DE102022205801A1 - IMPROVED CARBONATION PROCESS AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING SAME - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt und eine Vorrichtung zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, insbesondere geeignet und ausgelegt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for producing a carbonation product from a carbonation educt and a device for producing a carbonation product from a carbonation educt, particularly suitable and designed for carrying out the method according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt und eine Vorrichtung zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, insbesondere geeignet und ausgelegt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for producing a carbonation product from a carbonation educt and a device for producing a carbonation product from a carbonation educt, particularly suitable and designed for carrying out the method according to the invention.
Im Verlauf der technologischen Prozessschritte einer Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerfabrik oder einer Rohzuckerraffinerie spielt eine Carbonatation eine zentrale Rolle. Die Carbonatation umfasst üblicherweise einen ersten Carbonatationsschritt und einen zweiten Carbonatationsschritt. Die Carbonatation ist ein Reinigungsschritt der Saftreinigung, insbesondere der Zuckerrohsaftreinigung, sei es ein Zuckerrohsaft aus der Rübe oder dem Zuckerrohr, oder der Zuckerraffination, insbesondere einer Rohzuckerlösung. Vor der Carbonatation wird der für die Carbonatation verwendete Zuckerrohsaft oder die Rohzuckerlösung durch eine Extraktion aus Zuckerrüben, insbesondere Rübenschnitzeln, oder Zuckerrohr beziehungsweise durch Lösen von Rohzucker in Wasser und einer anschließenden Vor- und/oder Hauptkalkung, auch als Alkalisierung bezeichnet, erhalten. Bei der Vor- und Hauptkalkung wird der extrahierte Zuckerrohsaft oder die Rohzuckerlösung mit Kalkmilch, also Calciumhydroxiddispersion in Wasser, versetzt. Dies führt zu einem Ausflocken von im extrahierten Zuckerrohsaft oder der Rohzuckerlösung enthaltenen Schwebstoffen. Durch die Alkalisierung wird ein alkalischer Zuckerrohsaft oder eine alkalische Rohzuckerlösung erhalten. Durch die Hauptkalkung wird im Zuckerrohsaft oder der Rohzuckerlösung eine Hauptkalkungsalkalität von circa 0,6 bis 1,2 g CaO/100 ml erreicht, was einem pH-Bereich von pH 12 bis 12,8 bei 20 °C entspricht.Carbonation plays a central role in the technological process steps of a beet sugar or sugar cane sugar factory or a raw sugar refinery. The carbonation usually includes a first carbonation step and a second carbonation step. Carbonation is a purification step in juice purification, in particular sugar raw juice purification, be it a sugar raw juice from beets or sugar cane, or sugar refining, in particular a raw sugar solution. Before carbonation, the sugar raw juice or the raw sugar solution used for carbonation is obtained by extraction from sugar beets, in particular beet pulp, or sugar cane or by dissolving raw sugar in water and subsequent preliminary and/or main liming, also referred to as alkalinization. During pre-liming and main liming, the extracted raw sugar juice or raw sugar solution is mixed with lime milk, i.e. calcium hydroxide dispersion in water. This leads to flocculation of suspended solids contained in the extracted raw sugar juice or raw sugar solution. Alkalization results in an alkaline raw sugar juice or an alkaline raw sugar solution. The primary liming results in a primary liming alkalinity of approximately 0.6 to 1.2 g CaO/100 ml in the sugar raw juice or raw sugar solution, which corresponds to a pH range of pH 12 to 12.8 at 20 °C.
Mit dem so erhaltenen alkalischen Zuckerrohsaft oder der alkalischen Rohzuckerlösung wird die Carbonatation durchgeführt. Im ersten Carbonatationsschritt, durchgeführt in einem ersten Carbonatationsbehälter, wird die in der Hauptkalkung im Überschuss zugesetzte und im alkalischen Zuckerrohsaft oder der alkalischen Rohzuckerlösung vorhandene Calciumhydroxiddispersion durch das Einleiten von frisch erzeugtem Kalkofengas, also einem kohlendioxidhaltigem Gas, neutralisiert, wobei der alkalische Zuckerrohsaft oder die alkalische Rohzuckerlösung bis zu einem pH-Endpunkt von circa 11,4 bis 10,8 bei 20 °C, was einer End-Alkalität von ca. 0,06 bis 0,1 g CaO/100 ml entspricht, neutralisiert und das Calciumhydroxid als Calciumcarbonat ausgefällt wird. Das ausgefällte Calciumcarbonat, insbesondere ausgefällt in Form von Calciumcarbonat-Kristallen, hat eine aktive positiv geladene Oberfläche. Ohne an die Theorie gebunden sein zu wollen, ist das ausgefällte Calciumcarbonat, insbesondere in Form von Calciumcarbonat-Kristallen, durch die aktive Oberfläche in der Lage, einen Reinigungseffekt durch Adsorption von gefällten Kolloiden sowie anderen nicht fällbaren Nicht-Zuckerstoffen auszuüben. Gleichzeitig fungiert das ausgefällte Calciumcarbonat, insbesondere Calciumcarbonat-Kristalle, als Filterhilfsmittel. In dem zweiten Carbonatationsschritt, durchgeführt in einem zweiten Carbonatationsbehälter, wird durch Einleiten von frisch erzeugtem Kalkofengas der alkalische Zuckerrohsaft beziehungsweise die alkalische Rohzuckerlösung bis zu einem pH-Endpunkt von circa 9,4 bis 8,6 bei 20 °C, was einer End-Alkalität von ca. 0,005 bis 0,015 g CaO/100 ml entspricht, neutralisiert und das Calciumhydroxid möglichst vollständig bis zur Einstellung der optimalen Alkalität als Calciumcarbonat, insbesondere in Form von Calciumcarbonat-Kristallen, gefällt.The carbonation is carried out with the alkaline raw sugar juice or the alkaline raw sugar solution obtained in this way. In the first carbonation step, carried out in a first carbonation container, the calcium hydroxide dispersion added in excess in the main liming and present in the alkaline raw sugar juice or the alkaline raw sugar solution is neutralized by introducing freshly produced lime kiln gas, i.e. a gas containing carbon dioxide, the alkaline raw sugar juice or the alkaline Raw sugar solution is neutralized to a pH end point of approximately 11.4 to 10.8 at 20 ° C, which corresponds to a final alkalinity of approximately 0.06 to 0.1 g CaO/100 ml, and the calcium hydroxide is precipitated as calcium carbonate becomes. The precipitated calcium carbonate, particularly precipitated in the form of calcium carbonate crystals, has an active, positively charged surface. Without wishing to be bound by theory, the precipitated calcium carbonate, in particular in the form of calcium carbonate crystals, is able to exert a cleaning effect through the adsorption of precipitated colloids and other non-precipitable non-sugar substances due to the active surface. At the same time, the precipitated calcium carbonate, in particular calcium carbonate crystals, acts as a filter aid. In the second carbonation step, carried out in a second carbonation container, the alkaline raw sugar juice or the alkaline raw sugar solution is brought in by introducing freshly produced lime kiln gas to a pH end point of approximately 9.4 to 8.6 at 20 ° C, which is a final alkalinity from approx. 0.005 to 0.015 g CaO/100 ml, neutralized and the calcium hydroxide is precipitated as completely as possible until the optimal alkalinity is reached as calcium carbonate, in particular in the form of calcium carbonate crystals.
CO2-Gasnutzungsgrade, also die Ausnutzungsgrade des CO2-Gehalts im Kalkofengas, können mit neuartigen Carbonatationsbehältern aus dem Stand der Technik einen maximalen Wert von circa 90 bis 95 % im ersten Carbonatationsschritt und einen maximalen Wert von circa 70 bis 75 % im zweiten Carbonatationsschritt erreichen. Es befindet sich daher trotz vergleichsweise hoher CO2-Gasnutzungsgrade immer noch ein bedeutender Teil des im Kalkofen freigesetzten CO2 im sogenannten Carbonatationsbrüden, also dem Abgas des jeweiligen Carbonatationsschritts. Der CO2-Gasnutzungsgrad in den Carbonatationsschritten ist vor allem vom alkalischen Zuckerrohsaftstand beziehungsweise alkalischen Rohzuckerlösungsstand, Temperatur, Durchmischung, Alkalität des Zuckerrohsaftes beziehungsweise der Rohzuckerlösung und CO2-Gehalt im Kalkofengas abhängig. Bekannt ist es, dass sich mit der Abnahme des CO2-Gehalts im Kalkofengas die Gasnutzungsgrade in den Carbonatationsschritten reduzieren beziehungsweise sich die CO2-Verluste erhöhen. Dies ist zum Beispiel bei einem Wechsel von einem mit Koks-betriebenen Kalkofen auf einen mit Gas-betriebenen Kalkofen zu beobachten. Die dabei eintretende Reduktion des CO2-Gehalts im Kalkofengas sowie die damit verbundene Reduktion des Gasnutzungsgrads, insbesondere in dem zweiten Carbonatationsschritt, (CO2-Gehalt Abgas circa 15 bis 25 Vol.-% bezogen auf Gesamtvolumen Abgas) können zu einem CO2-Mangel in der Zuckerfabrikation beziehungsweise Zuckerraffnation und zu signifikanten Schwankungen beim Betrieb der Carbonatationsschritte führen. Je niedriger der Gesamtgasnutzungsgrad beziehungsweise je höher die CO2-Verluste der Carbonatation, desto mehr CO2 wird in die Umwelt freigesetzt, was zu Schäden der Umwelt führt und insbesondere den Treibhauseffekt fördert.CO 2 gas utilization levels, i.e. the utilization rates of the CO 2 content in the lime kiln gas, can have a maximum value of approximately 90 to 95% in the first carbonation step and a maximum value of approximately 70 to 75% in the second carbonation step using novel carbonation containers from the prior art to reach. Therefore, despite comparatively high CO 2 gas utilization rates, a significant portion of the CO 2 released in the lime kiln is still in the so-called carbonation vapor, i.e. the exhaust gas from the respective carbonation step. The degree of CO 2 gas utilization in the carbonation steps depends primarily on the alkaline sugar raw juice level or alkaline raw sugar solution level, temperature, mixing, alkalinity of the sugar raw juice or raw sugar solution and CO 2 content in the lime kiln gas. It is known that as the CO 2 content in the lime kiln gas decreases, the gas utilization rates in the carbonation steps decrease and the CO 2 losses increase. This can be observed, for example, when switching from a coke-powered lime kiln to a gas-powered lime kiln. The resulting reduction in the CO 2 content in the lime kiln gas and the associated reduction in the degree of gas utilization, especially in the second carbonation step (CO 2 content of the exhaust gas approximately 15 to 25% by volume based on the total volume of the exhaust gas) can result in a CO 2 - Deficiencies in sugar production or sugar refining and lead to significant fluctuations in the operation of the carbonation steps. The lower the overall gas utilization ratio or the higher the CO 2 losses from carbonation, the more CO 2 is released into the environment, which leads to environmental damage and, in particular, promotes the greenhouse effect.
Daher liegt das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Problem darin, die vorgenannten Nachteile zu überwinden. Insbesondere liegt das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Problem darin, Verfahren und Mittel bereitzustellen, die es ermöglichen, den CO2-Gesamtgasnutzungsgrad einer Carbonatation, insbesondere einer Carbonatation in einem Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerherstellungsverfahren oder einer Rohzuckerraffination, zu erhöhen. Bevorzugt liegt das technische Problem darin, Verfahren und Mittel bereitzustellen, die es ermöglichen, die CO2-Emission einer Carbonatation, insbesondere einer Carbonatation in einem Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerherstellungsverfahren oder einer Rohzuckerraffination, zu reduzieren. Darüber hinaus ist ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung, derartige Verfahren und Mittel bereitzustellen, die kostengünstig, umweltschonend und leicht handhabbar sind.Therefore, the technical problem underlying the present invention is to overcome the aforementioned disadvantages. In particular, the technical problem on which the present invention is based is to provide methods and means that make it possible to increase the CO 2 total gas utilization rate of a carbonation, in particular a carbonation in a beet sugar or sugar cane sugar production process or in raw sugar refining. The technical problem is preferably to provide processes and means that make it possible to reduce the CO 2 emissions of a carbonation, in particular a carbonation in a beet sugar or sugar cane sugar production process or a raw sugar refining process. In addition, a technical problem of the present invention is to provide such methods and means that are inexpensive, environmentally friendly and easy to handle.
Das technische Problem wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche, der abhängigen Ansprüche sowie der Lehren der Beschreibung gelöst, insbesondere durch ein Verfahren zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, umfassend die Verfahrensschritte:
- a) Alkalisierung von einem Carbonatationsedukt unter Erhalt eines alkalischen Carbonatationsedukts und
- b) Carbonatation des alkalischen Carbonatationsedukts umfassend einen ersten und mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt bl) und b2) unter Erhalt des Carbonatationsprodukts, im Rahmen derer jeweils ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas in das alkalische Carbonatationsedukt eingeleitet und ein CO2-abgereichertes Abgas ausgeleitet wird, gekennzeichnet durch
- c) Einleiten mindestens eines Anteils des CO2-abgereicherten Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts in das alkalische Carbonatationsedukt vor oder während dem ersten Carbonatationsschritt, bevorzugt vor dem ersten Carbonatationsschritt.
- a) Alkalization of a carbonation educt to obtain an alkaline carbonation educt and
- b) Carbonation of the alkaline carbonation educt comprising a first and at least one further carbonation step b1) and b2) to obtain the carbonation product, in the course of which a CO 2 -enriched carbonation gas is introduced into the alkaline carbonation educt and a CO 2 -depleted exhaust gas is discharged, characterized through
- c) introducing at least a portion of the CO 2 -depleted exhaust gas from the at least one further carbonation step into the alkaline carbonation educt before or during the first carbonation step, preferably before the first carbonation step.
Demgemäß ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem ersten Verfahrensschritt a) ein Carbonatationsedukt alkalisiert wird, insbesondere durch Einbringen von alkalischen Substanzen, insbesondere Calciumhydroxid, insbesondere Kalkmilch, insbesondere in einer Vor- und/oder Hauptkalkung, und ein alkalisches Carbonatationsedukt erhalten wird. Das alkalische Carbonatationsedukt weist demnach durch die Alkalisierung eingebrachte alkalische Substanzen, insbesondere Calciumhydroxid, auf. Mit dem in Verfahrensschritt a) erhaltenen alkalischen Carbonatationsedukt wird in einem Verfahrensschritt b) eine Carbonatation durchgeführt und ein Carbonatationsprodukt erhalten. Die in Verfahrensschritt b) durchgeführte Carbonatation umfasst einen ersten Carbonatationsschritt b1) und mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt b2). Es werden in Verfahrensschritt b) demnach mindestens zwei Carbonatationsschritte b1) und b2) durchgeführt.Accordingly, it is provided according to the invention that in a first process step a) a carbonation educt is alkalized, in particular by introducing alkaline substances, in particular calcium hydroxide, in particular milk of lime, in particular in a preliminary and/or main liming, and an alkaline carbonation educt is obtained. The alkaline carbonation educt therefore has alkaline substances introduced by the alkalinization, in particular calcium hydroxide. With the alkaline carbonation educt obtained in process step a), a carbonation is carried out in a process step b) and a carbonation product is obtained. The carbonation carried out in process step b) comprises a first carbonation step b1) and at least one further carbonation step b2). At least two carbonation steps b1) and b2) are therefore carried out in process step b).
