Предварительная и основная дефекация в режиме

У Д К 6 6 4 . 1 2 6 . 1 .038.2
Предварительная
и основная дефекация
в режиме полного вытеснения
Л. М . Х О М И Ч А К , Н. А. А Р Х И П О В И Ч ,
С. П. О Л Я Н С К А Я
[КТИППІ
В. А . К У Л И К О В
(Хмельницкий сахарный завод]
Предварительную и основную дефекации проводят в двух с о е д и н е н н ы х п о с л е д о в а т е л ь н о аппаратах, р а б о т а ю щ и х в р е ж и м е п о л н о г о п е р е м е ш и в а н и я , с в о з в р а т о м на п р е д д е ф е к а ц и ю с о ка или с у с п е н з и и с о к а I, р е ж е I I с а т у р а ц и и
( А . Р. С а п р о н о в , 1986). О с н о в н о й н е д о с т а т о к с п о с о б а — н е к о н т р о л и р у е м о е во в р е м е н и п р е б ы в а н и е части с о к а и о с а д к а в у с л о в и я х в ы с о к о й
щелочности и температуры. При определении
действительного времени пребывания сока в аппарате полного перемешивания, рассчитанного
на 1 0 - м и н у т н о е п р е б ы в а н и е в н е м с о к а , у с т а н о в - '
л е н о , ч т о часть е г о ( 2 — 3 % ) в ы х о д и т из а п п а р а т а ч е р е з 1 — 2 м и н , в т о в р е м я как о т д е л ь - ные порции ( 5 — 6 % ) находятся там в течение
2 ч. Э т о п р и в о д и т к р а з л о ж е н и ю в е щ е с т в п е к т и ново-белкового комплекса, сахарозы, инвертного с а х а р а и о б р а з о в а н и ю к р а с я щ и х в е щ е с т в , ч т о
снижает доброкачественность очищенного сока
( Z u c k e r i n d u s t r i e , 1981, № 7, 5 8 1 — 5 8 5 ) . К р о м е
того, интенсивное п е р е м е ш и в а н и е в аппарате вызывает разрушение о б р а з у ю щ и х с я конгломератов осадка.
Д л я у с т р а н е н и я этих н е д о с т а т к о в н а м и р а з р а б о т а н а к о н с т р у к ц и я а п п а р а т а (рис.) с ц е л ь ю п р о ведения предварительной и основной дефекации
в р е ж и м е п о л н о г о в ы т е с н е н и я ( А . с. 1 1 1 3 4 1 1
( С С С Р ) . — Б . И , — 1 9 8 4 , — № 34).
Корпус аппарата 8 имеет секции п р е д д е ф е кации и основной дефекации, с н а б ж е н н ы е устройствами для распределения известкового мол о к а в д и ф ф у з и о н н о м соке. О н о б р а з о в а н U - о б р а з н ы м и э л е м е н т а м и 9 и 11, р а с п о л о ж е н н ы м и
в д в а р я д а п о в ы с о т е так, ч т о д н и щ а их п о в е р нуты в разные стороны. П р и этом стенка о д н о го э л е м е н т а н а х о д и т с я м е ж д у с т е н к а м и д р у г о г о
и о б р а з у е т м е ж д у н и м и е д и н ы й п р о т о ч н ы й канал 7. С е к ц и и п р е д в а р и т е л ь н о й 1 и о с н о в н о й
д е ф е к а ц и и 18 с н а б ж е н ы у с т р о й с т в а м и д л я р а с п ределения известкового молока в диффузионн о м соке, к о т о р ы е с о с т о я т из р е ш е т о к 4, о б р а зованных трубками 2 с отверстиями, и распол о ж е н ы в к а н а л е 7 п о п е р е ч н о на р а з н о м у р о в не п о в ы с о т е к о р п у с а . Т р у б ы 2 п о д к л ю ч е н ы к
коллекторам.
Корпус аппарата снабжен патрубками 5 и
3 для подвода соответственно
известкового
м о л о к а и в о з в р а т а с у с п е н з и и с о к а I или II с а т у рации и устройством 6 для подвода
извес т к о в о г о м о л о к а на о с н о в н у ю д е ф е к а ц и ю .
„ Последовательная подача и з в е с т к о в о г о
молока и л и д е ф е к Ь в а ^ н б Г о с с э к а в 4 — 5 т о ч е к по
в ы с о т е сек ц й ї Г о б е г т г е ч и в З в ї ~ п р б г р ё с с и в но"е "нарастай и ё ~ щ ё л оч'но сти д и ф ф у з и о н н о г о с о к а Г П о с л е
секции аппарата, р а б о т а ю щ и х в р е ж и м е предварительной дефекации, сок, двигаясь з и г з а г о о б разно, поступает в секции, р а б о т а ю щ и е в р е жиме холодной основной дефекации. С ю д а же
из д о з а т о р а ч е р е з р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й ство поступает остальное количество известкового м о л о к а , н е о б х о д и м о е д л я о с н о в н о й д е ф е к а ции. И з п о с л е д н е й с е к ц и и э т о й части а п п а р а т а
с о к в ы в о д и т с я ч е р е з п а т р у б о к 14 на н а с о с 16 и
н а п р а в л я е т с я в п о д о г р е в а т е л ь 15 п е р е д о с н о в ной горячей д е ф е к а ц и е й . П о д о г р е т ы й сок патр у б к о м 13 п о д а е т с я в с е к ц и и а п п а р а т а , р а б о т а ю щ и е в р е ж и м е горячей дефекации, послед о в а т е л ь н о п р о х о д и т их и в ы в о д и т с я из а п п а р а та ч е р е з п а т р у б о к 12.
