Автор неизвестен - Ресурсоощадна технологія очищення дифузійного соку гк техінсервіс - страница 1

Страницы:
1  2 

Ресурсоощадна технологія очищення дифузійного соку ГК "Техінсервіс"

 

Ежегодно на производственные нужды сахарные заводы Украины используют до 2 млн. т. условного топлива и около 1,4 млрд. квт ч. электроэнергии, свыше 1,4 млн. т известняка [1]. На протяжении последних 10 лет доля топлива и энергии в себестоимости переработки сахарной свеклы составила 30...32 %, а составляющая топлива в структуре себестоимости сахара достигла 15 %. Энергетический баланс сахарного завода показывает, что из общих затрат топлива 80...85 % приходится на производство тепловой энергии для технологических нужд, а 8... 12 % - на производ­ство электроэнергии, извести и углекислого газа.

Стратегическим курсом ГК "Техинсервис" является создание ресурсосбере­гающих тепловых и технологических схем и нового прогрессивного оборудования. Только в 2006 и 2007 году успешно внедрены в производство комплект технологи­ческого оборудования и система автоматического управления известково-газовым отделением на Томашпольском, Купянском сахарных заводах (Украина), ОАО "Ва-луйки сахар" и Ольховатском сахарном заводе (Россия), схема двухстадийного ува­ривания утфеля в вакуум-аппаратах серии ТВА с механическими циркуляторами на Балашовском и Изобильнинском сахзаводах, вертикальные мешалки-кристализато-ры на Скидельском и Балашовском сахзаводах, станции фильтрации соков с ис­пользованием фильтров-сгустителей TF на Дмитро-Тарановском, Ржевском, Ольхо­ватском, Буинском и Изобильнинском сахзаводах. В 2006 г. схема очистки диффу­зионного сока ГК "Техинсервис" и систему автоматического управления станцией дефекосатурации была внедрена в производство на Погребищенском сахарном заво­де [2, 3,4]- одном из лучших заводов "Укрпроминвест", возглавляемых Порошенко А.И.

Важное место в схеме очистки ГК «Техинсервис» занимает способ проведения предварительной дефекации, в процессе которой достигается основой эффект очи­стки диффузионного сока - 20...24% в результате осаждения 60...70% высокомоле­кулярных веществ и несахаров, образующих с гидроксидом кальция малораствори­мые соединения, формируется осадок, устойчивый к воздействию высокощелочной среды, с хорошими седиментационно-фильтрационными свойствами.

Особенностью технологической схемы очистки ГК "Техинсервис" (рис. 1) яв­ляется проведение начальной стадии преддефекации при низкой температуре -30...35 °С и кратковременное пересатурирование сгущенной суспензии осадка II са­турации кислотами диффузионного сока до рН 7,2...8...8,5 в зависимости от расхода извести на дефекацию перед II сатурацией. При этом частицы осадка активируются, получают положительный заряд вследствие образования в растворе потенциалопре-деляющего иона Са , что способствует интенсификации коллоидно-химических процессов. Далее сок подогревается до температуры 40...50 °С и подается на пред­варительную дефекацию.

Прогрессивная преддефекация проводится в аппарате системы Бригель-Мюллера с возвратом в зоны минимальной вязкости и электропроводимости - II...IV камеры преддефекатора [4,6] сгущенной суспензии или 40...50 % нефильтрованого сока I сатурации и подщелачиванием сока в последней камере известковым молоком до рН2о 11,0... 11,5 в зависимости от качества перерабатываемого сырья. Производ­ственные испытания [4,5] показали, что проведение предварительной дефекации по такому способу обеспечивает высокую скорость коллоидно-химических процессов. Реакции нейтрализации поверхностного заряда высокомолекулярных соединений протекают очень быстро, почти мгновенно, о чем свидетельствуют скорость седи­ментации преддефекованого сока: за 2 мин - 6,75..8,25 см/мин, за 5 мин - 3,6...4,2 см/мин, образование компактного осадка за 25 мин отстаивания (табл.1).

