Підвищення ефективності роботи сокоочисного відцшення

Фільтрування сиропу з клеровкою  ведеться з намивом фільтроперліту на фільтруючу поверхню рамок, тому якісні технологічні показники забезпечують випуск цукру - піску згідно ДСТУ2316-93.

Каламутність сиропу з клеровкою  становить 9,8 - 24,6 одиниць оптичної густини.

7. Випарювання соку

На Рокитнянському цукровому заводі використовують чотирьохкорпусну випарну установку з концентратором під розрідженням.

До  випарної установки входять такі типи апаратів:

1. корпус А2-ПВВ-2120 (площа поверхні наіріву-2120м² ),рік введення в дію 1995;
2. корпус (А і Б) ВЦ-1500(площа поверхні нагріву-2* 1500м²),рік введення в дію 1973.
3. корпус Л4-ПВ1-2120(8 =2120 м² ),рік введення в дію 1978.
4. корпус ЦИНС-1 (Б = 1500м²),рік введення в дію 1973.

Концентратор А2-ПВВ-1180 з площею поверхні нагріву Б = 1180м² ,рік введення в дію 1993.

Температурний режим випарної установки

IV®	Гемпература,°С	Корпус випарної установки
		[	[І	[II	[V	V (концентратор)
1.	Гріючої пари	136	120	115	105	?4
2.	кипіння соку	125	НІ	105	Э5	38
3.	Вторинної пари	120	115	105	Н	38

 

При підтримці оптимального рівня соку середній час перебування  його в корпусах:

І - 6...8хв; П-25...30хв; III - 22...27хв; IV-12... 15хв; всього 65...80хв.

Для запобігання загорання ВУ рекомендується:

підтримувати  високу лужність соку на І сатурації  не нижче 0,09 -0,11%СаО

тривалість II сатурації не менше 10 хв

підтримувати оптимальний рівень соку і не допускати оголення поверхні нагріву.

Розподіл  екстра парів:

Ретурна пара з РОУ поступає лише на І корпус ВУ.

Еі - використовується для підігріву II корпусу ВУ, підігрівачів II групи перед ВУ, пропарки вакуум - апаратів, центрифуг, на підігрів збірників сиропу і витоків;

Е2 - на обігрів III корпусу ВУ, підігрівачів І групи перед ВУ, підігрів соку перед II сатурацією і першого продукту вакуум - апарата;

Е₃ - для обігріву IV корпусу ВУ, підігрівачів сирого соку, соку І сатурації, перед фільтруванням дифузійного соку;

Е₄ - підігрів жомопресової води, дифузійного соку.

Конденсат, що утворився у ВУ та теплообмінниках систематично відводять  у збірник за допомогою гідравлічних колонок із зовнішнім циркуляційним  контуром.

2. Аналіз способів проведення  технологічних процесів, їх апаратурного  оформлення та схем сокоочисної станції заводу.

Ефективність очищення дифузійного соку є одним із основних факторів, що визначають вихід та якість готової продукції. Підвищення ефективності очищення дифузійного соку відбувається за трьома напрямками:

• вдосконалення класичних способів очистки;
• застосування фізичної дії на системи, що очищуються;
• використання нових нетрадиційних реагентів безпосереднім введенням в продукт, що очищається обробкою - активуванням основних реагентів очистки;

Вдосконалення очистки  базується на глибокому вивченні фізико-хімічних процесів, що проходять  при очистці, закономірностей адсорбції  хімічних реакцій, які викликаються дією реагентів.

Однією із радикальних  пропозицій, направлених на підвищення ефекту очищення соку є відділення і видалення осаду до основної дефекації. Таким чином, виключають попадання на дефекацію коагуляту  ВМС, здатного в умовах високої лужності пептизуватися. Крім того, відділення осаду нецукрів перед основною дефекацією створює сприятливі умови для ефективної адсорбційної очистки соку на І сатурації. Утворений відносно вільний від ВМС осад СаСОз в умовах оптимального рН І сатурації здатний Більш інтенсивно видаляти барвні речовини і деякі солі кальцію.

