Линия для обезвоживания послеспиртовой барды и способ обезвоживания послеспиртовой барды

Изобретение относится к пищевой промышленности. Линия состоит из вакуумной камеры с паровым нагревателем и лотка, первого и второго горизонтальных выпаривателей, накопительного бака и насоса порционной подачи. Способ заключается в нагреве барды в первом выпаривателе подачей в паровой нагреватель первичного пара, а во втором горизонтальном выпаривателе и вакуумной камере - посредством вторичного пара из сепаратора первого горизонтального выпаривателя, а на третьем этапе выполняют обезвоживание барды в вакуумной камере. Изобретение позволяет увеличить производительность, снизить энергозатраты. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для обезвоживания послеспиртовой барды.

При производстве этилового спирта из зернового сырья образуется побочный продукт - зерновая послеспиртовая барда, которая является ценным кормовым продуктом. По внешнему виду барда представляет собой коллоидно-дисперсный раствор, вмещающий механические и растворенные примеси. Из-за высокого содержания воды (до 88-95%) и быстрого ухудшения качества перевозка барды в откормочные хозяйства животноводства не целесообразна.

Известна, см. патент RU 2197690C2, МПК7 F 26 B 5/06, опубл.27.01.2003 г., линия для обезвоживания послеспиртовой барды, включающая в себя бражную колонну брагоректификационной установки, трубопроводы для подвода барды, вакуумную камеру с размещенными в камере нагревателем, роль теплоносителя в котором выполняет барда из бражной колонны, и лотком для размещения барды, а также вакуумный насос и устройство отвода конденсата.

Недостатком линии является низкая производительность и отсутствие устройства регулировки температуры теплоносителя.

Известен также способ обезвоживания послеспиртовой барды с использованием упомянутой выше линии для обезвоживания послеспиртовой барды, при котором барду подают в вакуумную камеру, а обезвоживание барды производят путем нагрева в условиях вакуума, причем нагрев осуществляют самим побочным продуктом.

Недостатком способа являются низкая производительность и отсутствие возможности изменения условий обезвоживания.

За прототип заявляемой линии для обезвоживания послеспиртовой барды взята линия вакуумной сушки, известная из описания к патенту RU 2126941 C1, МПК6 F 26 B 5/04, опубл.27.02.1999 г., включающая в себя вакуумную камеру, нагреватель, лоток, вакуумный насос и устройство отвода конденсата.

Недостатками линии-прототипа являются отсутствие в составе линии устройств предварительной обработки барды перед размещением ее в вакуумной камере и сложность управления, связанная с необходимостью периодического изменения параметров среды (давления и температуры) в вакуумной камере.

За прототип заявляемого способа обезвоживания послеспиртовой барды взят способ обезвоживания жидковязких материалов, см. патент RU 2126941 C1, МПК6 F 26 B 5/04, опубл.27.02.1999 г., при котором обезвоживание материалов выполняют путем нагрева в условиях вакуума, причем нагрев осуществляют в три этапа. На первом этапе материал нагревают до температуры немногим ниже температуры кипения свободной влаги, на втором этапе при сохранении вакуума на постоянном уровне материал нагревают до температуры кипения влаги, а на третьем этапе понижают давление в вакуумной камере до 0,5-0,1 мм рт. ст. (66-10 Па), а температуру нагрева повышают до критической для высушиваемого материала.

Недостатками способа-прототипа являются низкая производительность, обусловленная проведением предварительного разогрева барды непосредственно в вакуумной камере, и высокие энергозатраты, связанные с необходимостью периодического изменения параметров среды (давления и температуры) в вакуумной камере.

Кроме того, данный способ неприменим для обезвоживания послеспиртовой барды, поскольку при сильном нагреве происходит подгорание барды на поверхностях нагревателя и разрушение содержащихся в ней белков.

Задачей заявляемой линии является создание линии для обезвоживания послеспиртовой барды, характеризующейся высокой производительностью при низких энергозатратах.

Задачей заявляемого способа является создание способа обезвоживания послеспиртовой барды, характеризующегося высокой производительностью при низких энергозатратах.

Указанная задача решается в линии для обезвоживания послеспиртовой барды, включающей в себя вакуумную камеру, установленные внутри камеры паровой нагреватель и лоток, а также вакуумный насос и устройство отвода конденсата.

Задача решается тем, что линия для обезвоживания послеспиртовой барды снабжена первым и вторым горизонтальными выпаривателями, накопительным баком и насосом порционной подачи, размещенными до вакуумной камеры, причем в состав каждого из упомянутых горизонтальных выпаривателей входят осевой насос для перемешивания барды, паровой нагреватель, устройство отвода конденсата и сепаратор с вакуумным насосом, выход первого сепаратора для отвода вторичного пара соединен трубопроводами со входами паровых нагревателей второго горизонтального выпаривателя и вакуумной камеры, а вакуумная камера дополнительно снабжена лопаточным транспортером, установленным над лотком.

Указанная задача решается в способе обезвоживания послеспиртовой барды, при котором обезвоживание производят посредством нагрева послеспиртовой барды в условиях вакуума с поэтапным изменением условий обезвоживания.

Задача решается тем, что послеспиртовую барду обезвоживают в линии, включающей в себя первый и второй горизонтальный выпариватели и вакуумную камеру, при этом на первом этапе нагревают в первом горизонтальном нагревателе первичным перегретым паром при давлении 0,9-0,7 атм. (90-70 кПа), получают при выпаривании вторичный пар, на втором этапе послеспиртовую барду упаривают при давлении 0,9-0,7 атм. (90-70 кПа) во втором горизонтальном выпаривателе, а на третьем этапе выполняют обезвоживание барды в вакуумной камере при пониженном до 0,3-0,1 атм. (30-10 кПа) давлении, причем в качестве теплоносителя для нагрева барды во втором горизонтальном выпаривателе и вакуумной камере используют вторичный пар, полученный в первом горизонтальном выпаривателе.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена линия для обезвоживания послеспиртовой барды.

