Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НАСЫЩЕНИЯ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ - Патент РФ 2025489
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НАСЫЩЕНИЯ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НАСЫЩЕНИЯ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НАСЫЩЕНИЯ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Назначение: контроль и регулирование процессов сахарного производства, в частности, определение параметров насыщенных сахарных растворов. Сущность изобретения: при определении коэфициента насыщения сахарных растворов из функциональной зависимости вязкости раствора от температуры определяют температуру, соответствующую состоянию насыщения раствора с данным содержанием сахара и сухих веществ, а коэффициент насыщения рассчитывают по формуле αʹ = Cx/(100-CB)Hotн, где αʹ - коэффициент насыщения; Cx - содержание сахара в растворе, %; CB - содержание сухих веществ в растворе, %; Hotн - растворимость сахарозы в воде при температуре tн , соответствующей состоянию насыщения раствора, кг сахарозы/кг воды. 1 ил., 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2025489
Класс(ы) патента: C13D3/02, G01N33/02
Номер заявки: 4944275/13
Дата подачи заявки: 10.06.1991
Дата публикации: 30.12.1994
Заявитель(и): Воронежский технологический институт
Автор(ы): Громковский Анатолий Иванович[RU]; Фарид Хаммуд[SY]
Патентообладатель(и): Воронежский технологический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к контролю и регулированию процессов сахарного производства, в частности процессов кристаллизации в вакуум-аппаратах и в мешалках-кристаллизаторах, а также процессов растворения и центрифугирования.
Известен способ определения температуры насыщения [1], предусматривающий наблюдение за лучом света, отраженным поверхностью кристалла в исследуемом растворе; определенное изменение угла отражения связано с температурой насыщения.
Способ дает хорошие результаты для растворов чистой сахарозы. Для темноокрашенных растворов способ не получил широкого применения.
Известен способ определения параметров насыщения сахарных растворов [2] , предусматривающий смешивание трех проб раствора с кристаллами сахара, длительное перемешивание суспензии в течение 3-4 сут. при постоянной температуре с последующим отделением оттека, определением в нем содержания сахара, сухих веществ и расчета коэффициента насыщения α' и доброкачественности насыщенного раствора по формулам
αʹ= , (1)
Dбн = · 100 , (2) где Схн - содержание сахара в насыщенном растворе, %;
CBн - содержание сухих веществ в насыщенном растворе, %;
Но - растворимость сахарозы в воде при температуре опыта, кг сахарозы/кг воды.
Недостатками данного способа являются длительность и трудоемкость.
Целью изобретения является сокращение длительности и трудоемкости определения параметров насыщенных сахарных растворов.
Это достигается тем, что в способе определения параметров насыщенных сахарных растворов, включающем определение сахара, сухих веществ и расчета коэффициента насыщения, новым является то, что из функциональной зависимости вязкости раствора от температуры определяют температуру, соответствующую состоянию насыщения раствора с данным содержанием сахара и сухих веществ, а коэффициент насыщения рассчитывают по формуле
αʹ= , где α' - коэффициент насыщения; Сх - содержание сахара в исходном растворе, %; СВ - содержание сухих веществ в исходном растворе, %; Но- растворимость сахарозы в воде при температуре tн, соответствующей состоянию насыщения раствора, кг сахарозы/кг воды.
На основании исследований, проведенных по источникам патентной и научно-технической литературы, можно сделать вывод, что совокупность существенных признаков является новой и позволяет сократить длительность и трудоемкость способа, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".
Способ осуществляется следующим образом.
Проводят исследование вязкости раствора с известным содержанием сахара и сухих веществ от температуры.
Полученные данные обрабатываются методом математической статистики в виде функции lnμ = f. При этом для каждого СВ получают две зависимости: одна - для разбавленного раствора, другая - для пересыщенного. Эти зависимости являются линейными и пересекаются в точке насыщения, в которой и находится для данного СВ температура насыщения (чертеж).
