Verfahren zur Herstellung von Siedesalz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Siedesalz.
Bei der Herstellung von Siedesalz in Verdampfern geschlossener Bauart fällt normalerweise ein Salz mit einer Korngrösse von 0,2 bis 0,6 mm an, das für die meisten Verwendungszwecke voll den Anforderungen entspricht. Bei einer Reihe von Verwendungszwecken in der Lebensmittelindustrie und im Gewerbe wird jedoch ein grobkörniges Salz bevorzugt, dessen Korngrösse zwischen 0,5 und 2 mm betragen soll. Ähnliches gilt für die Verwendung des Salzes als Streusalz und als Regeneriersalz für Basenaustauschanlagen.
Grobkörniges Siedesalz kann zwar ohne Schwierigkeit in offenen Siedepfannen hergestellt werden. Die Salzgewinnung in Siedepfannen hat jedoch den Nachteil, dass sie mit sehr hohen Kosten verbunden ist, da die zugeführte Wärme mit den abziehenden Brüden verlorengeht, während sie in Verdampfern geschlossener Bauart entweder mehrmals ausgenützt werden kann, wie in den Mehrfach-Vakuumanlagen, oder wie in den Wärmepumpenanlagen im Kreislauf geführt wird.
Salz in beliebiger Körnung kann auch durch Aufbereitung von Steinsalz produziert werden. Jedoch ist dieses Salz für viele Verwendungszwecke wegen seines Gipsgehaltes unerwünscht.
Es bestehen desweiteren verschiedene spezielle Eindampfeinrichtungen zur Herstellung von Siedesalz, die jedoch ebenfalls wesentlich unwirtschaftlicher arbeiten als die normalen Verdampferanlagen und ausserdem nur für die Grobsalzherstellung verwendet werden können.
Bekannt sind auch Verfahren, bei denen zur verdampfenden Sole organische Fremdstoffe zugesetzt werden, deren Anwesenheit zur Entstehung von grobkörnigem Salz in den Verdampfern führt. Als geeignet werden die Nitrilo-triacetat-Ionen, Dimethylglyoxim, lösliche Salze der Carboxy-methylcellulose und andere genannt. Diese Stoffe, deren physiologische Unbedenklichkeit nicht erwiesen ist, sind als Beimischung nach dem Deutschen Lebensmittelgesetz nicht zugelassen. Da grobes Siedesalz jedoch, wie schon erwähnt, auch in der Lebensmittelindustrie Verwendung findet, ist das letztere Verfahren nur bedingt geeignet. Ferner wirkt der Zusatz dieser chemischen Stoffe wegen der nicht unbeträchtlichen Menge verteuernd. Diese Zusatzstoffe bedingen dabei keine Veränderung der Konsistenz der zu verdampfenden Sole.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Siedesalz anzugeben, das auf wirtschaftlichste Weise in bekannten Verdampfern geschlossener Bauart auch die Herstellung von grobkörnigem Siedesalz erlaubt, das sich durch seine hohe Reinheit vom Pfannen- und Steinsalz unterscheidet. Weiterhin soll es möglich sein, mit denselben Verdampfern lediglich durch Änderung der Arbeitsbedingungen auch feinkörniges Salz zu erzeugen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, dass ein Verdampfer geschlossener Bauart mit Umwälzung der Sole verwendet wird und die Sole Hydroxyde und Carbonate der Erdalkalien in solcher Menge enthält, dass im Verdampfer ein zur Grobkornbildung ausreichendes Schlammvolumen erreicht wird.
Es wurde erkannt, dass eine erhöhte Konsistenz der Sole bewirkt, dass die sich bildenden Salzkristalle bis zur gewünschten Krongrösse im Kreislauf in den Verdampfern an den Heizflächen vorbeigeführt werden, weil die Sole mit erhöhter Konsistenz die Fähigkeit hat, auch grobkörnigere Salzkristalle noch mitzureissen und immer wieder an den Heizflächen im Kreislauf vorbeizuführen, an denen die Salzkristalle in ihrer Grösse zunehmen. Bei einer Sole geringerer Konsistenz setzen sich die Salzkristalle viel früher ab, und es kann nur feinkörnigeres Siedesalz erzielt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schlammvolumen im Verdampfer etwa 80 % beträgt.
