[1]Изобретение относится к процессам очистки, в частности к очистке внутренних поверхностей резервуаров, и может быть использовано в сахарной промышленности при очистке резервуаров после хранения мелассы.
[2]Согласно ГОСТ 30561-2013 Меласса свекловичная. Технические условия, свекловичную мелассу хранят в хорошо очищенных закрытых металлических резервуарах в соответствии с инструкцией. Однако, во время хранения мелассы на дне резервуара образуется твердый труднорастворимый осадок оседающих кристаллов сахара и пенная часть пенно-утфельная масса (ПУМ). В настоящее время для сахарных заводов огромной проблемой является процесс очистки цистерн для хранения от отходов ПУМ и их утилизация.
[3]Известен способ обработки донных осадков в резервуаре (RU 2694770 С1), включающий подачу растворителя в резервуар, перемешивание осадков с растворителем, отстаивание смеси осадков с растворителем и откачку жидкой углеводородной фазы. Растворитель подают в количестве 25-30% от объема донных осадков. Перемешивание смеси донных осадков и растворителя в резервуаре осуществляют в течение 7-10 суток. Отстаивание смеси в резервуаре осуществляют в течение 7-10 суток.
[4]Данный способ применим в основном для очистки резервуаров от донных осадков углеводородного сырья ввиду использования растворителя парафинов нефтяной промышленности. Данный способ также является также весьма продолжительным.
[5]Известен способ очистки резервуара (RU 2537593 С1), согласно которому резервуар, подлежащий утилизации, заполняют моющей жидкостью любым известным способом, включают напорный насос. Моющая жидкость под давлением поступает в диспергирующее устройство эжекторного типа, в которое одновременно из генератора озона подают озоносодержащий газ. Из диспергирующего устройства эжекторного типа газожидкостную смесь подают в резервуар, в котором производят глубокое окисление загрязнений озоном - сильным окислителем - и получают поверхностноактивные вещества, увеличивающие моющую способность первоначальной моющей жидкости. Затем моющую жидкость с газами из резервуара под действием разности давлений подают в сепаратор, в котором осуществляют разделение моющей жидкости и газов. Моющую жидкость непрерывно рециркулируют напорным насосом в резервуаре, а газы выводят в атмосферу.
[6]Недостатком данного способа является его низкая экологичность ввиду образования большого количество сточных вод и отработанных газов, а также потеря осадка и пены, являющегося окристаллизованной мелассой.
[7]Известна система и способ очистки резервуаров (GB2579981), которая включает прицеп, имеющий опорное основание, переносимое транспортным средством, и рычаг, подвижно установленный на опорном основании для перемещения относительно опорного основания. Рукоятка может удлиняться для того чтобы очистить отложения внутри резервуара.
[8]Данный способ в настоящее время применяется на сахарных заводах, однако является высокотрудозатратным, при этом, при механическом воздействии повреждается (деформируется) дно резервуара, а также происходит потеря ценного отхода сахарного производства.
[9]Наиболее близким является способ очистки резервуара от отложений (RU 2729673 А), включающий термоподготовку моющей среды, подачи потока жидкости или пара под давлением с помощью моющей установки для обеспечения механической зачистки, при этом, для размыва отложений используют поток жидкости под давлением от 5 до 300 МПа с температурой более 35°C или пара под давлением от 0,2 до 22 МПа с температурой от 100°C до 374°C, подаваемый через дистанционно управляемую мобильную моющую установку, приводимую в движение при помощи гидропривода с рабочей гидравлической жидкостью, подаваемой под давлением от 5 до 300 МПа, производят отвод отложений через всасывающую трубу вакуумного заборного устройства с разряжением от -0,01 до -1,00 МПа.
[10]Недостатком данного способа является низкая экологичность ввиду загрязнения окружающей среды сточными водами, а также потеря ценного отхода сахарного производства.
[11]Задачей изобретения является разработка экологичного способа очистки внутренней поверхности резервуара от отложений ПУМ.
[12]Технический результат - повышение эффективности очистки внутренней поверхности резервуара с сохранением характеристик отходов, позволяющих их вторичное использование, повышение экологичности.
[13]Технический результат достигается тем, что способ очистки внутренней поверхности резервуара включающий подачу пара под давлением, размыв и отвод отложений, при этом перед подачей пара под давлением, дополнительно в резервуар с ПУМ вводят 19-21% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятых, в объемном соотношении 1:10 под давлением 15-20 МПа в количестве 1% от массы пенно-утфельной массы и выдерживают в течение 90-120 минут, а подачу пара под давлением осуществляют до размыва твердых отложений в однородный густой мелассный продукт с последующим его отводом.
