Повышение эффективности процесса 2 сатурации

Цель 2 сатурации: – получение очищенных соков с минимальным содержанием солей кальция для:

- снижения накипеобразование на выпарной станции при его сгущении,

- снижения вязкости сиропов и утфелей,

- снижения нарастания цветности сиропов,

- повышения скорости кристаллизации сахарозы при уваривании утфелей,

- снижения содержания сахара в мелассе.

Свекла, выращенная в засушливые годы, отличается повышенным содержанием α – аминного азота, который не полностью разрушается на станции дефекосатурации и является причиной ухудшения качества сиропов при выпаривании очищенных соков, сопровождается значительным падением рН на выпарной станции. Кроме того, такая свекла дает соки с отрицательной натуральной щелочностью, что обусловливает получение очищенных соков с повышенным содержанием солей кальция.

Нами были проведены исследования по определению оптимальной щелочности сока 2 сатурации в условиях пониженного качества перерабатываемой свеклы. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты исследований влияния рН сока 2 сатурации на качество очищенных соков

Оптимальным режимом явилось сатурирование сока на 2 сатурации до

рН= 8,5, что позволяет добиться максимального эффекта очистки, минимального содержания солей кальция и минимальной цветности.

Из приведенных данных видно, что при снижении рН сока 2 сатурации образующийся карбонат кальция СаСО₃ перезаряжается и приобретает отрицательный заряд, что способствует адсорбции на нем положительно заряженных солей кальция и красящих веществ (карамелей). В результате повышается качество очищенных соков:

- снижается их цветность,

- снижается содержание солей кальция и их накипеобразующая способность,

- повышается чистота,

-повышается эффект очистки.

И, как следствие:

- повышается выход и качество сахара,

- снижается содержание сахара в мелассе,

- снижается накипеобразование,

- снижается расход условного топлива.

Дальнейшие исследования по термостатированию соков с рН 9,5 и 8,5 при температуре 100 ⁰С в течение двух часов показало (см. таблицу 2).

Таблица 2 – Результаты термостатирования очищенных соков

При термостатировании соков с рН=9,5 наблюдалось падение рН не только за счет разложения веществ группы α – аминного азота (солей аммония, амидов кислот), но и за счет гидролиза сахарозы с образованием органических кислот. Кроме того, сок с рН 9,5 после термостатирования хуже фильтровался, чем сок с рН=8,5.

При термостатировании сока с рН =8,5 наблюдалось повышение рН, что имеет следующее теоретическое обоснование. При сатурировании сока на 2 сатурации сначала нейтрализуется известь по реакции

Са(ОН)₂ + СО₂ СаСО₃ + Н₂О

Полная нейтрализация гидроксида кальция достигается при рН около 9,0. Затем начинают нейтрализоваться гидроксиды калия и натрия с образованием карбонатов по реакциям

2NaOH+ СО₂ Nа₂СО₃ + Н₂О

2КOH + СО₂ К₂СО₃ + Н₂О

Диссоциация их происходит с образованием ионов СО₃^2-

Nа₂СО₃ == 2Nа⁺ + СО₃^2-

К₂СО₃ == 2К⁺ + СО₃^2-

которые перезаряжают карбонат кальция и придают ему отрицательный заряд. Это с одной стороны.

С другой стороны, при нагревании соков, содержащих карбонаты калия и натрия (в условиях выпарной станции) происходит их гидролиз с образованием щелочей КOH и NaOH по реакциям

К₂СО₃ + Н₂О == КOH + КНСО₃

Nа₂СО₃ + Н₂О == NaOH + NaНСО₃

которые стабилизируют рН соков при выпаривании, предотвращая его падение. Это дает основание полагать, что при выпаривании соков с рН = 8,5 будет меньшее падение рН сиропа.

Поиск по сайту: