CC BY
32
производстве извести, регенерированной из фильтрационного осадка.
ВЫВОД
Предлагаемый способ позволяет получить брикеты фильтрационного осадка, пригодные для обжига в шахтной печи с получением извести, которая может быть использована в свеклосахарном производстве для очистки диффузионного сока.
ЛИТЕРАТУРА
1. Совершенствование процессов получения извести и сатурационного газа для технологических потребностей сахарного производства/Шевцов Л. Д., Гуревич Р. Я.
Панов В. В., Педос А. Г.—М.: АгроНИИТЭИПП, 1988,—32 с.
2. А. с. 1406166 (СССР). Способ подготовки фильтрационного осадка сахарного производства к обжигу/Бело-стоцкий Л. Г., Скрыплев В. Е., Савун А. А., Лагода В. А,—Опубл. в Б. И, —1988 — № 24.
3. Установка для подготовки фильтрационного осадка к обжигу в шахтной печи сахарного завода / Савун А. А., Белостоцкий Л. Г., Скрыплев В. Е. и др. // Сахарная свекла: производство и переработка. —1988.— № 5.— С. 35.
Кафедра технологии сахаристых веществ Химико-технологический отдел Поступила 30.06.89
664.126.1.048.015.24
АНТИНАКИПНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКООБРАЗНЫХ ДОБАВОК ПРИ ВЫПАРИВАНИИ СОКОВ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
А. В. САВОСТИН
Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт
Исследовали свойства кировоградского кизельгура, фильтроперлита производства Мытищинского ккомбината строительных материалов, карборафина (ПНР) и еще не применявшейся в сахарном производстве керамзитовой пыли Бескудниковского комбината стррительных материалов и конструкций (г. Москва).
Физические (табл. 1) и химические (табл. 2) свойства этих порошков определяли по известным методикам [!]■
Как видно из данных таблиц, фильтроперлит, кизельгур и карборафин повышают pH, а керамзитовая пыль понижает. Однако результаты исследований по методике определения pH водных вытяжек на соках показали, что из-за их высокой буферное™ изменение pH не превышает 0,1 при расходе порошков 5% к массе сока. Поэтому опасать-
ся резкого снижения или повышения pH при добавлении порошков к сокам не приходится.
Основным компонентом кизельгура, фильтроперлита и керамзитовой пыли являются соли кремниевой кислоты, которые при выпаривании могли бы стать причиной повышения содержания силикатов в соках и привести к увеличению силикатной накипи на поверхности нагрева выпарных аппаратов. Однако с этой точки зрения интерес представляет не общее содержание силикатов в порошках, а лишь растворимая их часть. Исследовали также растворимую часть кальций-магниевых солей, являющихся основными накипеобразователями. В термостойкие стаканы помещали по 2 г порошков и по 100 см3 дистиллированной воды, накрывали часовыми стеклами и кипятили 1 ч. Затем в охлажденных фильтрах определяли содержание кальций-магниевых солей комплексомет-
Таблииа 1
Физические свойства
Наименование порошка плотность, кг/м3 насыпная плотность, кг/м3 pH водной вытяжки сухой остаток водной вытяжки, % к массе порошка скорость фильтрации воды при расходе порошка 0,5% к массе воды, м3/(м2-с)
Кизельгур 2300 500 8,50 5,17 0,030
Фильтроперлит 2260 100 9,00 0,23 0,16
Керамзитовая
пыль 2620 780 4,20 3,48 0,003
Карборафин 21.00 480 7,90 0,08 0,058
Таблица 2
Химический состав, %
Наименование порошка 5Ю2 АЬОз Са0 + М§0 ЫагО+КгО
Кизельгур 84,20 3,30 2,80 5,40 2,10
Фильтроперлит , 75,80 14,90 1,14 1,25 4,89
Керамзитовая
пыль 70,10 24,20 2,70 1,80 0,80
содержание углерода — 95%, зольность — 5%
риче
мете
из с
что
лей,
тово
сирс
сутс
дике
магь
н
Кизе
Фил]
Керг
пыль
Кар{
Кизе
Филі
Кера
пыль
КарС
ропа
сутс
конт
ков.
