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Verfahren zum Trocknen von Zuckerrüben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Zuckerrüben für die Zwecke der Aufbewahrung und nachträglichen Verarbeitung derselben auf Zucker. Hiebei werden die ganzen Rüben zu Haufen geschichtet und dadurch getrocknet, dass man erwärmte Luft zwischen den Rüben hindurchstreichen lässt. Die so getrockneten Rüben können nachher in der üblichen Weise zerkleinert oder geschnitten werden, bevor man sie der Verarbeitung auf Zucker unterzieht. Zweck der Erfindung ist zu ermöglichen, dass die Rüben zur Reifezeit, wenn ihr Zuckergehalt am grössten ist. geerntet und dann unter Aufrechterhaltung ihres vollen Zuckergehaltes aufbewahrt werden können, wobei sie in dem für die Zuckergewinnung günstigsten Zustand verbleiben und das schliessliche Ausziehen und Verarbeiten des Zuckers erleichtern und beschleunigen.
Es hat sich gezeigt, dass die nachteiligen, während des Trocknens ganzer Rüben sich einstellenden Wirkungen hauptsächlich der Bildung vom Invertzucker und der Atmung der noch lebenden Gewebeteil der Rüben zuzuschreiben sind. Der Zuckerverlust durch Invertierung, der mit der Temperatur steigt, bei welcher die Trocknung vor sich geht, ist nicht unzulässig gross und sogar vernachlässigbar, solange die Temperatur unter 38'C gehalten-wird. Der Zuckerverlust infolge der Atmung, der von einer katabolischen Aufspaltung der Kohlehydrate herrührt, wächst sehr rasch mit steigender Trocknungstemperatur und wird am grössten und recht ins Gewicht fallend, wenn die Temperatur die Nähe von 4. 60 C erreicht. Dieser Zuckerverlust nimmt jedoch mit fortschreitender Trocknung ab und hört praktisch auf, wenn der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 30 v. H. des Rübengewichtes gesunken ist.
Dieser Zuckerverlust kann auch dadurch verringert werden, dass man das Trocknen mit warmer Luft, vermischt mit einer chemischen Verbindung, durchführt, die das Auftreten der nachteiligen Veränderungen in der Zusammensetzung des Gutes während der Behandlung hintanhält, beispielsweise vermischt mit Schwefeldioxyd oder mit Kohlendioxyd, je nach dem Grad der günstigen Einwirkung der chemischen Verbindung in bezug auf die Unterbrechung der Atmung. Die Trocknungtemperatur kann dementsprechend gesteigert werden, ohne dass man irgendwelche Gefahr liefe.
Das vorliegende Verfahren ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen der frischen Zuckerrüben in etwa zwei Monaten durchgeführt und die Trocknungsluft durch
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einer Eintrittstemperatur von bloss 27 bis 330 C und in einer Menge, die der Austrittsfläche des Haufens oder der Miete und der Austrittsgeschwindigkeit der austretenden Luft proportional ist, worauf die Rüben trocken gereinigt werden.
Mit Bezug auf die Geschwindigkeit der aus dem Haufen oder der Säule des Materials austretenden Luft ist eine Austrittsgeschwindigkeit von etwa 1-8-3 M in der Minute bei der üblichen Tiefe oder Dicke des Materials genügend. Die natürliche Einführung von Warmluft durch Konvektion wird in normalen Fällen eine Austrittsgesehwindigkeit von etwa 1 8 en in der Minute verursachen, und diese letztere kann. wenn erforderlich, bis auf z. B. 3 m in der Minute gesteigert werden, indem man entsprechende Luftgebläse benutzt, um den iiatilrlielieji Zug der zugeführten Luft zu unterstützen.
Das erforderliche Volumen der zugeführten Luft für die genannte Austrittsgeschwindigkeit der Luft kann hequem durch Bestimmung der Gesamt- fläche der Oberfläche der Masse ermittelt werden.
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Die Zeichnung erläutert schematisch die Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen lotrechte Schnitte.
Gemäss Fig. 1 eignet sich diese Ausführungsart für die Behandlung der Rüben oberhalb des Bodens. Die Rüben werden vorzugsweise in aufeinanderfolgenden Schichten um ein lotrechtes, mittleres Gerüst a. von kegelförmiger Gestalt geschichtet, u. zw. auf waagrechten Rosten b, welche sich von dem mittleren Gerüst von dessen Grundfläche ausdehnen. Die Rüben werden durch eine äussere, zylindrische Verschalung (oder Gehäuse) c zusammengehalten, die Luft und Licht vollkommen auszuschliessen vermag. Das mittlere Gerüst ci, verschmälert sich nach aufwärts im Verhältnis zu der abnehmenden Dichte der Masse, gerechnet von den unteren bis zu den oberen Teilen derselben.
Das Gerüst ist in entsprechenden Abständen mit einer Reihe von angelenkten, inneren Klappen al versehen. Das mittlere Gerüst a und die Roste/' sind so ausgestaltet, dass sie den freien Luftdurchtritt ermöglichen und das Durchfallen von Material ausschliessen. Die Warmluft wird durch eine Leitung d zugeführt, welche in einer Kammer e unterhalb der Bodenfläche ausmündet. Die Luftzuführung erfolgt zentrisch in Bezug auf das Gerüst (t ; sie verteilt sich aus dem Kanal cl gemäss den dargestellten Pfeilen.
Die Rüben werden zunächst in einer Schichte von etwa 46 ein Höhe aufgeschichtet und dann der Einwirkung der Warmluft unterworfen, bis der Sättigungsgrad der entladenen Luft etwa 85 v. H. erreicht hat, wonach eine weitere Lage von frischen Rüben von derselben Höhe über die erste aufgeschiehtet und in ähnlicher Weise behandelt wird. So werden die Rüben in aufeinanderfolgenden Lagen f übereinandergelagert. bis sie zu einer Höhe von etwa 4'5 tel aufgeschichtet sind, wie durch die oberste, strichpunktierte Linie dargestellt ist. Die Klappen a1 innerhalb des Gerüstes a werden nach und nach geöffnet, u. zw. mit dem Fortschreiten der aufeinanderfolgenden Schichtungen.
Ein Gewicht von etwa 270 t kann durch Aufschichten bis zu einer Dicke von 3 In rund um die Grundfläche des Gerüstes a behandelt werden, wobei das allmähliche Übereinanderschichten entsprechend dem Schrumpfen der Rüben beim Trocknen etwa 30-40 Tage in Anspruch nimmt. Die Luft wird in dem dargestellten
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von etwa 320 C und einem annähernden, konstanten Zuführungsvolumen von 100 m3 ion der Minute. Die Luft wird mit einer annähernden Geschwindigkeit von 1'8 in in der Minute aus der obersten waagrechten Fläche der Masse entladen.
Die Behandlung wird alsdann während einer weiteren Zeitdauer von etwa 20 Tagen bei einer Zuführungstemperatur von etwa 30 C
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der Rüben zu vollenden und ihren Feuchtigkeitsgehalt bis auf 5-10 v. H. im Gewicht zu vermindern.
Das mittlere Gerüst a sichert infolge der Neigung der Seitenwände die Verminderung der Dicke des Materials um das Gerüst von der Grundfläche desselben, so dass der Widerstand gegen das Aufwärtsströmen der Luft seitens der Masse, deren Dichte am grössten in den untersten Teilen ist, annähernd an allen Punkten vergleichmässigt wird, wodurch eine gleichmässige Luftverteilung durch die ganze Masse gesichert ist. Diese Einführangsart der Luft sichert ebenfalls eine wirksame Behandlung der Teile der Masse, welche entlang den geneigten Wandungen sowie oberhalb der waagrechten Decke des Gerüstes a sich befinden.
Die gesamte Trocknungsbehandlung, welche im ganzen etwa 50-60 Tage in Anspruch nimmt, kann vorzugsweise in der Dunkelheit ausgeführt werden und auch unter Mithilfe eines chemischen Mittels sowie bei einer gesteigerten Zuführungstemperatur, wodurch eine Verminderung der gesamten Behandlungszeit erzielt werden kann. Die oberwähnten Eintrittstemperaturen von 27 bis 290 C können dann um je 3 C gesteigert werden. Die frischen Rüben können ausserdem in einer rechteckigen Masse anstatt in einer kreisförmigen, wie beschrieben, behandelt werden, wodurch die Gestalt der Vorrichtung entsprechend geändert wird. und können in einer Länge von etwa 15 M aufgeschichtet werden.
