Cukrownictwo - straty ciapła w saturacji

Jednym z istotnych procesów w cukrowni jest saturacja, czyli przepuszczanie przez nawapniany sok dwutlenku węgla. Prawidłowe przeprowadzenie tego procesu determinuje później czystość soku rzadkiego. W tym wpisie chciałbym jednak omówić kwestię wydajności tego procesu pod kątem gospodarki cieplnej.

W saturacji stratą jest dla nas obniżona temperatura soku wychodzącego z aparatu do saturacji. Sok obniża swoją temperaturę głównie w wyniku wprowadzenia gazu saturacyjnego (dwutlenku węgla), który ma niższą temperaturę od soku. Gaz saturacyjny ma zwykle ok40°C, natomiast sok ma ok. 85°C. Sok może się również ochłodzić w  wyniku odparowania wody, które jest procesem endotermicznym (pobiera temperaturę). Podczas saturacji odparowuje z soku ok. 1,0-1,5% wody nb (na buraki). Straty ciepła wywołane ogrzewaniem się gazu saturacyjnego i odparowaniem wody, rekompensowane są częściowo przez wydzielanie się ciepła w wyniku reakcji powstawania węglanu wapnia 300kcal na każdy kilogram (jest to główna rekcja procesu saturacji).


W aspekcie strat ciepła istotna jest również sprawność saturacji (stosunek gazu sat. wykorzystanego do wprowadzonego). Im sprawność jest wyższa tym mniej gazu musimy wprowadzić - im mniej go wprowadzamy tym mniej pójdzie ciepła na jego ogrzanie i straty ciepła będą mniejsze. Literatura podaje, że sprawność saturacji z reguły utrzymywana jest na poziomie 70%.

Sposoby na obniżenie strat ciepła:

• podgrzanie i nasycenie parą wodną gazu saturacyjnego;
• podwyższenie ciśnienia w aparacie do saturacji (przy wyższym ciśnieniu odparowuje więcej gazów inertnych, które z kolei porywają mniej wody);
• zwiększanie sprawności procesu saturacji.