі перероблення буряків погіршеної якості, з вмістом декстрану. Зокрема, погіршуються фільтраційно-седиментаційні показники соку І сатурації, а також технологічні показники соку II сатурації. За технічною суттю найбільш близьким до корисної моделі і прийнятим за найближчий аналог є спосіб очищення цукровмісного розчину, що передбачає попередню дефекацію гідроксидом кальцію в кількості 0,25-0,3 % СаО до маси буряків, основну дефекацію гідроксидом кальцію в кількості 0,8-1,0 % СаО, 1 сатурацію, фільтрування, 2 сатурацію та фільтрування. Згідно цього способу вводять адсорбент у кількості 0,4-0,5 % до маси буряків на попередню дефекацію, а також на 1 сатурацію в кількості 1,5-2,6 %. Як адсорбент використовують мінерал доломіт, оброблений в дезінтеграторі пальцьового типу до розмірів 10-20мкм. Використання як адсорбенту доломіту зменшує витрати вапна, але має свої недоліки. Так, використання доломіту не забезпечує необхідної якості очищеного соку, зокрема достатнього зменшення забарвленості і підвищення швидкості осадження осаду І сатурації. Так, забарвленість за цим способом зменшується всього на 5-8,5 %, а швидкість осадження на 0,3 см/хв. (Патент України № 35456,А, кл. C13D 3/00, опубл. в бюл. №2 за 2001 p.). В основу корисної моделі поставлена задача підвищення повноти осадження та адсорбції нецукристих речовин в умовах дефекосатурації та покращення якості очищеного соку за рахунок використання додаткового реагенту-адсорбенту. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб очищення дифузійного соку передбачає механічне очищення від мезги, введення додаткового адсорбенту, попередню дефекацію гідроксидом кальцію, основну дефекацію гідроксидом кальцію, першу сатурацію, фільтрування, другу сатурацію та фільтрування. Згідно корисної моделі як додатковий адсорбент використовують цеоліт-клиноптилоліт фракцією 0,2-0,5 мм у кількості 0,4-1,0 % до маси буряків. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Пропонується при очищенні дифузійного соку з метою зменшення пептизації нецукрів осаду, підвищення якості та зменшення кольоровості соків і виходу цукру використовувати як додатковий адсорбент цеоліт-клиноптилоліт фракцією 0,2-0,5 мм. Адсорбційними центрами пористих мінералів є обмінні катіони, координаційно-ненасичені іони алюмінію і магнію, гідроксильні групи кислотно-основного характеру, атоми кисню. На поверхні цеоліту-клиноптилоліту наявні різні за своїми зарядами окисно-відновні центри. На поверхні цеолітів, окрім первинних активних центрів, практично завжди присутні вторинні центри адсорбції - залишкові, міцно зв'язані з двовалентними обмінними катіонами чи координаційноненасиченими іонами алюмінію і магнію, молекули води. В результаті послаблення кисневоводневих зв'язків в полі багатозарядних катіонів вони набувають яскраво виражених кислотних властивостей. Наслідком є: по-перше, завдяки використанню цеоліту-клиноптилоліту адсорбуються високомолекулярні сполуки дифузійного соку, що передбачає підвищення повноти осадження речовин колоїдної дисперсності, зменшення кольоровості та підвищення чистоти очищеного соку і виходу цукру за рахунок підвищення стійкості осаду нецукрів в умовах основної дефекації; по-друге зменшення витрат вапна на очищення соків, по-третє покращення фільтраційноседиментаційних властивостей осаду, що надзвичайно актуально у разі перероблення буряків погіршеної якості, з підвищеним вмістом декстрану. Спосіб здійснюється наступним чином. Дифузійний сік надходить у мезгоуловлювач для очищення від мезги. Після цього у сік вводиться адсорбент цеоліт-клиноптилоліт у кількості 0,41,0 % до маси буряків для підвищення повноти осадження білково-пектинового комплексу нецукристих речовин дифузійного соку, після чого дифузійний сік надходить у апарат 1 UA 114819 U 5 10 15 прогресивної переддефекації. Як лужний реагент використовують гідроксид кальцію в кількості 0,2-0,3 % СаО до маси буряків. На виході з переддефекатора сік має рН 20 11,0-11,2. У преддефекований сік вводять 1,2-1,8 % СаО до маси буряків для забезпечення розкладання редукувальних речовин та амідів в апараті основної дефекації. З дефекатора сік надходить до апарату першої сатурації, де обробляється сатураційним газом (вуглекислотою) до лужності 0,1 % СаО. Після фільтрування сік І сатурації обробляють сатураційним газом на другій сатурації до лужності 0,02-0,03 % СаО та фільтрують. Приклади