Низкая температура диффузионного сока 30...35 °С в сборнике, куда вводится суспензия осадка II сатурации, и дальнейшее проведение прогрессивной предвари­тельной дефекации с постепенным повышением температуры от 40...50 °С на входе до 55...60 °С на выходе из переддефекатора позволяет получить сок с низкой цвет­ностью вследствие уменьшения распада редуцирующих веществ и, что очень важно, обеспечивает максимальную степень осаждения высокомолекулярных соединений, которая наблюдается при температуре 40...50 °С, и высокий эффект очистки диффу­зионного сока (табл. 1). Кроме того, коагулят преддефекационного осадка, получен­ный при температуре 40...50 °С, более стойкий к воздействию высокощелочнойз

среды на основной дефекации при переработке как свежего сырья [6], так и продол­жительных сроков хранения. С повышением температуры проведения процесса предварительной дефекации от 50 до 80 °С содержание ВМС в соке увеличивается на7,4...11,2%.

Схема очистки диффузионного сока ГК «Техинсервис» была внедрена в про­изводство на Погребищенском сахарном заводе в сентябре 2006 года [4]. Система автоматического управления процессом дефекосатурации реализовывается на кон­троллере «Schneider Electric». Обслуживающий персонал контролирует роботу сис­темы на станциях оператора с помощью цветной жидкокристаллической панели и на центральном пульте управления заводом на компьютерах класса PC.

Использование современной системы автоматического управления позволило легко менять технологический режим на каждой стадии очистки: длительность хо­лодной (теплой) дефекации от 10 до 40 мин., горячей основной дефекации - в пре­делах от 5 до 20 мин., в зависимости от качества сырья, обеспечить достаточно пол­ное разложение редуцирующих веществ и получение термоустойчивого сока и си­ропа, стабильно поддерживать рН соков: преддефекованого, I и II сатурации с точ­ностью + 0,1 в зависимости от величины оптимальной щелочности сока, установ­ленной лабораторией завода.

I и II сатурация (рис. 1) проводится в аппаратах, оснащенных эрлифтом (цир­куляционным стаканом), который обеспечивает многократную внутреннюю цирку­ляцию сока: 20-кратную циркуляцию в котле I сатурации и около 300 % в котле II сатурации. Уровень сока в котле I сатурации составляет 5...6 м, в котле II сатура­ции - 4...5 м. Сатурационный газ вводится в сатуратор по трем параллельным тру­бопроводам через шлицы, расположенные равномерно по поперечному сечению на­правляющей трубы. Чтобы шлицы для выхода газа не загорали, они очищаются спе­циальным вращающимся очистительным устройством.

Проведение процесса I и II сатурации в сатураторах ГК «Техинсервис» обес­печивает высокую скорость масообменных процессов, образование карбоната каль­ция с высокой удельной поверхностью сорбции, адсорбционной способностью и высокими седиментационно-фильтрационными показателями (табл. 1). Эффект очи­стки диффузионного сока от несахаров в октябре месяце составил 37,9...40,0 %,чистота сока II сатурации и сиропа с выпарной установки -92...92,6 % при расходе известкового камня в среднем 5,83 % к массе свеклы. В отдельных случаях чистота сиропа с выпарной установки достигала 93,5...93,7 % [4].

Высокий уровень сока и система распределения газа в сатураторах I и II сату­рации ГК «Техинсервис» обеспечивает высокий коэффициент утилизации СОг сату-рационного газа - 80-85 % и получение сока с хорошими седиментационно-фильтрационными показателями: для фильтрования сока I сатурации использовали только четыре фильтра ФИЛС-60 из 10-и установленных на заводе, а для фильтро­вания суспензии - только один вакум-фильтр из четырех при среднесуточной пере­работке свеклы в октябре 2500 т/сутки (104,6 % к плановой).

До внедрения схемы ГК "Техинсервис" Погребищенский сахарный завод ра­ботал по тепло-горячей схеме очистки с возвратом на прогрессивную переддефека-цию 70...80 % нефильтрованного сока. Расход известкового камня за производст­венный сезон 2004 и 2005 года составил соответственно 8,93 % и 8,42 %, в среднем за два года -8,67 %, а расход условного топлива - 6,08 % (табл. 2).

