7.2.1.Очистка свеклы от примесей

Свекла, поступающая с полей на сахарный завод, загрязнена различными примесями (земля, глина, песок, камни, ботва, сорняки и т.д.). Количество этих примесей характеризуется величиной загрязненности

Загрязненность свеклы — это содержание примесей на корнеплодах и между ними, выраженная в процентах к ее массе. Загрязненность свеклы после механизированной уборки составляет 10 — 25%.

Величина загрязненности свеклы при ее поступлении на завод определяется в сырьевой лаборатории на основании данных взвешивания анализируемой пробы свеклы до и после очистки ее от примесей.

7.2.2. Необходимость очистки свеклы от примесей

Наличие примесей в свекле затрудняет ее переработку, так как песок, камни вызывают износ оборудования, а ботва снижает качество получаемого сока.

Очистка свеклы от примесей является чрезвычайно важной операцией в сахарном производстве.

Попадая в свеклорезку, примеси засоряют и тупят ножи, что приводит к ухудшению качества стружки, снижению производительности диффузионной установки, повышению потерь сахара. Наличие песка в плохо отмытой свекле может привести к забиванию сит диффузионных аппаратов.

Поэтому свекла должна быть тщательно очищена от примесей. Частичная очистка свеклы от примесей происходит уже при ее подаче из кагатов и бурачной по гидротранспортеру в завод. Однако для полного их удаления необходима дополнительная очистка. Такая очистка свеклы от примесей проводится при помощи ботволовушек (соломоловушек) и камнеловушек, установленных на тракте подачи свеклы. Отмывание свеклы от земли и других примесей проводится в свекломойке. Принципиальная схема подачи и очистки свеклы от примесей (тракта подачи), приведенная на рис. 6.1, включает весь комплекс необходимого оборудования для очистки свеклы от примесей. На заводах линию подачи и очистки свеклы от примесей обычно называют «трактом подачи».

Примеси, поступающие вместе со свеклой с полей, в сахарном производстве подразделяют на легкие, которые всплывают в воде, и тяжелые, которые тонут в ней. Для улавливания легких примесей применяются ботвосоломоловушки, а тяжелых — камнеловушки.

Ботво-, соломоловушка используется для улавливания и удаления легких (плавающих) примесей (ботва, сорняки, трава). Ботвосоломоловушки бывают трех типов: прямоугольного, треугольного и в виде колеса. Ботвосоломоловушка прямоугольного типа приведена на рис. 7.3. Ботвосоломоловушку устанавливают над желобом гидротранспортера. Она состоит из станины, в углах которой находятся четыре пары звездочек. На звездочках надеты две бесконечные тяговые втулочно-роликовые цепи, к которым шарнирно прикреплены грабли, выполненные из отдельных пластин. Грабли движутся навстречу свекло-водяной смеси и зазубренной частью захватывают легкие примеси и транспортируют их к устройству для удаления. Для этого в верхней части станины ловушки закреплена встряхивающая рамка с рядами поперечных роликов. При движении цепей с граблями последние зацепляются верхними концами за ролики и встряхиваются. Примеси, захваченные зазубренными концами грабель, стряхиваются и падают в наклонный лоток и затем удаляются.

Камнеловушка. Для улавливания из свекловодяной смеси тяжелых (тонущих) примесей — камней, гальки, металлических предметов устанавливают камнеловушки (обычно две).

На сахарных заводах РФ в качестве типовой принята барабанная камнеловушка ЛТП системы Павлюка-Соколова (рис 7.4). Она представляет собой вращающийся сетчатый барабан, на внутренней и внешней поверхностях которого приварены винтовые лопасти, служащие для перемещения задержанных примесей: камней и других тяжелых примесей на внутренней поверхности барабана и песка, прошедшего через сито барабана и осевшего на дне гидротранспортера к выгрузочному устройству, выполненному в виде ковшей, и связанного с сетчатым барабаном.

Для более эффективного удаления примесей обычно применяют две ботволсоломоовушки и две камнеловушки в такой последовательности: ботвосоломоловушка — камнеловушка — ботвосоломололовушка — камнсловушка.

Однако применение даже такой схемы очистки не позволяет полностью удалить примеси. Дело в том, что в транспортерной воде содержится значительное количество земли, обломков свеклы и других примесей, т.е. она сильно загрязнена. Поэтому перед поступлением свеклы в свекломойку, необходимо отделить транспортерную воду и примеси от свеклы. Эту операцию проводят на водоотделителях.

Водоотделитель представляет собой устройство, состоящее из ряда вращающихся валков, на которых надеты резиновые фигурные диски (в виде лепестка ромашки). Свекла, проходя по дискам водоотделителя, поступает в свекломойку, а в зазоры между дисками проходят вода и мелкие примеси.

