Технічне переоснащення сокоочисного відділення

Технологічні параметри  процесу фільтрування :

1.Різниця тисків фільтрування, Мпа – 0,15.

2.Надлишок тиску повітря, МПа – 0,07-0,08.

3.Витрати, для промивання  осаду, аміачної води, % до маси  осаду – 150-200.

4.Втрати цукрози в  осаді, % до маси буряків – не більше 0,11.

     5.Температура соку, ⁰ С – 85.

7. Нормативна швидкість фільтрування, л/м²хв. – 4.

8. Фільтрат візуально прозорий.

На цукровому заводі для фільтрування соку I карбонізації використовують дискові фільтри, марки ФД-80.

Устаткування для фільтрування соку II карбонізації

  Сік II карбнізації відфільтрується на відстійнику розробки фірми “ Саркара”.

 Після II карбонізації сік надходить у збірник і насосом надходить на відстійник. Звідки частина суспензії II карбонізації іде на кавітатор через дозований пристрій, а фільтрат з відстійника іде на подальшу контрольну фільтрацію на дискових фільтрах. Сік фільтрується контрольною фільтрацією самопливом.

    Технологічні  параметри процесу фільтрування  соку.

1. Різниця тисків фільтрування, мПа – 0,15.
2. Фільтрат візуально прозорий, без муті.
3. Швидкість фільтрування, л/м² – 8.
4. Густина суспензії – 1,10-1,12. 

 

 Фільтри контрольного фільтрування марки ФД-150, площа поверхні фільтрування 150 м².

Випарювання соку у випарній установці

Випарна установка — основна ланка теплового господарства бурякоцукрового заводу і найбільший споживач пари. У ній пари вищого потенціалу перетворяться в пари із зниженим тиском і температурою, які відбирають для нагріву різних проміжних продуктів. По важливості виконуваних функції випарна установка займає центральне місце в технологічній і тепловій схемах заводу. Від її роботи залежить продуктивність заводу, витрата палива, втрати сахарози, якість товарного цукру.

Теплова схема буряко - цукрового заводу повинна забезпечувати:

1. нагрівання продукту до температури передбаченої технологічним процесом;
2. згущення соку у випарній установці до заданого значення масової долі сухих  речовин;
3. уварювання утфелю;
4. забезпечення ТЕЦ конденсатом для паралельної роботи парових котлів;
5. забезпечення потреб заводу в гарячій воді для технологічних цілей.

Основним елементом випарної схеми  являється випарна установка, яка складається з 4-х корпусів і концентратора.

Відфільтрований сік  після контрольної фільтрації подається  насосом в 1 корпус випарної установки (ВУ), проходячи послідовно всі корпуси, сік за рахунок випареної з нього води згущується і у вигляді сиропу насосом відкачується із останнього корпуса. Сироп в суміші з клеровкою жовтого цукру подається насосом на фільтрування, звідки направляють на уварювання і кристалізацію.

Для обігріву І корпуса і підігрівача останньої групи перед ВУ

 

використовують відпрацьований пар парових турбін і ретурну пару парових котлів, суміш якого відбирають з парового колектора. Технологічний пар повинен бути насиченим чи перегрітим не більше ніж на 50⁰ С ніж температура насичення. Перегрів пари зменшують за рахунок розпилення в потоці перегрітого пара води за допомогою спеціальної установки - РОУ

Вторинні пари, отриманні  при випарюванні із соку в 1, 2, 3 і 4 корпусах ВУ, направляються для  підігріву наступних корпусів ВУ підігрівачів і іншим споживачам .

Вторинні пари із останнього корпуса ВУ використовують в пароконтактних підігрівачах для підігріву живильної води для дифузії.

Конденсат із ВУ відводять на гідравлічні колонки, де їх групують по принципу  рівних температур.

Неконденсовані гази із гріючих камер випарних апаратів, підігрівачів і вакуум-апаратів відводять:

а) із камер працюючих  під тиском гріючого пару вище атмосферного,через  регулюючі вентилі в атмосферу;

б) із камер, працюючих  під атмосферним тиском чи розрідженням, – через регулюючі вентилі в спеціальний трубопровід-колектор, а далі під нижню поличку попереднього конденсатора.