Während eines jeden Carbonatationsschritts wird jeweils ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas in das alkalische Carbonatationsedukt eingeleitet und ein CO2abgereichertes Abgas aus dem dadurch erhaltenen alkalischen Carbonatationszwischenprodukt oder Carbonatationsprodukt ausgeleitet. Ohne an die Theorie gebunden sein zu wollen, reagiert durch das Einleiten des CO2-angereicherten Carbonatationsgases in das alkalische Carbonatationsedukt CO2 des CO2-angereicherten Carbonatationsgases mit dem aufgrund der Durchführung von Verfahrensschritt a) im alkalischen Carbonatationsedukt vorhandenen alkalischen Substanzen, insbesondere Calciumhydroxid, zu Calciumcarbonat, wobei das Calciumcarbonat als Feststoff, insbesondere in Form von Calciumcarbonat-Kristallen, aus dem alkalischen Carbonatationsedukt ausfällt und ein alkalisches Carbonatationszwischenprodukt oder Carbonatationsprodukt erhalten wird. Insbesondere wird durch die Reaktion von CO2 mit Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat der pH-Wert des alkalischen Carbonatationszwischenprodukts oder Carbonatationsprodukts im Vergleich zu dem alkalischen Carbonatationsedukt gesenkt. Bevorzugt weist das ausgefällte Calciumcarbonat, insbesondere in Form von Calciumcarbonat-Kristallen, eine positiv geladene Oberfläche auf. Bevorzugt wird durch Adsorption von in dem alkalischen Zuckerrohsaft vorhandenen gefällten Kolloiden und/oder nicht-fällbaren Nicht-Zuckerstoffen an die positiv geladene Oberfläche des ausgefällten Calciumcarbonats ein Reinigungseffekt erzielt. Bevorzugt fungiert das ausgefällte Calciumcarbonat als Abtrennhilfsmittel. Insbesondere fungiert das ausgefällte Calciumcarbonat als Abtrennhilfsmittel, da durch das gefällte Calciumcarbonat nicht durch beispielsweise Filtration abzutrennende Stoffe, beispielsweise Schwebstoffe und/oder nichtfällbare Nicht-Zuckerstoffe, adsorbiert werden und so zusammen mit dem gefällten Calciumcarbonat abgetrennt, insbesondere abfiltriert, werden können. Durch die Reaktion des CO2 aus dem CO2-angereicherten Carbonatationsgas mit dem im alkalischen Carbonatationsedukt vorhandenen Calciumhydroxid wird der CO2-Gehalt im CO2angereicherten Carbonatationsgas verringert und ein CO2-abgereichertes Abgas erhalten und ausgeleitet. Das aus dem jeweiligen Carbonatationsschritt ausgeleitete CO2-abgereicherte Abgas weist einen geringeren CO2-Gehalt als das in den jeweiligen Carbonatationsschritt eingeleitete CO2-angereicherte Carbonatationsgas auf, insbesondere mindestens einen um den in der Reaktion von CO2 mit Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat im alkalischen Carbonatationsedukt verbrauchten CO2-Gehalt. Das nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) erhaltene alkalische Carbonatationszwischenprodukt weist eine geringere Menge auszufällender Stoffe, insbesondere Calciumhydroxid, als das im ersten Carbonatationsschritt b1) eingesetzte alkalische Carbonatationsedukt auf. Das nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) erhaltene alkalische Carbonatationszwischenprodukt entspricht dem Carbonatationsedukt des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt b2). Erfindungsgemäß wird nach dem letzten des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts b2), insbesondere nach dem zweiten Carbonatationsschritt, ein Carbonatationsprodukt erhalten. Das nach dem letzten Carbonatationsschritt, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt, erhaltene Carbonatationsprodukt weist eine geringere Menge auszufällender Stoffe, insbesondere Calciumhydroxid, insbesondere keine auszufällenden Stoffe, als das in den letzten Carbonatationsschritt, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt b2), eingesetzte alkalische Carbonatationszwischenprodukt des ersten Carbonatationsschritts b1), das heißt das Carbonatationsedukt des letzten, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts b2), auf.During each carbonation step, a CO 2 -enriched carbonation gas is introduced into the alkaline carbonation educt and a CO 2 -depleted exhaust gas is discharged from the resulting alkaline carbonation intermediate or carbonation product. Without wanting to be bound to theory, by introducing the CO 2 -enriched carbonation gas into the alkaline carbonation educt, CO 2 of the CO 2 -enriched carbonation gas reacts with the alkaline substances present in the alkaline carbonation educt due to the implementation of process step a), in particular calcium hydroxide, to calcium carbonate, the calcium carbonate precipitating as a solid, in particular in the form of calcium carbonate crystals, from the alkaline carbonation educt and an alkaline carbonation intermediate or carbonation product is obtained. In particular, the reaction of CO 2 with calcium hydroxide to form calcium carbonate lowers the pH of the alkaline carbonation intermediate or carbonation product compared to the alkaline carbonation reactant. The precipitated calcium carbonate, particularly in the form of calcium carbonate crystals, preferably has a positively charged surface. A cleaning effect is preferably achieved by adsorbing precipitated colloids and/or non-precipitable non-sugar substances present in the alkaline raw sugar juice onto the positively charged surface of the precipitated calcium carbonate. The precipitated calcium carbonate preferably acts as a separation aid. In particular, the precipitated calcium carbonate functions as a separation aid, since the precipitated calcium carbonate adsorbs substances that cannot be separated by, for example, filtration, for example suspended solids and/or non-precipitable non-sugar substances, and can thus be separated, in particular filtered off, together with the precipitated calcium carbonate. Through the reaction of the CO 2 from the CO 2 -enriched carbonation gas with the calcium hydroxide present in the alkaline carbonation educt, the CO 2 content in the CO 2 -enriched carbonation gas is reduced and a CO 2 -depleted exhaust gas is obtained and discharged. The CO 2 -depleted exhaust gas discharged from the respective carbonation step has a lower CO 2 content than the CO 2 -enriched carbonation gas introduced into the respective carbonation step, in particular min at least one by the CO 2 content consumed in the reaction of CO 2 with calcium hydroxide to form calcium carbonate in the alkaline carbonation educt. The alkaline carbonation intermediate product obtained after the first carbonation step b1) has a smaller amount of substances to be precipitated, in particular calcium hydroxide, than the alkaline carbonation starting material used in the first carbonation step b1). The alkaline carbonation intermediate product obtained after the first carbonation step b1) corresponds to the carbonation starting material of the at least one further carbonation step b2). According to the invention, a carbonation product is obtained after the last of the at least one further carbonation step b2), in particular after the second carbonation step. The carbonation product obtained after the last carbonation step, in particular second carbonation step, has a smaller amount of substances to be precipitated, in particular calcium hydroxide, in particular no substances to be precipitated, than the alkaline carbonation intermediate product of the first carbonation step b1) used in the last carbonation step, in particular second carbonation step b2). is called the carbonation educt of the last, in particular second, carbonation step b2).
Erfindungsgemäß wird in einem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt c) mindestens ein Anteil des aus dem mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt, ausgeleiteten CO2-abgereicherten Abgases in das alkalische Carbonatationsedukt, vorzugsweise in einen Zuckerrohsaft oder eine Rohzuckerlösung, vor oder während dem ersten Carbonatationsschritt, insbesondere vor dem ersten Carbonatationsschritt, eingeleitet.According to the invention, in a method step c) according to the invention, at least a portion of the CO 2 -depleted exhaust gas discharged from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, is converted into the alkaline carbonation educt, preferably into a raw sugar juice or a raw sugar solution, before or during the first carbonation step, in particular before the first carbonation step.
Ganz besonders bevorzugt wird in einer weiteren Ausführungsform erfindungsgemäß in Verfahrensschritt c) mindestens ein Anteil des Abgases eines nach dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt eines vor dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten Carbonatationsschritts, insbesondere Vorcarbonatationsschritts, eingeleitet.Very particularly preferably, in a further embodiment according to the invention, in process step c), at least a portion of the exhaust gas from a further carbonation step carried out after the first carbonation step, in particular a second carbonation step, is introduced into the alkaline carbonation educt of a carbonation step carried out before the first carbonation step, in particular a pre-carbonatation step.
Bevorzugt wird erfindungsgemäß in Verfahrensschritt c) mindestens ein Anteil des Abgases eines nach dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts eingeleitet. In dieser Ausführungsform werden in den ersten Carbonatationsschritt also zwei Ströme an Carbonatationsgasen eingeleitet, nämlich ein CO2angereichertes Carbonatationsgas und ein CO2-abgereichertes Carbonatationsgas, also das CO2-abgereicherte Abgas, aus dem zweiten oder mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt.According to the invention, in process step c), at least a portion of the exhaust gas from a further carbonation step carried out after the first carbonation step, in particular a second carbonation step, is introduced into the alkaline carbonation educt of the first carbonation step. In this embodiment, two streams of carbonation gases are introduced into the first carbonation step, namely a CO 2 -enriched carbonation gas and a CO 2 -depleted carbonation gas, i.e. the CO 2 -depleted exhaust gas, from the second or at least one further carbonation step.
Bevorzugt wird erfindungsgemäß mindestens ein Anteil des Abgases eines nach dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts und mindestens ein weiterer Anteil des Abgases des nach dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt eines vor dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten Carbonatationsschritts, insbesondere Vorcarbonatationsschritts b0), eingeleitet.According to the invention, at least a portion of the exhaust gas from a further carbonation step carried out after the first carbonation step, in particular a second carbonation step, is preferably transferred into the alkaline carbonation educt of the first carbonation step and at least a further proportion of the exhaust gas from a further carbonation step carried out after the first carbonation step, in particular a second carbonation step, into that alkaline carbonation educt of a carbonation step carried out before the first carbonation step, in particular precarbonatation step b0), is initiated.
Bevorzugt wird durch das Einleiten im erfindungsgemäßen Verfahrensschritt c) des mindestens einen Anteils des Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten oder einem vor dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten Carbonatationsschritt, insbesondere Vorcarbonatationsschritt, mindestens ein Anteil des nicht verbrauchten CO2-Gehalts im Abgas des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, zur Umsetzung mindestens eines Teils des im alkalischen Carbonatationsedukt vorhandenen Calciumhydroxids des ersten oder einem vor dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten Carbonatationsschritt, insbesondere Vorcarbonatationsschritt, zu Calciumcarbonat genutzt. Bevorzugt wird vorteilhafterweise durch den erfindungsgemäßen Verfahrensschritt c) der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b), erhöht, insbesondere gegenüber eines vergleichbaren Verfahrens (im Folgenden auch Vergleichsbeispiel genannt).Preferably, by introducing in process step c) according to the invention the at least a portion of the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, into the alkaline carbonation educt of the first carbonation step or a carbonation step carried out before the first carbonation step, in particular the precarbonatation step, at least a portion of the unconsumed CO 2 content in the exhaust gas of the at least one further carbonation step, in particular second carbonation step, is used to convert at least part of the calcium hydroxide present in the alkaline carbonation educt of the first or a carbonation step carried out before the first carbonation step, in particular precarbonatation step, to calcium carbonate. Preferably, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation according to process step b) is advantageously increased by process step c) according to the invention, in particular compared to a comparable process (hereinafter also referred to as a comparative example).
Bevorzugt führt die zusätzliche Nutzung von mindestens einem Anteil des CO2 im Abgas des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, durch Einleiten mindestens eines Anteils des Abgases in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten oder einem vor dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführten Carbonatationsschritt, insbesondere Vorcarbonatationsschritt, gemäß erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) zu einer Verbesserung des CO2-Gesamtgasnutzungsgrades der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung und zu einer Reduktion der CO2-Emission der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu vergleichbaren Verfahren. Bevorzugt führt der erfindungsgemäße Verfahrensschritt c) vorteilhafterweise zu einer Reduktion der CO2-Emission der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b), da mindestens ein Anteil des nicht verbrauchten CO2 des als CO2-abgereichertes Abgas ausgeleiteten CO2angereichten Carbonatationsgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt, durch den erfindungsgemäßen Verfahrensschritt c) der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung zurückgeführt wird, insbesondere mit Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat reagiert, und somit nicht, insbesondere wie bei vergleichbaren Verfahren, in die Umwelt emittiert wird.Preferably, the additional use of at least a portion of the CO 2 in the exhaust gas of the at least one further carbonation step, in particular second carbonation step, by introducing at least a portion of the exhaust gas into the alkaline carbonation educt of the first or a carbonation step carried out before the first carbonation step, in particular pre-carbonatation step, according to Method step c) according to the invention leads to an improvement in the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation according to method step b) of the present invention and to a reduction tion of the CO 2 emission of the carbonation according to process step b) of the present invention in comparison to comparable processes. Preferably, method step c) according to the invention advantageously leads to a reduction in the CO 2 emission of the carbonation according to method step b), since at least a portion of the unused CO 2 of the CO 2 -enriched carbonation gas of the at least one further carbonation step, which is discharged as CO 2 -depleted exhaust gas, in particular second carbonation step, by the process step c) according to the invention, the carbonation according to process step b) of the present invention is recycled, in particular reacts with calcium hydroxide to form calcium carbonate, and is therefore not emitted into the environment, in particular as in comparable processes.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere ein Verfahren zur Erhöhung des CO2-Gesamtgasnutzungsgrades in einem Verfahren umfassend die Verfahrensschritte a), b) und c), insbesondere umfassend Verfahrensschritt b0).The present invention therefore relates in particular to a method for increasing the CO 2 total gas utilization ratio in a method comprising method steps a), b) and c), in particular comprising method step b0).
Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere auch ein Verfahren zur Reduktion der CO2-Emission in einem Verfahren zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, umfassend die Verfahrensschritte a), b) und c), insbesondere b0).The present invention therefore also relates in particular to a process for reducing CO 2 emissions in a process for producing a carbonation product from a carbonation educt, comprising process steps a), b) and c), in particular b0).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vor dem ersten Carbonatationsschritt b1) ein Vorcarbonatationsschritt b0) durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, a precarbonatation step b0) is carried out before the first carbonation step b1).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) ein zweiter Carbonatationsschritt b2) durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, a second carbonation step b2) is carried out after the first carbonation step b1).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem zweiten Carbonatationsschritt b2) mindestens ein weiterer Carbonatationsschritt durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, at least one further carbonation step is carried out after the second carbonation step b2).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in Verfahrensschritt b) insgesamt mindestens 2, insbesondere 2, insbesondere mindestens 3, insbesondere 3, insbesondere 4, insbesondere 5, insbesondere 6, Carbonatationsschritte durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, a total of at least 2, in particular 2, in particular at least 3, in particular 3, in particular 4, in particular 5, in particular 6, carbonation steps are carried out in process step b).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vor dem ersten Carbonatationsschritt b1) ein Vorcarbonatationsschritt b0) und nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) ein zweiter Carbonatationsschritt b2) durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, a precarbonatation step b0) is carried out before the first carbonation step b1) and a second carbonation step b2) is carried out after the first carbonation step b1).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Carbonatationsedukt ein Zuckerrohsaft und das Carbonatationsprodukt ein Dünnsaft.In a preferred embodiment of the present invention, the carbonation educt is a raw sugar juice and the carbonation product is a thin juice.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Carbonatationsedukt eine Rohzuckerlösung und das Carbonatationsprodukt eine aufgereinigte Rohzuckerlösung. In a preferred embodiment of the present invention, the carbonation educt is a raw sugar solution and the carbonation product is a purified raw sugar solution.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Carbonatationsedukt ein Zuckerrohsaft und das Carbonatationsprodukt ein Dünnsaft oder das Carbonatationsedukt eine Rohzuckerlösung und das Carbonatationsprodukt eine aufgereinigte Rohzuckerlösung.In a preferred embodiment of the present invention, the carbonation educt is a raw sugar juice and the carbonation product is a thin juice or the carbonation educt is a raw sugar solution and the carbonation product is a purified raw sugar solution.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach jedem Carbonatationsschritt ein ausgefällter Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, erhalten.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after each carbonation step, a precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is obtained.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der jeweils nach einem Carbonatationsschritt erhaltene ausgefällte Feststoff Calciumcarbonat und organische Bestandteile, insbesondere Kolloidstoffe, insbesondere Pektin, Proteine, Cellulose und Hemicellulose, insbesondere besteht aus diesen.In a preferred embodiment of the present invention, the precipitated solid obtained after a carbonation step comprises, in particular consists of, calcium carbonate and organic components, in particular colloid substances, in particular pectin, proteins, cellulose and hemicellulose.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) jeweils nach einem Carbonatationsschritt der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, oder von dem Carbonatationsprodukt, insbesondere Dünnsaft abgetrennt.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b), after a carbonation step, the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is separated from the alkaline carbonation intermediate product, in particular raw sugar juice, or from the carbonation product, in particular thin juice.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, durch eine Filtration oder Dekantieren von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft abgetrennt.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after the first carbonation step b1), the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, separated from the alkaline carbonation intermediate product, in particular raw sugar juice, by filtration or decantation.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, abgetrennte Feststoff Calciumcarbonat, insbesondere 50 bis 80 Gew.-%, insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, insbesondere 60 bis 70 Gew.-%, Calciumcarbonat und organische Bestandteile, insbesondere 20 bis 50 Gew.-%, insbesondere 25 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-% (jeweils bezogen auf Trockensubstanz des abgetrennten Feststoffs).In a preferred embodiment of the present invention, the solid separated after the first carbonation step b1) from the alkaline carbonation intermediate, in particular raw sugar juice, comprises calcium carbonate, in particular 50 to 80% by weight, in particular 55 to 75% by weight, in particular 60 to 70% by weight .-%, calcium carbonate and organic components, in particular 20 to 50% by weight, in particular 25 to 45% by weight, in particular 30 to 40% by weight (in each case based on the dry substance of the separated solid).
