karbonatlama kireçleme



Benzer belgeler
- Şeker bir tür sakkorozdur. - Sakkoroz ise bir tür disakkarittir. - Sakkoroz,glikoz ile fruktozun glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur.

o C

Ca ++ +2HCO 3 CaCO 3(s) +CO 2 +H 2 O 2 CEV3352

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

TOPRAK ALKALİ METALLER ve BİLEŞİKLERİ

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

Bu birikintilerin giderilmesi için uygun kimyasallarla membranlar zaman içinde yıkanarak tekrar eski verimine ulaştırılırlar.

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Sulu şerbetin koyulaştırılmasında kademeli buharlaştırıcılar kullanılmaktadır Kademe sayısı fabrikalara göre 4, 5 veya 6 olabilir.

ASİT-BAZ VE ph. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla Evcin Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

BAZ KARIŞIMLARININ VOLUMETRİK ANALİZİ

5. GRUP KATYONLAR (Alkali grubu)

BÖLÜM 6 GRAVİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

Prof. Dr. Filiz Özçelik. Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü

Sıvılardan ekstraksiyon:

5. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir.

Akvaryum suyunda ph yı düşürmek ve bikarbonatları ortamdan uzaklaştırmak için filtre ortamında torf ve tampon tuzlarının kullanımı tavsiye edilir.

TURUNCU RENGĐN DANSI NASIL OLUR?

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

Çözünürlük kuralları

2. GRUP KATYONLARI. As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Cd +2, Bi +3

SABUN SENTEZİ (Yağların Hidrolizi veya Sabunlaştırılması)

KARIŞIM NEDİR? YANDAKİ RESİMDE GÖRÜLEN SALATA KARIŞIM MIDIR?

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

BUHAR KAZANLARINDA BLÖF

Genel Kimya 101-Lab (4.Hafta) Asit Baz Teorisi Suyun İyonlaşması ve ph Asit Baz İndikatörleri Asit Baz Titrasyonu Deneysel Kısım

KARIŞIMLAR. Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen mad-delere karışım denir.

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 5: YENİDEN KRİSTALLENDİRME DENEYİ

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

TÜBİTAK-BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİFİZİK,KİMYA,BİYOLOJİ-VE MATEMATİK ) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYLARI

ARES 1-ASİTLER. MADDENĠN YAPISI VE ÖZELLĠKLERĠ 4-ASĠTLER ve BAZLAR 8.SINIF FEN BĠLĠMLERĠ

METAL OKSALAT HİDRATLARI

Gravimetrik Analiz-II

FİLTRASYON. Şekil 4.1. Bir kum filtresinin kesit görünümü 1 GENEL BİLGİ

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

EK 1 TABLO 1 ZEHİRLİLİK SEYRELME FAKTÖRÜ (ZSF) TAYİNİ

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ

ASİTLER, BAZLAR ve TUZLAR

Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir.

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL NİTELİKLERİ

1 1. LABORATUVAR MALZEMELERİ MEMBRAN FİLTRASYON YÖNTEMİ...

Su Şartlandırma Ürünleri

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

PETEK TEMİZLİĞİ VE KOMBİ BAKIMI NEDİR?

Tüm yaşayan organizmalar suya ihtiyaç duyarlar Çoğu hücre suyla çevrilidir ve hücrelerin yaklaşık %70 95 kadarı sudan oluşur. Yerküre içerdiği su ile

Suyun sertliği geçici ve kalıcı sertlik olmak üzere ikiye ayrılır ve suda sertlik çözünmüş Ca +2 ve Mg +2 tuzlarından ileri gelir.

SAF MADDE VE KARIŞIMLAR

ADIM ADIM YGS LYS Adım BOŞALTIM SİSTEMİ 3

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

10. Bölüm: TOPRAK REAKSİYONU (ph)

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

SÜT TOZU TEKNOLOJİSİ

SU ARITMA TESİSLERİNDE HAVALANDIRMA

1. Çamur Susuzlaştırma

KALSİYUM, MAGNEZYUM VE SERTLİK TAYİNİ

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üiversitesi 2007 KLERİ DERS NOTLARI. Sıvı fazdan katı taneciklerin çökelmesi için çoğu reaksiyonlar