П р и р а б о т е п о г о р я ч е м у с п о с о б у о ч и с т к и наг р е т ы й д о 8 5 — 9 0 °С с о к п о с л е д о в а т е л ь н о п р о ходит секции аппарата, р а б о т а ю щ и е в р е ж и ме предварительной дефекации, и после д о б а в л е н и я и з в е с т и часть с е к ц и й о с н о в н о г о д е ф е к а тора. Длительность пребывания сока в секциях
должна соответствовать оптимальной длительности г о р я ч е й о с н о в н о й д е ф е к а ц и и , д л я ч е г о п р е дусмотрена возможность отключать отдельные
с е к ц и и 18.
Схема аппарата для проведения
предварительной
и основной
дефекации
в режиме полного
вытеснения
С к о р о с т ь д в и ж е н и я ж и д к о с т и в а п п а р а т е не
м е н е е 0,033 м с п р е д о т в р а щ а е т о с е д а н и е ч а с т и ц
в н и ж н е й части а п п а р а т а . Э т о и с к л ю ч а е т п е ремешивание и позволяет проводить предварительную и основную дефекации в режиме полного вытеснения.
К о л и ч е с т в о с е к ц и й в к а ж д о й части а п п а р а т а
з а в и с и т о т их в ы с о т ы и т е м п е р а т у р ы п р о ц е с са. К о н с т р у к ц и я а п п а р а т а п о з в о л я е т с п р о е к т и р о в а т ь е г о на л ю б у ю м о щ н о с т ь , п р и ч е м р а с п о ложение секций м о ж е т быть р а з н о о б р а з н ы м и
поэтому наиболее рациональным по занимаем о й площади для каждого конкретного случая.
Полупромышленный экспериментальный
аппарат для предварительной и основной д е ф е к а -
45
Р е з у л ь т а т ы сравнительных испытаний п р о в е д е н и я п р е д в а р и т е л ь н о й и о с н о в н о й д е ф е к а ц и й в р а з р а б о т а н н о м
аппарате и заводским с п о с о б о м
Показатели сока
11 с а т у р а ц и и
Доброкачественность
Варианты
предварительной дефекации
диффузионного
сокэ,
%
сока
I
сатурации,
СМ/мин
содержание
солеи
Са, г
Са0/100
г СВ
С возвратом суспензии
ка I I с а т у р а ц и и
Заводским
способом
В числителе —
со-
со-
ОЧИСТКИ,
%
%
2,6
2,3
—
90,0
35,5
85,1
3,7
2,5
—
89,9
35,0
84,8
3,5
85,2
3,6
84.8
3,5
85,2
3,6
84,8
3.4
0,301
2,9
2,6
0,464
2,1
—
90,2
36,8
0,252
2,4
0,40?
89,7
36,0
£0.27ГЛ
2,7
—
89,8
34,5
89,4
34,0
0
д а н н ы е за о к т я б р ь , в з н а м е н а т е л е —
П р о б ы соков для анализов отбирали при устойчивой работе обоих п р е д д е ф е к а т о р о в . П р о д о л жительность предварительной и основной дефекаций в экспэриментальном аппарате соответствовала установленному для завода регламенту. И з в е с т к о в о е м о л о к о и с у с п е н з и ю с а т у р а ц и о н ного сока в с е к ц и ю п р е д д е ф е к а ц и и
подавали
в зависимости от изменения р Н по ступеням;
7,8; 9,0; 10,2 и 11,1, п р и ч е м с у с п е н з и ю с а т у р а цииннЫЯ 4SH0S вводили после второй порции изв е с т к о в о г о м о л о к а . О б щ и й р а с х о д и з в е с т и на
очистку
соответствовал
заводскому
способу.
Н а в ы х о д е из а п п а р а т а о т б и р а л и п р о б ы д е ф е к о в а н н ы х с о к о в и о б р а б а т ы в а л и их в л а б о р а т о р и и
п о т и п о в о й с х е м е о ч и с т к и в к л ю ч и т е л ь н о д о 11 с а турации. П р и испытаниях исследовали р е ж и м ы ;
без возврата сатурационных осадков, с возврат о м на п р е д д е ф е к а ц и ю с у с п е н з и и с о к а I с а т у р а ции и с в о з в р а т о м с у с п е н з и и с о к а II сатурации.