Температурний режим по корпусах ВУ                                        Таблиця 1

Температура,С	Корпус випарної установки
	1	2	3	4	5
Гріючої пари	140	124	114	105	87
Кипіння соку	126	116	107	90	85
Вторинної пари	125	115	106	88	80

 

 

 

 

 

Характеристика  сиропу. З випарної установки сироп виходить з підвищеною кольоровістю, каламутним від осадів, що утворилися. Перед кристалізацією його змішують з клеровкою жовтого цукру.

Розподіл сокових  парів із ВУ:

1) Підігрівачі циркуляційного соку – 3 корпус.

2) Парові камери нахиленої дифузійної установки – 3 корпус.

3) Підігрівачі барометричної води – 4, 3 корпус.

4) Підігрівачі соку перед гарячою дефекацією – 3 корпус.

5) Підігрівачі соку I карбонізації перед фільтруванням – 3 корпус.

6) Підігрівачі соку перед II карбонізацією:

– перша група  – 3 корпус;

– друга група – 2 корпус.

7) Підігрівачі соку перед випарною установкою:

            – перша група – 3 корпус;

• друга група – 1 корпус;

            – третя група – ретурна пара.

8) Підігрівачі сиропу перед фільтруванням – 3 корпус.

9) Підігрівачі збірників сиропу перед вакуум-апаратами – 1 корпус.

10) Сушарка цукру – ретурна пара.

11) Вакуум-апарати 1, 2,3-кристалізації – 2 корпус.

Загальна площа нагріву випарної станції з концентратором становить 5980 м².

Технологічний режим випарної установки:

1. СР соку перед ВУ – 15-16 %
2. СР після концентратора 60-65 %
3. Температура перед соку перед І корпусом ВУ – 126 ºС
4. Розрідження концентратора – 0,4
5. Температура пари перед ВУ – 135-140 ºС
6. Тиск ретурної пари – 1,0-1,2 МПа
7. Температура сиропу ІV к. ВУ – 85-87 ºС

Негативні особливості технологічної схеми відділення:

1. Проведення попереднього вапнування при високих температурах (відбувається зменшення масової частки сахарози внаслідок її розкладання за даних умов)
2. Апарат для основного вапнування не відповідає нормам проведення технологічного процесу:

• нерівномірний час перебування соку в апараті;
• присутні застійні зони;
• нерівномірне змішування вапна з соком;
• у місці введення вапна відбувається перелужування соку;
• можливий розклад коагулятів ВМС, що утворилися на попередньому вапнуванні;

3. Відсутність високої концентрації вапна за умов проведення гарячого ступеня основної дефекації.

4. неефективне проведення фільтрування соку І сатурації: великі втрати сахарози у фільтраційному осаді; витрачання великої кількості води для промивання фільтраційного осаду; обладнання для фільтрування трудомістке; фільтрування відбувається у періодичному режимі.

 

Позитвні особливості  технологічної схеми 

1. Застосування пароконденсаційної кавітації, що дозволяє підготувати частинки речовин колоїдної дисперсності до коагуляції в умовах прогресивного попереднього вапнування.
2. Проведення прогресивного попереднього вапнування у вертикальному апараті.
3. Передбачене повернення на попередню дефекацію не фільтрованого соку І сатурації та суспензії соку І та ІІ сатурації.
4. Проведення І карбонізації з поступовим зниженням лужності у 2 стадії.
5. Забезпечення високого ступеню утилізації СО2 на рівні 65-67%
6. Застосування дефекації перед ІІ карбонізацією.

2. Аналіз сучасних  способів проведення технологічних  процесів, їх апаратурного оформлення  та схем сокоочисного відділення

Дифузійний сік –  полікомпонентна система. Він містить  цукрозу і нецукри , представленні  розчинними білковими,пектиновими речовинами і продуктами їх розкладу, редукуючими речовинами, амінокислотами, слабкими азотистими сполуками, солями органічних і неорганічних кислот. Із буряка в дифузійний сік переходить близько 98% цукрози і до 80% розчинних нецукрів. Крім того, в дифузійному соці міститься 1,5 – 3 г/л мезги.

