Способ деаммонизации конденсата пара выпарной установки

 

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к подготовке питательной воды для экстракции сахара из свекловичной стружки. Способ заключается в том, что конденсат пара выпарной установки подщелачивают известковым молоком до pH 11,00 - 11,5. Затем из него удаляют аммиак путем барботирования через слой конденсата сжатого воздуха или пара в течение 8 - 10 мин и пропускания через него переменного электрического тока плотностью 10 - 20 А/м². Последнее осуществляют как в процессе барботирования, так и перед ним. Процесс ведут под разряжением 0,06 - 0,05 МПа при 80 - 90°С. Отдувка аммиака с поверхности конденсата осуществляется кислородом и водородом, образующимся при электролизе воды в процессе нагрева. Образовавшийся аммиак отводится под разряжением в атмосферу, а конденсат подвергается сульфитации и затем направляется на диффузию. Способ обеспечивает увеличение количества удаляемого аммиака и тем самым улучшение качества диффузионного сока при использовании конденсата на диффузии. 1 табл.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к подготовке питательной воды для экстракции сахара из свекловичной стружки.

Известен способ деаммонизации конденсата пара выпарной установки, заключающийся в том, что конденсат обрабатывают окисью кальция до pH 11,5, сульфитируют до величины pH 7,0, после чего добавляют ортофосфорную кислоту до достижения величины pH воды в пределах 5,8-6,5 [Влияние способа подготовки питательной воды для процесса диффузии на качество сока /Ю.Д. Головняк, А.Д. Голубева, К. П. Захаров и др.// "Сахарная промышленность" - 1976, N 7, с. 15-19].

Недостатком способа является удаление аммиака лишь на 91,3%, что не позволяет значительно улучшить качество преддефекованного сока и как следствие приводит к дополнительному разложению сахарозы.

Наиболее близким к предложенному является способ деаммонизации конденсата пара выпарной установки, предусматривающий подщелачивание при интенсивном барботировании с известью до pH 11,0-11,5. Затем через конденсат пропускают сжатый воздух или пар при температуре 80-85^oC в течение 8-10 мин. После этого деаммонизированный конденсат сульфитируют сернистым ангидридом до pH 6-6,5 и используют для приготовления питательной воды на диффузию [SU N 652218, C 13 D 1/08, 1979].

Недостатком способа является невысокая эффективность удаления аммиака в процессе деаммонизации конденсата, что приводит к ухудшению условий экстрагирования сахара из стружки.

Технический результат изобретения заключается в более полном удалении аммиака из конденсата в процессе его деаммонизации и, таким образом, улучшении качественных показателей диффузионного сока.

Этот результат достигается тем, что в предложенном способе, включающем подщелачивание конденсата до pH 11,0-11,5 с последующим его барботированием сжатым воздухом или паром в течение 8-10 мин и сульфитацию. Перед барботированием и/или в процессе барботирования конденсат подвергают воздействию переменного электрического тока плотностью 10-20 А/м².

Способ заключается в следующем. Конденсат сокового пара выпарной станции перемешивают с известковым молоком в количестве 0,015-0,025% к массе конденсатора в конденсаторе до pH 11,0-11,5. Затем через конденсат продувают сжатый воздух из компрессора или пар при температуре 80-85^oC в течение 8-10 минут и пропускают переменный электрический ток плотностью 10-20 А/м² под разряжением 0,06-0,05 МПа при температуре 80-98^oC. Выделение аммиака из конденсатов при предварительной обработке известью происходит по реакции где А - анион кислоты, с которой связан аммиак в виде аммонийной соли. Отдувка аммиака с поверхности конденсата осуществляется кислородом и водородом, образующемся при электролизе воды в процессе нагрева. Образовавшийся аммиак отводится под разряжением в атмосферу. Деаммонизированный конденсат сульфитируют сернистым ангидридом до pH 6-6,5 с образованием при этом растворимой соли сернокислого кальция, которая способствует уменьшению перехода из свекловичной стружки в сок несахаров. Подготовленный таким образом конденсат направляют в диффузионный аппарат.

