Физико-химическая очистка диффузионных соков за счет адсорбции несахаров на образующемся карбонате кальция

Формирование осадка с хорошими фильтрационно-седиментационными свойствами.

Сатурация – это обработка дефекованного сока сатурационным газом, в котором содержится СО₂. При этом происходит нейтрализация извести с образованием осадка карбоната кальция.

Са(ОН)₂ + Н₂СО₃ = СаСО₃ + Н₂О

_{в растворе в растворе}

Са(ОН)₂СаСО₃

_{в осадке в осадке}

Известь делят на:

- химически активную (для проведения реакций коагуляции, осаждения, разложения, нейтрализации, замещения, обмена в условиях преддефекации и основной дефекации))

- физически активную для образования избытка карбоната кальция и адсорбции на нем несахаров. В присутствии избытка извести частицы образующегося карбоната кальция приобретают положительный заряд, за счет чего на его поверхности происходит адсорбция отрицательно заряженных несахаров.

Фактически для проведения химических реакций достаточно расхода извести на дефекацию 0, 5 -0, 6 % СаО. Но для увеличения поверхности адсорбции карбоната кальция увеличивают расход извести до 1, 0 -1, 5 % СаО.

ВКД и ВМС на преддефекации осаждаются максимально при определенном значении рН. Во избежание их растворения

I сатурацию заканчивают при таком же рН и щелочности, как и на преддефекации ( рН=10, 8 -11, 2, щелочность 0.08- 0.12 % СаО). Это является основной причиной разделения сатурации на две ступени I и II сатурации.

Деф.сок

Сат.газ

Сок на фильтрацию

Деф.сок

Сат.газ

Как определить оптимальный режим на I сатурации?

Фильтрация сока I сатурации

Из сатурированного сока необходимо отделить осадок, чтобы избежать пептизации ВМС и ВКД при дальнейшей обработке.

Осадок отделяют двумя способами:

- отстаиванием (декантация) идет за счет силы тяжести,

- фильтрацией (идет за счет разности давлений до и после фильтровальной перегородки)

Отстаивание проводят в многоярусных отстойниках.

Однако длительное нахождение сока в отстойниках приводит к дополнительным потерям сахарозы от термохимического разложения, качество соков снижается.

Поэтому в настоящее время предпочтение отдается фильтрам.

Марки фильтров

ДФ – 60, ДФ -80, ДФ – 100, ДФ - 150 - дисковые фильтры,

ФИЛС - 60, ФИЛС – 100 – фильтры листовые соморазгружающиеся,

МВЖ -125, МВЖ - 250 (фильтры листовые вертикальные) раньше назывались МВВ.

TF -70, TF -150

Дисковые фильтры

Нефильтрованный

Сок

Суспензия Фильтрованный сок

Осадка

МВЖ и ФИЛС

Нефильтрованный сок

Фильтр.сок Фильтр. сок

Суспензия осадка

Для высолаживания (обессахаривания сгущенного фильтрационного осадка используют вакуум-фильтры или пресс-фильтры

Суспензия Вода

осадка

Сок Промой Бар. Вода

Осадок на поля фильтрации

Дополнительная дефекация

(Дефекация перед II сатурацией)

Цель:

-дополнительное разложение редуцирующих веществ и амидов кислот

Режимы дополнительной дефекации.

Расход извести 0, 2 - 0, 6 % СаО к массе свеклы,

Температура 90 – 95 ⁰С.

Длительность 5 минут.

Проводится при переработке свеклы низкого качества.

II сатурация

Цель:

- получение соков с минимальным содержанием солей кальция.

На II сатурацию поступает фильтрованный сок I сатурация с рН=10, 8- 11, 2 и щелочностью 0.08-0.12 % СаО. В нем содержатся еще Са(ОН)₂, КОН, NаОН, растворимые соли кальция и другие несахара.

Режимы проведения II сатурации:

рН = 9, 0 -9, 5, щелочность 0, 025 % СаО, температура 95 ⁰С.

На II сатурации при обработке сока сатурационным газом происходит окончательная нейтрализация извести с выпадением осадка карбоната кальция

Са(ОН)₂ + Н₂СО₃ = СаСО₃ + Н₂О

А гидроксиды натрия и калия переходят в растворимые карбонаты

КОН + Н₂СО₃ = К₂СО₃ + Н₂О

NаОН + Н₂СО₃ = Nа₂СО₃ + Н₂О

Оптимальной считается рН и щелочность сока II сатурации, при которой в соке остается минимальное содержание солей кальция ( рН=9, 2 -9, 5, щелочность 0, 020 – 0, 025 % СаО)

Поскольку все щелочи нейтрализованы, то почему сок имеет щелочную реакцию? Это происходит за счет гидролиза карбонатов калия и натрия c образованием гидрокисдов

К₂СО₃ + Н₂О = КОН + КНСО₃

Nа₂СО₃ + Н₂О = NаОН + NаНСО₃

Соли калия и натрия определяют так называемую натуральную щелочность соков и играют двоякую роль:

С одной стороны ионы калия и натрия являются сильными мелассобразователями, с другой стороны, карбонаты калия и натрия на II сатурации способствуют осаждению солей кальция.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67