Opublikowano dnia 2G czerwca 1961 r. 5^ ,fe*L#l O 4.CI34 MOZ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44823 KI. 89 c, 10 Cukroumia „Chelmza" Przedsiebiorstiuo Panstiroiue*) Chelmza, Polska Defekacja ciagla progresywna i sposób jej prowadzenia Patent trwa od dnia 6 grudnia 1960 r.Metoda jednorazowej ,momentalnej" defeka- , cji wstepnej oraz natychmiastowej defekacji glównej, stosowana uprzednio w cukrowni „Chelmza" w swietle dzisiejszych pogladów technologicznych jest metoda przestarzala, wy¬ kazujaca wiele braków, nie gwarantujaca uzys¬ kania mozliwie wysokich efektów techniczno- ekonomicznych. Metoda ta polegala na jedno¬ razowym doprowadzaniu mleka wapiennego do skrzyni soku dyfuzyjnego, po przeplynieciu okreslonej ilcsci tego soku, oraz na ciaglym doprowadzaniu w jednym miejscu calej dawki mleka wapiennego do soku idacego na defe¬ kacje glówna, skladajaca sie z dwóch kotlów reakcyjnych.Podany projekt wynalazczy, bedacy przed¬ miotem niniejszego zgloszenia, przewiduje *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Tadeusz Jaworowski. wprowadzenie progresywnej, ciaglej defekacji wstepnej oraz progresywnej ciaglej defekacji glównej, z mozliwoscia regulacji czasu jej trwania. Sposób ten polega na powolnym pod¬ noszeniu alkalicznosci soku dyfuzyjnego, przez stopniowe dodawanie lagodnego srodka na- wapniajacego, jakim jest sok zdefekowany, drobnymi porcjami, az do uzyskania optymal¬ nej koagulacji koloidów, z zachowaniem czasu potrzebnego na ich stabilizacje, a nastepnie na porcjowym, stopniowym nawapnianiu mlekiem wapiennym soku wstepnie zdefekowanego, z za¬ chowaniem mozliwosci regulowania czasu trwa¬ nia defekacji oraz szybkosci nawapniania.Dzialajace w cukrowniach urzadzenia do progresywnej defekacji wstepnej, budowane sa jedynie jako lezace koryta, natomiast urza¬ dzenie wedlug wynalazku pomyslane jest w postaci stojacych kolumn. Koncepcja kon¬ strukcyjna podanej progresywnej defekacji ciaglej przewiduje podzial naczyn defekacyj-nych na komory, w których alkalicznosc soku stopniowo jest podnoszona zaraz w pierwszej czesci komory tak, ze pozostala czesc komory jest pomyslana jako przestrzen stabilizacyjna, gdzie skoagulowane kókrfdy ulegaja utrwaleniu, W projekcie przyjeto synchronizacje tempa na- wapniania na defekacji wstepnej z szybkoscia przeplywu soku i z mozliwoscia dodatkowej regulacji wielkosci poszczególnych dawek srod¬ ka nawapniajacego do danych komór, co za¬ pewnia w sposób elastyczny regulowanie w nich optymalnych alkalicznosci.Zastosowanie lagodnego czynnika nawapnia¬ jacego na defekacji wstepnej, jakim jest sok zdefekowany, ma za zadanie ochrone niektó¬ rych zwiazków organicznych soku dyfuzyjnego, znajdujacych sie w stanie koloidalnym, a wiec o duzej powierzchni reakcyjnej, przed depoli- meryzacja na skutek miejscowych przealkali- zowan. Stosowanie natomiast mleka wapienne¬ go na defekacji glównej jest mniej niebezpiecz¬ ne, gdyz zwiazki te sa juz skoagulowane i po¬ siadaja znacznie mniejsza czynna powierzch¬ nie. Zastosowanie progresji alkalicznosci w de¬ fekacji glównej, jest stosunków) zagadnieniem nowym, przy czym w zalozeniach przyjeto równiez mozliwcsc regulowania czasu trwania defekacji.Opisany nizej reaktor, pozwalajacy na zasto¬ sowanie podanej odmiany defekacji progresyw¬ nej, w porównaniu