Der gallertartige oder mikrokristalline Schlamm kann durch Vorbehandlung der Sole erzeugt werden.
Eine solche Vorbehandlung der Sole besteht in einer nur partiellen Reinigung und gegebenenfalls einem Zusatz von ungeklärter Mutterlauge.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann diese Vorbehandlung der Sole auch in einem Zusatz von Erdalkalisalzen zur vollgereinigten Sole bestehen.
Dabei soll die Erdalkalisalze enthaltende Sole auf einen pH-Wert eingestellt werden, bei dem eine Umwandlung der Zusatzstoffe in unlösliche schlammartige Verbindungen eintritt, vorzugsweise auf einen pH-Wert grösser als 8.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung werden der Sole gallertbildende Stoffe, die nach dem Lebensmittelgesetz zulässig sind, z. B. Magnesiumhydroxyd, zugefügt.
Es hat sich gezeigt, dass die Umwälzgeschwindigkeit der Sole in den Heizrohren und die Temperatur in den Verdampfern für die Ausbildung des Schlammes von wesentlicher Bedeutung sind. Die erhöhte Konsistenz der Sole lässt eine gegenüber bei feinkörniger Siedesalzherstellung geringere Umwälzgeschwindigkeft, damit wieder eine längere Verweilzeit der Kristalle in der Kristallbildungszone der Verdampfer zu und bringt damit eine weitere Erhöhung der Korngrösse der Kristalle.
Vorzugsweise wird mit einer Umwälzgeschwindigkeit von 0,5 bis 2,5 m pro Sekunde und einer Temperatur von 80 bis 1500 C gearbeitet.
Beispiel 1
Ein bekannter Umwälzverdampfer mit einer Soleumwälzgeschwindigkeit in den Heizrohren von 1,2 m/ sec und einer Soletemperatur von 1140 C wird mit einer partiell gereinigten Kochsalzsole beschickt, die neben geringen Mengen suspendierten Calciumcarbonat etwa 1 g Ca+ +, etwa 1 g Mg+ + und etwa 4 g SO4- - enthält. Der Verdampfer liefert zunächst ein sehr feines
Salz, etwa folgender Kornzusammensetzung.
O -0,40 mm 80%
0,40 -0,63 mm 18% über 0,63 mm 2%
Beschränkt man das Entfernen der Mutterlauge auf ein Mindestmass, so entsteht im Verdampfer ein gallertartiger Schlamm, wobei das Salz immer grobkörniger wird. Bei einem Schlammvolumen von etwa 80 % (gemessen nach einstündiger Absetzzeit bei Zimmertempe ratur) hat das Salz dann etwa folgende Körnung: o -0,40 mm 2%
0,40 -0,63 mm 8% über 0,63 mm 90 %
Beispiel 2
Zur Herstellung von Grobsalz wird in den unter
Beispiel 1 genannten Verdampfer eine Mischsole einge speist, die aus vollgereinigter Sole und festen oder gelösten Erdalkalisalzen besteht. Bei Zusatz von Alkali- sierungsmitteln entsteht sofort, ohne diesen Zusatz nach einiger Zeit das unter Beispiel 1 aufgeführte Grobsalz.
Beispiel 3
Der nach dem Zentrifugieren des Salzbreies anfallende Schlamm der Mutterlauge wird der Frischsole zugesetzt, so dass eine Mischsole mit hohem Schlammvolumen entsteht. Nach dem Einspeisen dieser Mischsole in den unter Beispiel 1 genannten Verdampfer bilde sich grobes Salz.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufwärtsgeschwindigkeit der Sole im Salzkristallausscheidebereich des Verdampfers durch eine Querschnittsverengung erhöht werden. Diese zusätzliche Beeinflussung der Geschwindigkeit der Sole erzwingt ein Mitreissen auch der zum Ausscheiden neigenden kleineren Salzkristalle.
Der hierfür geeignete Verdampfer geschlossener Bauart mit einem zentralen Fallrohr mit Zwangsumwälzer und dieses umgebenden Heizrohren, weist nach der Erfindung am unteren Ende des Fallrohres einen konischen Trichter höhenverstellbar auf, dessen nach abwärts gerichtete grössere Öffnung mit der konischen Verdampferwandung einen Ringspalt für die aufsteigende Sole bildet, dessen Breite sich mit der Höhenverstellung des Trichters ändert.