[14]Повышение эффективности очистки внутренней поверхности резервуара с сохранением характеристик отходов, позволяющих их вторичное использование, достигается за счет дополнительного введения в резервуар с ПУМ 19-21% водного раствора смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятые в соотношении 1:10 под давлением 15-20 МПа в количестве 1% от массы ПУМ и выдержки в течение 90-120 минут и последующей подачей пара под давлением. Смесь олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятые в соотношении 1:10 выполняют роль пеногасителя, а именно обладая низкой вязкостью и способностью быстро распространяться на пенных поверхностях, он вызывает разрушение воздушных пузырьков, что приводит к их укрупнению. Подача пеногасителя под давлением позволяет ему проникнуть в толщу ПУМ. Процесс выдержки в течение 90-120 минут позволяет разрушить пенную массу и подготавливает ее к размыву паром под давлением с получением густой вязкой жидкости темно-коричневого цвета со специфическим запахом карамели и меланоидинов, т.е. мелассного продукта. Данный способ позволяет снизить временя очистки, а также исключает механическую деформацию дна резервуара.
[15]Повышение экологичности достигается за счет исключения образования сточных вод сахарной промышленности, а в результате очистки резервуара от ПУМ получается мелассный продукт для вторичного использования и являющийся ценным сырьем для других производств.
[16]Способ очистки внутренней поверхности резервуара осуществляют следующим образом. Готовят раствор пеногасителя, представляющего собой 19-21%) водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятые в объемном соотношении 1:10. Затем на поверхность ПУМ, вводят раствор пеногасителя в количестве 1% от массы ПУМ, находящейся внутри резервуара, под давлением 15-20 МПа. Выдерживают 90-120 минут и подают пар под давлением от 0,2 до 22 МПа с температурой от 100°C до 150°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением от -0,01 до -1,00 МПа.
[17]Примеры конкретного производства.
[18]Пример 1. Для очистки резервуара, содержащего 100 тонн ПУМ необходимо приготовить пеногаситель - 19% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, для этого необходимо взять 19 л олеиновой кислоты и 190 л эфироальдегидной фракции, остальное артезианской воды. Затем на поверхность ПУМ, находящейся внутри резервуара, вводят полученный раствор пеногасителя под давлением 15 МПа. Затем выдерживают 90 минут и подают пар под давлением от 0,2 МПа с температурой от 130°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением -0,01 МПа. При наличии остатков ПУМ на стенках резервуаров после проведения очистки поверхности резервуара, производят перерасчет остаточного содержания ПУМ и необходимого количества раствора пеногасителя, после чего процесс повторяют до полного размыва твердых отложений.
[19]Пример 2. Для очистки резервуара, содержащего 100 тонн ПУМ необходимо приготовить пеногаситель - 20% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, для этого необходимо взять 20 л олеиновой кислоты и 200 л эфироальдегидной фракции, остальное артезианской воды. Затем на поверхность ПУМ, находящейся внутри резервуара, вводят раствор пеногасителя под давлением 17 МПа. Затем выдерживают 105 минут и подают пар под давлением 10 МПа с температурой от 100°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением -0,5 МПа. При наличии остатков ПУМ на стенках резервуаров после проведения очистки поверхности резервуара, производят перерасчет остаточного содержания ПУМ и необходимого количества раствора пеногасителя, после чего процесс повторяют до полного размыва твердых отложений.
[20]Пример 3. Для очистки резервуара, содержащего 100 тонн ПУМ необходимо приготовить пеногаситель - 21% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, для этого необходимо взять 21 л олеиновой кислоты и 210 л эфироальдегидной фракции, остальное артезианской воды. Затем на поверхность ПУМ, находящейся внутри резервуара, вводят раствор пеногасителя под давлением 20 МПа. Затем выдерживают 120 минут и подают пар под давлением от 22 МПа с температурой от 150°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением от -0,1 МПа. При наличии остатков ПУМ на стенках резервуаров после проведения очистки поверхности резервуара, производят перерасчет остаточного содержания ПУМ и необходимого количества раствора пеногасителя, после чего процесс повторяют до полного размыва твердых отложений.
[21]Применение патентуемого способа очистки внутренней поверхности резервуара повышает эффективность очистки от остаточных отложений ПУМ, при этом количество остаточных отложений не превышают 0,02% от емкости резервуара. Потери ПУМ снижаются более чем на 95-97%, так как характеристики отходов позволяют их вторичное использование в виде мелассы, полученной из ПУМ и предназначенной для производства этилового спирта, пищевой лимонной кислоты, хлебопекарных, кормовых дрожжей и использования в корм сельскохозяйственным животным. Отходы представляют собой густую сиропообразную непрозрачную жидкость темно-бурого цвета с запахом свойственным мелассе со сладко-горьким вкусом. Массовая доля олеиновой кислоты в полученной мелассе не более 0,01%.
[22]Данный способ способствует повышению экологичности, ввиду того, что отходы позволяют их вторичное использование в виде мелассы, полностью отсутствуют сточные воды.
