Аппарат основной дефекации

Основной дефекатор. Отличается от аппаратов предварительной дефекации типа ПР только тем, что имеет больший объём для сбора пены в верхней части. Требования к конструкции и обслуживание такое же.

Сатураторы

Предназначены для обработки дефекованного сока углекислым газом (СО₂) с целью создания мелкодисперсного осадка карбоната кальция (СаСО₃), на поверхности которого путём адсорбции задерживаются многие несахара коллоидной дисперсности, а также красящие вещества.

Требования к конструкции:

1. должен обеспечивать развитую поверхность массообмена между соком и газом;

2. должен обеспечивать равномерную оптимальную щёлочность по всему сечению аппарата;

3. должен обеспечивать высокий коэффициент использования СО₂.

Аппарат представляет собой цилиндрический металлический корпус с расширенной верхней частью (для пены), нижняя часть – конусная. Сок поступает в верхнюю часть аппарата и с помощью обратного конуса равномерно распределяется по всему сечению аппарата. Газ подводится в нижнюю часть аппарата тангенциально в четырёх точках (сечение 2-2). В цилиндрической части аппарата установлено три яруса металлических решёток (сечение 1-1). Размер отверстий верхней решётки – 100×100, средней 150×150, нижней 200×200. Решётки предназначены для диспергации выходящих больших пузырьков газа на более мелкие пузырьки. Высота слоя сока в сатураторе определяется высотой установки контрольного ящика и колеблется около 4,4 м.

Пути повышения утилизации СО₂:

1. увеличение высоты слоя сока в сатураторе, но она ограничена мощностью газового компрессора;

2. диспергация сока на более мелкие частицы. Для этого в верхней части аппарата устанавливают несколько форсунок, и сок в этом случае подаётся не самотёком, а насосом на форсунки, и сок диспергируется в мелкие частицы.

3. рециркуляция 600 % сока на себя.

В настоящее время зарубежом и в России вместо решёток в цилиндрической части монтируется цилиндрическая насадка, благодаря которой в аппарате создаётся внутренний циркуляционный контур. В зависимости от размеров насадки число циркуляций может быть от 2 до 12. Кроме того, газ под насадкой распределяется по сечению насадки с помощью нескольких трубок, имеющих в нижней части продольные отверстия, под которыми вращаются щётки. Щётки очищают отверстия от накипи и одновременно диспергируют выходящий газ на мелкие пузырьки.

Одним из главных недостатков аппаратов этой конструкции является то, что в процессе работы на стенках аппарата отлагается толстый слой кальциевых солей в виде накипи. Эти соли отлагаются также на решётках, как следствие, в результате продолжительной работы этот слой может самопроизвольно разрушаться и забить живое сечение решёток, поэтому через два месяца работы аппарат останавливают и производят отбивку накипи вручную с помощью кувалд.

Меры безопасности при очистке аппарата от накипи. К работе внутри аппарата люди не моложе 18 лет, прошедшие специальный инструктаж. Приказом по заводу назначается состав бригады и ответственный за проведение этих работ. Работа производится по наряду-допуску, подписанному главным инженером. А наряде-допуске оговаривается состав бригады, время начала работы и её окончания, необходимые меры безопасности. Аппарат освобождается от сока, размыкается, охлаждается водой, вентилируется, наличие СО проверяется на горящее пламя. На всех коммуникациях, подводящих сок, газ и отводящих их, закрываются вентили, обесточивают приборы, вешают таблички «Не включать, работают люди!».

Кроме закрытия вентилей, на трубопроводах подводящих газ и сок устанавливают заглушки. Освещение в аппарате – 12 В. Работающий внутри персонал обеспечивается шланговыми противогазами, монтажным поясом, за который привязывается верёвка, конец которой выбрасывается в люк наружу. У люка устанавливается наблюдающий.

Аппараты для проведения II сатурации по конструкции такие же, но не имеют верхней расширенной части.

Сульфитаторы

Предназначены для обработки сока, воды, сиропа сернистым газом (SО₂).

Требования к конструкции:

1. они должны обеспечивать развитую поверхность массообмена между обрабатываемым продуктом и SО₂;

2. все элементы конструкции должны быть выполнены из кислотоупорного материала, т.к. из-за коррозии они подвергаются быстрому износу.

Сульфитаторы оросительного типа. Представляют собой вертикальный металлический (из чугуна) цилиндрический корпус, состоящий из отдельных царг. Внутри корпуса в несколько ярусов устанавливаются чугунные решётки с отверстиями в виде обратного конуса (самоочищающиеся). Для удобства монтажа и очистки решётка каждого яруса состоит из нескольких частей.

Газ подаётся с помощью распределительного барботёра в нижней части аппарата. В нижней же части аппарата с помощью контрольного ящика создаётся гидрозатвор. Продукты подаются в верхнюю часть аппарата с помощью распределительного коллектора и равномерно распределяются по всему сечению аппарата.

Газ в аппарат может нагнетаться вентилятором (работа под давлением). Недостатком этого является то, что газ может выходить в помещение через неплотности, изнашивается рабочее колесо вентилятора, подающего газ. Поэтому в настоящее время эти аппараты работают под разряжением, которое создаётся в аппарате благодаря инжекции выходящего из аппарата газа и воздуха воздухом.

Недостатки:

1. низкий коэффициент утилизации сернистого газа;

2. большая металлоёмкость, занимает много места.

Поэтому в настоящее время большинство сахарных заводов устанавливают жидкостно-струйные сульфитаторы. Аппараты этого типа представляют собой вертикальный цилиндрически чугунный корпус высотой 2 м и диаметром 800 мм.

В верхней части аппарата имеется не доходящая до половины высоты аппарата центральная труба. Продукты, подвергающиеся сульфитации, подаются тангенциально в верхнюю часть аппарата. При этом на трубопроводе устанавливается шайба с отверстиями (вид А), с помощью которой поступающий поток продукта дробится на несколько струй, за счёт чего увеличивается скорость движения потока и поверхность массообмена между продуктом и SО₂. за распределительной шайбой в этом же трубопроводе монтируется сужающее устройство, благодаря чему SО₂ инжектируеся (засасывается) в трубопровод. Поступающие в аппарат продукты и газ совершают вокруг трубы вращательное движение, опускаясь вниз, причём жидкий продукт опускается на дно и выходит через патрубок, прикрываемы внутри аппарата отбойным щитком, а газообразные продукты выходят через центральную трубу.