Лабораторная диффузионная установка для свеклосахарного производства Советский патент 1981 года по МПК C13D1/10 

(54) ЛАБОРАТОРНАЯ ДИФФУЗИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

I

Изобретение относится к лабораторному оборудованию сахарной промьшшенности, в частности к устройству диффузионных установок малой производительности, предназначенных для извлечения сахара из свеклы до заданного содержания сахара в жоме, с возможностью моделирования процессов, происходящих в промышленных экстракторах .f

Известна лабораторная диффузионная установка, содержащая наклонную цилиндрическзтю емкость, снабженную бункером для подачи стружки, установленный внутри емкости шнек для транспортирования стружки, состоящий из трубовала с укрепленными на нем пер- 1форированными витками, устройство для выгрузки жома, сито для отбора сока и укрепленные на наружной поверхности корпуса аппарата электронагреватели для поддержания требуемого температурного режима L1.

Недостатком установки является невозможность регулирования продоляоттельности процесса экстракции в данной лабораторной дифустановке в требуемом широком диапазоне, невозможность обеспечения заданной степени высолаживания стружки из-за специфики гидродинамики ограничена возможность применения ее для исследования процесса извлечения сахара иэ

10 свекловичной стружки в лабораторных условиях с достижением показателей процесса (содержание сахара в жоме, откачка диффузионного сока, качество получаемого сока и т.д.), хаISрактерных для различньгх промьшшенных экстракторов.

Наиболее близким к предлагаемому является лабораторная диффузионная установка для свеклосахарного произ20водства, включающая неподв1шно установленную емкчзсть, разделенную перегородасами на сообщающиеся секции для.экстрагирующей жидкости, и диффузоры с ситчатыми днищами. Перегородки секций установлены так, что они поочередно не достигают днища емкости или верхней кромки ее, т.е. с щелями, которые служат для перелива сока из одной секции в другую. Диффузоры размещены в секциях. Емкость снабжена патрубками для подвода пара и воды и термометрами. Вода для высолаживания свекловичжэй стружки подается в последний (верхний) диффузор при очередной смене диффузоров, проходит через слой стружки и переливается в верхнюю часть следующего диффузора и т.д. Пройдя первый диффузор, экстрагирующая жидкость (диффузионный сок) отбирается через кран в нижней части емкости. Последний диффузор извле кается для передачи свежей стружки и устанавливается на место первого, а остальные смещаются на одну секцию к хвостовой части, и цикл высолёЬкивания повторяется 23. Однако в данной лабораторной диффузионной установке периодического действия по причине неудовлетворительных гидродинамических услови процесса массообмена (недостаточная скорость относительного перемещения реагирующих фаз) не удается получить технологические показатели качества получаемьгх продуктов, аналогичные соответствующим показателям промышленных установок. Цель изобретения - повьшение точности моделирования процесса экстрак ции сахара. Поставленная цель достигается тем что лабораторная диффузионная устано ка, включающая неподвижно установлен ную емкость, разделенную перегородка ми на сообщающиеся секции для экстра гирующей жидкости, и диффузоры с сит чатыми днищами, снабжена ротором, выполненным в виде диска с отверстиями для размещения у них диффузоров а емкость снабжена крышкой с установ ленными в ней рассекателями потока экстрагирующей жидкости по числу диф фузоров, системой рециркуляции экстр гирующей жидкости в диффузор и устройством для прессования высоложенной стружки. Последнее должно содержать поршень, установленный в направляющих с возможностью возвратно-поступатель ного перемещения. На фиг. 1 изображена предлагаемая установка в развертке, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез установки на фиг. 3 - схема, поясняющая обеспечение процесса противотока в лабораторной диффузионной установке при отказе в работе циркуляционного насоса. Лабораторная диффузионная установка содержит неподвижно установленную емкость 1J оазделенную перегородками 2 со щелями 3 на сообщающиеся секции 4 для экстрагирующей жидкости, диффузоры 5 с ситчатыми днищами, ротор 6, выполненный в виде диска с отверстиями для размещения в них диффузоров 5, 7 с установленными в ней рассекателями 8 потока экстрагирующей жидкости по числу диффузоров, систему 9 рециркуляции экстрагирующей жидкости в диффузор, включающую насос 10 (например, мембранного типа , трубчатый теплообменник 11, термометр 12, сокоотборный кран 13 и устройство для прессования висоложенной стружки, содержащее поршень 14, установленный в направляЮ1ЦИХ 15. Под поршнем 14 расположена секция 16 для отбора получаемой жомопрессовой воды. Лабораторная установка снабжена устройством 17 для моделирования заданной производственной схемы очистки жомопрессовой воды. Лабораторная диффузионная установка работает следующим образом. Через заполненные свекловичной стружкой диффузоры 5 многократно протекает экстрагирующая жидкость, подаваемая из секций 4 насосом 10 через трубчатый теплообменник 11 и рассекатели 8 струи циркуляционного сока. Вращение ротора 6 с диффузорами 5 может быть непрерывным с заданной скоростью или дискретным с перемещением на заданный угол (например, при 20 шт. диффузоров 18) чем дос тигается перемещение высолаживаемой стружки по ;ушне рабочей зоны диффузионной установки за заданный промежуток времени, соответствуюощй требуемой продолжительности высолаживания стружки. Свежая вода подается на рассекатели 8 над последним диффузором диффузионной установки, а жомопрессовая вода из секции 16 жомопрессовой воды циркуляционным насосом 18 направляется в устройство 17, моделирующее производственную схему ее очнст. ки, и -подается на любой из рассекателей 8 в зависимости от заданного исследователями режима работы диффузионной установки. Накопившаяся в секциях 4 экстрагирующая жидкость (диффузионный сок) ступенчато переливается через щели 3, выполненные в перегородках 2, на следующую ступень по направлению противоточному перемещению рамы с диффузорами. За счет такого каскадно-ступенчатого перелива диффузионного сока обеспечивается противоточное движение экс рагирующей жидкости относительно высолаживаемой стружки даже в спучае отказа в работе одного или нескольких насосов (фиг. З). Высоложенная стружка на участке нерабочей зоны дифустановки отжимается в последнем по ходу Технологического процесса диффузоре 5 непосредственнов роторе 6 при дискретном движении его или вне диффузионной установки при непрерывном движении ротора 6. Отжа- тие осуществляется поршнем 14 с регулируемым усилением воздействия при возвратно-поступательном движении его в направляющих 15. На участке нерабочей зоны диффузионной установки осуществляется также сцеживание экстрагирующей жидкости из ,диффузоров с высоложенной стружкой (жомовая вода), которая направляется в устройство 17, а затем на любой из рассекателей 8 рабочей зоны. Кроме того, в рабочей зоне диффузионной установки производится перезарядка диффузора с отжатым жомом на диффузор со свежей свекловичной стружкой, который при очередном перемещении карусели устанавливается на место головного диффузора рабочей зоны диффузионной установки.

