Научное обоснование образования сахаратов и разработка способов очистки сахарсодержащих растворов

• Автор: Сорокина, Юлия Николаевна
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 139 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗВЕСТКОВО-

УГЛЕКИСЛОТНОЙ ОЧИСТКИ САХАРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Растворимость гидроксида кальция в воде

и водно-сахарных растворах

1.1.1 Растворимость гидроксида кальция в воде

1.1.2 Растворимость гидроксида кальция

в водно-сахарных растворах

1.2. Основы взаимодействия сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов
1.2.1. Термодинамические свойства системы вода-сахароза-электролит
1.2.2. Теории образования сахаратов щелочных
и щелочноземельных металлов
1.3. Применение химических реагентов с целью повышения качества очистки сахарных соков
1.4. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристика исходных веществ
2.2. Методика экспериментальных исследований
2.2.1. Методика исследования растворимости гидроксида кальция в водно-сахарных растворах
2.2.2. Методика измерения pH насыщенных гидроксидом кальция водно-сахарных растворов
2.2.3. Методика количественного определения ионов кальция в водно-сахарных растворах
2.2.4. Методика измерения pH тройных растворов

вода-сахароза-гидроксид кальция
2.2.5. Методика измерения pH тройных растворов вода-сахароза-гидроксид натрия
2.2.6. Методика получения эфиров сахарозы
2.2.7. Методика определения технологических показателей сахарных соков
2.2.8. Результаты экспериментальных исследований
ГЛАВА 3. РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ
ВОДА-САХАРОЗА-ГИДРОКСИД КАЛЬЦИЯ
3.1. Ионное произведение воды в водно-сахарных растворах
3.2. Равновесия в насыщенных гидроксидом кальция водно-сахарных растворах
3.3. Расчет константы ионообменного равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид кальция
3.4. Расчет растворимости гидроксида кальция в водно-сахарных растворах и равновесного
состава системы вода-сахароза-Са(ОН)
ГЛАВА 4. ИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ
ВОДА-САХАРОЗА-ГИДРОКСИД НАТРИЯ
4.1. Взаимодействие сахарозы с гидроксидом натрия
4.2. Расчет ионообменных равновесий в системе вода-сахароза-гидроксид натрия
ГЛАВА 5. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ САХАРНЫХ СОКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
5.1. Перспективы применения эфиров сахарозы для повышения качества очистки сахарсодержащих растворов
5.2. Добавки ПАВ на I сатурацию и эффективность очистки сахарсодержащих растворов
5.3. Введение ПАВ на I и II сатурации и качественные показатели сатурированных соков

5.4. Влияние добавок комбинированных ПАВ
на технологические показатели производственных
сахарных растворов
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Равновесный состав насыщенных гидроксидом
кальция водно-сахарных растворов
Приложение 2. Равновесный состав ненасыщенных гидроксидом
кальция водно-сахарных растворов
Приложение 3. Равновесный состав тройных растворов
вода-сахароза-гидроксид натрия
Приложение 4. Расчет экономического эффекта
Приложение 5. Расчет экономического эффекта
Приложение 6. Акты и протоколы производственных испытаний

лажнять шихту перед обжигом раствором хлорида натрия. В процессе обжига оксид кремния вступает в реакцию с хлоридом натрия:
БЮз + 2КаС1 + Н20 = 2НС1 + №25Ю3. (16)
Реакция (16) препятствует образованию силикатов кальция и предотвращает спекание кусков известняка. Образующаяся при этом соляная кислота, как показано выше, способствует повышению эффекта очистки диффузионного сока.
Силикат натрия, образующийся в результате протекания реакции (16), оказывает на процесс очистки положительное воздействие, заключающееся в снижении содержания солей кальция в соке II сатурации вследствие выпадения в осадок труднорастворимого силиката кальция. Так, эффект удаления солей кальция при введении силиката натрия в количестве 0,25 % в сок II сатурации составляет 57,84 % [19]. С целью снижения содержания солей кальция в соке II сатурации применяются также тринатрийфосфат и кальцинированная сода. Наибольший эффект удаления кальциевых солей достигается при комбинированном использовании Ка28Ю3 с 14а2803 или Ыа3Р04'12Н20 [19]. Введение указанных добавок способствует улучшению фильтрационных свойств сока.
Некоторые электролиты (№ОН, №2С03, Ка3Р04) вводятся в диффузионный сок с целью повышения натуральной щелочности, которая, как известно, определяет полноту удаления солей кальция. Однако применяемые электролиты являются сильными мелассообразователями. С этой точки зрения наиболее предпочтителен тринатрийфосфат (коэффициент мелассообра-зования 1,5) [99]. Кроме того, при добавлении Иа3Р04 в диффузионный сок фосфат кальция осаждается вместе с СаС03. Установлено [9], что карбонатно-фосфатный осадок имеет более высокий ^-потенциал, вследствие чего его адсорбционная активность увеличивается в 3 - 4 раза. В то же время фосфат натрия довольно дорого стоит, поэтому его используют в смеси с другими реагентами.