Наукове обгрунтування та розроблення способів очищення дифузійного соку

розділ 2.2.4). Виконані
дослідження показали, що за вмісту в клерівці 20% СР чіткої межі між нею і
боковою рідиною не утворювалось через низьку концентрацію розчину. Із
збільшенням концентрації клерівки до 40% СР через 20-30 хвилин від початку
досліду розмежування клерівки і електроліту було чітким, а біля електродів
утворювався шар барвних речовин. У випадку, коли концентрація розчину становила
60% СР, електрофоретичної рухливості барвних речовин майже не спостерігалося,
що можна пояснити високою густиною розчину.
Дослідження клеровок, які були приготовлені із жовтих цукрів ІІ та ІІІ
продуктів із різних цукрових заводів, показали (табл. 6.5), що співвідношення
мас барвних сполук, заряджених різнойменно, в клеровках із різних заводів
відрізняються, але переважають речовини з від’ємним знаком.
У зв’язку з цим для максимального видалення цих барвників необхідно
застосовувати суміш адсорбентів, поверхня яких має відповідно негативний і
позитивний заряд. Тому нами запропонований спосіб очищення клерівки жовтих
цукрів, який передбачає подачу на клерування жовтих цукрів осаду соку ІІ
сатурації, частину якого з метою перезарядки поверхні з негативної на позитивну
попередньо активують вапняним молоком. Для встановлення оптимальних умов такого
оброблення в лабораторних умовах спочатку експериментально визначали оптимальну
кількість осаду соку другої сатурації, що зумовлює до підвищення якісних
показників клерівки. Клерівку жовтих цукрів обробляли різною кількістю
суспензії соку ІІ сатурації із вмістом твердої фази 15%. На рис. 6.8.
представлені результати такого оброблення.
Таблиця 6.5.
Результати електрофоретичного дослідження клеровок
Клеровки
Висота шару барвних речовин, мм
Співвідношення між негативно і позитивно зарядженими барвними речовинами, %
Біля катоду
біля аноду
1
14
70 : 30
2
12
40 : 60
3
11
55 : 45
4
12
18
60 : 40
5
16
64 : 36
Середнє
9,6
13,4
58 : 42
Із на­ве­де­них да­них ви­д­но, що оп­ти­ма­ль­на кі­ль­кість оса­ду со­ку ІІ
са­ту­ра­ції, яка не­об­хід­на для очи­щен­ня кле­ро­в­ки, ста­но­вить 1-1,5%
до ма­си кле­ро­в­ки, що від­по­ві­дає 0,4…0,6% су­спен­зії со­ку ІІ
са­ту­ра­ції до ма­си бу­ря­ків. При до­да­ван­ні оса­ду бі­ль­ше 1,5 % до
ма­си кле­ро­в­ки ко­льо­ро­вість остан­ньої май­же не зме­н­шу­єть­ся, про­те
рі­з­ко під­ви­щу­єть­ся рН кле­ро­в­ки.
Зме­н­шен­ня за­ба­р­в­ле­но­с­ті кле­ро­в­ки від­бу­ва­єть­ся за­вдя­ки
ад­со­р­б­ції ба­р­в­них ре­чо­вин на ча­с­ти­н­ках ка­р­бо­на­ту каль­ці­ю.
Але зна­ч­на ча­с­ти­на ба­р­в­них ре­чо­вин (бі­ль­ше 90%) за цих умов
за­ли­ша­єть­ся в кле­рі­в­ці жо­в­тих цу­к­рів, то­му що за­ряд по­ве­р­х­ні
цих ре­чо­вин спів­па­дає із не­га­ти­в­ним за­ря­дом ча­с­ти­нок оса­ду со­ку
ІІ са­ту­ра­ці­ї. По­пе­ре­дні­ми на­ши­ми до­слі­джен­ня­ми вста­но­в­ле­но,
що ба­р­в­ні ре­чо­ви­ни кле­ро­вок ма­ють як по­зи­ти­в­ний так і
не­га­ти­в­ний за­ряд. То­му для під­ви­щен­ня ефе­к­ту очи­щен­ня кле­рі­в­ки
не­об­хід­но ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти та­кож ак­ти­во­ва­ну су­спен­зію оса­ду
со­ку ІІ са­ту­ра­ції, по­ве­р­х­ня ча­с­ти­нок якої має по­зи­ти­в­ний за­ряд.
