И ее проведение

Она проводится с целью максимального удаления несахаров. Чем больше будет удалено из сока несахаров, тем выше будет выход сахара и лучше его качество, меньше мелассы.

Для очистки диффузионного сока было предложено много способов с применением различных химических реагентов. Из этих способов наиболее дешевым и эффективным остается способ очистки при помощи извести и углекислоты, или, как его называют, известково-углекислотный.

При проведении известково-углекислотной очистки необходимо решать две задачи:

§ удаление несахаров;

§ получение осадка хорошо отделяемого фильтрованием.

Процессы, используемые для решения этих задач, взаимосвязаны. Так, если стремиться максимально удалить несахара, то это приведет к ухудшению фильтрации и, соответственно, снижению производительности завода. Наоборот, если стремиться получить очень хорошо отделяемый осадок, то это приведет к меньшему удалению несахаров и снижению выхода сахара.

Именно этим и объясняется сложная схема известково-углекислотной очистки диффузионного сока, включающая несколько элементов.

Известково-углекислотная очистка заключается в обработке диффузионного сока Са (ОН)₂ (известью) и диоксидом углерода (СО₂).

Процесс обработки сока Са (ОН)₂ носит название дефекация, а получении при этом сок — дефекованный сок. (Если к диффузионному соку добавится только часть расходуемого на очистку известкового молока, то этот процесс называется преддефекацией.)

Обработка дефекованного сока СО₂ (сатурационным газом) называется с атурацией, а полученный сок — сатурационным.

При обработке диффузионного сока известью часть его несахаров выпадает в осадок, который плохо отделяется фильтрованием.

Поэтому сок, обработанный известью (дефекованный сок), затем обрабатывают сатурационным газом, содержащим примерно 30% СО₂. При такой обработке образуется карбонат кальция (СаСОз).

Карбонат кальция адсорбирует на своей поверхности часть несахаров и, что очень важно, является хорошей фильтрующей основой, т.е. осадок, содержащий несахара и карбонат кальция, можно отделить фильтрованием.

Эффективность известково-углекислотной очистки зависит от способа ее проведения.

Так, если к соку добавить сразу все количество извести и затем ее отсатурировать в одну ступень, то такой способ очистки не обеспечит высокой эффективности очистки.

Более высокая эффективность очистки достигается при ступенчатом добавлений извести и ступенчатой обработке СО₂ (сатурированием). Ступенчатая обработка сока способствует получению сока с лучшими фильтрационными свойствами и большему удалению несахаров.

Именно этим и объясняется то, что схема известково-углекислотной очистки состоит из ряда последовательных элементов, каждый из которых решает определенную задачу.

Основными элементами известково-углекислотной очистки и решаемые задачи представлены ниже.

 

 

Аппаратурно-технологическая схема очистки диффузионного сока, включающая рассмотренные выше элементы известково-углекислотной очистки, представлена на рис. 7.14.

 

 

Расход извести на очистку зависит от качества перерабатываемой свеклы и качества получаемого из нее диффузионного сока.

Для обеспечения хорошей очистки (максимально возможного удаления несахаров и получения хорошо отделяемого фильтрованием осадка) расход извести на очистку должен составлять примерно 100% к массе несахаров диффузионного сока. Он рассчитывается по формуле:

 

где: А — откачка (отбор) сока, % к массе свеклы;

СВд.с. — концентрация сухих веществ диффузионного сока, %;

СХд.с — содержание сахара в диффузионном соке, %.

Пример:откачка А = 125%, СВ = 13,2%; СХ = 11,3%.

∑;СаО = 0,01 • 125 (13,2 - 11,3) = 2,4% СаО к массе свеклы.

Обычно расход извести составляет примерно 2,5% СаО к массе свеклы или, что соответствует примерно 10 л известкового молока на 100 кг свеклы

Чтобы получить хороший осадок и больше удалить из сока несахаров, известь в виде известкового молока добавляют в три места: на преддефекацию. основную дефекацию и дефекацию перед II сатурацией в количестве в кг (или что соответствует % к массе свеклы) на 100 кг свеклы.

