Фильтрование сока 1 сатурации

Отсатурированный сок I сатурации, т.е. выходящий из аппарата I сатура­ции, представляет собой разбавленную суспензию, содержащую примерно 5% твердой фазы (осадок). Фильтрование такой суспензии на применяемых в настоящее время фильтрах непрерывного действия (вакуум-фильтрах) было бы продолжительным и малоэффективным. Для нормальной работы вакуумфильтров необходимо, чтобы концентрация твердой фазы в фильтруемой суспензии была в несколько раз выше (–20%). Поэтому отделение осадка из нефильтрованного сока I сатурации проводится в две ступени (рис. 7.17): вначале осадок сгущают на фильтрах-сгустителях (или отстойниках), а затем фильтруют сгущенную суспензию на вакуум-фильтрах.

Сгущение осадка проводится в многоярусных отстойниках отстаиванием или фильтрах-сгустителях фильтрованием, которое более эффективно, чем отстаивание.

На отечественных сахарных заводах для сгущения осадка сока I сатурации фильтрованием применяются периодически действующие фильтры-сгустители ФиЛС (фильтр листовой саморазгружающийся).

Фильтр ФиЛС (рис. 7.18) состоит из корпуса, внутри которого вертикально установлены фильтрующие элементы. Фильтрующий элемент представляет собой раму, на которой укреплена металлическая сетка. На раму одет мешок из фильтровальной ткани. Каждая рама закреплена на сокоотводящей трубке.

В процессе фильтрования, проводимого при избыточном давлении за счет столба фильтруемой жидкости, сок проходит через фильтровальную ткань и выводится из фильтра, а осадок откладывается на фильтровальной ткани. Когда толщина осадка достигает 20 — 25 мм, фильтрование прекращают и проводят выгрузку сгущенной суспензии из фильтра, которую направляют на вакуум-фильтр.

Вакуум-фильтр (рис. 7.19) представляет собой барабан, имеющий двойные стенки, пространство между которыми разделено на секции (5). Каждая из этих секций трубкой (6) связана с головкой (1). Барабан обтянут фильтровальной тканью.

 

 

 

 

 

 

В секциях, погруженных а сгущенную суспензию, находящуюся в корыте вакуум-фильтра, создается разрежение (вакуум), под влиянием которого и происходит фильтрование. При медленном вращении барабана секции одна за другой проходят через зону фильтрования. Отложившийся на ткани слой осадка промывается водой из форсунок, а затем отделяется. Такой принцип действия вакуум-фильтра обеспечивает непрерывность его работы.

Осадок после вакуум-фильтра носит название фильтрационного осадка. Его количество составляет примерно 10 кг на 100 кг свеклы (т.е. 10%). Влажность осадка -50%. Содержание сахара в фильтрационном осадке со­ставляет 1 %. Соответственно, потери сахара в фильтрационном осадке рав­ны 10 • 1 / 100 = 0,1 кг, или 0,1 % к массе свеклы. -

Фильтрационный осадок разбавляют водой и выкачивают на поля фильтрации, а затем используют в качестве удобрения и для подщелачивания почвы.

Причины плохой фильтрации на вакуум-фильтрах и плохого обессахаривания осадка:

§ Перерабатывается подпорченная свекла.

§ Диффузионный сок сильно заражен микрофлорой. ¹ Диффузия проводится при высокой температуре.

§ На очистку дается недостаточное количество извести. ' На фильтрование поступает недосатурированный сок.

§ Низкая температура отсатурированного сока.

§ Фильтровальная ткань сильно «загорела».

§ Сатурационный газ содержит повышенное количество СО.

§ Для получения извести используется известняк низкого качества.

§ Сатурация проводится при низкой температуре.

§ Фильтрационный осадок мелкодисперсный, мажущийся.

§ В фильтрационном осадке содержится не полностью разложившийся углекальциевый сахарат.

Для обессахаривания используется вода с высоким содержанием углекислого аммония².

Эксплуатация барабанных вакуум-фильтров связана с большими расходами электроэнергии. Конструкция их не позволяет подавать на промывку воду в количестве, достаточном для обеспечения минимального содержания сахара в осадке.