In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst der nach dem zweiten Carbonatationsschritt b2) von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt oder dem Carbonatationsprodukt, abgetrennte Feststoff Calciumcarbonat, insbesondere 90,0 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 95,0 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 98,0 bis 99,9 Gew.-%, Calciumcarbonat und organische Bestandteile, insbesondere 0,1 bis 10,0 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5,0 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.-% (jeweils bezogen auf Trockensubstanz des abgetrennten Feststoffs), insbesondere besteht aus diesen.In a preferred embodiment of the present invention, the solid separated after the second carbonation step b2) from the alkaline carbonation intermediate or the carbonation product comprises calcium carbonate, in particular 90.0 to 99.9% by weight, in particular 95.0 to 99.9% by weight. -%, in particular 98.0 to 99.9% by weight, calcium carbonate and organic components, in particular 0.1 to 10.0% by weight, in particular 0.1 to 5.0% by weight, in particular 0, 1 to 2% by weight (in each case based on the dry matter of the separated solid), in particular consists of these.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der nach dem Vorcarbonatationsschritt b0) von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, abgetrennte Feststoff Calciumcarbonat, insbesondere 50 bis 80 Gew.-%, insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, insbesondere 60 bis 70 Gew.-%, Calciumcarbonat und organische Bestandteile, insbesondere 20 bis 50 Gew.-%, insbesondere 25 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-% (jeweils bezogen auf Trockensubstanz des abgetrennten Feststoffs).In a preferred embodiment of the present invention, the solid separated after the precarbonatation step b0) from the alkaline carbonation intermediate, in particular raw sugar juice, comprises calcium carbonate, in particular 50 to 80% by weight, in particular 55 to 75% by weight, in particular 60 to 70% by weight. -%, calcium carbonate and organic components, in particular 20 to 50% by weight, in particular 25 to 45% by weight, in particular 30 to 40% by weight (in each case based on the dry matter of the separated solid).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach dem zweiten Carbonatationsschritt b2) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, durch eine Filtration von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt oder dem Carbonatationsprodukt abgetrennt.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after the second carbonation step b2), the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is separated from the alkaline carbonation intermediate or the carbonation product by filtration.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, durch eine Filtration von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, und nach dem zweiten Carbonatationsschritt b2) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, durch eine Filtration von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, oder dem Carbonatationsprodukt, insbesondere Dünnsaft, abgetrennt.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after the first carbonation step b1), the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is filtered from the alkaline carbonation intermediate product, in particular raw sugar juice, and after the second carbonation step b2), the precipitated solid, in particular comprising Calcium carbonate, separated by filtration from the alkaline carbonation intermediate product, in particular sugar raw juice, or the carbonation product, in particular thin juice.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, durch ein Dekantieren von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, und nach dem zweiten Carbonatationsschritt b2) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, durch eine Filtration von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere Zuckerrohsaft, oder Carbonatationsprodukt, insbesondere Dünnsaft, abgetrennt.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after the first carbonation step b1), the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is decanted from the alkaline carbonation intermediate product, in particular raw sugar juice, and after the second carbonation step b2), the precipitated solid, in particular comprising Calcium carbonate, separated by filtration from the alkaline carbonation intermediate product, in particular sugar raw juice, or carbonation product, in particular thin juice.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, nicht von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt abgetrennt und mindestens ein weiterer Carbonatationsschritt b2) durchgeführt, wobei der ausgefällte Feststoff aller durchgeführten Carbonatationsschritte nach dem letzten Carbonatationsschritt von dem Carbonatationsprodukt, insbesondere von der aufgereinigten Rohzuckerlösung, abgetrennt wird, insbesondere durch eine Filtration. In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after the first carbonation step b1), the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is not separated from the alkaline carbonation intermediate and at least one further carbonation step b2) is carried out, the precipitated solid of all carbonation steps carried out after The last carbonation step is separated from the carbonation product, in particular from the purified raw sugar solution, in particular by filtration.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verfahrensschritt b) nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, nicht von dem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt, insbesondere von der Rohzuckerlösung, abgetrennt und ein zweiter Carbonatationsschritt b2) durchgeführt, wobei der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, des ersten Carbonatationsschritts b1) und der ausgefällte Feststoff, insbesondere umfassend Calciumcarbonat, des zweiten Carbonatationsschritts b2) nach dem zweiten Carbonatationsschritt von dem Carbonatationsprodukt, insbesondere von der aufgereinigten Rohzuckerlösung, abgetrennt werden, insbesondere durch eine Filtration.In a preferred embodiment of the present invention, in process step b) after the first carbonation step b1), the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, is not separated from the alkaline carbonation intermediate, in particular from the raw sugar solution, and a second carbonation step b2) is carried out, the precipitated solid , in particular comprising calcium carbonate, of the first carbonation step b1) and the precipitated solid, in particular comprising calcium carbonate, of the second carbonation step b2) are separated from the carbonation product, in particular from the purified raw sugar solution, after the second carbonation step, in particular by filtration.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der mindestens eine Anteil des Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts aus Verfahrensschritt b) gemäß Verfahrensschritt c) in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts oder des Vorcarbonatationsschritts eingeleitet.In a preferred embodiment of the present invention, the at least a portion of the exhaust gas from the at least one further carbonation step from process step b) is introduced into the alkaline carbonation educt of the first carbonation step or the precarbonatation step according to process step c).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der mindestens eine Anteil des Abgases des zweiten Carbonatationsschritts gemäß Verfahrensschritt c) in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts eingeleitet.In a preferred embodiment of the present invention, the at least a portion of the exhaust gas from the second carbonation step is introduced into the alkaline carbonation educt from the first carbonation step according to process step c).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der mindestens eine Anteil des Abgases des zweiten Carbonatationsschritts gemäß Verfahrensschritt c) in das alkalische Carbonatationsedukt des Vorcarbonatationsschritts eingeleitet.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the at least a portion of the exhaust gas from the second carbonation step according to process step c) is introduced into the alkaline carbonation educt of the precarbonatation step.
Durch das Einleiten des mindestens einen Anteils des Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des Vorcarbonatationsschritts wird vorteilhafterweise der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation erhöht, insbesondere ist der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation des erfindungsgemäßen Verfahrens höher als der Gesamtgasnutzungsgrad von vergleichbaren Verfahren. Bevorzugt und vorteilhafterweise ist der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation des bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das Abgas des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, gemäß erfindungsgemäßen Verfahrensschritt c) in das alkalische Carbonatationsedukt eines Vorcarbonatationsschritts eingeleitet wird höher als bei einer Carbonatation, bei dem das Abgas des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts eingeleitet wird, insbesondere da der Gasnutzungsgrad eines ersten Carbonatationsschritts bereits mindestens 80 % beträgt. Dies deshalb, da bevorzugt das im alkalischen Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts enthaltene Calciumhydroxid weitestgehend mit dem CO2 des für den ersten Carbonatationsschritt eingesetzten, insbesondere frischen, also frisch durch beispielsweise einen Kalkofen gewonnenen oder als Kesselhausgas vorliegenden, CO2-angereicherten Carbonatationsgas zu Calciumcarbonat umgesetzt wird, weshalb durch erfindungsgemäßes Einleiten, insbesondere zusätzlich zu dem frischen CO2-angereicherten Carbonatationsgas, des mindestens einen Anteils des Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des ersten Carbonatationsschritts, der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung nicht in dem Maße erhöht werden kann, wie durch ein Einleiten des mindestens einen Anteils des Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt des Vorcarbonatationsschritts, als einziges, alleiniges, also in das kein frisches CO2-angereichertes Carbonatationsgas eingeleitet wird. Das in dem alkalischen Carbonatationsedukt vorliegende Calciumhydroxid des Vorcarbonatationsschritts zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht mit CO2 eines frischen CO2-angereicherten Carbonatationsgases in Kontakt kommt, insbesondere nicht dadurch zu Calciumcarbonat umgesetzt wird. Bevorzugt wird also durch den Vorcarbonatationsschritt mindestens ein Anteil von einem bereits verwendeten Carbonatationsgas aus dem mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt b2), insbesondere zweiten Carbonatationsschritt, als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas, in ein frisches alkalisches Carbonatationsedukt, also ein alkalisches Carbonatationsedukt, in das kein frisches CO2-angereichertes Carbonatationsgas eingeleitet wurde, eingeleitet und das darin vorhandene Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat umgesetzt. Bevorzugt wird in das aus dem Vorcarbonatationsschritt erhaltene alkalische Carbonatationszwischenprodukt beziehungsweise alkalische Carbonatationsedukt in einem ersten Carbonatationsschritt frisches CO2-angereicherten Carbonatationsgas, welches kein CO2-angereichertes Carbonatationsgas ist, das zuvor als CO2-abgereichertes Abgas mindestens eines weiteren Carbonatationsschritts gemäß Verfahrensschritt b2) erhalten wurde, eingeleitet. Insbesondere wird dadurch in besonders vorteilhafter Weise der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung erhöht, insbesondere auch im Vergleich zu vergleichbaren Verfahren.By introducing the at least a portion of the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, into the alkaline carbonation educt of the precarbonatation step, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation step is advantageously increased, in particular the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation process of the invention is higher than the overall gas utilization rate of comparable processes. Preferably and advantageously, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation of the preferred process according to the invention, in which the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, is introduced into the alkaline carbonation educt of a precarbonatation step according to process step c) according to the invention is higher than in a carbonation in which the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, is introduced into the alkaline carbonation educt of the first carbonation step, in particular since the gas utilization rate of a first carbonation step is already at least 80%. This is because the calcium hydroxide contained in the alkaline carbonation educt of the first carbonation step is preferably reacted largely with the CO 2 of the CO 2 -enriched carbonation gas used for the first carbonation step, in particular fresh, for example freshly obtained from a lime kiln or present as boiler house gas, to form calcium carbonate , which is why by introducing according to the invention, in particular in addition to the fresh CO 2 -enriched carbonation gas, the at least a portion of the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, into the alkaline carbonation educt of the first carbonation step, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation according to the method step b) the present invention cannot be increased to the extent that by introducing the at least a portion of the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, into the alkaline carbonation educt of the precarbonatation step, as the only one, i.e. into the not fresh one CO 2 -enriched carbonation gas is introduced. The calcium hydroxide of the precarbonatation step present in the alkaline carbonation educt is characterized by the fact that it does not come into contact with CO 2 of a fresh CO 2 -enriched carbonation gas, and in particular is not thereby converted into calcium carbonate. Preferably, through the precarbonatation step, at least a portion of an already used carbonation gas from the at least one further carbonation step b2), in particular second carbonation step, is converted into a fresh alkaline carbonation educt, i.e. an alkaline carbonation educt, as a single, sole CO 2 -enriched carbonation gas no fresh CO 2 -enriched carbonation gas was introduced, and the calcium hydroxide present therein was converted into calcium carbonate. Fresh CO 2 -enriched carbonation gas, which is not a CO 2 -enriched carbonation gas, is preferably added to the alkaline carbonation intermediate product or alkaline carbonation educt obtained from the precarbonatation step in a first carbonation step, which was previously obtained as CO 2 -depleted exhaust gas from at least one further carbonation step according to method step b2). was initiated. In particular, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation according to process step b) of the present invention is thereby increased in a particularly advantageous manner, especially in comparison to comparable processes.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem Vorcarbonatationsschritt b0) ein alkalisches Carbonatationszwischenprodukt erhalten, das weniger auszufällende Stoffe, insbesondere umfassend Calciumhydroxid, aufweist als das alkalische Carbonatationsedukt vor dem Vorcarbonatationsschritt.In a preferred embodiment of the present invention, after the precarbonatation step b0), an alkaline carbonation intermediate is obtained which has fewer substances to be precipitated, in particular comprising calcium hydroxide, than the alkaline carbonation educt before the precarbonatation step.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem ersten Carbonatationsschritt b1) ein alkalisches Carbonatationszwischenprodukt erhalten, das weniger auszufällende Stoffe, insbesondere umfassend Calciumhydroxid, aufweist als das alkalische Carbonatationsedukt vor dem ersten Carbonatationsschritt.In a preferred embodiment of the present invention, after the first carbonation step b1), an alkaline carbonation intermediate product is obtained which contains fewer substances to be precipitated, in particular comprising calcium hydroxide, as the alkaline carbonation educt before the first carbonation step.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem letzten Carbonatationsschritt ein Carbonatationsprodukt erhalten.In a preferred embodiment of the present invention, a carbonation product is obtained after the last carbonation step.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem zweiten Carbonatationsschritt b2) ein Carbonatationsprodukt erhalten.In a preferred embodiment of the present invention, a carbonation product is obtained after the second carbonation step b2).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, umfassend die Verfahrensschritte:
- a) Alkalisierung von einem Carbonatationsedukt unter Erhalt eines alkalischen Carbonatationsedukts und
- b) Carbonatation des alkalischen Carbonatationsedukts umfassend, insbesondere bestehend aus, einen ersten und einen zweiten Carbonatationsschritt b1) und b2) unter Erhalt eines Carbonatationsprodukts, im Rahmen derer jeweils ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas in das alkalische Carbonatationsedukt eingeleitet und ein CO2-abgereichertes Abgas ausgeleitet wird, gekennzeichnet durch
- c) Einleiten mindestens eines Anteils des Abgases des zweiten Carbonatationsschritts in das alkalische Carbonatationsedukt während dem ersten Carbonatationsschritt.
- a) Alkalization of a carbonation educt to obtain an alkaline carbonation educt and
- b) carbonation of the alkaline carbonation educt comprising, in particular consisting of, a first and a second carbonation step b1) and b2) to obtain a carbonation product, in the course of which a CO 2 -enriched carbonation gas is introduced into the alkaline carbonation educt and a CO 2 -depleted exhaust gas is discharged, characterized by
- c) introducing at least a portion of the exhaust gas from the second carbonation step into the alkaline carbonation educt during the first carbonation step.
In dieser Ausführungsform werden in den ersten Carbonatationsschritt also zwei unterschiedliche Carbonatationsgase eingeleitet, nämlich ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas und ein CO2-abgereichertes Carbonatationsgas, insbesondere Abgas, aus dem zweiten oder weiteren Carbonatationsschritt.In this embodiment, two different carbonation gases are introduced into the first carbonation step, namely a CO 2 -enriched carbonation gas and a CO 2 -depleted carbonation gas, in particular exhaust gas, from the second or further carbonation step.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, umfassend die Verfahrensschritte:
- a) Alkalisierung von einem Carbonatationsedukt unter Erhalt eines alkalischen Carbonatationsedukts und
- b) Carbonatation des alkalischen Carbonatationsedukts umfassend, insbesondere bestehend aus, einen Vorcarbonatationsschritt b0), einen ersten Carbonatationsschritt b1) und einen zweiten Carbonatationsschritt b2) unter Erhalt eines Carbonatationsprodukts, im Rahmen derer jeweils ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas in das alkalische Carbonatationsedukt eingeleitet und ein CO2-abgereichertes Abgas ausgeleitet wird, gekennzeichnet durch
- c) Einleiten mindestens eines Anteils des Abgases des zweiten Carbonatationsschritts in das alkalische Carbonatationsedukt vor dem ersten Carbonatationsschritt, insbesondere in das alkalische Carbonatationsedukt während des Vorcarbonatationsschritts, insbesondere als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas.
