Способ очистки диффузионного сока

Способ очистки диффузионного сока

Реферат

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к технологии очистки диффузионного сока.

Известен способ, предусматривающий сатурирование всего преддефекованного сока до значений pH, близких к 8,0 (Даишев М.И., Даишева Л.М., Решетова P.C. и др. «Способ очистки сахаросодержащих растворов», Авт. свид. №1118675, Б.И. 1984, №3).

К недостаткам этого способа следует отнести неизбежность обратного перехода несахаров из осадка в раствор под воздействием высокой щелочности на основной дефекации, а также продолжение дегазации сока в тонкослойных гравитационных отстойниках, и, как следствие, снижение эффективности декантации. Кроме того, образование осадка на внутренней насадке противоточного каскадного сатуратора, в трубопроводах и распределителе-дегазаторе сока перед тонкослойными отстойниками и в самих отстойниках, связанное с большим количеством сатурируемого преддефекованного сока, вызывает необходимость периодических остановок для их чистки, что приводит к снижению производительности сахарного завода.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки диффузионного сока (Даишев М.И., Решетова P.C., Молотилин Ю.И. и др. Способ очистки диффузионного сока. Патент SU №1838420, МПК⁵ С13D 3/02), включающий подогрев диффузионного сока до 80-85°С, проведение предварительной прогрессивной дефекации с добавлением оксида кальция до активной щелочности 0,3% CaO и интенсивное перемешивание в течение 15 минут при возврате сгущенной суспензии осадка II сатурации, активированной сатурированием до pH=7,5-8,0, отделение суспензии преддефекационного осадка путем отстаивания, основную дефекацию с добавлением оксида кальция до активной щелочности 1,2-1,4% CaO в течение 10 минут, осуществление I сатурации до активной щелочности 0,07-0,08% CaO и отделение суспензии осадка I сатурации, дополнительную дефекацию фильтрованного сока перед II сатурацией путем добавления оксида кальция до активной щелочности 0,3-0,4% CaO, II сатурацию до pH=9,0-9,5, отделение суспензии осадка II сатурации и ее активацию сатурированием до pH=7,5-8,0 с последующим смешиванием с диффузионным соком и подачей на преддефекацию.

К недостаткам этого способа относятся:

- недостаточно высокий эффект очистки диффузионного сока;

- высокий расход вспомогательных материалов - оксида кальция на дефекацию перед II сатурацией;

- крайне низкие фильтрационные свойства суспензии преддефекационного осадка, что не позволяет отделить его от преддефекованного сока фильтрованием.

Кроме этого, аппаратурное оформление известного способа достаточно громоздко, а осуществление контроля за соблюдением требуемых технологических параметров является сложным.

Задачей заявляемого изобретения является создание высокоэффективного ресурсосберегающего способа очистки диффузионного сока, обеспечивающего высокий эффект очистки диффузионного сока и сокращение расхода вспомогательных материалов на его реализацию.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение диффузионного сока высокой степени очистки при сокращении расхода вспомогательных материалов.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки диффузионного сока, предусматривающем его преддефекацию, отделение суспензии преддефекационного осадка отстаиванием, основную дефекацию, I сатурацию, сгущение суспензии осадка I сатурации, дефекацию перед II сатурацией, II сатурацию, сгущение суспензии осадка II сатурации, смешивание диффузионного сока с активированной суспензией осадка перед преддефекацией, для смешивания с диффузионным соком в качестве суспензии осадка используют смесь суспензий осадков I и II сатураций, а активацию смеси суспензий осадков I и II сатураций осуществляют путем ее сатурирования до значения pH 6,8-7,0, при этом на смешивание направляют все количество суспензии осадка II сатурации и такое количество суспензии осадка I сатурации, чтобы общая щелочность смеси диффузионного сока с активированной смесью суспензий осадков I и II сатураций находилась в пределах 0,70-0,85% CaO, а отделенную отстаиванием суспензию преддефекационного осадка фильтруют.

Как нами показано экспериментально, сатурирование смеси суспензий осадков I и II сатураций до pH 6,8-7,0 позволяет повысить фильтрационные свойства преддефекационного осадка и сократить расход оксида кальция на очистку диффузионного сока.

В заявляемом способе очистки диффузионного сока возвращаемая на преддефекацию активированная сатурированием смесь суспензий осадков I и II сатураций, имеет более низкое значение pH по сравнению с прототипом. Сатурирование возвращаемой на преддефекацию смеси суспензий осадков I и II сатураций до pH 6,8-7,0 кардинально меняет структуру преддефекационного осадка: теряя гидратную оболочку, частицы белково-пектинового комплекса уплотняются и становятся более жесткими за счет поддержания оптимальной общей щелочности смеси диффузионного сока с активированной смесью суспензии осадков I и II сатураций, выявленной нами экспериментально, в пределах 0,70-0,85% CaO. В результате этого фильтрационный коэффициент (F_к) суспензии осадка преддефекованного сока достигает значения, близкого к значению фильтрационного коэффициента суспензии осадка I сатурации, и находится в пределах от 4 до 6, что позволяет отделить преддефекационный осадок от преддефекованного сока фильтрованием.

Ниже приведены примеры осуществления способа.

