установка для сатурации сахаросодержащего раствора

Формула изобретения

Установка для сатурации сахаросодержащего раствора, включающая соединенные между собой в средней части трубопроводом цилиндрические емкости с днищами, одна из которых снабжена патрубком подвода сахаросодержащего раствора в ее нижнюю часть и размещенным над днищем газораспределителем, а другая емкость - патрубком отвода отсатурированного раствора и также расположенным газораспределителем, и переливной короб, отличающаяся тем, что трубопровод, соединяющий цилиндрические емкости, снабжен конусообразным раструбом, установленным по оси внутри емкости с патрубком подвода сахаросодержащего раствора, при этом верхняя кромка этого раструбка расположена на уровне перелива раствора и отношение ее диаметра к диаметру емкости составляет 0,4 - 0,6, причем выпускная часть трубопровода в емкости с патрубком отвода отсатурированного раствора расположена соосно с ней и снабжена гидрозатвором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для сахарной промышленности, в частности к аппаратам для очистки соков и сиропов сахарного производства сатурационным газом.

Известна установка для сатурации сахаросодержащего раствора [1], содержащая вертикальную цилиндрическую емкость с днищем, установленный внутри нее стакан с отверстием на верхнем торце. К нижнему торцу стакана прикреплен конус, расположенный большим основанием на днище емкости с образованием внутренней и наружной секций сатурации. В верхней части стакана выполнены окна для перелива сока из внутренней секции в наружную. Патрубок для подвода сока прикреплен к днищу емкости в зоне внутренней секции и связан с наружной секцией с помощью насоса. В емкости размещены также барботеры, через которые подается сатурационный газ, причем один из барбатеров установлен под конусом.

Свеклосахарный сок подается во внутреннюю секцию в прямотоке с сатурационным газом. Дойдя до окон, газосоковая смесь переливается в наружную секцию, в которую сатурационный газ подают в противотоке.

Ближайшим техническим решением к предложенному является установка для сатурации сахаросодержащего раствора [2], содержащая соединенные между собой в средней части трубопроводом цилиндрические емкости с днищами, одна из которых снабжена патрубком подвода сахаросодержащего раствора в ее нижнюю часть и размещенным над днищем газораспределителем, а другая емкость - патрубком отвода отсатурированного раствора и так же расположенным газораспределителем, и подключенный к патрубку отвода отсатурированного раствора переливной короб.

Сахаросодержащий раствор подают в нижнюю часть емкости, в которой осуществляется прямоточное движение раствора и сатурационного газа. Из средней части емкости частично отсатурированный раствор по трубопроводу поступает в емкость, в которой обеспечивается противоточное движение обрабатываемого раствора и сатурационного газа.

В известных установках для сатурации за счет прямоточного, а затем противоточного движения сахаросодержащего раствора и сатурационного газа созданы условия для хорошего использования адсорбционной способности карбоната кальция и получения сатурационного сока с высокими седиментационно-фильтрационными качествами.

Однако в известных установках вследствие пенения раствора в зоне перелива, а также попадания газа в трубопровод, соединяющий емкости в средней части, описанной в брошюре известной установки, имеет место снижение эффекта очистки, а также производительности.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании такой конструкции установки, которая обеспечивает стабильный режим полного вытеснения сахаросодержащего раствора. Технический результат изобретения заключается в повышении эффекта очистки сахаросодержащего раствора путем уменьшения пенения в зоне перелива частично отсатурированного раствора и отложений в трубопроводе и обеспечения стабильной производительности.

Для достижения этого результата в предложенной установке для сатурации сахаросодержащего раствора, включающей соединенные между собой в средней части трубопроводом цилиндрические емкости с днищами, одна из которых снабжена патрубком подвода сахаросодержащего раствора в ее нижнюю часть и размещенным над днищем газораспределителем, а другая емкость - патрубком отвода отсатурированного раствора и так же расположенным газораспределителем, и переливной короб. Трубопровод, соединяющий цилиндрические емкости, снабжен конусообразным раструбом, установленным по оси внутри емкости с патрубком подвода сахаросодержащего раствора. Верхняя кромка этого раструба расположена на уровне перелива, и отношение ее диаметра к диаметру емкости составляет 0,4 - 0,6. Выпускная часть трубопровода в емкости с патрубком отвода отсатурированного раствора расположена соосно с ней и снабжена гидрозатвором.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображена предложенная установка в общем виде.

Установка для сатурации сахаросодержащего раствора включает цилиндрические емкости 1 и 2 с днищами 3 и 4, соединенные в средней части трубопроводом 5. Емкость 1 снабжена патрубком 6 подвода сахаросодержащего раствора в ее нижнюю часть и размещенным над днищем 3 газораспределителем 7. Емкость 2 снабжена патрубком 8 отвода отсатурированного раствора и расположенным также над днищем 4 газораспределителем 9. Патрубок 8 отвода отсатурированного сока подключен к переливному коробу 10. Трубопровод 5 снабжен конусообразным раструбом 11, установленным в емкости 1 по ее оси. Верхняя кромка 12 этого раструба расположена на уровне перелива, и отношение ее диаметра D₁ к диаметру емкости D₂ составляет 0,4 - 0,6. При отношении D₁/D₂, меньшем чем 0,4, происходит выброс пены раствора и газа в трубопровод 5, так как скорость газожидкостной смеси при этом слишком большая, а при отношении диаметров, большем чем 0,6, происходит объемное перемешивание газа и раствора, то есть не обеспечивается режим полного вытеснения.

Выпускная часть 13 трубопровода 5 в емкости 2 расположена соосно с ней и снабжена гидрозатвором 14.

Газораспределители 7 и 9 имеют подводящие патрубки 15 и 16, а в днищах 3 и 4 емкостей 1 и 2 выполнены спускные отверстия 17.

Емкости 1 и 2 снабжены также в верхней части патрубками 18 отработанного газа и каплеотбойными зонтами 19.

Установка работает следующим образом.

Сахаросодержащий раствор (дефекованный сок) по патрубку 6 подается в нижнюю часть емкости 1. Через патрубок 15 и газораспределитель 7 в емкость также подается сатурационный газ, при этом в процессе сатурации достигается щелочность сока 0,3 - 0,7%. В режиме полного вытеснения обработанный газом сок поднимается вверх до верхней кромки конусообразного раструба 11 и за счет разностей уровней в емкостях 1 и 2 переливается через кромку 12 и по трубопроводу 5 через гидрозатвор 14 перетекает в емкость 2.

В нижнюю часть емкости 2 по патрубку 16 и газораспределитель 9 подают сатурационный газ. Перемещаясь сверху вниз во второй емкости, сок сатурируется до требуемой конечной щелочности встречным потоком сатурационного газа. Отсатурированный сок удаляется из емкости по патрубку 8 в переливной короб 10.

Отделение увлекаемых газом капель сока осуществляется каплеотбойными зонтами 19. Отработанный газ удаляется в атмосферу из емкостей 1 и 2 через патрубки 18. Для удаления осадка служат спускные отверстия 17.

Таким образом, в предложенной установке созданы оптимальные условия для обеспечения режима полного вытеснения, повышения эффекта очистки сахаросодержащего раствора, обеспечения стабильной производительности.

Режим, близкий к полному вытеснению, способствует образованию в прямотоке в сильнощелочной среде мелкодисперсного осадка карбоната кальция, обладающего в этих условиях высокой адсорбционной способностью, вследствие чего повышается эффект очистки сахаросодержащего раствора.