Оптимизация расхода извести при дефекосатурационной очистке сока. Технические решения компании "Техинсервис" по аппаратурному оформлению и режимам работы дефекосатурации

Дата: 2005-05-04

 

Дефекосатурационная очистка сока является той сердцевинной станцией завода, на которой не только формируются условия работы последующей станции фильтрования соков, но и в полном смысле слова создаются благоприятные условия работы для выпарной станции и продуктового отделения, а также определяется темп работы завода в целом.

В сегодняшних экономических условиях работы заводов (высокая стоимость кокса, известнякового камня) очень актуальным является вопрос рационального использования известкового молока в технологическом процессе.

Естественно, говорить о поисках оптимального расхода извести на очистку, возможно, только при переработке свеклы среднего и хорошего качества.

По общепризнанной классификации К.Вукова эта градация определена следующим образом (табл.№1).

Таблица №1. Оценка качества диффузионного сока по К.Вукову

Содержание несахаров	Качество диффузионного сока
	хорошее	среднее	ухудшенное
Доброкачественность	88,0	85,5 – 88,0	85
Общий сахар	менее 2	2 – 2,6	более 2,6
Зола	менее 0,5	0,5 – 0,7	более 0,7
Редуцирующие вещества	менее 0,15	0,15 – 0,25	более 0,25
A – аминоазот	менее 0,15	0,15 – 0,25	более 0,25
Коллоиды	менее 0,4	0,4 – 0,8	более 0,8
Пектины	0,1	0,1 – 0,2	более 0,2

Большинство заводов сегодня работают с категорией свеклы среднего и ухудшенного качества.

Поэтому, для получения максимального эффекта очистки необходимо, чтобы каждая из стадий типовой схемы очистки сока в полном объеме выполняла поставленную перед ней задачу по условиям обработки сока, так:

На преддефекации - при обработке сока небольшим количеством извести (0,2-0,3%) должна произойти нейтрализация свободных кислот, осаждение ВМС коллоидов а также формирование крупного хлопьевидного осадка.

На основной дефекации - при добавление к соку основного количества извести (до 2% и выше), создаются условия для проведения процессов адсорбции несахаров и формирование требуемых фильтрационных свойств осадка, а также проведения в полном объеме реакций разложения амидов, РВ, пектиновых веществ и др. несахаров.

На I сатурации - при обработке сока углекислым газом ( сатурационный газ содержит 30-32% СО2 объемных) происходит адсорбция растворимых несахаров (продуктов распада РВ, красящих веществ и др. веществ) на поверхности частиц СаСО3, а также создание осадка СаСО3 с хорошими седиментационно-фильтрационными свойствами.

На II сатурации - при обработке СО2 завершается удаление несахаров сока адсорбцией для минимизации растворимых солей Са++.

Общеизвестно, что на дефекации добавляется к соку извести во много раз больше, чем необходимо для завершения химических реакций разложения несахаров, процессов коагуляции и осаждения.

Поэтому, в правильном подборе оптимального технологического режима работы станции дефекосатурации уже заложены большие резервы по экономии расхода известкового молока на очистку сока в свеклосахарном производстве.

Начинается эта работа с организации уточнённого лабораторного контроля на данной технологической станции.

В ныне действующей "Инструкции по ведению технологического процесса…", 1985 г. даны рекомендации по расходу извести на дефекосатурацию в количестве 85-120% по массе несахаров диффузионного сока.

Опыт работы сахарных заводов Венгрии за 1996 г (табл.2), когда там перерабатывалось сырьё по своему технологическому качеству соответствующее уровню наших предприятий, указывает на значительное завышение процентного расхода извести по массе несахаров .

Табл. №2. Данные о расходе извести на сахарных заводах Венгрии.

Заводы	Дб диффузионного сока	Расход извести, % СаО		Дб очищенного сока	Цветность сахара ед. ICUMSa
		к массе свеклы	к массе несахаров
Kaba	86,4	1,74	83,3	89,7	42,8
Mv.Hatvan	86,8	1,65	86,4	90,4	34,2
Mv.Selyp	88,2	1,50	80,6	91,0	30,8
Mezohegyes	85,0	2,39	98,8	88,6	81,0
Petohaza	89,1	1,30	81,5	92,5	40,4
Sarkad	85,9	1,87	89,9	88,9	30,6
Szolnok	86,6	1,72	76,7	89,1	49,7

Исходя из указанного опыта, были наработаны рекомендации по расходу извести к массе несахаров диффузионного сока (табл.3),которые на сегодняшний день уже прошли проверку временем и указывают на возможность дальнейшего снижения расхода извести в технологическом процессе.

Табл.№3. Рекомендуемый расход извести на очистку по массе несахаров диффузионного сока

Доброкачественность диффузионного сока	СаО по массе несахаров, %
менее 84,5	100 – 150
84,5 – 85,0	95 – 100
85,0 – 86,0	90 – 95
86,0 – 87,0	85 – 90
более 88	менее 80

В (табл.4) приведен пример расчёта оптимального расхода извести, который необходимо проводить в лабораториях вместе с разработкой оптимального режима. Необходимо обучать сатуратчиков поддерживать величину дефекованого сока по м/о в зависимости от СВ диффузионного сока.

Табл.№4. Расчет оптимального расхода извести в зависимости от количества несахаров дифсока.

