• Strumień mieszany parowo-wodnej wpływający do odwadniacza uderzając w swobodnie umieszczona nie ruchoma płytkę, nie przesuwa się jej ,kierunku przepływu lecz przyciska do gniazda.

• Zjawisko takie występuje ponieważ w szczelinie między gniazdem a płytką, w tej szczelinie para uzyskuje dużą prędkość i ciśnienie dynamiczne i małe ciśnienie statyczne . w górnej części nad płytką spada ciśnienie dynamiczne i rośnie ciśnienie statyczne i przyciska płytkę do gniazda i uniemożliwia przepływ pary.

• Jeśli płyną skropliny , to płytka zostaje u niesiona i skropliny płyną bez przeszkód

Wada- para nad płytką jest stracona i ulega skropleniu , płytka szybko ulega zanieczyszczeniu.

• Poniżej miejsca odprowadzenia skroplin umiejscowiony jest wymiennik ciepła. Rurociąg pomiędzy wymiennikiem a odwadniaczem powinien być krótki i zapewniać łatwy odpływ skroplin

• Wymiennik może pracować bez odwadniacza ale nie powinien, ponieważ pracuje z parą przelotową (praca nieekonomiczna )

• Obejście umożliwia pracę wymiennikowi podczas konserwacji, naprawy lub wymiany odwadniacza.

• Króciec do badania skroplin służy do pomiaru ich entalpii oraz określenia jakości pracy odwadniacza.

• Obieg skroplin prowadzony jest w układzie otwartym lub zamkniętym

Proces pozyskiwania b u uzdatniania wody jest energochłonny .Powstają ścieki do oczyszczania co dodatkowo podnosi koszty .

Ciepło odpadowe- jest to ciepło które pozostaje w półprodukcie lub produkcie po obróbce cieplnej . Ciepło odpadowe jest ciepłem zbędnym i bardzo często szkodliwym.

• Ciepło to jest wykorzystywanie do ogrzewania produktu przed właściwą obróbką cieplną . Odzyskiwanie ciepła obniża zużycie ciepła.

• Wykorzystywane w płytowych wymiennikach ciepła - przemysł mleczarski, owocowo-warzywny, wino, piwo i innych produktów

• Wymiennik płytowy zbudowany jest z kilku sekcji m.in. : sekcji regeneracji i pasteryzacji.

• W sekcji regeneracji produkt jest ogrzewany ciepłem pochodzącym do produktu już poddanego obróbce cieplnej

• W sekcji pasteryzacji nowy produkt poddawany jest procesowi pasteryzacji.

Współczynnik odzysku ciepła- oznacza ilość ciepła odzyskanego przez gorący produkt do całego ciepła potrzebnego do ogrzania produktu od temperatury początkowej do temperatury pasteryzacji.( przy braku regeneracji.)

-strumienie masy

-ciepła właściwe

-temperatura początkowa

-temperatura po sekcji regeneracji

-temperatura pasteryzacji

• Oszczędność ciepła

• Oszczędność wody potrzebnej chłodzenia

• Spadek kosztów eksploatacyjnych

Wady:

• Wzrost kosztów inwestycyjnych

ANALIZA TECHNICZNO-EKONOMICZNA

• Ustalenie optymalnego stopnia odzysku ( koszty inwestycyjne i produkcyjne )

SKOJARZONA GOSPODARKA ENGETYCZNA

• Maksimum sprawności przemysłu energetycznego; wykorzystanie sprawności wytwarzanie energii elektrycznej w elektrowniach wynosi 30-40%

• Jeżeli jednym celem zakładu energetycznego jest produkcja energii elektrycznej , to zakład ponosi duże straty.

• Wszędzie gdzie potrzebna jest energia elektryczna i para to stosujemy Skojarzoną gospodarkę elektryczną- jednoczesne wytwarzanie pary grzejnej i e, elektrycznej

• Powstała para(wysokociśnieniowa) w kotle jest najpierw wykorzystywana do napędzania turbin y przeciwprężnej połączonej z prądnicą i wytworzenie energii elektrycznej

• Para po oddaniu części ciepła przechodzi w parę lekko przegrzaną.

