CS214317B1 - Saturační zařízení s vnitřní cirkulací - Google Patents

Abstract

Vynález se týká cirkulačního saturáku s vnitřní cirkulací k saturaci čeřených cukrovarnických štáv, u něhož se řeší proplyňování štávy uhelkou, ejektorovým proplyňovačem. Saturák je opatřen vnitřními vestavbami tak, aby byla zaručena dostatečná vnitřní cirkulace štávy. Ejektor je konstruován tak, že štáva je nucené hnána do trysky umístěné v prostoru přívodu uhelky, která je pak strhávána tryskajícím proudem štávy do prostoru difuzoru ejektoru. Ý difuzoru ejektoru se při změně tlakových poměrů vytvoří homogenní bublinová disperze plynu ve stávě, která se pak uvádí přímo do kapalné vrstvy v saturačnim prostoru saturáku. Uvnitř cirkulační trouby v saturačnim prostoru saturáku zahlceném štávou se pak vytváří probublávaná vrstva, která je co do distribuce bublin homogenní. Do difuzoru ejektoru, těsně nad směšovací trysků, lze kontinuálně přivádět sekundární plyn nebo kapalinu např.vápenné mléko, čímž lze saturák použít i pro Čeřící saturaci. Obecně lze uvedené zařízení použít všude tam, kde se jedná o absorční proces mezi plynnou a kapalnou fází.

Description

Vynález se týká saturačního zařízení s vnitřní cirkulací k saturaci čeřených cukrovarnických šťáv, u něhož se řeší proplyňování šťávy uhelkou ejektorovým proplyňovačem.

Dosud známá saturační zařízení buá nejsou opatřena proplyňovačem /rozdělovače» plynu/ a rozrušování bublin na menší je způsobováno zabudovanými sítovými vestavbami uvnitř saturačního zařízení, nebo jsou opatřena různými typy proplyňovačů od klasických, kdy rozdělování plynu nastává samovolným vyplouváním bublin z otvoru proplyňovače až po různě modifikované trysky, kterými je plyn vháněn do saturačního zařízení. Je všeobecnou snahou docílit homogenní bublinovou disperzi plynu v kapalině s co nejmenšími bublinami, aby mezifázový povrch kapalina-plyn byl co největší.'Saturační .zařízení bez proplyňovače je sice výrobně jednoduché, ovšem stejně jako saturační zařízení opatřené klasickými proplyňovači málo účinné. U těchto typů nastává při prostém probublávání uhelky šťávou tvorba velkých zkratujících bublin, čímž vytvořený mezifázový povrch kapalina-plyn je menší, než v případech homogenní plynokapallnové disperze s vytvořenými malými bublinami uhelky při použití tryskových proplyňovačů. U tryskových proplyňovačů je ale ve většině případů problém docílit vysoký stupeň homogenity plynokapalinové disperze v celém objemu saturačního zařízení. Dalším důležitým hlediskem při posuzování saturačního zařízení je jejich správná funkce během celé cukrovarnické kampaně, která může být narušena zvýšeným množstvím inkrustací v zařízení během kampaně. K poměrně značným inkrustacím dochází v místech vstupu uhelky do zařízení, tedy na proplyňovači. Neníli zaručena dostatečná vnitřní cirkulace, mohou mít inkrustace za následek až přerušení provozu.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny saturačním zařízením s vnitřní cirkulací podle vynálezu tím, že zařízení je opatřeno vnitřními vestavbami tak, aby byla zaručena dostatečná vnitřní cirkulace šťávy a jako proplyňovač je ejektor. Ejektor je konstruován tak, že šťáva je nuceně hnána do trysky umístěné v prostoru přívodu uhelky, která je pak strhávána tryskajícím proudem šťávy do prostoru difuzoru ejektoru. V difuzoru ejektoru se při změně tlakových poměrů vytváří homogenní bublinová disperze plynu ve šťávě, která se pak uvádí přímo do kapalné vrstvy v saturačním prostoru. Uvnitř cirkulační trouby v saturačním prostoru zahlceném šťávou se pak vytváří probublávaná vrstva, která je co do distribuce bublin homogennější, než v případech prostého probublávání, přičemž bubliny jsou menší a prakticky je odstraněna tvorba velkých zkratujících bublin. K dokonalému promíchávání vsádky přispívá vnitřní cirkulace šťávy vně cirkulační trouby, takže odpadá nutnost mechanického promíchávání. Odrážecím talířem umístěným v saturačním zařízení nad cirkulační troubou je oddělen saturační prostor s vnitřní cirkulací šťávy od stabilizačního prostoru. Uhelka je do ejektoru přisávána, čímž odpadá nutnost použití vysokotlakých ventilátorů, je ji však možno též dávkovat přetlakem. Do difuzoru ejektoru, těsně nad směšovací trysku, lze kontinuálně přivádět sekundární plyn nebo kapalinu, např. vápenné mléko^ čímž lze saturační zařízení použít i pro čeřící saturaci.

Saturačním zařízením s vnitřní cirkulací podle vynálezu se dosahuje toho, že ejektor jako proplyňovač zaručuje vysokou rychlost plynokapalinové disperze na vstupu do zařízení /řádově desítky m.s^-1/, čímž je minimalizována možnost vzniku inkrustací. Cirkulační trouba

214 317 v saturačním zařízení umožňuje dostatečnou vnitřní cirkulaci štávy dosahovanou přisáváním štávy z cirkulační části vnitřního cirkulačního okruhu do saturačního prostoru, jednak vlivem rozdílných tlakových poměrů ve spodní části cirkulační trouby a jednak vlivem rozdílných hustot plynokapalinové disperze v saturačním prostoru a štávy prosté bublin v cirkulační části vnitřního cirkulačního okruhu vně cirkulační trouby. Odrážecím talířem je oddělen sátu rační prostor s vnitřní cirkulací od stabilizačního prostoru, ve kterém již dochází ke snížení rychlosti proudění štávy - uklidnění. Vysoká homogenita plynokapalinové disperze s velmi malými bublinami vytváří v saturačním prostoru velký mezifázový povrch kapalina-plyn, čímž se zvyšuje využití uhelky.