Д,
и их фиті 12% пари статі
ВЄЩ( 20 °( во сг шив; зуль' пове вани мг/( в ко/
ЛЫ, ]
Не
даюі сти с кипе
98%
нени
(ЧСс
94% торо: Еже} ных ку 51
СОСТс
ЧЄСК(
нее,
рическим (2), силикатов — фотометрическим, [1] методами, с учетом поправки на переход силикатов из стеклянной посуды в раствор. Из табл. 3. видно, что наибольшее количество кальций-магниевых солей, растворимых в воде,— в кизельгуре и керамзитовой пыли. Содержание кальций-магниевых солей в сиропах, полученных при выпаривании соков, в присутствии порошков, определяли по следующей методике: сульфитированный сок с содержанием кальций-магниевых солей 0,211% на 100 г сухих веществ сгу-
щали в термостойких стаканах до сиропа с массовой долей сухих веществ 60%. Расход порошков составлял 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05% к массе сока. В профильтрованных и охлажденных сиропах количество кальций-магниевых солей определяли комплексометрическим методом (табл. 4). В присутствии кизельгура оно увеличивается прямо пропорционально расходу. Эти данные хорошо согласуются с данными табл. 3. Расход карборафина и фильтроперлита не влияет на содержание солей кальция и магния в си-
Таблица 3
Наименование порошка Содержание растворимых в воде кальций-магниевых солей и силикатов, % к массе порошка
СаО+Л^О БЮг
Кизельгур 4,67 0,06
Фильтроперлит 0,06 0,16
Керамзитовая
пыль 1,25 0,14
Карборафин 0,03 0,03
Таблица 4
Наименование порошка Содержание кальций-магниевых солей в сиропах, полученных в присутствии порошков, % на 100 г сухих веществ
при расходе порошков, % к массе сока
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
Кизельгур 0,102 0,111 0,120 0,135 0,153 0,160
Фил ьтроперлит 0,102 0,104 0,102 0,096 0,102 0,095
Керамзитовая
пыль 0,102 0,100 0,093 0,093 0,095 0,096
Карборафин 0,102 0,105 0,098 0,092 0,108 0,095
ропах. Их количество в сиропах, полученных в присутствии керамзитовой пыли, всегда меньше, чем в контрольном сиропе, сгущенном без добавок порошков.
Для изучения антинакипных свойств порошков и их влияния на качество получаемых сиропов сульфитированный сок с массовой долей сухих веществ 12%, pH 9,0 и цветностью 360 физических единиц выпаривали в термостойких стаканах в ультратермостате при 140 °С до сиропа с массовой долей сухих веществ 60%. После фильтрации и охлаждения до 20 °С определяли pH и цветность сиропов. Количество отложившейся накипи устанавливали путем взвешивания стаканов до и после выпаривания. По результатам взвешиваний при известных площадях поверхностей нагрева стаканов и времени выпаривания вычисляли скорость накипеобразования в мг/(м2-ч). Сок выпаривали в присутствии порошков в количестве 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05% к массе свеклы, из которой получен сок (табл. 5).
Наилучшими антинакипными 'свойствами обладают карборафин и керамзитовая пыль. В зависимости от расхода порошков эффект ингибирования накипеобразования для карборафина составляет 84— 98%, для керамзитовой пыли — 76—100%. Для сравнения: Полистабил (ФРГ) — 75—98%, Синстабил (ЧСФР) —91—94%, Эрол ЕД (Франция) —80— 94% [3]. Но в отличие от дорогих импортных ингибиторов керамзитовая пыль имеет низкую стоимость. Ежедневно с Бескудниковского комбината строительных материалов и конструкций вывозится на свалку 50 т этого отхода. Стоимость же карборафина составляет 550 р. за 1 т. Таким образом, с экономической точки зрения керамзитовая пыль эффективнее, чем карборафин Кроме того, при расходе ее
Таблица 5
Сиропы, полученные в присутствии порошков при их расходе, % к массе свеклы Дли- тельн. выпа- рива- ния, мин рн Цвет- ность, физ. ед. Скор, накипеобразования, мг/(м2-ч) Эффект ингибирования накипеобразования, %
Кизельгур 0 (контроль) 76 6,84 440 38,0 0
0,01 72 6,90 420 27,0 29,0
0,02 69 6,95 410 19,0 50,0
0,03 68 7,00 400 14,6 61,5
0,04 67 7,05 390 11,8 68,9
0,05 67 7,05 385 10,0 73,7
Фильтро- перлит 0,01 67 .7,20 413 12,0 68,4
0,02 65 7,34 400 7,0 81,5
0,03 64 7,38 387 5,4 86,5
0,04 63 7,42 380 4,8 87,4
0,05 62,5 7,43 377 4,4 88,5
Керамзитовая пыль 0,01 69 7,20 415 9,0 76,3
0,02 65 7,42 400 3,8 90,0
0,03 62 7,52 392 1,4 96,3
0,04 60 7,60 387 0,7 98,1
0,05 60 7,62 383 0 100,0
Карборафин 0,01 73 7,25 400 6,0 84,2 .
0,02 71 7,29 380 3,5 90,8
0,03 70 7,34 357 1,8 95,3
0,04 70 7,38 330 1,2 96,8
0,05 70 7,40 310 0,6 98,4
0,05% к массе свеклы достигается безнакипный режим работы выпарной станции.
ВЫВОДЫ
1. Кизельгур повышает содержание кальций-маг-ниевых солей в сиропах и поэтому не рекомендуется для использования при выпаривании соков свеклосахарного производства.
2. Фильтроперлит следует применять в качестве антинакипной добавки и для интенсификации теплопередачи при выпаривании соков. Оптимальный расход фильтроперлита 0,01—0,02% к массе перерабатываемой свеклы.
3. Керамзитовая пыль и карборафин рекомендуются как антинакипные добавки при выпаривании соков свеклосахарного производства. В зависимости
от их качества расход порошков составляет 0,01 —
0.05. к массе перерабатываемой свеклы.
