DE1013590B - Verfahren zum Reinigen von Zuckersaeften durch gleichzeitige Zugabe von Kalk und Kohlensaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zum Reinigen von Zuckersäften durch gleichzeitige Zugabe von Kalk.
• und Kohlensäure Zur Reinigung von Zuckersäften mittels Kalk und Kohlensäure sind verschiedene Verfahren bekannt, bei denen entweder die Zugabe dieser beiden Chemikalien nacheinander (Scheidung - zweckmäßigerweise unterteilt in Vor- und Hauptscheidung - und anschließende Saturation) oder gleichzeitig (Scheidesaturation) erfolgt. Die Scheidesaturation, bei der man sich überlicherweise bemüht, einen p11-Wert von etwa 11 einzuhalten, liefert bei höherem Invertzuckergehalt Säfte, die sich im allgemeinen durch eine bessere Filtrationsfähigkeit auszeichnen als die bei den Verfahren mit getrennter Kalk- und Kohlensäurezugabe gewonnenen, d. h., der durch die gleichzeitige Zugabe von Kalk und Kohlensäure gebildete Schlamm läßt sich aus dem sogenannten Schlammsaft schneller und vollständiger abtrennen.
• Eine gute Filtrationsfähigkeit und eine schnelle und vollständige Sedimentation des Schlammes der Säfte werden bei den modernen Saftreinigungsverfahren immer mehr angestrebt, um die Abtrennung des Schlammes in kontinuierlichen Verfahren, z. B. über Dekanteure und Drehfilter, vornehmen zu können. Zur Erreichung dieses Zieles wurde unter anderem versucht, die Wirkung der Vorscheidung, und zwar einer progressiv durchgeführten Vorscheidung, durch laufende Zugabe von Kalk und Kohlensäure zu steigern.
• Bei einem bekannten Verfahren der sogenannten Vorscheidungs-Saturation wird zunächst ein Teil des Gesamtkalkes in einer ersten Kalk-Kohlensäure-Behandlung mit der PH-Charakteristik einer mehrstufigen progressiven Vorscheidung, also bis etwa pH 10,8 zugesetzt. Dann erfolgt nach Abtrennung des Schlammes eine zweite Kalk-Kohlensäure-Behandlung bis zum pH-Endwert von 9,2. Im Anschluß an diese zweite Scheidesaturation wird der Saft abfiltriert und der Verdampfstation zugeführt. Der Schlamm dagegen wird in die progressive Vorscheidung zurückgenommen, und zwar an einer Stelle, die seinem pH-Wert entspricht.
• Es wurde nun festgestellt, daß auch diese sogenannte progressive Vorscheidungs-Saturation nicht die Verbesserungen der Filtrations- und Sedimentationseigenschaften nach sich zieht, die notwendig sind, um eine betriebssichere Durchführung der kontinuierlichen Schlammabtrennung, z. B. durch Dekantation und Drehfiltration, zu gewährleisten. 1\Tach den Erfahrungen in der modernen Saftreinigung ist z. B. ein einwandfreier Betrieb von Drehfiltern nur möglich, wenn die Schlammsäfte einen Filtrationskoeffizienten, bestimmt nach B r i e g h e l -Müller , von wenigstens unterhalb 3 aufweisen. Das Saftreinigungsverfahren mit der sogenannten progressiven Vorscheidungs-Saturation bewirkt aber bei gleichen Kalkmengen und Rohsäften eine Verbesserung des Filtrationskoeffizienten nur gegenüber solchen mit einer normalen Vorscheidung und erreicht nur knapp den immer noch als ungenügend erkannten besseren Filtrationskoeffizienten der Scheidesaturation, der bei etwa 4 liegt.
• Es hat sich nun herausgestellt, daß für die Drehfiltration ausreichende Filtrations- und Sedimentationseigenschaften des Saftes erreicht werden, wenn man bei der Scheidesaturation erfindungsgemäß die Zugabe des Kalks in Teilmengen auf die Gesamtkalkmenge ausdehnt und durch diese Zugabe in Teilmengen bei gleichzeitiger Kohlensäurezugabe den Saft nacheinander einigen unterschiedlich ausgeprägten pH Stufen aussetzt und den Übergang von einer PH-Stufe zur anderen sprunghaft vornimmt, bis in der letzten Stufe der End-PH Wert von etwa 11 erreicht ist, worauf nach Abtrennung des Schlammes eine zweite Saturation erfolgt.
• Das neue Verfahren kann in zwei oder mehr, vorzugsweise vier Reaktionskammern nacheinander durchgeführt werden, in denen bestimmte ausgeprägte PH-Stufen einzustellen und zu halten sind. Beispielsweise kann man bei zwei Reaktionskammern die PH-Stufen 8 und 11, bei drei Reaktionskammern 8, 9,5 und 11 und bei vier Reaktionskammern 7,5, 9, 10 und 11 einhalten. Der End-pH-Wert von etwa 11 entspricht dem auf übliche Weise bestimmten Optimum der ersten Saturation.