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KOAGÜLASYON

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞENLER

İlk çamur arıtım ünitesidir ve diğer ünitelerin hacminin azalmasını sağlar. Bazı uygulamalarda çürütme işleminden sonra da yoğunlaştırıcı

HEDEF VE DAVRANIŞLAR:

Şekil 2.6. Toplam karbondioksit fraksiyonlarının ph ile ilişkisi (Wetzel 1983)

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠNE GĠRĠġ (ÇMG) DERSĠ

BUHAR KAZANI SUYU TEMEL BİLGİLERİ. Derleyen Selim Yenisey

As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Mehmet Gumustas. Cd +2, Bi +3

CaCO3 + CO2 + H2O. ISI MgCO3 + CO2 + H2O

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

FERMENTASYON. Bir maddenin bakteriler, mantarlarve diğer mikroorganizmalar aracılığıyla, genellikle ısı vererek ve köpürerek

AYRIŞMA (KAYA VE TOPRAK KAVRAMI)

Serüveni 3.ÜNİTE:KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM FİZİKSEL VE KİMYASAL DEĞİŞİM KİMYASAL TEPKİME TÜRLERİ

HAVALANDIRMAYLA DEMİR VE MANGAN GİDERİMİ

FİZYOLOJİ LABORATUVAR BİLGİSİ VEYSEL TAHİROĞLU

SATEN NİKEL BANYOSU ARIZA TABLOSU

Şekerin Öyküsü. Kaynak:

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ NDE KİMYASAL PROSESLER

Kireçtaşlarından Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat Üretimi Doç. Dr. Özen KILIÇ

Sulu Çözeltiler ve Kimyasal Denge

Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler


KOYULAŞTIRMA VE KOYULAŞTIRMA TESİSLERİ (BUHARLAŞTIRICILAR) PROF. DR. AHMET ÇOLAK PROF. DR. MUSA AYIK

OTEKOLOJİ TOPRAK FAKTÖRLERİ

ÇÖZÜNME ve ÇÖZÜNÜRLÜK

Gravimetrik Analiz & Volumetrik Analiz

Fe 3+ için tanıma reaksiyonları

CYACUP SİYANÜRLÜ BAKIR KAPLAMA BANYOSU ARIZA TABLOSU

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI Çevresel Etki Değerlendirmesi, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü TESİSE KABUL EDİLECEK ATIKLAR VE KODLARI

TEHLİKELİ ATIK ÖN İŞLEM TESİSLERİ

Pik (Ham) Demir Üretimi

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Meyve ve Sebze suyu ve pulpunun konsantrasyonu

Sentetik Deterjan ve Sabunun Üretilmesi ve Özellikleri

KALİTELİ SÜT NASIL ELDE EDİLİR?

ÜRÜN PROSPEKTÜSÜ. : m/dak katod hareketi gerekir. Büyük yüzeyli parçalar için iki boyutlu hareket önerilir.

FEN ve TEKNOLOJİ / ASİT VE BAZLAR GÜNLÜK YAŞAMDA ASİT VE BAZLAR

Transkript:

ŞERBET ARITIMI

Şerbet arıtımının temel amacı, ham şerbetteki kolloid ve diğer şeker dışı maddeleri büyük ölçüde uzaklaştırmak sulu şerbette sakarozun kurumadde olarak toplam payını (yani arılığını) mümkün olduğunca yükseltmektir Şeker pancarının bileşimi yetiştirme yerine göre şeker ve şeker dışı maddeler bakımından büyük farklılık gösterebilir. * Şeker dışı maddelerin tümü melasta kalan şekeri arttırırlar * Koyulaştırma/kristalizasyon gibi işlemler sırasında vizkozite artışı ve köpürmeye neden olarak, işlemleri zorlaştırır * Şeker dışı maddeler arasındaki reaksiyonlar ve bunların parçalanma ürünleri renkli maddeler oluşturur. Renk maddeleri ham şerbetin hava ile teması sonucunda da oluşur.

Kireç, şerbet arıtımında kullanılan en etkili ve en ekonomik arıtım maddesidir. Ayrıca şerbetteki kireci gidermek için kullanılan CO 2 kireç taşının (CaCO 3 ) yakılmasında yan ürün olarak elde edilmektedir. CaCO 3 (Kireç taşı) CaO + CO 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 (kireç sütü) karbonatlama kireçleme Alkalite: Ca,Mg,Na hidroksit konsantrasyonu (g CaO cinsinden) 100 ml şerbet Doğal alkalite: Pancarın yapısından gelen alkalite.

