CC BY
140
УДК 669.713.7
С.Д. Угрюмова, О.И. Маслова, Дальрыбвтуз, Владивосток ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СКРУББЕРА ВЕНТУРИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ В КОПТИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ
Изложен материал, раскрывающий технологию очистки коптильного дыма при использовании скруббера Вентури в коптильных производствах.
На Дальнем Востоке в настоящее время на рыбоперерабатывающих предприятиях изготавливается рыба холодного и горячего копчения, поскольку копченая продукция традиционна для нашего населения, а технология ее изготовления не требует значительных финансовых вложений. На многих малых предприятиях процесс копчения осуществляется без должного соблюдения технологических режимов, на «кустарном» оборудовании с использованием некондиционной древесины, являющейся отходами различных производств, в том числе и экологически опасных. К настоящему времени в составе коптильного дыма идентифицировано более 400 соединений, в том числе фенолы, кислоты, карбонильные вещества и другие различные агенты, влияние которых на здоровье человека варьируется в широких пределах и заключается в канцерогенном, мутагенном, аллергенном, токсическом и ином действии. Поэтому, согласно действующим санитарным нормам и правилам, вокруг подобных комплексов обязательно наличие санитарно-защитной полосы.
Как известно, копчение - сложный физико-химический способ обработки рыбы, заключающийся в ее насыщении компонентами коптильной среды, а также удалении из сырья определенного количества поверхностной и капиллярной влаги, изменении химического (белкового) состава.
На предприятиях рыбоперерабатывающей отрасли в зависимости от температуры процесса различают холодный, полугорячий и горячий способы копчения. Особый интерес представляет способ горячего копчения, в котором предусматривается обработка продукта в диапазоне температуры среды 80...170 °С. На многих
рыбоперерабатывающих предприятиях при производстве продукции горячего копчения не предусматривается очистка дымовых выбросов, таким образом, на данном предприятии необходимо устанавливать газоочистительные установки.
В большинстве промышленных газоочистительных установок комбинируется несколько приемов очистки от аэрозолей, причем конструкции очистных аппаратов весьма многочисленны. Особый
интерес представляют: скруббер Вентури, пенные аппараты,
насадочные скрубберы, центробежные скрубберы.
Проведенный нами сравнительный анализ скрубберов позволил определить эффективность очистки дымовых выбросов в коптильных производствах (табл. 1).
Таблица 1
Эффективность очистки дымовых выбросов при помощи скрубберов
Наименование пылеуловителя Диаметр частиц d, мкм Скорость газа тг , м/с Эффективность очистки 1 , %
Скруббер Вентури 0,3-2 100-200 97
Пенные аппараты <5 1-4 75-90
Насадочные скрубберы >5 14-16 70-80
Центробежные скрубберы 2-9 18-20 50
Эффективность очистки дымовых выбросов в зависимости от типа газоочистительной установки представлена на рис. 1.
Из рассмотренных газоочистительных установок особое место занимает процесс очистки дымовых газов в скруббере Вентури, где осуществляется контакт между запыленной газовоздушной смесью и жидкостью. Скруббер Вентури (рис. 2) является наиболее распространенным аппаратом, его используют в технологических линиях производительностью 1 т/смену (для малых предприятий).
-Скруббер Вентури
Пенные аппараты
Насадочные
скрубберы
Центробежные
скрубберы
Рис. 1. Эффективность очистки скрубберов
Рис. 2. Схема скруббера Вентури: 1 - скруббер Вентури;
2 - сопло для распределения шлама; 3 - барабанный сепаратор;
4 - рециркуляционный насос; 5 - топка обогрева трубы; 6 - труба
Конструктивной особенностью скруббера Вентури является труба Вентури, имеющая плавное сужение на входе (конфузор) и плавное расширение на выходе (диффузор). В конфузор на некотором расстоянии от горловины с помощью форсунок подводится жидкость. Запыленный поток с большой скоростью проходит через горловину и входит в диффузор. В процессе истечения газа через горловину происходит тесный контакт между газом и жидкостью. Процесс очистки газа в аппарате можно рассматривать как фильтрование газа через объемный фильтр, состоящий из мельчайших капелек; образующихся при дроблении жидкости. При очистке горячего влажного газа повышению эффективности процесса способствуют охлаждение газа ниже точки росы и выделение сконденсированной влаги. При движении газа через диффузорный участок трубы скорость потока снижается, в результате происходит агрегация мелких капель.
В случае использовании опилок для получения коптильного дыма эффективность работы скруббера Вентури может быть оценена по следующим показателям:
Загрязнитель - коптильный дым В-константа (В = 9,88 • 10~2), п - объем жидкости подаваемой в газ (п = 0,4663 дм3 /м3)
Плотность газа в горловине р8 = 0,9 кг/м3
Скорость газа в горловине №г = 135 м/с Массовый расход газа Мг = 0,9 кг/с Массовый расход орошающей жидкости Мж = 0,865 кг/с Удельный расход жидкости т = 1,5 л/м3
Давление жидкости рж = 300 кПа Плотность жидкости рж = 1000 кг/м3
Коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы $с =0,15
Требуемая эффективность очистки от коптильного дыма не менее 0,9
Результаты расчета физических показателей работы устройства приведенные в табл. 2.
Таблица 2
Физические показатели скруббера Вентури
Наименов ание устройств а Показатели
Г идравличес кое сопротивлен ие сухой трубы Вентури, Арс, Н/м2 Гидравлическ ое сопротивлени е, обусловленно е введением орошающей жидкости, Арж, Н/м2 Г идравлическ ое сопротивлени е трубы Вентури, Ар, Н/м2 Суммарная энергия сопротивле ния Кт , Па Эффект ивность очистки ц,%
Скруббер Вентури 1230 10661625 10662855 10663114 97
Расчетное значение величины ц , позволяет оценить значение эффективности очистки дымовых выбросов в пределах 97 %. Отрицательным фактором копчения является загрязнение окружающей среды компонентами дымовоздушной смеси.
Значительно улучшить экологическую ситуацию в местах расположения коптильных комплексов и производить копченую продукцию с высокими органолептическими свойствами и санитарногигиеническими показателями можно, используя коптильные
препараты типа «жидкий дым», но, к сожалению, этот процесс
недостаточно изучен. Таким образом, возможность очистки газов в коптильных производствах может быть с успехом реализована при помощи скруббера Вентури.
Библиографический список
1. Антипов С.Т., Кретов И.Т. и др. Машины и аппараты пищевых
производств: учеб. для вузов. В 2 кн. / Под ред. акад. РАСХН
В.А. Панфилова. М.: Высш. шк., 2001. Кн. 1. С. 6.
2. Бредихин С.А. Технологическое оборудование рыбоперерабатывающих производств. М.: КолосС, 2005. 464 с.
3. Ким И.Н. Эколого-технологические аспекты копчения пищевых изделий: моногр. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2004. С. 3.