• Der Anteil an der in die Reaktionskammern einzubringenden Gesamtkalkmenge kann beispielsweise bei insgesamt vier Kammern in jeder ein Viertel des Gesamtkalks betragen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Kammern eine hohe, schlanke Form zu geben, um die Kohlensäure bestmöglich auszunutzen. Im Anschluß an die so stufenweise durchgeführte Scheidesaturation wird der Saft nach der Abtrennung des Schlammes in bekannter Weise der üblichen zweiten Saturation unterworfen. Es wurde gefunden, daß bei der Arbeitsweise gemäß vorliegender Erfindung durchschnittliche Filtrationskoeffizienten von 0,5 bis 1 erzielt werden, womit eine Verbesserung gegenüber den eingangs erwähnten Werten um mehrere 100% gegeben ist und die Bedingungen für eine rasche und vollständige Abtrennung des Schlammes, z. B. durch Dekantation und Drehfiltration, vollständig erfüllt sind.
• Es wurde ferner festgestellt, daß die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benötigte Gesamtkalkmenge niedriger liegen kann als bei den bisher bekannten Verfahren, die auf eine gute Filtrierbarkeit der Säfte hinzielen.
• Es ist möglich. den Invertzuckergehalt der nach vorliegender Erfindung gewonnenen Säfte zu erniedrigen, indem man den Säften anschließend durch Zugabe einer geringen Kalkmenge, z. B. 0,2 bis 0,3% Ca0, eine höhere Alkalität verleiht. In diesem Fall ist es notwendig, die so nachgekalkten Säfte durch Kohlensäurezugabe in bekannter Weise wieder auf einen pH-Wert von etwa 11 zu bringen. Auch diese Säfte zeichnen sich durch einen ähnlich guten Filtrationskoeffizienten aus. Sie lassen sich ebenfalls einwandfrei über Dekanteure und Drehfilter verarbeiten. An die Abtrennung des Schlammes muß naturgemäß wieder eine zweite Saturation des Saftes angeschlossen werden.
• Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, daß man die nach der erfindungsgemäßen Scheidesaturation erhaltenen Säfte erst nach Abtrennung des Schlammes einer Nachkalkung mit einer ebenfalls geringen Kalkmenge unterwirft, um durch höhere Alkalität den Invertzuckergehalt zu erniedrigen. Die anschließende Kohlensäurezugabe kann wahlweise bis zum pH-Wert der ersten Saturation oder direkt bis zu dem der zweiten Saturation erfolgen, und es fällt dabei ein nahezu reiner Calciumcarbonatschlamm an.
• Es ist ferner möglich, den so gewonnenen nahezu reinen Calciumcarbonatschlamm in die erfindungsgemäße Scheidesaturation zurückzunehmen, wodurch noch eine zusätzliche Verbesserung des Effektes gegeben ist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Reinigen von Zuckersäften durch gleichzeitige Zugabe von Kalk und Kohlensäure (Scheidesaturation), wobei der Kalk in Teilmengen zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zugabe der Gesamtkalkmenge in Teilmengen bei gleichzeitiger Kohlensäurezugabe der Saft nacheinander einigen unterschiedlich ausgeprägten PH-Stufen ausgesetzt wird und der Übergang von einer pji Stufe zur anderen sprunghaft erfolgt, bis in der letzten Stufe der End-pH-Wert von etwa 11 erreicht ist, worauf nach Abtrennung des Schlammes eine zweite Saturation erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder pH-Stufe bei gleichzeitiger Kohlensäurezufuhr ein Bruchteil der Gesamtkalkmenge verwendet wird, der der Zahl der pH-Stufen entspricht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Säften nach der gleichzeitigen Zugabe von Kalk und Kohlensäure durch Zusatz einer weiteren geringen Kalkmenge eine höhere Alkalität verleiht und daß im Anschluß daran in den Säften durch erneute Kohlensäurezugabe wieder der pH-Wert der ersten Saturation eingestellt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der weiteren geringen Kalkmenge zur Erzielung einer höheren Alkalität erst nach Abtrennung des Schlamms erfolgt und daß die anschließende Kohlensäurezugabe wahlweise bis zum pH Wert der ersten Saturation oder direkt bis zu dem der zweiten Saturation erfolgt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der nach Zugabe der weiteren geringen Kalkmenge angeschlossenen Saturation anfallende Carbonatschlamm in die Scheidesaturation zurückgenommen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: »Handbuch der Zuckerfabrikation« von Stohmann, 1899. S.260 und 262: deutsche Patentamneldung B 22838 IVa/89e.