z defekacja momentalna, zapewnia przy zachowanui tych samych wskaz¬ ników technologicznych uzyskanie: a) wiek¬ szej szybkosci filtracji, b) korzystniejszego wspólczynnika sedymentacji, c) zmniejszenia rawartosci soli wapniowych, d) zwiekszenia c ystjsci soków oraz e) polepszenia wyników wysladzania blota defeko-saturacyjnego, na skutek poprawienie jego struktury.Na rysunku fig. 1 przedstawia schemat urza¬ dzenia bedacego przedmiotem wynalazku, fig. 2 — rozdzielacz mleka wapiennego oraz rozdzie¬ lac:-: soku zdefekowanego, a fig. 3 — skrzynke przelewowa soku zdefekowanego.Defekacja ciagla, progresywna, sklada sie z dwóch kotl'w defekacyjnych. W pierwszym kolie 1 o mniejszej pojemnosci prowadzony jest proces wstepnej defekacji w sposób stop¬ niowy. Jest to cylindryczne naczynie stojace, zakonczone u dolu stozkiem, który z kolei la- c^y sie z lapaczem piasku 2. Kociol podzielony jest na szereg komór 5, przy pomocy naprze- mianleglych pierscieni 3 i talerzy 4. Pierscien nie 3 maja ksztalt scietych stozków, zwróco¬ nych swoja podstawa do góry. Srednica ich podstawy jest równa srednicy naczynia, tak ze zewnetrzne krawedzie pierscieni scisle przy¬ legaja do scian kotla. Talerze 4 równiez maja ksztalt stozków, zwróconych jednak swoja pod¬ stawa do dolu. Ponadto srednica ich podstawy jest nieco mniejsza od srednicy naczynia, na skutek czego miedzy zewnetrzna krawedzia ta¬ lerza, a sciana kotla utworzona zostaje wolna przestrzen. Pierscienie 3 i talerze 4 sa nieru¬ chome i tworza przegrody miedzy poszczegól¬ nymi komorami 5. Ilosc ich jest nieparzysta, poniewaz zarówno pierwsza jak i ostatnia prze¬ groda stanowia pierscienie.Do kazdej komory, za wyjatkiem dwóch naj¬ wyzszych, doprowadzone sa oddzielne przewo¬ dy 6 z sokiem zdefekowanym, przy czym do komóir znajdujacych sie nad pierscieniami, prze¬ wody doprowadzone sa niemal do srodka kotla, natomiast do komór znajdujacych sie nad ta¬ lerzami — jedynie do sciany kotla. W naczy¬ niu ustawione jest pionowe mieszadlo lapowe lub inne 7, posiadajace lapy w nieparzystych komorach, liczac od dolu kotla, a wiec w ko¬ morach znajdujacych sie nad kazda przegroda talerzowa 4. U góry, na wysokosci przelewu soku z naczynia, przymocowany jest do osi mieszadla dwuramienny zgarniacz piany 8, w formie wygietych lukowo, skosnych lap o dlu¬ gosci równej srednicy naczynia. Kociol od góry zamkniety jest pokrywa 9, na której ustawiony jest naped mieszadla.Drugi kociol 10 o wiekszej pojemnosci sluzy do prowadzenia procesu defekacji glównej, z mozliwoscia regulowania szybkosci nawapnia- nia oraz czasu trwania defekacji. Naczynie to posiada ksztalt podobny, jak uprzednio opisany juz kociol do defekacji wstepnej, jest on jedy¬ nie wyzszy. Dolna stozkowa czesc kotla pola¬ czona jest z lapaczem piasku 11. Równiez spo¬ sób podzialu naczynia na komory 12 przy po¬ mocy przegród, skladajacych sie z naprzemian- leglych stozkowych pierscieni 13 i talerzy 14 jest identyczny jak w naczyniu do defekacji wstepnej. Posiada on takze stojace mieszadlo 1E z lapami umieszczonymi w komorach niepa¬ rzystych liczac od dolu kotla. U góry znajduje sie zgarniacz piany 16, przytwierdzony do osi mieszadla. Porywa 17 przykrywa naczynie.Wzdluz kotla biegna cztery pionowe przewo¬ dy 18. z mlekiem wapiennym, umocowane na zewnatrz naczynia co 