PATENTANSPRUCHE
I. Verfahren zur Herstellung von Siedesalz, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdampfer geschlossener Bauart mit Umwälzung der Sole verwendet wird und die Sole Hydroxyde und Carbonate der Erdalkalien in solcher Menge enthält, dass im Verdampfer ein zur Grobkornbildung ausreichendes Schlammvolumen erreicht wird.
II. Verdampfer geschlossener Bauart zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einem zentralen Fallrohr mit Zwangsumwälzer und dieses umgebenden Heizrohren, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Fallrohres ein konischer Trichter höhenverstellbar angeordnet ist, dessen nach abwärts gerichtete grössere Öffnung mit der konischen Verdampferwandung einen Ringspalt für die aufsteigende Sole bildet, dessen Breite sich mit der Höhenverstellung des Trichters ändert.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlammvolumen im Verdampfer etwa 80 % beträgt.
2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gallertartige oder mikrokristalline Schlamm durch Vorbehandlung der Sole erzeugt wird.
3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung der Sole in einer nur partiellen Reinigung und gegebenenfalls einem Zusatz von ungeklärter Mutterlauge besteht.
4. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung in einem Zusatz von Erdalkalisalzen zur vollgereinigten Sole besteht.
5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdalkalisalze enthaltende Sole auf einen pH-Wert eingestellt wird, bei dem eine Umwandlung der Zusatzstoffe in unlösliche schlammartige Verbindungen eintritt, vorzugsweise auf einen pH-Wert grösser als 8.
6. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxyde und Carbonate nach dem Lebensmittelgesetz zulässig sind, wie z. B. Magnesiumhydroxyd.
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Process for the production of vacuum salt
The invention relates to a process for the production of vacuum salt.
During the production of vacuum salt in evaporators of the closed design, a salt with a grain size of 0.2 to 0.6 mm is normally obtained, which fully meets the requirements for most purposes. For a number of uses in the food industry and in trade, however, a coarse-grained salt is preferred, the grain size of which should be between 0.5 and 2 mm. The same applies to the use of the salt as road salt and as regeneration salt for base exchange systems.
Coarse-grained evaporated salt can be produced without difficulty in open boiling pans. However, salt production in boiling pans has the disadvantage that it is associated with very high costs, since the heat supplied is lost with the exhausting vapors, while in closed-type evaporators it can either be used several times, as in the multiple vacuum systems, or as in the heat pump systems is circulated.
Salt of any grain size can also be produced by processing rock salt. However, this salt is undesirable for many uses because of its gypsum content.
There are also various special evaporation devices for the production of evaporated salt, which, however, also work much more uneconomically than normal evaporator systems and, moreover, can only be used for the production of coarse salt.
Processes are also known in which organic foreign substances are added to the evaporating brine, the presence of which leads to the formation of coarse-grained salt in the evaporators. The nitrilo-triacetate ions, dimethylglyoxime, soluble salts of carboxymethylcellulose and others are mentioned as being suitable. These substances, whose physiological harmlessness has not been proven, are not permitted as admixtures according to the German Food Act. However, as coarse evaporated salt is also used in the food industry, as already mentioned, the latter process is only suitable to a limited extent. Furthermore, the addition of these chemical substances increases the price because of the not inconsiderable amount. These additives do not change the consistency of the brine to be evaporated.
The invention is based on the object of specifying a method for the production of evaporated salt which also allows the production of coarse-grain evaporated salt, which differs from pan and rock salt by its high purity, in the most economical way in known evaporators of closed design. Furthermore, it should be possible to produce fine-grained salt with the same evaporators simply by changing the working conditions.
To solve this problem, the method according to the invention provides that an evaporator of a closed design with circulation of the brine is used and the brine contains hydroxides and carbonates of alkaline earths in such an amount that a sludge volume sufficient for coarse grain formation is achieved in the evaporator.
It was recognized that an increased consistency of the brine has the effect that the salt crystals that form up to the desired crown size are circulated in the evaporators past the heating surfaces, because the brine with an increased consistency has the ability to carry away even coarser salt crystals and again and again to pass the heating surfaces in the circuit, where the salt crystals increase in size. With a brine with a lower consistency, the salt crystals settle much earlier and only finer-grain evaporated salt can be achieved.
