RU2281334C1 - Method for purification of diffusion juice - Google Patents
Method for purification of diffusion juice Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281334C1 RU2281334C1 RU2005108714/13A RU2005108714A RU2281334C1 RU 2281334 C1 RU2281334 C1 RU 2281334C1 RU 2005108714/13 A RU2005108714/13 A RU 2005108714/13A RU 2005108714 A RU2005108714 A RU 2005108714A RU 2281334 C1 RU2281334 C1 RU 2281334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- juice
- precipitate
- sediment
- diffusion
- defecation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сахарной промышленности. Известен способ очистки диффузионного сока, предусматривающий прогрессивную преддефекацию в две стадии с промежуточным отделением осадка путем отстаивания преддефекованного сока с рН 9,5-10,0 в отстойнике, дефекацию, 1 сатурацию, фильтрацию, П сатурацию и фильтрацию отсатурированного сока (Штангеев В.О., Кобер В.Т., Белостоцкий Л.Г. и др. Современные технологии и оборудование свеклосахарного производства. Ч.1, Киев, "Цукор Украiни", 2003. - С.236-238).The invention relates to the sugar industry. A known method of purification of diffusion juice, providing for progressive pre-defecation in two stages with an intermediate separation of the sediment by sedimentation of pre-defecated juice with a pH of 9.5-10.0 in the sump, defecation, 1 saturation, filtration, P saturation and filtration of the separated juice (Stangeev V.O. ., Kober V.T., Belostotsky L.G. et al. Modern Technologies and Equipment for Beet Sugar Production. Part 1, Kiev, Zukor Ukraini, 2003. - P.236-238).
Недостатком способа является неполное отделение осадка до основной дефекации и недостаточно высокий эффект очистки сока.The disadvantage of this method is the incomplete separation of the sediment before the main bowel movement and the insufficiently high effect of juice purification.
Ближайшим аналогом предложенного способа является способ очистки диффузионного сока, предусматривающий прогрессивную преддефекацию диффузионного сока с введением раствора полиакриламида при достижении рН сока 9,5-10,0 в количестве 0,09-0,011% к массе сока, преддефекованный сок отстаивают, при этом осветленный сок направляют на основную дефекацию, а отделенный преддефекованный осадок смешивают с рециркулирующей суспензией осадка 1 сатурации, вводят в смесь 0,1-0,3% СаО и сатурируют до рН 10,0-10,2 с последующей фильтрацией, полученный фильтрат направляют на основную дефекацию, а осадок выводят из процесса, затем осуществляют 1 сатурацию, фильтрацию сока 1 сатурации, П сатурацию и рециркуляцию суспензии осадка 1 сатурации (RU 2105817 С1, С 13 D 3/02, 27.02.98).The closest analogue of the proposed method is a method for purification of diffusion juice, which provides for the progressive predefection of diffusion juice with the introduction of a solution of polyacrylamide when the pH of the juice is 9.5-10.0 in the amount of 0.09-0.011% by weight of the juice, deformed juice is defended, while the clarified juice sent to the main defecation, and the separated pre-defecated precipitate is mixed with a recirculating suspension of sediment 1 of saturation, 0.1-0.3% CaO is introduced into the mixture and saturated to pH 10.0-10.2, followed by filtration, the obtained filtrate lyayut to main liming, and the precipitate removed from the process, and then carry 1 carbonation, filtration carbonation juice 1, P saturation and the precipitate slurry recirculation 1 carbonation (RU 2105817 C1, C 13 D 3/02, 27.02.98).
Недостатками способа являются низкий эффект очистки и повышенная цветность очищенного сока. Недостатком способа является также то, что данный способ не дает возможности выделить отдельно преддефекационный осадок с незначительным количеством извести и использовать его ценные кормовые свойства.The disadvantages of the method are the low cleaning effect and increased color of the purified juice. The disadvantage of this method is that this method does not make it possible to separate separately pre-defecate sediment with a small amount of lime and use its valuable feed properties.
Технический результат данного изобретения заключается в повышении эффекта очистки диффузионного сока и уменьшении цветности очищенного сока.The technical result of this invention is to increase the cleaning effect of diffusion juice and reducing the color of the purified juice.