В та­ко­му ра­зі вся су­спен­зія со­ку ІІ са­ту­ра­ції, яка бу­де
ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти­ся для очи­щен­ня кле­рі­в­ки жо­в­тих цу­к­рів,
по­ви­нна бу­ти по­пе­ре­дньо роз­ді­ле­ною на ак­ти­во­ва­ну і
не­ак­ти­во­ва­ну про­по­р­цій­но спів­від­но­шен­ню ви­со­ти ша­ру ба­р­в­них
ре­чо­вин в еле­к­т­ро­фо­ре­з­ній уста­но­в­ці бі­ля ано­да та ка­то­да (для
да­но­го до­слі­ду від­по­ві­д­но 70 : 30).
Активацію суспензії осаду соку ІІ сатурації проводили вапняним молоком в
кількості 1,0% СаО до маси суспензії, про що було описано в попередніх
розділах. Загальна витрата суспензії на очищення при цьому складала 10% до маси
клеровки, що відповідає 1,5% твердої фази до маси клеровки.
З отри­ма­них да­них (рис.6.9) ви­д­но, що як­що при спів­від­но­шен­ні
ано­д­ної і ка­то­д­ної скла­до­вої в ін­тер­ва­лі 70:30 на очи­щен­ня
по­да­ва­ти ме­н­ше 30% ак­ти­во­ва­ної ва­п­ня­ним мо­ло­ком су­спен­зії
оса­ду со­ку ІІ са­ту­ра­ції, то ча­с­ти­на ба­р­в­них ре­чо­вин з
не­га­ти­в­ним за­ря­дом за­ли­ша­єть­ся в кле­рі­в­ці че­рез не­ста­чу
ад­со­р­бе­н­ту з по­зи­ти­в­ним за­ря­дом. І на­впа­ки, як­що на очи­щен­ня
да­ти бі­ль­ше 70% ак­ти­во­ва­ної су­спен­зії, то по­зи­ти­в­но за­ря­дже­ні
ба­р­в­ні ре­чо­ви­ни за­ли­шать­ся в кле­рі­в­ці, що зни­жує за­га­ль­ний
ефект очи­щен­ня.
З ме­тою під­тве­р­джен­ня ад­со­р­б­ції не­цу­к­рів кле­рі­в­ки
ча­с­ти­н­ка­ми су­спен­зії бу­ли про­ве­де­ні до­слі­ди по ви­зна­чен­ню
за­ря­ду по­ве­р­х­ні ча­с­ти­нок су­спен­зії оса­ду со­ку ІІ са­ту­ра­ції до
ак­ти­ва­ції її ва­п­ня­ним мо­ло­ком, пі­с­ля ак­ти­ва­ції і пі­с­ля
очи­щен­ня кле­ро­в­ки ак­ти­во­ва­ною су­спен­зі­є­ю. Ви­зна­чен­ня за­ря­ду
про­во­ди­ли ме­то­дом еле­к­т­ро­ос­мо­су, ви­ко­ри­с­то­ву­ю­чи при­лад і
ме­то­ди­ку на­ве­де­ну в [250]. В ре­зуль­та­ті вста­но­в­ле­но, що за
ак­ти­ва­ції (при ви­тра­ті ва­п­ня­но­го мо­ло­ка в кі­ль­ко­с­ті 1,2% СаО до
ма­си оса­ду) за­ряд ча­с­ти­нок оса­ду змі­ню­єть­ся з –4,1 мВ на +3,6 мВ, а
пі­с­ля ви­ді­лен­ня йо­го з очи­ще­ної кле­ро­в­ки за­ряд ча­с­ти­нок зно­ву
змі­ню­єть­ся на про­ти­ле­ж­ний (–1,1 мВ), тоб­то за­ряд по­ве­р­х­ні
ча­с­ти­нок ка­р­бо­на­ту каль­цію змі­ню­єть­ся як пі­с­ля їх ак­ти­ва­ції,
так і пі­с­ля очи­щен­ня кле­ро­в­ки, що сві­д­чить про ад­со­р­б­цію
не­цу­к­рів (в бі­ль­шо­с­ті сво­їй ба­р­в­них ре­чо­вин), які не­га­ти­в­но
за­ря­дже­ні.
Але, як ви­д­но із рис.6.10,