Сатуратор для свеклосахарного производства Советский патент 1984 года по МПК C13D3/04 

35 4:: 4

эо Изобретение относится к сахарному производству, а конкретно к устройствам для очистки жидких полупро дуктов, и может быть использовано при очистке диффузионного сока и клеровки сахара-сырца в различных схемах рчистки сахарного производства. Известен сатуратор, выполненный в виде вертикальной цилиндрической емкости с расширенной верхней часть и установленными в нижней части кон тактными решетками, снабженный сепа ратором для отделения капель от газ и устройствами для подачи газа и со ка ij . Недостатком данного сатуратора является низкий коэффициент использования газа. Газ, барботируемый через слой сока в сатураторе, истощается- в нем частично, так как недостаточно контактирует с соком. Известен также сатуратор для свеклосахарного производства,-содержащий вертикальный цилиндрически корпус с коническим днищем и расширенной верхней частью, расположенные в корпусе цилиндрические обечай |ки, устройство для диспергирования сока,состоящее из вертикально расположенных форсунок, установленных в основанииобечаек, устройство для тангенциального подвода газа в нижнюю часть аппарата и патрубки для отвода отсатурированного сока и отработавшего газа 2 , Недостатком указанного сатуратор является низкий коэффициент использования газа, В барботажной части аппарата распределение газа по сече нию -неравномерно, так как газ, подаваемый в аппарат тангенциально, устремляется к его центру и, недостаточно смешавшись с соком, выходи из него струей. Эта струя, на уровне кромок обечаек, не успевает равномерно распределиться по сечению аппарата, вследствие этого сок, дис пергируемый в периферийных обечайках аппарата, будет менее отсатури рован, а газ из центральной обечайк выйдет не полностью истощенным из-з его избытка. Кроме того, время пребывания сока в зоне постепенного снижения щелочности относительно не велико и имеет место явление суммарной щелочности, снижающей эффект очистки сока. Наиболее близким к предлагаемому является сатуратор для свеклосахарного производства, включающий верти кальный корпус и размещенное в нем над iднищем устройство для подачи сока и газа, состоящее из ряда сопел для газа и установленных над ними сопел для сока, подключенных к трубчатым коллекторам. Распыляемый сок контактирует со свежим сатурационным газом, не прошедшим через слой сока И . Недостатки известного сатуратора заключаются в том, что для получения мелкодисперсного распыла сок из сопла должен распыливаться в форме конуса. Для этого диаметр выходного отверстия сопла должен быть малым, а угол распыла - по возможности большим. При таких условиях путь, проходимый частицами мелкодисперсного распыла, а следовательно, и время цребывания их в аппарате будут небольшими. Известно, что чем продолжительнее контакт двух реагирующих фаз, тем полнее они вступят в реакцию. Поскольку время жизни частиц распыливаемого сока не превьпиает доли секунды, то он не успевает полностью прореагировать с сатурационным газом и газ выходит из аппарата частично истощенным, а сок - недогазованным. Для обеспечения производительности аппарата по соку в нем требуется разместить большое количество распылительных сопел. Чтобы конусы распыла не перекрывали (пересекали) друг друга, шаг между соплами должен быть больше или равен диаметру основания конуса рдспыла. При шаге между соплами, равном диаметру основания ко1нуса распыла, и количестве сопел, обеспечивающем требуемую производительность аппарата по соку, плсяцадь сечения аппарата должна быть весьма большой, что нерационально, Цель изобретения - повышение эффекта очистки и коэффициента использования углекислого газа. Указанная цель -достигается тем, что в сатураторе для свеклосахарного производства, содержащем вертикальный цилиндрический корпус и размещенное в нем над днищем устройство для подачи сока и газа, последнее содержит две расположенные одна над другой камеры со множеством трубок для сока и газа, верхняя камера служит для подвода газа, а нижняя для подвода сока, при этом трубки для газа установлены так, что их выпускные участки обращены к наружной поверхности верхней камеры, а трубки для сока - так, что кромки выходных отверстий расположены выше трубок для газа, причем трубки для сока размещены между трубками для газа. На фиг,1 схематично изображен предлагаекий сатуратор, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1. Сатуратор для свеклосахарного производства содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с расширенной нижней частью 2 и коническим

днищем 3, и установленное над последним вверху расширенной части устройство для подачи сока и газа, содержащее две расположенные одна над другой камеры 4 и 5 с множеством т.рубок б для газа и 7 для сока. Верх няя камера 4 служит для подвода газа, а нижняя 5 - для подвода сока. Камера 4 выполнена в виде вертикальнсзй цилиндрической обечайки 8 с плоской (или иной формы) крышкой 9. Обечайка снабжена патрубком 10 для подвода сатурационного газа.