- a) Alkalization of a carbonation educt to obtain an alkaline carbonation educt and
- b) Carbonation of the alkaline carbonation educt comprising, in particular consisting of, a precarbonatation step b0), a first carbonation step b1) and a second carbonation step b2) to obtain a carbonation product, in the context of which a CO 2 -enriched carbonation gas is introduced into the alkaline carbonation educt and a CO 2 -depleted exhaust gas is discharged, characterized by
- c) introducing at least a portion of the exhaust gas from the second carbonation step into the alkaline carbonation educt before the first carbonation step, in particular into the alkaline carbonation educt during the pre-carbonatation step, in particular as a single, sole CO 2 -enriched carbonation gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren in einer Vorrichtung zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt umfassend mindestens einen ersten Carbonatationsbehälter und mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, the method is carried out in a device for producing a carbonation product from a carbonation educt comprising at least a first carbonation container and at least one further carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren in einer Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung zur Herstellung von Dünnsaft aus Zuckerrohsaft umfassend mindestens einen ersten Carbonatationsbehälter und mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, the method is carried out in a beet sugar or sugar cane sugar processing device for producing thin juice from sugar raw juice, comprising at least a first carbonation container and at least one further carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren in einer Zuckerraffinationsvorrichtung zur Herstellung von einer aufgereinigten Rohzuckerlösung aus einer Rohzuckerlösung umfassend mindestens einen ersten Carbonatationsbehälter und mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the present invention, the method is carried out in a sugar refining device for producing a purified raw sugar solution from a raw sugar solution comprising at least a first carbonation container and at least one further carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung mindestens einen dem ersten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten Vorcarbonatationsbehälter auf.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the device has at least one pre-carbonatation container upstream of the first carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung einen dem ersten Carbonatationsbehälter nachgeschalteten zweiten Carbonatationsbehälter auf.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the device has a second carbonation container connected downstream of the first carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung einen dem ersten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten Vorcarbonatationsbehälter und einen dem ersten Carbonatationsbehälter nachgeschalteten zweiten Carbonatationsbehälter auf.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the device has a pre-carbonatation container connected upstream of the first carbonation container and a second carbonation container connected downstream of the first carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird jeder Carbonatationsschritt in einem eigenen Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the process of the present invention, each carbonation step is carried out in its own carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden alle Carbonatationsschritte in einem Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the process of the present invention, all carbonation steps are carried out in a carbonation vessel.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird der erste Carbonatationsschritt in einem ersten Carbonatationsbehälter und der zweite Carbonatationsschritt in einem zweiten Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the first carbonation step is carried out in a first carbonation container and the second carbonation step is carried out in a second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird der erste Carbonatationsschritt in einem ersten Carbonatationsbehälter, der zweite Carbonatationsschritt in einem zweiten Carbonatationsbehälter und der Vorcarbonatationsschritt in einem Vorcarbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the first carbonation step is carried out in a first carbonation container, the second carbonation step is carried out in a second carbonation container and the pre-carbonatation step is carried out in a pre-carbonatation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird der erste Carbonatationsschritt, der zweite Carbonatationsschritt und der Vorcarbonatationsschritt in jeweils einem Carbonatationsbehälter durchgeführt.In a preferred embodiment of the process of the present invention, the first carbonation step, the second carbonation step and the precarbonatation step are each carried out in a carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung mindestens eine Leitung von dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter, insbesondere zweiten Carbonatationsbehälter, zu einem vorgeschalteten Carbonatationsbehälter, insbesondere ersten Carbonatationsbehälter oder Vorcarbonatationsbehälter, auf, um zumindest einen Teil des Abgases des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, in das alkalische Carbonatationsedukt vor oder während des ersten Carbonatationsschritts einzuleiten.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the device has at least one line from the at least one further carbonation container, in particular second carbonation container, to an upstream carbonation container, in particular first carbonation container or pre-carbonatation container, in order to transport at least part of the exhaust gas from the at least one further carbonation step , in particular second carbonation step, into the alkaline carbonation educt before or during the first carbonation step.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung mindestens eine Leitung von dem zweiten Carbonatationsbehälter zu dem ersten Carbonatationsbehälter auf, um zumindest einen Teil des Abgases des zweiten Carbonatationsschritts in das alkalische Carbonatationsedukt während des ersten Carbonatationsschritts, insbesondere zusätzlich zu durch in einem Kalkofen gewonnenem oder als zumindest anteilig in einem Kesselhausgas vorhandenem CO2-angereichertem Carbonatationsgas, einzuleiten.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the device has at least one line from the second carbonation container to the first carbonation container in order to convert at least part of the exhaust gas from the second carbonation step into the alkaline carbonation educt during the first carbonation step, in particular in addition to in a lime kiln obtained or at least partially present in a boiler house gas as CO 2 -enriched carbonation gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung mindestens eine Leitung von dem zweiten Carbonatationsbehälter zu dem mindestens einen Vorcarbonatationsbehälter auf, um zumindest einen Teil des Abgases des zweiten Carbonatationsschritts in das alkalische Carbonatationsedukt vor dem ersten Carbonatationsschritt, insbesondere des Vorcarbonatationsschritts, insbesondere als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas, einzuleiten.In a preferred embodiment of the method of the present invention, the device has at least one line from the second carbonation container to the at least one precarbonatation container in order to convert at least part of the exhaust gas from the second carbonation step into the alkaline carbonation educt before the first carbonation step, in particular the precarbonatation step, in particular as to initiate a single, exclusive CO 2 -enriched carbonation gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Abgas des ersten Carbonatationsschritts einen CO2-Gehalt von 1 bis 10 Vol.-%, insbesondere 1 bis 8 Vol.-%, insbesondere 2 bis 6 Vol.-%, insbesondere 3 bis 4 Vol.-%, (bezogen auf Gesamtvolumen Abgas erster Carbonatationsschritt) auf.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas from the first carbonation step has a CO 2 content of 1 to 10 vol.%, in particular 1 to 8 vol.%, in particular 2 to 6 vol.%, in particular 3 to 4 vol .-%, (based on the total volume of exhaust gas in the first carbonation step).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Abgas des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, einen CO2-Gehalt von 1 bis 40 Vol.-%, insbesondere 5 bis 35 Vol.-%, insbesondere 10 bis 30 Vol.-%, insbesondere 15 bis 27 Vol.-%, insbesondere 26,3 Vol.-%, insbesondere 21,4 Vol.-%, insbesondere 17,9 Vol.-% , insbesondere 15,7 Vol.-%, (bezogen auf Gesamtvolumen Abgas mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt) auf.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, has a CO 2 content of 1 to 40% by volume, in particular 5 to 35% by volume, in particular 10 to 30% by volume. %, in particular 15 to 27% by volume, in particular 26.3% by volume, in particular 21.4% by volume, in particular 17.9% by volume, in particular 15.7% by volume, (based on Total volume of exhaust gas at least one further carbonation step).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Abgas des Vorcarbonatationsschritts einen CO2-Gehalt von 1 bis 10 Vol.-%, insbesondere 2 bis 8 Vol.-%, insbesondere 3 bis 6 Vol.-%, (bezogen auf Gesamtvolumen Abgas Vorcarbonatationsschritt) auf.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas from the precarbonatation step has a CO 2 content of 1 to 10% by volume, in particular 2 to 8% by volume, in particular 3 to 6% by volume (based on the total volume of exhaust gas from the precarbonatation step ) on.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Abgas des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts nach Verfahrensschritt b) und vor Verfahrensschritt c) mit einem CO2-angereicherten Carbonatationsgas gemischt.In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, is mixed with a CO 2 -enriched carbonation gas after process step b) and before process step c).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das CO2-angereicherte Carbonatationsgas einer Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung durch einen mit Koks- oder Gas-betriebenen Kalkofen gewonnen.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 -enriched carbonation gas of a beet sugar or sugar cane sugar processing device is obtained by a coke or gas-fired lime kiln.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das CO2-angereicherte Carbonatationsgas einer Zuckerraffinationsvorrichtung zumindest ein Anteil eines Kesselhausgases.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 -enriched carbonation gas of a sugar refining device is at least a portion of a boiler house gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das CO2-angereicherte Carbonatationsgas durch einen mit Koks- oder Gas-betriebenen Kalkofen gewonnen oder ist zumindest ein Anteil eines Kesselhausgases.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 -enriched carbonation gas is obtained by a coke- or gas-operated lime kiln or is at least a portion of a boiler house gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das durch einen mit Koks- oder Gas-betriebenen Kalkofen gewonnene CO2-angereicherte Carbonatationsgas einen CO2-Gehalt von 1 bis 99 Vol.-%, insbesondere 10 bis 70 Vol.-%, insbesondere 20 bis 50 Vol.%, insbesondere 25 bis 45 Vol.-%, insbesondere 26 bis 42 Vol.-%, insbesondere 41,5 Vol.-% , insbesondere 35,0 Vol.-%, insbesondere 30,1 Vol.-%, insbesondere 26,0 Vol.-%, (bezogen auf Gesamtvolumen CO2-angereicherte Gas) auf.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 -enriched carbonation gas obtained by a coke- or gas-operated lime kiln has a CO 2 content of 1 to 99% by volume, in particular 10 to 70% by volume, in particular 20 up to 50% by volume, in particular 25 to 45% by volume, in particular 26 to 42% by volume, in particular 41.5% by volume, in particular 35.0% by volume, in particular 30.1% by volume , in particular 26.0% by volume (based on the total volume of CO 2 -enriched gas).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das CO2angereicherte Carbonatationsgas des zumindest einen Anteils des Kesselhausgases einen CO2-Gehalt von 1 bis 99 Vol.-%, insbesondere 10 bis 70 Vol.-%, insbesondere 20 bis 50 Vol.-%, insbesondere 25 bis 45 Vol.-%, insbesondere 26 bis 42 Vol.-%, insbesondere 41,5 Vol.-% , insbesondere 35,0 Vol.-%, insbesondere 30,1 Vol.-%, insbesondere 26,0 Vol.-%, insbesondere 20,0 Vol.-%, insbesondere 15,0 Vol.-%, insbesondere 10,0 Vol.-%, (bezogen auf Gesamtvolumen CO2-angereicherte Gas) auf.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 -enriched carbonation gas of at least a portion of the boiler house gas has a CO 2 content of 1 to 99 vol.%, in particular 10 to 70 vol.%, in particular 20 to 50 vol.% , in particular 25 to 45% by volume, in particular 26 to 42% by volume, in particular 41.5% by volume, in particular 35.0% by volume, in particular 30.1% by volume, in particular 26.0 % by volume, in particular 20.0% by volume, in particular 15.0% by volume, in particular 10.0% by volume (based on the total volume of CO 2 -enriched gas).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das durch einen mit Koks- oder Gas-betriebenen Kalkofen gewonnene CO2-angereicherte Carbonatationsgas oder das CO2-angereicherte Carbonatationsgas des zumindest einen Anteils des Kesselhausgases mit Luft, insbesondere Umgebungsluft, gemischt, insbesondere um den CO2-Gehalt des CO2angereicherten Carbonatationsgases einzustellen.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 -enriched carbonation gas obtained by a coke- or gas-operated lime kiln or the CO 2 -enriched carbonation gas of at least a portion of the boiler house gas is mixed with air, in particular ambient air, in particular around the CO 2 content of the CO 2 enriched carbonation gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Retentionszeit des CO2-angereicherten Carbonatationsgases im jeweiligen Carbonatationsbehälter, insbesondere Vorcarbonatationsbehälter, ersten Carbonatationsbehälter und/oder mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter, insbesondere zweiten Carbonatationsbehälter, 1,0 bis 15,0 Minuten, insbesondere 2,0 bis 12,0 Minuten, insbesondere 2,5 bis 10,0 Minuten, insbesondere 2,5 Minuten, insbesondere 4 Minuten, insbesondere 6 Minuten, insbesondere 8 Minuten, insbesondere 10 Minuten.In a preferred embodiment of the present invention, the retention time of the CO 2 -enriched carbonation gas in the respective carbonation container, in particular pre-carbonatation container, first carbonation container and/or at least one further carbonation container, in particular second carbonation container, is 1.0 to 15.0 minutes, in particular 2.0 to 12.0 minutes, in particular 2.5 to 10.0 minutes, in particular 2.5 minutes, in particular 4 minutes, in particular 6 minutes, in particular 8 minutes, in particular 10 minutes.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Zuckerrohsaft aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr gewonnen.In a preferred embodiment of the present invention, the sugar raw juice is obtained from sugar beets or sugar cane.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Rohzuckerlösung durch Lösen von Rohzucker in Wasser erhalten.In a preferred embodiment of the present invention, a raw sugar solution is obtained by dissolving raw sugar in water.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Rohzuckerlösung 10 bis 95 Gew.-%, insbesondere 20 bis 90 Gew.-%, insbesondere 30 bis 85 Gew.-%, insbesondere 40 bis 80 Gew.-%, insbesondere 50 bis 70 Gew.-%, insbesondere 55 bis 65 Gew.-%, insbesondere 60 Gew.-%, Rohzucker und 5 bis 90 Gew.-%, insbesondere 10 bis 80 Gew.-%, insbesondere 15 bis 70 Gew.-%, insbesondere 20 bis 60 Gew.-%, insbesondere 30 bis 50 Gew.-%, insbesondere 35 bis 45 Gew.-%, insbesondere40 Gew.-%, Wasser (jeweils bezogen auf Gesamtgewicht Rohzuckerlösung) auf.In a preferred embodiment of the present invention, a raw sugar solution has 10 to 95% by weight, in particular 20 to 90% by weight, in particular 30 to 85% by weight, in particular 40 to 80% by weight, in particular 50 to 70% by weight .-%, in particular 55 to 65% by weight, in particular 60% by weight, raw sugar and 5 to 90% by weight, in particular 10 to 80% by weight, in particular 15 to 70% by weight, in particular 20 up to 60% by weight, in particular 30 to 50% by weight, in particular 35 to 45% by weight, in particular 40% by weight, of water (in each case based on the total weight of raw sugar solution).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der CO2-Gasnutzungsgrad des ersten Carbonatationsschritts mindestens 80 %, insbesondere mindestens 85 %, insbesondere mindestens 90 %, insbesondere 90 bis 95 %, insbesondere 92 %, insbesondere 95 %.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 gas utilization rate of the first carbonation step is at least 80%, in particular at least 85%, in particular at least 90%, in particular 90 to 95%, in particular 92%, in particular 95%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Retentionszeit des CO2-angereicherten Carbonatationsgases im ersten Carbonatationsbehälter 1,0 bis 15,0 Minuten, insbesondere 2,0 bis 12,0 Minuten, insbesondere 2,5 bis 10,0 Minuten, insbesondere 2,5 Minuten, insbesondere 4 Minuten, insbesondere 6 Minuten, insbesondere 8 Minuten, insbesondere 10 Minuten und der Gasnutzungsgrad des ersten Carbonatationsschritts mindestens 80 %, insbesondere mindestens 85 %, insbesondere mindestens 90 %, insbesondere 90 bis 95 %, insbesondere 92 %, insbesondere 95 %.In a preferred embodiment of the present invention, the retention time of the CO 2 -enriched carbonation gas in the first carbonation container is 1.0 to 15.0 minutes, in particular 2.0 to 12.0 minutes, in particular 2.5 to 10.0 minutes, in particular 2.5 minutes, in particular 4 minutes, in particular 6 minutes, in particular 8 minutes, in particular 10 minutes and the gas utilization rate of the first carbonation step is at least 80% , in particular at least 85%, in particular at least 90%, in particular 90 to 95%, in particular 92%, in particular 95%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der CO2-Gasnutzungsgrad des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, mindestens 20 %, insbesondere mindestens 30 %, insbesondere mindestens 40 %, insbesondere mindestens 45 %, insbesondere 47 bis 60%, insbesondere 47 %, insbesondere 49 %, insbesondere 50 %.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 gas utilization rate of the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, is at least 20%, in particular at least 30%, in particular at least 40%, in particular at least 45%, in particular 47 to 60%, in particular 47 %, especially 49%, especially 50%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Retentionszeit des CO2-angereicherten Carbonatationsgases im mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter, insbesondere zweiten Carbonatationsbehälter, 1,0 bis 15,0 Minuten, insbesondere 2,0 bis 12,0 Minuten, insbesondere 2,5 bis 10,0 Minuten, insbesondere 2,5 Minuten, insbesondere 4 Minuten, insbesondere 6 Minuten, insbesondere 8 Minuten, insbesondere 10 Minuten und der Gasnutzungsgrad des mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts, mindestens 20 %, insbesondere mindestens 30 %, insbesondere mindestens 40 %, insbesondere mindestens 45 %, insbesondere 47 bis 60%, insbesondere 47 %, insbesondere 49 %, insbesondere 50 %.In a preferred embodiment of the present invention, the retention time of the CO 2 -enriched carbonation gas in at least one further carbonation container, in particular the second carbonation container, is 1.0 to 15.0 minutes, in particular 2.0 to 12.0 minutes, in particular 2.5 to 10.0 minutes, in particular 2.5 minutes, in particular 4 minutes, in particular 6 minutes, in particular 8 minutes, in particular 10 minutes and the degree of gas utilization of the at least one further carbonation step, in particular second carbonation step, at least 20%, in particular at least 30%, in particular at least 40%, in particular at least 45%, in particular 47 to 60%, in particular 47%, in particular 49%, in particular 50%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der CO2-Gasnutzungsgrad des Vorcarbonatationsschritts mindestens 70 %, insbesondere mindestens 75 %, insbesondere mindestens 80 %, insbesondere mehr als 80 %, insbesondere 80 bis 88 %, insbesondere 80 %, insbesondere 81 %, insbesondere 82 %, insbesondere 83 % insbesondere 84 %, insbesondere 85 %, insbesondere 86 %, insbesondere 87 %, insbesondere 88 %.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 gas utilization rate of the precarbonatation step is at least 70%, in particular at least 75%, in particular at least 80%, in particular more than 80%, in particular 80 to 88%, in particular 80%, in particular 81%, in particular 82%, especially 83%, especially 84%, especially 85%, especially 86%, especially 87%, especially 88%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Retentionszeit des CO2-angereicherten Carbonatationsgases im Vorcarbonatationsbehälter, 1,0 bis 15,0 Minuten, insbesondere 2,0 bis 12,0 Minuten, insbesondere 2,5 bis 10,0 Minuten, insbesondere 2,5 Minuten, insbesondere 4 Minuten, insbesondere 6 Minuten, insbesondere 8 Minuten, insbesondere 10 Minuten und der Gasnutzungsgrad des Vorcarbonatationsschritts mindestens 70 %, insbesondere mindestens 75 %, insbesondere mindestens 80 %, insbesondere mehr als 80 %, insbesondere 80 bis 88 %, insbesondere 80 %, insbesondere 81 %, insbesondere 82 %, insbesondere 83 % insbesondere 84 %, insbesondere 85 %, insbesondere 86 %, insbesondere 87 %, insbesondere 88 %.In a preferred embodiment of the present invention, the retention time of the CO 2 -enriched carbonation gas in the precarbonatation container is 1.0 to 15.0 minutes, in particular 2.0 to 12.0 minutes, in particular 2.5 to 10.0 minutes, in particular 2 .5 minutes, in particular 4 minutes, in particular 6 minutes, in particular 8 minutes, in particular 10 minutes and the degree of gas utilization of the precarbonatation step is at least 70%, in particular at least 75%, in particular at least 80%, in particular more than 80%, in particular 80 to 88%, in particular 80%, in particular 81%, in particular 82%, in particular 83% in particular 84%, in particular 85%, in particular 86%, in particular 87%, in particular 88%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) mindestens 50 %, insbesondere mindestens 55 %, insbesondere mindestens 60 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 %, insbesondere mindestens 90 %, insbesondere 50 bis 99 %, insbesondere 60 bis 98 %, insbesondere 70 bis 97 %, insbesondere 80 bis 96 %, insbesondere 90 bis 95 %, insbesondere 92 %, insbesondere 95 %.