Способ прогрессивной предварительной дефекации диффузионного сока

 

Использование: изобретение относится к технологии свеклосахарного производства , а именно к способам очистки диффузионного сока. Сущность: способ прогрессивной предварительной дефекации диффузионного сока предусматривает смешивание последнего с суспензией сока II сатурации и известью при перемешивании в турбулентном режиме в несколько ступеней, рН-паузу и введение в сок суспензии сока I сатурации. рН-паузу осуществляют при достижении его величины 10,8- 11,0, при этом перемешивают сок при числе Re 1300-2000.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 13 О 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762005/13 (22) 23,11.89 (46) 23.08,92. Бюл. М 31 (71) Курский филиал Всесоюзного научноисследовательского института сахарной промышленности (72) Д.В. Озеров, А.P. Сап ронов, А.Н, Ковтун, А.M. Баракаев и А.M. Гаврилов (56}Технология сахара: Пер. с нем, /ПодредП.М.Силина. — М.: Пищепромиэдат, 1958, с. 174-175.

Авторское свидетельство СССР

М 1227667, кл. С 13 0 3/02, 1986. (54) СПОСОБ ПРОГРЕССИВНОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕ Ф Е КАЦИИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА

Изобретение относится к технологии свеклосахарного производства, конкретнее к способам очистки диффузионного сока.

Известен способ проведения предварительной дефекации диффузионного сока, по которому сок преднамеренно медленно доводят до оптимальной точки коагуляции коллоидных веществ путем добавления извести небольшими порциями при тща.гельном и энергичном перемешивании. При этом отдельные фракции коллоидных веществ получают возможность терять стабилизирующую водную оболочку при соответствующих промежуточйых значениях рН и значительно уплотняться. Уплотнение осадка возрастает, когда сок выдерживают в оптимальной точке коагуляции(после завершения коагуляции и образования конгломератов}.

Недостатком этого способа является то, что дегидратация поверхности коагулята протекает недостаточно глубоко и совер... Ж„, 1756359 А1 (57) Использование: изобретение относится к технологии свеклосахарного производства, а именно к споСобам очистки диффузионного сока, Сущность: способ прогрессивной предварительной дефекации диффузионного сока предусматривает смешивание последнего с суспензией сока II сатурации и известью при перемешивании в турбулентном режиме в несколько ступеней, рН-паузу и введение в сок суспензии сока I сатурации. рН-паузу осуществляют при достижении его величины 10,811,0, при этом перемешивают сок при числе Re - 1300-2000. шенно не затрагивает внутренних областей коллоидных частиц, что приводит к недостаточному уплотнению осадка.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ предварительной дефекации, предусматривающий прогрес- (Л сивное нарастание щелочности путем до- 0 бавления в сок сначала суспензии СаСОЗ II.. (ф,) сатурации, а затем известкового молока при Q} энергичном перемешивании до оптималь- сО ной зоны коагуляции. После коагуляции при перемешивании сок выдерживают, а затем вводят суспензию СаСОз! сатурации.

Недостатком. способа является неполное удаление коллоидных частиц из раствора, что приводит к снижению качества сока.

Целью изобретения является снижение цветности сока и улучшение седиментационно-фильтрационных свойств преддефекационного осадка.

Для достижения указанной цели согласно способу прогрессивной предваритель1756359

50 ной дефекации диффузионного сока, предусматривающему смешивание последнего с суспензией сока И сэтурэции и известью при перемешивании в турбулентном режиме в несколько ступеней, рН-паузу и введение в сок суспензии сока t сатурации, оН-паузу осуществляют при достижении его величины 10,8-11,0, при этом перемешивание сока осуществляют при числе

Re = 1300-2000.

Способ осуществляют следующим образом, В диффузионный сок при 35 — 45 С вводят суспензию сока П сатурации в количестве 0,4 — 0,6$ к массе сока, затем в Смесь добавляют при турбулентном режиме перемешивания известковое молоко в количестве 0,2-0,3 ) СаО, наращивая щелочность в несколько стадий, На стадии рН 10,8 — 11,0 осуществляют рН-паузу при перемешивании при числе Re = 1300-2000 в течение

5 — 10 мин. После коагуляции при перемешивании сок снова выдерживают 4,5-7,5 мин и затем вводят суспензию сока 1 сатурации в количестве 0,4 — 0,67; к массе сока.

Идеальный конечный результат способа предварительной дефекации представляет собой максимальное удаление из раствора в осадок, коппоидных веществ, образование максимально плотного осадка с минимальной способностью к пептизации на дефекации и как следствие плотности осадка — хорошая фильтруемость сока при отделении осадка.

