Сатуратор
Полезная модель относится к сахарному производству и может быть использована как устройство для очистки дефекованного сока путем адсорбции в сатураторах первой ступени сатурации и удаления в осадок всей извести и осаждения максимального количества кальциевых солей и коллоидов из фильтрованного сока первой сатурации в сатураторах второй ступени сатурации. Предлагаемый сатуратор включает цилиндрический корпус, нижний конус, ловушку, вытяжную трубу, переливной ящик, кольцевую трубу сатурационного газа, трубы тангенциального подвода газа, трубу поступления сока в переливной ящик, угловой вентиль для периодической продувки, трубу поступления сока в сатуратор. В корпусе аппарата установлены наклонно под углом 15° шесть противоположно-направленных стальных полок, цилиндрическая тарелка для поступающего в сатуратор дефекованного сока, отражательный зонт, паровой барботер. Дефекованный сок по трубе поступает на тарелку и цилиндрической пеленой стекает на полки, на которых, переливаясь с полки на полку, сок образует каскады, сквозь которые движется сатурационный газ и по мере продвижения вверх весь взаимодействует со всем находящимся в сатураторе соком. Цилиндрическая приемная тарелка, предусмотренная для образования пелены сока, с целью дополнительного использования выходящего из сока сатурационного газа, одновременно является и гидрозатвором, предупреждающем проникновение сатурационного газа в дефекатор. В предложенном сатураторе для равномерного распределения сока и газа установлены наклонные полки без отверстий, переливаясь по которым сок образует каскады, сквозь которые движется газ и по мере продвижения вверх газ полностью утилизируется, устраняется большое сопротивление нагнетанию газа в сатуратор, сокращается длительность процесса сатурации, исключается преждевременное зарастание осадком карбоната кальция распределительных
устройств, что в целом повышает технико-экономические показатели работы всего сахарного завода, экологическую безопасность, выход и качество сахара.
Данная полезная модель относится к сахарному производству и может быть использована для обработки дефекованного сока сатурационным газом с целью получения адсорбции известковых солей, красящих веществ и коллоидов частицами карбоната кальция, которые образуются в результате взаимодействия сатурационного газа и находящейся в дефекованном соке растворенной извести и получения хорошо осаждаемого и фильтруемого осадка.
Известен сатуратор Ш1-ПАС, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, барботер особой конструкции, внутреннюю циркуляционную трубу, переливной ящик, осевой циркулятор сока, патрубки для подвода и отвода сока. (В.О.Штангеев, В.Т.Кобер, Л.Г.Белостоцкий «Современные технологии и оборудование свеклосахарного производства». В 2-х ч. Ч.1. - Киев: "Цукор Украiни", 2003, С.311-313).
Недостатком этого сатуратора является сложность конструкции газораспределительных труб, низкая утилизация диоксида углерода (не более 70%), необходимость в специальном устройстве регенерации барботера, возможность поломки отдельных пластин регенератора при пуске в работу очистительного устройства после продолжительной остановки его при работающем аппарате.
Наиболее близким по технической сущности является типовой сатуратор 1C, состоящий из цилиндрического корпуса, ловушки, вытяжной трубы, переливного ящика, кольцевой трубы сатурационного газа, труб тангенциального подвода газа, трубы поступления сока в переливной ящик, углового вентиля для периодической продувки, трубы поступления сока в сатуратор, отражательного зонта, парового барботера и нижнего конуса, в котором для равномерного распределения сока и газа установлены три стальные решетки с отверстиями 60, 80 и 100 мм. Для лучшего распределения сатурационного газа отверстия одной решетки по отношению к другой смещены на половину шага. Дефекованный сок поступает в аппарат на отражательный зонт, а
сатурационный газ тангенциальным подводом направлен под нижнюю решетку. Отработанный газ отводится из аппарата в верхней части. Сок из аппарата поступает в переливной ящик, из которого он отводится на преддефекатор и фильтрование. (С.М.Гребенюк, Ю.М.Плаксин, Н.Н.Малахов, К.И.Виноградов «Технологическое оборудование сахарных заводов» - М.: «КолосС», 2007, С.190-192).
К недостаткам известного типового сатуратора относится недостаточная утилизация диоксида углерода (едва достигает 60%), неравномерная обработка газом всего сока, большое сопротивление нагнетанию газа в сатуратор, длительность процесса сатурации превышает 15 минут, отверстия стальных решеток преждевременно (в течение 30 суток) зарастают осадком карбоната кальция, что приводит к остановке завода (не менее 24 часа) для их очистки.