Bei der zweiten. Ausführungsart nach Fig. 2 werden die Rüben in aufeinanderfolgenden Schichten in einer rechteckigen, nach abwärts sich verschmälernden Grube. g im Erdboden eingeschichtet, u. zw. auf einem Rost bl, welcher den Grubenboden bildet. Die Seitenwände der Grube g sind ebenfalls vorzugsweise im Verhältnis zu der abnehmenden Dichte der Masse, gerechnet von den unteren zu den oberen Teilen derselben, geneigt. Die Warmluft wird durch ein oder mehrere Kanäle cll zugeführt, die in einer Kammer et unterhalb des Rostes ausmünden. Die Warmluft wird dann durch das Material, welches auf dem Rost bl ruht, hindurchgetrieben.
Die Seitenwände der Grube g sind vorzugsweise bis zu einer bestimmten Höhe oberhalb der Grundfläche durch Fortsätze verlängert, so dass die Rüben in die Grube entladen werden können.
Die Rüben werden in aufeinanderfolgenden Schichten fi, in ähnlicher Weise wie bei Fig. 1 beschrieben, aufgeschichtet, und es kann ein Gewicht von etwa zu t bei einer Gesamthöhe von 3'9 In behandelt werden ; die oberste Fläche ist durch eine strichpunktierte Linie
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dargestellt. Die Grube besitzt eine Weite von '] M am Bodenteil und neigt sich nach aussen bis zu einer Weite von 5-4 In an der Spitze, während sie in der Länge etwa 15 m gross ist.
Das Trocknen wird in ähnlicher Weise wie vorher beschrieben ausgeführt, jedoch mit einem Zuführungsluftvolumen von konstant 200 m in der Minute. Die Trocknung wird vorzugsweise im Dunkeln und mit Hilfe eines chemischen Mittels ausgeführt. Der natürliche Luftzug der Warmluft kann in diesem letzteren Falle durch einen Schornstein oder Kanal A unterstützt werden, welcher auf dem Grundboden errichtet wird und eine Bedachung sowie Luftsauggebläse kl besitzt. Die Austrittsgeschwindigkeit der entladenen Luft wird dann bis etwa 3 w in der Minute mit einer entsprechenden Verminderung der gesamten Behandlungszeit, jedoch mit einer entsprechenden Steigerung des zugeführten Volumens der Luft vergrössert.
Im Falle von ausserordentlich grossen Rüben kann die Zeit der Behandlung in entsprechendem Verhältnis verlängert werden, oder die Rüben können in Hälften nach der Längs-oder Querrichtung gespalten werden, um die erforderliche Steigerung der Behandlungszeit zu vermeiden und einen gleichmässigeren Trocknungsverlauf durch die ganze Behandlung zu erzielen. Das nachfolgende Reinigen und Zerkleinern der Rüben kann in irgendeiner Weise vorgenommen werden.
Das genannte Trocknen und Reinigen kann ebenso zufriedenstellend auf dem Rübenfeld wie auch in der Zuckerfabrik ausgeführt werden, so dass in dem erstgenannten Fall die Rüben unmittelbar nach dem Herausziehen behandelt werden können, wonach sie mit viel weniger Arbeit und mit geringeren Kosten gehandhabt und befördert werden können als die viel schwereren und mit feuchtem Sand usw. verunreinigten Rüben.