90° wzgledem siebie. Na dwóch przewodach do mleka wapiennego umie¬ szczone sa naprzeciw komór nieparzystych, za wyjatkiem komory dolnej, krany trójdrozne 19, od których odprowadzone sa poszczególne od- — 2 —galezienia do odpowiednich komór defekatora.Na pozostalych dwóch przewodach identyczne krany trójdrozne 19 znajduja sie naprzeciw komór parzystych, z ta jednak róznica, ze od¬ galezienia od nich sa doprowadzone nieomal do srodka naczynia.Przewody 18 do mleka wapiennego sa od¬ prowadzone z rozdzielacza 20 mleka wapien¬ nego, który sklada sie z korytka 21, przegro¬ dy 22 oraz rozdzielacza wlasciwego 23, na dnie którego znajduja sie cztery wyloty 24, laczace sie bezposrednio z poszczególnymi przewoda¬ mi 18 (fig. 2).Na wysokosci przelewu soku z defekatora umieszczona jest skrzynka przelewowa 25 (fig. 3), w której znajduje sie próg przelewu 26.Pod tym progiem na dnie skrzyni 25 znajduje sie równolegle do kierunku przelewu" stala przegroda 27, na górnej krawedzi której umie¬ szczona jest na ósi ruchoma przegroda 28, któ¬ ra mozna odpowiednio ustawic przy pomocy specjalnej dzwigni 29. W jednej czesci dna skrzynki 25, odgrodzonej od drugiej czesci przegroda 27, znajduje sie odprowadzenie soku na saturacje, natomiast w drugiej czesci od¬ prowadzenie soku do rozdzielacza 30 soku zde¬ fekowanego.Rozdzielacz soku zdefekowanego 30 (fig. 2) sklada sie z korytka 31, przegrody 32 oraz roz¬ dzielacza wlasciwego 33. Na dnie rozdziela¬ cza 33 znajduje sie szereg pólkolistych wylo¬ tów 34, które moga byc zakrywane ustawio¬ nymi na nich centrycznie przeslonami 35, skla¬ dajacymi sie z okraglych tarcz z wycietym pólkolistym otworem, odpowiadajacym wiel¬ koscia otworowi wylotowemu 34. Przeslony 35 mozna obracac przy pomocy raczki 36, wpro¬ wadzonej na zewnatrz rozdzielacza 30. Rozdzie¬ lacz wlasciwy 33 wraz z rynna 31 przykryty jest pokrywa 37. Kazda raczka 36 posiada wskazówke 38, która pokazuje stopien zakry¬ cia wylotu 34 w rozdzielaczu 33, spelniajac tym samym role wskaznika polozenia. Wylo¬ ty 34 z rozdzielacza lacza sie bezposrednio z przewodami 6, doprowadzajacymi sok zdefe- kowany do odpowiednich komór 5 kotla 1 do defekacji wstepnej. Jeden przewód 39 z zawra- calnym sokiem zdefekowanym jest skierowany do skrzyni soku dyfuzyjnego 40.Sposób prowadzenia defekacji ciaglej ma przebieg nastepujacy: Sok dyfuzyjny, wstepnie zalkalizowany w skrzyni soku dyfuzyjnego 40 pierwsza dawke soku zdefekowanego, podawa¬ ny jest pompa 41 do pierwszej komory kotla 1 defekacji wstepnej. Przechodzac kolejno przez nastepne komory, sok otrzymuje dalsze dawki soku zdefekowanego. Uklad przegród pierscie¬ ni 4 i komór 5, dzielacych poszczególne komo¬ dy, dozowanie czynnika nawapniajacego w miejscach, gdzie szybkosc strumienia przeply¬ wu jest najwieksza, oraz dodatkowe mieszanie przy pomocy mieszadla 7, zapewniaja równo¬ mierny i stopniowy wzrost pH soku w kolej¬ nych komorach do pozadanych wielkosci. Re¬ gulowanie wielkosci poszczególnych dawek so¬ ku zdefekowanego odbywa sie w rozdzielaczu 30 (fig. 2), przez odpowiednie ustawienie prze¬ slon 35, ograniczajacych stopien otwarcia wy¬ lotów 34 z rozdzielacza 30. Sok wstepnie zdefe- kowany przechodzi przez dwie ostatnie komo¬ ry, sluzace jako komory stabilizacyjne dla wy¬ traconych koloidów na defekacji wstepnej i na¬ stepnie