Способ концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 111962311(22) Заявлено 24,09, 80 (21) 3218821/28-13 1 И ) М. Кл. з с присоединением заявки М -С 13 К 1/04 В 01 1 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытийОпубликовано 300982, Бюллетень Мо 36 Дата опубликования описания 30.0982(71) Заявитель 54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ БИООКИСЛЕННОЙ ПОСЛЕДРОЖЖЕВОЙ БРАЖКИнет, накипь удаляют с помощью шарошек,механического сверления, проьивкойазотной кислотой и др.В известных способах упариваниябражки сульфитно-дрожжевого производства в различных выпарных установкахприменительно к случаям концентрирования в них поспедрожжевой бражки гидролизных производств возникает ряддополнительных трудностей, связанныхс тем, что из этих растворов гидролизных производств наряду с неорганической обильно выделяется и оседает на трубах накипь органическогопроисхождения. Удаление иэ труб накипи органо-минералЬного происхождения процесс довольно сложный и трудоемкий.Известен химический способ очистки поверхностей теплообмена греющихкамер от гипсо-органической накипипутем промывки этих поверхностейкислым конденсатом,едким натрием иазотной кислотой; согласно которому 25 останавливают на промывку головныевыпарные аппараты установки через каждые 72.ч непрерывной работы и через48 ч. - последующие аппараты, а напроьывку каждого аппарата затрачива-, 30 ется 12-16 ч 2. Изобретение относится к микробиологической проьысленности, а именно к способу концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки биохимических и гидролизно-дрожжевых заводов,используемой в качестве корма для сель.- скохозяйственных 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 способов является интенсивное отложение неорганической накипи на теплопередающих поверхностях теплообмена выпарных аппаратов, что приводит к резкому снижению производительности установок по выпаренной воде, частым (через каждые 7-8 сут работы) их остановкам для очистки труб от накипи, а посколькуф надежных устройств и методов предотвращения накипи и борьбы с ней еще ьЕ,П, Новиков, Ю.Н. Пискунов, Е.М, КовалефА. И. Рубан, С.А. Сушко, В. П. Закарян,Б. И. Матусяк, Н.З. Брачковская, Л.В. Зысйн .и Б. С. ГутковскийДля 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 кипи на трубах, а только ее разрыхляет и вымывает непрочные соединения, теплопередача на выпарных аппаратах в результате такой отмывки не восстанавливается. Раствор (кислый конденсат после промывки выпарных аппаратов)представляет собой вредный сток, который необходимо термически обработать или отправить на биологическую очистку, что и делают в 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 тепло- обмена от отложений, то для их удаления производят периодическую промывку аппаратов после промывки их кислым конденсатом 15-ным раствором щелочи (ИаОН) . Промывка аппаратов ИаОН тоже не дает хороших результатов, так как не полностью удаляет отложения гипса на поверхностях тепло- обмена, а следовательно, и.работо способность аппаратов не восстанавливается до нормальной.Для осуществления процесса промывки аппаратов раствором ИаОН необходимо иметь рядом с выпарной установкой 40 баки для хранения ИаОН, коммуникации и насосы для ее перекачивания.Это тоже является дополнительным вклацом капитальных средств. Раствор ИаОН после промывки аппаратов необходимо утилизировать, на что тоже требуется соответствующая аппаратура.Промывка горячей концентрированной азотной кислотой выпарных 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, промывку 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 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 ИаОН и НИО; во-вторых, накоплением большого количества различных по своему составу вредных стоков после промывки выпарных аппаратов, которые, в свою очередь, необходимо каким-то из известных 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 выпаоного оборудования.Наиболее близок к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту способ концентрирования,биоокисленной последрожжевой бражкиупариванием ее в пятикорпусной прямоточной установке, отбором вторичного пара на колонну предварительногоукрепления фурфуролсодержащего конденсата и сушки, согласно которомуисходная бражка поступает в бак-сборник, иэ которого затем подается впоследовательно соединенные подогреватели, обогреваемые вторичным паромвыпарных аппаратов. Нагретая в нихбражка поступает в первый корпус ипод действием перепада давлений последовательно проходит все корпуса,концентрируясь от 1,4 до 15-18 абсолютно сухих веществ (а, с. в). Упаренную бражку из последнего корпусаподают на сушку и как последрожжевойостаток (ПДО) используют в сельскомхозяйстве. Первый корпус установкиобогревают свежим паром с температурой 143 С.Упаривание бражки производят прит.кип. 123 С (60-75) С,Вторичный пар последнего корпусаполностью используют как греющий пардля колонны предварительного укреплення фурфуролсодержащего конденсата,поступающего из другого цеха 3.