Диффузионные аппараты и установки

Извлечение сахара из стружки на сахарном заводе производится в диффузионных аппаратах непрерывного действия, работающих на принципе противотока, т.е. подача стружки и воды в аппарате проводится навстречу движения друг другу. Такой способ является более эффективным в сравнении с прямотоком.

Диффузионные аппараты непрерывного действия делятся на наклонные, вертикальные и ротационные (горизонтальные).

В отечественной сахарной промышленности применяются наклонные - вертикальные (колонные) диффузионные аппараты.

В наклонных аппаратах нагревание (ошпаривание) стружки производится непосредственно в самом аппарате. В колонные же диффузионные аппараты поступает уже нагретая (отпаренная) стружка. Предварительный нагрев ее проводится в отдельном аппарате, называемом ошпаривателем. Систему, состоящую из ошпаривателя и диффузионного аппарата, обычно называют диффузионной установкой.

Наклонный двухшнековый диффузионный аппарат (рис. 7.11) представляет собой установленный на постаменте под углом 10° к горизонту корытообразный желоб, днище которого составлено из двух цилиндрических параллельных поверхностей, образующих в середине гребень. На наружной поверхности днища находятся паровые камеры, служащие для нагревания сокостружечной смеси непосредственно в аппарате.

На нижнем конце аппарата находятся соковая камера (для отвода сока через лобовое сито) и бункер (шахта) для входа стружки, на верхнем — устройство для выгрузки жома.

На заводах нижнюю часть аппарата, т.е. куда подают стружку и отбирают сок, иногда называют «головной», а верхнюю — где производится выгрузка жома — «хвостовой».

Внутри аппарата от нижнего и верхнего приводов вращаются два продольных шнека, перемещающих стружку с нижнего конца аппарата к выгрузочному устройству.

Свежая и жомопрессовая вода подают в верхнюю (хвостовую) часть аппарата. При этом место ввода жомопрессовой воды расположено несколько ниже.

Колонный диффузионный аппарат (КДА) представляет собой (рис. 7.12) колонну (вертикальный цилиндр), внутри которой вращается полный вал (турбовал), на котором установлены лопасти, служащие для перемещения стружки снизу вверх. На внутренней поверхности цилиндра установлены контрлопасти, предотвращающие вращение стружки по окружности.

В нижней части аппарата находится сито. Над ситом расположен распределитель стружки, которая поступает в виде нагретой сокостружечной смеси из ошпаривателя.

Подача воды и выгрузка обессахаренной стружки (жома) проводятся в верхней части аппарата.

Отбор сока осуществляется в нижней части аппарата через ситовой пояс. Этот сок нагревается в теплообменниках и направляется в ошпариватель (1), в который подается и стружка.

Ошпариватель (рнс. 7.121 представляет собой цилиндрический корпус, установленный наклонно (4) против движения стружки, что обеспечивает постоянную степень загрузки. Аппарат состоит из двух частей — теплообменной и перемешивающей. Стружка через загрузочную шахту попадает в теплообменную часть аппарата, в которой она ошпаривается соком, отобранным из колонного аппарата и нагретого в теплообменнике (3).

Сок истружка в этой части движутся противоточно, что способствует хорошему теплообмену и дополнительному обессахариванию стружки. Отбор диффузионного сока (t = 30 — 35°С), направленного затем на очистку, осуществляется через торцевое (лобовое) и боковые сита.

Предварительно ошпаренная стружка из теплообменной части при помощи вращающегося вала с лопастями перемещается во вторую часть аппарата — перемешивающую (мешалку). В эту часть добавляется примерно 300% циркулирующего сока с температурой 85°С. В результате этого образуется сокостружечная смесь в количестве 400% к массе свеклы, которая насосом подается в колонну.