Технический результат полезной модели заключается в полной утилизации и равномерном распределении диоксида углерода, устранении большого сопротивления нагнетанию газа в сатуратор, сокращении длительности процесса сатурации (до 5 минут), исключении преждевременного зарастания осадком карбоната кальция распределительных устройств.
Технический результат достигается тем, что в сатураторе вместо трех стальных решеток с отверстиями устанавливаются наклонно под углом 15° шесть противоположно-направленных стальных полок, на которых, переливаясь с полки на полку, сок образует каскады, сквозь которые движется сатурационный газ, и по мере продвижения вверх он взаимодействует со всем находящимся в сатураторе соком, что позволяет полностью утилизировать диоксид углерода (более 90%), обрабатывать газом весь сок, уменьшить нагнетание газа в сатуратор, снизить длительность процесса сатурации (до 5 минут), исключить преждевременное зарастание осадком карбоната кальция распределительных устройств.
Полезная модель поясняется чертежом (фиг.1), на котором схематично изображен предложенный сатуратор. Сатуратор состоит из цилиндрического
корпуса 1, нижнего конуса 2, ловушки 3, вытяжной трубы 4, переливного ящика 5, кольцевой трубы сатурационного газа 6, труб тангенциального подвода газа 7, трубы 8 поступления сока в переливной ящик, углового вентиля 9 для периодической продувки, трубы 10 поступления сока в сатуратор, сигнальных труб 15. В корпусе аппарата установлены наклонно под углом 15° шесть противоположно-направленных стальных полок 11, цилиндрическая тарелка 12 для поступающего в сатуратор дефекованного сока, отражательный зонт 13, паровой барботер 14.
Сатуратор работает следующим образом. Дефекованный сок по трубе 10 поступает на тарелку 12, с которой цилиндрической пеленой стекает на полки, на которых, переливаясь с полки на полку, сок образует каскады, сквозь которые движется сатурационный газ и по мере продвижения вверх весь сатурационный газ взаимодействует со всем находящимся в сатураторе соком и более 90% газа утилизируется. Цилиндрическая приемная тарелка 12, предусмотренная для образования пелены сока с целью дополнительного использования выходящего из сока сатурационного газа, одновременно является и гидрозатвором, предупреждающим проникновение сатурационного газа в дефекатор.
Сатурационный газ подводится в кольцевую трубу 6, из которой двенадцатью патрубками 7 поступает по касательной в коническую часть сатуратора. При таком вводе газа создается вращательное движение сока в нижней части аппарата, что обеспечивает взаимодействие сатурационного газа с соком и эффективное удаление осадка с конической части. Отработанный сатурационный газ и образующийся пар поднимаются в верхнюю часть аппарата и по трубе 4 отводятся в атмосферу. Капли сока, увлеченные газом и паром, частично отделяются при встрече с отражательным зонтом 13; основное количество капель отделяется в ловушке 3. Сок из ловушки отводится в переливной ящик 5. Для гашения пены установлен паровой барботер 14, а для обнаружения пены имеются сигнальные трубки 15. Отсатурированный сок по трубе 8 направляется в среднее отделение переливного ящика 5, при помощи которого
в сатураторе поддерживается расчетный уровень сока (2,75 м). Отбор сока для возврата на преддефекацию и дальнейшее фильтрование осуществляется из боковых отделений переливного ящика.
Преимуществом предлагаемой конструкции является повышение технико-экономических показателей и надежности работы сатуратора за счет полной утилизации диоксида углерода и исключения преждевременного зарастания осадком карбоната кальция распределительных устройств, что позволит эксплуатировать установку весь сезон без остановки завода на ее очистку.
Сатуратор для обработки дефекованного сока сатурационным газом, состоящий из цилиндрического корпуса, нижнего конуса, ловушки, вытяжной трубы, переливного ящика, кольцевой трубы сатурационного газа, труб тангенциального подвода газа, трубы поступления сока в переливной ящик, углового вентиля для периодической продувки, трубы поступления сока в сатуратор, отражательного зонта, парового барботера, отличающийся тем, что он снабжен шестью противоположно направленными стальными наклонными под углом 15° полками, на которых, переливаясь с полки на полку, сок образует каскады, сквозь которые движется сатурационный газ, и по мере продвижения вверх он взаимодействует со всем находящимся в сатураторе соком, что позволяет обеспечить процесс сатурации, способствующий максимальной утилизации диоксида углерода (более 90%), равномерному соприкосновению сатурационного газа с поверхностью сока без образования суммарной щелочности, быстрому (до 5 мин) процессу сатурации, минимальному сопротивлению нагнетания сатурационного газа, предотвращению отложений осадка на наклонных противоположно-направленных полках и надежности в эксплуатации.