Дб диф. сока	Откачка дифсока, %	Активность извести	Расход извести в % к массе несахаров	Рассчетные данные
				СВ д.с.	дефекованный по м.о.	Расход извести к массе свеклы
84,5	120	90	100	11	1,85	2,27
				11,5	1,93	2,38
				12,0	2,00	2,48
				12,5	2,08	2,58
85,5	120	90	95	12,0	1,80	2,20
				12,5	1,87	2,30
				13,0	1,93	2,39
				13,5	2,00	2,48
86,5	120	90	90	12,5	1,66	2,03
				13,0	1,73	2,11
				13,5	1,79	2,19
				14,0	1,85	2,27
87,5	120	90	85	13,0	1,52	1,84
				13,5	1,58	1,91
				14,0	1,63	1,98
				14,5	1,69	2,05
88,5	120	90	75	13,0	1,25	1,50
				13,5	1,30	1,55
				14,0	1,34	1,61
				14,5	1,39	1,67
				15,0	1,43	1,73
89,5	120	90	70	13,5	1,12	1,32
				14,0	1,16	1,37
				14,5	1,20	1,42
				15,0	1,23	1,47
				15,5	1,27	1,52

При практическом решении задачи оптимизации расхода извести следует помнить, что превышение количества извести никак не улучшает качество соков и этим приемом нельзя достичь увеличения общего эффекта очистки сока, которое в значительной степени зависит от Дб диффузионного сока (табл.5).

Табл.№5. Эффект очистки сока при разной доброкачественности диффузионного сока

Доброкачественность диффузионного сока, %	82	84	86	88	90
Эффект очистки	< 20	20	25 – 30	30 – 35	35 – 40

В (табл 5) представлена расшифровка поэлементных значений величин суммарного Э.О. по данных приведенных Яном Добжицким в "Технологии сахарного производства" 1984 года. Приведенные значения, указывают на необходимость повышенного внимания к станции преддефекации, которая на большинстве заводов наименее охвачена лабораторным контролем при определении оптимального технологического режима в плане поиска рационально-необходимого количества возврата.

Все присутствующие в этом зале четко себе представляют, каким важным рычагом в снижении расхода извести является оптимальная дозировка возврата и, естественно, выбор продукта для этого приема с целью минимизации технологического потока.

Учеными составлена математическая зависимость между Э.О. и количеством добавляемой извести, согласно которой определенно, что расход извести свыше 2,25% к массе свеклы даёт незначительный прирост эффекта очистки и поэтому является нецелесообразным в практическом применении (Архипович Н.А. "Общая технология…" стр.130).

Основными критериями оптимизации расхода известкового молока на очистку, а также температурного режима является;

• термостойкость очищенного сока, определяемая по величине остаточного количества РВ (не более 0,02% к массе сока);
• фильтруемость соков (скорость фильтрации, FK-коэффициент, количество работающего оборудования).

Следующей очень часто встречающейся причиной перерасхода известкового молока на очистку является несовершенство аппаратурного оформления составных элементов дефекосатурационной очистки сока, якобы с целью достижения максимального Э.О.

Поэтому, проанализировав аппаратурное оформление и типовые решения по модернизации данной станции, а также изучив опыт работы оборудования дефекосатурационной очистки ведущих европейских фирм - "Техинсервис" освоил производство станции дефекосатурации, которая включает в себя:

• Дефекатор теплой дефекации.
• Дефекатор основной горячей дефекации.
• Аппарат 1 сатурации с оригинальным газораспределительным самоочищающимся устройством.
• Дефекатор перед 11 сатурацией.
• Аппарат11 сатурации (аналогичен по конструкции с 1 сатурацией).
• Дозреватель сока 11 сатурации

Поставляется оборудование в компактном едином блоке вместе со сборниками соков и предназначено для установки за корпусом завода. В комплект поставки может входить система автоматического управления станцией дефекосатурации также разработанная компанией "Техинсервис".

Для проведения прогрессивной преддефекации, мы считаем оптимальным в технологическом плане решение по использованию отечественного горизонтального преддефекатора типа Бригель-Мюллера с доведением всех его элементов до соответствия определенному нами регламенту.

Особенностью производимой нами станции дефекосатурационной является ее оснащение прогрессивными элементами деталировки аппаратов, позволяющее повысить эффект очистки сока на 3-5единиц по сравнению с типовой схемой. Повысить коэффициент утилизации газа в аппаратах 1 и 11 сатурации соответственно до 85 и 65%, а также улучшить седиментационно-фильтрационные свойства соков при снижении общего расхода извести на производство.

Технологический регламент станции дефекосатурации производимой "Техинсервис" обладает некоторыми особенностями :

• подогрев диффузионного сока перед преддефекацией до 62-65Со с коррекцией времени процесса, по температуре;
• использование в качестве возврата на преддефекацию сгущенной суспензии сока 1 сатурации с получением густого концентрата;
• дозировка известкового молока на теплую ступень дефекации в количестве соответствующем ее растворимости при заданной температуре процесса;
• дозировка извести в дефекатор перед 11 сатурацией;
• дозревание сока 11 сатурации для снижения растворимых солей Са++.

Внедрение станции дефекосатурации (производства компании "Техинсервис") с системой автоматического управления, а также поддержание рекомендуемого технологического регламента, гарантированно обеспечивает получение стандарт-сока с высокими седиментацонно-фильтрационными свойствами, с необходимыми параметрами термостойкости, а также с минимальным остаточным количеством солей Са для эффективной работы последующих станций технологического потока сахарного завода.