Технический результат достигается в предложенном способе, предусматривающем преддефекацию диффузионного сока, отделение осадка от преддефекованного сока, дефекацию, сатурацию и фильтрацию отсатурированного сока тем, что при достижении рН сока 9,5-10,5 на преддефекации осуществляют его нагревание до 70-85°С, подают во флотатор и выдерживают в течение 7-10 мин для флотации осадка газом, выделившимся из сока. Сок направляют на дефекацию, а сок с осадком разделяют при помощи мембраны из высокопористого керамического материала на основе кварцевых волокон пористостью 70-80% до образования на ее поверхности слоя осадка. Фильтрованный сок направляют на дефекацию.The technical result is achieved in the proposed method, which provides for pre-defusion of diffusion juice, separation of sediment from pre-defecated juice, defecation, saturation and filtration of the separated juice by the fact that when the pH of the juice reaches 9.5-10.5 during pre-defecation, it is heated to 70-85 ° C , served in a flotator and incubated for 7-10 minutes to flotate the sediment with gas released from the juice. The juice is sent for defecation, and the juice with the sediment is separated using a membrane of highly porous ceramic material based on quartz fibers with a porosity of 70-80% until a sediment layer forms on its surface. Filtered juice is sent for defecation.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Проводят преддефекацию диффузионного сока путем подщелачивания его известковым молоком в преддефекаторе и при достижении рН 9,5-10,0 сок нагревают до 70-85°С (на 10-15°С выше исходной температуры).Diffusion juice is pre-defecated by alkalizing it with milk of lime in a pre-defecator and when the pH reaches 9.5-10.0, the juice is heated to 70-85 ° C (10-15 ° C above the initial temperature).
Нагревание преддефекованного сока с рН 9,5-10,0, как установлено, снижает устойчивость коллоидной системы диффузионного сока. При этом подщелачивание до указанных значений рН обеспечивает образование осадка, состоящего из кальциевых солей органических кислот, а также части белковых и пектиновых веществ. Поскольку предложенный способ не предусматривает возврат сока 1 сатурации или суспензий, осадок имеет небольшую плотность и может флотировать. Помимо этого подщелачивание сока до значений рН 9,5-10,0 позволяет сохранить отрицательный электрокинетический потенциал образующегося осадка, что необходимо для его последующего отделения.Heating pre-defecated juice with a pH of 9.5-10.0 has been found to reduce the stability of the colloidal system of diffusion juice. At the same time, alkalization to the indicated pH values ensures the formation of a precipitate consisting of calcium salts of organic acids, as well as part of protein and pectin substances. Since the proposed method does not provide for the return of juice 1 saturation or suspensions, the precipitate has a low density and can float. In addition, alkalization of the juice to pH values of 9.5-10.0 allows you to save the negative electrokinetic potential of the resulting precipitate, which is necessary for its subsequent separation.
Установлено, что указанные диапазоны рН и температуры позволяют снизить устойчивость белковых веществ и ряда других несахаров, насытить за счет снижения растворимости газов объем сока достаточным количеством микропузырьков, которые затем обеспечат флотацию осадка.It has been established that the indicated pH and temperature ranges make it possible to reduce the stability of protein substances and a number of other non-sugars, to saturate the juice volume with a sufficient number of microbubbles, which will then ensure sediment flotation, by reducing the solubility of gases.
При нагревании сока до 70-85°С происходит флотация большей части осадка. Для завершения этого процесса предусмотрена выдержка сока в течение 7-10 мин. Она необходима для снижения растворимости газов и проведения флотации осадка за счет выделения из сока газов, растворенных в нем при осуществлении диффузионного процесса и отделения пульпы.When the juice is heated to 70-85 ° C, flotation of most of the sediment occurs. To complete this process, an extract of the juice for 7-10 minutes is provided. It is necessary to reduce the solubility of gases and conduct flotation of the precipitate due to the allocation of juice from the juice dissolved in it during the diffusion process and separation of the pulp.
