способ прогрессивной преддефекации диффузионного сока

Формула изобретения

Способ прогрессивной преддефекации диффузионного сока, предусматривающий смешивание диффузионного сока с известью и возвратом нефильтрованного сока I сатурации в количестве 50-150% к массе диффузионного сока при их противоточном движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий до рН 10,8-11,6, отбор части сока из последней секции преддефекатора с рН 10,8-11,6 в количестве 25 - 75% к массе диффузионного сока, сатурирование отобранной части преддефекованного сока в вертикальном сатураторе в виде трубы до рН 7,0-8,5 и возврат его на стадию преддефекации с соответствующим значением рН 7,8-8,5 для повторного подщелачивания, отличающийся тем, что в преддефекованный сок перед сатурированием и в отсатурированный сок в процессе отделения от него отработавшего сатурационного газа вводят пеногаситель в равном количестве, составляющем 0,001--0,005% к массе диффузионного сока, при этом из пеногасителей используют сложный жирнокислый эфир сополимера этиленопропиленовых окислов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к процессу очистки диффузионного сока известью и сатурационным газом в свеклосахарном производстве.

Известен способ прогрессивной преддефекации диффузионного сока, предусматривающий смешивание диффузионного сока, извести и возвратов нефильтрованного сока I сатурации или сгущенной суспензии осадков сока I или II сатурации при противоточном их движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий до конечного значения pH на выходе из преддефекатора 10,8-11,6 [A. P. Сапронов. Технология сахарного производства. М., Колос, 1998, с.148-150].

Недостатком этого способа является сложность в обеспечении хороших седиментационно-фильтрационных свойств сока, особенно при переработке свеклы длительного хранения. Это отрицательно отражается на эффекте очистки сока, его качестве и работе сокоочистительного отделения в целом.

Кроме того, при переработке свеклы, не достигшей технической зрелости, или свеклы длительного хранения, богатых поверхностно-активными веществами, процесс преддефекации диффузионного слоя сопровождается образованием пены, что также ухудшает условия ее проведения, а значит и качество очистки сока в целом.

Наиболее близким аналогом является способ прогрессивной преддефекации диффузионного сока, предусматривающий смешивание диффузионного сока с известью и возвратом нефильтрованного сока I сатурации в количестве 50-150% к массе диффузионного сока при их противоточном движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий до pH 10,8-11,6, отбор части сока из последней секции преддефекатора с pH 10,8-11,6 [Сахарная промышленность, 1997, N 5, с. 14-16] в количестве 25-75% к массе диффузионного сока, сатурирование отобранной части преддефекованного сока в вертикальном сатураторе в виде трубы до pH 7,0-8,5 и возврат его на стадию преддефекации с соответствующим значением pH 7,8-8,5 для повторного подщелачивания до pH 10,8-11,6.

Недостатком этого способа является то, что в процессе сатурирования преддефекованного сока возможно сильное пенообразование. Особенно оно проявляется при переработке свеклы, не достигшей технической зрелости, или свеклы длительного хранения, богатых поверхностно-активными веществами.

Образование пены в процессе сатурирования ухудшает условия массообмена между частицами извести и диоксида углерода сатурационного газа. Это приводит к снижению количества коллоидного карбоната кальция в отсатурированном соке, где он выполняет роль коагулянта для осаждающихся частиц. При этом уменьшается общая сорбционная поверхность частиц карбоната кальция. Учитывая то, что процесс сатурации проходит в небольшом объеме и очень быстро, ухудшение условий массообмена при наличии пенения сока отрицательно сказывается как на качестве очистки диффузионного сока, так и на всей работе сокоочистительного отделения в целом.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффекта очистки диффузионного сока, улучшении его качественных показателей и снижении потерь сахара в сокоочистительном отделении.

Этот результат достигается тем, что в способе прогрессивной преддефекации диффузионного сока, предусматривающем смешивание диффузионного сока с известью и возвратом нефильтрованного сока I сатурации в количестве 50-150% к массе диффузионного сока при их противоточном движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий до pH 10,8-11,6, отбор части сока из последней секции преддефекатора с pH 10,8-11,6 в количестве 25-75% к массе диффузионного сока, сатурирование отобранной части преддефектованного сока в вертикальном сатураторе в виде трубы до pH 7,8-8,5 и возврат его на стадию преддефекации с соответствующим значением pH 7,0-8,5 для повторного подщелачивания в преддефекованный сок перед сатурированием и в отсатурированный сок в процессе отделения от него отработанного сатурационного газа вводят пеногаситель в равном количестве, составляющем 0,001-0,0055% к массе диффузионного сока.

Из пеногасителей используют сложный жирнокислый эфир сополимера этиленопропиленовых окислов.

Способ осуществляют следующим образом. Диффузионный сок смешивают с известью и возвратом нефильтрованного сока I сатурации в количестве 50-150% или суспензией осадков сока I и II сатурации в количестве 20-30% к массе диффузионного сока при их противоточном движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий до pH 10,8-11,6. Затем из последней секции преддефекатора одну часть преддефекованного сока с pH 10,8-11,6 направляют на последующие стадии очистки, а другую, в количестве 25-75% к массе диффузионного сока, сатурируют в вертикальном сатураторе в виде трубы до pH 7,0-8,5. После этого отсатурированный сок с pH 7,8-8,5 возвращают в секцию преддефекатора с соответствующим значением pH 7,00-8,5 для повторного подщелачивания в несколько стадий до pH 10,8-11,6.

