УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СОРТИРОВКИ АКТИВНЫМ УГЛЕМ

Предлагаемая установка предназначена для использования в пищевой промышленности, а именно для производства водки.
Сортировка, приготовленная смешиванием спирта и воды, является полупродуктом производства. Только после обработки активным углем она приобретает вкус и аромат, характерные для водки. Улучшение дегустационных показателей при очистке сортировки углем, создается адсорбцией углем примесей спирта, придающих ему неприятный запах и вкус. Динамический метод очистки сортировки через угольно-очистную батарею, внедренный в водочное производство с 1940 года, используется и в настоящее время.
По совокупности существенных признаков наиболее близкой к предлагаемому решению является установка, описанная в книге Н.В.Кельцева «Основы адсорбционной техники», Москва, Химия, 1984 г., стр.553. Прототип содержит входной ротаметр, фильтр грубой очистки, угольную колонку, выходной ротаметр и фильтр тонкой очистки. Угольная колонка выполнена в виде одного цилиндрического адсорбера с коническим днищем и съемной крышкой для загрузки угля. В корпусе адсорбера имеется люк для выгрузки угля и выемка для термометра. Поток сортировки на стадии очистки направляется снизу вверх, поэтому в днище выполнено отверстие для подачи сортировки, а в крышке отверстие для выхода водки. В крышке имеется также отверстие для отвода газов. Высота известных адсорберов обычно составляет 4,2 метра, диаметр 0,7 метра.
Недостатками известной технологии очистки сортировки с применением вышеописанной установки являются:
- большой расход угля, который составляет 250 кг на один адсорбер,
- неравномерность обработки сортировок из-за высокой вероятности каналообразований при прохождении ее через уголь, а также самосортировка угля, то есть вымывание более мелких частиц угля, от которых в большей степени зависит качество очистки сортировки,
- высокие технологические потери активного угля, вызываемые его механическим разрушением и уносом,
- невозможность работать на разных скоростных режимах и с разными сортами водки,
- невозможность установки адсорбера в любых помещениях, так как его высота требует определенных размеров помещений.
Целью предлагаемой полезной модели является разработка универсальной установки, обеспечивающей высокое качество и равномерность очистки сортировки, с возможностью работы на разных скоростных режимах и с разными сортами сортировки, а также уменьшение расхода и сокращение потерь активного угля.
Для достижения поставленной цели предлагается, чтобы угольная колонка, входящая в состав установки, содержала, по меньшей мере, два адсорбера высотой от 1,5 до 2 метров. Предлагаемая конструкция установки позволит увеличить степень и качество очистки сортировки, а также позволит повысить технологические возможности установки.
Более подробно суть предлагаемой полезной модели состоит в следующем. Каждый используемый в предлагаемой установке адсорбер для очистки сортировки активным углем в неподвижном слое состоит из корпуса цилиндрической формы с коническим днищем. В днище выполнено отверстие для подачи сортировки, в крышке имеется одно отверстие для выхода водки и второе - для отвода газов. Внутренняя камера адсорбера заполнена активным углем, лежащим на перфорированном днище, которое опирается на крепления, расположенные на внутренней поверхности корпуса. Высота каждого адсорбера составляет от 1,5 до 2 метров. Внутренний диаметр каждого адсорбера составляет 0,7 метра.
Для соединения адсорберов используется система трубопроводов из нержавеющей стали, позволяющая безостановочно работать с адсорберами и направлять поток сортировки в любом направлении (фильтрация - сверху, очистка - снизу), соблюдая все технологические режимы. Конструкция предлагаемой установки позволяет, в зависимости от требуемой производительности, устанавливать до 8 адсорберов.
Дополнительным отличием предлагаемой установки является то, что расположение отверстий в перфорированном днище адсорбера может иметь
различную геометрию (отверстия могут быть расположены по спирали, по радиусам и т.д.)
На фиг.1 изображен вариант конструкции предлагаемой установки, включающий 4 адсорбера:
1. Емкость для подачи сортировки на установку
2. Ротаметр (расходомер)
3. Электронасосный агрегат (подпитывающий насос)
4. Песочные фильтры (комбинированный кварцевый песок)
5. Адсорберы (угольная колонка)
6. Воздушники
7. Шаровые краны
8. Емкость для сбора водки после обработки
9. Перфорированное дно
Очистка сортировки с помощью предлагаемой установки производится следующим образом: из емкости 1 для подачи сортировки на обработку производится заполнение системы сортировкой через входной ротаметр 2 и песочный фильтр 4 грубой очистки, производится последовательная очистка сортировки с помощью адсорберов 5. Затем, через песочный фильтр 4 тонкой очистки водка поступает в емкость 8 для сбора водки после обработки. При недостаточном давлении при прохождении сортировки через установку включается подпитывающий насос 3.
Прохождение сортировки снизу вверх при определенной скорости и температуре через слой активного угля способствует протеканию в ней окислительно-восстановительных реакций и реакций этерификации и омыления в присутствие кислорода, что позволяет получить на выходе из установки качественный продукт.
В таблицах 1 и 2 приведены сравнительные показатели работы классического адсорбера и модернизированной установки по результатам испытаний, проведенным на ЛВЗ «Невский» и ООО «Винрус».
Показатели работы классического адсорбера.
Таблица 1
Запуск
Остановка
Дата
21.08.07
24.08.07
29.08.07
16.09.07
01.10.07
Наименование
Сортировка на выходе с угольной колонки
Разность окисляемости по Лангу, мин.
9
9
8
5
2,5
Альдегиды, мг/л
7,5
4,6
3,1
2
1,6
Показатели предлагаемой установки.
Таблица 2
Запуск
Остановка
Дата
21.08.07
29.08.07
16.09.07
01.10.07
28.11.07
Наименование
Сортировка на выходе с угольной колонки
Разность окисляемости по Лангу, мин.
15
15
9
5
2,5
Альдегиды, мг/л
3,1
2,6
1,9
1,8
1,5
Результаты испытаний, приведенные в таблице показали, что при одинаковом количестве активного угля и одинаковых органолептических показателях сырья новая установка проработала дольше, а значит, большее количество сортировки было очищено с лучшими показаниями по альдегидам и органолептике.
Таким образом, при использовании предлагаемой установки удается получить следующие преимущества:
добиться отсутствия выбросов альдегидов, следовательно, получаем быстрый выход на водки класса «Люкс» и «Премиум»,
- достичь более полной обработки всей сортировки,
- сократить объем используемого угля в 2 раза,
- увеличить производительность адсорберов в 2-3 раза, с одновременным улучшением показателей сортировки,
- удается достичь увеличения окисляемости по методу Ланга.
Разместить установку данной конструкции возможно практически в любом помещении в разных вариантах. При использовании предлагаемой установки скорость при обработке и фильтрации сортировки может составлять от 30 дал/час до 120 дал/час, в зависимости от производительности линии розлива и от показателей выпускаемой водки от класса «Ординарных» до классов «Экстра», «Люкс» и «Премиум».
Все это делает ее универсальной и мобильной.
Использование предлагаемой конструкции установки позволяет также сократить технологические площади и уменьшить количество обслуживающего персонала.