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation according to process step b) is at least 50%, in particular at least 55%, in particular at least 60%, in particular at least 70%, in particular at least 80%, in particular at least 90%, in particular 50 to 99%, in particular 60 to 98%, in particular 70 to 97%, in particular 80 to 96%, in particular 90 to 95%, in particular 92%, in particular 95%.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) gegenüber einem vergleichbaren Verfahren ohne Durchführung von erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) um mindestens 3 %, insbesondere mindestens 5 %, insbesondere mindestens 7 %, insbesondere 7 %, insbesondere 8 %, insbesondere 9 %, verbessert.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 total gas utilization rate of the carbonation according to process step b) is at least 3%, in particular at least 5%, in particular at least 7%, in particular 7%, in particular, compared to a comparable process without carrying out process step c) according to the invention 8%, especially 9%, improved.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die CO2-Emission der Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) gegenüber einem vergleichbaren Verfahren ohne Durchführung von erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) um mindestens 20 %, insbesondere mindestens 30 %, insbesondere mindestens 40 %, insbesondere 43 %, insbesondere 44 %, insbesondere 46%, insbesondere 54 %, insbesondere 56 %, insbesondere 57 %, verringert.In a preferred embodiment of the present invention, the CO 2 emission of the carbonation according to process step b) is at least 20%, in particular at least 30%, in particular at least 40%, in particular 43%, in particular compared to a comparable process without carrying out process step c) according to the invention 44%, especially 46%, especially 54%, especially 56%, especially 57%, reduced.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, insbesondere geeignet und ausgelegt zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend mindestens einen ersten Carbonatationsbehälter, mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter und mindestens eine Leitung von dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter in einen vorgeschalteten Carbonatationsbehälter, die geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter in ein alkalisches Carbonatationsedukt vorliegend in einem vorgeschalteten Carbonatationsbehälter einzuleiten.The present invention also relates to a device for producing a carbonation product from a carbonation reactant, particularly suitable and designed for carrying out a method according to the invention, comprising at least a first carbonation container, at least one further carbonation container and at least one line from the at least one further carbonation container into an upstream carbonation container , which is suitable for introducing at least part of an exhaust gas from the at least one further carbonation container into an alkaline carbonation educt, in the present case in an upstream carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens einen Alkalisierungsbehälter, insbesondere mindestens einen Kalkungsbehälter, insbesondere einen Vorkalkungsbehälter und einen Hauptkalkungsbehälter.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention comprises at least one alkalinization container, in particular at least one liming container, in particular a preliming container and a main liming container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem ersten Carbonatationsbehälter ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first carbonation container is preceded by a precarbonatation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem ersten Carbonatationsbehälter ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet und ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, a pre-carbonatation container is connected upstream of the first carbonation container and a second carbonation container is connected downstream.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der vorgeschaltete Carbonatationsbehälter der erste Carbonatationsbehälter oder der Vorcarbonatationsbehälter.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the upstream carbonation container is the first carbonation container or the pre-carbonatation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mindestens 2, insbesondere 2, insbesondere mindestens 3, insbesondere 3, insbesondere 4, insbesondere 5, insbesondere 6, Carbonatationsbehälter.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention comprises a total of at least 2, in particular 2, in particular at least 3, in particular 3, in particular 4, in particular 5, in particular 6, carbonation containers.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Leitung von dem zweiten Carbonatationsbehälter in den ersten Carbonatationsbehälter auf, die geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem zweiten Carbonatationsbehälter in ein alkalisches Carbonatationsedukt vorliegend in dem ersten Carbonatationsbehälter einzuleiten.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention has at least one line from the second carbonation container into the first carbonation container, which is suitable for introducing at least part of an exhaust gas from the second carbonation container into an alkaline carbonation educt present in the first carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Leitung von dem zweiten Carbonatationsbehälter in den mindestens einen Vorcarbonatationsbehälter auf, die geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem zweiten Carbonatationsbehälter in ein alkalisches Carbonatationsedukt vorliegend in dem Vorcarbonatationsbehälter, insbesondere als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas, einzuleiten.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention has at least one line from the second carbonation container into the at least one precarbonatation container, which is suitable for transferring at least part of an exhaust gas from the second carbonation container into an alkaline carbonation educt present in the precarbonatation container, in particular as the only one , to introduce sole CO 2 -enriched carbonation gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, insbesondere geeignet und ausgelegt zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, einen ersten Carbonatationsbehälter, einen dem ersten Carbonatationsbehälter nachgeschalteten zweiten Carbonatationsbehälter und eine Leitung von dem zweiten Carbonatationsbehälter in den dem zweiten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten ersten Carbonatationsbehälter, die geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem zweiten Carbonatationsbehälter in ein alkalisches Carbonatationsedukt vorliegend in den dem zweiten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten ersten Carbonatationsbehälter, insbesondere zusätzlich zu durch in einem Kalkofen gewonnenem oder als zumindest anteilig in einem Kesselhausgas vorhandenem CO2angereichertem Carbonatationsgas, einzuleiten.In a preferred embodiment of the present invention, the device for producing a carbonation product from a carbonation educt, particularly suitable and designed for carrying out a method according to the invention, comprises a first carbonation container, a second carbonation container connected downstream of the first carbonation container and a line from the second carbonation container into the first carbonation container upstream of the second carbonation container, which is suitable for converting at least part of an exhaust gas from the second carbonation container into an alkaline carbonation educt in the present case in the first carbonation container upstream of the second carbonation container, in particular in addition to CO obtained in a lime kiln or present at least in part in a boiler house gas 2 enriched carbonation gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Herstellung von einem Carbonatationsprodukt aus einem Carbonatationsedukt, insbesondere geeignet und ausgelegt zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, einen ersten Carbonatationsbehälter, einen dem ersten Carbonatationsbehälter nachgeschalteten zweiten Carbonatationsbehälter, einen dem ersten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten Vorcarbonatationsbehälter und eine Leitung von dem zweiten Carbonatationsbehälter in den dem ersten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten Vorcarbonatationsbehälter, die geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem zweiten Carbonatationsbehälter in ein alkalisches Carbonatationsedukt vorliegend in den dem ersten Carbonatationsbehälter vorgeschalteten Vorcarbonatationsbehälter, insbesondere als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas, einzuleiten.In a preferred embodiment of the present invention, the device for producing a carbonation product from a carbonation reactant, particularly suitable and designed for carrying out a method according to the invention, comprises a first carbonation container, a second carbonation container downstream of the first carbonation container, a pre-carbonatation container upstream of the first carbonation container and a line from the second carbonation container into the pre-carbonatation container upstream of the first carbonation container, which is suitable for introducing at least part of an exhaust gas from the second carbonation container into an alkaline carbonation educt, in the present case into the pre-carbonatation container upstream of the first carbonation container, in particular as a single, sole CO 2 -enriched carbonation gas .
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung zur Herstellung von Dünnsaft aus Zuckerrohsaft.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention is a beet sugar or sugar cane sugar processing device for producing thin juice from sugar raw juice.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Zuckerraffinationsvorrichtung zur Herstellung von einer aufgereinigten Rohzuckerlösung aus einer Rohzuckerlösung.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention is a sugar refining device for producing a purified raw sugar solution from a raw sugar solution.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist jedem Carbonatationsbehälter eine Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, each carbonation container is followed by a separation device, in particular a filtering device.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist jeder Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, ein Vorlagebehälter nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, each separation device, in particular filtering device, is followed by a storage container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist jedem Carbonatationsbehälter ein Vorlagebehälter vorgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, each carbonation container is preceded by a storage container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem zweiten Carbonatationsbehälter ein Vorlagebehälter vorgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, the second carbonation container is preceded by a storage container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular a beet sugar or sugar cane sugar processing device, a first separation device, in particular a filtering device, is connected downstream of the first carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet und der ersten Abtrennvorrichtung ein Vorlagebehälter nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, a first separation device, in particular a filtering device, is connected downstream of the first carbonation container and a storage container is connected downstream of the first separation device.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem zweiten Carbonatationsbehälter eine zweite Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, a second separation device, in particular a filtering device, is connected downstream of the second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem Vorcarbonatationsbehälter eine Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular a beet sugar or sugar cane sugar processing device, a separation device, in particular a filtering device, is connected downstream of the precarbonatation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Zuckerraffinationsvorrichtung, ist dem Vorcarbonatationsbehälter keine Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular a sugar refining device, there is no separating device, in particular a filtering device, connected downstream of the precarbonatation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter, mindestens ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet und zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem Vorcarbonatationsbehälter eine Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, at least one precarbonatation container is connected upstream of the first carbonation container and a separation device, in particular a filtering device, is interposed between the first carbonation container and the precarbonatation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter, ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem Vorcarbonatationsbehälter eine Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet, nach dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet und zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet, insbesondere wird ein Vorlagebehälter zwischen der ersten Abtrennvorrichtung und dem zweiten Carbonatationsbehälter zwischengeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, the first carbonation container is preceded by a precarbonatation container, a separation device, in particular a filtering device, is interposed between the first carbonation container and the precarbonatation container, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container and between the first A first separation device is interposed between the carbonation container and the second carbonation container, in particular a storage container is interposed between the first separation device and the second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem ersten Carbonatationsbehälter, ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem Vorcarbonatationsbehälter keine Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet, nach dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet und zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet, insbesondere wird ein Vorlagebehälter zwischen der ersten Abtrennvorrichtung und dem zweiten Carbonatationsbehälter zwischengeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first carbonation container is preceded by a pre-carbonatation container, no separating device is interposed between the first carbonation container and the pre-carbonatation container, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container and a first separating device is interposed between the first carbonation container and the second carbonation container, in particular a storage container is interposed between the first separation device and the second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter, ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem Vorcarbonatationsbehälter eine Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet, nach dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet und nach dem zweiten Carbonatationsbehälter eine zweite Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, the first carbonation container is a pre-carbo ation container, a separation device, in particular a filtering device, is interposed between the first carbonation container and the pre-carbonatation container, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container, a first separation device, in particular a filtering device, is interposed between the first carbonation container and the second carbonation container, and a second one after the second carbonation container Separation device, in particular filter device, downstream.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem ersten Carbonatationsbehälter, ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem Vorcarbonatationsbehälter keine Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet, nach dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet und nach dem zweiten Carbonatationsbehälter eine zweite Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first carbonation container is preceded by a pre-carbonatation container, no separating device is interposed between the first carbonation container and the pre-carbonatation container, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container, and a first separation device, in particular a filtering device, is connected between the first carbonation container and the second carbonation container , interposed and downstream of the second carbonation container a second separation device, in particular a filtering device.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Zuckerraffinationsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter, ein Vorcarbonatationsbehälter vorgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem Vorcarbonatationsbehälter keine Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet, nach dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter keine erste Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet und nach dem zweiten Carbonatationsbehälter eine zweite Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular a sugar refining device, a pre-carbonatation container is connected upstream of the first carbonation container, no separating device is connected between the first carbonation container and the pre-carbonatation container, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container, and no first carbonation container is connected between the first carbonation container and the second carbonation container Separating device is interposed and a second separating device, in particular a filtering device, is connected downstream of the second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet und zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container and a first separation device, in particular a filtering device, is interposed between the first carbonation container and the second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Zuckerraffinationsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter keine erste Abtrennvorrichtung zwischengeschaltet und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine zweite Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular a sugar refining device, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container, no first separation device is connected between the first carbonation container and the second carbonation container, and a second separation device, in particular a filtering device, is connected downstream of the second carbonation container.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, ist dem ersten Carbonatationsbehälter ein zweiter Carbonatationsbehälter nachgeschaltet, zwischen dem ersten Carbonatationsbehälter und dem zweiten Carbonatationsbehälter eine erste Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, zwischengeschaltet und nach dem zweiten Carbonatationsbehälter eine zweite Abtrennvorrichtung, insbesondere Filtriervorrichtung, nachgeschaltet.In a preferred embodiment of the device according to the invention, in particular beet sugar or sugar cane sugar processing device, a second carbonation container is connected downstream of the first carbonation container, a first separation device, in particular a filtering device, is interposed between the first carbonation container and the second carbonation container, and after the second carbonation container a second separation device, in particular a filtering device , connected downstream.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung, einen mit Koks- oder Gas-betriebenen Kalkofen.In a preferred embodiment, the device according to the invention, in particular a beet sugar or sugar cane sugar processing device, comprises a lime kiln powered by coke or gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere Zuckerraffinationsvorrichtung, ein Kesselhaus, insbesondere ein Gas-betriebenes Kesselhaus.In a preferred embodiment, the device according to the invention, in particular a sugar refining device, comprises a boiler house, in particular a gas-operated boiler house.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Carbonatationsedukt“ das für die Durchführung einer Carbonatation vorgesehene Edukt verstanden. Bevorzugt ist das Carbonatationsedukt ein Zuckerrohsaft. Bevorzugt ist das Carbonatationsedukt eine Rohzuckerlösung. Bevorzugt weist ein Carbonatationsedukt eine größere Menge zu fällender Stoffe und/oder Schwebstoffe als das aus dem Carbonatationsedukt durch die Durchführung einer Carbonatation erhaltene Carbonatationsprodukt auf.In the context of the present invention, “carbonatation educt” is understood to mean the educt intended for carrying out a carbonation. The carbonation educt is preferably a raw sugar juice. The carbonation educt is preferably a raw sugar solution. A carbonation educt preferably has a larger amount of substances to be precipitated and/or suspended matter than the carbonation product obtained from the carbonation educt by carrying out a carbonation.