Виды адсорбентов, используемых для очистки производственных сахарных растворов.
2.1. Угольные адсорбенты в сахарной промышленности.
Активные угли получили широкое распространение в промышленности. По данным Г.М. Бутырина, во всем мире выпускается более 1000 наименований угольных сорбентов разного назначения и разных свойств. Более 200 из них используются в пищевой промышленности разных стран и около 20 — в нашей стране (табл. 21).
Потребителями активных углей являются многие отрасли пищевой технологии. В сахарной промышленности нашли применение активные угли отечественных марок: АГС-3, АГС-4, КУ-2, ОУ-А, ОУ, ОУ-Б, АВ-16-ГС, АГ-3,АГ-5,БАУ,КАД. Среди гранулированных углей наиболее широкое применение в нашей стране получили угли отечественных марок АГ-3 и АГС-4, обладающие высокой осветляющей способностью (эффект обесцвечивания соответственно равен 95,4 и 60,2%). При. работе на АГ-3 срок работы адсорбента удлиняется на 3 сут за Один цикл по сравнению с АГС-4, что связано в значительной мере со степенью грануляции (АГ-3 мелко гранулированный уголь с более высокой суммарной пористостью, достигающей 0,84 м3/кг по сравнению с 0,65 м3/кг угля АГС-4). Среди порошкообразных углей, применяемых в рафинадном производстве, нашли применение угли марок ОУ, ОУЦ, КАД, УАФ и угли зарубежных стран Gluconat-4, Carborol Z-1, Z-2, CWS-3 (ПНР) и Supra-Norit-33 (Голландия), отвечающие по своим адсорбционным свойствам мировым стандартам. В табл. 22 приведены данные эффективности гранулированных углей АГ-3 и АГС-4.
С технологической точки зрения применение гранулированных углей для обесцвечивания сиропа имеет преимущества перед порошкообразными углями, так как гранулированные используются многократно (после регенерации). Расход гранулированного угля в 2 раза меньше, чем порошкообразного. Исключается попадание угольной пыли в осветляемый продукт. При использовании порошкообразного активного угля требуются тщательная фильтрация сока от частиц угля, установка контрольных фильтров и более высокие напорные давления при фильтровании. Проведенные во ВНИИСПе исследования выявили возможность применения в адсорберах смеси из АГС-4 и АГ-3 (до 20% фракции 1—2 мм) для повышения производительности работы адсорберов (см. табл. 22).
2.2. Обесцвечивание сахарных растворов ионитами.
За последнее время в нашей стране и за рубежом получены новые многофункциональные иониты, обладающие высокой способностью удалять из сахарных растворов не только минеральные вещества (анионы и катионы), но и красящие вещества с высоким эффектом осветления их. На рис. 53 показана технологическая схема ионитной установки производительностью по свекле 1700 т/сут, применяемой в Японии на сахарных заводах для умягчения сока перед выпариванием и одновременного его обесцвечивания.
Для регенерации катионита (2) применяют 10%-ный раствор NaCl и периодически НСl, а для регенерации анионита (4) — раствор из 10%-ного NaCl и 2 %-ного NaOH. На 100 циклов расход этих реагентов составляет для катионита 3—5%, а для анионита 15—20 % от их массы. Для деминерализации сатурационного сока и обесцвечивания его применяют установки, состоящие из двух блоков: блока обессоливания, имеющего Н-катионитный и ОН-анионитный фильтры, и блока выпарки и обесцвечивания сиропа анионитом IRA-401 в С1- -форме (см. рис. 53). Регенерация катионита осуществляется 5%-ным раствором H2SO4,
Анионита четырехпроцентным раствором гидроксида натрия. Производительность такой установки по свекле 1200 т/сут. Расход ионитов на 100 циклов (в %):
Работы по разработке аналогичных технологических схем и внедрению их в промышленность ведутся в ряде стран (США, Италии, ФРГ). В Советском Союзе применяются схемы раздельного обесцвечивания сиропа. Опыт работы промышленной ионообменной установки на Краснопресненском рафинадном заводе описан в работе. Принципиальная схема показана на рис. 54.
Для обесцвечивания сахарных сиропов применяют аниониты марки AB-16-ГСи АВ-17-2П. Последний обладает высокой химической стойкостью, осмотической стабильностью и дешевизной по сравнению с анионитом АВ-16-ГС. Применение ионитов в сахарной промышленности получило широкое распространение. Оно способствует повышению качества продукции и технико-экономических показателей работы сахарных заводов.