DK160437B - Fremgangsmaade til opvarmning af udhedningsvand i en roesukkerfabrik og anlaeg til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 160437 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til opvarmning af vand, som anvendes til diffusion, også kaldet udhed-ning, i en sukkerfabrik og anlæg til udøvelse af fremgangsmåden. Opfindelsen anvendes i roesukkerfabrikker, hvor sukkeret 5 som bekendt udtrækkes af sukkerroer, der er snittet i spåner, ved metodisk udkogning i modstrøm med varmt vand i et apparat kaldet en udhedningskedel. Ved udgangen fra udhedningskedlen får man dels pulp, som presses og tørres, og sukkersaft, som renses, derpå koncentreres ved fordampning og endelig underka-10 stes en krystallisering i kogeapparatet.

Alle disse operationer kræver betydelig tilførsel af termisk energi, og man har forsøgt at reducere energitilførslen med forskellige midler, især ved til udhedningen (diffusionen) at 15 anvende vand fra presningen af pulpen, opvarmet med vand kondenseret fra fordampningsapparatet og/eller krystalliseringen, og ved at genvinde en del af kalorierne fra udblæsningsluften fra apparatet til tørring af pulpen og fra saturationskedlen, som anvendes til rensning af saften.

20

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at forbedre varmebalancen for roesukkerfabrikker ved en bedre genvinding af den frie varme og af den latente varme fra kondensering af fugtig udblæsningsluft fra pulptørreapparatet og fra satura-25 tionskedlen.

Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til opvarmning af vand, som 30 anvendes til diffusion, også kaldet udhedning, i en sukkerfabrik, der omfatter en udhedningskedel (10), en pulppresse (12), en pulptørrer (16) og mindst én saturationskedel (25) til rensning af sukkersaften.

35 Ifølge den foreliggende opfindelse anvender man en del af den frie varme og af den latente kondenseringsvarme fra fugtig udblæsningsluft fra pulptørreapparatet og/eller fra saturations-

DK 160437B

2 kedlen til at opvarme pulppressevandet og spædevandet, som anvendes til udhedningen (diffusionen).

Ifølge opfindelsen råder man over en meget væsentlig mængde 5 varmt vand, som sædvanligvis anvendes til at opvarme diffusionsvandet, og som kan tjene til at opvarme den kalkholdige saft og den kolde saft fra diffusionen. Fortrinsvis bringes vandmasserne, der skal opvarmes, i kontakt med udblæsningsluften i et vasketårn for at tilvejebringe en direkte varme-10 veksling. Denne løsning gør det muligt samtidigt at sikre en i hvert fald delvis forsyring af diffusionsvandmasserne og rensning af udblæsningsluften.

Der kan tilsættes Ca++-ioner, især i form af kalk eller cal-15 ciumcarbonat, til vandet, der skal opvarmes, før det bringes i kontakt med udblæsningsluften for at fjerne i hvert fald en del af de svovloxider, der er indeholdt i udblæsningsluften ved dannelse af calciumsulfit og calciumsulfat, og eventuelt at lette presningen af pulpen.

20 I det tilfælde, hvor udblæsningsluften indeholder stoffer, som er opløselige i vandet, og som er tilbøjelige til at have en uheldig indflydelse på det fortsatte forløb af sukkerfabrikationsprocessen, renses udblæsningsluften, før den bringes i 25 kontakt med vandet, der skal opvarmes. Man kan hertil anvende en vaskevæske, f.eks. vand med Ca++-ioner, som dernæst delvis føres rundt igen og delvis underkastes en dekantering for at udskille en væske, som sendes tilbage, fra kalkslam, som blandes med vandet, der skal opvarmes.

30

Man kan også i det tilfælde opvarme vandmasserne, før de anvendes til diffusionen (også kaldet udhedning) ved hjælp af en mellemliggende væske, som bringes i kontakt med den varme udblæsningsluft, og som overfører luftens kalorier til det vand, 35 der skal opvarmes, i en varmeveksler med rør eller plader.

Opfindelsen vedrører tillige et anlæg til opvarmning af vand, som anvendes til udhedning i en sukkerfabrik, der omfatter en

DK 160437 B

3 udhedningskedel (10), en pulppresse (12) og en pulptørrer (16), og mindst en saturationskedel (25), som er ejendommeligt ved, at anlægget omfatter et i og for sig kendt vasketårn (14) udstyret med skråtstillede skilleplader (32), og forsynet med 5 en væskefordelingsanordning og med en luftafgang (36) i sin øverste del og med en væskeopsamler og en tilgang i sin neder-ste del, med organer til at forbinde luftafgangen (36) fra pulptørreren (16) til lufttilgangen i vasketårnet (14) og med organer, der forbinder vasketårnets væskefordelingsanordning 10 (30) til vandudløbet fra pulppressen (12) og/eller til en vandkiIde.