Пример 1. 500 мл диффузионного сока смешивают со смесью суспензий осадков I и II сатураций, активированной сатурированием до pH=6,8. Предварительно суспензии осадков I и II сатураций получают следующим образом: 500 мл диффузионного сока подвергают прогрессивной предварительной дефекации с расходом оксида кальция до активной щелочности 0,3% CaO в течение 25 минут при t=65°C и отделяют отстаиванием суспензию преддефекационного осадка. Затем декантат подвергают основной дефекации с расходом оксида кальция до активной щелочности 1,3% CaO в течение 10 минут при температуре t=85°C и осуществляют I сатурацию. Сатурированный сок отстаивают в течение 30 минут и отделяют суспензию осадка I сатурации, а декантат подвергают дополнительной дефекации с расходом оксида кальция до активной щелочности 0,3% CaO и осуществляют II сатурацию с последующим отделением суспензии осадка II сатурации отстаиванием. Полученные суспензии осадков I и II сатураций используют для смешивания с диффузионным соком перед преддефекацией.

При этом на смешивание диффузионного сока с активированной суспензией осадков I и II сатураций направляют все количество суспензии осадка II сатурации и такое количество суспензии осадка I сатурации, чтобы общая щелочность смеси диффузионного сока с активированной смесью суспензий осадков I и II сатураций составила 0,70% CaO. Далее проводят прогрессивную предварительную дефекацию с добавлением оксида кальция до активной щелочности 0,2% CaO при интенсивном перемешивании в течение 25 минут. После отделения суспензии преддефекационного осадка сок подвергают основной дефекации путем добавления к нему оксида кальция до активной щелочности 0,8% CaO, выдерживают в течение 15 минут при температуре при t=60°C, подогревают до температуры t=85°C и выдерживают еще в течение 10 минут. Затем проводят I сатурацию до активной щелочности 0,080-0,085% CaO, отделяют суспензию осадка I сатурации, а сок подогревают до t=90-92°С и подвергают дополнительной дефекации с добавлением оксида кальция до активной щелочности 0,3% CaO и выдерживают в течение 5 минут. После этого проводят II сатурацию до активной щелочности 0,020-0,025% CaO и отделяют суспензию осадка II сатурации. Очищенный сок анализируют.

Пример 2. 500 мл диффузионного сока смешивают со смесью суспензий осадков I и II сатураций, активированной сатурированием до pH=7,0. Предварительно суспензии осадков I и II сатураций получают следующим образом: 500 мл диффузионного сока подвергают прогрессивной предварительной дефекации с расходом оксида кальция до активной щелочности 0,3% CaO в течение 25 минут при t=65°C и отделяют отстаиванием суспензию преддефекационного осадка. Затем декантат подвергают основной дефекации с расходом оксида кальция до активной щелочности 1,3% CaO в течение 10 минут при температуре t=85°C и осуществляют I сатурацию. Сатурированный сок отстаивают в течение 30 минут и отделяют суспензию осадка I сатурации, а декантат подвергают дополнительной дефекации с расходом оксида кальция до активной щелочности 0,3% CaO и осуществляют II сатурацию с последующим отделением суспензии осадка II сатурации отстаиванием. Полученные суспензии осадков I и II сатураций используют для смешивания с диффузионным соком перед преддефекацией.

При этом на смешивание диффузионного сока с активированной смесью суспензией осадков I и II сатураций направляется все количество суспензии осадка II сатурации и такое количество суспензии осадка I сатурации, чтобы после их смешивания с диффузионным соком общая щелочность смеси составила 0,85% CaO. Далее очистку диффузионного сока осуществляют аналогично примеру 1. Очищенный сок анализируют.

Параллельно осуществляют очистку диффузионного сока по известному способу.

В таблице приведены данные, характеризующие эффективность заявляемого способа очистки диффузионного сока, по сравнению с известным способом.

Из данных таблицы видно, что реализация заявляемого способа очистки по сравнению с известным способом позволяет:

- повысить эффект очистки диффузионного сока в среднем на 0,65% с соответствующим улучшением показателей качества очищенного сока;

- сократить расход оксида кальция на 0,6% к массе перерабатываемого сырья (расчет ожидаемой экономической эффективности от реализации заявляемого способа очистки прилагается), что, в свою очередь, позволит снизить расход вспомогательных материалов в пересчете на известняковый камень и топливо на 1,28 и 0,1 кг/100 кг сахарной свеклы, соответственно;

- достичь значения фильтрационного коэффициента суспензии преддефекационного осадка, максимально близкого к значению фильтрационного коэффициента суспензии осадка I сатурации, что обеспечивает суспензии преддефекационного осадка высокие фильтрационные свойства.

Способ очистки диффузионного сока, предусматривающий его преддефекацию, отделение суспензии преддефекационного осадка отстаиванием, основную дефекацию, I сатурацию, сгущение суспензии осадка I сатурации, дефекацию перед II сатурацией, II сатурацию, сгущение суспензии осадка II сатурации, смешивание диффузионного сока с активированной суспензией осадка перед преддефекацией, отличающийся тем, что для смешивания с диффузионным соком в качестве суспензии осадка используют смесь суспензий осадков I и II сатураций, а активацию смеси суспензий осадков I и II сатураций осуществляют путем ее сатурирования до значения pH 6,8-7,0, при этом на смешивание направляют все количество суспензии осадка II сатурации и такое количество суспензии осадка I сатурации, чтобы общая щелочность смеси диффузионного сока с активированной смесью суспензий осадков I и II сатураций находилась в пределах 0,70-0,85% CaO, а отделенную отстаиванием суспензию преддефекационного осадка фильтруют.