В результате внедрения схемы очистки ГК «Техинсервис» в 2006 году и при­менения современной системы управления станцией дефекосатурации, обеспечи­вающей точное дозирование соотношения сок - известковое молоко на преддефека-тор, холодный и горячий дефекатор, на дефекацию перед II сатурацией, стабилиза­цию давления в коллекторе известкового молока и сатурационного газа, стабильное поддержание оптимальных праметров работы, устанавливаемых лабораторией заво­да для каждой стадии очистки, и вследствие сокращения возвратов на станцию де­фекосатурации расход известкового камня на Погребищенском сахарном заводе снизился в среднем на 2,12 % по сравнению с двумя предыдущими годами и соста­вил 6,55 %, в том числе на технологические нужды - 6,26 %. Расход условного топ­лива снизился на 0,46 % (табл. 2).

Табл. 2

 

 

Производственный сезон

Наименование показателей

Типовая схема

Схема очистки

 

очистки

ГК"Техинсервис"

 

2004

2005

2006

2007

Переработано свеклы за производство, т

119270,5

120071,3

177911,2

197230,0

Экономический эффект от внедрения схемы очистки диффузионного сока ГК «Техинсервис» на Погребищенском заводе в 2006 г. составил 968 тыс. грн., в том числе за счет экономии расхода газа - 483 тыс. грн., уменьшения расхода угля - 202 тыс. грн., уменьшения расхода известкового камня - 283 тыс. грн. [4].

В 2006 году Погребищенский сахарный завод работал с возвратом 40...50 % нефильтрованного сока I сатурации на предварительную дефекацию, вся суспензия осадка II сатурации после основной и контрольной фильтрации подавалась непо­средственно в трубопровод диффузионного сока после мезголовушек [4].

Как известно, возврат нефильтрованого сока не только ухудшает эффект ад­сорбционной очистки в процессе I сатурации за счет разбавления концентрации не­сахаров, десорбции из осадка красящих веществ и солей кальция, распада низкомо­лекулярных фракций белковых веществ при многократной циркуляции, но и приво­дит к существенному повышению расхода извести на очистку [7]. Уменьшение ко­личества возврата на преддефекацию является существенным резервом снижения расхода известняка и улучшения качества очищеного сока II сатурации.

С целью снижения расхода извести в производственный сезон 2007 года начи­ная с пуска завода в сентябре месяце количество возвращаемого нефильтрованного сока I сатурации на переддефекацию постепенно уменьшалось до 25...30 %, соответ­ственно уменьшались расходы известняка и условного топлива на производство (табл. 3). Например, за третью декаду сентября расход известкового камня составил 6,09 %, расход условного топлива - 5,51 % к массе свеклы, а в первой и второй де­каде октября расход известкового камня составил 5,74 и 5,83 % к массе свеклы, 5,19 и 5,08 % расход условного топлива соответственно.

С 20 октября 2007 года завод перешел на возврат на переддефекацию суспен­зии осадка I сатурации. Расход известняка в третьей декаде октября по сравнению со второй декадой снизился с 5,83 до 4,90 %. Чтобы проследить, как изменится расход газа, известкового камня на производство и эффективность очистки сока после пе­рехода на возврат суспензии, для сравнения были взяты средние данные четырех су­ток работы завода с возвратом нефильтрованого сока и суспензии осадка I сатура­ции. В табл. 4 представлены главные качественные показатели работы завода за этот период: среднесуточная переработка свеклы, сахаристость свекловичной стружки, чистота сока II сатурации и сиропа и количество взвешенного белого сахара, расхо­ды известняка и газа на производство. Очевидно, что после перехода на возврат сус­пензии осадка I сатурации, на преддефекацию существенно уменьшился расход из­весткового камня - с 6,27 % до 5,36 % к м.с. (табл. 4). Активная щелочность сока основной дефекации по фенол-фталеину, а также активная щелочность преддефеко-ваного сока, сока I и II сатурации и рН2о соков на выходе из преддефекатора и сату­раторов поддерживались одинаковыми за весь период с 16.10 по 23.10.07.

