способ получения известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТКОВОГО МОЛОКА ДЛЯ ОЧИСТКИ САХАРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ, предусматривающий гашение извести сахарсодержащим раствором до достижения заданной плотности суспензии, отличающийся тем, что перед гашением негашеную известь смешивают с водой, имеющей температуру 80 95^oС, в соотношении 100 мас.ч. извести и 62 100 мас.ч. воды до образования рыхлой сыпучей массы с последующим ее охлаждением, при этом для гашения используют сахарсодержащий раствор с содержанием сахарозы 0,5 15% и температурой 60 - 85^oС и процесс ведут при охлаждении до 80 85^oС, а полученную суспензию подвергают очистке от неразгасившихся частиц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к технологии известковоуглекислотной очистки сахарсодержащих растворов.

Известен способ получения известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов, предусматривающий приготовление известкового молока путем гашения извести чистой водой до плотности суспензии 1,16-1,22 г/см³, при этом куски извести, выходящие из известковогазовой печи, смешиваются с водой, часть которой превращается в пар из-за высокой температуры, а часть расходуется на гашение, затем полученное известковое молоко вводят в очищаемый сахарсодержащий раствор, проводят дефекацию, сатурацию и фильтрование. В этом способе получения известкового молока используют чистую воду, поэтому введение полученного по нему известкового молока в очищаемый сахарсодержащий раствор приводит к существенному его разбавлению, в результате чего на последующих этапах сахарного производства вынуждены применять аппараты большой вместимости и выпаривать избыточную воду, перерасходуя топливо.

Известен способ получения известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов, предусматривающий приготовление известкового молока путем гашения извести вместо воды источником сахара нефильтрованным соком I сатурации (в количестве до 10% к массе свеклы). Полученное известковое молоко используется для очистки сахарсодержащих растворов.

Недостатками данного способа являются высокая степень разложения сахарозы (20-40% от массы сахара), полное разложение редуцирующих веществ, увеличение концентрации несахаров в очищаемом продукте, а также снижение в 4-6 раз скорости гашения извести, что приводит к уменьшению концентрации гидроксида кальция в известковом молоке, так как скорость потока жидкости на верстате известкового отделения остается неизменной. Все эти факторы являются причиной увеличения неучтенных потерь сахара в очищаемом сахарсодержащем продукте и снижения его чистоты.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов, предусматривающий гашение извести сахарсодержащим раствором водой с добавлением источника сахара, в качестве которого используют мелассу в количестве 0,1-7,0% к массе извести.

Однако при приготовлении известкового молока по данному способу предусматривается использование большого количества воды (400-500% к массе извести), наблюдаются повышенные (20-40% к массе сахара) потери сахарозы и полное разложение редуцирующих сахаров, замедляется скорость гашения извести в 4-5 раз по сравнению с гашением водой, интенсивно образуется пена. В процессе гашения имеют место повышенные потери сахара, потому что на поверхности частиц CaO, вступивших в экзотермическую реакцию с водой, при гашении развивается высокая температура (более 200^оС), приводящая к термическому разложению сахаров мелассы и, вследствие этого, к увеличению концентрации несахаров в очищаемом продукте.

Цель изобретения заключается в предотвращении разложения сахара в процессе гашения и улучшении качества известкового молока.

Для этого в предложенном способе получения известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов, предусматривающем гашение извести сахарсодержащим раствором до достижения заданной плотности суспензии, перед гашением негашеную известь смешивают с водой, имеющей температуру 80-95^оС, в соотношении 100 ч. извести и 62-100 ч. воды до образования рыхлой сыпучей массы, с последующим ее охлаждением, при этом для гашения используют сахарсодержащий раствор с содержанием сахарозы 0,5-15% и температурой 60-85^оС, и процесс ведут при охлаждении до 80-85^оС, а полученную суспензию подвергают очистке от неразгасившихся частиц.

На чертеже дана технологическая схема, поясняющая предлагаемый способ.

Способ получения известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов заключается в следующем. Перед гашением в известегасителе 1 негашеную известь смешивают с водой, имеющей температуру 80-95^оС, в соотношении 100 ч. извести и 62-100 ч. воды и перемешивают в течение 10-20 мин до образования рыхлой сыпучей массы с получением извести-пушонки. При смешивании негашеной извести с водой, когда в результате экзотермической реакции на поверхности частиц CaO развивается температура более 200^оС, в воде нет сахарозы, подвергающейся термическому разложению, как в известном способе, а известь при отсутствии в воде сахарозы в 4-5 раз быстрее гасится. Бурное кипение и разбрызгивание реагирующей смеси предотвращается последующим ее охлаждением.

Затем, когда температура реакционной смеси извести-пушонки в результате испарения воды и охлаждения ее снизится до 80-95^оС, осуществляют гашение извести-пушонки, для чего ее выводят из известегасителя и смеситель-охладитель 2, где для дальнейшего гашения используют сахарсодержащий раствор с содержанием сахарозы 0,5-15% и температурой 60-85^оС, например, промои, образовавшиеся на стадиях технологического процесса (промывание фильтрационного осадка, разливы). Процессы ведут при охлаждении суспензии до 80-85^оС во избежание бурного кипения и разбрызгивания жидкости.

Таким образом, при гашении извести сахарсодержащим раствором температура смеси не превышает 85^оС, в результате чего сохраняется почти весь сахар, введенный с ним. Это позволяет получить известковое молоко заданной плотности суспензии 1,16-1,22 г/см³. Полученное известковое молоко имеет часть неразгасившихся частиц CaO в виде капсул, покрытых оболочкой из силикатов ферритов, алюминатов, которые обычно выводятся с инертными отходами. Чтобы извлечь известь, содержащуюся в них, образовавшуюся в смесителе-охладителе 2, суспензию подвергают очистке от неразгасившихся частиц и других тяжелых примесей размером более 11 мм на вибросите 3, измельчают отделенные на нем примеси размером до 0,2-0,3 мм дроблением в измельчителе 4, чтобы разрушить капсулы. Измельченную массу, содержащую активную известь, соединяют с известковым молоком в сборнике 5, увеличивая, таким образом, выход активной извести из известняка на 2-3% к его массе. Еще раз очищают известковое молоко от инертных примесей в гидроциклоне 6 и подают его в сборник 7, откуда оно забирается на очистку сахарсодержащих растворов, подвергаемых затем дефекации, сатурации и фильтрованию.

П р и м е р 1. Получают известковое молоко для очистки сахарсодержащих растворов плотностью 1,16 г/см³. Для этого перед гашением 227 г негашеной извести CaO смешивают с 141 г воды, имеющей температуру 80^оС, в соотношении 100 ч. извести и 62 ч. воды, перемешивают 10 мин, охлаждают до 80^оС, затем полученный гидроксид кальция известь-пушонку разбавляют 0,5%-ным раствором сахарозы температурой 60^оС в количестве 860 г, одновременно охлаждая смесь до 85^оС. Полученную суспензию подвергают очистке от неразгасившихся частиц на вибросите, дробят их до размера 0,2 мм и возвращают в известковое молоко. Полученную суспензию известкового молока плотностью 1,16 г/см³ осветляют от примесей в лабораторном гидроциклоне под давлением 0,14 МПа.

Затем 100 мл полученного известкового молока добавляют к 1 л диффузионного сока чистотой 87% с содержанием сахарозы 10% к массе сока и температурой 85^оС и при рН 12,2 перемешивают 15 мин (дефекация), затем сатурируют диоксидом углерода до рН₂₀ 11 (в течение 10 мин), отделяют сатурационный осадок фильтрованием, вторично сатурируют диоксидом углерода до рН₂₀ 9,2 (в течение 10 мин) и осадок отделяют фильтрованием. Весь фильтрационный осадок промывают водой температурой 80^оС в течение 5 мин и промой соединяют с очищенным соком.

