Установка для получения винно-кислой извести

 

Использование: в винодельческой промышленности при получении винно-кислой извести из отходов виноделия. Сущность изобретения: установка содержит последовательно установленные по ходу технологического процесса и соединенные через насосы системой трубопроводов аппараты для приготовления химических реагентов, устройство для смешивания последних с винно-кислым растоором, кристаллизатор, устройство для обезвоживания, сушилку, турбореактор, гидродинамический вибратор , устройство для улавливания кристаллов винно-кислой извести Турбореактор установлен между устройством для смешивания и кристаллизатором Гидродинамический вибратор соединен через насос и систему трубопроводов с аппаратами для приготовления химических реагентов. 4 з п ф-лы, 8 ил., 1 табл.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 12 G 1/02

ГОСУДЛРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4919252/13 (22) 14.03.91 (46) 30,06,93. Бюл. N 24 (71) Научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия, (72) П.И.Параска, Н.A.Ãåý, Ж.Л.Ботнарь, В.Е.Колесник, А,Ф.Солонарь, П,М.Смирнов, Ф.И.Топор. С.Д.Ускату, Г.Г.Стурза, Ф.А.Цага и В.М.Степанов (56) Авторское свидетельство СССР

М 644829. кл, С 12 G 1/02, 1979, (54) УСТАНОВКЛ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИННО-КИСЛОЙ ИЗВЕСТИ (57) Использование: в винодельческой промышленности при получении винно-кислой извести из отходов виноделия. Сущность изобретения: установка содержит последоИзобретение относится к винодельческой промышленности, а именно к установкам для получения винно-кислой извести из отходов виноделия.

Целью изобретения является более полное выделение винно-кислой извести и ускорение процесса кристаллизации.

Это достигается тем, что установка для получения винно-кислой извести, содержащая последовательно установленные по ходу технологического процесса и соединенные через насосы системой трубопроводов аппараты для приготовления химических реагентов, устройство для смешивания последних с винно-кислотным раствором. кристаллиэатор, устройство для обезвоживания и сушилку, согласно изобретению снабжена турбореактором, установ50 „, 1824435 А1 вательно установленные по ходу технологического процесса ll соединенные через насосы системой трубопроводов аппараты для приготовления химических реагентов, устройство для смешивания последних с винно-кислым раствором, кристаллиэатор. устройство для обезвоживания, сушилку, турбореактор, гидродинамический вибратор, устройство для улавливания кристаллов винно-кислой извести. Турбореактор установлен между устройствол1 для сл1ешивания и кристаллиэатором. Гидродинамический вибратор соединен через насос и систему трубопроводов с аппаратами для приготовления химических реагентов, 4 з,п. ф-лы, 8 ил., 1 табл. ленным между усТроАСТВоМ для сл1ешивания и кристаллиэатором, гидродинамическим вибратором, соединенным через насос и систему трубопроводов с аппаратами для приготовления химических реагентов, а также устройством для улавливания кристаллов винно-кислой извести, при этом турбореактор состоит из смонтированный между диффузором и конфуэором цилиндрической камеры, внутри которой между дренажными сетками размещены подвижные шарики.

Дренажные сетки расположены на таком расстоянии, что заключенный между ними объем цилиндрической камеры составляет

1/3 общего объел а. Отношение длины диффузора к диаметоу входного отверстия составляет 8-10:1 и углом расширения

20 — 22, отношение длины конфуэора к диаметру выходного отверстия составляет 41824435

6;1, а угол расширения 28-30О, при этом диаметр шариков составляет 5- 15 мм, Гидродинамический вибратор включает корпус, внутри которого на крестообразном держателе установлен набор пластин и сопло, в полости которого размещен закрепленный на пружине конусообразный вытеснитель, при этом длина пластин составляет 100 — 120 мм и уменьшается от стенок корпуса к его центру, Кристаллиэатор состоит из трех соединенных между собой по принципу сообщающихся сосудов емкостей с коническими днищами и оыгрузочным устройстоом шнекового типа, соединенных между собой при принципу сообщающихся сосудов трубопроводами, каскадно снижающимися, при этом выходной конец трубопровода подводящего рабочую смесь о каждую из емкостей размещен о ее центре на уровне конического днища, а уровень расположения участков трубопроводов соединяющих емкостей между собой каскадно снижается от первой к последней емкости, Устройство для улавливания кристаллов винно-кислой извести состоит иэ двух последовательно соединенных дуговых сит с фильтрующими материалами, На фиг,1 представлена предлагаемая установка; на фиг.2 — турбореактор; на фиг.3 — гидродинамический вибратор; на фиг.4— кристаллизатор; на фиг,5 — декантатор; на фиг,6 — устройство дял улавливания кристаллов БКИ; на фиг.7 — контейнер для ВКИ; на фиг.8 — пакет пластин.