Alkalite belirlenmesinde şerbetten 10 ml alınır kireçleme şerbetleri N/2.8 lik HCl karbonatlama şerbetleri/diğer şerbetler N/28 lik HCl ile fenolftalein indikatörü kullanılarak titre edilir. Kireçleme şerbetlerinde alkalite= HCl miktarı/10 Karbonatlama ve diğer şerbetlerde alkalite= HCl miktarı/100 I. Kireçleme için N/2.8 lik HCl den 1.8 ml harcanmışsa alkalite = 0.18 g CaO/100 ml II. Karbonatlama için N/28 lik HCl den 1.6 ml harcanmışsa alkalite = 0.016 g CaO/100 ml olarak bulunur.

Kireç, arıtımda çöktürücü ve kimyasal parçalayıcı olarak görev yapmaktadır. Kirecin çöktürücü etkisi 1) Ca iyonları ile organik asitleri çöktürmesi 2) OH ile belirli ph değerinde (ph=11) pektin ve protein koagülasyonu OH etkisiyle hidrolize olur, pektin asitine dönüşür ve Ca iyonları fazlalığı belli değere vardığında kalsiyum pektat olarak çöker Kirecin şerbetten uzaklaştırılması da 2 kademede CO 2 verilerek yapılmaktadır. I. kademede ph=11 de koagülatlar ayrılmakta II. karbonatlamada I. karbonatlama şerbetinde kalan az miktardaki kireç de çöktürülmektedir

Şerbet arıtımı 4 aşamada yapılmaktadır : 1) I. Kireçleme (ilk çöktürme) : ph 11' e kadar pancara göre yaklaşık 0.2 (g CaO/100 ml) oranında kireç ilave edilir 2) II. Kireçleme (kimyasal parçalanma): ph 12' nin üzerine kadar, pancara göre yaklaşık 1.0 (g CaO/100 ml) oranında kireç katılır 3) a) I. Karbonatlama : ph 11' de şeker dışı maddelerin % 30-40'ının çöktürülmesi b) dekantasyon-filtrasyon ile şerbetin çamurdan ayrılması 4) a) II. Karbonatlama : ph 9' da I. Karbonatlama şerbetindeki kireç tuzu miktarının en düşük düzeye indirilmesi b) Filtrasyonla sulu şerbet eldesi

Genel olarak klasik şerbet arıtımı bu dört aşamadan oluşur. Ancak pancar ve buna bağlı olarak ham şerbet bileşiminin devamlı değişmesi nedeniyle, şerbet arıtımında genel kurallar koymak mümkün değildir. İşletme şartlarına göre şerbet arıtım koşullarının yeniden saptanması gerekebilir Klasik arıtım sistemi yanında magnezyum hidroksitin kullanıldığı farklı arıtım sistemleri de bulunmakla beraber, bunlar günümüzde kireçle yapılan arıtıma alternatif olamamaktadır

I. KİREÇLEME (ph~11) (0.15-0.25 g CaO/100 ml kireç ilavesi) Diğer tüm arıtım işlemlerini etkiler AMAÇ; kolloidal bir çözelti elde etmek şeker dışı maddeleri çöktürmek kireç kolloidlerin çözünmeyen kireç pıhtılaşması tuzlarının çökelmesi şerbet-çamur çamur dibe çöker berrak şerbet ayırımı sağlanır (ph 10.8-11.2) (süre ve sıcaklığa bağlı olarak kireç etkisiyle)