According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the sludge volume in the evaporator is approximately 80%.
The gelatinous or microcrystalline sludge can be produced by pretreating the brine.
Such a pretreatment of the brine consists of only partial purification and, if necessary, the addition of unclarified mother liquor.
According to another embodiment of the invention, this pretreatment of the brine can also consist of adding alkaline earth salts to the fully purified brine.
The brine containing alkaline earth salts should be adjusted to a pH value at which the additives are converted into insoluble sludge-like compounds, preferably to a pH value greater than 8.
According to another feature of the invention, the brine are gelatinous substances that are permitted under the Food Act, e.g. B. magnesium hydroxide added.
It has been shown that the circulation speed of the brine in the heating pipes and the temperature in the evaporators are of essential importance for the formation of the sludge. The increased consistency of the brine allows for a lower circulation rate than with fine-grain evaporated salt production, thus allowing the crystals to remain in the crystal formation zone of the evaporator for a longer period of time, thus increasing the grain size of the crystals further.
A circulation speed of 0.5 to 2.5 m per second and a temperature of 80 to 1500 C are preferably used.
example 1
A well-known circulating evaporator with a brine circulation speed in the heating pipes of 1.2 m / sec and a brine temperature of 1140 C is charged with a partially purified common salt brine which, in addition to small amounts of suspended calcium carbonate, contains about 1 g Ca ++, about 1 g Mg ++ and about 4 g SO4- contains. The vaporizer initially delivers a very fine one
Salt, roughly the following grain composition.
O -0.40 mm 80%
0.40 -0.63 mm 18% over 0.63 mm 2%
If the removal of the mother liquor is limited to a minimum, a gelatinous sludge is created in the evaporator, with the salt becoming increasingly coarse-grained. With a sludge volume of about 80% (measured after a one hour settling time at room temperature) the salt then has the following grain size: o -0.40 mm 2%
0.40 -0.63 mm 8% over 0.63 mm 90%
Example 2
For the production of coarse salt, the under
Example 1 named evaporator a mixed brine is fed, which consists of fully purified brine and solid or dissolved alkaline earth salts. When alkalizing agents are added, the coarse salt listed under Example 1 is formed immediately, without this addition after some time.
Example 3
The mother liquor sludge obtained after centrifuging the brine is added to the fresh brine so that a mixed brine with a high sludge volume is created. After this mixed brine has been fed into the evaporator mentioned in Example 1, coarse salt is formed.
According to a further embodiment of the invention, the upward speed of the brine in the salt crystal separation region of the evaporator can be increased by narrowing the cross section. This additional influence on the speed of the brine also forces the smaller salt crystals, which tend to separate, to be carried away.
The evaporator suitable for this, of closed design with a central downpipe with forced circulation and surrounding heating pipes, has according to the invention at the lower end of the downpipe a height-adjustable conical funnel whose downwardly directed larger opening with the conical evaporator wall forms an annular gap for the rising brine, the width of which changes with the height adjustment of the funnel.
PATENT CLAIMS
I. Process for the production of evaporated salt, characterized in that an evaporator of a closed design with circulation of the brine is used and the brine contains hydroxides and carbonates of the alkaline earths in such an amount that a sludge volume sufficient for coarse grain formation is achieved in the evaporator.
II. Evaporator of a closed design for carrying out the method according to claim I, with a central downpipe with forced circulation and heating pipes surrounding it, characterized in that a conical funnel is arranged at the lower end of the downpipe adjustable in height, its downwardly larger opening with the conical evaporator wall forms an annular gap for the rising brine, the width of which changes with the height adjustment of the funnel.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the sludge volume in the evaporator is about 80%.
2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the gelatinous or microcrystalline sludge is generated by pretreating the brine.
3. The method according to dependent claim 2, characterized in that the pretreatment of the brine consists of only partial cleaning and optionally an addition of unclarified mother liquor.
4. The method according to dependent claim 2, characterized in that the pretreatment consists in adding alkaline earth salts to the fully purified brine.
5. The method according to dependent claim 4, characterized in that the brine containing alkaline earth salts is adjusted to a pH value at which the additives are converted into insoluble sludge-like compounds, preferably to a pH value greater than 8.
6. The method according to dependent claim 2, characterized in that the hydroxides and carbonates are permissible according to the food law, such. B. magnesium hydroxide.
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