Pobierz dokument

ODBARWIANIE KLARÓWKI
I REAKTYWACJA WĘGLA AKTYWNEGO
W PROCESIE RAFINACJI CUKRU SUROWEGO
KAMPANIA RAFINACYJNA 2010
CUKROWNIA GLINOJECK
JÓZEF KLIMASZEWSKI
OGÓLNY SCHEMAT PRZEROBU CUKRU SUROWEGO
WERSJA WSTĘPNA
ROZŁADUNEK CUKRU
SUROWEGO
3,000 IU
STACJA AFINACJI
ODCIEK
20,000 IU
WARNIKI III i IV
1,300 IU
KLAROWANIE MĄCZEK
MLEKO
WAPIENNE
CO
95 ,000 IU
MĄCZKI
4,300IU
MELAS
1,600 IU
OCZYSZCZANIE
2
800 IU
WAPNO
NAWOZOWE
ODBARWIANIE NA
WĘGLU AKTYWNYM
17 0 IU
ZAGĘSZCZANIE
O DCIEK
9, 5 00 IU
WARNIKI II
1 80 IU
O DCIEK
1,200 IU
MĄCZKA
WARNIKI I
23 IU
CUKIER
ZAŁOŻENIA PROJEKTOWE

Polaryzacja cukru surowego
98%

Zabarwienie cukru surowego
max 3 000 IU

Zabarwienie cukru białego
<30 IU

CaO do procesu
<2% n.c.

Czystość melasu
<50%
OGÓLNY SCHEMAT PRZEROBU CUKRU SUROWEGO
KAMPANIA 2010
ROZŁADUNEK WAGONÓW
1,500 IU
KLAROWANIE CUKRU SUROWEGO
1,600 IU
MLEKO WAP
CO2
OCZYSZCZANIE
WAPNO
NAWOZOWE
800
IU
ODBARWIANIE
250
IU
MĄCZKI
WARNIKI B C i D ODZYSKUJĄCE
ZAGĘSZCZANIE KLARÓWKI
MELAS
260
IU
ODCIEK A
KRYSTALIZACJA
WARNIKI A ODZYSKUJĄCE
30
IU
MĄCZKA
CUKIER KRYSZTAŁ
DOSTAWY CUKRU SUROWEGO
• Transport cukru
Statek
Wagon zakryty a’50 ton
• Składowanie
Magazyn w porcie
Istniejący magazyn wysłodków
DOSTAWY CUKRU SUROWEGO
DOSTAWY CUKRU SUROWEGO
DOSTAWY CUKRU SUROWEGO
PRZYJĘCIE I KLAROWANIE CUKRU
PRZYJĘCIE I KLAROWANIE CUKRU
PRZYJĘCIE I KLAROWANIE CUKRU
PRZYJĘCIE I KLAROWANIE CUKRU
PRZYJĘCIE I KLAROWANIE CUKRU
OCZYSZCZANIE KLARÓWKI
Czynnik nawapniający - wapno hydratyzowane
Saturacja
-
dwukotłowa
Gaz saturacyjny - spaliny z elektrociepłowni ok10% CO2
Oczyszczanie spalin dwustopniowe
- płuczka wodna
- płuczka sodowa
Stopień odbarwienia klarówki
-
50%
OCZYSZCZANIE KLARÓWKI
Filtracja po saturacji dwustopniowa
1- stopień prasy błota
2- stopień filtry woreczkowe
ODBARWIANIE KLARÓWKI
2 kolumny pulsacyjne
wypełnione węglem
aktywnym
Typ węgla – CaneCal
typowy dla odbarwiania
cukru
Granulacja 12x40 US (425
– 1700 μm) typowa dla
odbarwiania cukru
ZAGĘSZCZANIE I KRYSTALIZACJA
Briks klarówki po odbarwianiu
65 Bx
Briks klarówki po zagęszczeniu
71 Bx
Schemat gotowania
1+4
R+ A, B, C, D
GOSPODARKA CIEPLNA
POCZĄTKI STOSOWANIA WĘGLI AKTYWNYCH
Hipokrates i jego uczniowie zalecali zasypywanie węglem drzewnym
ran w celu usuwania ich przykrego zapachu.
Początki przemysłowych zastosowań związane są z rozwojem
przemysłu cukrowniczego, gdzie na początku XX wieku znalazł
zastosowanie do odbarwiania syropów.
PRODUKCJA WĘGLI AKTYWNYCH
Do produkcji węgli aktywnych używa się:







