Спосіб очищення дефекованого соку або соку першого сатурування, або клерування цукробурякового виробництва

Спосіб очищення дефекованого соку або соку першого сатурування, або клерування цукробурякового виробництва, що включає введення одного з останніх і сатураційного газу в апарат, розподіл потоку сатураційного газу на струмені та розподіл дефекованого соку або соку першого сатурування, або клерування, очищення одного з останніх, виведення очищеного дефекованого соку або соку першого сатурування, або клерування та залишків сатураційного газу з апарата, який відрізняється тим, що потік сатураційного газу рівномірно розподіляють на струмені по повному поперечному перерізу апарата, а дефекований сік або сік першого сатурування, або клерування розподіляють по каналах, що утворюються між боковими стінками барботерів і апарата, причому КІЛЬКІСТЬ струменів сатураційного газу і каналів проходження дефекованого соку або соку першого сатурування, або клерування визначають за залежностями пі = п 2 - п 3 , n 2 = a- — - S , п4 = п 2 + 1 , де пі - КІЛЬКІСТЬ струменів сатураційного газу, П - КІЛЬКІСТЬ барботерів, 2 пз - КІЛЬКІСТЬ щілин для виходу сатураційного газу в одному барботері, гц - КІЛЬКІСТЬ каналів проходження соку першого або другого сатурування, або клерування, Vr - об'ємні витрати сатураційного газу за одиницю часу при номінальній продуктивності апарата, Vc - об'ємні витрати соку першого або другого сатурування, або клерування, що обробляється, за одиницю часу при номінальній продуктивності апарата, а - конструктивний коефіцієнт, що визначається розмірами барботерів і каналів, S - площа повного поперечного перерізу апарата О ю Винахід відноситься до цукрової промисловості, а саме до технології очищення соків цукробурякового виробництва або клерування Відомий спосіб очищення соку цукробурякового виробництва методом сатурування за допомогою сатуратора типу 1С (В Г Велик, С А Зозуля и др "Справочник по технологическому оборудованию сахарных заводов", К Техніка, 1982, с 104), який включає введення соку і сатураційного газу в сатуратор, розподіл потоку сатураційного газу по поперечному перерізу сатуратора на струмені, очищення соку, вивід обробленого соку та залишків сатураційного газу із сатуратора Збіжними ознаками відомого способу очищення соку та способу, що заявляється, є слідуючи введення соку і сатураційного газу в апарат, роз поділ потоку сатураційного газу на струмені, очищення соку, вивід обробленого соку та залишків сатураційного газу із апарату Причинами, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату при використанні відомого способу, є слідуючи 1 Нерівномірність розподілу потоку сатураційного газу по поперечному перерізу сатуратора приводить до утворення крупних частинок вуглекислого кальцію з малою загальною поверхнею всіх частинок, що значно погіршує адсорбцію не цукрів 2 Нерівномірність розподілу соку по поперечному перерізу сатуратора 3 Низька швидкість процесу очищення соку, що погіршує ефективність процесу адсорбції не 54910 цукрів Найближчим технічним рішенням до винаходу, що заявляється, є спосіб очищення соку, за яким працює сатуратор типу ШІ-ПАС (ЦНИИТЭИ Пищепром Пищ промышл , Серия 23 Сахарная промышленность Обзор, информация, Вып 3, Новое оборудование для очистки диффузионного сока, М , 1986, с 22), який включає введення соку в сатуратор, введення сатураційного газу в барботер сатуратора, який складається з колектора, газорозподільних труб зі щілинами, регенератора для очищення щілин від осаду, що відкладається, подавання потоків сатураційного газу і соку в циркуляційну трубу, наявність якої обмежує поперечний переріз сатуратора, очищення соку, вивід обробленого соку та залишків сатураційного газу із сатуратора Збіжними ознаками відомого способу очищення соку та способу, що заявляється, є слідуючи введення соку і сатураційного газу в апарат, розподіл потоку сатураційного газу та соку, очищення соку, вивід обробленого соку та залишків сатураційного газу із апарата Причинами, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату при використанні відомого способу, є слідуючи 1 Низький ефект очищення соку через нерівномірність розподілу сатураційного газу та соку по поперечному перерізу сатуратора 2 Поперечний переріз сатуратора використовується не повністю, а лише частково, тобто є "мертві" зони 3 Часткове (неповне) контактування часточок сатураційного газу і соку, що обробляється, через нерівномірність розподілу останнього по поперечному перерізу сатуратора 4 Неможливість застосування відомого