Способ обезвоживания гидролизованного торфа Советский патент 1984 года по МПК C10F5/00 E21C49/00 

Oi

о vi Изобретение относится к круглогодичной переработке фрезерного торфа, повышенной влажности в заводских условиях, в частности к способам обе воживания гидролизованного торфа для получения гидролизата и негидролизуемого остатка, используемых в корм производстве, а также повышения надежности поставок потребителям разли ной торфяной продукции. Известен способ искусственного обезвоживания торфа, заключающийся в том, что процесс отжатия материала ведут циклически в тонком слое с использованием вертикального многослойного пресса. При этом вначале сьфье влажностью 70-80% подготавливают к термообработке для отделения посторонних В1спючений, нагревают паром и вьщёрживают в реакционном объеме, а затем разделяют массу на отдим и твердый остаток влажностью 35-40% с использованием фильтрата для получения спирта и кормовых дрожжей L13 Однако такие способы малоэффекти ны из-за низких удельной загрузки и коэффициента заполнения камер про паренным торфом, а также больших по терь тепла и в промьшшенности не были реализованы. Наиболее близким к предлагаемому является способ искусственного обез воживания торфа, включающий подачу термообработанного торфа в прессовы камеры с фильтрующими элементами и переменнь№1 объемом, уплотнение ма отвод гидролизата, выдержку обезвоживаемой массы под давлением до 10 МН, отделение твердого остатка влажностью 37-44%, выгрузку кАмер и отвод обезвоженного торфа из-под прессового пространства 2}. Влияние влажности исходного торф на длительность цикла прессования и производительность прессов, особенно при увеличении влажности пропаренного торфа с 70 до 78%, привод к увеличению длительности цикла пре сования в 1,8 раза и снижению произ водительности прессов в 2,05 раза. Потери сухих веществ при пропариван и обезвоживании торфа составляют до 25-32%. Кроме того, велики потер тепла в окружающую среду при охлажд нии пропаренного торфа в период пер мещения его открытыми транспортерам от термического цеха к прессовой установке. Влияние влажности пропаренного торфа на потери сухих веществ, особенно при увеличении влажности торфа с 68-73% до 76-80%, приводит к возрастанию потерь с 16,7 до 31,6%, т.е. в два раза. Высокое удельное давление на обезвоживаемый торф, равное при выдержке 10 МПа, значительно повышает энергоемкость процесса. Указанные недостатки снижают эффективность известного способа обезвоживания торфа. Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет интенсификации-процесса и снижения потерь. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обезвоживания гидролизованного торфа, включающему подачу материала в прессовые камеры с фильтрующими элементами, уплотнение и отвод гидролизата, вьщержку массы под давлением, отделение остатка влажностью 42-48% и отвод его из-под прессового пространства, процесс отделения остатка производят путем подачи по массопроводу материала с температурой 70-80 0 при давлении 0,1-5,0 МПа, а операции подачи, формирования остатка, уплотнения и отвода гидролизата совмещают и после них производят вьщержку массы. Кроме того,,процесс выдержки массы производят при давлении 3-5 МН. Сущность способа заключается в следующем. Из термического цеха гидролизованный торф поступает в промежуточную емкость, из которой питателем подают по массопроводу материал с температурой 70-80°С и давлением 0,1-5,0 МПа в прессовые камеры с фильтрующими элементами. При этом заполняют камеры через центральный канал при минимальном давлении, равном или близком 0,1 МПа, и оптимально формуют в камере пористый слой негидролизуемого остатка постоянной толщины из подаваемой суспензии. Затем осуществляют уплотнение сформированного слоя (скелета твердого вещества торфа) и дальнейшее обезвоживание остатка за счет постепенного повыщения давления в камерах до максимального, равного 3-5 МПа, в зависимости от конечной влажности твердого остатка, раъно 42-48%. При этом процесс отвода гидролизата совмещают с операциями подачи, заполнения объема камер. уплотнения н выдержки, которую произ водят при давлении 3-5 МН. Затем отключают напорный массопровод для обеспечения прекращения дальнейшей подачи суспензии в камеры фильтрпресса, раздвигают прессовые плиты (полукамеры) и выгружают негидролизуемый твердый остаток влажностью 42-48% на транспортер, с помощью которого отводят остаток из-под прессо вого пространства. После выгрузки материала сдвигают прессовые плиты вплотную друг к другу до образования камер, сообщающихся между собой чере центральный загрузочный канал, и осуществляют подготовку фильтр-пресса согласно рабочей инструкции, для возможности повторения цикла обезвоживания гидролизованного торфа. Получаемые гидролизат (отжим) И оЪахаренный в результате гидролиза твёрдый остаток используют, например .в кормопроизводстве. Пример. Производилась подача питателем гидролизованной массы с температурой 70°С и пределом текучес ти 650% через центральное отверстие в закрытые камеры фильтр-пресса. Напором питателя 0,1 МПа обеспечивалось равномерное распределение нагре той массы от центра фильтрующих поверхностей к п.ериферии с коэффициентом заполнения камер,равным 1,0 и образованием пористой структуры осадка постоянной толщины. Уплотнени и обезвоживание осадка осуществлялось под давлением массы до 3,5 МПа с последующей выдержкой осадка при 3,5 МПа в течении 20 мин при толщине слоя до 50 мм. После вьщержки напорный торфопровод отключался и продувался паром для вытеснения мас сы в исходную емкость, камеры раздвигались и обезвоженный торф влажностью 48% разгружался. МйтериальHbie потоки гидролизата и обезвоженного торфа отводились раздельно и ис пользовались по назначению. Зависимость влажности негидролизованного остатка от продолжитель ности и давления обезвоживания гидролизованного торфа с температурой в прессовой камере постоянного объема показана в табл. 1. Из габл. 1 видно, что при давлении прессования 4,9 МПа и длительности прессования 15-20 мин получают остаток влажностью 48,1-46,8%, удовлетво 1ряющий требованиям. Дальнейшее увеличение длительности прессования не дает ощутимых результатов. В табл. 2 приведена влажность гидролизуемого остатка в прессовой,камере постоянного объема при различных, расстояниях между фильтрующими перегородками при давлении 4,9 МПа и температуре обезвоживаемого торфа 75°С. Из табл. 2 видно, что при продолжительности прессования 15 мин и ; более влажность негидролизованного остатка практически не зависит от расстояния между фильтрующими перегородками при изменении толщины слоя материала от 30 до 50 мм. Так как выход обезвоженного торфа с 1 м. фильтрующей поверхности за 1 цикл прессования изменяется прямо пропорционально толщине, то при толщине слоя 50 мм обеспечивается повьппение эффективности способа за счет увеличения производительности в 2 раза по сравнению с известным техническим решением, у которого толщина обезвоженной торфяной плитки составляет „25 мм. Влияние температуры на конечную влажность остатка при толщине слоя 40 мм показано в табл. 3. Из табл. 3 видно, что с повышением температуры при прочих р.авных условиях влажность негидролизуемого остатка заметно снижается. Поэтому проведение процесса обезвоживания при 70-80°С является более эффективным, чем при 20°С, как это осуществляется в известном техническом решении. Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем: возможность обезвоживания гидролизованного торфа с влажностью до 86,7-90,5% (предел текучести 650950%) и выше в камерах постоянного объема, с постоянной толщиной твердо го остатка, что позволяет интенсифицировать процессы подачи массы, заполнения камер с образованием пористой структуры остатка, уплотнения и выдержки, с резким сокращением потерь сухого вещества за счет устра- нения выжимания массы между плитами, что в целом повьшает эффективность способа; возможность формирования пористой структуры твердого остатка одновременно во всем объеме, камер за счет радиальной полачи текучей массы от центра к периферии при минималг.ном давлении суспензии, равном .О,1 МПа, соблюдении отношения скорости фильт рования к скорости оседания твердых частиц торфа на фильтрующих .элементах меньше 100, что обеспечивает создание необходимого количества открытых свободных пор, сводов над входами в поры и сообщающихся каналов в пористой структуре осадка, об печиваклцих снижение сопротивления удаляемого отжима и энергозатрат; снижение усилия уплотнения и выдержки в процессе обезвоживания тор