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Carbonatationsprodukt“ das durch die Durchführung einer Carbonatation erhaltene Produkt verstanden. Bevorzugt ist das Carbonatationsprodukt ein Dünnsaft. Bevorzugt ist das Carbonatationsprodukt eine aufgereinigte Rohzuckerlösung. Bevorzugt weist ein Carbonatationsprodukt aufgrund einer durchgeführten Carbonatation eine geringere Menge zu fällender Stoffe, insbesondere umfassend Calciumhydroxid, und/oder Schwebstoffe als das Carbonatationsedukt auf. Bevorzugt weist das Carbonatationsprodukt aufgrund einer durchgeführten Carbonatation keine zu fällenden Stoffe, insbesondere kein Calciumhydroxid, und/oder Schwebstoffe auf. Bevorzugt wird das Carbonatationsprodukt nach dem letzten Carbonatationsschritt, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt, erhalten. Bevorzugt liegt nach dem letzten Carbonatationsschritt in dem Carbonatationsprodukt nicht abgetrennter durch den letzten Carbonatationsschritt ausgefällter Feststoff, insbesondere Calciumcarbonat, vor.In the context of the present invention, “carbonatation product” is understood to mean the product obtained by carrying out a carbonation. The carbonation product is preferably a thin juice. The carbonation product is preferably a purified raw sugar solution. Due to a carbonation carried out, a carbonation product preferably has a smaller amount of substances to be precipitated, in particular comprising calcium hydroxide, and/or suspended matter than the carbonation educt. Preferably, the carbonation product does not have any to be precipitated due to carbonation being carried out Substances, in particular no calcium hydroxide, and/or suspended matter. The carbonation product is preferably obtained after the last carbonation step, in particular the second carbonation step. After the last carbonation step, solid material that has not been separated off by the last carbonation step, in particular calcium carbonate, is preferably present in the carbonation product.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Rohzuckerlösung“ in Wasser gelöster Rohzucker verstanden. Bevorzugt weist eine Rohzuckerlösung eine größere Menge zu fällender Stoffe und/oder Schwebstoffe als die aus der Rohzuckerlösung durch die Durchführung einer Carbonatation erhaltene aufgereinigte Rohzuckerlösung auf.In the context of the present invention, “raw sugar solution” is understood to mean raw sugar dissolved in water. A raw sugar solution preferably has a larger amount of substances to be precipitated and/or suspended matter than the purified raw sugar solution obtained from the raw sugar solution by carrying out carbonation.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Rohzucker“ nicht raffinierter Zucker verstanden. Bevorzugt wird der Rohzucker in einer Zuckerraffination zu raffiniertem Zucker verarbeitet. Bevorzugt weist Rohzucker eine bräunliche Färbung auf.In the context of the present invention, “raw sugar” is understood to mean unrefined sugar. The raw sugar is preferably processed into refined sugar in a sugar refinery. Raw sugar preferably has a brownish color.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „raffiniertem Zucker“ ein aus einem Rohzucker durch Raffination erhaltener Zucker verstanden. Bevorzugt hat raffinierter Zucker eine weiße Farbe.In the context of the present invention, “refined sugar” is understood to mean sugar obtained from raw sugar by refining. Refined sugar is preferably white in color.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „aufgereinigte Rohzuckerlösung“ die aus einer Rohzuckerlösung nach der Durchführung einer Carbonatation erhaltene Rohzuckerlösung verstanden. Bevorzugt weist eine aufgereinigte Rohzuckerlösung aufgrund einer durchgeführten Carbonatation eine geringere Menge zu fällender Stoffe, insbesondere umfassend Calciumhydroxid, und/oder Schwebstoffe als die in der Carbonatation verwendete Rohzuckerlösung, insbesondere alkalische Rohzuckerlösung, auf. Bevorzugt weist die aufgereinigte Rohzuckerlösung aufgrund einer durchgeführten Carbonatation keine zu fällenden Stoffe, insbesondere kein Calciumhydroxid, und/oder Schwebstoffe auf. Bevorzugt wird die aufgereinigte Rohzuckerlösung nach der Durchführung des letzten Carbonatationsschritts erhalten. Bevorzugt liegt nach dem letzten Carbonatationsschritt in der aufgereinigten Rohzuckerlösung nicht abgetrennter durch den letzten Carbonatationsschritt ausgefällter Feststoff, insbesondere Calciumcarbonat, vor.In the context of the present invention, “purified raw sugar solution” is understood to mean the raw sugar solution obtained from a raw sugar solution after carbonation has been carried out. Preferably, a purified raw sugar solution, due to carbonation carried out, has a smaller amount of substances to be precipitated, in particular comprising calcium hydroxide, and/or suspended matter than the raw sugar solution used in the carbonation, in particular alkaline raw sugar solution. Preferably, the purified raw sugar solution does not contain any substances to be precipitated due to carbonation being carried out, in particular no calcium hydroxide, and/or suspended matter. The purified raw sugar solution is preferably obtained after carrying out the last carbonation step. After the last carbonation step, solid material that has not been separated off by the last carbonation step, in particular calcium carbonate, is preferably present in the purified raw sugar solution.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Zuckerrohsaft“ der nach einer Extraktion aus einer festen Zuckerquelle, insbesondere Zuckerrüben, insbesondere Zuckerrübenschnitzel, oder Zuckerrohr, gewonnene Saft verstanden. Bevorzugt wird der Zuckerrohsaft aus Zuckerrüben, insbesondere Zuckerrübenschnitzel, oder Zuckerrohr mit heißem, insbesondere 70 °C heißem, Wasser in einem Extraktionsturm extrahiert. Bevorzugt ist der Zuckerrohsaft trüb. Bevorzugt sind nach Extraktion bis zu 99 Gew.-% des Zuckers der Zuckerrübe oder des Zuckerrohrs (bezogen auf Gesamtgewicht Zucker in der Zuckerrübe oder im Zuckerrohr) in dem Zuckerrohsaft vorhanden. Bevorzugt umfasst der Zuckerrohsaft neben Zucker weitere Stoffe, insbesondere Schwebstoffe und nicht fällbare Nicht-Zuckerstoffe.In the context of the present invention, “sugar raw juice” is understood to mean the juice obtained after extraction from a solid sugar source, in particular sugar beets, in particular sugar beet pulp, or sugar cane. The sugar raw juice is preferably extracted from sugar beets, in particular sugar beet pulp, or sugar cane with hot water, in particular 70 ° C, in an extraction tower. The sugar raw juice is preferably cloudy. After extraction, up to 99% by weight of the sugar from the sugar beet or sugar cane (based on the total weight of sugar in the sugar beet or sugar cane) is preferably present in the sugar raw juice. In addition to sugar, the raw sugar juice preferably includes other substances, in particular suspended solids and non-precipitable non-sugar substances.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Schwebstoffe“ feste Stoffe, insbesondere mineralische oder organische Feststoffe, verstanden die in einem Umgebungsmedium, insbesondere Wasser, nicht in Lösung gehen und wegen ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts in der Schwebe gehalten werden.In the context of the present invention, “suspended solids” are understood to mean solid substances, in particular mineral or organic solids, which do not dissolve in an ambient medium, in particular water, and are kept in suspension because of their small size and low weight.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „nicht fällbare Nicht-Zuckerstoffe“ Nicht-Zuckerstoffe, also Stoffe die nicht Zucker sind, verstanden, die durch die in der Zuckerherstellung oder Zuckerraffination durchgeführte Kalkung, insbesondere Vor- und Hauptkalkung, nicht fällbar sind.In the context of the present invention, “non-precipitable non-sugar substances” is understood to mean non-sugar substances, i.e. substances that are not sugar, which cannot be precipitated by the liming carried out in sugar production or sugar refining, in particular preliminary and main liming.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Kalkung“ ein Verfahrensschritt vor einer Carbonatation verstanden. Bevorzugt umfasst eine Kalkung eine Vor- und/oder eine Hauptkalkung, insbesondere besteht aus diesen. Bevorzugt wird in einer Kalkung ein Carbonatationsedukt zu einem alkalischen Carbonatationsedukt alkalisiert. Bevorzugt wird unter Kalkung auch Alkalisierung verstanden.In the context of the present invention, “liming” is understood to mean a process step before carbonation. Liming preferably includes, and in particular consists of, preliminary and/or main liming. A carbonation educt is preferably alkalized to an alkaline carbonation educt in a liming process. Liming is also preferably understood to mean alkalinization.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Vorkalkung“ ein Verfahrensschritt in der Zuckerherstellung, insbesondere Saftreinigung, oder Zuckerraffination verstanden, bei dem der pH-Wert eines Carbonatationsedukts, insbesondere Zuckerrohsaft oder Rohzuckerlösung, durch die Verwendung von Kalkmilch auf pH 10,6 bis 11,6 erhöht wird. Bevorzugt werden durch die Vorkalkung Kolloide und unlösliche Salze aus dem Carbonatationsedukt gefällt.In the context of the present invention, “pre-liming” is understood to mean a process step in sugar production, in particular juice purification, or sugar refining, in which the pH of a carbonation educt, in particular raw sugar juice or raw sugar solution, is raised to pH 10.6 to 11 through the use of milk of lime .6 is increased. Pre-liming preferably precipitates colloids and insoluble salts from the carbonation educt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Hauptkalkung“ ein Verfahrensschritt in der Zuckerherstellung, insbesondere Saftreinigung, oder Zuckerraffination verstanden, bei dem der pH-Werts eines aus einer Vorkalkung erhaltenen Carbonatationsedukts durch die Verwendung von Kalkmilch auf pH 12 bis 12,6 unter Erhalt eines alkalischen Carbonatationsedukts weiter erhöht wird. Bevorzugt werden durch die Hauptkalkung die im Carbonatationsedukt vorliegenden Invertase und Säureamide gespalten.In the context of the present invention, “main liming” is understood to mean a process step in sugar production, in particular juice purification, or sugar refining, in which the pH value of a carbonation educt obtained from preliming is further increased to pH 12 to 12.6 by using lime milk to obtain an alkaline carbonation educt. The main liming process preferably breaks down the invertase and acid amides present in the carbonation educt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Kalkmilch“ eine Calciumhydroxiddispersion in Wasser verstanden. Bevorzugt wird Kalkmilch in der Vor- und Hauptkalkung einer Zuckerherstellung oder Zuckerraffination eingesetzt. Bevorzugt wird Kalkmilch zur Fällung von Nicht-Zuckerstoffen und Schwebstoffen eingesetzt. Bevorzugt werden die Nicht-Zuckerstoffe und Schwebstoffe von dem in der Kalkmilch vorliegenden festen Calciumhydroxid adsorbiert.In the context of the present invention, “lime milk” is understood to mean a calcium hydroxide dispersion in water. Lime milk is preferably used in the preliminary and main liming of sugar production or sugar refining. Lime milk is preferably used to precipitate non-sugar substances and suspended solids. The non-sugar substances and suspended solids are preferably adsorbed by the solid calcium hydroxide present in the lime milk.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Dünnsaft“ auch Zuckerdünnsaft verstanden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist „Dünnsaft“ ein Zwischenprodukt in der Zuckerherstellung, insbesondere gewonnen aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr. Bevorzugt wird Dünnsaft durch das erfindungsgemäße Verfahren aus Zuckerrohsaft erhalten. Bevorzugt enthält der Dünnsaft 10 bis 20 % Rohzucker (bezogen auf Gesamtzusammensetzung Dünnsaft). Bevorzugt ist der Dünnsaft klar und die Farbe des Dünnsaftes hellgelb.In the context of the present invention, “thin juice” is also understood to mean thin sugar juice. In the context of the present invention, “thin juice” is an intermediate product in sugar production, in particular obtained from sugar beets or sugar cane. Thin juice is preferably obtained from sugar raw juice by the process according to the invention. The thin juice preferably contains 10 to 20% raw sugar (based on the total thin juice composition). The thin juice is preferably clear and the color of the thin juice is light yellow.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Zucker“ ein Mono- oder Disaccharid, insbesondere Glucose und Saccharose, insbesondere Saccharose, verstanden.In the context of the present invention, “sugar” is understood to mean a mono- or disaccharide, in particular glucose and sucrose, in particular sucrose.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Alkalisierung“ eine Erhöhung des pH-Werts eines Carbonatationsedukts verstanden. Bevorzugt wird durch die Alkalisierung des Carbonatationsedukts der pH-Wert des Carbonatationsedukts auf pH 11 bis 12 erhöht. Bevorzugt umfasst die Alkalisierung eine Vorkalkung und/oder eine Hauptkalkung, insbesondere besteht aus diesen. Bevorzugt wird in der Alkalisierung der pH-Wert des Carbonatationsedukts durch die Verwendung von Kalkmilch erhöht. Bevorzugt wird durch die Alkalisierung eines Carbonatationsedukts ein alkalisches Carbonatationsedukt erhalten. Bevorzugt wird durch die Alkalisierung von Zuckerrohsaft alkalischer Zuckerrohsaft erhalten. Bevorzugt wird durch die Alkalisierung von einer Rohzuckerlösung eine alkalische Rohzuckerlösung erhalten.In the context of the present invention, “alkalization” is understood to mean an increase in the pH of a carbonation educt. The alkalinization of the carbonation educt preferably increases the pH of the carbonation educt to pH 11 to 12. The alkalinization preferably includes, in particular consists of, preliming and/or main liming. During alkalinization, the pH value of the carbonation educt is preferably increased by using milk of lime. An alkaline carbonation educt is preferably obtained by alkalizing a carbonation educt. Alkaline raw sugar juice is preferably obtained by alkalizing raw sugar juice. An alkaline raw sugar solution is preferably obtained by alkalizing a raw sugar solution.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Adsorption“ die Anreicherung, insbesondere Anhaftung, eines Stoffes, insbesondere eines Nicht-Zuckerstoffes und/oder Schwebstoffes, an der Oberfläche eines Festkörpers, insbesondere Calciumhydroxid und/oder Calciumcarbonat, verstanden. Bevorzugt wechselwirken die Stoffe durch nicht-kovalente Wechselwirkungen mit der Oberfläche des Festkörpers. Erfindungsgemäß wird somit unter Adsorption auch Physisorption verstanden.In the context of the present invention, “adsorption” is understood to mean the enrichment, in particular adhesion, of a substance, in particular a non-sugar substance and/or suspended matter, on the surface of a solid, in particular calcium hydroxide and/or calcium carbonate. The substances preferably interact with the surface of the solid through non-covalent interactions. According to the invention, adsorption is also understood to mean physisorption.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Hauptkalkungsalkalität“ die Alkalität des durch eine Hauptkalkung erhaltenen alkalischen Carbonatationsedukts verstanden. Bevorzugt wird unter Hauptkalkungsalkalität eine Alkalität von 0,6 bis 1,2 g CaO/100 mL verstanden.In the context of the present invention, “main liming alkalinity” is understood to mean the alkalinity of the alkaline carbonation educt obtained by a main liming. Main lime alkalinity is preferably understood to mean an alkalinity of 0.6 to 1.2 g CaO/100 mL.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „alkalisches Carbonatationsedukt“ ein nach der Alkalisierung gemäß Verfahrensschritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenes Carbonatationsedukt verstanden. Bevorzugt wird zum Erhalt eines alkalischen Carbonatationsedukts eine Vor- und/oder eine Hauptkalkung durchgeführt. Bevorzugt enthält ein alkalisches Carbonatationsedukt Calciumhydroxid. Bevorzugt ist ein alkalisches Carbonatationsedukt ein alkalischer Zuckerrohsaft. Bevorzugt ist ein alkalisches Carbonatationsedukt eine alkalische Rohzuckerlösung.In the context of the present invention, “alkaline carbonation educt” is understood to mean a carbonation educt obtained after alkalinization according to process step a) of the process according to the invention. Preliminary and/or main liming is preferably carried out to obtain an alkaline carbonation educt. An alkaline carbonation educt preferably contains calcium hydroxide. An alkaline carbonation educt is preferably an alkaline raw sugar juice. An alkaline carbonation reactant is preferably an alkaline raw sugar solution.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „alkalisches Carbonatationszwischenprodukt“ ein erhaltenes alkalisches Zwischenprodukt nach der Durchführung eines Vorcarbonatationsschritts, eines ersten Carbonatationsschritts oder eines mindestens einen weiteren Carbonatationsschritts, der nicht der letzte Carbonatationsschritt ist, verstanden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist das nach dem jeweiligen durchgeführten Carbonatationsschritt, insbesondere Vorcarbonatationsschritt, erster Carbonatationsschritt oder mindestens eine weitere Carbonatationsschritt, der nicht der letzte Carbonatationsschritt ist, erhaltene alkalische Carbonatationszwischenprodukt gleichzeitig das in dem folgenden Carbonatationsschritt eingesetzte alkalische Carbonatationsedukt.In the context of the present invention, “alkaline carbonation intermediate” is understood to mean an alkaline intermediate product obtained after carrying out a pre-carbonatation step, a first carbonation step or at least one further carbonation step which is not the last carbonation step. In connection with the present invention, the alkaline carbonation intermediate product obtained after the respective carbonation step carried out, in particular precarbonatation step, first carbonation step or at least one further carbonation step which is not the last carbonation step, is at the same time the alkaline carbonation educt used in the following carbonation step.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Carbonatation“ eine Reinigung von einem alkalischen Carbonatationsedukt unter Erhalt von einem Carbonatationsprodukt verstanden, insbesondere durch Einleiten von CO2 und Abtrennung von einem ausgefällten Feststoff. Bevorzugt umfasst die Carbonatation der vorliegenden Erfindung mindestens zwei Carbonatationsschritte. Bevorzugt umfasst die Carbonatation der vorliegenden Erfindung einen ersten Carbonatationsschritt, einen zweiten Carbonatationsschritt und optional einen Vorcarbonatationsschritt. Bevorzugt umfasst die Carbonatation der vorliegenden Erfindung mindestens einen Abtrennschritt eines durch einen Carbonatationsschritt ausgefällten Feststoffs von einem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt unter Erhalt von einem alkalischen Carbonatationsedukt, insbesondere das weniger auszufällende Stoffe aufweist als das alkalische Carbonatationsedukt vor der Durchführung des Carbonatationsschritts. Bevorzugt umfasst die Carbonatation der vorliegenden Erfindung einen Abtrennschritt eines durch einen Carbonatationsschritt ausgefällten Feststoffs von einem Carbonatationsprodukt unter Erhalt des vom durch den Carbonatationsschritt entstandenen Feststoff abgetrennten Carbonatationsprodukts. Bevorzugt wird unter „Carbonatation“ Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung umfassend ein mindestens zweimaliges Einleiten von einem CO2angereicherten Carbonatationsgas in ein alkalisches Carbonatationsedukt, ein mindestens zweimaliges Ausleiten von einem CO2-abgereicherten Abgas, ein Abtrennen eines Feststoffs von einem Carbonatationsprodukt unter Erhalt des Carbonatationsprodukts und optional ein Abtrennen eines Feststoffs von einem alkalischen Carbonatationszwischenprodukt verstanden.In the context of the present invention, “carbonatation” is understood to mean a purification of an alkaline carbonation educt to obtain a carbonation product, in particular by introducing CO 2 and separating off a precipitated solid. Preferably, the carbonation of the present invention comprises at least two carbonation steps. Preferably, the carbonation of the present invention comprises a first carbonation step, a second Carbonation step and optionally a pre-carbonatation step. The carbonation of the present invention preferably comprises at least one separation step of a solid precipitated by a carbonation step from an alkaline carbonation intermediate to obtain an alkaline carbonation educt, in particular which has fewer substances to be precipitated than the alkaline carbonation educt before carrying out the carbonation step. The carbonation of the present invention preferably comprises a step of separating a solid precipitated by a carbonation step from a carbonation product to obtain the carbonation product separated from the solid formed by the carbonation step. Preference is given to “carbonatation” as process step b) of the present invention comprising introducing a CO 2 -enriched carbonation gas into an alkaline carbonation educt at least twice, discharging a CO 2 -depleted exhaust gas at least twice, separating a solid from a carbonation product to obtain the Carbonation product and optionally a separation of a solid from an alkaline carbonation intermediate.