На пути к максимальномуудалению коплоидных веществ препятствием является опережение скорость коагуляции (в оптимальной зоне коагуляции) скорости диффузии коагулирующих ионов кальция внутрь коллоидных частиц.

На пути к максимальному уплотнению осадка прейятствием является опережение той же скоростью коагупяции (B. оптимальной зоне коагуляции) скорости снижения степени устойчивости коллоидных частиц (электрокинетического заряда и гидратной оболочки).

Скорость коагуляции коллоидных частиц в оптимальной зоне коагуляции увеличивается при повышении температуры системы и интенсивности ее перемешивания. Одновременно возрастают и скорости диффузии ионов и снижения степени устойчивости коллоидйых частиц. Однако увеличение Скорости коагуляции опережает увеличение скоростей диффузии и снижения степени устойчивости, Увеличение скорости диффузии и скорости снижения устойчивости коллоидых веществ — факторы положительные, более всего приближающие систему к идеальному способу преддефекации, Но опере>кащей скоростью остается скорость коагуляции— фактор отрицательный, который более всего удаляет систему от идеального способа, так как скорость коагуляции более чувствительна к повышению температуры и интенсивности перемешивания, Именно своим опережением коагупяция задерживает процессы диффузии и степени снижения устойчивости коллоидных частиц

Противоречие состоит в том, что на пути протекания черезвычайно важных для преддефекации процессов диффузии кальция внутрь нескоагупированных коллоидных частиц и снижения их устойчивости встает коа гуля ция, которая делает эти и роцесс ы далеко не законченными, Задача состоит в нахождении таких приемов, которые позволяют максимально закончить эти процессы, приближающие систему к идеальному способу, и только после этого осуществить коагуляцию, При достаточно высокой концентрации осаждающих ионов кальцияи 0H-, соответствующих рН 10,8 — 11,0, коллоидные вещества при определенных условиях (режимах) могут некоторое время не коагулировэть. К таким режимам, определяющим коагуляцию, следует отнести температуру и число Re.

Свойство гидрофильных коллоидных веществ, когда концентрация осаждающих ионов достаточна дпя коагуляции, но коагуляции некоторое время не происходит, проявляется в условиях низкой температуры системы (не выше 45 С) и при числе Re не выше 2000. При иных условиях, например, температуре 50-550C u Re 3000 и,выше, в этой же системе при рН 10,8-11,0 незамедлительно произойдет коагуляция.

Обнаруженные новые свойства коплоидных веществ сразу не коэгулировать на стадии рН 10,8 — 11,0 при указанных условиях и те приемы, с г омощью которых достигаются эти условия. способствуют тому, что процесс коагуляции тормозится на 5 — 10 мин.

Решающим фактором некоагупирования на стадии рН 10,8 — 11,0 является режим движения жидкости, характеризующийся числом Re. При этом температура не должна превышать 45 С, так как при низкой температуре с помощью изменения режима движения жидкости (чиспа Re) возможно осуществить задержку коэгуляции на некоторое время. .Стадия рн 10,8 — 11,0 является начальной стадией коагуляции и входит э состав коагуляционной области рН 10,8-11,2, 1756359

10,8

Пример 1 (по известному способу), B 15

45

СВ

Именно на начальной стадии рН 10,8-11,0 возможна задержка коагуляции, но при числе Re не более 2000. При дальнейшем повышении щелочности задержки в коагуляции практически не наблюдается даже при числе Re 1300 — 2000, При числе Re 3000-3700 (режим движения жидкости, применяемый в аппаратах на производстве) коагуляции происходит сразу r.î достижению даже рН

Предлагаемый способ как и прототип осуществляют на диффузионном соке одикакового качества (Do = 86,5%) в сопоставимых условиях. диффузионный сок при 40 С вводят суспеизию сока И сатурации в количестве

0,5% к массе сока, затем в смесь добавляют при турбулентном режиме перемешивания известковое молоко в количестве 0,25%

СаО, наращивания щелочность в течение 7 мин до оптимального значения рН 11,1. При данном рН сок выдерживают в течение 6 мин, затем при перемешивании добавляют суспензию сока l сатурации в количестве

0,5% к массе сока, Полученный по известному способу преддефекованный сок имеет следующие показатели: скорость отстаивания W = 5,2 см/мин; фильтрационный коэффициент Рк = 3,6; цветность декантата Ц = 12,7 ед, Шт.; остаточное содержание коллоидных веществ в растворе Q =. 3,47 г на 100 г CB.