Для улучшения условий массообмена извести в диоксиде углерода сатурационного газа в процессе сатурирования преддефекованного сока, а также исключения пенения сока в преддефекаторе при подщелачивании в преддефекованный сок перед сатурированием и в отсатурированный сок в процессе отделения от него отработавшего сатурационного газа вводят пеногаситель в равном количестве, составляющем 0,001-0,005% к массе диффузионного сока.

Использование в этих процессах пеногасителя особенно важно, как при нарушении режимов преддефекации, так и при переработке свеклы, не достигшей технической зрелости или длительного хранения, ввиду повышенного содержания в ней поверхностно-активных веществ, влияющих на пенообразование в соке.

Общий расход пеногасителя составляет 0,002-0,01% к массе диффузионного сока.

Количество пеногасителя установлено опытным путем для условий переработки диффузионного сока из свеклы различного качества. Лучшие результаты при этом получены при использовании из пеногасителей сложного жирного эфира сополимера этиленопропиленовых окислов марки TALOX A.

Предварительно перед подачей пеногасителя TALOX. А в сок его делят на две равные части, одну из которых вводят в преддефекованный сок перед сатурированием, а вторую - в процессе отделения отработавшего сатурационного газа от сока на выходе и сатуратора.

Ввод пеногасителя в сок на указанных стадиях процесса в равных количествах в пределах 0,001-0,0055% к массе диффузионного сока позволяет, с одной стороны, исключить пенообразование и тем самым улучшить условия массообмена как в процессе сатурации, так и в процессе подщелачивания сока, а с другой - обеспечить лучшие условия очистки диффузионного сока. Кроме этого, использование пеногасителя исключает возможные потери сахара от уноса капелек сока из сатуратора как с отработавшим сатурационным газом, так и с самой пеной.

Использование противовспенивающего вещества TALOX A (производство Англия, фирма "Tate & Lale Process Technology") обусловлено тем, что оно завершает процесс пеногашения в сатурируемом преддефекованном соке практически мгновенно. Это особенно важно для условий предложенного способа, так как сам процесс сатурирования проходит в вертикальной трубе очень быстро.

Пример. Диффузионный сок чистотой 86,4% и pH 6,2 смешивают с известковым молоком в количестве 0,3% к массе свеклы и возвратом нефильтрованного сока 1 сатурации в количестве 100% к массе диффузионного сока при их прямоточном движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий с pH 6,2 до pH 11,2 при температуре преддефекации 55^oC. Затем из последней секции преддефекатора отбирают готовый преддефекованный сок с pH 11,2. Часть его в количестве 50% к массе диффузионного сока направляют на сатурирование в вертикальный сатуратор в виде трубы, где щелочность сока снижается до pH 8. После этого отсатурированный до pH 8,0 преддефекованный сок отделяется от отработанного сатурационного газа и возвращается в секцию преддефекатора с соответствующим значением pH 8,0 для повторного подщелачивания по секциям преддефекатора до pH 11,2. Перед подачей преддефекованного сока на сатурирование в него вводят пеногаситель TALOX A в количестве 0,003% к массе диффузионного сока. Пеногаситель добавляют также в сок в процессе отделения от сока отработавшего сатурационного газа в конце сатурации преддефекованного сока.

В ходе исследований анализируются основные технологические показатели в процессе преддефекации диффузионного сока, а также сока I и II сатурации, эффект очистки сока в сокоочистительном отделении и потери сахара в %-тах к массе свеклы.

Параллельно проводят прогрессивную преддефекацию диффузионного сока по известному способу.

Диффузионный сок частотой 86,5% и pH 6,1 смешивают с известковым молоком в количестве 0,3% к массе свеклы и возвратом нефильтрованного сока I сатурации в количестве 100% к массе диффузионного сока при их прямоточном движении в аппарате с повышением щелочности в несколько стадий с pH 6,2 до pH 11,2 при температуре преддефекации 55^oC. Затем из последней секции преддефекатора отбирают сок, прошедший преддефекацию с pH 11,2. Часть его в количестве 50% к массе диффузионного сока направляют на сатурирование в вертикальный сатуратор в виде трубы, где щелочность сока снижается до pH 8,0. После этого отсатурированный до pH 8,0 преддефекованный сок отделяется от отработавшего сатурационного газа и его возвращают в секцию преддефекатора с соответствующим значением pH 8,0, для повторного подщелачивания по секциям преддефекатора до pH 11,2.

Результаты анализов очистки сока по предложенному и известному способам приведены в таблице.

При запредельных значениях параметров при осуществлении способа значительно ухудшаются условия, влияющие на повышение эффекта очистки сока, его качественные показатели, возрастают потери сахара в сокоочистительном отделении.

Из представленных в таблице результатов видно, что предложенный способ по сравнению с известным позволяет улучшить фильтрационно-седиментационные характеристики преддефекованного сока, что в целом положительно отразилось на очистке сока и работе сокоочистительного отделения. Несколько возросла чистота сока II сатурации, уменьшилась его цветность и содержание в нем редуцирующих веществ, а эффект очистки возрос на 0,9%. При этом потери сахара до кристаллизационного отделения снизились на 0,02% к массе свеклы.

Таким образом, предложенный способ не только улучшает условия проведения прогрессивной преддефекации, но и работу сокоочистительного отделения в целом.