способ очистки сахаросодержащего раствора

Формула изобретения

Способ очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающий его дефекацию в дефекаторе, сатурацию дефекованного раствора в первом прямоточном сатураторе, подачу его в противоточный сатуратор, отвод из него отсатурированного сахаросодержащего раствора во второй прямоточный сатуратор и рециркуляцию из него пересатурированного раствора в противоточный для смешивания с поступающим раствором из первого прямоточного сатуратора, окончательное сатурирование смеси до достижения рН 8,5-9,5 и фильтрацию раствора, отличающийся тем, что дефекацию раствора проводят до щелочности 0,8-1,0% СаО к массе продукта и рециркуляцию пересатурированного раствора осуществляют при ее кратности 3-5, при этом отработавшие сатурационные газы из противоточного и второго прямоточного сатураторов объединяют, охлаждают и направляют на смешивание со свежим сатурационным газом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сахарному производству и может быть использовано для очистки производственных растворов - соков, сиропов, клеровок оттеков, желтых сахаров и тростникового сахара-сырца.

Известен способ очистки сахаросодержащих растворов, например клеровок, предусматривающий дефекацию до щелочности 1.0-1.3% CaO к массе продукта и основную сатурацию в две ступени. Перед первой ступенью сахаросодержащий раствор после предварительной сатурации смешивают с нефильтрованным очищенным раствором в соотношении 1:2 - 1:3 и сатурацию смеси ведут в прямоточном быстротечном сатураторе. Вторую ступень сатурации осуществляют до pH 8.5-9.5 с рециркуляцией нефильтрованного раствора на смешивание с раствором после предварительной сатурации (RU N 2039828, C 13 D 3/02).

Недостатком способа является недостаточно эффективное использование адсорбционных свойств карбоната кальция, т. к. предварительная сатурация ведется в присутствии кристаллического осадка CaCO₃ нефильтрованного рециркулируемого раствора, что не позволяет реализовать эффект мгновенной сатурации, сопровождающейся высокоэффективной адсорбцией при переходе геля ацидомонокарбоната гидроксикальция в золь карбоната кальция. Низкая степень утилизации сатурационного газа на фазе сатурирования сахаросодержащих растворов до pH 8.5-9.5 и, как следствие, избыток так называемой "товарной" извести ведет к повышенному расходу известнякового камня и угля на его обжиг.

Наиболее близким к предложенному является способ очистки сахаросодержащего сиропа, предусматривающий его дефекацию в дефекаторе до щелочности 1.2% CaO, сатурацию дефекованного раствора в первом прямоточном сатураторе, снабженном эжектором, подачу его в противоточный сатуратор, отвод из него отсатурированного сахаросодержащего раствора во второй прямоточный сатуратор и рециркуляцию из него пересатурированного раствора в противоточный для смешивания с поступающим раствором из первого прямоточного сатуратора, окончательное сатурирование смеси до достижения pH 8.5-9.5 и фильтрацию раствора (RU N 1754781, C 13 D 3/02).

Недостатками способа являются повышенный расход извести на очистку сахаросодержащих растворов, недостаточная кратность рециркулируемого пересатурированного сиропа с возможным переводом растворов смеси после первой ступени сатурации и пересатурированным рециркулятом в гелеобразное состояние с соответствующими затруднениями сатурационной обработки и снижением эффективности очистки. Применение на первой ступени эжектора вызывает обильное пенение, что затрудняет проведение конечной ступени сатурации и значительно снижает дополнительный эффект очистки, достигаемый при смешивании очищаемых растворов после первой ступени сатурации с pH 11.3-11.5 и после пересатурирования до pH 7.0-8.0. При эжекции на первой ступени сатурации затрачивается значительно меньше отработавшего сатурационного газа, чем образуется при пересатурировании, поэтому основная его часть выбрасывается в атмосферу, что ведет к повышенному расходу известнякового камня и угля на его обжиг.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффекта очистки и снижении расхода известнякового камня и угля на его обжиг.

Указанный результат достигается тем, что в предложенном способе очистки сахаросодержащего раствора, предусматривающем его дефекацию в дефекаторе, сатурацию дефекованного раствора в первом прямоточном сатураторе, подачу его в противоточный сатуратор, отвод из него отсатурированного сахаросодержащего раствора во второй прямоточный сатуратор и рециркуляцию из него пересатурированного раствора в противоточный для смешивания с поступающим раствором из первого прямоточного сатуратора, окончательное сатурирование смеси до достижения pH 8.5-9.5 и фильтрацию раствора, дефекацию раствора проводят до щелочности 0.8-1.0% CaO к массе продукта и рециркуляцию пересатурированного раствора осуществляют при ее кратности 3-5. Отработавшие сатурационные газы из противоточного и второго прямоточного сатураторов объединяют, охлаждают и направляют на смешивание со свежим сатурационным газом.