Пример 2, В диффузионный сок с температурой 40 С вводят суспенэию сока И сатурации в количестве 0,5%, к массе сока, затем в смесь добавляют при турбулентном режиме перемешивания известковое молоко в количестве 0,25% СаО, наращивая щелочность в несколько стадий в течение 7 мин. На стадии рН 10,9 осуществляют рНпаузу в течение 5 мин при числе Re 1650, После коагуляции при перемешивании сок снова выдерживают 6 мин и вводят затем суспензию сока I сатурации в количестве

0,5% к массе сока.

Полученный по предлагаемому citoсобу преддефекова нный сок имеет следующие показатели: скорость отстаивания

И/ = 7,8 см/мин; фильтрационный коэффициент F„=2,1; Цветностьдекантата Ц8-9,2 ед, Шт.; остаточное содержание коллоидных веществ в растворе Q = 2,74 г на 100 г

Пример 3. В диффузионный сок с температурой 40 С вводят суспензию сока

II сатурации в количестве 0,5% к массе сока, затем в смесь добавляют при турбулентном режиме перемешивания известковое мо30

35 локо в количестве 0,25% СаО, наращивая щелочность в несколько стадий в течение 7 мин, На стадии рН 10,8 осуществляют рНпаузу в течение 5 мин при числе Re I300.

После коагуляции при перемешивании сок снова выдерживают 6 мин и вводят затем суспензию сока 1 сатурации в количес1ве

0.5 j, к массе сока.

Полученный по предлагаемому способу преддефекованный сок имеет следующие показатели: скорость отстаивания

W = 7,4 смlмин; фильтрационный коэффициент Г, = 2,2; цветность декантата W> 9,4 ед. Шт ;; остаточное содержание коллопдных веществ в растворе Q = 2,77 г на 100 г

СВ.

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 3, однако на стадии рН

11,0 рН-паузу проводят при числе Re 2000.

Полученный по предлагаемому способу преддефекованный сок имеет следующие показатели: скорость отстаивания

W = 7,; фильтрационный коэффициент F» = 2,0; цветность декантата И4 = 9,3 ед, Шт„остаточное содержание коллоидных веществ в растворе Q = 2,70 r на 100 r

СВ.

Пример 5, Способ осуществляют аналогично примеру 3, однако на стадии рН

11,0 рН-паузу проводят при числе Re 1300, Полученный по предлагаемому способу преддефекованный сок имеет следующие показатели; скорость отстаивания

9/= 7,1 см/мин; фильтрационный коэффициент F = 2,3; цветность декантата

У4 = 9,7 ед. Шт., остаточное содержание коллоидных веществ в растворе Q = 2,82 r на

100 r СВ.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 3, однако на стадии рН

11,0 рН-паузу проводят при числе Re 2050.

Полученный по предлагаемому способу преддефекованный сок имеет следующие г оказатели: скорость отстаивания

W = 6,1 см/мин; фильтрационный коэффициент Ек = 3,2; цветность декантата Ц8 =12,0 ец. Шт.; остаточное содержание коллоидных веществ в растворе Q 3,19 г на 100 r

СВ.

Пример 7. Способ осуществляют аналогично примеру 3, однако на стадии рН

11,0 рН-паузу проводят при числе Re 1250.

Полученный по предлагаемому способу преддефекованный сок имеет следующие показэтели: скорость отстаивания

W 5,0 см/мин; фильтрационный коэффициент FK = 3,1; цветность декантата Ц8= 11,2 ед. Шт.; остаточное содержание коллоидных веществ в растворе Q - 3,24 r на 100 г

CB.

1756359

Составитель Д.Озеров

Техред M.Mîðãåèòàë Корректор НХунько

Редактор K.Ðîãóëè÷

Заказ 3062 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Данные примеров показывают, что остаточное минимальное содержание коллоидных веществ в растворе соответствует числу Re 13ÎÎ вЂ” 2000. За указанными пределами содержание коллоидных веществ в растворе возрастает, Ухудщаются показатели цветности декантата, скорости отстаивания и фильтрационный коэффициент.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить остаточное содержание коллоидных веществ в ргстворе на 14-17, цветность декантата на 22-27, фильтрационный коэффициент на 30-35 и повысить скорость отстаивания на 25-30 ф.

Формула изобретения

Способ прогрессивной предварительной дефекации диффузионного сока, предусматривающий смешивание последнего с

5 суспензией сока И сатурации и известью при перемешивании в турбулентной режиме в несколько ступеней, рН-паузу и введение в сок суспензии сока! сатурации, о тличающийся тем,что,сцельюснижения

10 цветности сока и улучшения седиментационно-фильтрационных свойств осадка, рНпаузу осуществляют при. достижении его величины 10,8-11,0, при этом перемешиваwe сока осуществляют при числе йе 130015 2000.