1) Kolloidler NELER ÇÖKEL KELİR? Asit ortamda (ph 3.5) çökelme Sakaroz invertleşir (bu yüzden kullanılmaz) Bazik ortamda (ph ~11) çökelme 2) Asit karakterde olan bazı şeker dışı maddelerin suda çözünmeyen tuzları ve kompleksleri de çökelir Çökelme, kolloidlerin elektrik alanında hareketsiz kaldığı bir izoelektrik nokta ile ilişkili değildir (pıhtılaşma optimumu bir ph aralığındadır) (Kolloidlerin anot yönünde hareket ettiği gözlenmiş)

kireç çökeltideki protein miktarı ph 11 de bir maksimuma ulaştıktan sonra daha fazla kireç verilmeye devam edilirse protein miktarı düşer. Olay tersinir özellikte olup, proteinin bir kısmı yeniden çözünür. Şerbete verilmesi gereken kireç miktarı şerbetin doğal alkalitesi ile ilgili doğal alkalite çökelen protein miktarı (pıhtılaşma optimumundaki) (pıhtılaşma optimumu daha yüksek ph değerlerine kayar. Bu nedenle pıhtılaşma optimumuna ulaşmak için gerekli kireç miktarı artar)

I. KİREÇLEME (ph~11) pıhtılaşma-çökelme Asitler nötrleştirilir Kolloidler zor çözünen Ca tuzları ile birlikte çökeltilir Kolloidler dehidratize edilir, buruşturulur (protein-peptid kompleksi, çözünmeyecek hale getirilir, I. Karbonatlamada çamurlu şerbetin süzülme yeteneği buna bağlı)

AŞAMALI (PROGRESİF) I. KIREÇLEME METODU (en iyi metot;şerbetin arılık ve süzme yeteneğini arttırır) alkalite ve ph değeri yavaş yavaş yükseltilir, ph optimumu bilerek aşılır ph 9' dan itibaren kolloidlerde pıhtılaşma ve buruşma görülür OH iyonları konsantrasyonu yavaş yükseltilirse çökelen kolloidlerin tekrar peptizasyonu engellenir I. Karbonatlama çamurunun süzülmesi kolaylaşır (daha açık renkli şerbet üretilir)

Peptization is the process responsible for the formation of stable dispersion of colloidal particles in water. This is particularly important in colloid chemistry or for precipitation reactions in an aqueous solution. When colloidal particles bear a same sign electric charge, they mutually repel each others and cannot aggregate together.

ph 6-9 enfeksiyon tehlikesi var (m.o. faaliyeti şerbetin rengine olumsuz etki yapar) normal pancarlar düşük ph da I. Kireçlemeye başlanacaksa sıcaklık 65 C olmalı Donup çözülmüş pancarların şerbetlerindeki kolloidler ise anormal çökelti verirler kireçlemeli karbonatlama metodu uygulanır

Kireçleme cihaz yapısı (yatay tip Brieghel-Müller kireçleme cihazı) Şerbet ve kireç tekneye ters yönden girer, şerbet kirecin girdiği yönden çıkar Dik ayırma kanatları var, 7 bölgeden oluşuyor. Ayırma kanatlarının açıları değiştirilerek her bölgedeki şerbetin ph derecesi ayarlanabilir

II. KİREÇLEME kimyasal parçalanma ph ~12.6 yüksek T ve ph etkisiyle steril şerbet Daha fazla kireç Ca(OH) 2 verilir (I. Kireçlemede 0.2 g CaO/100 ml) (II. Kireçlemede 1.0 g CaO/100 ml)

Yüksek alkalitenin (ph>12) yarattığı kimyasal reaksiyonlar şerbetin stabilizasyonu invert şekerin parçalanması amidlerin sabunlaştırılması Organik asit (R-COOH) Amid (R-CONH 2 ) I. Karbonatlamadaki filtrasyon ve dekantasyona yardımcı CaCO 3 çamuru oluşturmak (II. Kireçlemede verilen fazla miktarda kireç I. Karbonatlamadaki CO 2 ile CaCO 3 çökeltisi oluşturur) Şerbette çözünmüş halde bulunan şeker dışı maddelerin CaCO 3 kristallerine adsorpsiyonla tutularak uzaklaştırılmasını sağlamak

fazla kireç + karbonatlamada verilen CO 2 CaCO 3 çökeltisi (filtrasyon yardımcı maddesi) II. Kireçlemede OH iyonları + proteinler rxn girer aminoasitler aminler pektin amidler (amidler kimyasal rxn larda önemli rol oynar) önce amonyak tuzu oluşur sonra amonyak çıkışı ile Ca tuzlarına dönüşür

kireç soğukta verilir kireç çok çözünür (daha fazla kirecin çözünmesi için) kireçli şerbet 85 C ye ısıtılır invertşeker tamamen parçalanır (YAŞASIN) invertşeker kalırsa İMDATTT İnvertşeker + kireç asidik ürünler (süt asidi) (suda çözünen, CO 2 ile çökelmeyen Ca tuzları yaparak şerbette kalıcı kireç oluşturur)