Свекломойка. Отмывание свеклы от земли, а также дополнительное отделение от свеклы ботвы, сорняков, камней, песка и других свободных примесей происходит в свекломойке. По принципу действия свекломойки делят на кулачковые, струйные, барабанные и вибрационные.

В настоящее время наиболее широко распространены кулачковые свекломойки (рис. 7.5). Кулачковые свекломойки бывают с низким и высоким уровнем воды. Комбинированные свекломойки состоят из отделений с низкими и высокими уровнями воды. Они более эффективны. В отделении с низким уровнем воды свекла перемешивается в скученном состоянии, корни интенсивно трутся друг о друга и за счет этого происходит хорошее отделение прилипших примесей. В отделении с высоким уровнем корни размещаются более свободно, что дает возможности тяжелым примесям оседать на дно, а легким — всплывать на поверхность.

Температура в помещении, где установлена свекломойка, должна быть не ниже 16°С во избежание образования тумана.

Температура воды, используемой для транспортировки и мойки свеклы, должна быть не выше 20°С, так как при более высокой температуре увеличиваются потери сахара в транспортерно-моечной воде.

Вода, выходящая из мойки и водоотделителя (моечная вода), также как и транспортерная, сильно загрязнена. Эти воды смешивают, смесь их — транспортерно-моечная вода.

В транспортерно-моечной воде содержатся обломки и хвостики свеклы, камни и другие примеси.

Содержание обломков и хвостиков в транспортерно-моечной воде составляет 2 — 3% к массе свеклы, сахаристость которых всего на 1 — 2% ниже сахаристости корнеплодов сахарной свеклы. Считается, что свекломасса с размером частиц более 10 мм должна быть использована в производстве в полном объеме.

Для повышения эффективности сахарного производства необходимо обломки и хвостики выделить из транспортерно-моечной воды, вернуть их в производство или на корм скоту, а транспортерно-моечную воду после соответствующей доочистки повторно использовать для гидротранспортировки сахарной свеклы. Выделение обломков и хвостиков проводится на установке, состоящей из хвостикоулавливателя и классификатора.

В настоящее время разработан ряд схем и соответствующее оборудование для выделения и классификации отходов моечного отделения.

Один из вариантов аппаратурно-технологической схемы установки для улавливания и классификации хвостиков и боя свеклы представлен на рис. 7.6. В этом варианте вся вода, отделенная на водоотделителе (1) и в шнеке (3), после свекломойки (2) поступает в хвостикоулавливатель (10), где происходит отделение боя и хвостиков свеклы, а также легких примесей и ботвы. Хвостики и бой свеклы после хвостикоулавливателя элеватором (4) и шнеком (6) подаются на двухбарабанный классификатор (7), после которого хвостики и бой с размером частиц более 10 мм направляются в производство, а менее 10 мм — в жом.

Хвостикоулавливатель представляет собой корытообразный аппарат, в котором в верхней его части установлено полуцилиндрическое сито. На это сито подается транспортерно-моечная вода. Примеси задерживаются на сите, а вода проходит через отверстия и затем отводится из корпуса улавливателя. Задержанные на сите примеси (камни, обломки свеклы) при помощи вращающихся лопастей выбрасываются из улавливателя и направляются в классификатор. Здесь обломки свеклы отделяют от ботвы и сорняков. Классификаторы бывают механического или гидравлического типа. В гидравлическом классификаторе разделение смеси отходов происходит в регулируемом восходящем потоке на легкие, тяжелые примеси и свекломассу. В механическом классификаторе разделение смеси проводится при помощи двух наклонных (с рифленой поверхностью), вращающихся в противоположные стороны барабанов с зазором между ними примерно 10 мм. При вращении барабанов обломки свеклы размером менее 10 мм проваливаются в щель между барабанами, а размером более 10 мм возвращаются в производство.

После выделения обломков и хвостиков транспортерно-моечная вода содержит большое количество (20 — 50 кг на 1 т) взвешенных веществ — земля, мелкие кусочки свеклы, ботва, сорняки.

Дальнейшая очистка транспортерно-моечной воды проводится в отстойниках (многосекционных или радиальных). Принципиальная схема выделения боя и хвостиков свеклы из транспортерно-моечной воды и ее очистки представлена на рис. 7.7. Для ускорения процесса отстаивания транспортерно-моечной воды ее предварительно обрабатывают известью (проводят известкование) до рН -10.

Осадок из отстойников с примесями органического происхождения выкачивают на поля фильтрации для биологической очистки поступающей с ним воды