Отделение осадка ведут во флотаторе, состоящем из двух секций. В первой из них проводят выдержку сока, о которой сказано выше. Во второй секции сок и флотировавший осадок разделяются, причем непрерывно отделяют 70-90% сока из нижней части флотатора и подают на основную дефекацию. Сок с отделившимся при флотации осадком (30-10%) направляют на фильтрование. Выделенный осадок относится к сильно гидратированным осадкам, фильтрование которых на обычных фильтрующих перегородках неэффективно. Поэтому согласно предложенному способу отделение осадка от сока ведут на мембранном фильтре с мембраной из высокопористого керамического материала на основе кварцевых волокон пористостью 70-80% до образования на поверхности мембраны слоя осадка толщиной 5-8 мм.The sediment is separated in a flotator consisting of two sections. In the first of these, extracts of the juice, as described above, are held. In the second section, the juice and the floated sediment are separated, and 70-90% of the juice is continuously separated from the bottom of the flotator and fed to the main bowel movement. Juice with sediment separated during flotation (30-10%) is sent for filtration. The separated precipitate refers to highly hydrated precipitates, the filtration of which on conventional filtering baffles is ineffective. Therefore, according to the proposed method, the separation of sediment from juice is carried out on a membrane filter with a membrane of highly porous ceramic material based on quartz fibers with a porosity of 70-80% until a sediment layer of 5-8 mm thickness is formed on the membrane surface.
Использование высокопористых керамических материалов (ВКМ) на основе кварцевых волокон для отделения образующегося осадка объясняется следующим.The use of highly porous ceramic materials (VKM) based on quartz fibers to separate the precipitate formed is explained by the following.
Появившиеся в последнее время новые материалы открывают возможности изменения традиционных технологий, в том числе и разделительных процессов при переработке растительного сырья. Особенностью отделения осадков в сахарном производстве с использованием такого материала является возникновение сил отталкивания между фильтрующей перегородкой и образующимся гель-слоем из задерживаемых частиц.New materials that have appeared recently open up opportunities for changing traditional technologies, including separation processes in the processing of plant materials. A feature of the separation of precipitation in sugar production using such a material is the occurrence of repulsive forces between the filtering wall and the resulting gel layer from the trapped particles.
Возникающий эффект отталкивания частиц и формирования их слоя на поверхности фильтрующей перегородки (мембраны) объясняется следующим. На волокнах из чистого аморфного кварца при комнатной температуре образуется "силоксановая" (Si-O-Si) поверхность. Свободные валентности молекул на этой поверхности реагируют с водой таким образом, что в результате поверхность становится покрытой "силанольными" (Si-OH) группами.The resulting effect of repulsion of particles and the formation of their layer on the surface of the filtering septum (membrane) is explained by the following. On fibers of pure amorphous quartz, a “siloxane” (Si — O — Si) surface is formed at room temperature. The free valencies of the molecules on this surface react with water in such a way that, as a result, the surface becomes coated with "silanol" (Si-OH) groups.
По данным разных исследователей, концентрация Si-OH-групп на сглаженной, непористой поверхности кремнезема составляет 4-5 групп на 1 нм2, в результате поверхность оказывается отрицательно заряженной. При нагревании образца до температуры 120-150°С эти группы сохраняются. При нагреве до более высокой температуры заряд исчезает, но при остывании на воздухе или в растворе он появляется вновь. Величина заряда поверхности микроволокон чистого кварца может составлять 50 мВ и более.According to various researchers, the concentration of Si-OH groups on the smoothed, non-porous surface of silica is 4-5 groups per 1 nm 2 , as a result, the surface is negatively charged. When the sample is heated to a temperature of 120-150 ° C, these groups are preserved. When heated to a higher temperature, the charge disappears, but when cooled in air or in solution, it reappears. The surface charge of microfibers of pure quartz can be 50 mV or more.
В результате взаимодействия отрицательно заряженной фильтрующей поверхности и отрицательно заряженного слоя задерживаемых частиц возникает отталкивающая сила, не позволяющая частицам приблизиться к порам мембраны. Имеющиеся материалы позволяют вести процесс с высокой скоростью фильтрования (0,8-1,2 м3/м2 час) при перепаде давления 0,1 МПа.As a result of the interaction of a negatively charged filter surface and a negatively charged layer of trapped particles, a repulsive force arises that prevents the particles from approaching the pores of the membrane. Available materials allow you to conduct the process with a high filtration rate (0.8-1.2 m 3 / m 2 hour) with a pressure drop of 0.1 MPa.