Всі нецукри в більшій  чи меншій мірі перешкоджають отриманню  кристалічної цукрози і збільшують втрати цукрози з меласою. Тому однією з найважливіших задач технології цукрового виробництва є максимальне  видалення нецукрів з цукрових розчинів. Для вирішення цієї задачі використовуються фізико – хімічні процеси очищення.

Відомо багато способів очищення дифузійного соку, але в  практиці розповсюдженні тільки найбільш ефективні і дешеві. Таким в  теперішній час являється  спосіб обробки дифузійного соку вапном (дефекація) з наступним видаленням його надлишку діоксодом вуглецю (сатурація). При простоті технологічних операцій  і дешевизні реагентів цей спосіб дає хороший ефект очищення, а цукроза при цьому руйнується незначно [4].

Підвищення  ефективності процесів очищення дифузійного  соку повинно здійснюватись за рахунок  кардинального удосконалення класичних  способів очищення, модернізації існуючих і створення нових інтенсивних 

 

 

 

варіантів їх апаратурного оформлення з переходом на режими поступового (ступінчастого) оброблення в секційних реакторах, використання нових нетрадиційних реагентів.[5]

Попереднє вапнування

Задача попередньої  дефекації є не тільки в максимальному  осадженні речовин колоїдної  дисперсності і ВМС, але і в утворенні осаду, структура якого була б досить стійкою до іонів кальція в умовах високої лужності і температури на основній дефекації.

На заводах проводять: холодну, теплу і гарячу преддефекацію. При проведенні холодної попередньої  дефекації гідроксид кальція добавляють в

дифузійний сік температурою до 50°С, теплої попередньої дефекації – в сік температурою 50 – 60°С, при гарячій преддефекації дифузійний сік нагрівається до температури 85 – 90°С, а потім в нього добавляють вапно. 

Розрізняють оптимальну і прогресивну попередню дефекацію. Оптимальна попередня дефекація  являє собою обробку дифузійного  соку вапняним молоком в один прийом, коли все вапно, необхідне для  досягнення оптимального рН, вводять  в сік відразу.

Прогресивна преддефекація  відбувається при поступовому рівномірному

(прогресивному) додаванні вапна в сік протягом 20 – 30 хв, коли рН плавно підвищується до оптимального значення.

При переробленні стиглих буряків сік хорошої якості отримують як при гарячій, так і при холодній преддефекації. Але сік, отриманий при гарячій преддефекації, краще фільтрується в результаті більш повної дегідратації його осаду.

В результаті перероблення буряків низької якості досить чітко  проявляє переваги холодний ступінь  преддефекації; в соку менше утворюється барвних речовин, різко знижується розклад білкових і пектинових речовин в порівнянні з гарячою преддефекацією. Пектинові речовини при повільній прогресивній преддефекації ,практично не розкладаються, поступово осаджуються, утворюючи осад, стійкий до дії вапна на дефекації. Це сприяє покращенню не тільки якості соку, але і його фільтраційно – седиментаційних показників [4].

В схемі очищення дифузійного  соку прогресивна протитечійна переддефекація по принципу Брігель – Мюлера без місцевих перелужень на сьогоднішній день є найефективнішою як в горизонтальному коритному варіанті, так і у вертикальних протитечійних апаратах системи Наво і КТІХП [6]. Ефект очищення соку значно зростає при переході на рециркуляцію в метастабільну зону рН (8,5 – 9,5 ) згущеної суспензії відносно чистого осаду соку ІІ сатурації, а також подачу в останню секцію частково відсатурованого дефекованого соку замість вапняного молока [7] який набагато менш концентрований за вмістом вапна, ніж вапняне молоко, і при ступені карбонізації 35…45% містить також дрібнодисперсний осад СаСО₃ з високою адсорбційною здатністю.