Всі технологічні схеми з відділенням  осаду можна розділити умовно на такі типи:

° схеми з відділенням осаду  до основної дефекації (без використання переддефекації);

° схеми  з використанням переддефекації;

° схеми,які використовуються при  переробці буряків пониженої  якості. [2]

Схема КТЇХп з відділенням осаду нецукрів до основної дефекації

К.Д. Жура та С.П. Олянська [1] розробили схему очищення дифузійного соку, що випробували та впровадили на Городищенському цукровому заводі.

Відповідно до цієї схеми (рис.2.1) дифузійний сік після нагрівання до 85...90°  заходив у звичайний преддефекатор, де до нього поверталося 100... 120% нефільтрованого соку першої сатурації, а також додавалося вапняне молоко до рН 11,0. Преддефекований сік направлявся в багатосекційний відстійник, а згущена суспензія - на вакуум-фільтри разом зі згущеною суспензією соку першої сатурації (5... 10 %). Це дозволяло фільтрувати і промивати осад на вакуум-фільтрах при товщині шаруючи 5...6 мм. В останньому варіанті схеми КТІХП на Городищенському цукровому заводі відстійник для преддефекованого соку переобладнали по типу БМА з відбором згущеної суспензії з кожної секції. Середня швидкість осадження 85 складала 3,7 см/хв, Рк преддефекованого соку - 9... 11 с/см² при поверненні 100% соку першої сатурації. Декантат і фільтрат після нагрівання до 85°С надходили на подальше очищення. [1]

Якісні показники очищеного  соку, отриманого за схемою КТІХП, у  порівнянні з типовою наведені нижче  у таблиці:

	Схема очистки
	3 віддленням преддефекаційного осаду (КТІХП)	Типова
Солі кальцію, %	0,079	0,162

 

до маси СР
Колоїди, % до маси СР	0,260	0,329
Сірчана зола, % до маси СР	2,60	2,75
Загальний азот, % до маси СВ	0,470	0,400
Редук. речовини, % к массе СВ	0,170	0,163
Чистота, %	92,6	91,6

 

Відділення осаду перед  основною дефекацією підвищило чистоту  очищеного соку на 0,7...1 ,4% і дозволило  скоротити витрату вапна на очищення на 0,5% до маси буряка, Пс соку першої сатурації склав 2...6 с/см , (по типовій - 6...10 с/см ), значно зменшився зміст кальцієвих солей в очищеному соку. При практично однаковій якості сировини в період дослідів застосування схеми КТІХП привело до збільшення виходу цукру на 0,1...0,2%, зниженню виходу меляси на 0,5% і зниженню змісту цукру в ній на 0,2% до маси буряка.

Рис.2.1. 1 - підігрівам; 2 - преддефекатор; 3 - відстійник; 4 - вакуум-фільтри; 5 - дефекатор; б - перший сатуратор; 7, 9 -дискові фільтри; 8 - другий сатуратор; 10 - мішалка вапняного молока

 

Схема з проміжним відділенням  осаду нецукрів в раціональній зоні pH прогресивної переддефекації

Л.П. Рева зі співробітниками [2] своїми дослідами встановили раціональну  зону pH прогресивної попередньої дефекації (ППД), в якій можна швидко відокремити осад нецукрів із соку після нагріву його до 75°С (рис.2.2).

Рис.2.2. Залежність швидкості відстоювання та об’єму осаду від зони pH прогресивної

переддефекації

 

Для виявлення  впливу відокремлення осаду нецукрів в зоні pH 9,5...10,0 на основні якісні показники очищеного соку цей спосіб порівняли з типовим, а також зі способом очищення дифузійного соку з відокремленням переддефекаційного осаду (результати наведені нижче у таблиці). При цьому чистота вихідного дифузійного соку для усіх трьох способів була однаковою та складала 88,4%.

Спосіб з проміжним  відокремленням осаду нецукрів в раціональній зоні pH ППД при pH оптимальному дає очищений сік зі значно кращими показниками порівнянні з типовою схемою та близькі в порівнянні з відділенням переддефекосатураційного осаду після перед дефекації. [1]

	Спосіб очищення дифузійного соку
	без відділення осаду нецукрів до основної дефекації(типова схема)	3 відділенням переддефекацій ного осаду при рНоПТ ППД	3 проміжним відділенням осаду нецукрів в раціональній зоні pH ППД
Чистота, %	91,95	92,68	92,56
Солі Са, г/ІООг СР	0,280	0,193	0,205
Кольоровість, од.опт.густ.	406	313	327
Ефект очищення,%	33,25	40,0	38,65

 

Проведені дослідження  дозволили розробити спосіб очищення дифузійного соку, при якому прогресивна  попередня дефекація розділена  на дві окремі стадії, одна з яких включає відокремлення осаду  нецукрів на відстійнику після першої стадії(рН 9,5... 10,0).