AZ KİREÇ DÜŞÜK SICAKLIK YETERSİZ RXN SÜRESİ Sonraki arıtım aşamalarında (dekantasyon,buharlaştırma) asit oluşturan rxn lar olur doğal alkalite nötrleşir ve asidik şerbet elde edilir invert şeker oluşumu artar şerbet rengi koyulaşır (sağlam pancarlarda a.a ve invert şeker düşük, çürümüşte m.o etkisi ile protein parçalanması ve invert şeker oranı yüksek) buharlaştırıcılarda korozyon gözlenir

II. Kireçleme cihazı Kireç verilmesi kireçli şerbetin ısıtılması rxn tamamlanması için bekletme Yatay teknede dikey veya yatay karıştırma tertibatlı sürekli sistemde yapılır I.Kireçleme şerbeti 85 C ye ısıtma II. Kireçleme kabı (8-10 dak.bekletme) II. Kireçlemede kireç şerbet kendi akışı ile I. Karbonatlamaya gider I. kireçlemenin çıkışına II. kireçleme ısıtıcılarına şerbet basan pompanın emiş borusuna II. kireçleme kabına verilebilir.

Kireç şeker çözeltisinde saf sudakinden daha iyi çözünür Ca(OH) 2 + 2C 12 H 22 O11 Ca(C 12 H 21 O 11 )2 + 2H 2 O kalsiyum sakkarat (kireç şekerde iyi çözündüğü için oluşur) 3 20 C % CaO çözünmüş 2 50 C 1 80 C 10 13 16.7 T Şeker çözeltilerindeki kirecin çözünürlüğü % şeker kapsamı Şeker içeriğinin kirecin çözünürlüğüne etkisi

Kireç çözünürlüğünde Şeker çözeltisinin yoğunluğu Sıcaklığı Kirecin veriliş şekli önemli Kireç sönmeden verilirse çözünürlük sönmüş kirece göre daha yüksektir Şeker-kireç çözeltileri ısıtılınca çökelti verir, soğutulduğunda yeniden çözünür Kireç miktarı; Şerbette bulunan şeker dışı madde toplamına göre hesaplanmalı Şeker dışı maddelerin %85 i dolayında olmalı S/54 düzelt: düşük arılıktaki ham şerbette daha fazla kireç kullanılır

I.KARBONATLAMA (satürasyon)(ph son 11) Adsorpsiyonla fizikokimyasal temizleme (kireçlemede çöktürme ve koagülasyonla kimyasal olarak temizleme) kireç fazlası + CO 2 CaCO 3 (çözünmez, ayrılır) şeker dışı maddeler CaCO 3 kristallerinin yüzeyine tutunarak CaCO 3 ile çöker Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O

ph 11 de çökeltilen kolloidler CaCO 3 ile sarılıp karıştırılıp aynı ph da süzülür Aşırı karbonatlama yapılıp ph değişirse peptizasyon olur (kolloidler çözünür, şerbet kalitesi bozulur) Hafif aşırı karbonatlamada çamur kolay süzülür ancak şerbet koyu renkli olur yüksek oranda kireç tuzu içerir CaCO 3 : filtrasyon yardımcı maddesi (çamurun süzülmesinde) yüzey alanı geniş, şeker dışı maddeleri yüzeyine soğurur

2.KİREÇLEME 1. KARBONATLAMA KAZANI CO2 TAŞKAN KABI SİRKÜLASYON BALONU DEKANTÖRE SİRKÜLASYON POMPASI BMA 1. Karbonatlama Kabı

I. KARBONATLAMADA SORUNLAR 1) Şerbetin şiddetli köpürmesi (şeker kaybı olur) - karbonatlamaya gelen şerbet sıcaklığı düşükse -şerbetin debisi artmışsa - yeterince kireç verilmemesi 2) Yetersiz karbonatlama - fazla kireç verilmiş - karbonatlama gazındaki %CO 2 azalmış - yeterli miktarda gaz verilmiyor veya karbonatlama süresi yetersiz