Установка для получения винно-кислой извести включает турбореактор 1: гидродинамический вибратор 2; кристаллизатор 3; устройство для улавливания кристаллов 4; аппараты для приготовления химических реагентов 5 и 6; декантатор 7; сушилку 8; насосы высоконапорные 9 и 10 для подачи химических реагентов и винно-кислотного раствора; ротаметры 11; мерные стекла 12; доэаторы 13 и 14 для химических реагентов, манометры 15; вакуумметр 16; а также систему трубопрооодоо с запорными устройствами-кранами 17, 18, 19. 20 и 21.

Турбореактор 1 (фиг.2) состоит из центральной трубы 22 с соплом 23, приемной камеры 24 с патрубками 25, 26 соответственно для подачи химических реагентов, воздуха и мановакуумметра 27, камеры смешивания 28, диффуэора 29 и конфузора 30, цилиндрической камеры 31, слоя насадки из подвижных шариков 32, дренажных сеток

33 и отводного патрубка 34. Насадка из шарообразных частиц с диаметром 5-15 мм ограничена верхней и нижней дренажными сетками 34 и занимает 1/3 обьема камеры

31. Диффуэор 29 выполнен с. соотношением его длины к диаметру входного отверстия

8 — 10:1 и углом расширения 20-22, а конфузор 30 соответственно при соотношении 46:1 и 28-30О.

Гидродинамический оибратор 2 (фиг.3) состоит иэ корпуса 35, колебательной системы 36 и сопла 37 для подачи химических реагентов к колебательной системе. Сопло

37 для подачи химических реагентов к колебательной системе, Сопло 37 представляет собой трубу с концентрически установленным внутри конусообразным вытеснителем

38, фиксированным пружиной 39, которая закреплена в оба конца, один к корпусу, другой к вытеснителю, при этом вытесни10

15 тель свободно двигается и изменяет величи35

Кристалл изатор 3 (фиг,4) состоит иэ трех емкостей с коническими днищами, соединенных между собой системой трубопроводов 46 по принципу сообщающихся сосудов, при этом вход трубопровода 46 от емкости

40 к емкости каскадно снижается, а выход тру бопровода 46 подведен к центру емкости до уровня конического днища, Конические днища соединены трубопроводами с запорной арматурой 47 л исполнительным механиэ мом с выгружающим уст; GTB(м 4 неко45 вого типа. Шнек приводится в движении электрод. зтелем с приводом 49. При этом выгружают,зе устрои з установлено с наклоном 5 — 8 от начальной к последней емкости.

Декантатор 7 (фиг.5) представляет собой металлическую еанну, разделенную перегородками 50 на три секции с постепенным снижением уровня перегородки между каждой секцией, съемной рамы 51 и патрубком 52 для истечения

55 ж скости. Усгановленная сьемная рама 51 с фильтрующич мэтр алом п«р«д патрубком 52 служит для дополнительной фи „грации жидкой части суспензии Б V.И ну входного отверстия сопла.

Колебательная система 36 состоит иэ пакета пластин 40. прямоугольной формы, толщиной 0,6-0,8 мм и длиной 100-120 мм. Расстояние между пластинами 5-7 мм, Пластины. заполняющие внутреннюю полость камеры, расположены вдоль ее продольной оси и уменьшают постепенно свою величину от стенки корпуса к центру. Закреплены они резьбовыми шайбами 41 на крестообразной держаоке 42 и фиксированы болтом 43 с шайбой и резиновой про30 кладкой на корпусе "..5. Крестообразная держаока жестко свнзана с отражательной плоскостью 44, которая установлена в корпусе с образованием кольцевого зазора.