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Carbonatationsschritt“ ein Einleiten eines CO2-angereicherten Carbonatationsgases in ein alkalisches Carbonatationsedukt und ein Ausleiten eines CO2-abgereicherten Abgases aus dem durch den Carbonatationsschritt entstandenen alkalischen Carbonatationszwischenprodukt oder Carbonatationsprodukt verstanden. Bevorzugt wird ein Carbonatationsschritt in einem Carbonatationsbehälter durchgeführt. Bevorzugt wird in einem Carbonatationsschritt durch Einleiten eines CO2-angereicherten Carbonatationsgases in ein alkalisches Carbonatationsedukt ein Feststoff aus dem alkalischen Carbonatationsedukt ausgefällt. Bevorzugt weist der aus dem alkalischen Carbonatationsedukt ausgefällte Feststoff Calciumcarbonat und optional nicht fällbare Nicht-Zuckerstoffe und/oder Schwebstoffe auf. Bevorzugt reagiert in einem Carbonatationsschritt das CO2 des eingeleiteten CO2angereicherten Carbonatationsgases mit dem im alkalischen Carbonatationsedukt enthaltenen Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat, wodurch ein CO2-abgereichetes Abgas und ein alkalisches Carbonatationszwischenprodukt aufweisend eine geringere Menge auszufällender Stoffe als vor dem Carbonatationsschritt oder ein Carbonatationsprodukt erhalten wird. Bevorzugt wird das im Carbonatationsschritt erhaltene CO2-abgereicherte Abgas aus dem Carbonatationsbehälter ausgeleitet.In connection with the present invention, “carbonatation step” is understood to mean introducing a CO 2 -enriched carbonation gas into an alkaline carbonation educt and removing a CO 2 -depleted exhaust gas from the alkaline carbonation intermediate or carbonation product formed by the carbonation step. A carbonation step is preferably carried out in a carbonation container. Preferably, in a carbonation step, a solid is precipitated from the alkaline carbonation educt by introducing a CO 2 -enriched carbonation gas into an alkaline carbonation educt. The solid precipitated from the alkaline carbonation educt preferably has calcium carbonate and optionally non-precipitable non-sugar substances and/or suspended solids. Preferably, in a carbonation step, the CO 2 of the introduced CO 2 -enriched carbonation gas reacts with the calcium hydroxide contained in the alkaline carbonation educt to form calcium carbonate, whereby a CO 2 -depleted exhaust gas and an alkaline carbonation intermediate having a smaller amount of precipitated substances than before the carbonation step or a carbonation product is obtained . The CO 2 -depleted exhaust gas obtained in the carbonation step is preferably discharged from the carbonation container.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „CO2-angereichertes Carbonatationsgas“ ein für die Carbonatation erzeugtes CO2 aufweisendes Gas verstanden. Bevorzugt wird das CO2-angereicherte Carbonatationsgas durch einen mit Koks- oder Gas-betriebenen Kalkofen erzeugt. Bevorzugt ist das CO2-angereicherte Carbonatationsgas zumindest ein Anteil eines Kesselhausgases. Bevorzugt kann das CO2-angereicherte Carbonatationsgas mindestens ein Anteil des aus dem mindestens einen weiteren Carbonatationsschritt, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt, ausgeleiteten Abgas sein und wird gemäß erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) in das alkalische Carbonatationsedukt vor oder während dem ersten Carbonatationsschritt eingeleitet. Dieses CO2-abgereicherte Abgas beziehungsweise Carbonatationsgas kann deshalb als CO2angereichertes Carbonatationsgas verstanden werden, da sich während des Durchführens des ersten Carbonatationsschritts oder eines Carbonatationsschritts vor dem ersten Carbonatationsschritt, insbesondere Vorcarbonatationsschritt, der CO2-Gehalt im Carbonatationsgas verringert. Bevorzugt kann der CO2-Gehalt des CO2-angereicherten Carbonatationsgases durch Zugabe von Luft eingestellt werden. Bevorzugt weist das CO2angereicherte Carbonatationsgas ohne Zugabe von Luft einen CO2-Gehalt von mindestens 40,0 Vol.-%, insbesondere 41,5 Vol.-%, (bezogen auf das Gesamtvolumen Carbonatationsgas) auf. Bevorzugt wird das CO2-angereicherte Carbonatationsgas in ein in einem Carbonatationsbehälter vorliegendes alkalisches Carbonatationsedukt während eines Carbonatationsschritts eingeleitet. Bevorzugt reagiert das CO2 des CO2-angereicherten Carbonatationsgas mit dem im alkalischen Carbonatationsedukt vorhandenen Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat wodurch ein CO2-abgereichertes Abgas erhalten wird. Bevorzugt weist das CO2-angereicherte Carbonatationsgas einen höheren CO2-Gehalt als das CO2-abgereicherte Abgas (jeweils bezogen auf Gesamtvolumen Carbonatationsgas oder Abgas) auf.In the context of the present invention, “CO 2 -enriched carbonation gas” is understood to mean a gas containing CO 2 produced for the carbonation. The CO 2 -enriched carbonation gas is preferably generated by a lime kiln powered by coke or gas. The CO 2 -enriched carbonation gas is preferably at least a portion of a boiler house gas. The CO 2 -enriched carbonation gas can preferably be at least a portion of the exhaust gas discharged from the at least one further carbonation step, in particular the second carbonation step, and is introduced into the alkaline carbonation educt before or during the first carbonation step according to process step c) according to the invention. This CO 2 -depleted exhaust gas or carbonation gas can therefore be understood as CO 2 -enriched carbonation gas, since the CO 2 content in the carbonation gas is reduced during the implementation of the first carbonation step or a carbonation step before the first carbonation step, in particular a precarbonatation step. The CO 2 content of the CO 2 -enriched carbonation gas can preferably be adjusted by adding air. The CO 2 -enriched carbonation gas preferably has a CO 2 content of at least 40.0% by volume, in particular 41.5% by volume, (based on the total volume of carbonation gas) without the addition of air. The CO 2 -enriched carbonation gas is preferably introduced into an alkaline carbonation reactant present in a carbonation container during a carbonation step. The CO 2 of the CO 2 -enriched carbonation gas preferably reacts with the calcium hydroxide present in the alkaline carbonation educt to form calcium carbonate, whereby a CO 2 -depleted exhaust gas is obtained. The CO 2 -enriched carbonation gas preferably has a higher CO 2 content than the CO 2 -depleted exhaust gas (in each case based on the total volume of carbonation gas or exhaust gas).
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „CO2-abgereichertes Abgas“ auch Carbonatationsbrüden verstanden. Bevorzugt wird unter „CO2-abgereichertes Abgas“ ein in einem Carbonatationsschritt erhaltenes Abgas verstanden. Bevorzugt wird unter „CO2abgereichertes Abgas“ ein CO2-abgereichertes Abgas verstanden, das nach einer Reaktion von in einem CO2-angereicherten Carbonatationsgas vorhandenem CO2 mit in einem alkalischen Carbonatationsedukt vorhandenem Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat erhalten wird. Bevorzugt wird das CO2-abgereicherte Abgas in einem Carbonatationsschritt gemäß erfindungsgemäßen Verfahrensschritt b) aus einem in einem Carbonatationsbehälter vorliegenden alkalischen Carbonatationszwischenprodukt oder Carbonatationsprodukt ausgeleitet. Bevorzugt wird erfindungsgemäß das aus einem in einem Carbonatationsbehälter vorliegende alkalische Carbonatationszwischenprodukt oder Carbonatationsprodukt gemäß Verfahrensschritt b) ausgeleitete CO2-abgereicherte Abgas in ein in einem dem Carbonatationsbehälter vorgeschalteten Carbonatationsbehälter vorliegendes alkalisches Carbonatationsedukt als CO2-angereichertes Carbonatationsgas gemäß erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) eingeleitet. Bevorzugt wird das aus einem zweiten Carbonatationsbehälter ausgeleitete CO2-abgereicherte Abgas gemäß erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) in ein in einem ersten Carbonatationsbehälter vorliegendes alkalisches Carbonatationsedukt als CO2angereichertes Carbonatationsgas, insbesondere zusätzlich zu durch in einem Kalkofen gewonnenem oder als zumindest anteilig in einem Kesselhausgas vorhandenem CO2angereichertem Carbonatationsgas, eingeleitet. Bevorzugt wird das aus einem zweiten Carbonatationsbehälter ausgeleitete CO2-abgereicherte Abgas gemäß erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) in ein in einem Vorcarbonatationsbehälter vorliegendes alkalisches Carbonatationsedukt als CO2-angereichertes Carbonatationsgas, insbesondere als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas, eingeleitet.In connection with the present invention, “CO 2 -depleted exhaust gas” is also understood to mean carbonation vapors. “CO 2 -depleted exhaust gas” is preferably understood to mean an exhaust gas obtained in a carbonation step. “CO 2 -depleted exhaust gas” is preferably understood to mean a CO 2 -depleted exhaust gas which is obtained after a reaction of CO 2 present in a CO 2 -enriched carbonation gas with calcium hydroxide present in an alkaline carbonation educt to form calcium carbonate. The CO 2 -depleted exhaust gas is preferably discharged in a carbonation step according to method step b) according to the invention from an alkaline carbonation intermediate or carbonation product present in a carbonation container. According to the invention, the CO 2 -depleted exhaust gas discharged from an alkaline carbonation intermediate product or carbonation product present in a carbonation container according to process step b) is preferably discharged into an in an alkaline carbonation educt present in a carbonation container upstream of the carbonation container is introduced as CO 2 -enriched carbonation gas according to process step c) according to the invention. According to method step c) according to the invention, the CO 2 -depleted exhaust gas discharged from a second carbonation container is preferably converted into an alkaline carbonation educt present in a first carbonation container as CO 2 -enriched carbonation gas, in particular in addition to CO obtained in a lime kiln or present at least in part in a boiler house gas 2 enriched carbonation gas, initiated. According to method step c) according to the invention, the CO 2 -depleted exhaust gas discharged from a second carbonation container is preferably introduced into an alkaline carbonation educt present in a precarbonatation container as a CO 2 -enriched carbonation gas, in particular as a single, sole CO 2 -enriched carbonation gas.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „frischem CO2-angereichertem Carbonatationsgas“ ein durch einen, insbesondere mit Koks- oder Gas-betriebenen, Kalkofen gewonnenes oder als zumindest anteilig in einem Kesselhausgas vorhandenes CO2angereichertes Carbonatationsgas verstanden, das nicht bereits in einem Carbonatationsschritt verwendet wurde. Bevorzugt wird unter „frischem CO2-angereichertem Carbonatationsgas“ ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas verstanden, das nicht auch als ein CO2-abgereichertes Abgas, insbesondere Erhalten aus einem Carbonatationsschritt, verstanden werden kann.In the context of the present invention, “fresh CO 2 -enriched carbonation gas” is understood to mean a carbonation gas that is obtained by a lime kiln, in particular a coke- or gas-operated one, or that is at least partially present in a boiler house gas as CO 2 -enriched carbonation gas that is not already in one Carbonation step was used. “Fresh CO 2 -enriched carbonation gas” is preferably understood to mean a CO 2 -enriched carbonation gas, which cannot also be understood as a CO 2 -depleted exhaust gas, in particular obtained from a carbonation step.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „CO2-Gehalt“ auch CO2-Konzentration verstanden. Bevorzugt wird unter „CO2-Gchalt“ der CO2-Volumenanteil eines Gases bezogen auf das Gesamtvolumen des Gases verstanden.In connection with the present invention, “CO 2 content” is also understood to mean CO 2 concentration. “CO 2 -G” is preferably understood to mean the CO 2 volume fraction of a gas based on the total volume of the gas.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Vorcarbonatationsschritt“ ein Carbonatationsschritt verstanden, der vor dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführt wird und in dem ein CO2-abgereichertes Abgas eines weiteren, insbesondere zweiten Carbonatationsschritts als einziges, alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas in ein alkalisches Carbonatationsedukt eingeleitet wird.In the context of the present invention, “pre-carbonatation step” is understood to mean a carbonation step that is carried out before the first carbonation step and in which a CO 2 -depleted exhaust gas from a further, in particular second, carbonation step is used as the only CO 2 -enriched carbonation gas in an alkaline carbonation educt is initiated.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „mindestens ein weiterer Carbonatationsschritt“ mindestens ein weiterer Carbonatationsschritt verstanden, der oder die nach dem ersten Carbonatationsschritt durchgeführt wird oder werden. Bevorzugt ist der mindestens eine weitere Carbonatationsschritt ein zweiter Carbonatationsschritt und es wird nach dem zweiten Carbonatationsschritt kein weiterer Carbonatationsschritt durchgeführt.In the context of the present invention, “at least one further carbonation step” is understood to mean at least one further carbonation step which is or are carried out after the first carbonation step. Preferably, the at least one further carbonation step is a second carbonation step and no further carbonation step is carried out after the second carbonation step.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung“ eine Vorrichtung verstanden, die Rüben- und/oder Zuckerrohrzucker zu Rohzucker verarbeitet. Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Bevorzugt wird in der Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung Dünnsaft aus Zuckerrohsaft hergestellt. Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung einen ersten Carbonatationsbehälter, mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter und mindestens eine Leitung von dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter in einen vorgeschalteten Carbonatationsbehälter, wobei die mindestens eine Leitung geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter in einen alkalischen Rohsaft vorliegend in einem vorgeschalteten Carbonatationsbehälter einzuleiten. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Rübenzucker- oder Zuckerrohrzuckerverarbeitungsvorrichtung einen Alkalisierungsbehälter auf.In the context of the present invention, “beet sugar or sugar cane sugar processing device” is understood to mean a device that processes beet and/or sugar cane sugar into raw sugar. The method according to the invention is preferably carried out in the beet sugar or sugar cane sugar processing device according to the invention. Thin juice is preferably produced from sugar raw juice in the beet sugar or sugar cane sugar processing device. The beet sugar or sugar cane sugar processing device according to the invention preferably comprises a first carbonation container, at least one further carbonation container and at least one line from the at least one further carbonation container into an upstream carbonation container, wherein the at least one line is suitable for at least part of an exhaust gas from the at least one further carbonation container into an alkaline raw juice present in an upstream carbonation container. The beet sugar or sugar cane sugar processing device according to the invention preferably has an alkalinization container.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Zuckerraffinationsvorrichtung“ eine Vorrichtung verstanden, die Rohzucker zu raffiniertem Zucker raffiniert. Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Zuckerraffinationsvorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Zuckerraffinationsvorrichtung erfindungsgemäß eine aufgereinigte Rohzuckerlösung aus einer Rohzuckerlösung hergestellt. Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Zuckerraffinationsvorrichtung einen ersten Carbonatationsbehälter, mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter und mindestens eine Leitung von dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter in einen vorgeschalteten Carbonatationsbehälter, wobei die mindestens eine Leitung geeignet ist, zumindest einen Teil eines Abgases aus dem mindestens einen weiteren Carbonatationsbehälter in eine alkalische Rohzuckerlösung vorliegend in einem vorgeschalteten Carbonatationsbehälter einzuleiten. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Zuckerraffinationsvorrichtung einen Alkalisierungsbehälter auf.In the context of the present invention, “sugar refining device” is understood to mean a device that refines raw sugar into refined sugar. The process according to the invention is preferably carried out in the sugar refining device according to the invention. According to the invention, a purified raw sugar solution is preferably produced from a raw sugar solution in the sugar refining device according to the invention. The sugar refining device according to the invention preferably comprises a first carbonation container, at least one further carbonation container and at least one line from the at least one further carbonation container into an upstream carbonation container, the at least one line being suitable for carrying at least part of an exhaust gas from the at least one further carbonation container into an alkaline one In this case, raw sugar solution is introduced into an upstream carbonation container. The sugar refining device according to the invention preferably has an alkalinization container.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Carbonatationsbehälter“ ein Behälter verstanden, in dem ein Carbonatationsschritt durchgeführt wird. Bevorzugt wird unter „Carbonatationsbehälter“ auch Carbonatationsreaktor verstanden. Bevorzugt liegt in einem Carbonatationsbehälter ein alkalisches Carbonatationsedukt, ein alkalisches Carbonatationszwischenprodukt oder ein Carbonatationsprodukt vor. Bevorzugt ist einem Carbonatationsbehälter eine Abtrennvorrichtung nachgeschaltet. Bevorzugt wird in einen Carbonatationsbehälter über eine Leitung ein CO2-angereichertes Carbonatationsgas ein- und über eine weitere Leitung ein CO2-abgereichertes Abgas ausgeleitet.In the context of the present invention, “carbonatation container” is understood to mean a container in which a carbonation step is carried out. “Carbonation container” is preferably also understood to mean carbonation reactor. An alkaline carbonation reactant, an alkaline carbonation intermediate or a carbonation product is preferably present in a carbonation container. A separation device is preferably connected downstream of a carbonation container. Preferably, a CO 2 -enriched carbonation gas is introduced into a carbonation container via a line and a CO 2 -depleted exhaust gas is discharged via a further line.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „Vorcarbonatationsbehälter“ ein Behälter verstanden, in dem ein Vorcarbonatationsschritt durchgeführt wird, insbesondere in den ein CO2-abgereichertes Abgas aus einem weiteren, insbesondere zweiten Carbonatationsschritt beziehungsweise weiteren, insbesondere zweiten Carbonatationsbehälter als einziges Carbonatationsgas in ein alkalisches Carbonatationsedukt eingeleitet wird.In the context of the present invention, “pre-carbonatation container” is understood to mean a container in which a pre-carbonatation step is carried out, in particular in which a CO 2 -depleted exhaust gas from a further, in particular second, carbonation step or further, in particular second, carbonation container is converted into an alkaline one as the only carbonation gas Carbonation educt is initiated.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der „Gasnutzungsgrad“ eines Carbonatationsschritts mit folgender Formel berechnet:
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter „CO2-Gesamtgasnutzungsgrad“ der Gesamtgasnutzungsgrad der erfindungsgemäßen Carbonatation verstanden und mit folgender Formel berechnet:
Sofern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung quantitative Angaben, insbesondere Prozentangaben, von Komponenten eines Produktes oder einer Zusammensetzung angegeben sind, addieren diese, sofern nicht explizit anders angegeben oder fachmännisch ersichtlich, zusammen mit den anderen explizit angegeben oder fachmännisch ersichtlichen weiteren Komponenten der Zusammensetzung oder des Produktes auf 100 % der Zusammensetzung und/oder des Produktes auf.If quantitative information, in particular percentages, of components of a product or a composition are given in connection with the present invention, these are added together with the other explicitly stated or expertly obvious further components of the composition or composition, unless explicitly stated otherwise or apparent to the expert Product to 100% of the composition and/or the product.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „mindestens eine“ eine Mengenangabe verstanden, die eine Anzahl von 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9 oder 10 und so weiter ausdrückt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Bezeichnung „mindestens eine“ genau die Anzahl 1 darstellen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Begrifflichkeit „mindestens eine“ auch 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 bedeuten.In the context of the present invention, the term “at least one” is understood to mean a quantity that expresses a number of 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 and so on. In a particularly preferred embodiment, the term “at least one” can represent exactly the number 1. In a further preferred embodiment, the term “at least one” can also mean 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7.