Şeker + kireç + CaCO 3 Şerbet viskozitesi artar, köpük oluşumu artar Taze kireçli şerbet büyük oranda karbonatlanmışşerbetle karıştırılarak seyreltilir ve alkalitesi düşer, viskozite artmaz CO 2 + H 2 O --------- H 2 +/ CO 3 - Ca ++ / (OH) 2 + H 2 +/ CO 3 - ---------- 2H 2 O + Ca ++ /CO 3 Bu 2 reaksiyonun hızı önemli ph hız karbonat oluşumu yavaşlar Karbonatlama gazının bileşimindeki CO 2 oranı % 32' nin altına düşmemeli, % 35-40 iyi bir değer. CO 2 in H 2 CO 3 (karbonik asit) e hidratasyon hızı rxn yön verir I. Karbonatlama sonrası çökeltide Ca(OH) 2 yok, CaCO 3 var

Kireç ocaklarında yakılan kok; kireç taşına (CaCO 3 ) göre %7 olursa CO 2 ' nin 3/5 i kireç taşından, 2/5 i de koktan gelir Karbonatlamada etkili faktörler şunlardır : a) Karbonatlama gazışerbet içine çok iyi dağıtılmalı b) Gaz-şerbet yeterli süre karışmalı c) Karbonatlama gazının basıncı d) Gaz kabarcıklarının şerbet içindeki yolu (şerbet sütun yüksekliğinin) mümkün olduğu kadar uzun olmalı 4.5-6 m (CO 2 den yararlanma derecesi artar) e) Yüksek sıcaklık (85-95 C yi aşmamalı) şerbetin viskozitesi azalır

şerbet şerbet CO 2 CO 2 Az miktarda kireçli şerbet Şerbet çıkışı Fazla miktarda karbonatlanmış sirkülasyon şerbeti (p.g.%700) I. Karbonatlama Cihazı (Dorr tipi, sürekli çalışan sistem)

I. Karbonatlama Cihazı (Dorr tipi, sürekli çalışan sistem) Az miktarda + fazla miktarda karbonatlanmış kireçli şerbet sirkülasyon şerbeti devamlı düşük alkalite az sayıda karbonat iyonu (aşırı doyma engellendiği için küçük kristaller oluşmaz) Kazana giren küçük hacimli kireçli şerbet, CO 2 ile önceden oluşmuş bulunan CaCO 3 çamur zerreleriyle karışıp, daha büyük çamur aglomeratları oluşur. Çökelme ve filtrasyon yetenekleri yüksek.

Dekantör ve döner filtreler: sürekli filtrasyon Güvenli çalışabilmesi ve iyi bir filtrasyon için ham şerbete veya 1. kireçleme şerbetine dekantör tortusu halinde yoğun çamurlu şerbet (geri alınan şerbet) katılır Çamurlu şerbetin I. kireçlemeye geri alınması filtrasyona olumlu etki yapar İlave edilince bekleme süresi kısa olmalı, renk kararır Geri alınan şerbet fazla olmamalı (ham şerbete göre %15-30 olmalı) yeterli alkaliteyi sağlamak için I. ve II. kireçlemede verilecek kireç sütü miktarı artacağından)

Donmuş çözünmüş pancarlarda m.o. levan dekstran salgısı oluşturur sıcak suda kolay çözünüp, kireç ile çökelmez, CaCO 3 aglomerasyonunu zorlaştırır, çamur zor süzülür. Bozuk pancardan elde edilen şerbete ph 8.5-9 da kireçlemeli karbonatlama yapılmalı çok iyi süzülen iri partiküllü CaCO 3 * ya CO 2 + kireç aynı anda * ya aşırı karbonatlama (ph<11) * geri alınan çamurlu şerbet miktarı arttırılmalı

II. KARBONATLAMA I. karbonatlamada fiziksel olaylar var II. karbonatlamada daha çok kimyasal olaylar var Karbonatlama 2 aşamada yapılır: ph birden çok düşürülürse ham şerbetten ayrılan çökelti peptize olur. Bu yüzden ph kademeli olarak düşürülür. I. karbonatlamada çökelen CaCO 3 ' ı süzme yardımcı maddesi olarak kullanıp, çökeltiyi şerbetten mümkün olduğunca uzaklaştırabilmek II. karbonatlamaya gelen şerbet hiç çamur içermemeli, berrak görünüşte olmalı %0.01 oranında bir çamur artığı bile, şerbete aşırı karbonatlanmış özellik verir ve renk artışına neden olur İyi bir dekantasyon ve berrak bir şerbetin elde edildiği durumlarda II. karbonatlama öncesi filtrasyon işlemi yapılmayabilir. Aksi takdirde dekantör taşkanı ve döner filtre süzüntüsü birlikte filtre edilerek tamamen berraklaştırılmalı

