RU2113489C1

RU2113489C1 - Plant for carbonization of sugar-bearing solution

Info

Publication number: RU2113489C1
Application number: RU96116322A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Баракаев; Валерий Юрьевич Виговский
Original assignee: Анатолий Михайлович Баракаев
Priority date: 1995-10-10
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 1998-06-20
Also published as: UA25844C2

Abstract

FIELD: food production industry. SUBSTANCE: this plant is used in sugar production industry and is made up of cylindrical vessels which are interconnected to each other in middle part by pipeline. Vessels are provided with bottoms. One of vessels has pipe union for delivery of sugar-bearing solution to its lower part, and gas distributor located above bottom. Other vessel has pipe union for branching of carbonized solution and also gas distributor located above bottom. It is also provided with overflow box. Pipeline which connects cylindrical vessels has cone-shaped mouth installed along its axis inside vessel with pipe union for delivery of sugar-bearing solution. Upper edge of aforesaid cone-shaped mouth is located at level of solution overflow. Ratio of its diameter to diameter of vessel is 0.4-0.6. Discharge part of pipeline in vessel with pipe union for branching of saturated solution is located coaxially with it and is provided with water seal. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для сахарной промышленности, в частности к аппаратам для очистки соков и сиропов сахарного производства сатурационным газом. The invention relates to equipment for the sugar industry, in particular to apparatus for cleaning juices and syrups of sugar production with saturation gas.

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. A known installation for the saturation of a sugar-containing solution [1], containing a vertical cylindrical container with a bottom, a glass installed inside it with a hole on the upper end. A cone is attached to the lower end of the glass, located on a large base on the bottom of the tank with the formation of the inner and outer sections of saturation. In the upper part of the glass there are windows for overflowing juice from the inner section to the outer. A nozzle for supplying juice is attached to the bottom of the container in the area of the inner section and is connected to the outer section by a pump. Bubblers are also placed in the tank through which saturation gas is supplied, one of the bubblers being installed under the cone.

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. Beet sugar juice is fed into the inner section in a direct flow with saturation gas. Having reached the windows, the gas-juice mixture is poured into the outer section, into which the saturation gas is supplied in countercurrent.

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. The closest technical solution to the proposed one is a plant for saturation of a sugar-containing solution [2], which contains cylindrical containers with bottoms interconnected in the middle part of the pipeline, one of which is equipped with a pipe for supplying a sugar-containing solution to its lower part and a gas distributor located above the bottom, and the other container the outlet pipe for the dissaturated solution and the gas distributor located at the same time, and the overflow box connected to the outlet pipe for the sated solution.

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. Sugar-containing solution is fed into the lower part of the tank, in which the direct-flow movement of the solution and saturation gas is carried out. From the middle part of the vessel, the partially saturated solution is piped into the vessel, in which countercurrent movement of the treated solution and saturation gas is ensured.

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. In known installations for saturation due to the direct-flow, and then countercurrent movement of the sugar-containing solution and saturation gas, conditions have been created for the good use of the adsorption capacity of calcium carbonate and the production of saturation juice with high sedimentation-filtration qualities.

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. However, in known installations due to foaming of the solution in the overflow zone, as well as the ingress of gas into the pipeline connecting the tanks in the middle part described in the brochure of the known installation, there is a decrease in the cleaning effect, as well as productivity.

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. The problem solved by the invention is to create such a design of the installation, which provides a stable mode of complete displacement of the sugar-containing solution. The technical result of the invention is to increase the cleaning effect of the sugar-containing solution by reducing foaming in the overflow zone of the partially saturated solution and deposits in the pipeline and to ensure stable performance.

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. To achieve this result, in the proposed installation for the saturation of a sugar-containing solution, including cylindrical containers with bottoms connected to each other in the middle part of the pipeline, one of which is equipped with a pipe for supplying a sugar-containing solution to its lower part and a gas distributor located above the bottom, and a container for removing the carbonated one solution and also located gas distributor, and overflow box. The pipeline connecting the cylindrical containers is equipped with a cone-shaped bell mounted axially inside the container with a nozzle for supplying a sugar-containing solution. The upper edge of this bell is located at the overflow level, and the ratio of its diameter to the diameter of the container is 0.4 - 0.6. The outlet part of the pipeline in a tank with a discharge pipe of the saturated solution is located coaxially with it and is equipped with a water seal.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображена предложенная установка в общем виде. The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows the proposed installation in General.