Предлагаемое техническое решение может быть успешно реализовано в линии для обезвоживания послеспиртовой барды, (см. чертеж) включающей в себя вакуумную камеру 1, паровой нагреватель 2, лоток 3, вакуумный насос 4 и устройство 5 отвода конденсата.

Для реализации изобретения в конструкцию линии вносят следующие изменения.

Линию (см. чертеж) снабжают первым и вторым горизонтальными выпаривателями 6, 7, в состав каждого из которых включают паровой нагреватель 8, 9, устройство отвода конденсата (на чертеже не показано), осевой насос 10, 11 для перемешивания барды, установленный на входе в горизонтальный выпариватель 6, 7, и сепаратор 12, 13 с вакуумным насосом (вакуумные насосы сепараторов на чертеже не показаны), а также накопительным баком 14 порционного насоса 15 и порционным насосом 15, предназначенным для дозированной подачи барды в вакуумную камеру 1; выход сепаратора 12 первого горизонтального выпаривателя 6 для отвода вторичного пара соединяют трубопроводами 16 со входами парового нагревателя 9 второго горизонтального выпаривателя 7 и входом парового нагревателя 2 вакуумной камеры 1, а вакуумную камеру 1 снабжают лопаточным транспортером 17, который устанавливают над лотком 3.

Заявляемый способ обезвоживания послеспиртовой барды реализуют в описанной выше линии следующим образом.

Исходную массу барды с содержанием сухого вещества 6-8% подают в первый горизонтальный выпариватель 6, снабженный осевым насосом 10, установленным на входе выпаривателя 6, и сепаратором 12. В первом горизонтальном выпаривателе 6 осуществляют предварительный нагрев барды подачей первичного пара в паровой нагреватель 8 первого горизонтального выпаривателя 6. Вторичный пар из сепаратора 12, образующийся в ходе нагрева барды, отводят на вход парового нагревателя 9 второго горизонтального выпаривателя 7 и на вход парового нагревателя 2 вакуумной камеры 1.

Из первого горизонтального выпаривателя 6 упаренную барду, нагретую до 100-110°С и содержащую 10-12% сухого вещества, самотеком подают во второй горизонтальный выпариватель 7, снабженный осевым насосом 11, установленным на его входе, и сепаратором 13. Затем упаренную барду, содержание сухого вещества в которой на выходе из второго горизонтального выпаривателя 7 достигает 18-20%, а температура составляет 55-75°С, сливают в накопительный бак 14 порционного насоса 15, после чего дозированно подают порционным насосом 15 в вакуумную камеру 1.

Барду, поступившую на лоток 3 вакуумной камеры 1, непрерывно перемешивают лопатками лопаточного транспортера 17 и нагревают посредством подачи в паровой нагреватель 2 вторичного пара из первого горизонтального нагревателя 6.

В процессе перемешивания барды в вакуумной камере поверхность нагреваемого лотка 3 непрерывно очищают лопатками транспортера 17, установленного над лотком 3, что позволяет исключить пригорание барды на лотке 3.

Выделяющийся в процессе обезвоживания барды пар выкачивают из камеры 1 вакуумным насосом 4.

Обезвоженная в вакуумной камере барда содержит около 30% сухого вещества и может быть непосредственно отгружена потребителю или подвержена окончательной сушке и гранулированию.

Выполнение операций предварительного нагрева, упаривания и обезвоживания в вакууме в трех разных объемах (первом и втором горизонтальных выпаривателях и вакуумной камере) позволяет кардинально увеличить производительность линии, а поддержание в упомянутых объемах постоянных параметров среды (температуры и давления) и наиболее полное использование вторичного пара позволяет снизить энергозатраты.

1. Линия для обезвоживания послеспиртовой барды, включающая в себя вакуумную камеру с установленными внутри камеры паровым нагревателем и лотком, а также вакуумный насос и устройство отвода конденсата, отличающаяся тем, что линия дополнительно снабжена первым и вторым горизонтальными выпаривателями, накопительным баком и насосом порционной подачи, размещенными до вакуумной камеры, причем в состав каждого из упомянутых горизонтальных выпаривателей входит осевой насос для перемешивания барды, паровой нагреватель, устройство отвода конденсата и сепаратор с вакуумным насосом, выход первого сепаратора для отвода вторичного пара соединен трубопроводами со входами паровых нагревателей второго горизонтального выпаривателя и вакуумной камеры, а вакуумная камера дополнительно снабжена лопаточным транспортером, установленным над лотком.

2. Способ обезвоживания послеспиртовой барды, при котором обезвоживание производят посредством нагрева послеспиртовой барды в условиях вакуума с поэтапным изменением условий обезвоживания, отличающийся тем, что послеспиртовую барду обезвоживают в линии, включающей в себя первый и второй горизонтальный выпариватели и вакуумную камеру, при этом на первом этапе нагревают в первом горизонтальном нагревателе первичным перегретым паром при давлении 0,9-0,7 атм. (90-70 кПа), получают при выпаривании вторичный пар, на втором этапе послеспиртовую барду упаривают при давлении 0,9-0,7 атм. (90-70 кПа) во втором горизонтальном выпаривателе, а на третьем этапе выполняют обезвоживание барды в вакуумной камере при давлении 0,3-0,1 атм. (30-10 кПа), причем в качестве теплоносителя для нагрева барды во втором горизонтальном выпаривателе и вакуумной камере используют вторичный пар, полученный в первом горизонтальном выпаривателе.