простую схему очистки диффузионного сока с горячей оптимальной преддефекацией (когда диффузионный сок нагревают до температуры 85-90 5о 0С и вводят в него сразу всю известь, необходимую для дости жения оптимального pH), возвратом сока или сгущенной суспензии сока I сатурации на преддефекацию, горячей основной дефекацией, без дефекации перед II сатурацией.

Преимущество типовой схемы перед схемой очистки диффузионно го сока с горячей оптимальной преддефекацией состоит в том, что холодная (теплая) прогрессивная преддефекация (ППД) с противоточ ным движением извести и сока позволяет полнее осадить вещества коллоидной дисперсности, не разлагая их в щелочной среде, и полу чить плотный и устойчивый к пептизации коагулят.

При возврате сгущенной суспензии сока II сатурации (вместо нефильтрованного сока или сгущенной суспензии сока I сатурации) в несколько раз уменьшается рециркуляция больших масс сока, что по ложительно влияет на его термоустойчивость и качество.

В процессе холодной основной дефекации (ОД) в соке растворя ется в 3-4 раза больше извести, чем при горячей. Позднее, когда сок нагревается, и проводится горячая дефекация, большая часть растворенной извести в осадок не выпадает, а осаждается в пересы щенном состоянии, что обеспечивает более глубокое разложение не сахаров. Для этой же цели предназначена и дополнительная дефека ция перед II сатурацией. Кроме разложения несахаров, введение из вести перед II сатурацией дает возможность повысить эффективность адсорбционной очистки сока карбонатом кальция.

Все основные мероприятия, позволяющие добиться максимально возможного выхода сахара необходимого качества при переработке свеклы пониженного качества, заложены в типовой схеме.

К дополнительным радикальным мероприятиям по повышению ка чества и выхода сахара можно отнести отделение преддефекованного осадка, замену сока I сатурации при возврате на преддефекацию (ПД) сгущенной суспензии.

В качестве экстремальной меры можно использовать проведение "мгновенной" дефекации, т. е. осуществление дефекосатурации при пониженном значении pH. В этом случае, чтобы устранить пенение диффузионного сока в предсатураторе, его предварительно нагревают до (55-60) 5о 0С, смешивают с суспензией сока II или I сатурации до pH 42o 0 8. 5-9. 0 и подают в сборник рециркулятор внешнего рециркуля ционного контура предсатуратора.

При переработке свеклы порченой с наличием корнеплодов, по раженных слизистым бактериозом, для улучшения фильтрования реко мендуется применять раствор активированного полиакриламида.

Целью преддефекации является максимальное осаждение веществ коллоидной дисперсности и ВМС и образование осадка, структура ко торого была бы достаточно устойчивой к разрушающему воздействию ионов Са в условиях высокой щелочности и температуры на ОД. ППД позволяет при постоянном добавлении извести добиться постепенного нарастания щелочности (Щ), при этом достигаются благоприятные ус ловия для коагуляции не только pH 11. 0, но и более низких его значениях, что дает возможность заметно ускорить фильтрование со ка I сатурации, т. е. позволяет выполнить цепь процесса ПД. Добав ление сгущенной суспензии осадка сока I сатурации в зону со зна чением pH

Комбинированная холодно или тепло-горячая ОД позволяет повы шать растворимость извести в дефекованном соке, обеспечивать тер моустойчивость продуктов и одновременно снижать их цветность. На основной холодно-горячей дефекации идут реакции: разложе ние амидов кислот и солей аммония, дающих с известью растворимые соли Ca; разложение редуцирующих веществ (РВ); при этом образуют ся 2 группы кислот:

    1) дающие с ионами Са 52+ 0 осадки;

2) дающие с ионами Са 52+ 0 растворимые соли, часть из которых окрашена;

разложение пектиновых веществ (ПВ). Полностью провести реак цию разложения на основной дефекации нельзя, но стремиться к это му нужно, т. к. незаконченные реакции разложения приводят к разло жению инвертного сахара, при этом снижается рH и повышается цвет ность (ЦВ); падению Щ на выпарке; усилению пенообразования. На ОД подается избыток извести, большая растворимость извести в соке на холодной ступени дает возможность, сатурируя перенасыщенный из вестью горячий сок получать на I сатурации сок с мелкими однород ными кристаллами CaCO 43 0, обладающей повышенной фильтрационной и

    адсорбционной способностью.