Hvis det er nødvendigt at lade udblæsningsluften gennemgå en indledende rensning, kan man indrette organer til at indsprøj-15 te en vaskevæske i tilgangsrøret for udblæsningsluften i tårnets bund, og denne vaskevæske kan opsamles i et dertil indrettet rum i bunden af tårnet, samt organer til permanent at lade vaskevæsken cirkulere mellem dette rum og indsprøjtningsorganerne, endvidere et dekanteringsapparat, som fyldes fra et 20 overløb i rummet, udtømningsorganer for dekanter ingsapparatets klarede væsker, og organer til at føre slam fra dekanterings-apparatet til indgangen for vandmasserne, som skal opvarmes i tårnet.

25 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ud fra et eksempel og under henvisning til de ledsagende tegninger, der som ikke begrænsende eksempler viser to udførelsesformer ifølge opfindelsen, og hvor 30 fig. 1 er et diagram over en del af en sukkerfabrik, og viser en fremgangsmåde ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser et vasketårn til udøvelse af en fremgangsmåde i-følge opfindelsen med en indledende rensning af udblæsnings-35 luften.

Anlægget, der er vist skematisk i fig. 1, omfatter et diffusionsapparat, også kaldet en udhedni ngskedel 10, en pulppresse

DK 160437 B

4 12, et vasketårn 14, en pulptørrer 16, beholdere 18, 20 og varmevekslere 22, 24 og 26.

Sukkerroespånerne indføres ved A i den ene ende af udhednings-5 kedlen 10. Ved den samme ende udtager man den relativt kolde sukkersaft, som opvarmes i varmeveksleren 22 med varmt vand, som tilføres fra fordampere, som anvendes til koncentrering af saften. Før de anvendes i varmeveksleren 22, har disse vandmasser i varmeveksleren 24 afgivet en del af deres kalorier 10 til den kalkholdige saft, som dernæst sendes ind i en satura-tionskedel 25.

I den anden ende af udhedningskedlen 10 indfører man varme vandmasser fra beholderen 18, og man udtrækker pulp, som pres-15 ses i pressen 12 og derpå tørres i tørreapparatet 16. Pressevandet fra pulpen filtreres og sendes over i karret 20, hvor det blandes med frisk vand B og med kondensater C. Man indfører også i dette kar ved D kalkmælk eller skum eller slam fra rensningen af saften og indeholdende Ca++-ioner.

20

Disse vandmasser føres af en pumpe 28 til vasketårnet 14, hvor de opvarmes af varm luft, som indføres ved E i bunden af tårnet .

25 Tårnet 14 har et cirkulært tværsnit og har for oven en ringformet fordeler 30 og en række keglestubformede skilleplader 32, som er anbragt skråt og i indbyrdes lodret afstand på en sådan måde, at vandmasserne, som tilføres fordeleren, spreder sig ved at strømme ud over kanten på den øverste skilleplade, 30 risle langs denne, derpå som regn falde ned på skillepladen anbragt nedenunder og falder således fra skilleplade til skilleplade indtil bunden af tårnet.

Under deres fald møder vandmasserne den varme og fugtige luft, 35 som cirkulerer nede fra og op efter i tårnet. I det viste eksempel kommer luften fra pulptørreren 16. Ved berøringen med luften varmes vandmasserne op, idet de absorberer en del af 5

DK 160437 B

luftens frie varme og den latente varme ved kondensering af en del af vanddampen, som er indeholdt i denne luft. Samtidig sker en fjernelse af størstedelen af luftens indhold af SO2, som forbinder sig med Ca++-ionerne i vandet til dannelse af 5 sulfiter og sulfater og til forsyring af vandet.

De opvarmede og forsyrede vandmasser føres af en pumpe 34 til beholdere 18. Varmeveksleren 26, opvarmet af damp fra en fordamper, gør det muligt at holde vandmassernes temperatur på en 10 bestemt værdi. Arbejdsbetingelserne for vasketårnet er valgt således, at den varmemængde, som tilføres af denne varmeveksler, er meget lille eller endog nul ved normal drift.

Vandmassernes pH-værdi justeres på kendt måde ved tilsætning 15 af svovlsyre til karret 18.

Den afkølede luft afgår for oven i tårnet 14 gennem en skorsten 36. Den kan føres tilbage til pulptørreren eller sendes ind i en varmeveksler for at opvarme den luft, som anvendes 20 til en fortørring af pulpen.

Med luftarter på 120°C kan man f.eks. opvarme samtlige vandmasser ved udhedningen fra 55°C til 80eC.

25 Opfindelsen gør det muligt at levere et meget væsentligt supplement af varmt vand til opvarmningen af den kolde saft fra udhedningen og af den kalkholdige saft. For et anlæg, der er indrettet til den klassiske opvarmningsmetode for vandmasserne ved udhedningen med 350 kg vand ved 95° per ton sukkerroer, 30 kan man ifølge opfindelsen råde over 850 kg vand/ton roer ved samme temperatur. Den varmemængde, som genvindes, vil være af størrelsesordenen fra 13 til 15 mega kalorier per ton sukkerroer, hvilket udgør en besparelse på 5 til 5,5% af sukkerfabrikkens totale forbrug.

