Siyah Likör Buharlaşması: Tasarım ve Çalıştırma
Gereklilik
Siyah likörün doğal karmaşık bileşimi, buharlaştırıcılar için birbirine bağlı birkaç tasarım gereksinimine dönüşür:
Buharlaştırma tesisi, siyah likörün buharlaşması için ısıyı verimli bir şekilde aktarmalıdır.
Bunu, ısı transfer yüzeylerinde kireç oluşumundan kaçınarak yapmalıdır.
Buharlaştırma tesisi ayrıca, hamur değirmeni ve yeniden kostikleştirme alanının ihtiyaçlarını karşılamak için yeterince temiz kondensat fraksiyonları üretmeli, böylece değirmenin tatlı su alımını büyük ölçüde azaltmalıdır.
Uçucu bileşenler ve NCG'ler uzaklaştırılmalı ve yakma yoluyla güvenli bertaraf için şartlandırılmalıdır.
yoğunlaştırıcılar
Siyah likörün yüksek konsantrasyonlarda işlenmesiyle ilgili iki sorunu ele almak için özel olarak tasarlanmış özel bir evaporatör tasarımları:
1. Sıvıdan aşırı doymuş bileşenlerin çökeltilmesi
Bir noktada, tipik olarak %50-55 TS civarında, suda çözünür sülfat ve karbonat sodyum tuzları, çözünürlük sınırlarını aşar ve buharlaştırılan siyah sıvıdan çökelmeye başlar.Çift tuz burkeit, konsantrasyon işleminde ilk önce çökelirken, başka bir sodyum çift tuzu olan dikarbonat, daha sonra, yaklaşık %60 TS çözünürlük sınırına ulaşır. Bu çökeltme işleminin kontrolü bir kristalizasyon sorunudur ve daha yüksek konsantrasyonlara ulaşmak, buharlaşmayı gerektirir. ekipman, bu tuzların ısı transfer yüzeylerinde kireç olarak değil, likörün kütlesinde oluşmasına izin verecek şekilde kristalleştiriciler olarak tasarlanmalıdır.
2. Yüksek likör viskozitesi
Konsantrasyonu arttıkça, siyah sıvının reolojik davranışı Newton tipi bir sıvıdan aşırı derecede viskoz bir sahte plastik sıvıya dönüşür.Bu tür yüksek viskoziteler, yoğunlaştırıcılarda zayıf ısı transferine dönüşür (düşük Reynolds sayısı dolayısıyla düşük türbülans) ama aynı zamanda likör kütlesi içinde kristal büyümesine bir engel teşkil eder.Ek olarak, konsantre sıvının depolanması, özellikle %75 TS'nin çok üzerindeyse, sıvıyı kazana pompalama kabiliyetini ve ayrıca uygun püskürtme modellerini sürdürmek için basınçlı bir tankta olması gerekebilir.Bu viskozite sorunlarını ele almak için, siyah likör yoğunlaştırıcılar tipik olarak büyük ölçüde yüksek sıcaklıklarda çalıştırılır ve likör sıcaklığındaki yalnızca 20 °F'lik bir artış viskozite azalmasına dönüşebileceğinden, değişen çalışma koşulları altında likör sıcaklığının uygun kontrolü tasarımın kritik bir parametresi haline gelir. bazı durumlarda %50.
Yüksek sıcaklıklarda çalıştırma, likörde bulunan kalsiyum-organik komplekslerin parçalanmasını arttırır ve sonuç olarak, ısı transfer yüzeylerinde kalsiyum karbonatın çökelme riski büyük ölçüde artar.Sıvıda varsa silika ve oksalat tuzları gibi suda çözünmeyen diğer bileşiklerin çökelmesi de bu yüksek sıcaklıklarda meydana gelebilir ve bu da yoğunlaştırıcı ünitelerin ölçeklenmesi riskini artırır.
Yoğunlaştırıcıdan önce sıvının ısıl işlemi, uzun ligninin ve sıvı viskozitesinden sorumlu diğer organik bileşiklerin termal olarak parçalanması yoluyla sıvı viskozitesini kalıcı olarak azaltabilir.Bu tür bir işlem tipik olarak yüksek basınç ve sıcaklıkta (350°F'nin üzerinde) çalıştırılan sürekli bir reaktörde gerçekleşir.Maksimum viskozite azalmasını sağlamak için reaktörde 30 dakikadan fazla kalma süresi sağlanmalıdır.
Bugün iki tip siyah likör yoğunlaştırıcı kullanılmaktadır ve bunlar genel olarak Düşen Film (FF) ve Zorla Dolaşım (FC) tasarımları olarak sınıflandırılabilir.
Mekanik Buhar Yeniden Sıkıştırma MVR Evaporatör tüketimi, 1T suyun buharlaştırılmasıyla hesaplanan geleneksel buharlaştırma ekipmanıyla karşılaştırıldığında
| İsim | Buhar | Elektrik gücü | Toplam Maliyet (RMB) | ||
| Buharlaşma Kapasitesi (kg/h) | Tüketim (T) | Maliyet (RMB) | Tüketim (kw) | Maliyet (RMB) | |
| Tek Etkili Evaporatör | 1.1 | 220 | 3 | 2.1 | 222.1 |
| Çift Etkili Evaporatör | 0,55 | 110 | 3 | 2.1 | 112.1 |
| Üç Etkili Evaporatör | 0,4 | 88 | 3 | 2.1 | 90.1 |
| MVR Evaporatör | 0.02 | 4.4 | 30 | 21 | 25.4 |
Düşen Film Yoğunlaştırıcı
Düşen Film Yoğunlaştırıcılar, yukarıda tartışılan FF evaporatör tasarımının yüksek katı madde servisi için gerçekten bir uyarlamadır.Doğası gereği, buharlaşmanın ısıtma elemanı içindeki bir likör filminden gerçekleştiği FF yoğunlaştırıcılar, likör içinde yüksek aşırı doyma seviyelerinin gelişmesine neden olur.Bu, nazik kristal büyümesinden ziyade aşırı kristal çekirdeklenmesi nedeniyle kontrolsüz ölçek oluşumuna neden olabilir.
Zorla Dolaşım yoğunlaştırıcı
Zorla Dolaşım yoğunlaştırıcılar 1950'lerden beri kullanılmaktadır ve siyah içki servisinde kendini kanıtlamıştır.Tasarım, bir ısı eşanjörü ve bir devridaim döngüsü aracılığıyla birbirine bağlı bir buhar/likör flaş odasından oluşur.