Die genannte Behandlungsart ermöglicht ferner, dass der an den getrockneten Rüben noch anhaftende Sand leicht und rasch entfernt werden kann. ohne dass man die Waschmaschinen und Wasserrinnen zu verwenden braucht sowie viel Abwasser erzeugt : dabei werden die Rüben gleichzeitig in einen solchen Zustand übergeführt. dass sie in der Zuckerfabrik durch einfachere Mittel als das Schnitzeln zerkleinert werden können, während die Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes infolge des Trocknens den relativen Zuckergehalt steigert und Sirupe von grösserer Dichte erzielt werden können, wodurch wieder das Konzentrieren vor dem Kristallisieren vereinfacht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Trocknen von Zuckerrüben, die der nachträglichen Zuckergewinnung dienen und bei der Trocknung in Haufen aufgeschichtet werden, durch weiche Warmluft hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet. dass die Trocknung der frischgeernteten Rüben durch etwa zwei Monate hindurch erfolgt, wobei die durch den Rübenhaufen nur durch den natürlichen Zug hindurchbewegt Trockenluft eine Eintrittstemperatur von bloss 27-33 C und ein Volumen besitzt, das der Grösse der Austrittsfläche des Haufens und ihrer Austrittsgeschwindigkeit proportional ist, worauf die Rüben trocken gereinigt werden.
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Process for drying sugar beet.
The invention relates to a method for drying sugar beets for the purposes of storage and subsequent processing of the same on sugar. The whole turnips are piled up and dried by letting warm air pass through between the beets. The beets dried in this way can then be chopped or cut in the usual way before they are subjected to sugar processing. The purpose of the invention is to enable the beets to ripen when their sugar content is greatest. harvested and can then be stored while maintaining their full sugar content, whereby they remain in the most favorable condition for sugar production and facilitate and accelerate the final extraction and processing of the sugar.
It has been shown that the adverse effects that occur during the drying of whole beets are mainly attributable to the formation of invert sugar and the respiration of the still living tissue parts of the beets. The sugar loss due to inversion, which increases with the temperature at which the drying takes place, is not inadmissibly large and even negligible as long as the temperature is kept below 38.degree. The sugar loss due to respiration, which results from a catabolic breakdown of the carbohydrates, increases very rapidly with increasing drying temperature and becomes greatest and more significant when the temperature approaches 4.60 ° C. However, this loss of sugar decreases as the drying proceeds and practically stops when the moisture content drops to about 30%. H. of the beet weight has decreased.
This sugar loss can also be reduced by performing the drying with warm air mixed with a chemical compound that prevents the occurrence of adverse changes in the composition of the goods during the treatment, for example mixed with sulfur dioxide or carbon dioxide, depending on the the degree of favorable influence of the chemical compound on the interruption of breathing. The drying temperature can be increased accordingly without running any risk.
The present method is mainly characterized in that the drying of the fresh beet is carried out in about two months and the drying air through
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an inlet temperature of a mere 27 to 330 C and in an amount proportional to the surface area of the pile or pile and the speed of the air leaving, whereupon the beets are dry cleaned.
With respect to the speed of the air emerging from the pile or column of material, an output speed of about 1-8-3M per minute is sufficient for the usual depth or thickness of the material. The natural introduction of warm air by convection will, in normal cases, cause an exit velocity of about 18 s per minute, and the latter can. if necessary, except for z. B. 3 m per minute can be increased by using appropriate air blower to support the iiatilrlielieji train of the supplied air.
The required volume of the supplied air for the said exit speed of the air can easily be determined by determining the total area of the surface of the mass.
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The drawing explains schematically the implementation of the method according to the invention.
Figs. 1 and 2 show vertical sections.
According to FIG. 1, this type of embodiment is suitable for treating the beets above the ground. The beets are preferably placed in successive layers around a vertical, central framework a. layered by a conical shape, u. betw. on horizontal grates b, which extend from the middle frame of its base. The beets are held together by an external, cylindrical casing (or housing) c, which can completely exclude air and light. The middle framework ci narrows upwards in proportion to the decreasing density of the mass, calculated from the lower to the upper parts of the same.
The frame is provided with a number of hinged, inner flaps a1 at appropriate intervals. The middle frame a and the grids / 'are designed so that they allow the free passage of air and prevent material from falling through. The warm air is supplied through a line d which opens into a chamber e below the floor surface. The air is supplied centrally in relation to the framework (t; it is distributed from the channel cl according to the arrows shown.
The beets are first piled up in a layer about 46 inches high and then subjected to the action of the warm air until the degree of saturation of the discharged air is about 85 percent. H. has reached, after which another layer of fresh beets is raised from the same height above the first and treated in a similar manner. So the beets are stacked in successive layers f. until they are piled up to a height of about 4'5ths, as shown by the top, dash-dotted line. The flaps a1 within the framework a are gradually opened, u. between the progress of the successive stratifications.