В свежеприготовленном известковом молоке, очищенном соке и фильтрационном осадке определяют содержание сахара, а в измельченных неразгасившихся частицах активную CaO. Так содержание сахарозы в 1 л известкового молока, полученного из 227 г CaO и разбавленного 0,5%-ным раствором сахарозы, составило 4,3 г, а в очищенном соке при пересчете на его первоначальный объем 10,4% к массе сока, в фильтрационном соке 0,07% к массе сока. Потери сахарозы при гашении извести составили 2% к ее массе. Потери сахарозы при очистке сока были примерно 0,02% к массе сока. Содержание активной CaO в неразгасившихся частицах после дробления составили 3 г.

П р и м е р 2. Как в примере 1, только негашеную известь смешивают с водой температурой 95^оС, а гашение проводят 15%-ным раствором сахарозы. Очистку сока и анализы проводят как описано в примере 1. Содержание сахарозы в растворе, расходуемом на приготовление 1 л известкового молока 129 г, а в 1 л свежеприготовленного известкового молока 127,1 г, потери сахарозы при приготовлении известкового молока 1,5% количество активной извести, полученной из неразгасившихся частиц 3,2 г; содержание сахарозы в очищенном сахарсодержащем продукте в пересчете на его первоначальный объем 22,61%

П р и м е р 3. Как в примере 1, только перед гашением негашеную известь смешивают с водой в соотношении 100:100, перемешивают реагирующую смесь 20 мин и для гашения извести-пушонки используют раствор, содержащий 10% сахара в количестве 560 г, т.е. содержание сахарозы в нем 56 г, а в 1 л свежеприготовленного известкового молока 55,0 г, потери сахарозы составили 1,75% Количество активной извести, полученной из неразгасившихся частиц, 1,5 г. Содержание сахарозы в очищенном сахарсодержащем продукте в пересчете на его первоначальный объем, 15,05%

П р и м е р 4 (по прототипу). Готовят известковое молоко для очистки сахарсодержащих растворов плотностью 1,16 г/см³. Для этого гашение 227 г извести осуществляют 928 г воды температурой 80^оС, в которой предварительно растворено 1,6 г свеклосахарной мелассы, содержащей 83% сухих веществ и имеющей до 60% смесь перемешивают 15 мин, отделяют примеси и выдерживают 1,5 ч. Затем 100 мл известкового молока температурой 85^оС добавляют к 1 л диффузионного сока и проводят очистку его и анализы полученных продуктов, как описано в примере 1. Содержание сахарозы в сахарсодержащем растворе для гашения извести 0,8 г на 1 л известкового молока, содержание сахарозы в свежеприготовленном известковом молоке 0,48 г/л. Потери сахарозы при приготовлении известкового молока 40,0% Содержание сахарозы в очищенном сахарсодержащем продукте 10,045%

Плотность известкового молока, полученного по прототипу, как и в примерах по предлагаемому способу, 1,16 г/см³, но качественные показатели как известкового молока, так и очищенного сока по прототипу были значительно ниже и уступали аналогичным показателям в продуктах, обработанных с использованием заявляемого способа. Так, потери сахара в известковом молоке, приготовленном по известному способу, были в 16-20 раз больше, а содержание сахара в очищенном соке на 0,03% меньше по сравнению с заявляемым способом. В процессе гашения извести по известному способу наблюдалось пенение смеси, чего не было в опытах по заявляемому способу.

Из приведенных данных видно, что приготовление известкового молока по предлагаемому способу дает возможность полностью исключить реакции разложения сахарозы при превращении оксида кальция в гидроксид, увеличить скорость последней реакции в 4-6 раз и увеличить выход активной извести (CaO) на 2-3% к массе известняка.