II. karbonatlamanın amacı I. karbonatlamada elde edilen berrak çözeltiden yeniden CO 2 geçirerek I. karbonatlamada çökelmemiş olan Ca(OH) 2 'i tamamen CaCO 3 halinde çökeltmek şerbetin doğal alkalitesini oluşturan hidroksitleri karbonatlara dönüştürmek organik asitlere bağlı veya kompleks halde bulunan Ca iyonları da karbonat halinde çökeltilir ve böylece şerbetin arılığı yükseltilir.

1) Ca(OH) 2 ile CO 2 'in birleşmesi sonucu CaCO 3 oluşur Ca(OH) 2 + CO 2 ----------- CaCO 3 + H 2 0 2) Diğer hidroksitler karbonatlara dönüşür 2NaOH + CO 2 ----------- Na 2 CO 3 + H 2 0 2KOH + CO 2 ----------- K 2 CO 3 + H 2 0 3) Daha sonra bu karbonatlarlaşerbette kalan kalsiyum tuzlarının birleşmesi ile CaCO 3 ve bazik tuzlar oluşur (RCOO) 2 Ca + Na 2 CO 3 ---------- CaCO 3 + 2 NaCOOR (RCOO) 2 Ca + K 2 CO 3 ---------- CaCO 3 + 2 KCOOR 4) Ayrıca aşırı karbonatlama etkisi ile karbonatlar bikarbonatlara dönüşebilir CaCO 3 + CO 2 + H 2 0 -------------- Ca(HCO 3 ) 2 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 0 ------------- 2 NaHCO 3 K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 0 ------------- 2 KHCO 3

II. karbonatlamada doğal alkalite ve optimal alkalite önemli Doğal alkalite;şerbet sıcakta kireçle işlenip karbonatlandıktan sonra geride kalan alkalite. Pancarın kalitesine bağlı Optimal alkalite; her bir şerbet için özgül bir değer olup, şerbette en az kireç tuzlarının kaldığı alkalite olup, son karbonatlamanın kontrolünde doğru olarak saptanmalıdır. Optimumdan sapılırsa şerbette çok fazla kireç tuzları kalır ve CO 2 ile aşırı doyurma sonucu bikarbonatlar oluşur Ca(HCO 3 ) 2 çözünürlüğünün yüksek olması nedeniyle şerbette çözünmüş olarak kalır. Bikarbonatlar şerbetten uzaklaştırılmazsa; buharlaştırıcılarda karbonata dönüşerek, taş tabakası oluşumuna ve ısı aktarımının düşmesine neden olur

Şerbet CaCO 3 ile aşırı doygun durumda bulunmaktadır, ancak karbonatlamada bekleme süresi tam bir kristalizasyon için yeterli değildir. Bu nedenle II. karbonatlamadan sonra büyük hacimde bir dinlendirme (reaksiyon) kabına gereksinim vardır. Şerbet buradan II. filtrasyona gönderilir.

II. karbonatlama cihazı I.karbonatlama cihazına benzer, ancak sirkülasyon pompası yok II. karbonatlamada oluşan çökelti, I. karbonatlama çamurundan daha serttir. II. karbonatlamadan sonra bir dinlendirme (reaksiyon) deposunun bulunmadığı durumlarda pompa boru ve süzgeçler sıkça taş tutarlar CO 2 ten yararlanma verimini en yüksek düzeyde tutmak için sıcaklık 92-95 C olmalıdır. II. karbonatlamada ph düşük CO 2 ten yararlanma I. karbonatlamaya göre daha düşük (~% 60-65).