Как известно, вещества коллоидной дисперсности диффузионного сока обладают отрицательным электрокинетическим потенциалом. Отрицательный заряд сохраняется при добавлении к соку небольшого количества извести. Предложенный способ эффективен при очистке диффузионного сока различного качества, если образующийся осадок будет иметь отрицательный знак электрокинетического потенциала.As you know, the substances of colloidal dispersion of diffusion juice have a negative electrokinetic potential. A negative charge persists when a small amount of lime is added to the juice. The proposed method is effective in cleaning diffusion juice of various quality, if the resulting precipitate will have a negative sign of the electrokinetic potential.
При недостаточно полном удалении мезги из диффузионного сока ее частицы не прилипают к поверхности мембраны и не засоряют ее. По-видимому в этих условиях частицы мезги сохраняют отрицательный заряд. Они накапливаются в слое образующегося осадка, улучшая его структуру, и затем удаляются из технологического процесса.If the pulp is not completely removed from the diffusion juice, its particles do not stick to the membrane surface and do not clog it. Apparently, under these conditions, the particles of the pulp retain a negative charge. They accumulate in the layer of the formed precipitate, improving its structure, and then are removed from the technological process.
Очистка соков свеклосахарного производства с помощью уже известных мембран, в том числе и керамических, не применяется из-за быстрой закупорки их пор задерживаемыми частицами и трудностей с последующей их регенерацией.Purification of beet sugar juices with the help of already known membranes, including ceramic ones, is not used due to the fast clogging of their pores with delayed particles and difficulties with their subsequent regeneration.
Использованный в данном способе материал мембран обладает уникальными свойствами: высокой пористостью и отрицательным электростатическим зарядом на поверхности тонких кварцевых нитей, из которых состоит ее фильтрующая перегородка. Пористость применяемой в способе мембраны более чем в 10 раз выше пористости выпускаемых промышленностью мембран. Например, при плотности мембраны 400 кг/м3 ее пористость составляет 76%.The membrane material used in this method has unique properties: high porosity and negative electrostatic charge on the surface of the thin quartz filaments that make up its filter membrane. The porosity of the membrane used in the method is more than 10 times higher than the porosity of commercially available membranes. For example, at a membrane density of 400 kg / m 3, its porosity is 76%.
Пример 1.Example 1
Диффузионный сок прогрессивно подщелачивают известью в преддефекаторе до достижения рН 9,5. Преддефекованный сок нагревают в подогревателе до 80°С. Далее сок выдерживают в течение 10 мин для снижения растворимости газов и проведения флотации осадка во флотаторе. Затем 80% осветленного сока подают на дефекацию и 1 сатурацию. Сок фильтруют, а осадок обессахаривают на вакуум-фильтре. Проводят П сатурацию и контрольную фильтрацию.Diffusion juice is progressively alkalinized with lime in a predefiner until a pH of 9.5 is reached. Pre-defecated juice is heated in a heater to 80 ° C. Next, the juice is kept for 10 min to reduce the solubility of gases and conduct flotation of the precipitate in the flotator. Then 80% of the clarified juice is served for defecation and 1 saturation. The juice is filtered, and the precipitate is desugared on a vacuum filter. Carry out P saturation and control filtration.
Остальное количество сока с осадком подают в сборник и затем в фильтр, представляющий собой желоб, стенка которого является мембраной, выполненной из высокопористого керамического материала на основе кварцевых волокон пористостью 76%. Желоб устанавливают под углом 2° к горизонтальной плоскости для движения по нему осадка под действием силы тяжести.The remaining amount of juice with sediment is fed into the collector and then into the filter, which is a trough, the wall of which is a membrane made of a highly porous ceramic material based on silica fibers with a porosity of 76%. The gutter is installed at an angle of 2 ° to the horizontal plane for the movement of sediment on it under the action of gravity.
На поверхности мембраны образуется слой осадка толщиной 6 мм, при этом скорость фильтрования составляет 0,9 м3/м2 ч. Осадок из желоба поступает в сборник, а осветленный сок направляют на дефекацию.A sediment layer of 6 mm thickness forms on the membrane surface, while the filtration rate is 0.9 m 3 / m 2 h. The sediment from the trench enters the collector, and the clarified juice is sent for defecation.
