192586. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ammóniumvegyületekben szegény páravíz főleg cukorgyári diffulziós hajtóvíz előállítására
1 . 192 586 2 A páravizek ammóniakoncentrációjának csökkentésére több módszer ismeretes. Franciaországban javasolták először a páravíz ioncserés kezelését. F. Domsa a páravíz ammóniatartalmát kénsavval regenerált, gyenge savas kationcserélővei részben hidrogénionokra cserélte ki (Industria Alimentara, 14.1963.5.171—173). Ugyanezt a munkamódszert ajánlotta P. Devilles (Sucrerie Francaise, 103.1962.5.405 —407). S. Zagrodzki ugyancsak javasol ta a páravizek ammóniakoncentrációjának csökkentését erős és gyenge kationcserélők együttes alkalmazásával (La Sucrerie Beige, 84.164/65.9.353—366 ésGazeta Cukrownicza, 74.1966.83—88). Az ioncserélőskezeléshez saválló ioncserélő berendezés szükséges, az eljárás során keletkező szennyvíz korrozív, savas kémhatású. Az eljárás üzemköltsége — a páravíz közvetlen savanyításának költségeivel összehasonlítva - magas. N. V. Kulinincs a páravíz ammóniakoncentrációjának csökkentését elektrodialízissel javasolja elérni (Szaharnaja Promüslennoszt, 44. 1974. 17-20). Ez a módszer - az ugyancsak költséges beruházás mellett - jelentős energiafelhasználással jár. A membránok viszonylag rövid élettartama növeli az eljárás költségeit. V. Sz. Szamojlenko a páravíz pH-ját mésztejjel 11,0— 11,5 értékre növeli, majd a meglúgosított vízből levegő átfúvással hajtja ki az ammóniát (Szaharnaja Premüslennoszt, 51.1981.8.30—32). Az ammónia tartalom mintegy 90 %-ának eltávolítása után a víz pH-ját kéndioxid bevezetéssel a kívánt értékre csökkenti. Mérési adatai szerint az ilyen módon előkészített hajtóvíz alkalmazása — összehasonlítva a páravíz közvetlen kéndioxidos savanyításával előállított hajtóvízzel - mintegy egy egységgel növeli a híglé tisztasági hányadosát. Ennek a módszernek bevezetése azonban jelentős beruházást igényel, és a berendezés üzemeltetése többlet hő és villamos energia fogyasztást okoz. Az eljárások komplikáltsága, a beruházási és üzemeltetési költségek és a legtöbb esetben jelentkező többlet energiafogyasztás miatt a fenti eljárások egyike sem terjedt el széles körben. A 183.063 lajstromszámú „Eljárás és berendezés cukorgyári levek és szörpök alkalitásának stabilizálására” című magyar szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, melynél a cukorgyári híglé alkalitáscsökkenésének mérséklésére a glutamin átalakulás során felszabaduló ammóniának meghatározott százalékát az első és második szénsavazás között, vagyis a híglé alkalitásának végleges kialakulása előtt eltávolítják a hígléből. Ezt úgy érik el, hogy az első szénsavazás és szűrés után kapott lé hőmérsékletét hőcserélőkben növelik, az így felmelegített levet páragőzökkel fűtött nagyobb nyomású és nagyobb létéri hőmérsékletű bepárlón, és/vagy kisebb nyomású és kisebb létéri hőmérsékletű bepárlón vezetik át, és ennek során a léből desztillációval eltávolítják álé ammóniatartalmának nagyobb részét. Ez az eljárás csak a létisztítás folyamata alatt, az első és második szénsavazás között, a hígléből történő részleges ammónia eltávolításra, és nem a cukorgyári páravizek ammóniatartalmának lecsökkentésére nyújt megoldást. A távozó ammónia ugyanis ennél az eljárásnál is a páravízbe kerül, úgy hogy ennek ammóniatartalma végeredményben - gyakorlatilag — változatlan marad. A találmány feladata a páravizek, főleg a cukorgyári páravizek ammóniatartalmának lecsökkentésével, gazdaságos hőfelhasználással, minimális eszközráfordítással és kezelést nem igénylő műveletekkel, megfelelő mennyiségű és hőmérsékletű, ammóniaszegény páravíz előállítása, elsősorban diffúziós hajtóvíz céljára. