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Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Rohstärkemileh.
Die in der Stärkefabrikation, beispielsweise bei der Kartoffelstärkeherstellung, an der Milch- trennschleuder anfallende Rohstärkemilch enthält noch beträchtliche Mengen an Fruchtwasserresten,
Schmutzstoffen und insbesondere an feinen Fasern, welche bei der Kartoffelzerkleinerung sich aus dem Zellgewebe bilden. Es ist bekannt, die Stärke von diesen Beimengtmgen zur Gewinnung einer stippenarmen weissen Stärke durch Behandlung der Stärkemilch in Absatzgefässen zu befreien. Dabei soll sich die Stärke durch Absetzen von den auftreibenden Schmutzstoffen trennen. Es sind Absetz- gefässe bekannt, in welchen die zu reinigende Flüssigkeit zwischen annähernd parallelen schräg geneigten
Flächen strömt, auf welchen die sich absetzenden schweren Stoffe abwärts gleiten können.
Mit den bekannten Verfahren war es jedoch nur bei wiederholter Behandlung der Stärke möglich, die erforderliche Reinheit des Stärkemehles zu erzielen, da bei den ersten Absetzvorgängen stets noch unzulässig viel Schmutzstoffe von der Stärke während des Absetzens mit nach unten geführt wurden.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren, bei welchem die Reinigung der aus der Rohstärke- milch abzuscheidenden Stärke ebenfalls durch Absetzen der Stärke während des Aufwärtsströmens der Rohrstärkemilch in einem Behälter, beispielsweise einem Rohr, zwischen annähernd parallelen, schräg geneigten Flächen stattfindet, werden die erwähnten Nachteile vermieden, u. zw. dadurch, dass unterhalb der Zuführung der Stärkemilch ein in gleicher Richtung strömender Reinwasserstrom zugeführt wird.
Es hat sich gezeigt, dass diese Massnahme geeignet ist, alle Schmutzstoffe in ausreichendem Masse bereits im ersten Arbeitsgang aus der Rohstärkemilch zu entfernen. Vorteilhaft wird die Stärkemilch in ein schräg geneigtes Absetzrohr etwas, beispielsweise 2-2'5 m, über dem unteren Rohrende an der Oberseite des Rohres eingeleitet und das Abwasser am oberen Ende des Rohres an dessen Unterseite abgeleitet. Das Rohr hat dabei zweckmässig eine Neigung von annähernd 450 und im Verhältnis zu seiner Länge einen geringen Abstand zwischen seiner Ober-und Unterseite.
Der Durchschnitt des Rohres kann rund oder eckig sein. Bei eckigen Rohren kann die Breitenausdehnung beliebig gross gewählt werden. Einzelrohre geniessen den Vorteil, dass Querströmungen, welche den Absetzvorgang störend beeinflussen können, praktisch nicht aufzutreten vermögen.
Zweckmässig wird eine grössere Anzahl schräger Absetzrohre parallel nebeneinander über einem gemeinsamen horizontalen Abzugsrohr angeordnet, in welchem sich eine Rührvorrichtung befindet, welche z. B. gleichzeitig als Förderschnecke ausgebildet sein kann, durch deren Drehung die abgesunken Stärke am vollständigen Festwerden verhindert wird, so dass sie sich am Ablasshahn als Milch gleichmässig abziehen lässt.
In den beiliegenden Zeichnungen sind schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt :
In Fig. 1 ist auf dem horizontalen Rohr 1 ein um 45 zur Horizontalen geneigtes Rohr 2 angeordnet. Innerhalb des Rohres 1 befindet sich eine Rühr-und Förderschnecke. J, welche die Stärkemilch am Festwerden hindert, so dass sie durch den Auslauf 4 ständig ablaufen kann. Auf dem Rohre 1 können eine grössere Anzahl von Röhren 2 parallel nebeneinander oder in sonstiger Form angebracht sein. Es besteht auch die Möglichkeit, das Rohr 2 als einen Kasten von ganz geringem Abstand zwischen Ober-und Unterseite auszubilden und am unteren Ende in ein Halbrund übergehen zu lassen, innerhalb dessen die Schnecke liegt, wie dies in kleinerem Massstabe in der Fig. 2 angedeutet ist.
En einiger Ent- fernung über dem unteren Ende des Rohres 2 ist an seiner Oberseite der Einlaufstutzen 6 für die Stärkemilch angeordnet. Bei grösserer Tiefenausdehnung des Rohres, etwa nach Fig. 2, würden mehrere
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derartige Stutzen nebeneinander anzuordnen sein. In einiger Entfernung unterhalb des Stutzens 6 befindet sich ein zweiter Stutzen 5 für den Frischwassereintritt. Der Austritt des Wassers der Stärkemilch sowohl wie des Frischwassers mit den von beiden fortgetragenen Schmutzstoffen erfolgt durch den Ablauf 7.
