Способ определения доброкачественности насыщенной мелассы

Способ определения доброкачественности насыщенной мелассы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< " 734557

Д

I (6I ) Jl,0ï0ëíèTåëüíîå к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.77 (2! ) 2453664/23-13 (5! )М. Кл.

G 01 и 33/02 с присоединением заявки ¹вЂ”

Гюсударстеенный комитет (23) П риоритет

Опубликовано 15.05.80 Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 28.05.80 до делам изобретений и открытий (53) УДК

664.1.05 (088.8) В. А. Михайлик, Л. И. Требин и И. Г. Бажал (72} Авторы изобретении

Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОСТИ НАСЬПЦЕННОЙ

МЕЛАССЬ1

СХ

РФ= —, 100 /о, Изобретение относится к кристаллизации сахара, а именно к технологическому контролю процесса кристаллизации в сахарной промышленности.

Ближайшим по технической сущности к предложенному способу является способ определе5 ния доброкачественности насыщенной мелассы, предусматривающий перемешивание пробы мелассы с навеской кристаллов сахара размером

0,25 — 0,5 мм в термостате при температуре 40 С 0 в течение 3 сут, после чего определяют содержание сахара в межкристальном растворе на поляриметре и содержание сухих веществ на рефрактометре и рассчитывают доброкачественность насьпценной мелассы по формуле: где СХ вЂ” содержание сахара в мелассе после

20 насыщения, вес.%, С — содержание сухих веществ, вес.%П.1

Известный способ требует длительного времени для достижения насьпцения, что обусловлено

2 малой поверхностью кристаллов сахара размером

0,25 — 0,5 мм. При этом погрешность такого определения достигает 0,5 — 1% потому что, во-первых, меласса не всегда за 3 сут насыщается крупными кристаллами и, во-вторых,в меж- . кристалльном растворе могут быть невидимые под микроскопом микрокристаллы сахара, искажающие результата анализа.

Цель изобретения — повышение точности определения и ускорение процесса.

Для достижения этой цели в предложенном способе используют навеску с размером кристаллов сахара 0,1 — 0,001 мм, измеряют -количество тепла, поглощенного при растворении или выделенного при кристаллизации кристаллов сахара в процессе перемешивания. Момент насыщения мелассы устанавливают по, окончанию теплопоглощения или тепловыделения. Расчет доброкачественности осуществляют по формуле: при растворении кристаллов сахара P. С x + 1оо Q

a,=—

734557 и при кристаллизации

«р СХ - оОа

)Ин = «1, р р -Аро д

5 где СХ вЂ” исходное содержание сахара в мео лассе, вес.%;

СВо — исходное содержание сухих веществ, вес.%, Р— масса мелассы, г; с — удельная теплота кристаллизации или растворения сахара в области близкой к насьпцению, при 40 С равна 54,518 Дж/г.

Предложенный способ заключается в следу" ющем.

Навеску р исходной насьпценной мелассы с известным содержанием сахара (С о,%) и сухих веществ (СВк,%) взятую с точностью

0,01 r, загружают в калориметрический сосуд, оборудованный термистором и электронагревателем. Термистор соединен с контрольно-измерительной аппаратурой, позволяющей определять разность температур (И) с точностью до

1,25 ° 10 4 С. Калориметрический сосуд с со- 21 держимым помещают в ультратермостат для термостатирования с точностью 1 ° 10 з С при температуре 40 С. Меласса в сосуде перемешивается мешалкой с постоянной скоростью вращения 5 — 250 o6/мин.По достижении темпера- gp турного равновесия между калориметрическим сосудом и ультратермостатом включают на 1—

10 мин электронагреватель (производят калибровку) и измеряют падение напряжения (U) на нагревателе, силу тока (3), время пропускания (Г ) последнего и разность температур (Ик), вызванную вводом тепла.

По полученным данным определяют количество тепла, введенное в калориметр при калибровке. 40

О =V Ue; Дж и тепловое значение калориметра к - а /а1, ai с.

После выключения электронагревателя оставI ляют калориметр для установления температур- 45 ного равновесия и по достижении последнего в мелассу вводят определенное количество кристаллов сахара с линейным размером 0,1—

0,01 мм и измеряют изменение температуры (й) .

Достижение насыщения определяют по прекращению нелинейного изменения температуры, и установлению равномерного стабильного, хода температуры калориметра.

Количество тепла, выделившееся в резуль- 55 тате кристаллизации или поглощенное в результате растворения сахара при насыщении мелассы, определяют из соотношения

Q = П.ht, Дж.

При этом изменение температуры условно принимают отрицательным (— lh) в случае роста температуры (при кристаллизации) и положительным (при растворении) в случае ее уменьшения.

Масса сахара, выкристаллизовавшегося иэ мелассы или растворившегося в последней в процессе насыщения

О/g, г, где g — удельная теплота кристаллизации или растворения сахара в области, близкой к насыщению, при 40 С равна 54,518 Дж/г

Количество сахара и сухих веществ, находящихся в насыщенной мелассе в растворенном со. стоянии, равно:

cx,ð ц — + — )ti оо с о Q

Дб - «. 100, /о, о

Доброкачественность насыщенной мелассы определяют из выражения

СХР Q — +,„С(7СХ Ф-1OQQ Ф = .1ОО= 309!о — + — « РСВ loop

<оо с о в том случае, если меласса насыщена, и из выражения

+1C ÎÎ- Q

С Рcg -moog оОЯ в том случае, если меласса пересыщена.