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a cukorgyári levek bepárlása során keletkező Uló ammóniumvegyületeket tartalmazó páragőzök hasznosítása során, a nem teljes kondenzáció közben deflegmációs folyamatok, a kondenzátumok részleges elpárologtatósa során pedig desztillációs folyamatok játszódnak le, ezek következményeképpen a deflegmáció során keletkező kondenzátum ammóniumvegyületekben szegényebb) mint a páragőz, a desztilláció során keletkező gőz viszont amnioniumvegyületekben gazdagabb, a maradék páravíz pedig lényegesen szegényebb, mint az eredeti kondenzátum. A felismerés alapján mód van a páravizek két részre - egy túlnyomó mennyiségű ammóniaszegény, és egy kisebb mennyiségű ammóniadús részre — történő szétválasztására, az eddigi rendszer hőkihasználási és hőátbocsátást javító hatásainak megtartásával, sőt fokozottabb kihasználásával. Megállapítottuk, hogy a nemkondenzálódó gázok szokásos mértékű elvezetésénél, az elvezetett gőzökben az ammóniakoncentráció az eredeti koncentrációnak mintegy tízszerese. Ugyanígy a páravizet egy-egy fokozatban mintegy 10 °C hőmérsékletkülönbségnek megfelelő mértékben részlegesen önlepárolva, az elpárologtatott kb. 2 %-nyi sarjúgőzbe kerül az eredeti ammóniamennyiség kereken 20 %-a. A találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módjánál, a felületi — célszerűen a gőz-folyadék — hőcserélők közül nyomásfokozatonként egyet vagy néhányat fűtőgőz és kondenzvíz oldalon leválasztunk a többitől, és a többi felületi hőcserélő (előnyösen bepárló, kristályosító, folyadékmelegítő) ammóniadús nemkondenzálódó gázait a kísérőgőzökkel együtt, egyébként ismert módon, elvezetjük, és — célszerűen nyomásfokozatonként különkülön — a különválasztott hőcserélőkben keletkező nagy ammóniatartalmú kondenzátumokat és a többi hőcserélő (ammóniaszegény) kondenzátumait egymástól elkülönítve gyűjtjük össze, vezetjük el és ismert módon használjuk fel. Az eljárás másik foganatosítási módjánál a felületi hőcserélők — célszerűen a gőz-folyadék hőcserélők — közül nyomásfokozatonként egyet vagy néhányat fűtőgáz és kondenzvíz oldajon különválasztunk a többitől, a többi felületi hőcserélő kondenzátumait nyomásfokozatonként összegyűjtjük, majd az egyes nyomásfokozatok között átvezetve önlepárlásnak vetjük alá, majd az önlepárlás során keletkező sarjúgőzöket - nyomásfokozatonként külön-külön — a különválasztott felületi hőcserélők fűtőterébe vezetjük, miközben a különválasztott hőcserélőkben keletkező nagy ammóniatartalmú kondenzátumokat és a többi hőcserélő (ammóniaszegény) kondenzátumát egymástól elkülönítve gyűjtjük össze, vezetjük el és ismert módon használjuk fel. Az eljárás előbb leírt két foganatosítási módjának együttes alkalmazásánál ugyancsak nyomásfokozatonként különválasztott hőcserélőkbe vezetjük mind a nemkondenzálódó gázokat és kísérőgőzeit, mind a kondenzátumok nyomásfokozatok közötti önlepárlásából származó sarjúgőzöket, célszerűen ugyanazon különválasztott hőcserélőket használva, mind a nemkondenzálódó gázok kísérőgőzeinek, mind az önlepárlásból származó sarjúgőzöknek a hasznosítására, miközben a különválasztott hőcserélőkben keletkező ammóniadús kondenzátumokat és a többi hőcserélő ammóniaszegény kondenzátumait egymástól elkülönítve gyűjtjük össze, vezetjük el és ismert módon használjuk fel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