способу для очищення соку першого сатурування та клерування В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу очищення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування цукробурякового виробництва шляхом рівномірного розподілу на струмені потоку сатураційного газу по повному поперечному перерізу апарата та розподілу дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування по каналах, що утворюються між боковими сішками барботерів і апарата, причому КІЛЬКІСТЬ вказаних струменів і каналів визначається за вибраними залежностями, що значно покращує процес адсорбції не цукрів, скорочуючи процес очищення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування Поставлена задача вирішується сукупністю відомих суттєвих ознак способу, які передбачають введення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування цукробурякового виробництва в апарат, розподіл потоку сатураційного газу на струмені та розподіл дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, очищення одного з останніх, вивід обробленого дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування та сатураційного газу із апарату, а також нових, ВІДМІННИХ ВІД прототипу суттєвих ознак, достатніх у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони потік сатураційного газу рівномірно розподіляють на струмені по повному поперечному перерізу апарата, а дефекований сік або сік першого сатурування або клерування розподіляють по каналах, що утворюються між боковими стінками барботерів і апарата, причому КІЛЬКІСТЬ струменів сатураційного газу і каналів проходження дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування визначають за залежностями Пі = П Пз, 2 =а •S, ГЦ = П2 + 1, де Пі - КІЛЬКІСТЬ струменів сатураційного газу, П2 - КІЛЬКІСТЬ барботерів апарата, пз - КІЛЬКІСТЬ щілин для виходу сатураційного газу в одному барботері, гц - КІЛЬКІСТЬ каналів проходження дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, Vc - об'ємні витрати дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, що обробляється, за одиницю часу при номінальній продуктивності апарату, Vr - об'ємні витрати сатураційного газу за одиницю часу при номінальній продуктивності апарата, а - конструктивний коефіцієнт, що визначається розмірами барботерів і каналів, S - площа повного поперечного перерізу апарату Таким чином, завдяки рівномірному розподілу потоку сатураційного газу на струмені по повному поперечному перерізу апарата та розподілу дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування по каналах, що утворюються між боковими стінками барботерів і апарата, причому КІЛЬКІСТЬ струменів та каналів визначається за вибраними залежностями, забезпечується значне збільшення поверхні контактування об'ємних часток сатураційного газу і дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, що обробляється, за рахунок чого утворюється велика КІЛЬКІСТЬ дрібнодисперсних часточок вуглекислого кальцію кулеподібної форми розміром 1Мкм, що в 3,6 рази збільшує поверхню адсорбції і значно інтенсифікує масообміні процеси, скорочуючи тим самим процес очищення соків або клерування, тобто досягається поставлена задача Спосіб очищення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування цукробурякового виробництва, що заявляється, пояснюється схемами Фіг 1 - загальний вигляд Фіг 2 - Розріз А - А Фіг 1 (для дефекованого соку) Фіг 3 - Розріз А - А Фіг 1 (для соку першого сатурування) Фіг 4 - Розріз А - А Фіг 1 (для клерування) Спосіб очищення дефекованого соку або соку першого сатурування або цукробурякового виробництва, що заявляється, включає введення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування в сатуратор 1 (фиг 1), розподіл одного з останніх по каналах 2 (фіг 2, 3, 4), що утворюються між боковими стінками барботерів 3 (фіг1, 54910 2, 3, 4) і сатуратора, введення сатураційного газу через колеісгор 4 (фиг 1, 2, 3, 4) у барботери З (фиг 1, 2, 3, 4) сатуратора, рівномірний розподіл газу на струмені по повному поперечному перерізу сатуратора, КІЛЬКІСТЬ струменів якого та КІЛЬКІСТЬ каналів проходження дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування визначається згідно з вибраними залежностями, взаємодію об'ємних роздрібнених часточок сатураційного газу з дефекованим соком або соком першого сатурування або клерування, в результаті чого відбувається процес очищення останнього, вивід обробленого дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування та залишків сатураційного газу з сатуратора Дефекований сік або сік першого сатурування