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Verfahren und Vorrichtung zum stufenlosen progressiven Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Zuckerrohsäften mit kalkhaltigen Lösungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stufenlosen progressiven Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Zuckerrohsäften, sowie die besondere Ausbildung der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Nach bekannten Verfahren, insbesondere nach dem in der DDR-Patentschrift 18781 angegebenen Verfahren, erfolgt die Reinigung der Zuckerrohsäfte durch eine Vorscheidung und eine sich daran anschliessende Saturation. Für die Vorscheidung hat sich dabei eine solche Vorrichtung als zweckmässig erwiesen, die ein progressives Mischen von Zuckersäften mit kalkhaltigen Lösungen im Gegenstromprinzip ermöglicht und dergestalt ausgebildet ist, dass in einem geschlossenen, vorteilhafterweise stehenden Behälter ausser der Anordnung tangentialer Leitbleche eine durchgehende Rührwelle mit in bestimmten Abständen darauf befestigten Rührflügeln gelagert ist, wobei unterhalb eines im oberen Teil des Behälters liegenden Mischgefässes Aufhalter und jeweils unterhalb der Rührflügel offene Konen vorgesehen sind.
Der Zuckerrohsaft wird in den Behälter von unten durch ein Rohr zentrisch eingeleitet, mittels eines Doppelkegels gleichmässig verteilt und gelangt nach Mischung mit der im Gegenstrom zugeführten Kalkmilch als vorgeschiedener Saft zum Überlauf. Bei der Aufarbeitung von Zuckerrohsäften, insbesondere solchen aus alterierten Rüben, hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die Vorscheidungs- und Saturationsstufe zu vereinigen und somit ausser der Kalkmilch noch Saturationsgas zuzusetzen, um ohne schädliche Überkalkung die Ausfällung des Kalziumkarbonats zu erreichen.
Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen die Scheidesaturation mit der Vorscheidung kombiniert ist. Allerdings sehen diese Verfahren eine gemeinsame Zuführung von Kalk und Kohlensäure in der alkalischen Zone der Vorscheidung vor, u. zw. abschnittsweise durch ein Hauptventil sowie mehrere Einzelventile mit durch die einzelnen Abschnitte bedingten Stabilisierungspausen. Wenn auch des weiteren vorgesehen ist, im Zusammenhang damit den jeweils in der Behandlung fortgeschritteneren Saft mit höherem Kalk- bzw. Karbonatgehalt teilweise in die Stufen mit niedrigerer Konzentration zurückzuführen, so ist das ebenfalls nur auf die benachbarten Abschnitte zu beziehen. Auf Grund dessen, dass der Kalk und die Kohlensäure in Teilmengen unterschiedlich ausgeprägter Stufen aufgegeben werden, besteht zumindest die Gefahr lokaler Überkalkung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin ein solches Verfahren mit den dazugehörigen Teilen der Vorrichtung aufzuzeigen, das zur Vermeidung einer sprunghaften Kolloidausflockung progressiv und ohne ausgeprägte Abgrenzung der einzelnen Behandlungsstufen arbeitet und trotz der Zuführung des Kalkes und der Kohlensäure an nur einer Stelle des für die Scheidesaturation vorgesehenen Behälters jede Gefahr örtlicher Überkalkung völlig ausschaltet. Des weiteren soll neben einer guten Zerteilung der eingeführten Kohlensäure eine einwandfreie Vermischung des eingeleiteten Saftes mit den Kohlesäureteilchen und dem abwärts strömenden, bereits vorgeschiedenen und stabilisierten Vorscheidesaft erreicht werden.
Erfindungsgemäss wird dies erreicht, wenn man in die progressive stufenlose Vorscheidung, bei der die völlig gelöste Kalkmilch und der bereits vorgeschiedene und stabilisierte Vorscheidesaft im stufenlosen Gegenstrom gemischt und in zwei Teilströme zerlegt wird, wobei der eine mit entgegenströmendem Saft gemischt aufwärts und der andere abwärts wandert, unter gleichzeitiger Erhöhung des Kalkmilchzusatzes Saturationsgas zentral von unten einleitet. Die Kalkmilch kommt hiebei nur mit fertig aussaturiertem und stabilisiertem Schlammsaft in Berührung, während durch die Gegenstromsaturation eine gründliche Ausnutzung des Saturationsgases gewährleistet wird.
Da festgestellt wurde, dass sich bei diesem Prozess ein Zerteilen der Kohlensäureteilchen als vorteilhaft erweist, besteht ein anderes Erfindungsmerkmal darin, dass in dem den Zuckerrohsaft in den Behälter einleitenden Rohr eine an ihrem Ende düsenartig ausgebildete Zuleitung angeordnet ist, der gegenüber, unterhalb der Rührwelle, eine Aufprallplatte liegt.
Um das zentral von unten eingeführte Rohsaft-Gasgemisch mit dem abwärts strömenden, bereits vorgeschiedenen und stabilisierten Vorscheidesaft gut vermischen zu können, genügt nicht nur eine Teilung
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des Vorscheidesaft-sowie Rohsaft-Gasgemischstromes, wie sie durch die bekannte Anordnung von Konen erreicht wird, sondern es ist eine 100%igeAblenkung des Vorscheidesaft- sowie Rohsaft-Gasgemischstromes erforderlich, die erfindungsgemäss erreicht wird durch in an sich bekannter Weise auf der Rührwelle befestigte Prallteller, die vorzugsweise zwischen den Rührflügeln gegen die Rührwelle abdichtend sowie fest auf ihr angeordnet sind und konisch, sich nach unten zu erweiternd, verlaufen.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Form eines Ausführungsbeispieles dargestellt.
In dem unten konisch zulaufenden und oben sowie unten geschlossenen zylindrischen Behälter 1 ist eine Rührwelle 2 angeordnet, die in bestimmten Abständen Rührflügel 5 trägt. Der Zuckerrohsaft wird durch Rohr 10 und die Kohlensäure durch die in diesem Rohr 10 angeordnete Zuleitung 12 zentrisch eingeleitet und durch Aufprallplatte 13 und Kegel 9 gleichmässig verteilt. Unterhalb der von Führungen 8 aufgenommenen Rührflügel 5 sind oben und unten offene Konen 7 als tangentiale Leitbleche angebracht, die eine Teilung des nach unten gedrückten Saftstromes bewirken. Als besonders zweckmässig ist die An-
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sind abdichtend auf der Rührwelle 2 fest angeordnet und haben die Aufgabe, das von unten eingeführte Rohsaft-Gasgemisch und den abwärts strömenden Vorscheidesaft so abzulenken, dass eine gegenseitige intensive Vermischung stattfindet.
Diese gute Wirkung der Vermischung konnte mit Hilfe der bisher bekannten Anordnung von Konen, die nur eine Teilung des Rohsaft-Gasgemisch- sowie Vorscheidesaftstromes zur Folge hatten, nicht erreicht werden. Aufhalter 6 verhindern eine Zirkulation der Flüssigkeit. Die für die Vorscheidung notwendige Kalkmilch wird durch Rohr 3 in das Mischgefäss 4 geleitet, wo sie durch starke Umwälzung mittels vorgeschiedenen stabilisierten Saftes in Lösung gebracht wird, bevor sie an der Vorscheidung selbst teilnimmt. Der vorgeschiedene Saft verlässt die Apparatur durch den Überlaufll. Die gestrichelten Pfeile deuten den Saftfluss an einer Stelle der Vorscheidung an. Der aufsteigende Saft und die Kohlensäure mischen sich stufenlos mit dem bereits schwach vorgekalkten Saft, der durch die Rührflügel nach unten gedrückt wird.
Die Konen 7 teilen den nach unten gedrückten Vorscheidesaftstrom in Teilströme, von denen der eine seitwärts abgelenkt wird und mit dem entgegenströmenden RohsaftGasgemisch vermischt nach oben steigt, während der andere zum nächsten Rührflügel 5 gelangt und mit von aussen angesaugtem Rohsaft-Gasgetnisch vermischt nach unten gedrückt wird, wo er durch den Prallteller 14 abgelenkt auf das an diese Stelle gesamtaufsteigende, ebenfalls durch den Prallteller 14 abgelenkte Rohsaft-Gasgemisch trifft und sich intensiv mit ihm vermischen nach oben steigt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum stufenlosen progressiven Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere Zuckerrohsäften, mit kalkhaltigen Lösungen, bei dem die völlig gelöste Kalkmilch mit bereits vorgeschiedenem und stabilisiertem Vorscheidesaft im stufenlosen Gegenstrom gemischt und in zwei Teilströme zerlegt wird, wobei der eine mit entgegenströmendem Saft gemischt aufwärts und der andere abwärts wandert, dadurch gekennzeichnet, dass in die progressive stufenlose Vorscheidung unter gleichzeitiger Erhöhung der Kalkmilchzufuhr Saturationsgase eingeleitet werden.