Эффективность массообмена в системах газ-жидкость зависит от степени диспергирования фаз структуры потока и движущей силы процесса. При сатурации дефекованных сока и клеровки в сахарной прмышленности перспективна двухступенчатая сатурация с применением инжекционных аппаратов и повышенном давлении. При использовании в качестве рабочей среды жидкости объемный коэффициент подачи
uо, м
3/м
3, составляет от 10 до 15, который достижим при использовании газовоздушных инжекторов. В них достигается получение однородных эмульсий, но повышение давления в камере смешения незначителен. В аппарате поддерживается давление 0,05...0,06 МПа, равное давлению нагнетаемого сатурационного газа. При этом повышается парциальное давление СО
2 и, соответственно, движущая сила процесса сатурации. В результате большого газосодержания и турбулизации двухфазный поток преобретает пенную структуру. За счет этого достигается высокая степень утилизации СО
2 и образование большого количества мелких кристаллов СаСО
3 с высокоразвитой поверхностью
адсорбции. Двухфазный поток обладает значительной потенциальной энергией и его можно распилять в форсунках. Механическое воздействие в форсунках разрушает гель при сатурации клеровки сахара-сырца способствует освобождению связанной извести, которая дополнительно реагирует с диоксидом углерода с образованием карбоната кальция. Наращивание кристаллов и их агломерация осуществляется в барботажном аппарате второй ступени. Несахара осаждаются на мелких кристаллах с высокоразвитой поверхностью. Вторая барботажная ступень работает под атмосферным давлением.
Установка работает следующим образом. Сахарсодержащий раствор насосом нагнетается в сопло 1 закручивается распыляется и в виде узкого факела подается в приемную камеру газовоздушного инжектора. Жидкость инжектирует сатурационный газ. Смесь поступает в камеру смешения и преобретает пенную структуру. На выходе из камеры смешения смесь распределяется по сечению аппарата 3, поднимается вверх и подается в форсунки 4, где распыливается и равномерно распределяется по сечению барботажного аппарата. Газ отделяется и удаляется в атмосферу. Окончательная сатурация осуществляется газом, подаваемым через диспергатор 6. При агломерации часть несахаров окзывается внутри агломерата, часть - на наружной поверхности. В аппарате может быть организована естественная циркуляция раствора с использованием цилиндрической вставки 5 или принудительная с использованием насоса и форсунок.
Сатуратор обеспечивает эффктивную очистку диффузионного сока и клеровки и высокую степень утилизации диоксида углерода.