Особенностью предложенного способа деаммонизации является то, что при прохождении электрического тока между электродами, погруженными в воду, происходит ее электролиз. Образующиеся в процессе электролиза кислород и водород используются для отдувки аммиака. Установлено, что более полное удаление аммиака наблюдается при пропускании электрического тока плотностью в интервале 10-20 А/м². При плотности электрического тока менее 10 А/м² электролиз конденсата значительно ослабевает и отдувка аммиака уменьшается, а при плотности тока более 20 А/м² нарушаются условия электролиза и деаммонизации конденсата.

Кроме того, установлено, что оптимальные условия для деаммонизации конденсата создаются в том случае, если конденсат подвергают воздействию переменного электрического тока перед барботированием и в процессе барботирования. При воздействии электрического тока одновременно с процессом барботирования достигается тот же эффект деаммонизации.

В способе используются электроды из сплава алюминия. Часть алюминия с анода переходит в раствор, образуя гидроокись алюминия, обладающую большой активной адсорбционной поверхностью, на которой осаждаются скоагулированные примеси, взвешенные вещества, микроорганизмы. Поэтому для применения процесса электрообработки конденсатов немаловажное значение имеет расход алюминия на изготовление электродов.

Одним из важнейших параметров ведения процесса электрообработки является плотность тока на пластинах электродов. Так, при увеличении плотности тока на пластинах значительно повышается переход ионов алюминия в воду, заметно снижается КПД процесса и повышается расход электроэнергии, так как часть ее расходуется на нагревание конденсата. При уменьшении плотности тока на пластинах уменьшается переход ионов алюминия в конденсат. Интервал плотности тока 10-80 А/м² позволяет молекулам воды распадаться на кислород и водород и также позволяет рационально использовать алюминий для изготовления электродов.

Пример. Аммиачный конденсат сокового пара выпарной станции при температуре 90^oC с содержанием 205 мг/л NH₃ подщелачивают известковым молоком до pH 11,2. Известковое молоко берут в количестве 0,02% к массе конденсата. Затем через конденсат пропускают сжатый воздух при температуре 86^oC в течение 9 мин. Одновременно конденсат подвергают воздействию переменного электрического тока плотностью 70 А/м² под разряжением 0,06 МПа. Температура при пропускании тока поднимается до 90^oC. Отдувка аммиака с поверхности конденсата осуществляется кислородом и водородом, образующимися при электролизе воды в процессе нагрева. Образовавшийся аммиак отводится под разряжением в атмосферу. Деаммонизированный конденсат сульфитируют до pH 6,5 и используют при подготовке питательной воды на диффузию.

Результаты применения конденсатов, подготовленных для процесса экстракции описываемым способом и типовым способом, выполненные в лаборатории в сопоставимых условиях, приведенные в таблице, показали, что применение описываемого способа позволяет значительно улучшить технологические показатели сока; доброкачественность диффузионного сока на 1,0 единицу выше, содержание коллоидов в соке на 0,46% меньше, доброкачественность сока после очистки соответственно на 0,98 единиц больше.

Сравнительные показатели состава диффузионного сока и сока второй сатурации, полученные после ведения процесса экстракции сахара из свекловичной стружки питательной водой известным и описываемым способом, приведены в таблице.

Технико-экономический эффект выражается в улучшении качества сока, полученного при экстракции сахара из свекловичной стружки с использованием деаммонизированного конденсата в качестве питающей воды на диффузии в результате почти полного удаления аммиака из конденсата пара выпарной установки, увеличении выхода сахара на 0,015-0,02% к массе свеклы, значительном сокращении расхода свежей воды по заводу и в возможности использования теплоносителей низких потенциалов.

Формула изобретения

Способ деаммонизации конденсата пара выпарной установки, включающий подщелачивание конденсата до рН 11,0 - 11,5 с последующим его барботированием сжатым воздухом или паром в течение 8 - 10 мин и сульфитацию, отличающийся тем, что перед барботированием и/или в процессе барботирования конденсат подвергают воздействию переменного электрического тока плотностью 10 - 20 А/м².

РИСУНКИ

Рисунок 1