1824435

45

55

Устройство 4 (фиг.6) для улавливания кристаллов В КИ состоит иэ двух дуговых сит

53, соединенных последовательно в виде каскада с съемными рамами 54 и заправленных фильтрующими материалами 55. Дуговые сита оборудованы патрубками 56 и 57 для подачи и отвода компонентов суспензии. Угол дуги, под которым установлен фильтрующий материал 40. 50О. Рамы дуговых сит заправлены фильтрующими материалами с увеличением степени задерживания твердой фазы. На первом дуговом сите используют капроновую ткань, на втором — лавсановую ткань. Устройство имеет открытый металлический лоток 57 для выгрузки осадка ВКИ с фильтрующего материала. л

Установка работает следующим образом:

Аппарат 5 заполняют горячей водой до уровня (температура 60-70 С). Открывают запорное устройство 18, включают насос 9 и в аппарат 5 постепенно добавляют из дозатора 13 порошкообразный природный мелоподобный известняк иэ расчета получения 10 -ной суспенэии, при этом суспензия с помощью насоса 9 перекачивается через гидродинамический вибратор 2 по замкнутому циклу за счет поэтапного повышения давления потока насосом 9 и запорным устройством 21 изменяют частоту колебаний вибратора, что повышает активность химических реагентов. Давление в системе поэтапно повышают от 0,3 МПа до 0,8

МПа. Изменение давления контролируют манометром 15. Обработку осуществляют в течение 10 — 15 мин при различных частотах колебаний, что достигается постепенным повышением давлением потока по мере yseличении времени обработки суспензии. После обработки суспензии мелоподобного известняка закрывают краны 18 и 17 и отключают насос 9.

Аналогично активируют и второй химический реагент для получения ВКИ. Для этого аппарат 6 заполняют до уровня горячей водой температурой 50-70 С, открывают краны 19 и 17 и включают насос 9, а из дозатора 14 постепенно дозируют порошкообразный сульфат кальция (двухводный) из расчета получения 10 -ной суспензии по основному веществу. Обрабатывают суспензию сульфата кальция в колебательном контуре вибрэтора 2 в течение 10-15 мин с постепенным повышением давлением потока от 0,3 до 0.8 МПа и частоты звуковых колебаний.

После соответствующей обработки отключают насос 9 и закрывают краны 19 и

17.

Осветленный винно-кислотный растоор из накопительной емкости насосом 10 подают под давлением 0,4-0,6 МПа в турбореэктор 1. а затем раствор подается через ротал1етры 11 и по мерным откалиброванным стеклам 12. Струя осветленного виннокислотного раствора выходит из сопла 23 трубы 2? и, двигаясь с большой скоростью засасывает иэ аппараты 5 и 6 через боковой патрубок 25 химические реагенты, а через патрубок 26- воздух, при этом поток воздуха и жидкости регулируют в соотношении

3 — 5:1. Поток компонентов далее поступает последовательно в камеру смешивания 28, диффуэор 29 и цилиндрическую камеру 31 со слоем насадки 32 иэ шарообразных пластмассовых частиц, где происходит интенсивное перамешивание, что ускоряет скорость реакции и начало процесса кристаллобрээования. Создание состояния псевдоожижения эа счет интенсивного хаотического движения шарообразных частиц и смешивания «рехкомпонентной системы, обеспечивает обширный масоообмен между компонентами и окончательно приводит к образованию кристаллов ВКИ. Затем смесь через конфуэор 30 и отводной патрубок 34 ереэ трубопровод 46 поступает в кристэллиэатор 3. Ограничение слоя насадки 32 дренажными сетками 33 исключает унос шарообразных пластмассовых частиц потоком жидкости, при этом в состоянии псевдоожиженния частицы эанил1ают весь объем цилиндрической камеры. Скорость потока суспенэии при выходе иэ трубопровода 46 в первую емкость кристаллиэатора снижается до минимума. Это приводит к тому, что процесс кристаллизации происходит в спокойном состоянии и способствует выращиванию кристаллов ВКИ. В кристаллизаторе 3 жидкая часть суспенэии поднимается вверх, а кристаллы ВКИ осаждаются на коническое днище. На выходе из трубопровода 46 эа счет выпадения кристаллов

ВКИ в осадок из всего объема суспензии создается состояние пересыщения, что интенсифицирует процесс кристаллообразования. Жидкая часть суспенэии самотеком через трубопровод 46 поступает во вторую аналогичную емкость кристаллиэатора. где также происходит осаждение части кристаллов ВКИ, затем — в третьем. Создание избыточной концентрации кристаллов ВКИ, в нижней части кристаллиэа1ора и контактирование с потоком суспснэии, поступающей на кристаллизацию, создает большое перенасыщение суспензии, ч о резко интенсифицирует процесс кристаллизации и приводит к более полному выделению винно-кислых соединений из винно-киглотных