 

0,3 кг на преддефекацию

19 кг на дефекацию

2,5 кг СаО на 100 кг свеклы

0,3 на дефекацию перед II

"

Основу элементов схемы известково-углекислотной очистки составляют процессы, от правильного проведения которых существенно зависит эффективность очистки. Поэтому их знание важно для правильного проведения очистки сока.

Преддефекация. Преддефекация служит для улучшения фильтрационных свойств осадка, что достигается за счет получения более крупных частиц последнего.

Преддефекация состоит в том, что к диффузионному соку добавляется примерно 1/10 часть извести от общего его количества, т.е. примерно 0,3% к массе свеклы. При добавлении такого количества извести достигается величина рН сока ~11 (щелочность 0,1 % СаО). Именно при этих параметрах несахара наиболее полно выпадают в осадок. Чтобы частицы осадка были крупными, необходимо известь смешивать с диффузионным соком таким образом, чтобы щелочность его нарастала постепенно (прогрессивно). Кроме того, к диффузионному соку нужно добавлять частицы нефильтрованного сока I сатурации (возврат). Такая обработка диффузионного сока получила название прогрессивной предварительной дефекации.

При прогрессивном нарастании щелочности концентрация осаждающего несахара реактива (извести) изменяется постепенно. В этих условиях осаждаемые под действием извести несахара не будут выпадать в виде новых частиц осадка, а будут осаждаться на готовых частицах осадка, поступающих с возвратом. Это обеспечивает получение осадка, состоящего из более крупных частиц осадка.

Крупные частицы имеют меньшую поверхность и поэтому затем меньше будут растворяться под действием извести на дефекации; в сок будет переходить меньше несахаров, и его качество будет выше.

Кроме того, крупные частицы преддефекованного сока еще больше укрупняются на I сатурации, и осадок из таких частиц хорошо отделяется фильтрованием.

Прогрессивная предварительная дефекация проводится в преддефекаторе.

Аппарат преддефекации (рис. 7,15) состоит из корытообразного корпуса, разделенного по длине неподвижными перегородками (10) и поворотными заслонками (5) на сообщающиеся секции (зоны), закрытые сверху крышками, перемешивающего устройства, представляющего собой вал (11) с жестко закрепленными на нем лопастями (12) в каждой секции, электропривода (9), штуцеров для подвода диффузионного сока, возврата суспензии или сока I сатурации, подачи известкового молока, переливной коробки (1) для отвода преддефекованного сока.

 

 

Прогрессивность процесса обеспечивается оригинальной конструкцией аппарата и противоточной подачей диффузионного сока в первую секцию аппарата, а известкового молока — в последнюю. Непрерывное поступление диффузионного сока, возврата и известкового молока создает общее давление массы потока в направлении к последней секции. Сок, интенсивно перемешиваясь, движется в пространстве между нижней кромкой неподвижных перегородок и днищем аппарата. Вращательное действие перемешивающего устройства и отсекающее направляющее подвижных перегородок обеспечивают дозированное противоточное движение щелочных порций сока из последующих секций в предыдущие.

Интенсивность щелочного потока и степень нарастания щелочности регулируют углом поворота подвижных перегородок между секциями аппарата.

Оптимальные параметры преддефекации:

§ количество извести 0,3 — 0,35% СаО к массе свеклы;

§ величина рН преддефекованного сока —11,0 (щелочность по фенолфталеину 0,1 %);

§ температура 50 — 55°С (Такая температура обусловлена за счет возврата сока I сатурации, имеющего температуру 85°С, добавления которого к диффузионному соку с температурой 30 — 35°С повышает температуру смеси до 50 — 55°С;

§ продолжительность процесса ~20 мин.