або клерування подається через патрубок 5 (фіг 1) в конусну частину сатуратора 1, розподіляючись далі по каналах 2 (фіг 2, 3, 4), що утворюються між боковими стінками барботерів і сатуратора Сатураційний газ поступає через патрубки 6 в колектор 4 (фіг 1, 2, 3, 4) барботерів 3, розташованих у сатураторі, де розподіляється на струмені, КІЛЬКІСТЬ яких, а також КІЛЬКІСТЬ каналів проходження дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування визначається, згідно з залежностями Пі = П 2 П2 = а • П3і V, •s, ГЦ = П2 + 1 , де пі - КІЛЬКІСТЬ струменів сатураційного газу, П2 - КІЛЬКІСТЬ барботерів апарата, пз - КІЛЬКІСТЬ щілин для виходу сатураційного газу в одному барботері, гц - КІЛЬКІСТЬ каналів проходження дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, Vc - об'ємні витрати дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, що обробляється, за одиницю часу при номінальній продуктивності апарату, Vr - об'ємні витрати сатураційного газу за одиницю часу при номінальній продуктивності апарата, а - конструктивний коефіцієнт, що визначається розмірами барботерів і каналів, S - площа повного поперечного перерізу апарату Через отвори 7 у барботерах 3 сатураційний газ, рівномірно роздрібнюючись на струмені, попадає у дефекований сік або сік першого сатурування або клерування, яка разом з ним у прямотечм переміщується у верхню частину сатуратора, де відбувається очищення одного із соків або клерування шляхом взаємодії вуглекислого газу, що міститься у сатураційному газі, з розчиненими у дефекованому сокові або сокові першого сатурування дрібнодисперсних кулеподібних часточок вуглекислого кальцію, внаслідок чого збільшується поверхня адсорбції не цукрів, що знаходяться у дефекованому сокові або сокові першого сатурування або клерування Оброблений дефекований сік або сік першого сатурування або клерування виводиться із сатуратора через патрубок 8 і контрольний ящик 9 на подальшу обробку, а залишки сатураційного газу через витяжну трубу 10 виводяться у атмосферу Спосіб очищення дефекованого соку цукробурякового виробництва, що заявляється, пояснюється прикладом 1 Приклад 1 Сатураційний газ, нормативні витрати якого становлять 10000нм3/год, поступає в колектор 4 барботерів 3, розташованих у сатураторі 1, де розподіляється на струмені, КІЛЬКІСТЬ ЯКИХ визначається згідно з залежностями Пі = П 2 Де Пз, п2 = •S, а = 0,225, S = 1,0м' п 2 =0,225 ЮОООнмГ/год •160 = 15шт, 150м° /год тобто КІЛЬКІСТЬ барботерів апарата становить 15шт Розрахунковим шляхом встановлено, що КІЛЬКІСТЬ ЩІЛИН для виходу сатураційного газу в одному барботері пз = 66 Тоді КІЛЬКІСТЬ струменів сатураційного газу визначається за залежністю гц = п 2 п 3 = 1 5 66= 990шт Дефекований сік, витрати якого становлять 150м /год, подається через патрубок 5 в конусну частину сатуратора 1, після чого розподіляється по каналах 2, утворених боковими стінками барботерів та стінками сатуратора КІЛЬКІСТЬ каналів визначається за залежністю п4 = п 2 + 1, де п 2 = 15, тоді гц = 15 + 1 =16 каналів Сатураційний газ, який попадає у дефекований сік, переміщується разом з ним у верхню частину сатуратора, де відбувається очищення дефекованого соку шляхом взаємодії вуглекислого газу, що міститься у сатураційному газові, з розчиненими у дефекованому сокові вапном та не цукрами При цьому тривалість реакції утворення дрібнодисперсних часток вуглекислого кальцію і адсорбції нецукрів на їх поверхні складає 2,6 - 2,8сек, а ефект очищення дефекованого соку підвищується на ЗО - 35%, що в свою чергу прискорює процес подальшого фільтрування обробленого соку на 25 - 40% Оптимальні три приклади конкретного виконання способу очищення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування зведені в таблицю (див додаток до опису) Спосіб очищення дефекованого соку або соку першого сатурування або клерування, що заявляється, апробований заявником з отриманням позитивного ефекту 54910 Таблиця Приклади виконання способу очищення від не цукрів дефекованого соку, або соку першого сатурування, або клерування №№ п/п Назва напівпродукту Vr 1 2 3 СІК Сік першого сатурування Клерування п2 Пз гц Vc нм^/год Дефекований v r /v c шт шт шт шт Витрата газу на 1 струмень Vr-1000 3600•п4 нл/стр с Витрати соку і газу за 1 годину Струменів Канали проВсього в 1 барбо- ходження барботерів тері напівпродукту струменів КІЛЬКІСТЬ Пі = П 2 пз, 10000 150 66,7 15 66 16 990 2,80 1408 160 8,8 2 66 3 132 2 96 780 25 31,2 1 66 2 66 3,28 Залишки сатураційного газу 10 ФІГ. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24