Декантерная центрифуга для обезвоживания послеспиртовой барды.

 

Декантерные центрифуги и сепараторы используют для механического обезвоживания пслеспиртовой барды и других осадков, т.е. разделения на твердые и жидкие, а также для этого подходят вакуум-фильтры, фильтры-прессы, флотаторы. Условно все эти аппараты можно разделить на три группы: 1 - отечественного производства, 2 - выпускаемые у нас по зарубежным лицензиям и 3 - зарубежные.

Преимущество имеют различные барабанные вакуум-фильтры, реже ленточные, дисковые, карусельные и фильтры периодического действия. На вакуум-фильтрах обезвоживают осадки, содержащие взвешенные вещества различного размера с концентрацией от 50 до 700 г/дм3. Считается, что толщина осадка в этом случае должна быть не менее 5 мм за время фильтрования около 4 мин. Температура подаваемого осадка может находиться в пределах от 0 до 100оС.

К преимуществам вакуум-фильтров следует отнести непрерывность в работе, возможность автоматизировать процесс разделения, потребность в сравнительно небольшой производственной площади, простоту и надежность в эксплуатации. Недостатки связаны с определенной ограниченностью в выборе продолжительности фильтроцикла, а также сравнительно небольшим усилием фильтрования, создаваемым перепадом давлений на фильтровальной перегородке.

За рубежом используются вакуум-фильтры, выпускаемые фирмами Эймко, Комляйн-Сэндерсон, Петерсон, Дорр-Оливер (США), Филлип (Франция), Краус Маффей Империал (ФРГ), Кусунони Кикай (Япония) и др. В России основной производитель вакуум-фильтров - Уралхиммаш (г. Екатеринбург), а также Дегтярский машиностроительный завод.

Для обезвоживания труднофильтруемых осадков (ТФО) используют барабанные вакуум-фильтры со сходящим полотном, либо фильтры со слоем фильтровспомогательного вещества.

На основании технических характеристик для разделения барды был использован вакуум-фильтр БОП-20, который заменил шесть центрифуг ОГШ.

Полученные при применении вакуум-фильтра данные свидетельствовали о недостаточной эффективности применения вакуум-фильтра по сравнению с центрифугами из-за более низкой степени разделения барды (таблица 5).

Однако, учитывая высокую производительность вакуум-фильтра и экономию электроэнергии при его использовании, была проведена работа по повышению коэффициента разделения барды на вакуум-фильтре за счет формирования фильтрующего слоя, состоящего из двойного пористого основания и слоя наиболее крупной фракции барды, на который при фильтровании налипает фракция средних и более мелких частиц (рис. 7).

Использование данного приема при разделении барды на вакуум-фильтре позволило повысить содержание сухих веществ в дробине до 36%; снизить сухие вещества в фильтрате барды до 2,2%; увеличить содержание сырого протеина в сухом продукте — 36% а.с.в. (таблица 5).

Для обеспечения формирования слоя 2 (крупной фракции) необходимым условием являлось использование при приготовлении замеса ячменного или просяного солода для зерна пленчатых культур в количестве не менее 5% от общего содержания зерна.

Поэтому в качестве альтернативного варианта, позволяющего эффективно разделять барду на основе любого зернового сырья, был разработан способ, когда промежуточную прокладку 2 формируют из специальной добавки, вводимой в состав исходной барды. В качестве такой добавки можно применять любой зерновой продукт с повышенным содержанием клетчатки, который впоследствии станет составной частью конечного продукта. При этом показатели процесса не отличаются от данных, полученных с использованием ячменного или просяного солода.

Разработанный способ формирования многослойного фильтрующего слоя также был успешно применен в процессах разделения зерновой барды на дуговых ситах и центрифугах, существенно повысив содержание сухих веществ и сырого протеина в дробине (Таблица 5).

При этом наиболее эффективным являлся процесс с формированием фильтрующего слоя при использовании вакуум-фильтра БОП-20.

В настоящее время одним из основных методов механического обезвоживания и разделения осадков является фильтрование под давлением. Широкое применение различных фильтр-прессов объясняется их надежностью, раз­нообразием выпускаемых машин с очень большой площадью фильтрования, возможностью механизации, автоматизации и др.