A weight of about 270 t can be treated by piling up to a thickness of 3 inches around the base of the framework a, the gradual piling up according to the shrinkage of the beets as the beets dry takes about 30-40 days. The air is shown in the
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of about 320 C and an approximately constant supply volume of 100 m3 ion per minute. The air is discharged from the uppermost horizontal surface of the mass at an approximate speed of 1'8 in per minute.
The treatment is then continued for a further period of about 20 days at a feed temperature of about 30 ° C
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of the beets and their moisture content down to 5-10%. H. to decrease in weight.
The middle framework a, due to the inclination of the side walls, ensures the reduction of the thickness of the material around the framework from the base of the same, so that the resistance to the upward flow of air on the part of the mass, the density of which is greatest in the lowest parts, almost at all Points is evened out, whereby an even air distribution through the whole mass is ensured. This type of introduction of the air also ensures effective treatment of the parts of the mass which are located along the inclined walls and above the horizontal ceiling of the framework a.
The entire drying treatment, which takes about 50-60 days in total, can preferably be carried out in the dark and also with the aid of a chemical agent and at an increased supply temperature, whereby a reduction in the total treatment time can be achieved. The above-mentioned inlet temperatures of 27 to 290 C can then be increased by 3 C each. The fresh beets can also be treated in a rectangular mass instead of a circular one as described, thereby changing the shape of the device accordingly. and can be piled up to a length of about 15 m.
The second. Embodiment according to FIG. 2, the beets are placed in successive layers in a rectangular pit that narrows downwards. g stratified in the ground, u. betw. on a grate bl, which forms the pit floor. The side walls of the pit g are also preferably inclined in relation to the decreasing density of the mass, calculated from the lower to the upper parts thereof. The warm air is supplied through one or more channels cll, which open out in a chamber et below the grate. The warm air is then forced through the material resting on the grate bl.
The side walls of the pit g are preferably extended up to a certain height above the base surface by extensions, so that the beets can be unloaded into the pit.
The beets are piled up in successive layers fi, in a manner similar to that described for FIG. 1, and a weight of about t can be treated with a total height of 3'9 In; the top surface is indicated by a dash-dotted line
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shown. The pit has a width of 1 m at the bottom and slopes outwards to a width of 5-4 inches at the top, while it is about 15 m in length.
The drying is carried out in a similar manner as described above, but with a supply air volume of constant 200 m per minute. The drying is preferably carried out in the dark and with the aid of a chemical agent. The natural draft of the warm air can in this latter case be supported by a chimney or duct A, which is built on the ground floor and has a roof and air suction fan kl. The discharge speed of the discharged air is then increased up to about 3 w per minute with a corresponding reduction in the total treatment time, but with a corresponding increase in the volume of air supplied.
In the case of extraordinarily large beets, the treatment time can be extended accordingly, or the beets can be split in half in the longitudinal or transverse direction in order to avoid the necessary increase in the treatment time and to achieve a more even drying process throughout the treatment . The subsequent cleaning and chopping of the beets can be done in any way.
Said drying and cleaning can be carried out satisfactorily in the beet field as well as in the sugar factory, so that in the former case the beets can be treated immediately after extraction, after which they can be handled and transported with much less labor and costs than the beets, which are much heavier and contaminated with damp sand, etc.
The type of treatment mentioned also enables the sand still adhering to the dried beets to be removed easily and quickly. without having to use the washing machines and gutters and generating a lot of wastewater: the beets are simultaneously converted into such a state. that they can be crushed in the sugar factory by simpler means than chopping, while the reduction in moisture content as a result of drying increases the relative sugar content and syrups of greater density can be obtained, which again simplifies concentration before crystallization.
PATENT CLAIMS:
1. A method for drying sugar beets, which are used for subsequent sugar extraction and are piled up in piles during drying, is passed through soft warm air, characterized. that the freshly harvested beets are dried for about two months, whereby the dry air, which is only moved through the beet heap by natural draft, has an inlet temperature of only 27-33 C and a volume that is proportional to the size of the exit area of the heap and its exit speed , after which the beets are dry cleaned.