Способ концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (uI962311 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.09. 80 (21) 3218821/28-13 (И) М. Кл.з с присоединением заявки ¹â€”

С 13 К 1/04

В 01 D 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 663.1 (088. 8) Опубликовано 300982. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 30.09 ° 82 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ БИООКИСЛЕННОЙ

ПОСЛЕДРОЖЖЕВОЙ БРАЖКИ нет, накипь удаляют с помощью шарошек, механического сверления, проьивкой азотной кислотой и др.

В известных способах упаривания бражки сульфитно-дрожжевого производства в различных выпарных установках применительно к случаям концентрирования в них поспедрожжевой бражки гидролизных производств возникает ряд дополнительных трудностей, связанных с тем, что из этих растворов гидролизных производств наряду с неорганической обильно выделяется и оседает на трубах накипь органического происхождения. Удаление иэ труб накипи органо-минералЬного происхождения процесс довольно сложный и трудоемкий.

Известен химический способ очистки поверхностей теплообмена греющих камер от гипсо-органической накипи путем промывки этих поверхностей кислым конденсатом, едким натрием и азотной кислотой; согласно которому

25 останавливают на промывку головные выпарные аппараты установки через каждые 72.ч непрерывной работы и через

48 ч. — последующие аппараты, а на промывку каждого аппарата эатрачива-, 30 ется 12-16 ч (2).

Изобретение относится к микробиологической проььппленности, а именно к способу концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки биохимических и гидролизно-дрожжевых заводов,используемой в качестве корма для сельскохозяйственных животных.

Известны способы концентрирования упариванием последрожжевой бражки сульфитно-спиртового производства целлюлозно-бумажных комбинатов (1).

Для концентрирования последрожжевой бражки сульфитно-дрожжевого производства, представляющей собой технический раствор лигносульфонатов, в основном, применяются многокорпусные противоточные выпарные установки, в некоторых случаях прямоточные и смешанного питания по раствору.

Общим недостатком известных спосо6ciB является интенсивное отложение неорганической накипи на теплопередающих поверхностях теплообмена выпарных аппаратов, что приводит к резкому снижению производительности установок по выпарен ной воде, частым (через каждые 7-8 сут работы) их остановкам для очистки труб от накипи, а поскольку надежных устройств и методов предотвращения накипи и борьбы с ней еще

Ф

Е. П. Новиков, Ю. Н. Пискунов, Е.М. Ковалеф

A. И. Рубан, С.А. Сушко, В. П. Закарян, Б. И. Матусяк, Н.З. Брачковская, Л. В. ЗысКн.. и Б. С. Гутковский

962311

Для промывки этих аппаратов кислым конденсатом с рН 2,0-2,5 при

60-65 С, затем 25-30 С необходимо иметь большие резервуары для накопления этого конденсата и теплообменную аппаратуру для его охлаждения. ; 5

Это значит, что для этого. процесса требуются значительные дополнительные

Капитальные вложения. Кроме того, процесс промывки кислым конденсатом полностью не. отмывает отложений на- 10 кипи на трубах, а только ее разрыхляет и нымывает непрочные соединения, теплопередача на ныпарных аппаратах в результате такой отмывки не восстанавливается. Раствор (кислый конден- . сат после промывки выпарных аппаратон) представляет собой вредный сток, который необходимо термически обработать или отправить на биологическую очистку, что и делают н практике работы целлюлозно-бумажных предприятий. Это тоже, в свою очередь, является значительным дополнительным капитальным вложением средств для осуществления биологической очистки .

Так как кислый конденсат полностью не отмывает поверхностей теплообмена от отложений, то для их удаления производят периодическую промывку аппаратов после промывки их кислым конденсатом 15Ъ-ным раствором щелочи (NaOH) . Промывка аппаратов

NaOH тоже не дает хороших результатон, так как не полностью удаляет отложения гипса на поверхностях теплообмена, а следонательно, и.работо- 33 способность аппаратов не восстанавливается до нормальной.

Для осуществления процесса промывки аппаратов раствором NaOH необходимо иметь рядом с выпарной установкой 40 баки для хранения NaOH, коммуникации и насосы для ее перекачинания. Это тоже является дополнительным вкладом капитальных средств. Раствор NaOH после промывки аппаратов необходимо утилизировать, на что тоже требуется соотнетствующая аппаратура.

Промывка горячей концентрированной азотной кислотой ныпарных аппаратов позволяет удалить накипь с трубок до металлического блеска. Однако, учитывая высокую агрессивность азотной кислотой к конструктивным материалам, что является одним из главных недостатков этого метода, промынку аппаратов азотной кислотой в практике предприятий осуществляют очень редко.