Результаты сравнительных испытаний в разраб о т а н н о м а п п а р а т е и з а в о д с к и м с п о с о б о м (табл.)
свидетельствуют об улучшении качественных пок а з а т е л е й с о к а за счет с т р о г о г о в ы д е р ж и в а н и я
в р е м е н и п р е б ы в а н и я о б р а б а т ы в а е м о г о сока в аппарате, с о о т в е т с т в у ю щ е г о установленному регламенту, и устранения п е р е м е ш и в а ю щ и х
устройств, р а з о у ш а ю щ и х к о н г л о м е р а т ы о б р а з у ю щ е г о с я осаді^д_1ал. при р а б о т е с возвцахши-іій.
п р е д д е ф е к а ц и ю суспензии с о к а Т с а т у р а ц и и , что
46
на
100 г
СВ
доброкачественность,
85,2
ции в р е ж и м е полного вытеснения был изготовлен и испытан
на Х м е л ь н и ц к о м
сахарном
заводе. Аппарат был п о д к л ю ч е н параллельно заводскому аппарату системы Гипросахара.
Пос к о л ь к у на з а в о д е в п р е д д е ф е к а т о р п о д а в а л и
д и ф ф у з и о н н ы й с о к т е м п е р а т у р о й о к о л о 9 0 °С,
э к с п е р и м е н т а л ь н ы й а п п а р а т не и м е л с е к ц и й х о лодной дефекации. В остальном
конструкция
аппарата соответствовала описанной.
лей кальция
уменьшилось
ПЛОТНОСТИ
Эффект
вещества,
осаждаемые
спиртом,
г/100 г СВ
аппарате
В разработанном
Без возврата осадков
С возвратом суспензии
цветность
ед. опт.
в о ч и щ е н н о м с о к е II
на 7 % , а ц в е т н о с т ь —
сатурации
на 7 , 5 % .
за
0,596
—
—
ноябрь.
П р и и с к л ю ч е н и и в о з в р а т о в на п р е д д е ф е к а ц и ю
с о о т в е т с т в у ю щ и е п о к а з а т е л и у м е н ь ш и л и с ь на 13
и 15 % , ч т о т а к ж е п о к а з ы в а е т п р е и м у щ е с т в а р а б о т ы по п р и н ц и п у п о л н о г о вытеснения. О д н а к о
при этом скорость с е д и м е н т а ц и и осадка сока I
с а т у р а ц и и у м е н ь ш и л а с ь на 27 %
при соответс т в у ю щ е м у в е л и ч е н и и о б ъ е м а о с а д к а за 25 мин.
Указанные недостатки устраняются при возврате на п р е д д е ф е к а ц и ю о с а д к а с о к а 11 с а т у р а ции (при условии р а с х о д а и з в е с т к о в о г о м о л о к а
на д е ф е к а ц и ю п е р е д I I с а т у р а ц и е й в к о л и ч е с т в е
0,3 % к м а с с е свеклы). П р и э т о м н а р я д у с о с н и ж е нием содержания солей кальция в о ч и щ е н н о м
соке и у м е н ь ш е н и е м его цветности у л у ч ш а ю т ся и ф и з и к о - х и м и ч е с к и е с в о й с т в а с о к а I сатурации.
О п ы т н о - п р о м ы ш л е н н ы е испытания проводили
в начале октября при переработке свежевыкопанной свеклы и в конце ноября при перераб о т к е л е ж а л о й свеклы. В о б о и х случаях п о д т в е р ждена эффективность применения аппарата полного вытеснения для предварительной и основной дефекации.
О ж и д а л о с ь , что при п е р е р а б о т к е
лежалой
свеклы относительный эффект очистки с примен е н и е м р а з р а б о т а н н о г о а п п а р а т а б у д е т в ы ш е за
счет у м е н ь ш е н и я р а з л о ж е н и я п р е д д е ф е к а ц и о н н о г о к о а г у л я т а на о с н о в н о й д е ф е к а ц и и п о с р а в нению с типовым способом. Однако полученные
данные за этот п е р и о д по с р а в н е н и ю с о к т я б р ь скими опытами даже несколько хуже: эффект
о ч и с т к и у м е н ь ш и л с я на 0,4 % , ч т о м о ж н о о б ъ яснить н а л и ч и е м м е с т н о г о п е р е щ е л а ч и в а н и я в
аппарате. Но а б с о л ю т н о е
значение
эффекта
очистки с применением разработанного способа на 2 % в ы ш е по с р а в н е н и ю с з а в о д с к и м .
Расчетный экономический э ф ф е к т от внедрения с п о с о б а п р е д в а р и т е л ь н о й и о с н о в н о й д е ф е каций в аппарате полного вытеснения с возврат о м на п р е д д е ф е к а ц и ю о с а д к а с о к а 11 с а т у р а ции для завода м о щ н о с т ь ю п е р е р а б о т к и 1600 т