Сатуратор для цукрової промисловості

Сатуратор для цукрової промисловості, що виконаний в вигляді циліндричного корпусу з роз 3 ний вплив на бульбашки СО2 , що призведе до більш ефективного оновлення поверхні контакту сатураційного газу з соком та прискорить процес адсорбції СО2 в цукровому розчині за рахунок збільшення часу взаємодії сатураційного газу з розчином. Це приводить до збільшення швидкості хемосорбції СО2 з утворенням карбонату кальцію високої адсорбційної здатності. Крім того, при виході лопаті з рідкої фази (в процесі обертання) за рахунок відцентрових сил відбувається розбризкування соку, що покращує поглинання СО2, який виходить з апарату краплинами розчину. Також це дозволяє зменшити утворення піни під час сатурації за рахунок того, що лопать в процесі роботи перемішуючого пристрою механічно діє на піну і руйнує її. За рахунок обертання сітчастоподібних лопатей мішалки апарату мінімізується утворення накипу на її поверхні. Слід також відмітити, що створення пульсацій за допомогою механічного пристрою з обертовим рухом в самому сатураторі дозволить значно інтенсифікувати процес сатурації при невеликих енерговитратах, наприклад в порівнянні зі створенням пульсацій пневматичним способом. Крім того безпосередня дія пульсацій на газорідинний шар дозволяє значно зменшити інерційність механічної системи перемішування, ніж у випадку використання пружного газу для створення пульсацій. На кресленні зображений повздовжній переріз сатуратора для цукрової промисловості. Сатуратор складається з циліндричного корпусу 1, конічного днища 2 та розширеної верхньої частини 3. Всередині сатуратора встановлена розподільча тарілка 4 для дефекованого цукрового розчину, який подається в сатуратор через патрубок подачі 5. Сатураційний газ подається в нижню конічну частину сатуратора з колектора через патрубки 6. На рівні переливного ящика 7 в сатураторі розміщені вали (не менше двох), а до них прикріплені перфоровані лопаті 8 (не менше 2-х на одному валу). Сам вал з перфорованими лопатями приводиться в обертальний рух за допомогою електродвигуна та механічного редуктора (як приклад). Рівень соку в сатураторі підтримується переливним ящиком 7. Відпрацьований сатураційний газ видаляється в атмосферу через патрубок 9. Сатуратор для цукрової промисловості працює наступним чином. Дефекований цукровий розчин через патрубок подачі 5 надходить на розподільчу тарілку 4 і звідти рівномірно розподіляється по перерізу сатуратора. За допомогою механічного пристрою створюється інтенсивне перемішування соко-газової суміші, внаслідок того значно зростає поверхня контакту фаз, що приводить до інтенсифікації протікання хімічної реакції між розчиненим вапном в розчині та діоксином вуглецю в сатураторному газі. Сатураційний газ подається під тиском через 63326 4 патрубки 6 в конічну частину сатуратора, де газовий струмінь подрібнюється 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. 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 барботажному шарі запропонованого сатуратора досягається шляхом створення обертового руху сітчастих лопатей, які прикріплені до вала. Такий рух самих лопатей дозволяє оновлювати поверхню 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 (зумовленого виходом лопаті з рідкої фази за рахунок відносної кутової швидкості при обертанні) в надсоковому просторі сатуратора, що веде до збільшення поверхні контакту фаз, через яку проходять масообмінні процеси, а також за рахунок кращого перемішування соку в барботажному режимі та інтенсивного оновлення контактуючих фаз, коли кожна бульбашка дрібниться на більш мілкі внаслідок механічного обертального руху самих решіток та створенням ними імпульсів при входженні в цукровий розчин. Внаслідок такої дії вказаних факторів збільшується швидкість абсорбцій діоксиду вуглецю цукровим розчином з сатураційного газу. Внаслідок цього зменшується концентрація СО2 в газі, що покидає апарат, або коефіцієнт використання буде вищий, ніж в сатураторі, прийнятому за прототип. Слід також відмітити той факт, що оскільки лопаті рухаються і збільшена відносна швидкість протікання потоку по лопатям, то відкладення накипу на самій перфорованій лопаті слід очікувати також меншим, ніж у випадку її нерухомого закріплення. Технічний результат полягає в можливості збільшення виходу товарного цукру на заводі в результаті покращення видалення нецукрів адсорбцією на розвинутій поверхні кристалічного карбонату кальцію, зменшення забруднення атмосфери викидами СО2 з сатураційним газом та зменшення витрати тепла з газом, що видаляється з сатуратора. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 63326 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601