Випарна установка

Посеред монотонного рівного гулу обладнання почав чітко виокремлюватися звук раптом употужнених гвинтових помп.

— Це концентрація барди перевищила 50% сухих, — каже мені майже на вухо керівник пуску.

Я відкриваю на планшеті мнемосхему і знаходжу потрібні покази електронного густиноміра: концентрація – 55%.

12 місяців тому мені зателефонував інвестор одного з біоетанольних заводів Вінницької області та запитав:

«Що потрібно зробити, щоб не скидати барду на поля фільтрації, а ще краще – переробити відходи в комерційний продукт?».

Він сказав, що бачить, як кожен день його гроші виливаються разом із бардою.

Існує багато рішень щодо утилізації відходів, потрібно лише підібрати найбільш відповідне в конкретній ситуації та найбільш технологічно сучасне.

Ось деякі з рішень для спиртзаводу:

Концентрування барди в ультрафільтраційній установці

Переробка барди на біогаз

Концентрування барди на вакуум-випарній установці

Ми з інвестором розглянули кожен із варіантів.

ПРО УЛЬТРАФІЛЬТРАЦІЮ

Установка ультрафільтрації на мембранних фільтрах дозволить сконцентрувати мелясну барду тільки до 20…30% сухих речовин (СВ), і з іншого боку фільтра у вас залишається сильно солона вода-ропа, яку теж потрібно кудись подіти. Такі продукти нас не влаштували.

Ультрафільтрація підходить для відносно чистих рідин. Установка складна та дорога в експлуатації. Ми навіть не рахували скільки обійдеться її придбання для нашого добового обсягу барди.

ПРО БІОГАЗ

З 1 м³ барди, якщо додати до неї до 10% косубстрату (гною ВРХ), можна отримати близько 50 м³ біогазу. Якщо завод переробить усю барду на біогаз, то зможе забезпечити свої енергетичні потреби. .

Щоправда, при цьому  залишається питання утилізації дигестату – брудної (близько 50 тис. мг О2 по ГПК) води після метантенків. Її буде стільки ж, скільки спочатку було барди. Для дигестату потрібно створити каскад біологічних ставків-відстійників.

Ми порахували, що біогазова установка для переробки 1200 м³ барди на добу коштуватиме 4…5 млн євро, а її будівництво займе 12…18 міс.

ПРО ВИПАРНУ УСТАНОВКУ

Випарна установка концентрує мелясну барду до 55…60% СР (або фугат зернової барди для виробництва DDGS до 30% СР), при цьому об’єм барди зменшується у 5 разів.

Наприклад, якщо у вас 1200 м³ барди на добу, після випарювання залишається 240 м³ барди з концентрацією 60% і досить чисті конденсати (ХСКдо 1 тис. мг О2). Конденсати можна повернути в технологію для приготування сусла або після доочищення спрямуватина потреби котельні.

Що таке концентрована до 60% СР мелясна барда? Це товарний продукт – повноцінне рідке добриво.

Основний склад сухих речовин барди:

Завдяки високому вмісту СР концентровану барду можна зберігати так само, як мелясу — вона не псується. До того ж, у ній менше води, ніж у нативній, тому її в 5 разів дешевше перевозити.

Висновок: ми розв’язуємо проблему скидання відходів на бардополя – їх не буде, і водночас  ми виробляємо додатковий продукт.

Ми взялися  оцінювати капітальні та операційні витрати.

За нашими підрахунками, вартість обладнання з будівництвом випарної установки потужністю 40 т/год випареної вологи (1200 м³ барди на добу) становитиме 1,3-1,6 млн євро.

Операційні витрати.

Випарна установка спроєктована таким чином, що може власною (вторинною) парою повністю обігрівати брагоректифікаційну установку. Інакше кажучи, у нас вартість випарювання (концентрування) барди мінімальна – 50 кг пари на 1 т випареної вологи. Коли ми перерахували витрати пари на концентрування 1200 м³/доб. барди з 12% до 60% СР, вийшло, що випарна установка споживатиме 2 тонни пари на годину.

Висновок переконливий – необхідно будувати випарну установку.

Наша команда інженерів отримала завдання спроєктувати випарну установку таким чином, щоби основне обладнання можна було виготовити тут, в Україні. Імпортними могли б бути лише прилади автоматизації та помпи. А зібрати випарну установку потрібно було в металевій етажерці, щоб не обтяжувати проєкт капітальними будівлями.

За розрахунками, це має бути чотирикорпусна випарна установка з термокомпресією TVR. Два перші корпуси – випарні апарати з падаючою плівкою, а два останні – випарні апарати з примусовою циркуляцією.

Через два місяці проєктних робіт почали виготовляти обладнання та заливати фундамент.

Поки зводиться каркас етажерки, всередину за допомогою кранів вставляють габаритне обладнання – 13-метрові, схожі на сигари, корпуси установки. Потім розставляють паросепаратори, трубчасті та спіральні теплообмінники, збірники конденсатів, насосні  групи. Все це обв’язують трубопроводами різних діаметрів та кабелями системи автоматизації.

Будівництво та монтаж відбуваються одночасно і тривають вісім місяців.

• 

• 

На цьому етапі вже плануємо початок пусконалагоджувальних робіт – пишемо регламент роботи станції, інструкції операторам.

Призначили дату запуску. Усі дещо непокояться – адже це перша випарна станція в сучасній Україні, яка перероблятиме мелясну барду та фугат зернової барди.

7:57 ранку, день запуску.
Керівник запуску випарної установки визначає порядок дій персоналу.

Рішучий порух його руки знаменує початок. .

Команди керівника луною відгукуються в радіостанціях:

– Подати воду на охолодження!
– Подати барду на випарну станцію!
– Запустити циркуляційні помпи!
– Котельня, ми починаємо брати пару!
– Контролювати рівні конденсатів!

18:45 вечора, день запуску.

З-посеред монотонного рівного гулу обладнання почав чітко виокремлюватися звук раптом употужнених гвинтових помп. .

— “Це концентрація барди перевалила за 50% сухих”, — каже мені майже на вухо керівник пуску.

Я відкриваю на планшеті мнемосхему і знаходжу потрібні покази електронного густиноміра: концентрація – 55%.

ЗАПУСК ВИПАРНОЇ УСТАНОВКИ ВІДБУВСЯ

За кілька тижнів ми підібрали та встановили правильні режими роботи, усунули незначні недоліки монтажу, змінили кілька помп і клапанів, вивели роботу випарної установки в штатний режим.

Випарна установка працює: концентрує мелясну барду до 60% СР та обігріває вторинною парою брагоректифікаційну установку.

Ми звіряємо фактичні виробничі дані (кількість конденсатів, витрата пари на термокомпресію, концентрацію продукту) з розрахунковими – різниця у межах похибки.

Отож, ми вдячні інженерам Агротехнолоджі за їх точні розрахунки та вдалі технологічні рішення, виробнику обладнання за якість виконання, бригадам монтажників та їхнім керівникам за оперативність і культуру збірки випарної станції, велика подяка інвестору за довіру.