К недостаткам известного способаупаривания относятся большой недогрев исходной бражки перед упариваниемвследствие интенсивного отложения органо-минеральной накипи на теплопередающих поверхностях подогревателей (на упаривание подается бражка с температурой 4565 С вместо 123 С)у резкое снижение производительности выпарной установки по причине подогрева исходной бражки, гипсация тепло- передающей поверхности выпарных аппаратов, снижение общего перепада теьсератур при ухудшении вакуума в последнем выпарном аппарате вследствие изменения режима работы колонныпредварительного 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 вногокорпусной прямоточной установкеотбором вторичного пара на колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата и сушку, перед упариванием последрожжевую бражку нагревают сначала от 35 до 105 С вторичным паром каждого корпуса выпарной установки, кроме последнегоо/ 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, оставшееся количество бражки подвергают двуступенчатому испарению при 160-110" С а затем привУ100 С с последующим отстаиванием и удалением шлама на сушку, а упаривание в многокорпусной прямоточной установке осуществляют при 100-45 С 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 ивакуум-насосом 16, Паровое пространство по ходу раствора вынарногоаппарата 2 соединено с первым подогревателем 1 контактным с поверхностнымконденсатором 17, который связан свакуум-насосом,18. По раствору подог 1 О реватель 1 контактный связан с трубопроводом 19 подачи исходной бражки.Концентрирование биоокисленнойпоследрожжевой бражки производятследующим образом,.51 Исходную бражку с начальной концентрацией 1,4 а.с.в. и температурой 35 фС подают в подогреватель 1контактный, обогреваемой вторичнымпаром последнего корпуса, из кото 20 рого за счет разности высот расположения подогревателей 1 контактныхперетекает 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 бражкудо 155-160 С свежим паром температурой 160-170 С, в результате чегопроисходит кристаллизация и выпацениегипса и снижение его содержания врастворенном состоянии с 0,48, до0,24. При этом частично (30-40)З 5 выпадают в осадок органические соединения, которые вместе с гипсовымшламом выводят в бак 6 и затемоткачивают насосом 7 на отстой. Иэ термоумягчителя 3 бражка поступает в40 испаритель 5,в котором температураее при испарении снижается до 115 о110 С, и затем перетекает в испаритель 10, в котором температура снижается до 105-100 ОС,45 Из испарителя 10 бражка поступаетв отстойник 11, предназначенный дляотстоя взвешенных органо-минераль%ных веществ и вывода их на сушу, минуя выпарную установку.Осветленную бражку поДают на упаривание в прямоточную многокорпуснуювыпарную установку, на выходе иэ ко.торой концентрация абсолютно сухихвеществ в бражке увеличивается до55 18. Насосом упаренную бражку подаютна сушку. В первый аппарат выпарнойустановки подают свежий пар с температурой 115-110 ОС из паропровода ипары вскипания из испаритея 5. Каждый последующий выпарной аппаратобогревается вторичным паром предыдущего аппарата. Кроме этого, частьпара каждого аппарата, за исключениемпредпоследнего, используют для нагрева исходной бражки в подогрева 5 телях 1 контактных. В греющую камерувторого по ходу раствора выпарного аппарата 2 поступают вместе со вторичным паром первого аппарата пары вскипания испарителя 10Часть вторичного пара предпоследнего выпарного аппарата 2 используют в качестве греющего пара для колонны предварительного укрепления фурфуролсодержа щего конденсата 14.Предлагаеьый способ позволяет вести нагрев и концентрирование био О окисной последрожжевой бражки со стабильными технологическими показателями, снизить содержание гипса в бражке с 0,40 (по известному способу) до 024. Непосредственный кон такт, пара с бражкой в термоумягчителе способствует выпадению органических и неорганических соединений в осадок, который выводят в виде шлама, в результате чего на выпарную установО ку бражка поступает осветленной и очищенной от органо-минеральной накипи.25формула изобретенияСпособ концентрирования биоокисленной последрожжевой бражки путем упаривания ее в многокорпусной прямоточной установке с отбором вторичного пара на колонну предварительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата и сушки, о тл и ч а ю - .щ и й с я тем, что, с целью более полного устранения гипсации греющих поверхностей установки и повышения ееи производительности, перед упариваниемпоследрожжевую бражку нагревают, сначала от 35 до 105 С вторичным паромкаждого корпуса выпарной установки,кроме последнего, а затем до 160 Сосвежим паром с температурой 160-170 С,после чего отбирают гипсовыЩ шлам сбражкой в количестве 0,1-0,4% от ееобщего расхода, поступающего на выпаривание, и отстаивают, оставшеесяколичество бражки подвергают двуступенчатому испарению при 160-110 С,а затем при 100 ОС с последующим отстаиванием и удалением шлама на сушку, а упаривание в многокорпуснойпрямоточной.установке осуществлжотпри 100-45 С с подачей 30-45% вторичного пара из предпоследнего корпусавыпарной- установки в колонну предза"рительного укрепления фурфуролсодержащего конденсата,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Саухина Н.А. и др. Упариваниепоследрожжевой бражки в прямоточныхвыпарных аппаратах. - Гидролизнаяи лесохимическая промышленность,1977, Р 1, с. 26-27.2, Демченко Б,Я. и др,. Борьба сотложениями на трубах греющих камервыпарных аппаратов. - Гидролизнаяи лесохимическая промышленность,1976, У 2.3. Ермолаева В.А. и др. Из опытаэксплуатаций выпарной станции .Гидролизная и лесохимическая промыш-.ленность, 1977, Р 4, с. 24-26., филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 371 НИИПИ . Государственного по делам изобретений и Москва, Ж, Раушс