2.5. Технологічні аспекти відокремлення сатураційних осадів.

2.5.1. Способи укрупнення частинок осаду. Ефективність відокремлення твердої фази осаду від не фільтрованого соку І сатурації залежить в основному від двох факторів:

• Седиментаційно-фільтраційних властивостей соку І сатурації;

• Типу обладнання для відокремлення твердої фази.

Перше залежить від розміру (чим більший, тим краще) та рівномірності частинок осаду. Тому в цукробуряковому виробництві розроблено цілий ряд заходів, направлених на укрупнення частинок осаду. Основними з них є:

1. Прогресивне попереднє вапнування;

2. рециркуляція не фільтрованого соку на ПВ;

3. рециркуляція соку в сатураторах;

4. одночасне ПВ з сатурацією. При цьому розрізняють спосіб одночасного ПВ дифузійного соку з сатурацією та сатурування соку ПВ з добавленням або без добавлення додаткової кількості вапна до нормальної лужності або з пересатуруванням.

5. використання флокулянтів;

6. пересатуруванням соку І сатурації.

Включення в схему того або іншого способу залежить від того, на що направлено вирішення задачі – на покращання фільтраційної здатності соку чи його якісних показників та визначається в першу чергу якістю буряків.

Розробка способів укрупнення частинок осаду соку І сатурації було зумовлено в першу чергу переходом від періодичних фільтр-пресів до відстійників та вакуум-фільтрів, що було безперечним кроком вперед з точки зору механізації технологічного процесу. Але з технологічної точки зору всі способи укрупнення частинок осаду є небажаними, тому що вони зумовлюють до погіршення якості соку, додатковому розкладу Цк та додаткових витрат вапна.

Рециркуляція соку на ПВ пов’язана з пептизацією Нцк та додатковим розкладом Цк. Крім цього, при зміні кількості повертань необхідно коригувати і лужність на ОД по ф/ф, що у виробництві практично не проводиться, а це призводить до різкого збільшення витрат вапна на очищення..

2.5.2. Відокремлення осадів. На ефективну роботу любого типу фільтрів впливають три основних чинники: фізико-хімічні властивості фільтраційного осаду, “загорання” фільтруючої тканини та різниця тисків.

Відносно впливу окремих етапів вапняно-вуглекислого очищення на формування малогідратованого та рівномірного осаду було сказано вище. Тому в цьому розділі більш докладно зупинимось на причинах “загорання” тканини, тобто відкладення на ній осадів (інкрустація).

Основною складовою осадів, що відкладаються на тканині фільтрів І та ІІ сатурацій, є СаСО₃. Через складну суміш нецукрів у заводських соках карбонат кальцію утворює пересичені розчини, з яких він викристалізовується на фільтрах. Однім з ефективних способів зняття такого пересичення до фільтрів є правильне проведення ПД, організація рециркуляційних контурів в сатураторах та застосування відстійників-дозрівачів соку ІІ сатурації.

Другою причиною “загорання” тканин є застосування для промивання осаду води, що містить велику кількість вуглекислого амонію або розчинних бікарбонатів. В такому разі в процесі фільтрування відбуваються такі реакції:

(NH₄)₂CO₃ + Ca(OH)₂ → ↓CaCO₃ + 2NH₄OH

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O

Ca(HCO₃)₂ + 2NH₄OH → ↓CaCO₃ + (NH₄)₂CO₃ + 2H₂O

При цьому свіжоутворений CaCO₃ кристалізується на волокнах тканини, величина шпарин зменшується, що різко погіршує фільтрацію. У зв’язку з цим бажано аміачну воду деамонізувати, або ж для зменшення в ній вмісту аміаку вивести аміачні відтяжки в атмосферу. Звідси висновок – в аміачній воді бажано контролювати вміст аміаку ( з допомогою реактиву Несслера) навіть якщо ця вода і не використовується для живлення дифузії (що також неправильно)

Затвердіння тканини може спричиняти і застосування для промивання осаду барометричної води з високим вмістом солей. В такому разі воду перед використанням необхідно попередню готувати (наприклад, шляхом дефекосатурації або ж сульфітації), що дозволить продовжити тривалість роботи тканини на 7…..10 днів.

Особливо сильне “загорання” відбувається за умови змішування аміачної та барометричної вод, коли для промивання осаду застосовують аміачну, а для регенерації тканини (на вакуум-фільтрах) – барометричну. Різко знижує тривалість служби тканини використання у великих кількостях жирів для піногасіння та формаліну.

На фільтрах ІІ сатурації сильне “загорання” може бути і при добавленні соди в контрольний ящик ІІ сатурації, яка знімає пересичення СаСО₃. Тому соду краще додавати до ІІ сатурації (особливо при прямій фільтрації соку без відстійника).

Потрібно також пам’ятати, що в разі роботи ІІ сатурації із підвищеною лужністю або ж направлення на сульфітацію мутних соків на фільтрах сульфітованого соку може різко “загорати” тканина внаслідок кристалізації СаSO₄ та СаSО₃.