Обезвоживание под давлением осадков сточных вод осуществляется на фильтр-прессах различных конструкций: рамных и камерных, ленточных, шнек-прессах, патронных, роторных и др. Основным преимуществом фильтр-прессов перед другими видами обезвоживаю­щего оборудования является универсальность и более глубокая степень обезвоживания.

Широкое распространение в производственной практике получили рамные фильтр-прессы.

Площадь фильтрования зарубежных прессов достигает 1000 м2 и более, отечественных - 140 м2. Следует отметить фильтр-прессы зарубежных фирм "Пассавант" (Германия), "Альфа-Лаваль" (Швеция), "Джонсон-прогресс" (Англия) "ТФАП" Япония и др.

В зарубежной практике для разделения осадков на твердые и жидкие используются непрерывнодействующие фильтр-прессы вертикального, горизонтального, барабанного и углового типа: "Унимат", "Дегремон", "Праестол", "Пассавант", "Визе", "Хюннят", "Аидриц", "Юнсон", "Пермутит ДСГ', "Эдвчрде и Джонс", "Рото-Плаг", "Клейн", "Энсо Гутцейт", "Кубота", "Симплекс-Юнимит", 'Тува пресс", "Уинкли пресс", "Гайсвайд", "Винкель пресс", "Дифенбах", "Флок пресс", "Динамик пресс", "Бифар" и др., производимых в Германии, США, Англии, Японии, Франции, Швеции, Финляндии и др.

В России широкое     распространение     получили     фильтр-прессы     автоматические     ФПАКМ      (КМП)      завода  "Прогресс" в г. Бердичев (Украина). Началось внедрение автоматизированных фильтр-прессов ЧМ (НПК, Восточная Украина)

В отечественной практике выпуск фильтр-прессов осуществляется механическими заводами "Экофильтр",  "Уралхиммаш"  (г. Екатеринбург); ленточные фильтр-прессы "СиР" выпускаются ЗАО "ЭкоФильтрВнедрение" (г. Казань) и др. Отметим, что при благоприятной конъюнктуре Уралхиммаш мог бы покрыть любую отечественную потребность в фильтр-прессах.

Большое влияние на работу вакуум-фильтров и фильтр-прессов оказывают фильтровальные перегородки, и, прежде всего фильтровальные ткани, от них зависит производительность аппаратов, влажность осадка, качество фильтрата.

В практике давно применяют центробежное oборудование - центрифуги и сепараторы. К преимуществам центрифуг и сепараторов следует отнести наиболее высокую производительность по сравнению с другими аппаратами механического обезвоживания и разделения, а также их компактность. Можно прогнозировать, что за центрифугами и сепараторами будущее.

Декантеры или Центрифуги можно условно разделить на два класса: фильтрующие и осадительные центрифуги. Наиболее широко используются центрифуги типа ОГШ, которых разработано и эксплуатируется множество: «Полимайзер Шарплз», «Альфа», «Лаваль», «Флоттвег», «Хумбольд», «Вестфалия Сепаратор», «Эшшер-Висс» и др. В отечественной практике в основном для обработки осадков станций аэрации применение нашли шнековые декантерные центрифуги, выпускаемые Сумским машиностроительным объединением: ОГШ-352 К-03, ОГШ-502 К-04, ОГШ-631 К-02 и К-05, ОГШ-10001 К-01, ОГШ-501 К-10 и К-11. Последние модели декантерных центрифуг с удлиненным ротором созданы специально для обработки осадков сточных вод. Следует отметить, что в случае использования декантерных центрифуг практически всегда необходимо отрабатывать технологию флокулирования исходного осадка для уменьшения его выноса с фугатом и получения удовлетворительной влажности обезвоженного осадка (кек).

 В заключении отметим, что в промышленной практике для обработки осадков, в том числе и послеспиртовой барды до стандарта DDGS, используется самое разное отечественно оборудование, начиная с обычных рамных фильтр-прессов. В спиртовой промышленности высоко стремление купить и использовать дорогостоящие зарубежные высокопроизводительные декантерные центрифуги или непрерывнодействующие фильтр-прессы, как это декларируется в коммунальном хозяйстве, но на смену импорту пришли декантерные центрифуги от СвердНИИхиммаш, Россия.

