Технохимический контроль производства

     -поддержание оптимального температурного режима работы  

диффузионного аппарата.

     Подготовка, подача и распределение  чистой и жомопрессовой  воды в диффузионном аппарате ДС-12. При  прессовании жома до 26% СВ количество диффузионной жомопрессовой воды составляет 115-110 м³/ч по расходомеру, потребляемое количество чистой воды – 20-27 м³/ч.

     Закисление чистой воды (смеси аммиачной и барометрической) осуществлялось сернистым газом, с целью гарантированной стерилизации воды, а затем серной кислотой для обеспечения точной регулировки pH в заданном диапазоне 5,5-5,8. Чистую воду с серной кислотой  смешивали в специальном смесителе непосредственно перед вводом воды в аппарат.

     

     При подаче и распределении  чистой воды в аппарате следует учитывать, что чрезмерное уплотнение стружки в хвостовой  части диффузионного  аппарата приводит к  сливу воды к боковым  сторонам корпуса  аппарата с последующим ее стоком вниз аппарата вдоль боковых поверхностей.

     

     Правильная  подача и распределение  чистой воды в хвостовой  части диффузионного аппарата, а также правильный ввод жомопрессовой воды в диффузионный аппарат имеют решающее значение для обеспечения низких потерь сахара в жоме и низкой откачки при глубоком прессовании жома.

     Жомопрессовая вода должна вводиться  в диффузионный аппарат  в оптимальную  зону, где содержание сахара в экстракционной жидкости

соответствует содержанию сахара в  жомопрессовой воде. Оптимальная зона ввода жомопрессовой  воды в диффузионный аппарат рассчитывается по методике, изложенной в работе [3].

     Если  не соблюдать это  условие и подать жомопрессовую воду, например, в точку  ниже (ближе к головной части аппарата) оптимальной 

зоны, то экстракционная жидкость на участке от точки  ввода жомопрессовой  воды до черпачного колеса насыщается сахаром  до стабильной концентрации 2,5-3,8% на уровне 3-го, 4-го и 5-го люков аппарата. Это  вызывает резкое увеличение содержания сахара в  жоме

(рис.4). Для компенсации  этого увеличения  сахара в жоме  необходимо увеличить  откачку. Подача  жомопрессовой воды  в точку выше  оптимальной зоны  приводит к повышению  сахаристости неотжатого жома, для компенсации чего также необходимо увеличивать откачку, что, в свою очередь, снижает содержание СВ получаемого диффузионного сока. 

     

     Рис. 4- Содержание сахара в экстракционной жидкости по длине  диффузионного аппарата ДС-12 при работе с глубоким прессованием жома в зависимости от точки ввода жомопрессовой воды в аппарат: 1 – не в оптимальную зону; 2 – в оптимальную зону. 

     Заполнение  диффузионного аппарата ДС-12 стружкой с поддержанием оптимального уровня сока в аппарате при  работе с использованием жомопрессовой воды. Для эффективной  работы диффузионного  аппарата типа ДС-12, его необходимо оптимально заполнить стружкой и обеспечить в нем оптимальный уровень сока.

Оптимальным является равномерное  заполнение стружкой всего аппарата по длине, а транспортирующие шнеки должны быть заполнены стружкой впереди шнека  – на уровне образующей шнека: сзади шнека  – ниже образующей шнека на 50-150 мм.

     Оптимальное заполнение диффузионных аппаратов ДС-12 стружкой достигается изменением частоты вращения шнеков в соответствии с производительностью, качеством перерабатываемой стружки и установленным температурным режимом. Недогрузка диффузионных аппаратов ДС-12 по производительности не должна быть менее 90% номинальной производительности аппарата. 

     Как показал опыт, для  получения высоких  показателей работы

диффузионных  аппаратов ДС-12 уровень  сока по его длине, определяемый датчиками  уровня сока по длине  диффузионного аппарата (установленными по оси аппарата ДС-12), должен быть следующим (табл.3).

     Следует отметить, что работа диффузионных аппаратов  ДС-12 с  

недогрузкой по производительности при использовании  жомопрессовой воды

глубокого прессования жома и работе с низкой откачкой диффузионного  сока на уровне 115-110% к массе свеклы, когда количество подаваемой в аппарат  чистой воды незначительно (20-27% к массе свеклы), характеризуется  снижением уровня сока в хвостовой  части аппарата вследствие невозможности заполнения аппарата малым количеством  воды до оптимального уровня. Недостаточная  производительность диффузионного аппарата при работе с низкой откачкой приводит к  падению уровня сока в хвостовой части  диффузионного аппарата и способствует интенсивной  выгрузке жома из аппарата черпачным колесом.

     Повышение производительности аппарата приводит к  увеличению

количества  чистой воды, вводимой в аппарат, даже при  низкой откачке, что  облегчает поддержание  оптимального уровня сока в хвостовой  части аппарата и  стабилизирует (делает управляемым) выгрузку жома  черпачным колесом.

     Оптимальный температурный режим  работы диффузионного  аппарата ДС-12 при  работе с возвратом  жомопрессовой воды при глубоком прессовании  жома. При переработке  качественной свеклы температура 

сокостружечной  смеси в контрольных  точках по длине аппарата должна быть 72, 74, 74 и 65-68˚С, чистой воды – 65-68˚С, жомопрессовой воды – 70-75˚С [1].

     При использовании жомопрессовой  воды после глубокого  прессования жома и работе с низкой откачкой диффузионного  сока, на уровне 110-113% к массе свеклы, когда количество подаваемой в аппарат  чистой воды незначительно (15-20% к массе свеклы), температурный режим диффузионного аппарата определяется температурой вводимой жомопрессовой воды.

     При этом она может  быть повышена до 78˚С при снижении температуры чистой воды до 58-60˚С. Снижение температуры чистой воды уменьшит термическое разложение стружки в хвосте аппарата, что

способствует  повышению качества получаемого диффузионного  сока, а 

также способствует снижению расхода тепла  в диффузионном аппарате за счет уменьшения количества выносимого из диффузионного  аппарата тепла с  выгружаемым жомом.

     Чистота получаемого диффузионного  сока при работе с  возвратом жомопрессовой  воды при глубоком прессовании жома. Установлено, что  при постоянной откачке  диффузионного сока в диапазоне 113-115% к массе свеклы и стабильной производительности диффузионных аппаратов  ДС-12 на уровне 3150 т  переработки свеклы в сутки чистота  отжатой жомопрессовой  воды и чистота  получаемого диффузионного  сока определяются глубиной обессахаривания  жома. Как показали выполненные 

на  Радеховском сахарном заводе исследования, усредненные значения чистоты жомопрессовой  воды составили 60-82% при изменении  содержания сахара в  воде от 0,5 до 2,0% (рис.5).

     Среднее значение чистоты  диффузионного сока составило 85,32-86,15% при  изменении содержания сахара в неотжатом жоме с 0,6 до 2,1% (рис.6).

     

 

     Таким образом, глубокое прессование  жома и возврат  жомопрессовой 

воды  в диффузионный аппарат  позволяют значительно  интенсифицировать 

получение диффузионного сока. Повышается производительность диффузионного аппарата. Одновременно снижаются  откачка диффузионного  сока и потери сахара в жоме, а также  повышается чистота  получаемого диффузионного  сока.

     Вместе с тем, для достижения высоких показателей работы диффузионных аппаратов при использовании для экстрагирования жомопрессовой воды после глубокого прессования жома на сахарном заводе

необходимо  внедрить комплекс мероприятий  по рациональной подготовке, вводу и распределению  жомопрессовой и  чистой воды в аппарате, а также определить и организовать эффективный  технологический  режим работы диффузионного  аппарата при его  эксплуатации.

 

2 Подробное описание технологической схемы 

2.1 Получение диффузионного  сока в колонной  диффузионной установке 

     Схема обессахаривания  свекловичной стружки  в колонной диффузионной установке состоит  из колонного диффузионного  аппарата, наклонного ошпаривателя, жомовых  прессов, устройства для очистки жомопрессовой  воды и подготовки свежей питающей воды, теплообменников  и насосов, связанных  трубопроводами.

     Свекловичная  стружка по транспортеру, оборудованному автоматическими  ленточными весами, поступает в ошпариватель, где она нагревается  и смешивается  сначала с поперечным, а затем с циркулирующим потоками диффузионного сока. Из ошпаривателя сокостружечная смесь температурой 72-75 ˚С подается насосом в колонну через распределитель.

     Распределитель  сокостружечной смеси  на выходе снабжен  обратным клапаном, свободно сидящем  на оси. Под давлением потока клапан удерживается в открытом состоянии. При остановке насоса клапан закрывается и препятствует обратному движению сокостружечной смеси. Распределитель вращается вместе с трубовалом и равномерно распределяет стружку на поверхности фильтрующего сита. С неподвижной трубой, по которой сокостружечная смесь подается снизу в аппарат, он соединен через сальниковое устройство. На трубовале закреплены качающиеся башмаки – ситоочистители, которые при скольжении по фильтрующему ситу поднимают лежащую на нем стружку и одновременно очищают сито. За распределителем на сите образуется свободное пространство, куда и поступает свежая стружка. Благодаря совместной работе распределителя, насоса, лопастей, закрепленных на валу, и неподвижных контрлопастей свежая стружка перемещается снизу вверх навстречу потоку сока. 

     Диффузионный  сок из колонны, пройдя через горизонтальное фильтрующее сито, дополнительный ситовой  пояс и неподвижные  сетчатые контрлопасти, поступает в песколовушку, после чего его  разделяют на два  потока. Первый (250-300 % к массе переработанной свеклы), называемый циркулирующим, нагревается в теплообменнике до температуры 78-80˚С и подается в мешалку ошпаривателя для ошпаривания свекловичной стружки, перемешивания и подготовки сокостружечной смеси. Второй поток, равный отбору диффузионного сока и называемый поперечным, также нагревается до 78-80˚С в теплообменнике и направляется в теплообменную часть ошпаривателя для нагревания стружки до температуры денатурации белков. Часть сока поперечного потока без нагревания вводят в шахту для гашения пены. В холодное время года эту часть сока также нагревают в теплообменнике.

     Диффузионный  сок температурой 45-50˚С в количестве 120-125 % к массе переработанной свеклы отбирается через торцевое сито ошпаривателя, освобождается в гидроциклонной песколовушке от песка и направляется в мезголовушку. Уловленная мезга возвращается в шахту ошпаривателя, а сок поступает в сокоочистительное отделение на очистку.

     Обессахаренная  стружка (жом) с содержанием 7-8 % сухих веществ  кольцевым скребковым транспортером выгружается  через окна в шнековый водоотделитель, а  оттуда в вертикальный жомоотжимной пресс. Вода, отделенная от жома в водоотделителе и прессах, проходит через мезголовушку с прессом и  попадает в сборник. Из последнего вода прокачивается через  трубчатый теплообменник  и пароструйный подогреватель, где нагревается  до 85-90 ˚С для коагуляции веществ коллоидной дисперсности и ВМС. Затем в отстойнике в течение 10-15 минут освобождается от взвесей и подается в диффузионный аппарат через теплообменник, где охлаждается до 70-75˚С потоком холодной воды из отстойника. Осадок из отстойника смешивается с сырым жомом перед