1024435

30

50

55 растворов. В кристаллиэаторе осах<дается около 90% кристаллов ВКИ. Образованный осадок ВКИ иэ конечной части кристаллйзатора эа счет периодического открывания запорной арматуры 47 поступает в выгружающее устройство 40. где за счет движения шнека транспортируется о декантатор 7. Угол наклона разгрузочного устройства 5-0" обеспечивает транспортировку осего осадка ВКИ, Процесс кристаллизации ВКИ проводят в непрерывном потоке, т.к. суспензия поступает через трубопровод 46 в кристаллизатор, где кристаллы ВКИ отделяют в конической части и периодически выгружают шнекооым устройством 40, а жидкую часть суспензии отводят через патрубок 46 на устройство 4, где улавливают неосевшие кристаллы ВКИ. Задерх<анные кристаллы

ВКИ на фильтрующих материалах устройстоа 4 выгружают по лотку 58 о декантатор 7, а жидкую часть суспензии отводят в канализациюю.

Обезвоживание осадка о декантаторе 7 происходит за счет свободного оседания кристаллов ВКИ и каскадного истечения жидкой части суспензии через верхний край перегородок 50, при этом осадок постепенно уплотняется по мере увеличения обьема в каждой перегородке, а жидкую часть суспензии перед сливом о канализацию дополнительно фильтруют через фильтрующую ткань, установленную на par e 51 перед патрубком 52.

Из декантатора 7 осадок ВКИ переносят о контейнер 58 с перфорированными боковыми стенками 59, на которых закреплен плотный фильтрующий материал 60. За счет свободного истечения жидкости обезвоживание осадка происходит до остаточной влажности 20-30%. Затем осадок ВКИ переносят в паровую сушилку 4, где высушивают до необходимых кондиций. ,Данная установка позволяет производить процесс активации химических реагентов в звуковом поле, нейтрализовать винно-кислотный раствор в состоянии псеодоожижения, осуществить кристаллизацию о непрерывном потоке, что в конечном счете способствует более полному выделению винно-кислой извести.

Преимущества предлагаемой установки по сравнению с действующей HQ предприятиях по производству ВКИ из винно-кислых растворов подтверждаются данными, приведенными о таблице

Формула изобретения

1. Установка для получения винно-кислой извести, содержащая последовательно установленные по ходу технологического процесса и соединенные через насосы системой трубопроводоо аппараты для приготовления химических реагентов, устройство для смешивания последних с винно-кислым раствором, кристаллиэатор, устройство для обезвоживания и сушилку, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью более полного выделения винно-кислой извести и ускорения процесса кристаллизации, она снабжена турбореактором, установленным между устройством для смешивания и кристаллизатором, гидродинамическим вибратором, соединенным через насос и систему трубопроводов с аппаратами для приготовления химических реагентов, а также устройством для улавливания кристаллов винно-кислой извести.

2.Установка поп.1, отл ича ю щаяс я тем, что турбореактор состоит из смонтированной между диффузором и конфуэором цилиндрической камеры, внутри которой между дренажными сетками размещены подвижные шарики, дренажные сетки расположены на таком расстоянии, что заключенный между ними объем цилиндрической камеры составляет 1/3 ее общего объема, отношение длины диффузора к диаметру его входного отверстия составляет

0 — 10:1. а угол расширения 20-22, отношение длины конфузора к диаметру выходного отверстия составляет 4 — 6:1, а угол расширения 28-30, при этом диаметр шариков составляет 5-15 мм.

3, Установка по п.1, о тл и ч а ю щая с я тем, что гидродинамический вибратор включает корпус, внутри которого на крестообразном держателе установлен набор пластин и сопло, в полости которого размещен закрепленный на пружине конусообразный вытеснитель, при этом длина пластин составляет 10-120 мм и уменьшается от стенок корпуса к его центру.

4. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что кристаллизатор состоит из трех соединенных трубопроводами между собой по принципу сообщающихся сосудов емкостей с коническими днищами, при этом выходной конец трубопровода, подводящего рабочую смесь в каждую из емкостей, размещен о ее центре на уровне конического днища, а уровень расположения участков трубопроводов, соединяющих емкости между собой, каскадно снижается от первой к последней емкости.

5.Установка поп1,отл ича ю щаяс я тем, что устройство для улавливания кристаллов винно-кислой извести состоит иэ двух последовательно соединенных дуговых сит с фильтрующими материалами.

1824435

1824435

1824435

40 иг. 8

Составитель Н.Гуртовой

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор С.Патрушева ь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2216 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.; 4/5