W kotle produkowana jest para przegrzana o p=2-8 MPa i temperatura 300-500C, para kierowana jest bezpośrednio do turbogeneratorów w których wytwarzana jest energia elektryczna. Następnie rozprężona para w turbinach o p=0,4MPa i niewielkim przegrzaniu i wykorzystywana jest jako czynnik grzejny np. w wyparkach.

• Skojarzona gospodarka energetyczna jest wykorzystywana np. w elektrociepłowniach (Wola, Siekierki itp.)

WYMAGANIA DLA STOSOWANEJ WODY

Woda zużywana w przemyśle spożywczym , wykorzystywana procesach :

• Technologicznych -zużywaną do celów bezpośrednich , która ma bezpośredni kontakt z produktem

• Technicznych-woda zużywana do celów pośrednich. (mycie czyszczenie)

Woda technologiczna

• Mycie płukanie

• Jako rozpuszczalnik w procesie koagulacji sacharozy

• Jako składnik produktu finalnego (piwo, kompoty, napoje, odtwarzanie soków z koncentratów)

Woda techniczna :

• Higiena produkcji

• Czynnik pośredniczący w wymianie ciepła (ogrzewane, ochładzanie)

• Transport hydrauliczny

• Zasilanie kotłów parowych

Typ wody w zależności o rodzaju produkcji:

• Dla napoi bezalkoholowych (woda miękka zdemineralizowana)

• Dla piwa (woda o odpowiedniej twardości)

• Dla wódek- (woda zdemineralizowana)

• Mleczarski ( brak Fe i Mn)

• Dla koncentratów (zdemineralizowana)

Woda pobieranie :

• Z własnych studni głębinowych (pokłady wody głębinowej pow. 100m np. wody oligoceńskiej Zlokalizowana w pobliżu zakładu

• Z ujęć powierzchniowych

• Wykorzystanie wody wodociągowej

Woda głębinowa- to wody podziemne występujące głęboko pod powierzchnią ziemi, izolowane od niej całkowicie. Nie są odnawialne. Z reguły mają wysoką mineralizację i z tego względu nie nadają się do celów konsumpcyjnych. Często są zasolone. Typ wody głębinowej w zależy od jej genezy.

Woda powierzchniowa- wody występujące na powierzchni ziemi, łatwe do bezpośredniego ujęcia (czerpania)> silnie zanieczyszczona chemiczne, ściekami, pestycydami, sole, metale ciężkie)

Woda wodociągowa - woda dostarczana do mieszkań, za pośrednictwem komunalnej sieci wodociągowej. Jest to najczęściej uzdatniona woda rzeczna lub z ujęć podziemnych.Woda wodociągowa jest czyszczona ze szkodliwych substancji i jeżeli istnieje taka potrzeba uzdatniana. Woda wodociągowa zawiera często rozpuszczone sole wapnia, magnezu, żelaza i innych pierwiastków (tzw. twarda woda).

Nadmierne zużycie wody produkcji:

• Nadmierne zużycie powoduje (duże koszty jej wydobycia , uzdatnia i podgrzewania)

• Woda u Zyta jest ściekiem który trzeba oczyścić

Uzdatnianie wody do celów technologicznych -dostosowanie jej właściwości fizycznych i chemicznych do jej przeznaczenia .

Do celów technologicznych :

1. Odżelazianie

2. Odmanganianie

3. Filtracja

4. Zmiękczanie

5. Demineralizacja

6. Dezynfekcja

7. Odwrócona osmoza

1. Odżelazianie wody to uzdatnianie wody polegające na usunięciu z niej (wytrąceniu) nadmiernych ilości związków żelaza. Zadanie sprowadza się do przeprowadzenia rozpuszczonych związków żelaza i manganu w formy trudno rozpuszczalne. Odbywa się to poprzez napowietrzanie w urządzeniach - odżelaziaczach. Następnie, po dokonaniu korekty odczynu, woda filtrowana jest na złożu. W odzie powierzchniowej
   i wodzie głębinowej
   

Metoda- utlenienie żelaza do żelaza (III), usuniecie osadu
w procesie sedymentacji i filtracji.