przelewem dostaje sie do pompy 42, (fig. 1), która przepompowuje go poprzez ogrze¬ wacz 43 na defekacje glówna, do dolnej czesci drugiego kotla 10. Przechodzac kolejno przez poszczególne komory, sok ulega nawapnieniu przy pomocy mleka wapiennego.Ogólna dawka mleka wapiennego, proporcjo¬ nalna do ilosci soku przechodzacego przez de¬ fekacje, jest podawana przez dozownik 44 (fig. ) do rozdzielacza 20, skad splywa czterema rurociagami 18, rozdzielona w czterech rów¬ nych dawkach. Przez odpowiednie ustawienie kranów trójdroznych 19 mozna kierowac po¬ szczególne dawki mleka wapiennego do odpo¬ wiednich komór defekatora 10, ewentualnie nawet specjalnymi przewodami 45 na satura¬ cje. W ten sposób mozna regulowac czas trwa¬ nia samej defekacji, skracajac go przez doda¬ nie dawki mleka wapiennego tylko do górnych komór, albo przedluzajac go przez dawkowanie mleka wapiennego do dolnych komór. Ponadto mozna regulowac szybkrsc nawapniania, skra¬ cajac ja przez dawkowanie mleka wapiennego do dwóch sasiednich komór, albo wydluzajac ja przez dawkowanie mleka wapiennego do czterech róznych odleglych od siebie kcmór.Sok nawapniony w defekatorze 10 przelewem splywa do skrzynki przelewowej 25. Wysokosc strumienia przelewu nad progiem 26 jest uza¬ lezniona od ilosci soku przeplywajacego przez defekator. Przez odpowiednie ustawienie ru¬ chomej przegrody 28, strumien przelewu zo¬ staje rozdzielony na dwie czesci, z których jed¬ na jest kierowana na saturacje, natomiast dru¬ ga zawracana jest od nawapnienia na defeka¬ cje wstepna. Im wiekszy jest kat miedzy stala przegroda 27, a ruchoma przegroda 28 (fig. 3), od strony gdzie znajduje sie odprowadzenie — 2 —soku na saturacje, tym mniejsza ilosc soku jest zawracana w danym momencie na defekacje wstepna.Przy tym samym polozeniu ruchomej prze¬ grody 28 (fig. 3) stosunek podzialu przelewu jest staly, niezaleznie od ogólnej ilosci soku przechodzacego przez defekacje, na skutek cze¬ go uzyskuje sie ogólna dawke soku zdefeko- wanego zawracanego na defekacje wstepna, proporcjonalna do ogólnej ilosci soku.Zastosowanie stozkowych przegród w kotlach defekacyjnych oraz ich kaskadowy uklad po¬ zwala na opadanie drobnych zanieczyszczen w formie piasku na dno naczyn, a nastepnie do specjalnych lapaczy 2 i U (fig. . 1), które m:zna po cdcieciu ich przy pomocy zasuw czyscic w biegu.Sposób prowadzenia defekacji ciaglej wedlug wynalazku polega na stosowaniu wstepnej de¬ fekacji stopniowej przy pomocy soku zdefeko- wanego o regulowanej wielkrsci i il:sci po- szc ególnych dawek oraz na stosowaniu defe¬ kacji glównej przy pomocy mleka wapiennego o regulowanym czasie jej trwania i regulowa¬ nej szybkosci nawapniania w specjalnym urzadzeniu, przysposobionym do stosowania tego sposobu, z równoczesnym zachowaniem odpowiednich warunków progresji przy na¬ wadnianiu.Sposób ten zapewnia otrzymywanie koloidów scku dyfuzyjnego przede wszystkim w postaci cdp:wiedn:ch zolów, na skutek wytracenia po¬ szczególnych ich grup we wlasciwych strefach koagulacji. Pozwala to w efekcie na stosowa¬ nie znacznie mniejszej ogólnej dawki wapna, przy zapewnieniu wlasciwych warunków ce¬ dzenia soków po I saturacji, z uwagi na lat¬ wosc adsorpcji wytraconych tym sposobem koloidów na siatce krystalicznej weglanów wapnia w dalszym procesie technologicznym. PL