Cсылки:

 

 

Акт испытаний декантерной центрифуги НГ-500 с пакетом сепарирующих тарелок производимой СвердНИИхиммашем на спиртовом заводе

 

В октябре - ноябре 1998 года в ферментном отделении спиртового цеха БХЗ проведены промышленные испытания центрифуги НГ-500 на барде, получаемой в производстве спирта.

Целью испытаний явилось определение качества разделения барды на декантерной центрифуге, определение ее производительности по исходной послеспиртовой барде, определение влажности получаемого осадка, проведение сравнительных испытаний на ферментном участке центрифуги ОГШ-501К-II (Украина) с центрифугой НГ-500 (Россия).

В процессе испытаний на центрифугу поступал а барда с концентрацией твердой фазы в ней от 40 до 60 г/дм3, с водородным показателем от 3,15 до 4,1  и температурой от 12 до 69 градусов Цельсия. Перед подачей на центрифугу, барда выдерживалась после приема из спиртового отделения в чанах от нескольких часов (свежая барда) до 3х и 5-ти суток (выдержанная барда).

В процессе испытаний измеряли производительность декантерной центрифуги по исходной барде от 4х до 20-22 м3/час и определяли лабораторными методами концентрацию твердой фазы в фугате и влажность осадка.

 

Декантерная Центрифуга НГ-500 была испытана в двух конструктивных вариантах:

1 вариант - декантерная центрифуга с пакетом сепарирующих тарелок,

2 вариант - декантерная центрифуга без пакета сепарирующих тарелок.

 

Время работы декантерной центрифуги НГ-500 во время испытаний составило 125 часов.

 

Результаты испытаний приведены в таблице № 1.

 

 

Из таблицы видно, что при работе на старой барде (выдержанной более 3х- 5 ти суток) состав твердой фазы в фугате соответствует выдержанной барде, влажность осадка больше 75%, а при работе на свежей барде влажность осадка низкая, а содержание твердой фазы в фугате высокое. Из-за плохой разделяемости работа центрифуги на свежей барде не рекомендуется.

Декантерная Центрифуга НГ-500 с пакетом сепарирующих тарелок, рекомендуется к работе на послеспиртовой барде, получаемой в производстве спирта спиртовых заводов, с производительностью не более 10 м3/ час (потребляемый электродвигателем ток при этом равен 30А). Без пакета сепарирующих тарелок центрифуга рекомендуется к работе с производительностью не более 20 м3/час (потребляемый электродвигателем ток при этом равен 35А). Фугат при этих режимах работы центрифуги требует дополнительной очистки на сепараторе.

Удовлетворительное качество разделения послеспиртовой барды, обеспечивающее сбросные нормы, достигается при работе центрифуги с производительностью не более 5 м3/час.

 

Дополнитльно были проведены испытания декантерной центрифуги НГ-500 с пакетом сепарирующих тарелок с целью дополнительных испытаний центрифуги ОГШ-501к-II

Фугат от центрифугу ОГШ-501К-II был подан на центрифугу НГ-500. Температура фугата была 42 гр. Цельсия. Влажность получаемого осадка не определялась. Концентрация твердой фазы в фугате в зависимости от производительности центрифуги по исходной суспензии следующая:

Q= 3.5 м3/час      - концентрация твердой фазы в фугате - 3 г/дм3

Q= 5 м3/час         - концентрация твердой фазы в фугате - 5 г/дм3

Q= 7 м3/час         - концентрация твердой фазы в фугате - 6,6 г/дм3

Q= 10 м3/час       - концентрация твердой фазы в фугате - 12,5 г/дм3

Q= 20...25 м3/час - концентрация твердой фазы в фугате - 16,7 г/дм3

 

Содержание твердой фазы в исходной суспензии 34 г/ дм3 (имеется фугат из центрифуги ОГШ-501к-II).

 

Начальник спиртового цеха                   ____________ В.Т.Ботанин

Ст. мастер ферментного участка                   ________ А.А. Поротников

Представитель АООТ "СвердНИИхиммаш"   ________ А.Е. Фотеев

 

 

 

Назад, на главную страницу