Przy odżelazianiu wykorzystywane są:

• Filtracja

• Napowietrzanie i filtracja

• Napowietrzanie, sedymentacja i filtracja

• Napowietrzanie, sedymentacja, alkalizacja i filtracja

Napowietrzanie i filtracja- woda zawiera żelazo Fe(II) ,
hydroliza i utlenienie do żelaza III

Napowietrzanie, sedymentacja i filtracja- stosowana jest w zależności od zawartości żelaza i wynoszącej 5-10 g/m³.

Wydajność procesu zależy od rodzaju filtra i jego konstrukcji :

Filtracja prowadzona jest prowadzona w złożu wpracowanym lub niewpracowanym.

Złoże niewpracowane- same ciało stałe filtrujące w postaci granulek .

Złoże wpracowane -granulki ciął stałego pokryte są warstwą tlenków żelaza i manganu FeO i MnO, które powodują utlenianie Fe2+ do Fe3+.

2. Odmanganianie wody-proces podobny do odżelaziania (oba procesy są prowadzone równolegle ) Polega na hydrolizie i utlenianiu Mn (II) do Mn (IV) i wytrąceniu w postaci
   .

I.Proces technologiczny usuwania związków żelaza i manganu składa się z: * napowietrzania wody surowej za pomocą sprężarki lub inżektora, * korekty pH wody, gdy zachodzi taka potrzeba * filtracji z wykorzystaniem odpowiednich złóż. Pomimo, że sole żelaza i manganu występują wodzie w takich samych połączeniach (najczęściej jako węglany i siarczany), to usuwanie ich przebiega w nieco odmienny sposób.

Metody odmanganiania :

1. Napowietrzanie i filtracja złoże wpracowane

2. Napowietrzanie i filtracja złoże niewpracowane

3. Chemiczne utlenianie i Filtracja

4. Koagulacja i filtracja

5. Filtracja przez kationit manganonowy

• Związki Mn są bardziej trwałe niż żelaza i trudniej ulegają hydrolizie niż zw. żelaza

Filtracja przez wpracowane złoże filtracyjne. Napowietrzane ziarna pokryte MnO .Proces wpracowywania trwa około 3 tygodni , Ziarna np. piasku pokrywają się MnO , proces przyspieszany prze wprowadzenie silnego utleniania np. KMnO do wody kierowanej na złoże.

Filtr z masami chemicznie aktywnymi- zamiast normalnych filtrów są filtry wypełnione Green Sand zawierający substancje wywołujące reakcje na samym złożu

• MTM

• Greek Sand

• Birm

• Masa kataliczna G1

• Birm- w skład wchodzą związki MnO oraz amorficzna i krystaliczna krzemionka i składniki wiążące. Nie wymaga uaktywniania . zalety:

• Pod pewnymi warunkami nie wymaga środków

• chemicznych do eksploatacji. Regeneracja nie

• jest wymagana.

• • Bardzo wysoka skuteczność usuwania żelaza.

• • Minimalne koszty obsługi: wymagane jest okresowe

• płukanie.

• • Trwały materiał o długiej żywotności stosowany w

• szerokim zakresie temperatur.

Greek Sand- Manganowy zeolit, środek utleniający i filtrujący, otrzymany w wyniku przetwarzania glaukonitu, efektywnie usuwa z wód naturalnych żelazo, mangan i siarkowodór.

MTM- łoże popularnie zwane "syntetyczny greensand" stosowane do usuwania z wody związków żelaza, manganu i siarkowodoru (H₂S).

G1- Złoże do katalitycznego usuwania związków manganu z wody.

Zalety:

• szeroki zakres działania

• • mała strata ciśnienia na złożu

• • usuwa żelazo, mangan i siarkowodór

• • niski ciężar nasypowy pozwala na małe przepływ

• wy płukania i obniża koszty transportu

• • obecność chloru podnosi sprawność złoża

• • duża wytrzymałość mechaniczna

Procesy demineralizacji wody:

• Termiczne (odparowanie i kondensacja w wyparkach)

• Jonitowe ( z wykorzystaniem kationitów kationów na kationicie silnie kwaśnym pracującym w cyklu wodorowym. anionów na anionicie silnie zasadowym pracującym w cyklu wodorotlenowym.

