ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Известно, что одним из решающих факторов получения осадка с хорошими седиментационными и фильтрационными свойствами являются оптимальные условия проведения предварительной стадии обработки диффузионного сока, на которой осаждается основная масса удаляемых известково-углекислотной очисткой несахаров диффузионного сока. Наиболее рациональным с учетом физико-химических свойств поступающего на очистку диффузионного сока является способ, обеспечивающий максимально полное удаление несахаров с осадком на предварительной ступени очистки, что является гарантией улучшения адсорбционной способности карбоната кальция наiсатурации с затратой при этом минимально необходимого количества извести.

Химические основы целесообразности отделения осадка несахаров до основной дефекации заключается в следующем. Возврат на преддефекацию не фильтрованного сокаiсатурации или сгущенной суспензии улучшает фильтрационные свойства сока, но одновременно может снижать качество очищенного сока вследствие пептизации осаждаемых несахаров, что проявляется наиболее существенно в высокощелочной среде основной дефекации, где происходят реакции разложения осадка не сахаров. В этих условиях при избытке извести разлагаются органические несахара коллоидного комплекса, что особенно заметно при переработке лежалой и порченой свеклы, когда белки и пектиновые вещества в меньшей или большей степени деструктированы. При воздействии избытка извести на коагулят несахаров в раствор переходит определенное количество несахаров, из которых только половина удаляется повторно благодаря адсорбционным свойствам осадка сокаiсатурации. Перешедшие при этом в раствор несахара уменьшают доброкачественность очищенного сока.

Наиболее устойчивыми соединениями оказываются азотистые вещества, которые при нагревании в щелочной среде переходят из осадка в раствор, поэтому очистка диффузионного сока, полученного из свеклы низкого качества и хранившейся длительное время, осложняется тем, что он содержит значительное количество продуктов деструкции веществ белково-пектинового комплекса, декстрана, веществ коллоидной дисперсности, а также редуцирующих веществ. Они плохо осаждаются на преддефекации, обладают низкой сорбционной способностью на карбонате кальция, образуя рыхлый коагулят преддефекационного осадка, обладающий повышенной растворимостью на основной дефекации.

В результате третья часть продуктов декструкции переходит в очищенный сок, снижается общий эффект очистки сока. Осадок несахаров такого сока целесообразно удалить до основной дефекации, предварительно проведя пересатурирование преддефекованного сока до рН ниже 8,0.

При этом ионы кальция образующегося гидрокарбоната ввиду отсутствия противодействующих ионов гидроксила (их концентрация при сатурировании до рН 8,0 уменьшается на три порядка) обладают лучшим осаждающим действием:чрезвычайно слабые ионы гидрокарбоната НСО ₃^- не являются препятствием для протекания реакции ионов кальция с более сильными ионами карбоксила осаждаемых несахаров.

Снижение рН ведет к улучшению фильтрационно-седиментационных свойств осадка несахаров. Белково-пектиновый комплекс осадка обладает амфотерными свойствами, изоэлектрическая точка его существенно выше рН 4, но ниже 7. Степень гидратации комплекса тем ниже, чем ближе рН среды к 7. Поэтому пересатурирование возвращаемого на преддефекацию осадка сокаiiсатурации до рН и ниже кардинально меняет структуру осадка:теряя гидратную оболочку, частицы белково-пектинового комплекса осадка уплотняются и становятся более жесткими. В результате, как показали исследования, скорость осаждения возрастает до 4-6 см/мин., а объем сгущенной суспензии не превышает 15%. Коэффициент фильтрации может при этом достигать 2,5-3,0, что и было отмечено в исследованиях. Эти показатели свидетельствуют о том, что имеются все возможности для отделения осадка преддефекованного сока, в котором повышенное содержание гидрокарбоната кальция посредством иона кальция способствует проведению реакций осаждения несахаров с образованием крупных, легко фильтруемых частиц осадка.

Предлагаемая схема очистки диффузионного сока с отделением осадка несахаров до основной дефекации за счет улучшения условий адсорбции в отсутствии коллоидных веществ и удаления из раствора малорастворимых солей кальция позволяет повысить доброкачественность очищенного сока на 1-1,2%, что соответствует повышению выхода сахара на 0,2%, а также уменьшить расход извести на технологические нужды на 20-25% к массе свеклы и условного топлива на обжиг известняка.