Таблица 7 фа с 10, до 5 МИа ча счет с;нижении свячен сухого вещества с жидкост..) при 70-80 с и формирования остатка с пористой структурой ня стадии заполнения камер, что снижает энергоемкость процесса и повьпиает эффективность способа п целом, увеличение толщины обезвожипаемого остатка от 25 до 50 мм, что повышает удельную производительнос:ть одного квадратного метра фильтрующей поверхности и эффективность смюсмтба в целом.

1. СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГИДРОЛИЗОВАННОГО ТОРФА, включающий по,дачу материала в прессовые камеры с фильтрующими элементами, уплотнение и отвод гидролизата, вьщержку массы под давлением, отделение остатка влажностью 42-48% и отвод его из-под прессового пространства, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет интенсификации процесса и снижения потерь, отделение остатка производят путем подачи по массопроводу текучего материала с температурой 70-80°С при давлении 0,1-5,0 МПа, а операции подачи, формирования остатка, уплотнения и отвода гидролизата совмещают и после них производят выдержку массы. . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку массы производят при давлении 3-5 МН. (Л

66,3

63,9 63,3 61,7 54,7 52,6 48,1 52,8 49,848,747,4 55,848,146,8 53,548,547,4

61,0

Медиум - торф гидролизованный пропариванием при 150С в течение 56,3 4 ч 50,6

Влажность гидролизор а1146,2 ной массы, поступаю1цей в.прессовые камеры, равнялась 85-88Z. Толщина слоя твердого остатка 40 мм

Таблица 2 46,8 46,2 46,8

Таблица 3