Hiilidioksidin käyttö sokeriliuoksen saturoinnissa

Abstract

Saitto-saturaatio on vaihe sokerinpuhdistuksessa, jossa pyritään vaikuttamaan sokerin laatuun ja puhtauteen. Menetelmä perustuu kalsiumhydroksidin kyllästämiseen hiilidioksidilla, jolloin tapahtuu reaktio, jossa muodostuu kalsiumkarbonaattisaostumia. Nämä saostumat sitovat itseensä epäpuhtauksia ja väriaineita.

Tämän insinöörityön tavoitteena oli tutkia kahden eri hiilidioksidin syöttöpaikan vaikutuksia ja eroavaisuuksia havaintojen, mittauksien, sekä laboratoriossa suoritettavien analyysien pohjalta. Analyyseistä ja mittauksista saatujen tuloksien perusteella pystyttiin osoittamaan, miten merkityksellinen hiilidioksidin syöttöpaikka saitossa on.

Suomen Sokerin Porkkalan tehtaalla hiilidioksidin syöttötapaa ja paikkaa muutettiin saittoreaktoreiden kiertolinjoissa oleviin miksereihin, mikä ei kuitenkaan vaikuttanut sokerin tuotantoon odotetulla tavalla. Muutoksen todettiin vaikuttavan negatiivisesti tuotteen laatuun, suodattavuuteen ja valmistukseen kuluvaan aikaan.

Saiton toimintaa lähdettiin parantamaan muuttamalla hiilidioksidin syöttöpaikkaa, joka päätettiin sijoittaa vanhaan, aiemmin olleeseen savukaasun syöttöputkeen, joka johtaa saittoreaktoreiden alaosiin.

Näytteiden pH-pitoisuuksien perusteella pystyttiin toteamaan kuinka mallissa, jossa hiilidioksidia syötetään miksereihin, liuos oli vielä liian emäksistä saturoinnin jälkeen. Samassa mallissa mitattiin reaktoreista ulos menevästä piipusta suurempia hiilidioksidipitoisuuksia kuin toisessa mallissa. Nämä mitatut tulokset viittaavat, että prosessissa ei muodostunut tarpeeksi kalsiumkarbonaattisaostumia, vaan osa hiilidioksidista oli jäänyt reagoimatta. Malli, jossa hiilidioksidia syötettiin reaktoreiden alaosaan, osoittautui mittausten sekä havaintojen perusteella paremmaksi.