Не все отложения одинаковы
Сравнение механических и химических процессов очистки пленочных выпарных аппаратов
Какой способ очистки пленочных выпарных аппаратов является оптимальным? Ответ зависит от того, какие образуются отложения и в какой именно точке выпарной станции. Исследования BMA показывают явные различия между отдельными ступенями – от мягких, легко удаляемых слоев до очень твердых и плотных отложений. В данной статье систематизируются основные механические и химические процессы очистки и проводится их сравнение по продолжительности, расходу воды и химикатов, а также рабочему давлению.
Подобные отложения образуются на внутренних поверхностях труб в выпарных установках и сокоподогревателях сахарной промышленности. Они состоят из неорганических и органических компонентов, снижают теплопроводность нагревательных труб и тем самым увеличивают сопротивление теплопередаче. Чем сильнее разрастаются эти отложения, тем существеннее снижается коэффициент теплопередачи (КТП) и, следовательно, производительность выпарной установки по переработке сока.
Состав в зависимости от ступени выпарной установки
Состав отложений варьируется в зависимости от положения выпарной установки в системе и определяется прежде всего температурой и концентрацией сока. Австралийские исследователи установили, что отложения особенно быстро образуются на первой и последней ступенях выпарной установки, так как условия на этих ступенях особенно благоприятны для их формирования. В целом отложения состоят из фосфатов, силикатов и органических кислых солей.
В некоторых странах сахар-сырец производят с использованием простого процесса осветления, при котором в качестве основного осветляющего реагента применяется сахарат кальция, получаемый из известкового молока и сиропа, либо само известковое молоко. В таких странах, как Индия и Колумбия, плантационный белый сахар получают в процессе одно- или двухступенчатого сульфитирования; и здесь в процессе осветления также используется известковое молоко. Обработанный известью сок (при одно- или двухступенчатом сульфитировании), а также сироп при двухступенчатом сульфитировании затем отбеливают газообразным SO₂ для снижения содержания красящих соединений.
Анализ BMA на индийском сахарном заводе
Насколько разным может быть состав таких отложений, показало исследование, проведенное компанией BMA на заводе по производству плантационного белого сахара в Индии. Расположенная там выпарная станция была оборудована исключительно пленочными выпарными аппаратами. В приведенной ниже таблице показаны состав и структура отложений на отдельных ступенях испарителя.
Анализ показывает явные различия между отдельными ступенями выпарной установки. На первых ступенях особенно высока доля фосфата кальция и серосодержащих соединений; сульфат кальция присутствует на всех ступенях. Силикаты, напротив, встречаются в повышенных количествах главным образом на последних ступенях. Одновременно с этим изменяется и структура отложений: если на первых ступенях отложения еще мягкие и легко удаляются, то на более поздних ступенях формируются очень твердые, компактные слои, которые очень трудно удалить механически.
Очистка в зависимости от характера отложений и условий эксплуатации
Для удаления отложений с внутренних поверхностей труб выпарной установки, в зависимости от завода, качества сахарного тростника и применяемого процесса осветления, очищают химическим и/или механическим способом. В пленочных выпарных аппаратах для этого необходимо обеспечить доступ к верхней трубной доске. Обычно это достигается путем открытия крышки и извлечения сокораспределителя. В качестве опции может быть предусмотрено повышение купола; в этом случае крышка остается закрытой, а сокораспределитель остается внутри купола. В таблице ниже представлен обзор различных процессов очистки.
Влияние механических и химических процессов очистки на эксплуатационные характеристики и экономическую эффективность пленочных выпарных аппаратов также стало центральной темой доклада д-ра Омкара Тавала на конференции Австралийского общества специалистов по технологиям сахарного тростника (ASSCT), проходившей с 21 по 24 апреля 2026 года в Маккее (Австралия). На следующих фотографиях представлены изображения стенда BMA на конференции.