I. ve II. Karbonatlama Şerbetlerinden CaCO 3 Çamurlarının Uzaklaştırılması : I. ve II. karbonatlama şerbetlerinin CaCO 3 içerikleri birbirinden farklıdır. I. karbonatlamaşerbeti çok miktarda CaCO 3 çamuru içerirken, II. karbonatlama çamuru çok az miktarda CaCO 3 çamuru içerir. Bu çamurların uzaklaştırılmasında farklı sistemler kullanılmaktadır

I. Sistem; I. karbonatlama şerbeti dekantör (CaCO 3 çamurlarını sedimentasyonla ayıran cihaz. Dekantasyon alanını arttırmak amacıyla içinde kamaralar var. Kamaralar berrak şerbetle, çökelen çamurun birbirinden kolayca ayrılmasını sağlayacak yükseklikte) Çökelen çamurlar, * kendi ağırlıkları ile uzaklaştırılır * mekanik bir sıyırıcı yardımıyla uzaklaştırılır Dekantasyon işlemi üzerinde etkili olan faktörler; dekantörün yapısı şerbet içindeki çamurun çökme özelliği (sedimentasyon hızı) çamurlu şerbetin dekantörde kalış süresi

A: çamurlu şerbet girişi B: Tortu çıkışı C: berrak şerbet çıkışı

Dekantör Çamurlu şerbet çok az bir bölümü (p.g. % 15-30) geri alınan şerbet olarak I. Kireçlemeye gider geri kalan kısmı döner filtrelere (rotary filter) Berrak şerbet ± filtre II. karbonatlama Şerbet vakumla emilir

Döner filtreler çok miktarda çamur içeren şerbetlerin filtrasyonunda yaygın olarak kullanılan sürekli tipte filtrelerdir. Filtre çamurlu şerbetin belirli bir seviyede dolu tutulduğu bir tekne ve bu teknenin içinde yarıdan az bir seviyeye kadar çamura batmış bir dönen tamburdan oluşur (Şekil 27). Tamburun üzeri filtre bezi ile sarılı bir süzgeç şeklindedir. Tambur içinde negatif bir basınç (vakum, 0.27-0.35 atü) vardır. Dışardaki atmosfer basıncı ile şerbet tambur içine doğru itilir. Çamur ise filtre bezinin dış yüzeyine sıvanarak bir çamur keki oluşturur. Tamburun dönmesiyle filtre keki çamurlu şerbetten dışarı doğru yükselir. Bu sırada çamur içindeki şerbet vakumla emilerek alınır. Bu şerbet I. karbonatlama berrak şerbetine karışarak II. karbonatlamaya gider.

döner filtre

Yükselen çamur içindeki şekerin iyice alınması için yükselen çamur yüzeyine su püskürtülerek çamur yıkanır. İçeriye doğru emilen bu şekerli (yaklaşık 10 Bx) yıkama suyuna absüs suyu adı verilir. Absüs suyu; kireç söndürmede kullanılmak üzere kireç dairesine gönderilir. İyice şekersizlendirilen çamur teknenin ön tarafında sıyırıcıların hizasına gelirken içerden hava üflenerek tekne dışına atılır. Bu çamur şeker fabrikasının en önemli atıklarındandır.

Dekantörden alınan berrak şerbet bulanıklık göstermiyorsa filtre edilmeden II. karbonatlamaya gönderilebilir. Eğer bulanıklık içeriyorsa filtre edilmesi gerekir. İnce filtrasyonda kullanılan filtreler; * torba filtreler * modern metal borulu mum filtreler * filtrepresler

II. Sistem; I. karbonatlama şerbeti membran filtrepres berrak şerbet II. karbonatlama çamur yıkama suyu (absüs suyu) kireç söndürme en önemli avantaj; karbonatlamada % 75-80 gibi çok yüksek bir kuruluk oranına erişilmesi ve şekerin giderilmesi ile çevre kirliliğine etkisi azaltılmış olur III. Sistem; I. karbonatlama şerbeti yoğunlaştırma filtreleri dayanıksız çamurlu şerbetlerin bekleme süresinin kısaltılabildiği (5-10 dak) zaman çok uygundur. Şerbetin bekleme süresinin dekantörden kısa olmadığı durumlarda pek rantabl değildirler. Dekantörlerin kullanıldığı sistemlerden üstün yönleri koyulaştırma filtrelerinden çıkan şerbetin ikinci bir filtrasyon gerektirmemesidir.