3.11.2. Оборудование для сгущения осадка сока I сатурации

3.11.2.1. Автоматизированная установка фильтров листовых саморазгружающихся (ФиЛС) для сгущения осадка сока I сатурации

3.11.2.1.1. Общие положения

Автоматизированная установка ФиЛС предназначена для разделения сока I сатурации на фильтрованный сок и сгущенную суспензию. При этом объем фильтрата составляет 75 - 80%, сгущенной суспензии - 20 - 25% от объема нефильтрованного сока I сатурации. Расчет производительности фильтров для фильтрования сока I сатурации необходимо производить с учетом возврата фильтрата с вакуум-фильтров и сгущенной суспензии сока II сатурации.

Принципиальная схема установки приведена на рис. 3.4.

Нефильтрованный сок I сатурации из сборника сока (4) центробежным насосом подают через подогреватель (1) в напорный сборник (2) перед фильтрами, расположенный на отметке +7,0 от верхней крышки фильтров.

Далее сок самотеком поступает на фильтры ФиЛС (4) и в сборник фильтрованного сока (12), который расположен на 1 этаже, откуда центробежным насосом (11) направляют на II сатурацию.

Сгущенная суспензия поступает в сборник-мешалку (10), откуда центробежным насосом (9) ее подают на вакуум-фильтры.

Сок из сборника частичного опорожнения (8) центробежным насосом (7) подают в напорный сборник (2) перед фильтрами ФиЛС.

Установка ФиЛС I сатурации должна иметь два фильтра в резерве для проведения работ по замене ткани и ремонту.

3.11.2.1.2. Технологические параметры процесса

    1. Содержание твердой фазы в фильтрате, г/л                не более 1,0

    2. Плотность сгущенной суспензии (по ареометру),

г/куб. см                                                      1,18 - 1,21

    3. Температура сока, °C                                    85 - 90

    4. Фильтрационный коэффициент, F                           не более 8

                                    к

    5. Скорость фильтрования сока, л/кв. м x мин.              8,4

3.11.2.1.3. Подготовка установки к работе

1. Рамки должны быть зачищены от наплывов сварки, не иметь заусенцев, торчащих концов проволоки, а каркас ее - прочно сварен.

2. Мешочки из капроно-лавсановой ткани арт. 86035 или лавсановой ткани арт. 56271 и арт. 56278 прошивают двойным швом из капроновой крученой или кордовой нити. Пошив мешочков ведут следующим образом: полотнище ткани перегибают и бока прошивают таким образом, чтобы в верхней части остались отверстия 80 - 100 мм для прохода коллектора рамки. Нижнюю часть мешка не прошивают: она служит для одевания холста на рамку. Длина мешка должна быть больше длины рамки на 100 - 150 мм. Вручную зашивают кромки ткани у коллекторной трубки и внизу рамки с каждой стороны по 100 мм, оставляя низ рамки незашитым.

3. Готовые рамки устанавливают сокоотводящим концом коллекторной трубки в отверстие трубной доски сокоприемной коробки, а другим концом - в гнездо поддерживающей планки и закрепляют.

4. До пуска в работу набранные в фильтр рамки смачивают водой из шланга и выдерживают не менее 0,5 часа.

Установку рамок в фильтры осуществляют осторожно, чтобы не повредить ткань при ударах о металлическую или бетонную поверхность.

5. Набирают фильтр водой и выдерживают в течение 1 - 2 часов. Постоянный уровень свидетельствует о герметичности заслонок частичного и окончательного опорожнения. В случае утечки воды проверяют, какая заслонка пропускает воду, и производят ее ремонт.

6. Проверяют в работе всю систему автоматизации установки согласно инструкции завода-изготовителя по ее эксплуатации.

7. Кратковременно пропускают "вхолостую" насосы частичного опорожнения и проверяют правильность вращения вала.

8. Прокручивают "вхолостую" мешалку суспензии и насосы сгущенной суспензии с проверкой правильности вращения вала.

9. Устанавливают с помощью электротельфера крышку и зажимают болтами.

Фильтр готов к пуску.

3.11.2.1.4. Пуск в работу установки ФиЛС сока I сатурации

1. Включают систему автоматизации установки.

2. Открывают вручную коренную задвижку сока I сатурации на напорный сборник.

3. Открывают ручку и задвижку на наборном трубопроводе фильтра, намеченного к пуску в работу.

4. Со щита управления дистанционно открывают наборной клапан сока I сатурации.