Når udblæsningsluften fra pulptørreren indeholder stoffer, som er opløselige i vandet, og som kan have en uheldig indflydelse 35 i

DK 160437B

6 på rensningsniveauet, fordampningen eller krystalliseringen, bør luften underkastes en indledende rensning før den bringes j i berøring med vandet, som skal opvarmes. Hertil anvender man det i fig. 2 viste apparat, som i det væsentlige består af et 5 vasketårn 14* og en dekanteringsenhed 40. Den nederste del af tårnet er opdelt af et cylindrisk aflukke 42 i en central brønd 44, som modtager de opvarmede vandmasser, der falder ned fra den nederste skilleplade 32’, og et ringformet rum 46. Et tilløb for vand til rummet 46 er indrettet ved F, såvel som et 10 indløb G for kalkmælk eller skum eller slam fra sukkerfabrikken. En pumpe 48 udtager vaskevæsken i rummet 46 og føder en indsprøjtningsanordning 50 placeret på tilgangsrøret 52 for luften til tårnet. Et overløb 54 placeret i rummet 46 gør det muligt at forsyne dekanteringsenheden 40. Et afløb for den 15 klarede væske er indrettet ved H for oven i dekanteringsenheden. Kalkslammet indeholdende calciumsulfit og sulfat udtages fra dekanteringsenheden af en pumpe 56 og blandes med vandet til opvarmning, og den således dannede blanding tilføres fordeleren 30' i vasketårnet. Herved bliver det muligt at fjerne 20 størstedelen af de opløselige stoffer i luften med den vaskevæske, som ledes bort fra dekanteringsenheden.

I stedet for udblæsningsluften fra pulptørreren kan man i vasketårnet anvende udblæsningsluften fra saturationskedlen eller 25 -kedlerne 25, som anvendes til rensning af saften. Med den fugtige luft fra saturationen ved 85°C, kan man f.eks. opvarme vandet fra 40 til 80°C. Dette varme vand kan anvendes som diffusionsvand, idet carbondioxid er meget lidt opløselig i vand ved 80°C, eller som en mellemvirkende væske til at opvarme 30 diffusionsvandet i en varmeveksler med indirekte udveksling.

Denne sidste løsning kan anvendes, hvis luften indeholder bestanddele, som er opløselige i diffusionsvandet og kan forstyrre de efterfølgende operationer ved sukkerfremsti 11 i ngen.

35

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til opvarmning af vand, som anvendes til 5 diffusion, også kaldet udhedning, i en sukkerfabrik, der omfatter en udhedningskedel (10), en pulppresse (12), en pulptørrer (16) og mindst én saturationskedel (25) til rensning af sukkersaften, kendetegnet ved, at man anvender en del af den frie varme, og af den latente kondenseringsvarme 10 fra den fugtige udblæsningsluft fra pulptørreren (16) og/eller fra saturationsapparatet (25) til at opvarme pulppressevandet og spædevandet, som anvendes til udhedningen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, 15 at vandet som skal opvarmes bringes i direkte kontakt med udblæsningsluften i et vasketårn (14).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at man tilsætter Ca++-ioner, f.eks. i form af kalk eller cal- 20 ciumcarbonat til vandet, der skal opvarmes, før det bringes i berøring med udblæsningsluften.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at udblæsningsluften underkastes en indledende 25 rensning, før de bringes i berøring med vandet, som skal opvarmes, ved at udblæsningsluften bringes i berøring med en vaskevæske, som dernæst underkastes en dekantering for at udskille en klaret væske, som føres tilbage, fra kalkslam, som blandes med vandet, som skal opvarmes. 30

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at vandmasserne, som anvende til udhedningen, opvarmes ved indirekte varmeveksling med en mellemliggende væske, som bringes i direkte kontakt med udblæsningsluften. 35

6. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at anlægget omfatter et i og for DK 160437B 8 sig kendt vasketårn (14) udstyret med skråtstillede skillepla-der (32), og forsynet med en væskefordel ingsanordning (30) og med en luftafgang (36) i sin øverste del og med en væskeopsamler og en lufttilgang i sin nederste del, med organer til at 5 forbinde luftafgangen fra pulptørreren (16) til lufttilgangen i vasketårnet og med organer, der forbinder vasketårnets væskefordelingsanordning (30) til vandudløbet fra pulppressen og/eller til en vandkilde. 10

7. Anlæg ifølge krav 6 til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det omfatter organer (50) til at indsprøjte en vaskevæske i et rør (52), som tilfører udblæsningsluften til tårnets bund, hvilken vaskevæske opsamles i et rum (46) indrettet i bunden af tårnet, organer 15 (48) til permanent at lade vaskevæsken cirkulere mellem dette rum og indsprøjtningsorganerne (30), en dekanteringsenhed (40), som fødes fra et overløb (54) i dette rum, udtømningsorganer for den klarede væske fra dekanteringsenheden, og organer (56) til at føre kalkslam fra dekanteringsenheden til ind-20 gangen for den væske, der skal opvarmes i tårnet. 25 30 35