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.Installation for saturation of sugar-containing solution includes cylindrical tanks 1 and 2 with bottoms 3 and 4, connected in the middle part by a pipe 5. Capacity 1 is equipped with a pipe 6 for supplying sugar-containing solution to its lower part and a gas distributor placed above the bottom 3 7. Tank 2 is equipped with a pipe 8 for outlet sated solution and also located above the bottom 4 of the gas distributor 9. A pipe 8 for discharge of the sated juice is connected to an overflow box 10. The pipe 5 is equipped with a conical socket 11 installed the container 1 along its axis. The upper edge 12 of this socket is located at the level of overflow, and the ratio of its diameter D ₁ to the diameter of the tank D ₂ is 0.4 - 0.6. When the ratio D ₁ / D ₂ less than 0.4, the solution foam and gas are ejected into the pipeline 5, since the gas-liquid mixture velocity is too high, and when the diameter ratio is greater than 0.6, volume mixing of the gas occurs and solution, that is, the full displacement mode is not provided.

Выпускная часть 13 трубопровода 5 в емкости 2 расположена соосно с ней и снабжена гидрозатвором 14. The outlet part 13 of the pipeline 5 in the tank 2 is located coaxially with it and is equipped with a water seal 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. The gas distributors 7 and 9 have inlet pipes 15 and 16, and in the bottoms 3 and 4 of the tanks 1 and 2, drain holes 17 are made.

Емкости 1 и 2 снабжены также в верхней части патрубками 18 отработанного газа и каплеотбойными зонтами 19. Tanks 1 and 2 are also equipped in the upper part with pipes 18 of the exhaust gas and drop-break umbrellas 19.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

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. A sugar-containing solution (defecated juice) is supplied through the pipe 6 to the lower part of the container 1. Saturation gas is also supplied to the container through the pipe 15 and the gas distributor 7, while in the process of carbonation the alkalinity of the juice is 0.3 - 0.7%. In the complete displacement mode, the gas-treated juice rises up to the upper edge of the cone-shaped socket 11 and, due to the difference in levels in the containers 1 and 2, is poured over the edge 12 and through the pipe 5 through the hydraulic seal 14 flows into the container 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. In the lower part of the tank 2 through the pipe 16 and the gas distributor 9 serves saturation gas. Moving from top to bottom in the second container, the juice is saturated to the desired final alkalinity with a counter flow of saturation gas. Saturated juice is removed from the tank through the pipe 8 in the overflow box 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. Separation of gas droplets carried away by gas is carried out by droplet-breaking umbrellas 19. The exhaust gas is removed to the atmosphere from tanks 1 and 2 through nozzles 18. Drain holes 17 are used to remove sediment.

Таким образом, в предложенной установке созданы оптимальные условия для обеспечения режима полного вытеснения, повышения эффекта очистки сахаросодержащего раствора, обеспечения стабильной производительности. Thus, in the proposed installation, optimal conditions have been created to ensure complete displacement, increase the cleaning effect of the sugar-containing solution, and ensure stable performance.

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. A regime close to complete crowding out promotes the formation of a finely dispersed precipitate of calcium carbonate in direct flow in a highly alkaline medium, which under these conditions has a high adsorption capacity, thereby increasing the cleaning effect of the sugar-containing solution.

Claims

A plant for saturation of a sugar-containing solution, including cylindrical containers with bottoms connected to each other in the middle part of the pipeline, one of which is equipped with a nozzle for supplying a sugar-containing solution to its lower part and a gas distributor located above the bottom, and another with a nozzle for removing the carbonated solution and also a gas distributor, and an overflow box, characterized in that the pipeline connecting the cylindrical containers is provided with a cone-shaped bell mounted in inside the container with the supply pipe for the sugar-containing solution, while the upper edge of this socket is located at the level of the overflow of the solution and the ratio of its diameter to the diameter of the container is 0.4 - 0.6, and the outlet part of the pipeline in the container with the discharge pipe of the carbonated solution is aligned with it and equipped with a water seal.