При частом применении промывки азотной кислотой выпарные аппараты могут разрушиться и выйти иэ строя в течение года.Для осуществления промывки аппа- 60 ратов азотной кислотой необходимо иметь баки для хранения кислоты, комму-, никации и насосы. После промывки аппа- ратов раствор кислоты необходимо подвергнуть нейтрализации. Таким образом,65 химический способ очистки поверхностей теплообмена характеризуется вопервых, большим расходом дорогих химических реагентов таких, как NaOH и HN03; во-вторых, накоплением большого количества различных по своему составу вредных стоков после промывки выпарных аппаратов которые, в свою очередь, необходимо каким-то из из вестных способов обрабатывать прежде, чем сбросить их в канализацию; в-третьих, большими дополнительными капитальными вложениями для осуществления этого процесса и существенной дополнительной затратой труда обслуживающего персонала; в-четвертых, высокой коррозионной агрессивностью метода, ведущей к быстрому разрушению выпарного оборудования. !

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту способ концентрирования, биоокисленной последражжевой бражки упариванием ее в пятикорпусной прямоточной установке, отбором вторич- . ного пара на колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата и сушки, согласно которому исходная бражка поступает в бак-сборник, иэ которого затем подается н последовательно соединенные подогреватели, обогреваемые вторичным паром ныпарных аппаратов. Нагретая и них бражка поступает в первый корпус и под действием перепада давлений последовательно проходит все корпуса, концентрирУясь от 1,4 до 15-18% абсолютно сухих веществ (а, с. в) . Упаренную бражку из последнего корпуса подают на сушку и как последрожжевой остаток (ПДО) используют н сельском хозяйстве. Первый корпус установки обогревают свежим паром с температурой 143 С.

Упаривание бражки производят при т.кип. 123 С (60-75) С.

Вторичный пар последнего корпуса полностью используют как греющий пар для колонны предварительного укреплення фурфуролсодержащего конденсата, поступающего из другого цеха (3).

К недостаткам известного способа упаривания относятся большой недогрев исходной бражки перед упариванием вследствие интенсивного отложения органо-минеральной накипи на теплопередающих поверхностях подогревателей (на упаривание подается бражка с температурой 45...65 С вместо 123 С)р резкое снижение производительности выпарной установки по причине подогрева исходной бражки, гипсация теплопередающей поверхности выпарных аппаратов, снижение общего перепада теьачератур при ухудшении вакуума в последнем выпарном аппарате нследствие изменения режима работы колонны

962311 предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата.

Цель изобретения — более полное устранение гипсации греющих поверхностей многокорпусной установки и., тем самым, повышение ее производительности .

Поставленная цель достигается тем, что в способе концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки, предусматривающем упаривание ее в

L ногокорпусной прямоточной установке отбором вторичного пара на колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата и сушку, перед упариванием последрожжевую бражку нагревают сначала от 35 до 105ОС вторичным паром каждого корпуса выпарной установки, кроме последнего о

I а затем до 160 С свежим паром с температурой 160-170 С, после чего отбирают гипсовый шлам вместе с бражкой в количестве 0,1-0,4% от ее общего расхода, поступающего на выпаривание, и отстаивают, ост авшееся количество бражки подвергают двуступенчатому испарению при 160-110" С а затем при а

У

100 С с последующим отстаиванием и удалением шлама на сушку, а упаривание в многокорпусной прямоточной установке осуществляют при 100-45ОС с подачей 30-45% вторичного пара из предпоследнего корпуса выпарной установки в колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата.

На чертеже представлена схема ре/ ализации способа концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки гидролизного производства в установке.

Она состоит из подогревателей 1 контактных, соединенных между собой последовательно по раствору и соединенных по пару с выпарными аппаратами 2. Последний по ходу раствора контактный подогреватель 1 соединен с термоумягчителем 3 линией с насосом 4.

Термоумягчитель 3 при помощи трубопроводов соединен с испарителем 5 первой ступени, баком 6 для сбора гипсового шлама на отстой с помощью насоса 7. Термоумягчитель 3 связан также с паровым коллектором 8 и вакуумной линией 9.Испаритель 5 первой ступени по раствору соединен с испарителем 10 второй ступени, а его паровое пространство соединено с паропроводом подачи греющего пара в первый выпарной аппарат 2. Нижняя часть испарителя 10 по раствору соединена с отстойником 11 и насосом 12 для выдачи органа-минерального шлама на сушку.

Отстойник 11 связан с первым выпарным аппаратом 2 и насосом 13 для подачи осветленной бражки в первый выпарной аппарат 2. Все выпарные аппараты по раствору и пару соединены последовательно. Предпоследний выпарной аппарат по пару соединен с колонной предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата 14, которая связана с дефлегматором 15 и вакуум-насосом 16. Паровое пространство по ходу раствора вынарного аппарата 2 соединено с первым подогревателем 1 контактным с поверхностным конденсатором 17, который связан с вакуум-насосом,18. По раствору подог10 реватель 1 контактный связан с трубопроводом 19 подачи исходной бражки.