Цель первой сатурации - очистка сока методом адсорбции и по лучение осадка CaCO 43 0 с хорошими фильтрационными свойствами. Про исходит адсорбция солей Са и некоторых кислот, представляющих со бой продукты щелочного распада инвертного сахара, образовавшегося на ОД. Особое значение имеет адсорбция поверхностно-активных ве ществ (ПАВ), замедляющих процесс кристаллизации и ухудшающих ка чество продукции.

Дополнительной дефекацией перед II сатурацией достигают раз ложение оставшихся в соке РВ и дополнительного разложения амидов, повышается эффект очистки и уменьшается ЦВ и содержание солей Са. II сатурация необходима для промежуточного отделения осадка несахаров при избыточной Щ, которая необходима для предотвращения перехода осажденных солей Са снова в раствор сока. При проведении II сатурации нужно как можно полнее осадить ионы Са, довести ак тивную Щ до такой величины, которая обеспечивала бы эффективное проведение сульфитации и минимальное разложение сахарозы при вы паривании, получение термоустойчивого сока и сиропа.

Основные цели сульфитации: обесцвечивание соков путем восс тановления красящих веществ в бесцветные соединения, уменьшение Щ и вязкости сиропа путем замены K 42 0CO 43 0 на K 42 0SO 43 0. Основной эффект сульфитации заключается в предотвращении образования красящих ве ществ.

При выборе схемы очистки диффузионного сока из свеклы того или иного качества необходимо руководствоваться требованиями к технологическим показателям диффузионного сока и сока очищенного. Критерием в этом должен быть максимальный выход сахара, соответс твующего показателям ГОСТ, при оптимальном расходе извести. Достижение поставленных требований обеспечивают соблюдение оптимальных параметров и использованием вспомогательных материа лов (флокулянтов, пеногасителей, подщелачивающих агентов) для интенсификации процессов.

    1. 6. 1. Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы
    п р о ц е с с а П Д.
    Холодная Теплая

Температура,  5о 0С 40-50 50-60 Длительность процесса, мин 20-30 12-15 pH 42o 0 преддефекованного сока, ед. 10. 8-11. 2 10. 8-11. 2 Количество возврата, % к массе свеклы:

сгущенная суспензия, % 10-20 10-20 сок I сатурации, % 30-100 30-100 скорость отстаивания см/мин 1. 5-3. 0 1. 5-3. 0

    1. 6. 2. Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы
    п р о ц е с с а О Д.
    Холодная Теплая Горячая

Температура,  5о 0С 40-50 50-60 85-90 Расход извести, % к массе

    НСХ диффузионного сока 85-120 85-120
    (% к массе свеклы) (2. 0-3. 0) (2. 0-3. 0)

Щ по ф-ф, % СаО 0. 8-1. 1 0. 8-1. 1 0. 8-1. 1 Оптимальная длительность

с учетом возврата, мин 20-30 10-15 5-10 1. 6. 3. Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы

    п р о ц е с с а I с а т у р а ц и и.
    Длительность, мин 10

pH 42o 0 сока, ед. 10. 8-11. 2 Содержание СО 42 0 в сатурационном газе, % 28-35 Давление сатурационного газа, МПа 0. 04-0. 06 Количество рециркулирующего сока I сатурации, %

(регулируется в зависимости от качества диф. сока) 300-800 Средняя скорость отстаивания, см/мин 2. 5-5. 0 Коэффициент использования сатурационного газа, % 65-75

    1. 6. 4. Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы
    п р о ц е с с а д е ф е к а ц и и п е р е д II
    с а т у р а ц и е й.
    Температура,  5о 0С 90-96 Длительность, мин 2-5

Щ по метилоранжу, % СаО 0. 2-0. 6 Расход извести, % от общего 10-25

    - для порченной свеклы 30
    1. 6. 5. Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы
    п р о ц е с с а II с а т у р а ц и и.
    Длительность, мин 10

pH 42o 0, ед. 9. 2-9. 7 Содержание СО 42,  0% 28-35 Цветность, усл. ед. не более 18 Содержание солей Са, % СаО 0. 03-0. 10 Доброкачественность, % 88-92

    1. 6. 6. Т е х н о л о г и ч е с к и е п а р а м е т р ы
    п р о ц е с с а с у л ь ф и т а ц и и.

pH 42o 0 сока 8. 9-9. 2 pH 42o 0 сиропа 8. 0-8. 5 pH 42o 0 клеровки перед сульфитацией не ниже 7. 2 Содержание свободных сульфитов

    в соке и сиропе, % SO 42 0 к массе продукта 0. 002-0. 003
    1. 7. С Г У Щ Е Н И Е С О К А В Ы П А Р И В А Н И Е М.