В очищенном соке определяют показатели его качества. Результаты приведены в таблице.In purified juice, indicators of its quality are determined. The results are shown in the table.
Одновременно проводят очистку диффузионного сока согласно известному способу. В очищенном соке определяют чистоту, цветность и содержание солей кальция.At the same time, the diffusion juice is cleaned according to a known method. Purified juice determines the purity, color and content of calcium salts.
Использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволяет повысить эффект очистки в среднем на 6-8%, улучшить фильтрационные и седиментационные характеристики сока 1 сатурации: повысить в 1,2 раза скорость отстаивания сока 1 сатурации и снизить его объем на 20-22%; снизить цветность очищенного сока на 8-11%, а содержание солей кальция в нем на 17-20%.Using the proposed method in comparison with the prototype allows to increase the cleaning effect on average by 6-8%, to improve the filtration and sedimentation characteristics of juice 1 saturation: to increase by 1.2 times the rate of sedimentation of juice 1 saturation and reduce its volume by 20-22%; reduce the color of purified juice by 8-11%, and the content of calcium salts in it by 17-20%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108714/13A RU2281334C1 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | Method for purification of diffusion juice |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108714/13A RU2281334C1 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | Method for purification of diffusion juice |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281334C1 true RU2281334C1 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005108714/13A RU2281334C1 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | Method for purification of diffusion juice |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281334C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106261453A (en) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 南京灏晨瀚泽环保科技有限公司 | Adjust juice turbidity and the processing system of taste and method thereof |
RU2634916C2 (en) * | 2012-12-18 | 2017-11-08 | Лезафр Э Компани | Method of cleaning sugar beet juice |
-
2005
- 2005-03-29 RU RU2005108714/13A patent/RU2281334C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШТАНГЕЕВ В.О., КОБЕР В.Т., БЕЛОСТОЦКИЙ Л.Г. и др. Современные технологии и оборудование свеклосахарного производства. 4.1, Киев "Цукор Украiни", 2003, с.236-238. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2634916C2 (en) * | 2012-12-18 | 2017-11-08 | Лезафр Э Компани | Method of cleaning sugar beet juice |
CN106261453A (en) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 南京灏晨瀚泽环保科技有限公司 | Adjust juice turbidity and the processing system of taste and method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8893612B2 (en) | Process for reducing the lime consumption in sugar beet juice purification | |
CN1105705A (en) | Process of manufacturing crystal sugar from an aqueous sugar juice such as cane juice or sugar beet juice | |
CA2254081A1 (en) | Method for processing sugar beets to produce a purified beet juice product | |
CN111217837A (en) | Method and device for purifying antibiotic fermentation liquor | |
US7338562B2 (en) | Sugar cane juice clarification process | |
RU2281334C1 (en) | Method for purification of diffusion juice | |
US11679371B2 (en) | Method for producing functionally improved carbolime | |
Trott | Clarification and decolorization processes | |
RU2306343C1 (en) | Juice clarification process | |
RU2323255C1 (en) | Juice clarification method | |
RU2281335C1 (en) | Method for production of pulp-press water | |
RU1838420C (en) | Method of diffusion juice purification | |
RU2169772C1 (en) | Diffusion juice cleaning method | |
RU2244752C2 (en) | Diffusion juice refinement process | |
RU2174451C2 (en) | Apatite ore flotation process | |
CN214990723U (en) | Device for treating titanium dioxide acidic wastewater and by-producing high-quality titanium gypsum | |
RU2068885C1 (en) | Method of diffusion juice treatment | |
RU2594539C2 (en) | Method for progressive predefecation of diffusion juice | |
RU2195498C2 (en) | Diffusion juice refining process | |
US1586486A (en) | Process of treating sugar-beet diffusion juice | |
RU2100436C1 (en) | Method of diffusion sap predefecation | |
SU1306958A1 (en) | Method of purifying sugar-containing solutions | |
RU2252261C2 (en) | Method for liquor clarification | |
RU2137840C1 (en) | Method of treatment of diffusion juice | |
RU2418861C1 (en) | Method of purifying diffusion juice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070330 |