Opis patentowy opublikowano: 88 02 29 140260 InL O.4 Cl 3D 3/06 Twórca wynalazku: Witold Lekawski Uprawniony z patentu: Przedsiebiorstwo Projektowania i Dostaw Kompletnych Obiektów Przemyslowych MCHEXADEX", Warszawa (Polska) SPOSÓB WCGLANOWANIA SOKÓW CUKROWNICZYCH wynalazek dotyczy procesu, weglanowania, zwanego inaczej saturacja soków cukrowniczych w cukrowniach, przy czym wynalazek odnosi sie zarówno do tak zwanej pierwszej saturacji jak i do tak zwanej drugiej saturacji tych soków* Stan techniki: W procesie weglanowania czyli saturacji I zagrzany sok cukrowniczy mieszany jest z gazem saturacyjnym, zawieraja¬ cym do 33 % dwutlenku wegla w celu wytracenia z soku zawartego w nim weglanu wapnia dla zmniejszenia alkalicznosci soku i polepszenia jego wlasnosci filtracyjnych. Proces wegla¬ nowania przeprowadzany jest zazwyczaj w specjalnych aparatach otwartych do atmosfery, w których proces przebiega pod cisnieniem atmosferycznym. Poniewaz proces weglanowania prowadzony jest przy wysokich temperaturach (saturacja I do 85°C, saturacja II do 97°C), wystepujace w tym procesie odprowadzanie gazów saturacyjnych bezposrednio do atmosfery po¬ woduje znaczne i bezpowrotne straty ciepla unoszonego przez gazy wylotowe z tego procesu.Znany jest, na przyklad z opisu wynalazku DE-OS 2 923 283 sposób czesciowego zmniej¬ szania tych strat przez odprowadzanie gazów odlotowych z drugiej saturacji nie - jak w do¬ tychczas znanych sposobach weglanowania - wprost do atmosfery ale do sprezarki, w której gazy te sa sprezane, a nastepnie po ich zmieszaniu ze swiezym gazem saturacyjnym wprowa¬ dzane do procesu pierwszej saturacji; zarówno proces pierwszej jak i drugiej saturacji prowadzone sa wedlug tego wynalazku pod cisnieniem atmosferycznym, przy czym gazy wyloto¬ we z procesu saturacji pierwszej odprowadzane sa wprost do atmosfery. Znane jest ponadto z publikacji w "Sacharnej Prooyszlennosti• nr 6 z 1981 roku, str. 31 do 33 zjawisko zwie¬ kszania stopnia wykorzystania gazu saturacyjnego w miare zwiekszania cisnienia gazu. Pow¬ szechnie jednakze uwaza sie, ze podnoszenie cisnienia, pod którym prowadzony jest proces saturacji, jest nieoplacalne, poniewaz wzrost stopnia wykorzystania gazu saturacyjnego nie rekompensuje strat, ponoszonych na sprezanie tego gazu do cisnienia wyzszego niz to, w jakim prowadzony jest proces naweglania w celu doprowadzenia tego gazu do aparatu, w którym proces jest prowadzony. Z tej przyczyny zjawisko wzrostu stopnia wykorzystania gazu saturacyjnego w miare wzrostu cisnienia nie zostalo zbadane i nie zostalo dotad2 140 260 wykorzystane w praktyce przemyslowej. Z opisu patentowego ZSRR nr 415 301 znane Jest wpro¬ wadzenie gazu saturacyjnego pod stosunkowo wysokim cisnieniem przez otwory wlotowe w dol¬ nym obszarze zbiornika reakcyjnego, bezcisnieniowego, otwartego do atmosfery. Powodowanie wzrostu cisnienia wylacznie fazy gazowej ma na celu intensywne mieszanie mas.Znane sposoby naweglania przewiduja prowadzenie: saturacji pierwszej przy cisnieniu atmosferycznym, w temperaturze 83-85°Ct wykorzystanie C02 w koncowej fazie do 55 %f czas saturacji 10 minut, osiagniecie koncowego pH - 11,0; saturacji drugiej przy cisnieniu at¬ mosferycznym, w temperaturze 95-97°C, wykorzystanie C02 do 50 %f czas saturacji 5 min, osiagniecie koncowego pH - 9,0. Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowanie takiego sposobu przeprowadzenia procesu weglanowania soku cukrowniczego, który pozwolilby na zwie¬ kszenie stopnia wykorzystania gazu saturacyjnego przy jednoczesnym dalszym zmniejszeniu strat energii cieplnej w tym procesie. Przeprowadzone badania i obliczenia teoretyczne wy¬ kazaly nieoczekiwanie, ze optimum strat energetycznych w procesie weglanowania soków wy¬ stepuje przy prowadzeniu tego procesu nie pod cisnieniem atmosferycznym a pod cisnieniem zawartym w granicach od 2 do 3,8 atmosfery absolutnej, przy czym okazalo sie, ze optimum to dla procesu saturacji pierwszej zawarte jest w granicach cisnienia od 2,0 do 3,0 atmo¬ sfery absolutnej a dla procesu saturacji drugiej w granicach od 2f2 do 3,8 atmosfery ab¬ solutnej .Tego rodzaju rozklad optimów cisnienia procesu weglanowania umozliwia przeprowadzenie gazów posaturacyjnych z procesu saturacji drugiej do procesu saturacji pierwszej bez ich dodatkowego sprezania, lecz pc wzbogaceniu swiezym dwutlenkiem wegla. Warunkiem prawidlo¬ wego przeprowadzenia procesu weglanowania soku wedlug wynalazku jest utrzymanie temperatu¬ ry procesu powyzej 80°C, ale ponizej temperatury wrzenia - korzystnie temperatura: satura¬ cji pierwszej 82-84°C, saturacji drugiej 90-96°C. Przeprowadzenie sposobu procesu weglano¬ wania wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie wyzszego stopnia wykorzystania gazu saturacyj¬ nego a jednoczesnie na zmniejszenie strat ciepla przez obnizenie entalpii gazów posatura¬ cyjnych droga zmniejszenia zawartosci w nich pary wodnej; znanym zjawiskiem jest obniza¬ nie sie zawartosci pary wodnej w gazach w miare wzrostu ich cisnienia.Wynalazek przewiduje ponadto odprowadzanie gazów posaturacyjnych z saturacji pierwszej, które znajduja sie pod cisnieniem powyzej 2 atmosfer absolutnych do napedu pompy buraków typu Mamut albo do napedu turbiny, dostosowanej do wykorzystania tych gazów i sprzezonej z dowolnym odbiornikiem energii, przykladowo generatorem elektrycznym albo sprezarka.Przyklad wykonania wynalazku: Wynalazek jest blizej objasniony na przykladzie wykonania, przedstawionym ponizej. Zgodnie z wynalazkiem proces saturacji drugiej prowadzony jest w zamknietym zbiorniku pod cisnieniem 3,2 atmosfery absolutnej i przy temperaturze soku w granicach 90-96°C. Gaz posaturacyjny odbierany jest pod panujacym w zbiorniku saturacji drugiej cisnieniem w górnej czesci tego zbiornika 1 po ewentualnym wzbogaceniu swiezym dwutlenkiem wegla doprowadzany jest do zamknietego zbiornika, w którym prowadzony Jest pod cisnieniem 2,5 atmosfery absolutnej i przy temperaturze soku w granicach 82 do 84°C proces saturacji pierwszej. Gaz posaturacyjny odprowadzany jest z górnej czesci zbiornika saturacji pierwszej pod cisnieniem 2,5 atmosfery absolutnej do napedu pompy buraków typu Mamut.Jak wykazaly szczególowe obliczenia teoretyczne, zastosowanie sposobu weglanowania so¬ ku cukrowniczego wedlug wynalazku w cukrowni o przerobie dobowym rzedu dziesieciu tysiecy ton buraków umozliwia wzrost wspólczynnika wykorzystania gazu saturacyjnego do okolo 94 do 95 %f zmniejszenia zuzycia pary przez cukrownie o okolo 4 % na buraki przy nieznacznym zwiekszeniu zuzycia energii elektrycznej oraz zwiazane z tymi zjawiskami obnizenie kosztów produkcji cukru.140 260 3 PL