Спосіб встановлення оптимального режиму випалу вапняку

УКРАЇНА (19) UA (11) 17995 (13) U (51) МПК (2006) C04B 2/00 C13D 3/04 (2006.01) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС видається під відповідальність власника патенту ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) СПОСІБ ВСТАНОВЛЕННЯ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМУ ВИПАЛУ ВАПНЯКУ 1 2 (13) 17995 (11) фактора - хімічного складу вапняку, ще і дисперсність вихідної кристалічної структури вапняку. Згідно корисної моделі, встановлення оптимального режиму випалу вапняку, який забезпечить отримання вапняного молока з оптимальним діапазоном питомої поверхні твердої фази гідроксиду кальцію (Са(ОН)2) 4,10-4,43м2/гр, полягає у підборі температури випалу з урахуванням вихідної кристалічної структури вапняку , а саме: якщо вапняк має дрібну структуру, то випал проводять в середньожорсткому режимі за температур 1150...1250°С; якщо вапняк має крупну структуру, то випал проводять у м'якому режимі за температур 1000...1150°С. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Випалюючи вапняк, із дрібним кристалом карбонату кальцію, у м'якому режимі (який характеризується при роботі на коксі дозуванням палива не більше 6,5% до маси вапняку та питомим зніманням вапна не більше 9т. СаО/м2*добу) отримують дрібнокристалічне вапно. При гасінні одержане високодисперсне і високогідрофільне вапно утворює водно-вапняну суспензію, в якій майже не залишається вільної води. Внаслідок чого погіршуються реологічні властивості вапняного молока: знижується текучість, погіршуються умови відокремлення домішок, ускладнюється дозування в сік. Щоб транспортувати таке вапняне молоко потрібно його розбавити в 2-2,5 рази водою (до густи UA Корисна модель відноситься до цукрової промисловості, а саме до вапняного відділення. Відомий спосіб встановлення режиму випалу вапняку, який полягає в тому, що для забезпечення отримання вапняного молока густиною не нижче 1,18г/см3 використовують середньожорсткий режим випалу вапняку. [Табунщиков Н.П., Штангеев Κ.Ο. Влияние работы известкового отделения на себестоимость сахара. -К.: Цукор України №6, 2002]. Недоліком способу є відсутність переліку всіх факторів, за допомогою яких можна досягнути заданої густини вапняного молока. Найближчим технічним рішенням є спосіб встановлення режиму випалу вапняку, який полягає в тому, що орієнтовні температури випалу встановлюють в залежності від вмісту та типу домішок вапняку. [Добжицький Я. Очистка соков в сахарном производстве / Пер. с польского. -Μ.: Пищ. п-сть, 1964.- 208с.] Недоліком способу є врахування лише хімічного складу вапняку, що не достатньо для здійснення процесу випалу. В основу корисної моделі покладено задачу удосконалення способу встановлення оптимального режиму випалу вапняку шляхом врахування крім хімічного складу вапняку, ще і дисперсності вихідної кристалічної структури вапняку. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб встановлення оптимального режиму випалу вапняку передбачає врахування крім основного U що встановлення оптимального режиму випалу вапняку, який забезпечить отримання вапняного молока з оптимальним діапазоном питомої поверхні твердої фази гідроксиду кальцію (Ca(OH)2) 4,10-4,43 м2/гр, полягає у підборі температури випалу з урахуванням вихідної кристалічної структури вапняку, а саме: якщо вапняк має дрібну структуру, то випал проводять в середньожорсткому режимі за температур 1150...1250 °С; якщо вапняк має крупну структуру, то випал проводять у м'якому режимі за температур 1000...1150 °С. (19) (21) u200604954 (22) 04.05.2006 (24) 16.10.2006 (46) 16.10.2006, Бюл. № 10, 2006 р. (72) Гусарчук Тетяна Святославівна, Вєрченко Лідія Михайлівна, Хомічак Любомир Михайлович (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ (57) Спосіб встановлення оптимального режиму випалу вапняку, який включає основний фактор хімічний склад вапняку, який відрізняється тим, 3 17995 4 ни ~1,1г/см3), що значно збільшить кількість води, дрібнокристалічних вапняків. яка потрапляє на верстат сокоочисного відділення, Крупнокристалічні вапняки краще випалювати а потім - на випарну установку. В результаті цього, в м'якому режимі, щоб досягнути оптимальних щоб підтримати в дефекованому соку одну і ту ж параметрів вапняного молока та уникнути ускладзагальну оптимальну лужність потрібно давати нень при очищенні дифузійного соку. вапна на 0,33% до маси бур. більше, ніж за викоСпосіб, що пропонується, полягає у підборі ристання вапняного молока з густиною 1,2г/см3. температури випалу, яка забезпечить отримання Для