5. При появлении сока в сокоприемной коробке визуально контролируют качество фильтрата и, если рамки не дают муть через 5 минут фильтрования, переводят фильтр на работу в автоматическом режиме.

6. Цикл работы фильтра начинается с автоматического открывания наборной быстродействующей заслонки с пневмоприводом (при закрытых заслонках частичного и окончательного спусков).

7. Если отдельные рамки дают мутный фильтрат, их отключают закрыванием клапана на коллекторной трубке или с помощью деревянных пробок с последующей заменой этих фильтрующих элементов при остановке фильтра и выключении его из работы.

8. При пуске длительность I и II полуциклов фильтрования устанавливают минимальной (7 - 8 мин.) и контролируют плотность сгущенной суспензии. При невысокой плотности суспензии постепенно увеличивают (на 1 - 2 мин.) длительность полуциклов фильтрования, пока плотность сгущений суспензии не достигнет установленного значения (1,18 - 1,21 г/куб. см), что соответствует толщине осадка на фильтровальной поверхности 20 - 25 мм.

Для получения суспензии необходимой плотности количество включенных в работу фильтров должно соответствовать количеству поступающего сока. Нарушение этого требования приводит к поступлению на вакуум-фильтры разжиженной суспензии.

3.11.2.1.5. Работа установки фильтров ФиЛС сока I сатурации в установившемся режиме

1. Фильтр включают в работу открыванием ручной наборной задвижки и автоматической наборной заслонки, сок поступает в фильтр через наборный трубопровод. Время набора определяют по объему корпуса фильтра и величине сокового потока.

2. При фильтровании на рамках, с обеих сторон, образуется слой осадка, толщина которого непрерывно растет, что ведет к снижению скорости фильтрования.

При значительном снижении скорости фильтрования, свидетельствующем об образовании на рамках слоя осадка толщиной 20 - 25 мм, цикл фильтрования прекращают. Закрывают наборный клапан и открывают клапан частичного опорожнения.

3. Нефильтрованный сок I сатурации, находящийся в корпусе фильтра, через патрубок поступает в сборник частичного опорожнения, откуда его насосом подают в напорный сборник перед фильтрами.

При частичном опорожнении фильтра за счет образовавшегося разрежения внутри корпуса через отводы фильтрованного сока в полость рамок поступает воздух и вместе с соком, находящимся внутри рамок, эффективно регенерирует фильтровальную ткань.

Осадок удаляется с фильтровальной поверхности и собирается в конической части фильтра.

4. После опорожнения фильтра до уровня патрубка для частичного опорожнения клапан частичного опорожнения закрывают, а наборный клапан открывают. Начинается второй полуцикл фильтрования.

5. По окончании полуцикла фильтрования аналогично производят вторичное частичное опорожнение.

После второго сброса осадка коническая часть фильтра полностью заполнена сгущенной суспензией. Для ее вывода открывают клапан полного опорожнения, и суспензия поступает в мешалку, откуда центробежным насосом ее подают на вакуум-фильтры.

6. Периодически (раз в 2 - 3 суток) фильтр отключают, вскрывают крышку и промывают рамки водой из шланга для регенерации фильтровальной ткани. При переработке свеклы, пораженной слизистым бактериозом, такую промывку делают каждые сутки.

7. Полный цикл работы фильтров ФиЛС состоит из следующих операций:

а) 1-й полуцикл фильтрования. Наборный клапан открыт. Клапаны частичного и окончательного спусков закрыты. Продолжительность операции - 1 - 12 мин.

б) 1-й частичный спуск. Наборный клапан закрыт. Клапан частичного спуска открыт, клапан окончательного спуска закрыт. Продолжительность операции - 40 - 90 с.

в) 2-й полуцикл фильтрования. Наборный клапан открыт. Клапаны частичного и окончательного спусков закрыты. Продолжительность операции - 7 - 12 мин.

г) 2-й частичный спуск. Наборный клапан и клапан окончательного спуска закрыты. Клапан частичного спуска открыт. Продолжительность операции - 40 - 60 с.

д) Окончательный спуск. Наборный клапан закрыт. Клапаны частичного и окончательного спусков открыты. Продолжительность операции - 40 - 60 с.

8. При выполнении частичного и окончательного спусков уровнемеры должны фиксировать повышение уровней в сборнике частичного опорожнения и мешалке сгущенной суспензии. Если повышения уровня нет, значит выпуск сока или суспензии не произошел.

9. Невыполнение окончательного спуска при исправном спускном клапане происходит вследствие того, что забита осадком нижняя часть фильтра.

В таком случае для продувки фильтра поступают следующим образом:

Дистанционно (со щита управления) открывают клапан окончательного спуска и наборный клапан. Клапан частичного опорожнения при этом закрыт.

При таком положении клапанов фильтр находится под статическим напором столба сока (в нижней части свыше 10 м), и осадок выдавливается из нижней части. Полноту очистки фильтра определяют по сигналу индикатора, установленного в нижней части корпуса фильтра, и по повышению уровня в мешалке суспензии.

Как только началось повышение уровня в мешалке суспензии, немедленно закрывают клапан окончательного спуска и наборной. Затем делают контрольную проверку. Опять открывают клапан окончательного спуска. Если повышение уровня в мешалке суспензии происходит сразу, то фильтр очистился.

10. Если при установившемся режиме замечено, что в напорном сборнике и сборнике частичного опорожнения уровень минимальный, это говорит о том, что в работе лишние фильтры. Необходимо выключить один фильтр. Если и при этом уровень не поднимается, последовательно выключают фильтры, пока уровень в сборниках не будет в среднем положении.

11. Если в сборниках (напорном и частичного опорожнения) уровень максимальный, то в работу надо включить дополнительные фильтры.

12. Причиной переполнения сборника частичного опорожнения может служить неудовлетворительная работа насосов, а также пропускание сока через клапаны частичного спуска.

13. Переполнение мешалки суспензии может иметь место из-за пропускания сока через клапаны окончательного спуска и неудовлетворительной работы насосов суспензии или вакуум-фильтров.

14. Герметичность клапанов проверяют через лючки на трубопроводе сгущенной суспензии от каждого фильтра.

3.11.2.1.6. Остановка установки ФиЛС

1. Прекращают подачу сока I сатурации в напорный сборник посредством полного закрытия коренной задвижки.

2. По мере прекращения поступления сока I сатурации фильтры переводят на ручное управление и поочередно отключают.

Из оставшихся в работе одного-двух фильтров их содержимое (без частичного опорожнения) выпускают в мешалку суспензии и выкачивают на вакуум-фильтр.

3. Открывают крышку фильтра, водой из шланга моют фильтрующие элементы (рамки) и вынимают их из корпуса фильтра.

4. Распарывают ткань по шву и снимают с рамок. Рамки складывают на специально отведенную площадку.

3.11.2.2. Гравитационные отстойники

3.11.2.2.1. Общие положения

Гравитационные отстойники предназначены для разделения сока I сатурации на осветленный сок (декантат) и сгущенную суспензию осадка сока I сатурации.

Принципиальная схема работы гравитационных отстойников следующая.

Сок I сатурации поступает в распределительный сборник или непосредственно в отстойники. Осветленный сок из контрольного ящика или сокоотводящих желобов направляют в сборник декантата, а оттуда центробежным насосом - на контрольное фильтрование.

Сгущенная суспензия через контрольный ящик или через отводящие трубопроводы поступает в мешалку сгущенной суспензии, откуда насосом ее направляют на вакуум-фильтры. При расположении отстойников на II этаже завода обеспечивается самотечная подача суспензии в корыто вакуум-фильтров, без промежуточного сборника и насосов.

3.11.2.2.2. Технологические параметры процесса

    1. Декантат должен быть визуально прозрачным,

с содержанием твердой фазы, г/л, не более                       1,0

    2. Плотность сгущенной суспензии, г/куб. см                 1,15 - 1,20

    3. Средняя скорость осаждения за 5 мин. отстаивания

в цилиндре, см/мин., не менее                                   2,5

    4. Температура сока, °C                                     85 - 90

3.11.2.2.3. Подготовка отстойников к работе

1. Проверяют секции отстойника, чтобы в них не осталось посторонних предметов после ремонта.

2. Закрывают люки, набирают отстойники водой, устраняют, при необходимости, имеющиеся течи и прокручивают перемешивающее устройство.

3. После выпуска воды через краны отвода суспензии или специальные краны для отвода воды отстойник готов к работе.

4. На модернизированных по типу БМА отстойниках необходимо отрегулировать при наборе водой переливные патрубки декантата каждой секции отстойника так, чтобы они находились на одном уровне.

3.11.2.2.4. Пуск отстойника в работу

1. На отстойнике после гидроиспытаний и прокрутки перемешивающего устройства закрывают краны или клапаны отвода суспензии и продувочные вентили. Телескопические стаканы отвода осветленного сока устанавливают в крайнее нижнее положение.

2. Открывают наборной вентиль и набирают сок до появления декантата. Учитывая значительную потерю тепла при заполнении холодного оборудования, сок следует нагревать до температуры 90 °C.