здійснення способу. Приклад 1. Вихідний дифузійний сік (після видалення мезги) з вмістом сухих речовин 14,8 %, цукрози 12,2 %, чистотою 82,4 %, з вмістом ВМС 8,8 % на 100 СР, декстрану 340 мг/л, ділили на 5 порцій, додавали 0,7 % до маси буряків цеоліту-клиноптилоліту різної фракції, витримували протягом 10 хв, після чого обробляли СаО для проведення попередньої дефекації при загальній витраті вапна 0,25 %, додавали 1,8 % СаО до маси соку та нагрівали до 85 °C для проведення процесу основної дефекації. Послідовно проводили першу сатурацію до лужності 0,1 % СаО, фільтрували, обробляли СаО у кількості 0,5 % до маси соку та вуглекислим газом до лужності 0,03 % СаО, що відповідає вимогам до соку другої сатурації, фільтрували та аналізували. Результати аналізів наведені у таблиці 1. Таблиця 1 1 2 3 4 Швидкість відстоювання осаду соку І сатурації, S5, см/хв… 5 1. 402 89,3 1,2 2. 0,1 272,7 89,6 1,25 3. 0,2 254,5 91,2 1,5 4. 0,3 237,2 91,7 1,58 5. 0,5 223,6 92,3 1,63 6. 1,0 252,3 91,0 1,62 Забарвленість, № Фракція, мм од. опт. густ. Чистота, % прикладу ICUMSA 20 25 30 Висновки 6 Контрольна проба без сорбенту Недостатня ефективність за показниками очищення соку Спостерігається зменшення забарвленості очищеного соку порівняно до контрольного прикладу Досягнення найкращих результатів очищення соку під час очищення соку Зниження ефективності очищення порівняно з попередніми результатами прикладів 3-5 Таким чином, використання цеоліту-клиноптилоліту фракцією 0,2-0,5 мм дозволяє досягти кращі результати як з точки зору чистоти соку 2 сатурації, так кольоровості і швидкості відстоювання осаду соку І сатурації. Приклад 2. Вихідний дифузійний сік (після видалення мезги) з вмістом сухих речовин 14,8 %, цукрози 12,2 %, чистотою 82,4 %, з вмістом ВМС 8,8 % на 100 СР, декстрану 340 мг/л, ділили на 5 порцій, додавали різну кількість цеоліту-клиноптилоліту фракцією 0,2-0,5 мм, витримували протягом 10 хв, після чого обробляли СаО для проведення попередньої дефекації при загальній витраті вапна 0,25 %, додавали 1,8 % СаО до маси соку та нагрівали до 85 °C для проведення процесу основної дефекації. Послідовно проводили першу сатурацію шляхом обробки вуглекислим газом до рН 11,0-11,2 (лужності 0,1 % СаО), фільтрували, обробляли вуглекислим газом до рН 9,2-9,25 (лужності 0,03 % СаО), що відповідає вимогам до соку другої сатурації, фільтрували та аналізували. Результати аналізів наведені у таблиці 2. 2 UA 114819 U Таблиця 2 Витрати цеоліту- Забарвленість, № клиноптилоліту, % од. опт. густ. Чистота, % прикладу до маси соку ICUMSA Швидкість відстоювання осаду соку І сатурації, S5, см/хв… 1. 20 1,2 0,1 267,7 89,7 1,25 0,4 0,7 1 243,5 234,9 229,3 91,3 91,6 92,1 1,55 1,6 1,68 6. 15 89,3 3. 4. 5. 10 402 2. 5 1,2 227 91,2 1,68 Висновки Контрольна проба без сорбенту Недостатня ефективність за показниками очищення соку Висока ефективність застосування адсорбенту Подальше збільшення витрат адсорбенту недоцільне з точки зору підвищення чистоти очищеного соку та зменшення його забарвленості економічно недоцільно Таким чином, оптимальною витратою цеоліту-клиноптилоліту по технологічним показникам якості очищенного соку є 0,4-1,0 % до маси соку. Подальше збільшення витрат цеолітуклиноптилоліту з точки зору приросту підвищення чистоти очищеного соку, зменшення його кольоровості, покращення фільтраційно-седиментаційних властивостей осаду економічно недоцільно. Технічний результат полягає в наступному. Спосіб призводить до одержання соків високої технологічної якості з покращеними фільтраційно-седиментаційними властивостями осаду за рахунок осадження та адсорбції на поверхні цеоліту-клиноптилоліту більшої кількості нецукрів із соку, зокрема високомолекулярних сполук, в тому числі декстрану, що підвищує вихід цукру та зменшує вихід меляси і втрати цукру у ній, крім цього зменшуються витрати палива на випалювання вапнякового каменю. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб очищення дифузійного соку, що включає механічне очищення від мезги, введення додаткового адсорбенту, попередню дефекацію гідроксидом кальцію, основну дефекацію гідроксидом кальцію, першу сатурацію, фільтрування, другу сатурацію, фільтрування, який відрізняється тим, що як додатковий адсорбент використовують цеоліт-клиноптилоліт фракцією 0,2-0,5 мм у кількості 0,4-1,0 % до маси буряків. Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 3