Совершенствование способа инжекционно-барботажной сатурации клеровки сахара-сырца

• Автор: Воинов, Сергей Константинович
• Шифр специальности: 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПЕРВОЙ

САТУРАЦИИ.

1.1. Принципы технологии I сатурации

1.2. Сатурация щелочных сахарсодержащих растворов при низких

и высоких концентрациях.

1.3. Способы эффективного осуществления I сатурации.

1.3.1. Способы повышения эффекта адсорбционной очистки.

1.3.2. Способы повышения степени использования диоксида

углерода.
1.3.3. Способы повышения фильтрационных свойств
осадка I сатурации.
1.3.4. Сатурация с использованием струйной технологии
1.3.5. Использование пульсационных воздействий.
1.4. Реализация I сатурации в различном аппаратурном оформлении
1.5. Цель и задачи исследования.
Глава 2. ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Основные реагенты
2.2. Описание экспериментальных установок.
2.2.1. Лабораторная инжекционнобарботажная установка
2.2.2. Пилотная инжекционнобарботажная установка
2.3. Методики экспериментального исследования инжекционнобарботажной сатурации.
2.4. Методика реологического исследования клеровки сахарасырца
2.5. Методика оценки гранулометрического состава осадка.
2.6. Определение коэффициента утилизации диоксида углерода
2.7. Математическая интерпретация результатов исследований
Глава 3. КИНЕТИКА АБСОРБЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ТУРБУЛЕНТНЫМИ ПУЗЫРЬКОВЫМИ ПОТОКАМИ
ДЕФЕКОВАННОЙ КЛЕРОВКИ
3.1 .Объемное газосодержание, удельная поверхность контакта
фаз и скорость поглощения диоксида углерода при инжекционнобарботажной сатурации.
3.2. Зависимость коэффициента массопереноса от соотношения расходов клеровки и сатурационного газа
3.3. Эжектируюицая способность струйного течения раствора клеровки .
3.4. Интенсификация инжекционной сатурации наложением
пульсаций
Глава 4. ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ИНЖЕКЦИОННОБАРБОТАЖНОЙ
САТУРАЦИИ КЛЕРОВКИ САХАРАСЫРЦА
4.1. Реологические исследования сатурируемой клеровки
4.2. Дисперсионный анализ сатурационного осадка после инжекционной и барботажной ступеней
4.3. Оценка необходимости внешней рециркуляции клеровки
4.4. Определение времени двухступенчатой сатурации клеровки сахарасырца.
4.5. Технологические результаты инжекциониобарботажной
сатурации.
Глава 5. АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ИНЖЕКЦИОННО
БАРБОТАЖНОЙ САТУРАЦИИ
5.1. Описание устройств для инжекционнобарботажной сатурации
5.2. Аппаратурнотехнологическая схема и режим осуществления сатурации клеровки сахарасырца.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Г. Гончаров [] утверждают, что в процессе сатурации необходимо постепенное снижение щелочности. Убедительными в данном вопросе являются комплексные гидродинамические и технологические исследования, выполненные под руководством Л. П. Ревы [7, 2, 8], в результате которых установлено явное преимущество секционной сатурации по сравнению с проведением сатурации в типовом аппарате по качественным показателям очищенного раствора и при несколько худших фильтрационных показателях. Известно [4], что для получения сатурационного осадка с удовлетворяющими производство фильтрационными свойствами главную роль играет равномерность частиц карбоната кальция и в меньшей степени их размеры, тогда как для повышения эффекта адсорбционной очистки целесообразно идти по пути уменьшения размеров частиц СаСОз при образовании их в условиях высокой концентрации гидроксида кальция в растворе. Хорошие седи-ментационные свойства осадка в основном определяются процессом агрега-тации органической и минеральной его части. Их достигают путем многократной рециркуляции как на самой сатурации, так и в схеме очистки. Некоторые исследователи отмечают, что хорошие фильтрационные свойства осадка несовместимы с высоким качеством сока, определяемым цветностью и содержанием кальциевых солей. Это противоречие решается путем осуществления непрерывной сатурации в секционных аппаратах [, 7, 8]. В этих работах содержатся результаты сравнительных испытаний в производственных условиях, которые свидетельствуют о значительном преимуществе секционных аппаратов по сравнению с типовым. При этом установлено для сатуратора с горизонтальным расположением секций увеличение коэффициента утилизации диоксида углерода на %, чистоты очищенного сока на 1,2 ед. Аппарат с вертикальным расположением секций [3] также обеспечивает более высокие качественные показатели сока, чем типовой сатуратор. При этом фильтрационные свойства осадка сока I сатурации оказались одинаковыми, а седиментационные для опытного аппарата несколько худшими. Там же приводятся данные Атен ван Гинекена о том, что при периодической сатурации имеют место три ярко выраженных периода. При этом установлено, что, чем выше начальная щелочность и больше скорость сатурации, тем эти периоды наблюдаются отчетливее. Характерным является то, что концу второго периода сатурации предшествует повышение вязкости раствора, обусловленное образованием растворимых углекальцие-вых сахаратов. Исследования, проведенные J1. Заводски и В. Веселы [1], показали, что при I сатурации наблюдается заметное повышение вязкости системы, которое достигает максимума в области минимальной щелочности фильтрата. При этом установлено, что рециркуляция сока снижает вязкость системы. Однако тенденция увеличения ее в первый период сатурации сохраняется при различных режимах рециркуляции. Авторы предполагают, что в зоне максимальной вязкости образуется максимальное количество трудно отфильтровываемых коллоидных комплексов, содержащих СаСОз, щелочь и сахарозу. В целом они ставили одностороннюю задачу улучшения фильтрации и необоснованно пренебрегали качеством очищенного сока, ибо рециркуляция - это снижение начальной щелочности и, как показано выше, качества сока. В работе [7] установлено, что при нейтрализации примерно - % извести скорость абсорбции достигает минимума и связано эго, как объясняют авторы, с образованием углекальциевых комплексов и соответствующим повышением вязкости системы. Авторами [, 8] установлено, что второй период сатурации характеризуется повышением щелочности раствора, несмотря на продолжающееся введение в систему диоксида углерода. В работах И. Ф. Бугаенко [, ] приведены данные о титруемой щелочности при периодической сатурации, которые по характеру изменения весьма близки к полученным Атен ван Гинекеном. При этом установлено, что в промежуточном периоде сатурации при поглощении - % диоксида углерода наблюдается незначительное увеличение щелочности раствора. В работе [] показано, что после нейтрализации примерно % гидроксида кальция наблюдается кратковременное повышение pH. П.М.