отримання цієї кількості вапна потрібно випавапняного молока з оптимальним діапазоном пилити на 0,7% до маси буряку більше вапняку, що томої поверхні твердої фази Са(ОН)2 збільшить витрати палива на 0,05% до маси вап4,10...4,43м2/г, з урахуванням вихідної кристалічної няку. Це веде до збільшення кількості фільтраційструктури вапняку. Вапняк з дрібнішою структурою ного осаду (1,33% до маси бур.), води, що подавипалюють в середньожорсткому режимі за темється на промивання осаду (на 2,66%) та втрати ператур 1150...1250°С. Якщо будова вапняку крупцукрози в осаді на 0,013% до маси бур. Крім цього, нозерниста, то випал проводять у м'якому режимі зниження густини вапняного молока приведе до за температур 1000...1150°С. збільшення кількості води, яка підлягає випаровуПриклад здійснення способу. ванню на випарній установці, витрат умовного Приклад №1. палива і природного газу. Щоб уникнути цих негаПідбирали п'ять типів вапняків з різною кристивних явищ, потрібно випалювати дрібнокристаталічною структурою. Випалили за температур лічні вапняки у середньожорсткому режимі: дозу1000...1150°С та 1150...1250°С та виміряли питому вання палива для коксу 7% до маси вапняку та поверхню випаленого оксиду кальцію за допомогою пневматичного поверхнестеміра Т3. Результапитоме знімання не більше 10т. СаО/м2 добу, ти досліджень показали, що у всіх випадках питотемпература випалу становить 1150...1250°С. За ма поверхня була різна в залежності від вихідної таких температур починаються процеси рекристакристалічної структури вапняку (табл.). лізації зерен вапна, тобто зростання більш велиВсі проби вапна загасили водою з температуких кристалів за рахунок дрібних, що приводить до рою 80°С і визначили питому поверхню Са(ОН)2 утворення більш рівномірних кристалів з меншою водно-вапняної суспензії на приборі "Мастерсайдисперсністю. Одночасно відбуваються процеси зер" (табл.). Кожним видом вапняного молока спікання, тобто ущільнення шматків вапна за раочищали дифузійний сік за типовою технологічною хунок закриття тих пор між кристалами, які утвосхемою. Порівняльні дані за зміною швидкості фірилися під час видалення діоксиду вуглецю (СО2). льтрування та ефекту очищення наведені у табл. Вапно за таких умов втрачає свою високу активЯк видно з представлених експериментальних ність, але це не заважає йому повністю розгашуданих (табл.), максимальні ефект очищення та ватись у вапногасильному апараті і давати водношвидкість фільтрування досягаються у дослідах, вапняну суспензію із хорошими реологічними владе питома поверхня Са(ОН)2 лежить в межах стивостями. Середньожорсткий режим для дрібно4,10...4,43м2/г. кристалічних вапняків є більш економічно вигідним Таким чином, експериментальні дані підтверза рахунок зменшення кількості недопалу на 1/3 та джують доцільність врахування дисперсності вихізабезпечення отримання вапняного молока з гусдної кристалічної структури вапняку при виборі тиною 1,18...1,20г/см3. В результаті чого отримуєрежиму випалу, за рахунок чого підвищиться мо можливість уникнути негативних явищ, які зуефект очищення та швидкість фільтрування. стрічаються за м'якого режиму випалу дрібнокрисТаблиця № п/п Тип вапняку 1 2 Режим випалу (температура,°С) Пит. пов. Фільтр. Ефект Са(ОН)2, коеф., очищ., % 2 -1 м /г сек 2 Крейдоподібний (високодисперсний) Мармуроподібний (високодисперсний) 5 6 7 2,876 5,830 17,5 33,1 середньожорст. (П50...1250°С.) 1,950 4,420 7,5 33,1 м'який (1000...1150°С) 1 3 м'який (1000...1150°С) Пит. пов. СаО, м2/г 4 2,525 5,226 13,5 32,0 середньожорст. (1150...1250°С) 1,752 4,350 6,5 31,9 Висновок 8 Погіршується фільтр, здатність. Досягається значний ефект очищ. з оптимальними фільтр, встями Низька швидкість фільтр. Досягається значний ефект очищ. з оптимальними фільтр, встями 5 17995 6 Продовження таблиці 1 2 3 Ракушняк (середньозернистий,полідисперсний) 4 Середньозернист (середньодисперсний) 3 м'який (1000...1150°С) 4 5 6 7 8 Низька швидкість фільтр. Досягається значний ефект очищ. з оптимальними фільтр, встями Досяг. значний ефект очищ. з добрими фільтр, в-стями 2,295 4,905 12,3 31,9 середньожорст. (1150...1250°С) 1,672 4,250 6,0 31,7 м'який (1000...1150°С) 1,655 4,100 5,3 31,8 середньожорст. (1150...1250°С) 1,432 3,565 4,0 27,5 Низький ефект очищ. м'який (1000...1150°С) 1,531 4,080 4,5 30,2 середньожорст. (1150...1250°С) Мармур (крупнодиспе5 рсний) Можна досягнути значного ефекту, якщо піддати вапн. мол. додатков. активації. 1.325 3,548 3,5 27,0 Низький ефект очищ. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Підписне Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 Тираж