Концентрирование биоокисленной последрожжевой бражки производят следующим образом. .!51 Исходную бражку с начальной концентрацией 1,4% а . с.в. и температурой 35 С подают в подогреватель 1 контактный, обогреваемой вторичным паром последнего корпуса, из кото20 рого за счет разности высот расположения подогревателей 1 контактных перетекает через последние, нагреваясь вторичным паром выпарных аппаратов. Из подогревателя 1 контактного, 25 обогреваемого вторичным паром первого выпарного аппарата 2, бражку, нагретую до температуры 100-103 С, насосом 4 подают в термоумягчитель 3.

В термоумягчителе 3 нагревают бражку до 155-160 С свежим паром температурой 160-170 С, в результате чего происходит кристаллизация и выпацение гипса и снижение его содержания в растворенном состоянии с 0,48, до

0,24%. При этом частично (30-40%)

З5 выпадают в осадок органические соединения, которые вместе с гипсовым шламом выводят в бак 6 и затем откачивают насосом 7 на отстой. Иэ термоумягчителя 3 бражка поступает в

40 испаритель 5, в котором температура ее при испарении снижается до 115о

110 С, и затем перетекает в испаритель 10, в котором температура снижается до 105-100 C.

45 Из испарителя 10 бражка поступает в отстойник ll предназначенный для отстоя взвешенных органо-минеральс ных веществ и вывода их на сушу, минуя выпарную установку.

Осветленную бражку подают на упаривание в прямоточную многокорпусную выпарную установку, на выходе иэ ко.торой концентрация абсолютно сухих веществ в бражке увеличивается до

55 18%. Насосом упаренную бражку подают на сушку. В первый аппарат выпарной установки подают свежий пар с температурой 115-110 С из паропровода и пары вскипания из испарителя 5. Каждый последующий выпарной аппарат обогревается вторичным паром предыдущего аппарата. Кроме этого, часть пара каждого аппарата, за исключением предпоследнего, используют для нагрева исходной бражки в подогрева 5 телях 1 контактных. В греющую камеру

962311 второго по ходу раствора выпарного аппарата 2 поступают вместе со вторичным паром первого аппарата пары вскипания испарителя 10 ° Часть вторичного пара предпоследнего выпарного аппарата 2 используют s качестве греющего пара для колонны предварительного укрепления фурфуролсодержа щего конденсата 14.

Предлагаеьый способ позволяет вести нагрев и концентрирование био- 1О окисной последрожжевой бражки со стабильными технологическими показателями, снизить содержание гипса в бражке с 0,403 (по известному способу) до 0,,243. Непосредственный кон- 15 такт .пара с бражкой в термоумягчителе способствует выпадению органических и неорганических соединений в осадок, который выводят в виде шлама, в результате чего на выпарную установ-2О ку бражка поступает осветленной и очищенной от органо-минеральной накипи.

Формула изобретения

Способ концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки путем упаривания ее в многокорпусной прямоточной установке с отбором вторичного пара на колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата и сушки, о т л и ч а ю — . шийся тем, что, с целью более полного устранения гипсации греющих поверхностей установки и повышения ее производительности, перед упариванием последрожжевую бражку нагревают, сначала от 35 до 105 С вторичным паром каждого корпуса выпарной установки, кроме последнего, а затем до 160 С о свежим паром с температурой 160-170 С, после чего отбирают гипсовый шлам с бражкой в количестве 0,1 0,4% от ее общего расхода, поступающего на выпаривание, и отстаивают, оставшееся количество бражки подвергают двуступенчатому испарению при 160-110 С, а затем при 100ОC с последующим отстаиванием и удалением шлама на сушку, а упаривание в многокорпусной прямоточной.установке осуществлжот при 100-45 С с подачей 30-45% вторичного пара из предпоследнего корпуса выпарной- установки в колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Саухина Н.A. и др. Упаривание последрожжевой бражки в прямоточных выпарных аппаратах. — Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1977, Р 1, с. 26-27.

2. Демченко Б.Я. и др,. Борьба с отложениями на трубах греющих камер выпарных аппаратов. - Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1976, Ф 2.

3. Ермолаева В.A. и др. Из опыта эксплуатаций выпарной станции . Гидролизная и лесохимическая промыш-. ленность, 1977, Р 4, с. 24-26.

962311

Тираж 37 1 Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7429/37, филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель М. Ларина

Редактор Л. Пчелинская Техред T.ôàíòà Корректор .С. Шекмар