Разработка ресурсосберегающей технологии очистки свеклосахарного производства

• Автор: Решетова, Раиса Степановна
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 319 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЕСТКОВОУГЛЕКИСЛОТНОЙ ОЧИСТКИ В СВЕКЛОСАХАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.

1.1 Предварительная дефекация

1.1.1 Прсддефекация известью.

1.1.2 Преддефекация возвратом сока 1 сатурации.

1.1.3 Возврат сгущенной суспензии осадка.

1.1.4 Полнота осаждения несахаров при преддефекации

1.2 Основная дефекация.

1.3 Адсорбционная очистка сока карбонатом кальция на сатурации

1.3.1 Адсорбция карбонатом кальция несахаров на I сатурации .

1.3.2 II конечная сатурация
1.4 Использование глубокого пересатурирования для очистки
сока первые этапы
1.5 Известковоуглекислотная очистка и электрофизические методы обработки сырья и полупродуктов свеклосахарного производства
1.5.1 Воздействие электромагнитного поля на физикохимические и биологические системы.
1.5.2 Электрофизические методы обработки диффузионного
1 .бОсновные выводы и задачи исследования.
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗВЕСТКОВОУГЛЕКИСЛОТНОЙ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА
2.1. Растворимость извести в воде и сахарных растворах и влияние на концентрацию ионов Са и Са в растворах .
2.1.1 Растворимость извести в воде
2.1.2 Растворимость извести в сахарных растворах
2.1.3 Растворимость гидроксида кальция в производственных растворах диффузионного сока
2.2 Теоретические и технологические аспекты повышения эффективности предварительной и основной дефекаций
2.2.1 Дефекация в условиях возврата сока 1 сатурации
2.3 Исследование влияния глубокого пересатурирования на эффективность очистки диффузионного сока.
2.3.1 Осаждение при глубоком пересатурировании малорастворимых солей кальция
2.3.2. Место глубокого перерсатурирования в схеме извсстковоуглекислотной очистки диффузионного сока
2.3.3. Быстротечная адсорбционная сатурация
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА ЭЛЕМЕНТОВ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ИЗВЕСТКОВОУГЛЕКИСЛОТНОЙ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА
3.1 Основные элементы ресурсосберегающей известковоуглекислотной очистки диффузионного сока
3.2. Исключение из схемы ИУО возврата соков на прогрессивную предварительную дефекацию.
3.3. Способы активирования суспензии осадка II сатурации
3.3.1 Заряд частиц осадка СаСОз в условиях сатурирования.6.
3.3.2 Активирование осадка II сатурации пересатурированием
3.3.3 Активирование осадка II сатурации предцефекованным
3.4 Повышение степени утилизации СО2 сатурационного газа.
3.5 Разработка способа отделения прсддефекованного осадка
3.6 Исследования химического состава преддефекованного
осадка.
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ИЗВЕСТКОВОУГЛЕКИСЛОТНОЙ ОЧИСТКИ
4.1 Компоновка и аппаратурное оформление ресурсосберегающей известково углекислотной очистки диффузионного сока.
4.2 Укороченная схема известковоуглекислотной очистки диффузионного сока
4.3 Схема с отделением осадка кормового достоинства до основной
дефекации
ГЛАВА 5 ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В СВЕКЛОСАХАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
5.1 Исследование влияния электромагнитного поля на корнеплоды
сахарной свеклы.
5.2.Влияние электромагнитного поля на микрофлору диффузионного сока
5.3 Влияние электромагнитной обработки свекловичной стружки на качество диффузионного сока
5.4 Влияние электромагнитной обработки на эффективность очистки диффузионного сока.
5.5 Схема известковоуглекислотной очистки диффузионного сока
с использованием электромагнитной обработки и глубокого пересату
рирования
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Так, частицам осадка сока II сатурации не свойственно солидарное осаждение крупные частицы оседают быстро, а осветление сока от мелких частиц затягивается надолго. Между тем различие в формировании структуры осадка заключается лишь в том, что в соке II сатурации практически отсутствуют ВМС белки и пектины. Из этого следует, что молекулы ВМС не только концентрируются вокруг крупных и мелких частиц карбоната кальция через электростатическое взаимодействие противоположных зарядов или за счет кальциевых мостиков двухзарядного иона кальция, но за счет тех же мостиков мелкие частицы связываются с крупными, образуя вместе не очень прочный, но единый конгломерат, который и определяет скорость солидарного осаждения , 1,2. Таким образом, высокомолекулярные белки и пектины проявляют себя как флокулянты, отличаясь от них тем, что они являются составной частью очищаемого диффузионного сока. Флокулирующие свойства диффузионного сока хорошо известны. Недостаток его состоит в том, что ввиду очень малой концентрации белков и пектинов требуется большая дозировка диффузионного сока во флотируемый сок I сатурации, а это снижает термоустойчивость очищенного сока. Поэтому чаще используют либо природные флокулянты, примером которых служит пектин, получаемый из свекловичного жома, альгиновая кислота экстракт из морской капусты, либо синтетические полимеры, например полиакриловая кислота, получаемая из продажного полиакриламида омылением амидных групп. Все они представляют собой линейные полимеры, с молекулярной массой более 0. Дозирование их в раствор не превышает тысячных долей процента. Воздействие флокулянтов аналогично действию ВМС самого сока и основано на укрупнении существующих конгломератов либо через непосредственные контакты с положительно заряженной поверхностью частиц карбоната, либо с агрегатами ВМС через кальциевые мостики 3, 4, 5. При переработке некачественной, частично подпорченной свеклы происходит столь же некачественное отстаивание сока I сатурации с размытой границей и мутным отстоем. Видимо, в этом проявляется недостаточное воздействие естественных флокулянтов сока. Вероятнее всего это результат деполимеризации ВМС при хранении свеклы и на дефекации с потерей флокулирующих свойств. Именно в этом случае наиболее целесообразно введение внешних флокулянтов, которые способны не только ускорить отстаивание, по и улучшить качество отстоя. Одно непременное условие добавление флокулянтов в сок должно производится непосредственно перед отстойниками, не допуская разрушающего воздействия рабочего колеса насоса на слабо связанные конгломераты осадка 6, 7, 8,9. Единственным компонентом сока I сатурации, действительно повышающем скорость осаждения осадка преддефекованного и, соответственно, сатурационного сока, является содержащийся в нем осадок карбоната кальция. При этом не имеет принципиального значения, что этот осадок в соке не является чистым, а покрыт слоем белков и пектинов, удерживаемых на поверхности частиц осадка в силу противоположности зарядов. По данным ВНИИСПа 0,1, при расходе извести на очистку более к массе несахаров диффузионного сока, осадок I сатурации заряжен положительно, а при расходе меньше отрицательно. Это значит, что общий отрицательный заряд частиц не исключает наличия свободной положительно заряженной поверхности, и наоборот. Поскольку возврат сока I сатурации улучшает осаждение несахаров независимо от количества извести, затраченной на очистку, то непосредственное взаимодействие между положительно заряженной поверхностью частиц карбоната и отрицательно заряженными молекулами ВМС не является превалирующим, а дополняется контактами через кальциевые мостики. Вместе с тем все остальные компоненты возвращаемого сока играют существенную отрицательную роль не только на преддефекации, но и на всем процессе ИУО. Жидкая фаза возврата увеличивает верстат станции очистки, что особенно отражается на эффективности основной дефекации и 1 сатурации. Уже это обстоятельство говорит о целесообразности перехода на возврат сгущенной суспензии осадка вместо сока , 1.