Полученный на лабораторной установке диффузионный сок отбирается из аппарата переливом из секции 4, расположенной под головным диффузсзром рабочей зоны. Величина откачки диффузионного сока регулируется в зависимости от задания режима работы путем изменения количества используемой в диффузионном процессе све1жей воды.

Йрименение лабораторной диффузионной установки, снабженной поперечно-циркуляционной системой распределения и подачи экстракционной жидкости, позволяет в лабораторных усло

ВИЯХ проводить процесс извлечения сахара из свекловичной стружки при любом наперед заданном технологическом режиме, так, что&л содержание сахара в высоложенной стружке соответствовало производственной величине. Использование предлагаемой диффузионной установки позволяет снизить затраты на проведение исследований работы промьшшенных диффузионных аппаратов различш.пс систем за счет возможности исследования по установленной программе изменения протекания процесса экстракции сахара из свеклы при

локальной стабилизации в широком диапазоне технологических параметров этого процесса с дальнейшей обработкой полученных результатов на основании использования методов математического моделирования, при этом изменение в широком, произвольном диапазоне режима работы со стабилизацией отдельных технологических параметров дает возможность оценить влияние раз- личных факторов на изменение динамических экстракционных процессов в прбмьшшенных диффузионных аппаратах с целью их оптимизации.

Использование в предлагаемой конструкции принципа многократного поперечного потока высолаживающей жидкости относительно высолаживаемой стружки позволяет проверить достоверность существующих моделей экстракционного процесса извлечения сахара из свеклы и определить взаимосвязь опытных и расчетных параметров работы промьшшенных установок в лабораторных условиях при работе на сырье различного качества,

Формула изобретения

сообщающиеся секции для экстрагиру1«цей

жидкости, и диффузоры с СИТЧаТЫМИ ДНИЗ

щами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точностимоделирования процесса экстракции сахара, установка снабжена ротором, выполненным в виде диска с отверстиями для размещения в них диффузоров, а емкость снабжена крышкой с установленными в ней рассекателями потока экстрагирующей жидкости по числу диффузоров,системой рециркуляции экстрагирующей жидкости а диффузор и устройством для прессования высоложенной стружки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

fput,2

fT

IH

tr

tint

Tl

- J Д

ip-2.

T

/ / I IX XX

e a Q

(p(/rJ