Příklady provedení saturačního zařízení s vnitřní cirkulací podle vynálezu jsou schematicky znázorněny ve dvou alternativách na připojených výkresech. Na obr. 1 je znázorněna alternativa s přívodem čeřené štávy na hladinu štávy ve stabilizační části protiproudně s plyn nou fází a odvodem saturované štávy v dolní části saturačního zařízení. Funkce ejektoru jako proplyňovače umístěného ve dně zařízení je zaručena nucenou vnější cirkulací štávy. Na obr.

je druhá alternativa, kde čeřená štáva je nucené vedena přímo do trysky ejektoru souproudně s plynnou fází a saturováná stává odváděná ze stabilizační části zařízení.

Saturační zařízení s vnitřní cirkulací je v obou alternativách tvořeno válcovou nádobou, kde jako proplyňovač je ejektor 1 umístěný ve dně zařízení 2. Plynokapalinové disperze vzniklá ve směšovací části 3 ejektoru vstupuje do zařízení difuzorem ejektoru 4 /kuželovité rozšířenou částí/ zasahujícím do kuželové dolní části cirkulační trouby 5 nahoru i dolu kuželovité prodloužené a vytvářející vlastní saturační prostor 6, přičemž vně cirkulační trouby dochází k vnitřní cirkulaci štávyv cirkulačním prostoru 7 ve vyznačeném směru 8. Odrážecím talířem 9 je oddělen stabilizační prostor 10 od saturačního prostoru 6. Přívod uhelky 11 je veden do směšovací části 3 ejektoru 1 a odvod uhelky 12 ze zařízení je víkem. V první alternativě viz obr. 1 je čeřená štáva přiváděna vstupem 13 do stabilizačního prostoru 10 na rozdělovači talíř 14 kuželového tvaru a saturovaná štáva odváděna v kuželovitém dně 2 potrubím 15. Saturační zařízení má vnější nucenou cirkulaci stavy 16 ze stabilizačního prostoru 10 do trysky 17 ejektoru, čímž je cirkulační štáva nastřikována do směšovací části 3, kde dochází ke styku s plynnou fází. V druhé alternativě, viz obr. 2, je do trysky 17 ejektoru 1 přímo čerpána čeřená štáva a saturováná štáva je odváděna odtahem 15 ze stabilizačního prostoru 10 přepadovým prstencem 18. V této alternativě je dno saturačního zařízení pod cirkulační troubou kuželovité nahoru vyklenuto. Ejektor je konstruován tak, že těsně nad směšovací tryskou ejektoru 19 je možnost kontinuálního přídavku sekundární kapaliny nebo plynu přímo do proudu plynokapalinové disperze přívodem 20.

Saturační zařízení s vnitřní cirkulací podle vynálezu lze realizovat s nevelkými investičními náklady, přičemž je dosaženo velké účinnosti /vysoké využití uhelky/ a poruchovost zařízení při zvýšených inkrustacích proplyňovače je snížena na minimum. Saturační zařízení s vnitřní cirkulací je zvláště výrobně jednoduché v těch případech, kde lze při jeho realizaci upravit stávající zařízení. Možnost jednoduchého kontinuálního přídavku vápenného mléka přímo do proudu plynokapalinové disperze, dále použití saturačního zařízení modifikuje i na

214 317 zpracování alternovaných řep čeřící saturací. Obecně lze uvedené zařízení použít všude tam, kde se jedná o absorpční proces mezi plynnou a kapalnou fází.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Saturační zařízení s vnitřní cirkulací k saturaci čeřených cukrovarnických štáv vyznačující se tím, že jako proplyňovač je ejektor /1/ umístěný ve dně zařízení /2/, kde z difuzoru ejektoru /4/ tryskající proud plynokapalinové disperze vstupuje v dolní části kuželové cirkulační trouby /5/ do saturačního prostoru /6/, opatřený cirkulační troubou /5/ nahoru i dolu kuželovité prodlouženou, přičemž odrážecím talířem /9/ je oddělem stabilizační prostor /10/ od saturačního prostoru /6/ a přívod uhelky je vstupem /11/ do směšovací části /3/ ejektoru /1/.
2. 2. Saturační zařízení s vnitřní cirkulací k saturaci čeřených cukrovarnických štáv podle bodu 1, vyznačený tím, že přívod čeřené štávy vstupem /13/ je v horní části zařízení veden na rozdělovači talíř /14/ kuželového tvaru protiproudně s plynnou fází a odvod saturované štávy odtahem /15/ je umístěn v kuželovém dně /2/ zařízení, přičemž ze stabilizačního prostoru /10/ je nuceně vedena štáva do trysky /17/ ejektoru /1/.
3. 3. Saturační zařízení s vnitřní cirkulací k saturaci čeřených cukrovarnických štáv podle bodu 1, vyznačený tím, že přívod čeřené štávy vstupem /13/ do zařízení je přímo tryskou /17/ ejektoru /1/ souproudně s plynnou fází a odvod saturované štávy odtahem /15/ je že stabilizačního prostoru /10/ přepadovým prstencem /18/.