АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО СОКА ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Полезная модель относится к устройствам непрерывного действия, предназначенным для экстрагирования диффузионного сока из свекловичной стружки в свеклосахарном производстве.
Известны наклонные шнековые аппараты, используемые на сахарных заводах большой производительности (6, 9, 12 тысяч тонн переработки свеклы в сутки) [Силин П.М. «Технология сахара» М., Пищепромиздат, 1967, с.625].
Известны различные варианты колонных диффузионных аппаратов непрерывного действия, включающие, например, цилиндрический корпус с прикрепленными к его внутренней поверхности по высоте контрлопастями, установленный внутри корпуса трубовал, снабженный лопастями для перемещения, каждая из которых имеет верхнюю рабочую и нижнюю поверхности и в задней части по направлению вращения трубовала задний плоский участок, в виде гребенки [А.с. №1830951 A1, C 13 D 1/10, опубл. 1996; А.с. №1549997 A1, C 13 D 1/10, опубл. 1990; А.с. №1751214 A1, C 13 D 1/10, опубл. 1992; А.с. №1835861 A1, C 13 D 1/10, опубл. 1996].
Однако применение лопастных валов и контрлопастей приводит к значительному измельчению свекловичной стружки. Это ухудшает процесс эксплуатации и нарушает фильтрацию жидкости в аппаратах. Чтобы снять этот эффект применяют толстую свекловичную стружку, но это увеличивает продолжительность экстрагирования и ухудшает качество диффузионного сока. Использование транспортирующих решеток для стружки приводит к слеживанию стружки на отдельных решетках, что так же ухудшает процесс экстракции.
Чтобы избежать этого недостатка применяют двухколонные аппараты. Известен двухколонный аппарат, соединенный в нижней части коленом, состоящим из двух полуколен, левое полуколено имеет паровую рубашку, одна из колонн имеет загрузочную царгу, ситовой пояс, две подогревательные камеры. Во второй колонне имеются царги, цилиндр с транспортирующим устройством, царгу с вмонтированным в нее ситом и лопастным устройством. Аппарат содержит задерживающие решетки для разделения столба стружки на отдельные участки. Движущей силой для перемещения содержимого аппарата является разность давления над материалом в первой и второй колоннах. [Силин П.М. "Технология свеклосахарного и рафинадного производства», М., Пищепромиздат, 1958, с.135].
Известные устройства для получения диффузионного сока требуют значительного времени экстракции (не менее 60-80 мин), давления, повышенной температуры, при этом качество сока и его выход остаются невысокими
Задача предлагаемой полезной модели - новое конструктивно простое устройство для получения диффузионного сока из сахарной свеклы, позволяющее снизить температуру и известное время экстракции при сохранении высокого выхода и качества диффузионного сока.
Технический результат состоит в сокращении времени и снижение температуры экстракции при сохранении высокой степени экстракции и качества диффузионного сока.
Технический результат достигается предлагаемым аппаратом, представляющим собой емкость для экстракции стружки свеклы, выполненную в виде двух вертикальных колонн, имеющих общий горизонтальный участок. Одна из колонн разделена на две зоны вертикальной перегородкой, доходящей до общего горизонтального участка устройства, причем одна зона колонны закрыта крышкой, на которой установлены электромагнитный клапан, соединенный с компрессором для
подачи пневматических импульсов, и датчик уровня жидкости. Электромагнитный клапан и датчик уровня жидкости соединены с блоком управления. Другая открытая зона колонны, снабжена загрузочным люком для подачи сырья. В нижней части первой колонны выше общего горизонтального участка расположен патрубок для отбора диффузионного сока. Вторая колонна в верхней части содержит патрубок для подачи технической воды и трубу для выгрузки жома. Патрубок для подачи воды выполнен в виде распределяющего устройства потока воды - гребенки.
На рис.1 представлен общий вид аппарата в разрезе.
Предлагаемый аппарат содержит две вертикальные колонны 1 и 2, соединенные внизу горизонтальным участком 3. Колонна 1 разделена на закрытую и открытую зоны вертикальной перегородкой 4, доходящей до горизонтального участка 3, и содержит патрубок 5 для отвода диффузионного сока, расположенный выше общего горизонтального участка 3 аппарата. На крышке закрытой зоны колонны 1 расположен электромагнитный клапан 6, соединенный с компрессором для подачи пневматических импульсов, и датчик уровня жидкости 7, представляющий собой металлический стержень диаметром 10-12 мм. Электромагнитный клапан 6 и датчик уровня 7 соединены с блоком управления 8. В открытой зоне колонны 1 расположен люк 9 для подачи сырья. Колонна 2 в верхней своей части содержит патрубок 10 для подачи воды и соединена с трубой 11 для выгрузки проэкстрагированного сырья.
Заявляемое устройство - аппарат для экстракции свеклы соединен с дробилкой (свеклорезкой), дозатором, нагревателем-ошпаривателем, отжимным устройством, в качестве которых могут быть использованы любые функционально предназначенные для этих целей устройства.
Аппарат работает следующим образом:
Предварительно измельченную и ошпаренную при 80-82°С в течение 2-5 минут сахарную свеклу подают в люк 9 открытой зоны колонны 1. Под действием силы тяжести она опускается в нижнюю горизонтальную часть 3
аппарата, где под действием пневматических импульсов, подаваемых через электромагнитный клапан 6 с частотой 30-360 импульсов в час, сахарная свекла перемещается в колонну 2. Навстречу ей противотоком через патрубок 10 поступает техническая вода с температурой 10-25°С, которая является экстрагентом и, проходя через массу измельченной свеклы, насыщается сахаром. Когда жидкая фаза опускается ниже уровня датчика 7, сигнал поступает в блок управления 8 и пневматический импульс стравливается в атмосферу через электромагнитный клапан 6. Диффузионный сок отбирают через патрубок 5, а проэкстрагированная свекла в виде массы, свободной от капельной жидкости через трубу 11 поступает в отжимное устройство. Отжатую жидкость через патрубок 10 можно возвращать на экстракцию.
3
Аппарат работает на тонкой свекловичной стружке, которая в нем не измельчается, равномерно заполняет весь аппарат по длине без перемешивания, стружка равномерно обессахаривается по сечению аппарата. Сохранение структуры стружки обеспечивает хорошее качество диффузионного сока. Сок светло-желтый, прозрачный, без примеси мезги. Удельная нагрузка свекловичной стружкой аппарата 750-800 кг/м.
Результаты опытов, проведенных на экспериментальном устройстве, изготовленном по предлагаемой заявке, показали, что при следующих технических параметрах:
объем аппарата - 23 л
размер вертикальных колонн - высота - 1,2 м, диаметр - 0,10 м
длина горизонтальной части - 0,5 м
производительность устройства 30 кг свеклы/час (содержание сахара в свекле 16%)
время экстракции - 30 мин.
средняя температура процесса - 30-40°С.
б
Доброкачественность (Д) сока, определяемая отношением
где
х
С = содержание сахарозы,
СВ = содержание сухих веществ
составляла 90-95%.
Содержание сахара в жоме (на сухой остаток) - менее 0,3%.
Таким образом предлагаемый аппарат позволяет сократить время экстракции до 30 минут и понизить температуру процесса до 30-40°С при сохранении высокой доброкачественности получаемого сока и высокой степени экстракции сахара, чем достигается заявляемый технический результат.