• Membranowe (odwrócona osmoza)

Dezynfekcja wody- (po polsku dosłownie oznacza odkażanie) - postępowanie mające na celu maksymalne zmniejszenie liczby drobnoustrojów w odkażanym materiale. Dezynfekcja niszczy formy wegetatywne mikroorganizmów, a nie zawsze usuwa formy

Procesy dezynfekcji wody

Chemiczne	Fizyczne
Cl	termiczna
Chloryny	ultrafiolet
ClO	Promieniowanie gamma
O	Ultradźwięki
	ultrafiltracja

Cl -szkodliwy dla zdrowia i trzeba go wytwarzać w miejscu dezynfekcji

ClO - powoduje powstawanie chlorynów , wybuchowy

O - małą trwałość możliwość ponownego zakażenia

TWARDOŚC WODY

Twardość wody - jest to cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia.Twardość wody ma bardzo silny wpływ na jej napięcie powierzchniowe. Czym większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona wszelkie powierzchnie, na skutek czego trudno jest przy jej pomocy prać i zmywać naczynia. Dodatek detergentów powoduje zmniejszenie twardości wody - im woda jest twardsza, tym więcej trzeba ich dodawać, aby uzyskać skuteczny efekt mycia.

Kamień kotłowy- występuje w wyniku działania ( węglany, fosforany, siarczany, krzemiany Ca i Mg oraz zw. organiczne)

• Powstały osad powoduje przegrzewanie metalu i jego przepalanie

• Powstające warstwy kamienia zmniejszają wymianę ciepła przez ścianki powierzchni grzejnych- obniżanie sprawności kotła.

Twardość wody dzieli się na:

• nietrwałą, przemijająca węglanową - która jest generowana przez sole kwasu węglowego - węglany

• trwałą - która jest generowana przez sole innych kwasów, głównie chlorki, ale też siarczany, azotany i inne.

Twardość wody wyraża się w trzech różnych skalach:

• stopniach niemieckich (°n lub °d) - 1 °n = 10,00 mg CaO w 1 litrze wody oraz 1 °n = 17,86 mg CaCO₃ w 1 litrze wody

• stopniach francuskich (°f) - 1 °f = 10,00 mg CaCO₃ w 1 litrze wody

• milivalach na litr (mval/l) - 1 mval = 1 miligramorównoważnik (0,5 milimol) jonów Ca²⁺ oraz 1 mval = 50 mg CaCO₃ w 1 litrze wody.

Uzdatnianie wody do kotłów :

• Zmiękczanie wody

• Odgazowanie wody

• Redukcja tlenu

• Dozowanie inhibitorów oraz dolewanie kondensatów

Metody zmiękczania wody :

• Membranowe

• Jonitowe

• Strąceniowe :

• Termiczne

• Wapniowo-sodowe

• Ług sodowy

• Fosforany

• Jonitowe- wykorzystanie wymiany jonowej między wymiennikiem jonowym (jonitem) i roztworem np. wodą . Jonity posiadają grupy zdolne do wymiany jonów ( żywice jonowymienne). wykorzystaniem kationitów kationów na kationicie silnie kwaśnym pracującym w cyklu wodorowym. anionów na anionicie silnie zasadowym pracującym w cyklu wodorotlenowym.

Proces przebiega w etapach ;

• Zmiękczanie wody

• Płukanie złoża jonitowego

• Regeneracja złoża

• Przemywanie złoża wodą,

1. wymiana jonów z kationitom np. kationitem sodowym :

2., płukanie w celu poruszenie ziaren usuniecie zbryleń utrudniających przepływ wody i przygotowanie kationity do regeneracji

3.Regeneracja przeprowadzana przez przemywanie kationity roztworem NaCl (dla wodorowego kationity użylibyśmy roztworu kwasów.)

4.Przemywanie woda ma na celu usuniecie chlorków zalęgających w złożu.

---