В последние годы в сахарной промышленности все большее распространение получают механизированные фильтр-прессы, которые менее чуствительны к качеству фильтрационного осадка, так как работают при более высоком давлении. Так, нормативная величина фильтрационного коэффициент Fk, характеризующая качество фильтрационного осадка, для механизированных фильтр-прессов составляет 7 — 9 с/см². Для вакуум-фильтров величина Fk должна составлять 4 с/см²

Применение механизированных фильтр-прессов позволяет уменьшить расход извести на очистку, получить осадок с СВ 70% и снизить потери сахара в нем до 0,04% к массе свеклы.

______________________________

Одной из причин плохой фильтрации и обессахаривания (высоложивания) фильтрационного осадка является загорание (инкрустация) фильтровальной ткани. Это связано с тем, что промывная вода содержит углекислый аммоний (NH₄)₂СОз, а фильтрационный осадок — частички свободной извести — СаО. При высоложивании осадка частички извести растворяются. Растворенная известь с (NH₄)₂СОз образует осадок карбоната кальция — СаСОз. Частицы осадка СаСОз откладываются на фильтровальной ткани, вызывая ее загорание и делая ее грубой.

Применяемые в настоящее время камерные или мембранные механизированные (работа этих фильтров автоматизирована, поэтому их часто обозначают термином автоматизированные) фильтр-прессы созданы на базе применявшихся в начале промышленного свеклосахарного производства камерных фильтр-прессов с вертикальными чугунными плитами, требовавших значительных затрат ручного труда. В современных механизированных фильтр-прессах фильтровальные плиты выполнены из термостойкого пропилена.

В настоящее время механизированные фильтр-прессы изготавливает ряд зарубежных фирм (немецкие «Ritterhaus Blacher», «Eberhard Hoesch», «Putsch», итальянская «Diema», французская «Choquenet», чешская. «Emzet», а так же стран СНГ — 000 «НПК-Восточная Украина» и завод «Прогресс» (Бердичев).

Принцип действия камерных фильтр-прессов не претерпел существенных изменений, однако фильтр-прессы отдельных фирм имеют свои коструктивные особенности. Схематическое изображение камерного механизированно­го фильтр-пресса представлено на рис. 7.20.

Камерный фильтр фирмы «Emzet» состоит из станины, на которой установлены и закреплены неподвижная плита у переднего торца и гидроцилиндр у заднего торца, соединенные стальными стяжками, по которым скользят рамки и подвижная плита. Под рамками расположены наклонные сборники (ванна) для сбора просачивающейся из сочлененных рамок жидкости, которые автоматически убираются при выгрузке осадка. Вдоль тяг установлен автоматический цепной разделитель рамок. Неподвижная плита имеет фланец для подачи фильтруемой массы и автоматически управляемую дроссельную заслонку, которая автоматически регулирует поток фильтруемой жидкости в камере фильтра. Рамки в прижатом состоянии образуют фильтрационные камеры и за счет имеющихся в них осевых отверстий — магистрали для фильтруемых жидкостей и сжатого воздуха. Суспензия с помощью насоса поддавлением подается на вход фильтра, расположенный в передней (неподвижной) плите, заполняя камеры фильтра. Жидкость проходит через фильтровальную ткань, а осадок остается в камерах, образованных стенками рамок.

 

1-фильтруемый сок

2-фильтровальная плита

3-фильтрат

4-гидравлический цилиндр

 

Отфильтрованный сок через отверстия в рамках поступает в трубопровод и затем в сборник фильтрата. Цикл фильтрации заканчивается после заполнения камер осадком. После окончания цикла фильтрации производится промывка осадка. Суспензия с помощью насоса под давлением подается на вход фильтра, расположенный в передней (неподвижной) плите, заполняя камеры фильтра. Жидкость проходит через фильтровальную ткань, а осадок остается в камерах, образованных стенками рамок.

Стадии фильтрации фильтр-пресса ЧМ «НПК-Восточная Украина» схематически представлены на рис. 7.21.

 

Рисунок 7.21

Стадии цикла фильтрования

Фильтр-пресса ЧМ