Bei einem Versuch, der mit einem 5 m langen Rohr von 30 mm Durchmesser vorgenommen wurde, konnten 20 l Stärkemilch in der Stunde in einmaligem Durchgang behandelt werden, wobei die zu reinigende Stärkemilch ein spezifisches Gewicht entsprechend 20 Bé hatte. Die dazu erforderliche Frischwassermenge, die bei dem etwa 2 m unterhalb des Stutzens 6 angebrachten Stutzen 5 zugeführt wurde, betrug etwa 5 l in der Stunde.
Zur Verarbeitung grösserer Flüssigkeitsmengen können naturgemäss die Abmessungen des Rohres entsprechend grösser gemacht werden. Bei Herstellung der Rohre aus Holz oder Metall werden zweckmässig Schaugläser an ihnen angebracht, durch welche der Abzug der Stärke nach Erreichung des Dauerbetriebszustandes überwacht werden kann. Dabei soll dieser Stärkeabzug dann vorteilhaft der gleichzeitig anfallenden Stärkemenge angepasst werden. Bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise fällt jede Unterbrechung des Verfahrens fort. Die Vorrichtung arbeitet nach einmaliger Einstellung der Ventile vollständig selbständig und bedarf sehr geringer Wartung.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass der Raumbedarf gegenüber den bekannten Anlagen wesentlich herabgesetzt ist, da unschwer eine grössere Anzahl Rohrreihen in geringen Abständen neben-bzw. hintereinander angeordnet werden können.
An Stelle einer mechanischen Austragvorrichtung kann zweckmässig auch eine Anordnung der in Fig. 3 dargestellten Art zur Anwendung kommen. Dabei wird im unteren Teil des Rohres 2, noch unterhalb des Stutzens 5, ein Sieb 8 angeordnet. Dieses besteht beispielsweise aus Metalldrähten von zirka 1 mm Stärke und weist eine Maschenweite von etwa 2-5 WMK auf. Zweckmässig in geringem Abstand hinter diesem Sieb ist ein Schieber 9 angeordnet, mit welchem der Querschnitt des Rohres 2 nach unten ganz oder teilweise abgeschlossen werden kann. Unterhalb dieses Schiebers ist noch ein kleiner Raum 10 vorgesehen, der mit Wasser angefüllt wird. An den Raum 10 schliesst sich unten ein siphonartig ausgebildeter Ablauf 11 an, in welchem zweckmässig noch ein Frischwassereintritt 12 vorgesehen ist.
Solange der Schieber geschlossen ist, bildet sich auf dem Sieb eine dichte Ablagerung der abgesetzten Stärke. Wird der Schieber ganz oder teilweise geöffnet, so tritt die untere feste Schicht der abgelagerten Stärke mit dem darunter befindlichen Frischwasser in Berührung. Dabei ändert sich der Böschungswinkel der Stärke und diese sinkt durch die Maschen des Siebes hindurch langsam nach unten und fliesst durch den Abfluss 11 ab. Dabei kann dieser Abfluss, um das Eintreten von Verstopfungen zu verhindern, durch eine kleine Wasserzirkulation durch den Stutzen 12 unterstützt werden. Durch entsprechende Einstellung des Schiebers 9 lässt sich erreichen, dass stets so viel Stärke abfliesst, als dem Stärkestopfen 13 von oben neu hinzukommt.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass sie die Anwendung mechanischer Rühr-und Austragvorrichtungen erübrigt.
Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, für den Frischwasserstrom innerhalb des schrägen Rohres an dessen Oberseite einen begrenzten Strömungsweg von unten nach oben durch die Formgebung des Rohres festzulegen. Ein solcher Strömungsweg ergibt sich bei runden Rohren von selbst durch die obere Rundung. Bei anders geformten Rohren können entsprechend nach oben gewölbte Führungen angebracht werden.
Bei Rohren grossen Durchmessers hat sich ferner gezeigt, dass zur Verringerung des Sinkweges in dem oberen Rohrteil zweckmässig in kleineren Abständen (beispielsweise 2 cm) Absetzbleche angeordnet werden, die zur Horizontalen eine solche seitliche Neigung besitzen, dass die sich auf ihnen ablagernde Stärke nach der Rohrwandung zu abwärts gleitet. Hiedurch wird vermieden, dass die
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gegen den Ausfluss 7 hin, einen Abflussraum von annähernd gleichbleibendem Querschnitt bestimmen. Bei weiten Rohren hat es sich schliesslich auch gezeigt, dass der Teil unterhalb des Stärkemilch-Eintritts- stutzens wesentlich geringere Querschnittsabmessungen haben kann als der obere Teil des Rohres.
Es bringt dies den Vorteil mit sich, dass die abgesetzte Stärke sich kürzere Zeit in diesem Bereich aufhält und schneller zur Verarbeitung gelangt, was erfahrungsgemäss die Güte der Stärke hebt.
Einrichtungen der beschriebenen Art eignen sich nicht nur zur Reinigung der Stärkemilch, sondern mit ihnen kann das Kartoffelreibsel in ausserordentlich vorteilhafter Weise unter Vermeidung aller bisher notwendigen Zwischenarbeiten direkt auf Stärke verarbeitet werden. Bei der bisherigen Stärkegewinnung wird das Reibsel zunächst in einer besonderen Auswaschstation verarbeitet. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, dass der Zerkleinerung des Reibsels ein unterer Grenzwert gesetzt ist, unterhalb dessen eine saubere Trennung der Stärke von den Fasern so erschwert ist, dass trotz der besseren Aufschliessung bei feinerer Zerkleinerung kein weiterer Vorteil erzielt wird.
Ausserdem bleibt bei dieser bekannten Behandlungsweise das Fruchtwasser zu lange mit der Stärke in Berührung, woraus sich Nachteile für die Stärke selbst, beispielsweise Verfärbungen derselben, ergeben.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, das Kartoffelreibsel zur Vermeidung des letztgenannten Nachteiles vor der Auswaschstation durch eine Schleuderbehandlung vom Fruchtwasser zu befreien und dann das aus Stärke und Zellmasse bestehende Gemisch mit Wasser erneut aufzuschwemmen.
Auch dieses Verfahren weist den gleichen Nachteil auf hinsichtlich der unteren Grenze der Zerkleinerung und macht ausserdem ebenso wie das erstgenannte Verfahren eine mehrmalige Nachbehandlung der Stärkemilch erforderlich, um die letzten Verunreinigungen aus der Stärke auszuscheiden. Auch hält die beim Schleudern mit der Stärke vereint bleibende Zellmasse noch etwa ein Drittel des schädlichen Fruchtwassers zurück.
Bei dem vorliegenden Verfahren werden in einem einzigen Arbeitsgang sowohl das Fruchtwasser als auch die Zellmasse von den Stärkebestandteilen gleichzeitig getrennt. Ausserdem wird bewirkt, dass wesentlich kleinere Zellenbestandteile noch in ausreichendem Masse von der Stärke getrennt werden können, als dies mit den bisher bekannten Mitteln möglich war.
Als weiterer Vorteil ergibt sich hieraus die Möglichkeit, durch feinere Zerreibung der Kartoffeln eine grössere Anzahl stärkehaltiger Zellen aufzuschliessen und die prozentuale Ausbeute an Stärke erheblich zu steigern. Die Zusammenfassung der verschiedenen Bearbeitungen des Kartoffelreibsels bis zur fertigen reinen Stärke in einem einzigen Arbeitsvorgang kürzt ferner den Herstellungsweg der
Stärke und die Anlagekosten für die betreffenden Einrichtungen erheblich ab. Ausser den damit direkt verbundenen wirtschaftlichen Vorteilen wird auch die Güte der Stärke hiedurch in günstiger Weise beeinflusst, da die Zeit, in welcher die aus der Zelle losgelöste Stärke mit Flüssigkeiten, insbesondere mit dem Fruchtwasser, in Berührung steht, eine beträchtliche Abkürzung erfährt.
Die praktische Ausführung des Verfahrens erfolgt beispielsweise derart, dass das Kartoffelreibsel mit einer dreifaehen Menge Frischwassers versetzt und unmittelbar darauf in den Eintrittsstutzen der Vorrichtung eingelassen wird, nachdem diese Vorrichtung vorher in schon erläuterter Weise mit
Wasser gefüllt war. Die Wahl der Strömungsgeschwindigkeit und das Mass des Abstandes zwischen den gegebenenfalls im Rohr angebrachten Absetzblechen richtet sich dabei nach der bekannten Absink- geschwindigkeit der Stärkekörner und der jeweils zu verarbeitenden Reibselmenge in der Weise, dass mit zunehmender Reibselmenge durch Vergrösserung des Rohrquerschnittes die Strömungsgeschwindigkeit und auch die vertikalen Abstände der Bleche verringert werden.
An Stelle einer Verringerung der
Strömungsgeschwindigkeit kann gegebenenfalls auch eine Verlängerung des Strömungsweges treten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung der aus Rohstärkemilch abzuscheidenden Stärke durch Absetzen während des Aufwärtsströmens der Rohstärkemilch in einem Behälter, beispielsweise einem Rohr, zwischen annähernd parallelen, schräg geneigten Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Zuführung der Stärkemilch ein in gleicher Richtung strömender Reinwasserstrom zugeführt wird.