3. Регулируют наборными вентилями количество поступающего на отстойники сока, ориентируясь на качество декантата, - он должен быть прозрачным в каждом стакане.

4. Начинают отбор сгущенной суспензии, постоянно контролируя ее плотность и регулируя степень отвода. Плотность отводимой суспензии должна быть в пределах 1,15 - 1,20 г/куб. см.

3.11.2.2.5. Работа отстойника в установившемся режиме

1. Следят за равномерным поступлением сока I сатурации в отстойники, регулируя его количество степенью открывания наборного вентиля.

2. Следят за показателями поступающего сока I сатурации (температурой, скоростью осаждения).

3. При появлении мутного декантата в какой-либо секции отстойника уменьшают отбор его из этой секции до тех пор, пока декантат не станет прозрачным, и увеличивают при этом отбор сгущенной суспензии из этой секции.

4. Непрерывно отводят сгущенную суспензию и систематически контролируют ее плотность.

5. В период непродолжительных перерывов в поступлении сока в отстойники не следует прекращать отбор сгущенной суспензии и подачу ее в корыто вакуум-фильтров.

6. Для предотвращения забивания труб сгущенной суспензией продувают их через спускные краны не реже одного раза в четыре часа.

7. Для улучшения качества декантата, особенно при переработке свеклы ухудшенного качества, следует добавлять полиакриламид (ПАА). Полиакриламид дают в виде раствора, который готовят на специальной установке для приготовления и активации ПАА.

8. Приготовление раствора ПАА и его активацию следует проводить следующим образом:

а) в емкость набирают чистую аммиачную воду, включают подогрев и перемешивающее устройство с частотой вращения вала не менее 15 об./мин.;

    б)  загружают  тринатрийфосфат в количестве, обеспечивающем 10,0 - 11,0

pH    раствора.  На  1  кг  гелеобразного  ПАА  требуется около 200 - 250 г

  20

100-процентного Na PO ;

                  3  4

в) загружают в мешалку необходимое количество ПАА, обеспечивающее концентрацию раствора после растворения 0,1 - 0,3% основного вещества ПАА;

г) проверяют pH раствора и, при необходимости, добавляют тринатрийфосфат;

д) активацию проводят при температуре раствора в мешалке 90 °C, до полного выделения аммиака (по запаху). В обычных условиях для активации требуется 1 час;

е) в лабораторных условиях определяют оптимальный расход активированного полиакриламида следующим образом:

отмеривают 3 - 5 проб по 500 мл нефильтрованного сока I сатурации, прибавляют к ним различное количество раствора ПАА (от 0,0002 до 0,001% к массе сока по активному веществу), размешивают, заливают в градуированные цилиндры на 500 мл. Сразу же включают и определяют скорость осаждения через 1, 2, 3, 4, 5 мин. по перемещению границы раздела фаз;

определяют оптимальный расход ПАА по максимальной скорости осаждения осадка. Наиболее целесообразно судить по скорости за вторую минуту осаждения. Скорость осаждения с ПАА должна быть не менее чем в 3 - 5 раз больше скорости осаждения без ПАА. Декантат не должен иметь мути.

9. Приготовленный раствор активированного ПАА подают в нефильтрованный сатурационный сок в заданном количестве (в зависимости от качества перерабатываемой свеклы), непосредственно перед поступлением его в отстойник, таким образом, чтобы раствор ПАА быстро перемешивался со всей массой проходящего сока. Желательно подвод раствора осуществлять в несколько точек подающего сок трубопровода. Если нефильтрованный сок I сатурации подают насосом непосредственно в успокоительную камеру отстойника, то раствор ПАА необходимо вводить через воронку, врезанную в трубопровод перед каждым отстойником.

10. Дозирование активированного раствора ПАА осуществляют с помощью насоса-дозатора либо объемных дозаторов.

3.11.2.2.6. Остановка отстойника

1. Закрывают наборной вентиль сока I сатурации в отстойник.

2. В случае кратковременной остановки после прекращения выхода декантата опорожнение отстойника производят через краны сгущенной суспензии и подают в корыта вакуум-фильтров.

3. При остановках на выварку выпарной установки и в конце производства после опорожнения отстойников от сока I сатурации их набирают водой и выдерживают при работающем перемешивающем устройстве 2 - 3 часа. После этого через спускные краны выпускают воду в канализацию.

4. Открывают люки и водой из шланга при остановленном перемешивающем устройстве тщательно промывают стенки и днища всех секций отстойника.