По значению выполняемых функций, сложности и стоимости в тепловой схеме центральное место занимает выпарная установка, ко торая состоит из отдельных аппаратов.

Сок II сатурации должен быть сгущен до сиропа с содержанием сухих веществ до 65-70% при первоначальном значении этой величины 14-16%.

Выпарная установка позволяет расходовать на сгущение сока 40-50% пара к массе всего сока за счет многократного использова ния парового тепла.

Сок поступает в I корпус, а затем проходит все корпуса уста новки последовательно и из концентратора удаляется сироп.

Ретурный пар используется только в I корпусе выпарной уста новки. Последующие корпуса обогреваются вторичными парами преды дущих корпусов. Из последнего корпуса соковый пар поступает на концентратор, а с него на конденсатор.

Число ступеней выпарной установки выбирается на основании технико-экономического расчета, в котором учитывается: капиталь ные затраты, эксплуатационные расходы. Увеличение числа ступеней выпарной установки (ВУ) приводит, с одной стороны, к уменьшению расхода греющего пара, что влечет за собой уменьшение эксплуата ционных расходов, с другой стороны, к увеличению суммарной по верхности нагрева выпарных аппаратов, что приводит к увеличению капитальных затрат.

На выбор числа ступеней существенное влияние оказывает тем пературный режим ВУ, т. е. условие, что полезная разность темпера тур в каждом корпусе должна быть не менее 6-8 5о 0С.

Четырехкорпусная ВУ с концентратором отличается повышенной устойчивостью в эксплуатации и высокой тепловой экономичностью, благодаря большой кратности использования ее вторичных паров. Эта ВУ в настоящее время принята в качестве типовой. Масса воды (W), выпариваемой в ВУ, зависит от содержания сухих веществ в очищен ном соке (СВ 41 0) и сиропе (СВ 42 0).

    СВ 41
    W = Q (1 - --- ), где
    СВ 42
    Q - масса очищенного сока.

Образующийся в выпарных аппаратах и других теплообменниках конденсат систематически выводится в сборники через конденсатные колонки. Конденсат отработавшего пара используется для питания паровых котлов, а конденсат вторичных паров - для нагрева различ ных промежуточных продуктов.

Необходимо постоянно отводить некондесирующиеся газы из па ровых камер, которые накапливаясь в верхней части греющих камер, препятствуют потоку притекать к поверхности теплообменника. Не конденсирующиеся газы из верхней части греющих камер по трубопро водам выводятся в пространство с давлением пара на одну ступень ниже, чем давление греющего пара. При таких условиях отводимый с газами пар не теряется бесполезно; кроме того, из-за разности давлений создается непрерывное движение газа от I корпуса к кон десатору смешения.

Для создания разрежения в последнем корпусе и концентраторе и удаления неконденсирующихся газов из системы в схему включена вакуум-кондесационная установка, состоящая из двух ступеней: предконденсатора, основного конденсатора, каплеловушек, сборников барометрической воды и вакуум-компрессора.

При выпаривании в соке происходят химические превращения: снижение рН, нарастание цветности, образование осадков. Эти про цессы протекают наиболее интенсивно в термолабильном соке, т. е. соке, неустойчивом к температурному воздействию.

Снижение рН обусловлено разложением в соке 0. 04-0. 06% саха розы, до 30% редуцирующих веществ и образованием органических кислот. Чтобы поддерживать необходимый рН в ВУ (примерно 7. 5-8), в сок перед II сатурацией добавляют тринатрийфосфат.

Цветность сиропа нарастает в результате разложения редуциру ющих веществ и их взаимодействиями с аминокислотами, а также ка рамелизации сахарозы. Интенсивность этих реакций зависит от рН, t, концентрации реагирующих веществ, реагентов, продолжительности выпаривания, наличия ионов железа и прочих факторов.

Результатом образования осадков в сиропе при выпаривании является снижение растворимости солей Са, когда они оказываются в пересыщенном состоянии и их избыток выкристаллизовывается.

    Одним из эффективных способов торможения реакции образова

ния красящих веществ в ВУ является достижение достаточного полно го разложения редуцирующих сахаров в процессе очистки сока и ми нимального разложения сахарозы при выпаривании. Немаловажное зна чение имеют также содержание оптимального уровня в кипятильных трубках и равномерное распределение греющего пара в греющих каме рах выпарных аппаратов, что предохраняет поверхности нагрева в

    местах ввода пара от пригорания сахара.

Страницы: 1, 2, 3, 4