Пример 1. Взвешивают 50 r мелассы с начальным содержанием сахара Сх = 45,7% и сухих веществ СВо = 32,2%, загружают ее в калориметрический сосуд, Сюда же помещают 10 r кристаллов сахара размером 0,1—

0,01 мм, находящихся в стеклянной ампуле, которая вращается со скоростью 60 об/мин при помощи гибкого вала и электродвигателя. Калориметрический сосуд с мелассой и сахаром помещают в термостат при температуре 40 С.

При помощи пропускания электрического тока через нагреватель проводят калибровку калориметра, Температуру мелассы измеряют терыистором, с точностью до 2,5. 10 4 ;.При калибровке температура изменилась на

sty=0,1305 С.

Время пропускания тока при калибровке « = 291,469 с, сила тока 3 = 0,051624 А, падение напряжения на нагревателе U

1,803674 В.

734557

15 с РСВ -30OQ

20.100=

Количество тепла, введенного в калориметр при калибровке: 0 = 3-0 2

= 0,051624 1,803674 ° 2299 1?,469 = 27.1395 Дж.

Тепловое значение калориметра:

0 27,1395

5 — = 207,965 Дж/ С .

М1 0,1305

Изменение температуры калориметра при насыщении мелассы И = 0,0873 С.

Количество поглощенного тепла за время насыщения: 0 = П . И = 207,965 . 0,0873 =

18,153 Дж.

Доброкачественность насыщенной мелассы определяют из соотношения:

54,518 5О.48@+100 18,?5Ú

54 51 О Ъ,Ъ+,ОО:4 1ВЪ400=58,5УУо где P — навеска мелассы, г;

0 — количество тепла, поглощенного при растворении сахара, кал;

СХ СЭ- начальное содержание сахара и сухих о о веществ в исследуемой мелассе%, Для выявления погрешности определения заявляемым и известным способом были проведены сравнительные исследования. Дпя этих исследований одну и ту же мелассу раздели30 ли на 7 проб, которые насьацали известным и заявленным способами. Предварительно определяли фактическую доброкачественность той же мелассы путем насыщения ее в течение

6 сут при 40 С и центрифугирбвания межкристального раствора при 5000 об/мин в течение 30 мин для осаждения возможных кристаллов. Фактическая доброкачественность этой насыщенной мелассы 56,2.

4О

Время определения доброкачественности насьпценных меласс заявляемым способом сокращается в 3,5 раза по сравнению с известным, а погрешность . уменьшается при

3 этом более, чем в восемь раз.

Пример 2. (исходная меласса пересыщена), Исходные данные:

Содержание сахара в мелассе.. СХо = 50,4%

Содержание сухих веществ СВо = 83,7%

Доброкачественность ДБо = 60,33%

Масса мелассы в калориметре Р =500г

Масса кристаллов сахара вводимых в мелассу 5,0 г

Скорость вращения мешалки — 60 об/мин, Количество тепла введенного в калориметр при калибровке электрическим током:

Сила тока в нагревателе J = 0,058115А

Падение напряжения на нагревателе U = 2,030426В

Время пропускания тока " = 300,940 с

0 = Э U < = 0,058115.2,030426300,940 =

= 35,5104 Дж.

Изменение температуры калориметра при калибровке:

dt s = 0,1721 С.

Тепловое значение калориметра:

П = 0 /dt s = 35,5104/0,1721 = 205,98 Дж/ С.

Изменение температуры калориметра при насыщении мелассы:, ht = — 0,2004 С.

Количество выделившегося тепла за время насьпцения мелассы:

Q = П ht = 205,98(— 0,2004)= — 41,28 Дж.

Доброкачественность насыщенной мелассы: а Рcx+

54,518 50,0 50,5-100.41,28

54,518 50,0 83,7-100 41,28

= 59,60%.

Применение предложенного способа позволит более точно и оперативно определять доброкачественность насыщенных меласс для поддержания технологического режима на оптимальном уровне и увеличить выход сахара на 0,01 — 0,02% к массе перерабатываемой свеклы.

Формула изобретения

Способ определения доброкачественности насыщенной мелассы, предусматривающий перемепмвание пробы мелассы с навеской кристаляов сахара и расчет доброкачественности по формуле;отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и ускорения процесса, используют навеску с размером кристаллов сахара, равным

0,1 — 0,0? мм, измеряют количество тепла, поглощенного прн растворешя или выделенного при кристаллизации кристаллов сахара в процессе перемешивания, причем момент насыщения мелассы устанавливают по окончанию теплопоглощения или тепловыделения, а расчет доброкачественности осуществляют по формуле: при растворении кристаллов сахара

q s cx +

0,РС,е, и при кристаллизации

С С,Ъ0-

СВр — исходное содержание сухих веществ в вес.%;

734557

Составитель Т. Лошкарева

Техред И.Асталош Корректор 8. Бутяга

Редактор JI. Емельянова

Тираж 1019 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2159/49

Филиал ПШ! "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р— масса мелассы в г:

Я, — удельная теплота кристаллизации или растворения сахара в области близкой к насыщению прн 40 С равна 54,518 Дж/г °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция по химико-технологическому контролю и учету сахарного производства, Киев, ВНИИСП, 1970., с.79.