węgle kopalne
torf,
drewno,
lignina
łupiny orzechów, (kokosowe)
pestki owoców
kości zwierzęce (węgiel kostny)
60% wszystkich węgli aktywnych na świecie, również w Polsce,
wytwarza się z węgla kamiennego.
WĘGIEL AKTYWNY OTRZYMYWANIE
Węgiel aktywny jest otrzymywany w procesie dwuetapowym:
Etap I karbonizacja
Etap II aktywacja
KARBONIZACJA
Proces polegający na obróbce termicznej bez dostępu powietrza i
bez udziału czynników chemicznych.
Podczas tego procesu następuje rozkład substancji organicznej i
usunięcie części lotnych.
Uzyskujemy nieaktywny
porowatej - karbonizat.
adsorpcyjnie
półprodukt
o
strukturze
AKTYWACJA
Proces aktywacji polega na działaniu na karbonizat parą wodną,
dwutlenkiem węgla i tlenem w wysokiej temperaturze lub prażeniu
surowca zmieszanego z czynnikami chemicznymi (chlorek cynku, kwas
fosforowy).
Otrzymujemy adsorbent o dużej porowatości oraz silnie rozwiniętej
powierzchni właściwej
90% ogólnej ilości związków organicznych jest
pochłaniana – jedynie 10% można uznać za
bardzo słabo adsorbowane na węglu aktywnym.
SUBSTANCJE DOBRZE ADSORBOWANE

Rozpuszczalniki aromatyczne

Chlorowane związki aromatyczne np. PCB

Fenol i chlorofenole

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne np. benzopireny

Pestycydy i herbicydy

Chlorowane, niearomatyczne związki organiczne

Węglowodory o dużej masie cząsteczkowej (barwniki, aminy, benzyna)

Związki barwne (produkcja cukru, syropów glukozowych, piwa itp.)
SUBSTANCJE SŁABO ADSORBOWANE

Alkohole

Cukry i skrobia

Ketony, kwasy i aldehydy o małej masie cząsteczkowej

Związki alifatyczne o małej masie cząsteczkowej

Związki o bardzo dużej masie cząsteczkowej lub koloidy
REAKTYWCJA WĘGLA AKTYWNEGO

Odwodnienie zużytego GAC na sicie odwadniającym

Ogrzanie węgla i odparowanie wody

Rozkład termiczny (piroliza) zaabsorbowanych związków organicznych

Powstawanie węgla pirolitycznego z substancji organicznych

Częściowe zgazowanie i usunięcie węgla pirolitycznego – odbudowa
struktury porowatej

Gaszenie i uwodnianie węgla zregenerowanego
PIEC PÓŁKOWY
PIEC FLUIDALNY
STACJA ODBARWIANIA I REAKTYWACJI
STACJA ODBARWIANIA I REAKTYWACJI
STACJA ODBARWIANIA I REAKTYWACJI
REAKTYWACJA WĘGLA
REAKTYWACJA WĘGLA
REAKTYWACJA WĘGLA
Bx KLARÓWKI
70,0
Klarówka przed kolumnami
Klarówka po kolumnach
[Bx]
60,0
50,0
40,0
30,0
11-07
16-07
21-07
26-07
31-07
5-08
10-08
15-08
DATA
20-08
25-08
30-08
4-09
9-09
14-09
Bx KLARÓWKI
Klarówka przed kolumnami
Klarówka po kolumnach
[Bx]
70,0
60,0
50,0
40,0
55,7
56,6
30,0
20,0
10,0
REAKTYWACJA WĘGLA AKTYWNEGO
1200
1000
Węgiel wyczerpany
Węgiel po reaktywacji
Liczba jodowa
800
600
400
200
0
18-07
23-07
28-07
2-08
7-08
12-08
DATA
17-08
22-08
27-08
1-09
6-09
REAKTYWACJA WĘGLA AKTYWNEGO
1000
Węgiel zużyty
Węgiel zreaktywowany
600
753
400
568
200
Liczba jodowa
800
ZABARWIENIE KLARÓWKI
2400
Klarówka surowa
Klarówka po oczyszczaniu
Klarówka po odbarwianiu
2000
[ICUMSA]
1600
1200
800
400
0
11-07
16-07
21-07
26-07
31-07
5-08
10-08
DATA
15-08
20-08
25-08
30-08
4-09
REDUKCJA ZABARWIENIA KLARÓWKI
[ICUMSA]
Klarówka surowa
Po oczyszczaniu
2400
Po odbarwianiu
CAŁKOWITA REDUKCJA ZABARWIENIA
80,9%
2000
1600
REDUKCJA
ZABARWIENIA
653 ICUMSA
1200
REDUKCJA
ZABARWIENIA
719 ICUMSA
1696
1043
800
400
324
0
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ.