Сатуратор для цукрової промисловості

Сатуратор для цукрової промисловості, виконаний у вигляді циліндричного корпусу з розширеною верхньою частиною і конічним днищем, з 3 масообміні процеси з утворенням карбонату кальцію великої адсорбційної здатності. Також можна відмітити і той факт, що контакт свіжого дефекованого розчину відбувається з СО2 , який уже пробарботував через розчин і викидається з апарату в атмосферу. Подвійне використання діоксиду вуглецю дозволяє збільшити ефективність його використання (збільшується коефіцієнт використання CO2). Створення обертового руху перфорованих решіток в газорідинному об'ємі сатуратора в циліндричній частині покращує масообміні процеси між діоксидом вуглецю і розчиненим вапном в цукровому розчині за рахунок більш кращого оновлення поверхні контакту фаз та подрібнення бульбашок сатураційного газу, які піднімаються на поверхню. Це приводить до збільшення швидкості сатурації цукрових розчинів за рахунок додаткового утворення карбонату кальцію високої адсорбційної здатності. Крім того, покращення оновлення поверхні контактуючих фаз веде до збільшення використання діоксиду вуглецю з сатураційного газу і в барботажному режимі, а значить до зменшення викидів CO2 з вихідними газами в атмосферу. На Фіг.1 зображений поздовжній переріз сатуратора для цукрової промисловості, на Фіг.2 - механічний пристрій для диспергування соку в над соковому просторі сатуратора. Сатуратор складається з циліндричного корпусу 1, конічного днища 2 та розширеної верхньої частини 3. Всередині сатуратора на валу 4 встановлена розподільча тарілка 5 для диспергування дефекованого цукрового розчину, який подається в сатуратор. Сатураційний газ поступає в нижню конічну частину сатуратора через патрубки 6. Вал 4 встановлений в нижній направляючій 7 та верхній 8 а до валу прикріплені перфоровані решітки 9. Вал в направляючих за допомогою розтяжок 10 розміщений по осі корпусу сатуратора. Сам вал з перфорованими решітками і пристроєм для диспергування цукрового розчину приводиться в обертальний рух за допомогою електродвигуна та механічного редуктора 11 (як приклад). Рівень соку в сатураторі підтримується переливним ящиком 12. Відпрацьований сатураційний газ видаляється в атмосферу через патрубки 13. Розподільча тарілка для диспергування дефекованого цукрового розчину являє собою конічну тарілку з вершиною конусу вниз та виконаними по конічній поверхні отворами 14 для розбризкування рідини. Рідина, яка поступає на розподільчу тарілку з дефекатора витікає як через отвори в тарілці так і під дією відцентрової сили, яка виникає при обертанні диску. Сатуратор для цукрової промисловості працює наступним чином. Дефекований цукровий розчин поступає на механічний диспергатор 5 і звідти рівномірно розподіляється по перерізу сатуратора. Так як розподільча тарілка прикріплена до валу і обертається разом з ним, то через отвори в тарілці цукровий розчин витікає в вигляді тонких струмин рідини по спіралеподібним траєкторіям, які внаслідок вібрацій самих струмин, тертя їх з сатураційним газом та других різних збудників нестабільності розпада 56358 4 ється на каплі рідини. Таким чином, за допомогою механічного пристрою для диспергування рідини створюється розвинута поверхня контакту фаз для можливості швидкого протікання хімічної реакції між розчиненим вапном в розчині та діоксидом вуглецю в сатураційному газі. Розподілення рідини в сатураторі відбувається за допомогою механічного диспергатора, що потребує незначної затрати енергії на її здійснення. Крім того велика кількість отворів в самій розподільчій тарілці дозволяє заповнити весь над соковий простір сатуратора рівномірно по всьому його перерізу. Сатураційний газ подається під тиском через патрубки 6 в конічну частину сатуратора де газовий струмінь дробиться на бульбашки, що піднімаються вгору через шар соку в сатураторі. За час проходження бульбашок газу через шар соку відбувається процес абсорбції діоксиду вуглецю в цукровий розчин з подальшою хімічною реакцією з розчиненим вапном і утворенням карбонату кальцію. За рахунок протікання хімічної реакції в розчині збільшується концентрація карбонату кальцію і після досягнення межі розчинності він утворює кристалічну структуру. В цей момент він має найбільшу адсорбційну здатність, що і обумовлює високу степінь очищення цукрового розчину від нецукрів. При пришвидшенні процесів абсорбції діоксиду вуглецю з сатураційного газу швидкість утворення карбонату кальцію теж збільшується, відповідно зростає і адсорбційна поверхня, збільшується ефективність очищення цукрового розчину. Інтенсифікація процесу абсорбції в барбатажному шарі запропонованого сатуратора досягається шляхом створення обертового руху перфорованих розподільчих решіток, які прикріплені до валу. Такий рух самих решіток дозволяє дробити бульбашки, які піднімаються, при цьому оновлюється поверхня контакту фаз і сам процес абсорбції протікає значно швидше. Крім того обертовий рух решіток створює краще перемішування шарів рідини з газом, що теж призводить до більш інтенсивного оновлення поверхні взаємодіючих фаз. Таким чином, прискорення процесу сатурації в апараті проходить за рахунок диспергування соку в над соковому просторі сатуратора, що веде до збільшення поверхні контакту фаз, через яку проходять масообмінні процеси а також за рахунок кращого перемішування соку в барботажному режимі, коли кожна бульбашка дрібниться на більш мілкі внаслідок механічного обертального руху самих решіток. Внаслідок такої дії на цукровий розчин і сатураційний газ вказаних факторів збільшується швидкість абсорбцій діоксиду вуглецю цукровим розчином і в сатураційному газі, що покидає сатуратор після проходження всього сатуратора, буде знаходитись менша кількість діоксиду вуглецю, або коефіцієнт використання буде вищий, ніж в сатураторі, прийнятому за прототип. Слід також відмітити той факт, що оскільки решітки рухаються і збільшена відносна швидкість протікання потоку по решітці, то відкладення накипу на самій решітці слід очікувати також меншим, ніж у випадку її нерухомого закріплення. 5 56358 Цукровий розчин після проходження ряду тарілок, виходить знизу сатуратора і через переливний ящик йде на подальшу обробку. Технічний результат полягає в можливості збільшення виходу товарного цукру на заводі в ре Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 зультаті покращення видалення нецукрів адсорбцією на розвинутій поверхні кристалічного карбонату кальцію, зменшення забруднення атмосфери викидами CO2 з сатураційним газом та зменшення витрати тепла з газом, що покидає сатуратор. Підписне Тираж 26 прим. 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