Для промислової перевірки  розробленого способу на перій лінії експерементального виробництва Яготинського цукрового заводу була змонтована та випробована технологічна схема з проміжним відділенням осаду нецукрів в раціональній зоні pH 111 ІД (рис.2.3.).

Схема працює таким чином: дифузійний сік подається в

переддефекатор, де його pH доводиться до 9,5... 10,0, після чого він нагрівається та направляється у відстійник. Декантат із відстійника поступає в другу частину переддефекатора для продовження процесу. Переддефекований сік з pH 11,0... 11,2 направляється в теплу ступінь дефекатора, потім нагрівається та подається на І сатурацію. Сузпензія з відстійника та сузпензія соку І сатурації після фільтрів ФіЛС направляється на вакуум-фільтри.

Показники роботи першої технологічної  лінії сокоочисного відділення порівнювались з показниками роботи другої лінії заводу, що працювала за типовою схемою очистки дифузійного соку(табл.).

Швидкість осідання переддефекаційного осаду після першої ступені ППД при рН 9,5...10,0 була в межах 4,4...4,9 см/хв. При цих значеннях рН осад нецукрів був найбільше дегідратований та його об’єм V₂5 складав

8. . 17,8%, а фільтраційний коефіцієнт був вдвіччі нижче, ніж в преддефекованому соці з рН 11,2. Отримані при випробовуваннях швидкість осадження та о’бєм переддефекованого осаду соку першої ступені ППД задовольняють вимогам швидкого відділення осаду та отриманню сузпензії нецукрів з густиною 1,16... 1,26 г/см³, яка в суміі з сузпензією соку першої сатурації добре знецукрюється на вакуум-фільтрах.

Лінія	перша	друга
Дифузійний сік
СР, %	15,08	15,71
ч,4	85,56	85,12
РР, г/100 г СР	0,842	0,845
Сік прогресивної переддефекації
рН	9,86	11,28
Лужність, % СаО
за фенолфталеїном	0,089	0,23
за метилоранжем	0,65	1,52
85, см/хв	4,62	0,97
У 25,%	17	27,4
Рк, с/см2	5,6	10,3
Сік другої сатурації
РН	9,29	9,33
СР, %	13,93	13,64
ч,%	89,62	88,48
Солі Са, г/100 г СР	0,246	0,327
РР, г/100 г СР	0,069	0,08
Кольоровість, од.опт.густ.	272	317

 

На відміну  від запропонованого способу  при роботі на другій лінії по типовій  технологічній схемі очищення дифузійного  соку, швидкість осадження осаду 85 після переддефекації складала 0,8... 1,2 см/хв, а о’бєм осаду Уг5 -25,1...28,6%. Такої швидкості недостатньо, та отримати згущену сузпензію необхідної густини для нормального знецукрювання її на вакуум- фільтрах практично не можливо.

Таким чином при очищенні дифузійного  соку по схемі з проміжним відділенням  осаду нецукрів в раціональній зоні pH ППД, в порівнянні з типовою схемою, Чистота соку другої сатурації збільшилась на 1,14%, а загальний коефіцієнт очищення - на 6,0%, що дозволило збільшити вихід цукру приблизно на 0,2% до маси буряка. Для відпрацьовки запропонованого способу в промислових умовах та визначення величини можливого збільшення виходу цукру при переробці буряка різної якості протягом виробничого сезону, доцільно запровадити спосіб з проміжним відділенням осаду нецукрів в раціональній зоні pH ППД на одному із цукрових заводів потужністю 3000 т буряка на добу.

Рис.2.3 Технологічна схема  способу очищення дифузійного соку з проміжним відокремленням осаду  не цукрів в раціональній зоні pH ППД

 

1, 4, 7 - збірники; 2 - насос; 3 - апарат ППД; 5, 9 - підігрівані; 6 - відстійник; 8 - дефекатор (тепла ступінь); 10 - дефекатор (гаряча ступінь).