Трубки 6 для газа укреплены в отверстиях плоской крышки 9 и их выпускные части обращены к наружной поверхности верхней камеры 4. Камера

5для сока выполнена в виде усеченного конуса 11 с патрубком 12 для подачи дефекованного сока. Камера 4 для газа и камера 5 для сока разделены между собой перегородкой 13,

при этом трубки 7 для сока укреплены в последней и проходят через камеру 4 для газа. Трубки б для газа установлены так, что их выпускные участки обращены к наружной поверхности верхней камеры, а трубки 7 для сока - так, что кромки выходных отверстий расположены выше трубок для газа, причем трубки для сока размещены между трубками для газа.

В верхней части корпуса 1 установлен отражательный зонт 14 и Се(Паратор 15 лабиринтного типа. Для отвода отсатурованного сока имеется контрольный ящик .16.

Сатуратор работает следующим образ ом.

Дёфекованный сок по патрубку 12 под давлением поступает в камеру 5 и через трубки 7 фонтанирует тонкими струйками в пространство корпуса 1. Струйки сока, достигая требуемой оптимальной высоты, начинают падать вниз и распадаться на капли. Капли сока образуют на поверхности крышки 9 камеры 4 пленку, которая стекает в расширенную часть 2 корпуса 1.

Сатурационный газ по патрубку 10 поступает в камеру 4 и через трубки

6для газа, направляется расходящимися конусными потоками на тонкую пленку сока на крышке 9.

Газ, частично прореагировав с пленкой сока, поднимается вверх и заполняет внутреннее пространство корпуса 1. Струйки сока и капли последнего контактируют с газом, в результате чего образуются мелкие кристаллы СаСОз. Сок с кристаллами собирается в расширенной части 2 корпуса, при этом кристаллы СаСОз растут. Отсатурированный сок выводят из сатуратора через контрольный ящик 16.

Расположение кромок выходных отверстий трубок 7 выше трубок 6 для газа предотвращают прерывание струек сока струями газа, истекающими из трубок 6, что необходимо для обеспечения тонкоструйного фонтанирования.

Регулированием высоты фонтанирования струй сока достигается желаемое время пребывания сока в среде углекислого газа до полного протекания химических реакций. Этому же способствует и то, что сок в струйках, истекающих из трубок большой скоростью, находится в турбулентном режиме. При интенсивной . турбулизации поверхность сока в струях, контактирующая с сатурационным газом, обновляется многократно, способствуя наиболее полному насыщению его углекислым газом, в результате чего повышается коэффициент использования газа. Кроме того, сок, истекающий из труб 7 в виде тонких струй, образующих при падении капли, имеет развитую поверхность контакта с сатурадионным газом.

Тонкоструйное фонтанирование обрабатываемого сока в газовом объеме позволяет вести процесс сатурации с плавным понижением щелочности сока при интенсивной адсорбции несахаров мелкими кристаллами CaCO-j и тем самым повысить эффект очистки на 3-5 в сравнении с известными сатуратами. Подача сока в сатуратор в виде вертикальных тонких струй позволяет максимально плотно разместить трубки для газаИ сока и, следовательно, уменьшить габариты аппарата и его металлоемкость.

САТУРАТОР ДЛЯ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА, содержащий .вертикальный цилиндрический корпус и размещенное в нем над днищем устройство для подачи сока и газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффекта очистки и коэффициента использования углекислого газа, устройство для подачи сока и газа содержит две расположенные одна над другой камеры QO множеством трубок для сока и газа, верхняя камера служит для подвода газа, а нижняя - для подвода сока. При этом трубки для газа установлены так, что их выпускные участки обращены к наружной поверхности верхней камеры, а трубки для сока - так, что кромки выходных отверстий расположены выше трубок «g для газа, причем трубки для сока (Л размещены между трубками для газа.