Предложенный способ поясняется технологической схемой, изображенной на чертеже.

Способ очистки сахаросодержащего раствора заключается в следующем.

Сахаросодержащий раствор подвергают дефекации в дефекаторе 1 до щелочности 0.8-1.0% CaO к массе продукта и подают на сатурацию в первый прямоточный сатуратор 2. Из него сахаросодержащий раствор поступает в противоточный сатуратор 3, из него отсатурированный сахаросодержащий раствор отводят во второй прямоточный сатуратор 4 и рециркулируют пересатурированный раствор в противоточный сатуратор 3, смешивают с поступающим раствором из первого прямоточного сатуратора 2. Рециркуляцию пересатурированного раствора осуществляют при ее кратности 3-5. Отработавшие сатурационные газы из сатураторов 2, 3, 4 объединяют, охлаждают и направляют на смешивание со свежим сатурационным газом в узле его охлаждения 5.

Использование предложенного способа очистки сахаросодержащего раствора обеспечивает повышение эффекта адсорбционной очистки. Первую ступень сатурации в прямоточном сатураторе проводят в отсутствие кристаллического осадка карбоната кальция. Это позволяет перевести дефекованный раствор, содержащий ациды гидроксикальция, в гель ацидокарбонатов гидроксикальция, что обеспечивает максимальный адсорбционный эффект при меньшем расходе извести (0.8-0.9% CaO).

При дальнейшем смешивании раствора после первой прямоточной ступени сатурации с пересатурированным рециркулируемым раствором, содержащим осадок карбоната кальция, достигают мгновенного перехода геля в золь при минимальной десорбции анионов адсорбированных несахаров ацидокарбонатных комплексов. При 3-5-кратной рециркуляции пересатурируемого раствора исключают образование смеси с раствором после первой прямоточной ступени сатурации гелеобразного комплекса с высокой вязкостью.

Возврат смеси отработавших сатурационных газов из противоточного и второго прямоточного сатураторов на повторное использование уменьшает количество свежего сатурационного газа, отбираемого из известково-обжигательной печи, и, как следствие, снижает расход известнякового камня и угля на его обжиг.

Пример. Сахаросодержащие растворы с чистотой (Ч) 88.4% и 83.4%, концентрацией сухих веществ (СВ) 56% и 14.2% делят на две равные части каждый.

Первую часть (прототип) подвергают дефекации в дефекаторе до щелочности 1.2% CaO к массе продукта и подают на сатурацию в первый прямоточный сатуратор. Из него сахаросодержащий раствор подают в противоточный сатуратор. Отводят из этого сатуратора отсатурированный сахаросодержащий раствор во второй прямоточный сатуратор и рециркулируют из него пересатурированный до pH 7.6 раствор в противоточный сатуратор. Смешивают пересатурированный раствор с поступающим раствором из первого прямоточного сатуратора и окончательно сатурируют смесь до достижения pH 9.0. Фильтруют раствор.

Проводят измерение расхода диоксида углерода, поляризации и концентрации сухих веществ в сахаросодержащих растворах после очистки, определяют чистоту очищенного раствора и эффект его очистки.

Вторую часть (предложенный способ) подвергают дефекации в дефекаторе до щелочности 0.9% CaO к массе продукта и подают на сатурацию в первый прямоточный сатуратор. Из него сахаросодержащий раствор подают в противоточный сатуратор. Отводят из этого сатуратора отсатурированный сахаросодержащий раствор во второй прямоточный сатуратор и рециркулируют из него пересатурированный до pH 7.6 раствор с кратностью, равной 4, в противоточный сатуратор. Смешивают пересатурированный раствор с поступающим раствором из первого прямоточного сатуратора и окончательно сатурируют смесь до достижения pH 9.0. Фильтруют раствор. Отработавшие сатурационные газы из противоточного и второго прямоточного сатураторов объединяют и смешивают со свежим сатурационным газом, поступающим в сатураторы.

Проводят измерение расхода свежего сатурационного газа, поляризации и концентрации сухих веществ в сахаросодержащих растворах после очистки, определяют чистоту очищенного раствора и эффект его очистки.

Данные эксперимента представлены в таблице.

Из приведенных результатов видно, что по предлагаемому способу эффект очистки увеличивается на 2.1-2.6%, а расход диоксида углерода уменьшается на 20%.