ЛИТЕРАТУРА |
1. Методы исследования материалов в сахарном произ-i водстве/Хвалковский Т. П., Рабинович И. Б., Шапиро А. И., Захарова И. В., Захарова Т. В.— М.: Пищ. пром-сть, 1975.— 252 с.
2. Силин П. М., Силина Н. П. Химический контроль свеклосахарного производства. 2-е изд.,перераб. и доп.— М.: Пищ. пром-сть, 1977.— 240 с.
3. Результаты исследований импортных образцов ингибиторов для предотвращения накипеобразования /Белостоц-кий Л. Г., Супрунчук В. В., Захаренко Т. И. и др.//Сах. пром-сть.— 1987.— № 2.— С. 26—28.
Кафедра технологии
сахаристых веществ Поступила 14.12.89
664.1.053.2
СПОСОБ УВАРИВАНИЯ ПОСЛЕДНЕГО УТФЕЛЯ ПРИ МИНИМАЛЬНОМ ЕГО УРОВНЕ В ВАКУУМ-АППАРАТЕ
В. И. ТУЖИЛКИН, Н. А. ЛЮСЫЙ, И. Н. ЛЮСЫЙ, А. Д. ГОРОДЕЦКАЯ
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт пищевой промышленности Северо-Кавказский НИИ сахарной свеклы и сахара
Известны способы уваривания утфеля [1, 2], включающие его многократный отбор в конце процесса уваривания, центрифугирование с получением кристаллического сахара и оттека, возврат последнего в утфель и подкачку исходного оттека в количестве, равном по сухим веществам количеству отцентрифугированного кристаллического сахара до достижения требуемой доброкачественности межкристального раствора.
Недостатком указанных способов является то, что отбор утфеля осуществляют при большом его объеме в вакуум-аппарате. Это удлиняет процесс, увеличивает расход тепла. Связано это с тем, что по мере уваривания снижается циркуляция утфеля за счет увеличения гидростатического столба; растет температура кипения; увеличивается разложение сахарозы; повышается отношение объема утфеля к поверхности нагрева, которое составляет в промышленных вакуум-аппаратах 0,05 м3 / м2 (при начальном наборе) и 0,15 м3/м2 (в конце варки). Установлено, что оптимальное значение этого отношения находится в пределах 0,03—0,05 м3/м2 [3, 4].
Целью данной работы является интенсификация процесса уваривания утфелей при одновременном увеличении среднего размера кристаллов конечного утфеля. Достигается это тем, что высота слоя увариваемого утфеля поддерживается на уровне первоначального набора. Это дает возможность: 1) поддерживать минимальный гидростатический столб утфеля, позволяющий иметь минимальную температурную депрессию и более низкие неучтенные потери от разложения сахарозы; 2) поддерживать относительно постоянное отношение объема утфеля к поверхности нагрева, которое обеспечивает увеличение кратности контакта утфеля с поверхностью нагрева (циркуляцию), т. е. значительное увеличение скорости кристаллизации—интенсификации процесса уваривания. И кроме того, увеличение скорости кристаллизации снижает время теплового воздействия на сахарозу, уменьшая ее разложение,
снижает также расход пара на единицу увариваемой массы утфеля. Этот способ позволяет совместить в одном уваривании практически две сту пени кристаллизации.
Способ осуществляется следующим образом. Си роп или сироп с первым оттеком утфеля I доброкаче ственностью 84 ед. уваривается в вакуум-аппарат! до требуемого коэффициента пересыщения. Вводят ся центры кристаллизации и утфель увариваете! при минимальном уровне, т.е. на уровне первона чального набора. Уровень в вакуум-аппарате поддер живается путем многократного отбора части увари ваемого утфеля (через барометрическую трубу ил! турникет). Отобранный утфель фугуется, кристал лический сахар выводится из процесса и направля ется на последующие технологические операции а оттек возвращается в аппарат для дальнейшег истощения.
За счет подкачек исходного и отфугованного отте ков уваривание продолжается до тех пор, пока добро качественность межкристального раствора не до стигнет доброкачественности межкристального рас] вора утфеля последней кристаллизации перед спус ком. После этого варка прекращается, весь утфел из вакуум-аппарата выгружается в приемную ме шалку.
Опытные вари утфеля последней кристаллизаци( в производственных условиях показали следующи! результаты. Утфель перед началом отбора имел до брокачественность 84%, средний размер кристалло 0,15—0,17 мм. Уровень утфеля поддерживается н половине объема полной вари. Продолжительност уваривания по предложенному способу оказалась н 10—15% меньше, чем при уваривании того же кс личества утфеля обычным способом. В отдельны варях средний размер кристаллов увеличивается д 40% по сравнению со средним размером кристалло при обычном уваривании. Уваривание утфеля на ни: ком уровне при частых и небольших отборах его да« лучшее истощение межкристального раствора. Пр| увеличении разового отбора утфеля, т. е. больши
кол
про
час
тел
так
кри
пос,
С
ИНТ
под в в,
НОИ
вер
зна
хар
зов
вре
пот