Очевидно, что замена возврата нефильтрованного сока I сатурации на суспен­зию осадка I сатурации и уменьшение массы сока, поступающего на теплую основ­ную дефекацию, привело к существенному снижению расхода известкового камня -на 0,91 % (с 6,27 % до 5,36 %), уменьшению суммарного эффекта десорбции несаха­ров с поверхности возвращаемого карбоната кальция и повышению чистоты сиропа с выпарной установки на 0,2...0,35 % (табл. 4). При практически одинаковой диге-стии свекловичной стружки среднесуточное количество взвешеного сахара на заво­де увеличилось на 16,05 т.. Расход известкового камня за первую и вторую декады ноября составил 5,0 и 4,64 %, а за производство в целом - 5,34 % (табл. 3).

Таким образом, вследствие внедрения схемы очистки ГК "Техинсервис" в 2006...2007 г.г. расход известкового камня на Погребищенском сахарном заводе уменьшился с 8,42 % в 2005 г. до 5,34 % в 2007 г. - на 3,08 %, расход условного то­плива снизился с 5,93 % до 5,15 % - на 0,78 % соответственно. Производственный сезон 2007 года завод завершил с высокими технико-экономическими показателями. При среднесуточной переработке свеклы 2802 т (116,7 % к плановой), дигестии свекловичной стружки 14,84 % выход сахара за производственный сезон составил

12,26 %, потери сахара в производстве - 0,80 %, выход условной мелассы - 3,37%, потери сахара в мелассе - 1,78 %, коэффициент производства - 79,80 %.


№ опыта

Возврат нефильтро-

Темпе­ратура

Сок предварительной дефекации

Сок I сатурации

Сок II сатурации

Общий эффект

 

ванного сока I сату­рации, %

сока на предде-фека-цию

рН20

Средняя скорость седимен­тации, см-мин-1

Отно­ситель­ный объем осадка

рН20

Средняя скорость седимен­тации, см-мин"

Относи­тель­ный объем осадка

рН20

Ч, %

Цвет­ность, ус. ед.

очист­ки, %

 

 

 

 

s2

s5

через 25 мин, %

 

s2

s5

через 25 мин, %

 

 

 

 

1

47,9

50,0

11,2

9,0

4,24

8,8

10,95

8,5

4,1

10,0

9,2

92,6

6,3

37,9

2

49,4

51Д

11,15

6,75

3,44

18,0

11,2

6,25

3,68

12,8

9,2

92,4

7,0

40,8

3

40,2

51,4

11,2

8,25

3,86

13,2

11,2

7,0

3,88

12,0

9,15

92,4

9,0

38,5

4

43,5

50,8

11,2

6,75

3,64

16,0

11,0

6,5

3,78

14,8

9,0

92,5

7,3

40,8

5

42,1

50,0

11,09

6,75

3,6

16,0

11,09

7,25

3,9

11,2

8,9

92,7

5,0

42,0

среднее

44,6

50,7

11,2

7,5

3,76

14,4

ИД

3,87

12,2

9,1

92,5

6,9

40,0


 

Дигестия

 

Выход

 

Потери

Выход

Содержание

Чистота

Сред

Коэф-

Расход

Расход

н о

свеклови-

 

сахара, %

 

сахара в

мелассы, %

сахара в

мелассы, %

несу-

фи-

извест-

услов-

о

К

чной струж-

 

 

 

 

 

производст-

 

 

мелассе, %

 

 

точ-

циент

няка, %

ного

н

Еґ

н о

ки,

%

 

 

 

 

 

ве,

%

 

 

 

 

 

 

ная

про-

к м.с.

топли-

 

За

 

От

 

За де-

 

От

 

За де-

От

За

От

За

От

За

От

пере-

изво-

 

ва, % к

екады і

дека­ду

 

начала произ­во-

 

каду

 

начала произ­во-

 

каду

нача­ла про-

дека­ду

начала произ­во-

дека­ду

начала произ­во-

дека­ду

начала произ­во-

рабо­тка, т

дства

 

м. с.

 

 

 

дства

 

 

 

дства

 

 

изво­дства

 

дства

 

дства

 

дства

 

 

 

 

Сентябрь

II

13,70

13,70

11,04

11,04

1,0

1,0

3,27

3,27

1,66

1,66

59,7

59,7

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа