Совершенствование конструкции сульфитаторов жидкостно-струйного типа для повышения эффективности сульфитационной обработки жидкостей сахарного производства

В статье рассмотрена и проанализирована конструкция жидкостно-струйных сульфитаторов, применяемых в свеклосахарной отрасли. Отмечена важность сульфитационной обработки в технологии переработки сахарной свеклы и тростникового сахара-сырца, и приведены основные преимущества ее использования на различных технологических стадиях, а именно, подготовки экстрагента, применяемого для диффузионного извлечения сахарозы из свекловичной стружки, обработки фильтрованного сока II сатурации, обработки сиропа с клеровками желтых сахаров II и III продуктов, а также обработки клеровок сахара-сырца. Отмечено, что основными преимуществами жидкостно-струйных сульфитаторов является создаваемая эжекция, засасывающая сульфитационный газ в камеру контактирования, а также то, что абсорбция сернистого ангидрида идет на большей поверхности, чем в других типах конструкций, а основными недостатками – малая длина камеры контактирования, недостаточная для обеспечения полной абсорбции сернистого ангидрида, а также нестабильность создаваемой эжекции при изменении производительности. Это обусловливает приведенные в статье критерии для совершенствования жидкостно-струйных сульфитаторов. Приведено описание разработанной конструкции центробежно-струйной форсунки сульфитатора жидкостей сахарного производства, обеспечивающей стабильность поступления сульфитационного газа в широком диапазоне производительности завода; стабильность гидроаэродинамического режима системы «обрабатываемая жидкость – сульфитационный газ» внутри сульфитатора; достаточное время контактирования для полного растворения сернистого ангидрида, содержащегося в сульфитационном газе, в обрабатываемой жидкости. Отмечены преимущества разработанных центробежно-струйных сульфитаторов по сравнению с типовыми жидкостно-струйными сульфитаторами: обеспечение диапазона работы 50–120% от номинальной мощности (производственной мощности завода); значительное сокращение расхода технической серы для получения сернистого ангидрида, применяемого в качестве реагента для сульфитационной обработки жидкостей свеклосахарного производства; сокращение вредных выбросов в атмосферу за счет 100-процентного растворения сернистого ангидрида в обрабатываемой жидкости.

1. Бугаенко И.Ф. Общая технология отрасли: Научные основы технологии сахара: учебник для студентов ВУЗов / И.Ф. Бугаенко, В.И. Тужилкин. Ч. I. СПб.: ГИОРД, 2007. 512 с.

2. Городецкий В.О., Семенихин С.О., Люсый И.Н. Даишева Н.М., Котляревская Н.И., Усманов М.М. Сравнительный анализ основных конструктивных характеристик сульфитационных установок, эксплуатируемых на отечественных свеклоперерабатывающих предприятиях // Научный журнал КубГАУ. 2018. № 136 (02). С. 15–21.

3. Hugot E. Sulphitation / E. Hugot // Editor: E. Hugot. Handbook of cane sugar engineering. Elsevier, 2014. Chapter 25. P. 274–281.

4. Asadi Mosen. Beet-Sugar Handbook / Mosen Asadi // John Wiley & Sons, Inc, 2007. 664 p.

5. Молодницкая Е.Н., Мищук Р.Ц., Штангеев В.О. Эффективность сульфитации полупродуктов сахарного производства // Сахар. 2010. № 11. С. 44–46.

6. Marchés J. Clarification of cane juices by means of the sulphitation process / J. Marchés // Editor: Pieter Honig. Principles of Sugar Technology. Elsevier, 2013. Chapter 15. P. 582–654.

7. Молотилин Ю.И., Городецкий В.О. Сульфитационная обработка соков, сиропов и экстрагента свеклосахарного производства // Сахар. 2013. № 9. С. 38–40.

8. Установка для сульфитации жидкостей сахарного производства: пат. 124680 Рос. Федерация: МПК C13К 13/00 / Ю.И. Молотилин, В.О. Городецкий; заявитель и патентообладатель ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии. Заявл. 12.10.2011; опубл. 10.02.2013. 3 с.: илл.

9. Установка для сульфитации жидкостей сахарного производства: пат. 171666 Рос. Федерация: МПК C13В 20/10 / В.О. Городецкий, С.О. Семенихин, Н.И. Котляревская; заявитель и патентообладатель ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии. Заявл. 13.02.2017; опубл. 08.06.2017. 5 с.: илл.