Зависимость lnμ = f для ненасыщенной части будет описываться уравнением прямой типа
lnμ1= a1+b1· · 103 (3) а для пересыщенной части - уравнением прямой типа
lnμ2= a2+b2· · 103 (4)
В точке насыщения значения lnμ1и lnμ2 будут равны, т.е.
a1+b1· · 103 = a2+b2· · 103, откуда T = ,
тогда tн = - 273,15 , (5)
где Т - абсолютная температура, К;
tн - температура, соответствующая состоянию насыщения, оС;
b1, b2 - тангенсы угла наклона прямых к оси абсцисс, которые определяются по двум значениям вязкости при двух температурах для каждого участка зависимости по формуле
b1,2= tgα1,2= , (6)
а1, а2 - точки пересечения прямых с осью ординат, которые определяются по формуле
a1,2= lnμi1-b · 103 , (7)
Для каждого СВ при найденной температуре, соответствующей состоянию насыщения, рассчитывается коэффициент насыщения α' по формуле
αʹ = , (8) где Сх - содержание сахара в исходном растворе, %;
СВ - содержание сухих веществ в исходном растворе, %;
Но - растворимость сахарозы в воде при найденной температуре насыщения tн.
Исследовав таким образом три-пять проб раствора с различным СВ от 80 до 85% по трем-пяти значениям α' методом математической статистики определяются коэффициенты уравнения
α' = а + bN, (9) где N - отношение несахара к воде в исследуемых пробах, определяется по формуле
N = , (10)
П р и м е р осуществления способа.
Мелассу Рамонского сахарного завода подвергают анализу. Поляpиметрически определяют содержание сахара Сх1 = 42,13%, рефрактометрически - содержание сухих веществ СВ1 = 80% рассчитывают доброкачественность Дб = 52,66% и отношение несахара к воде
N1= = 1,894 .
Приготавливают из исходного раствора выпариванием два раствора с содержанием сухих веществ СВ2 = 82,3; СВ3 = 83,4, при этом N2 = 2,201; N3 = 2,378. Проводят для каждого раствора четыре измерения вязкости при четырех разных температурах 18, 21, 50 и 60оС. Результаты определений представлены в табл. 1.
1. Находят коэффициенты а1, b1, a2, b2 и tн1 для раствора с СВ1 = 80%.
b1= = = 9,91,
a1= lnμ50-b = -0,276-9,91·3,0945 = -30,94,
b2= = = 11,714 ,
a2= lnμ21-b = -37,01 . Тогда
1= - 273,15 = 24°C , растворимость сахарозы в воде при этой температуре будет Но24 = 2,08 кг сахарозы/кг воды. Коэффициент насыщения
αʹ = = 1,013 .
2. Находят коэффициенты a1, b1, a2, b2 и tн2 для раствора с СВ = 82,3
b2= = 11,43
a2 = 4,40 - 11,430˙3,40 = -34,860
b1= = 9,1056
a1 = 0,78 - 9,1056˙3,0945 = -27,38
2= - 273,15 = 38,0°C
Ho38 = 2,385 кг сахарозы/кг воды
= = 1,053
3. Находят коэффициенты а1, b1, a2, b2 и tн3 для раствора с СВ = 83,4%.
b2= = 11,714
a2 = 4,66 - 11,56˙3,4 = -35,1686
b1= =9,806
a1 = 1,20 - 9,73˙3,0945 = -29,14
3= - 273,15 = 43,34°C
Ho43, 34 = 2,47 кг сахарозы/кг воды
= = 1,071
Обработав полученные данные α' от N методом математической статистики получают уравнение
α' = 0,851 + 0,09˙N.
Сравнение предлагаемого способа с прототипом представлено в табл. 2.
Как видно из табл. 2, разница между двумя способами очень незначительна, и абсолютное отклонение двух способов не превышает 2%.
Преимущества заявляемого способа.
Косвенное определение параметров насыщения значительно сокращает длительность определения с 3-4 сут. до 2-3 ч, что делает возможным оперативное регулирование процессов центрифугирования и кристаллизации сахарных утфелей и разработку оптимальных режимов их ведения, а также сокращается трудоемкость из-за того, что нет необходимости в подготовке растворов, их насыщении, что требует длительного времени и специального оборудования.
Формула изобретения: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НАСЫЩЕНИЯ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ с учетом установленных значений количества сахара и сухих веществ в исследуемой пробе сахарного раствора, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и трудоемкости, дополнительно в исследуемой пробе устанавливают значение вязкости в диапазоне температур, соответствующих температурам пересыщенного и ненасыщенного сахарных растворов, и значение вязкости насыщенного сахарного раствора с последующей фиксацией соответствующего ему значения температуры, а определение коэффициента насыщения осуществляют по формуле
αʹ= ,
где αʹ - коэффициент насыщения;
Cx - содержание сахара в растворе, %,
СВ - содержание сухих веществ в растворе, %;
Ho - растворимость сахарозы в воде при температуре tн, соответствующей состоянию раствора, кг сахарозы/кг воды.