Sofern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein „Vorhandensein“, ein „Enthalten“, ein „Aufweisen“ oder ein „Gehalt“ einer Komponente ausdrücklich erwähnt oder impliziert wird bedeutet dies, dass die jeweilige Komponente vorhanden ist, insbesondere in messbarer Menge vorhanden ist.If a “presence”, “containment”, “having” or “content” of a component is expressly mentioned or implied in connection with the present invention, this means that the respective component is present, in particular is present in a measurable amount.
Sofern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein „Vorhandensein“, ein „Enthalten“ oder ein „Aufweisen“ einer Komponente in einer Menge von 0 [Einheit], insbesondere mg/kg, µg/kg oder Gew.-%, ausdrücklich erwähnt oder impliziert wird, bedeutet dies, dass die jeweiligen Komponenten nicht in messbarer Menge vorhanden, insbesondere nicht vorhanden ist.If, in connection with the present invention, a “presence”, “containment” or “having” of a component in an amount of 0 [unit], in particular mg/kg, µg/kg or wt.%, is expressly mentioned or implied This means that the respective components are not present in measurable quantities, in particular not present.
Die Zahl der angegebenen Nachkommastellen entspricht der Präzision der jeweils angewandten Messmethode.The number of decimal places specified corresponds to the precision of the measurement method used.
Sofern im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung für eine Zahl die erste und zweite Nachkommastelle oder die zweite Nachkommastelle nicht angegeben sind/ist, sind/ist diese als Null zu setzen.If the first and second decimal places or the second decimal place are not specified for a number in connection with the present invention, these must be set as zero.
Unter dem Begriff „und/oder“ wird in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass alle Mitglieder einer Gruppe, welche durch den Begriff „und/oder“ verbunden sind, sowohl alternativ zueinander als auch jeweils untereinander kumulativ in einer beliebigen Kombination offenbart sind. Dies bedeutet für den Ausdruck „A, B und/oder C“, dass folgender Offenbarungsgehalt darunter zu verstehen ist: a) A oder B oder C oder b) (A und B), oder c) (A und C), oder d) (B und C), oder e) (A und B und C).In connection with the present invention, the term “and/or” is understood to mean that all members of a group which are connected by the term “and/or” are disclosed both alternatively to one another and cumulatively with one another in any combination. For the expression “A, B and/or C”, this means that the following disclosure content is to be understood: a) A or B or C or b) (A and B), or c) (A and C), or d ) (B and C), or e) (A and B and C).
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter den Begriffen „umfassend“ und „aufweisend“ verstanden, dass zusätzlich zu den von diesen Begriffen explizit erfassten Elementen noch weitere, nicht explizit genannte Elemente hinzutreten können. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter diesen Begriffen auch verstanden, dass allein die explizit genannten Elemente erfasst werden und keine weiteren Elemente vorliegen. In dieser besonderen Ausführungsform ist die Bedeutung der Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „bestehend aus“. Darüber hinaus erfassen die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ auch Zusammensetzungen, die neben den explizit genannten Elementen auch weitere nicht genannte Elemente enthalten, die jedoch von funktioneller und qualitativ untergeordneter Natur sind. In dieser Ausführungsform sind die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „im Wesentlichen bestehend aus“.In connection with the present invention, the terms “comprising” and “having” mean that, in addition to the elements explicitly covered by these terms, there may be additional elements not explicitly mentioned. In the context of the present invention, these terms also mean that only the explicitly mentioned elements are recorded and no further elements are present. In this particular embodiment, the meaning of the terms “comprising” and “comprising” is synonymous with the term “consisting of”. In addition, the terms “comprising” and “comprising” also include compositions that, in addition to the explicitly named elements, also contain other elements not mentioned, but which are of a functional and qualitatively subordinate nature. In this embodiment, the terms “comprising” and “comprising” are synonymous with the term “consisting essentially of.”
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements result from the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Einschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Beispielen und dazugehöriger Zeichnungen näher beschrieben.The invention is described in more detail below without restricting the general inventive concept using examples and associated drawings.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 100100
- VergleichsvorrichtungComparison device
- 200200
- Erfindungsgemäße VorrichtungDevice according to the invention
- 101, 201101, 201
- AlkalisierungsbehälterAlkalization container
- 202202
- VorcarbonatationsbehälterPre-carbonatation tank
- 103, 203103, 203
- erster Carbonatationsbehälterfirst carbonation container
- 104, 204104, 204
- zweiter Carbonatationsbehältersecond carbonation container
- 110, 210110, 210
- FiltriervorrichtungFiltering device
- 111, 211111, 211
- Vorlagebehälterstorage container
- 120, 220120, 220
- Zuleitungsupply line
- 130, 230130, 230
- frisches CO2-angereichertes Carbonatationsgas transportierende LeitungLine transporting fresh CO 2 -enriched carbonation gas
- 131, 231131, 231
- AbgasleitungExhaust pipe
- 240240
- Erfindungsgemäße LeitungLine according to the invention
- 241241
- AbgasleitungExhaust pipe
Die Figuren zeigen:
-
1 einen schematischen Aufbau einer Vergleichsvorrichtung (100), in dem kein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann, -
2 ein Balkendiagramm, das drei CO2-Gasnutzungsgrade von drei ersten Carbonatationsschritten zeigt, bei denen drei verschiedene CO2-Gehalte, 41,5 Vol.-%, 30,1 Vol.-% oder 26,0 Vol.-% (jeweils bezogen auf Gesamtvolumen Carbonatationsgas) aufweisende CO2-angereicherte Carbonatationsgase verwendet wurden, -
3 ein Balkendiagramm, das CO2-Gasnutzungsgrade von drei zweiten Carbonatationsschritten zeigt, bei denen drei unterschiedliche CO2-Gehalte, 41,5 Vol.-%, 30,1 Vol.-% oder 26,0 Vol.-% (jeweils bezogen auf Gesamtvolumen Carbonatationsgas) aufweisende CO2-angereicherte Carbonatationsgase verwendet wurden, -
4 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (200), in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann, und -
5 ein Diagramm, das CO2-Gasnutzungsgrade von vier Vorcarbonatationsschritten bei unterschiedlichen Retentionszeiten, 10, 8, 6, 4 und 2,5 Minuten, des CO2-angereicherten Carbonatationsgases im Vorcarbonatationsbehälter zeigt, bei denen vier unterschiedliche CO2-Gehalte, 41,5 Vol.-%, 35,0 Vol.-%, 30,0 Vol.-% und 26,0 Vol.-% (jeweils bezogen auf Gesamtvolumen Carbonatationsgas) aufweisende CO2-angereicherte Carbonatationsgase verwendet wurden.
-
1 a schematic structure of a comparison device (100) in which no method according to the invention can be carried out, -
2 a bar chart showing three CO 2 gas utilization levels from three first carbonation steps, in which three different CO 2 contents, 41.5 vol.-%, 30.1 vol.-% or 26.0 vol.-% (each based CO 2 -enriched carbonation gases containing CO 2 (based on the total volume of carbonation gas) were used, -
3 a bar chart showing CO 2 gas utilization levels of three second carbonation steps, in which three different CO 2 contents, 41.5 vol.-%, 30.1 vol.-% or 26.0 vol.-% (each based on Total volume of carbonation gas) containing CO 2 -enriched carbonation gases were used, -
4 a schematic structure of a device (200) according to the invention, in which a method according to the invention can be carried out, and -
5 a diagram showing CO 2 gas utilization levels of four precarbonatation steps at different retention times, 10, 8, 6, 4 and 2.5 minutes, of the CO 2 -enriched carbonation gas in the precarbonatation container, in which four different CO 2 contents, 41.5 % by volume, 35.0% by volume, 30.0% by volume and 26.0% by volume (in each case based on the total volume of carbonation gas) containing CO 2 -enriched carbonation gases were used.
Beispiele:Examples:
Beispiel 1: CO2-Gasnutzungsgrade eines ersten und eines zweiten Carbonatationsschritts als VergleichsbeispielExample 1: CO 2 gas utilization levels of a first and a second carbonation step as a comparative example
In
Die drei einen unterschiedlichen CO2-Gehalt aufweisenden CO2-angereicherten Carbonatationsgase wurden mittels eines mit Koks-betriebenen Kalkofens und durch Zugabe von Luft hergestellt. Der CO2-Gehalt der drei CO2-angereicherten Carbonatationsgase wurde mittels eines Gasanalysators, welcher die CO2-Gehalte über einen nicht-dispersiven Infrarotsensor analysiert, zu 41,5 Vol.-%, 30,1 Vol.-% und 26,0 Vol.-% (bezogen auf Gesamtvolumen Carbonatationsgas) bestimmt. Die drei CO2-angereicherten Carbonatationsgase werden im Folgenden als 41,5 % CO2-Gas, 30,1 % CO2-Gas und 26,0 % CO2-Gas beziehungsweise allgemein als CO2-Gase bezeichnet.The three CO 2 -enriched carbonation gases with different CO 2 contents were produced using a coke-operated lime kiln and by adding air. The CO 2 content of the three CO 2 -enriched carbonation gases was determined to be 41.5% by volume, 30.1% by volume and 26% using a gas analyzer, which analyzes the CO 2 contents using a non-dispersive infrared sensor. 0% by volume (based on the total volume of carbonation gas). The three CO 2 -enriched carbonation gases are referred to below as 41.5% CO 2 gas, 30.1% CO 2 gas and 26.0% CO 2 gas or generally as CO 2 gases.
Die Analyse der CO2-Gase wurde mittels eines Gas Analyzer Horiba Pg350 und der NDIR-Methode (nicht-dispersiver Infrarotsensor) durchgeführt.The analysis of the CO 2 gases was carried out using a Gas Analyzer Horiba Pg350 and the NDIR method (non-dispersive infrared sensor).
Die jeweiligen CO2-angereicherten Carbonatationsgase werden über eine frisches CO2angereichertes Carbonatationsgas transportierende Leitung (130) zu dem jeweiligen Carbonatationsbehälter und in den entsprechenden alkalischen Zuckerrohsaft geleitet. Der alkalische Zuckerrohsaft wird über Zuleitungen (120) zwischen den jeweiligen Behältern beziehungsweise der Filtriervorrichtung (110), die dem ersten Carbonatationsbehälter (103) nachgeschalten und einem Vorlagebehälter (111) vorgeschalten ist, transportiert.The respective CO 2 -enriched carbonation gases are passed via a line (130) transporting fresh CO 2 -enriched carbonation gas to the respective carbonation container and into the corresponding alkaline raw sugar juice. The alkaline raw sugar juice is transported via supply lines (120) between the respective containers or the filtering device (110), which is connected downstream of the first carbonation container (103) and upstream of a storage container (111).
Mit den drei CO2-Gasen wurde jeweils ein erster Carbonatationsschritt in einem ersten Carbonatationsbehälter (103) und anschließend ein zweiter Carbonatationsschritt mit frischem CO2-Gas in einem zweiten Carbonatationsbehälter (104) durchgeführt und der jeweilige CO2-Gehalt des CO2-abgereicherten Abgases, erhalten im jeweiligen Carbonatationsschritt, gemessen sowie der CO2-Gasnutzungsgrad über die nachfolgende Formel berechnet:
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und
Tabelle 1 zeigt, dass mit geringerem CO2-Gehalt des CO2-Gases am Eingang des ersten Carbonatationsbehälters des ersten Carbonatationsschritts der CO2-Gehalt des CO2abgereicherten Abgases am Ausgang des ersten Carbonatationsbehälters des ersten Carbonatationsschritts abnimmt (zweite Zeile, Tabelle 1: 3,6 Vol.-%, 3,4 Vol.-% und 2,7 Vol.% CO2-Gehalt im Abgas des 41,5 Vol.-% CO2-Gas, 30,1 Vol.-% CO2-Gas und 26,0 Vol.-% CO2-Gas). Der CO2-Gasnutzungsgrad nimmt ebenfalls ab (dritte Zeile Tabelle 2: 95 %, 92 % und 91 % CO2-Gasnutzungsgrad vom 41,5 % CO2-Gas, 30,1 % CO2-Gas und 26,0 % CO2-Gas). Tabelle 1: CO2-Gehalt im CO2-angereicherten Carbonatationsgas am Eingang und CO2abgereicherten Abgas am Ausgang des ersten Carbonatationsbehälters des ersten Carbonatationsschritts sowie jeweils berechnete Werte des CO2-Gasnutzungsgrads.
In
Ein geringerer CO2-Gehalt des CO2-Gases im ersten Carbonatationsschritt führt zu einem geringeren CO2-Gasnutzungsgrad des ersten Carbonatationsschritts. Das gleiche Verhalten zeigt sich im zweiten Carbonatationsschritt (Tabelle 2 und
In
In Tabelle 3 ist jeweils das eingesetzte Gesamtgasvolumen der CO2-Gase in den Carbonatationen sowie die Volumenaufteilung des jeweiligen Gesamtgasvolumens des CO2-Gases auf den ersten und zweiten Carbonatationsschritt gezeigt. In den letzten beiden Zeilen von Tabelle 3 ist der CO2-Verbauch sowie das Abgasvolumen des zweiten Carbonatationsschritts in m3 gezeigt. Tabelle 3: Carbonatationsgasvolumen und Abgasvolumen der Carbonatationen
Beispiel 2: CO2-Gasnutzungsgrade und CO2-Gesamtgasnutzungsgrade eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer erfindungsgemäßen VorrichtungExample 2: CO 2 gas utilization levels and CO 2 total gas utilization levels of a method according to the invention in a device according to the invention
In Beispiel 2 wurden, nach dem Erhalt von alkalischem Zuckerrohsaft gemäß Verfahrensschritt a) der vorliegenden Erfindung, eine Carbonatation gemäß Verfahrensschritt b) der vorliegenden Erfindung umfassend einen Vorcarbonatationsschritt, einen ersten und einen zweiten Carbonatationsschritt und ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt c) in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (200) gemäß
Für den ersten und zweiten Carbonatationsschritt wurden jeweils frische CO2-angereicherte Carbonatationsgase verwendet, wobei die CO2-Gehalte der CO2-angereicherten Carbonatationsgase des ersten und zweiten Carbonatationsschritts jeweils 41,5 Vol.-%, 35,0 Vol.-%, 30,0 Vol.-% und 26,0 Vol.-% (bezogen auf Gesamtvolumen Carbonatationsgas) betrugen. Erfindungsgemäß wurde das aus dem zweiten Carbonatationsschritt erhaltene CO2abgereicherte Abgas aus dem zweiten Carbonatationsbehälter (204) ausgeleitet, in einen alkalischen Zuckerrohsaft vorliegend im Vorcarbonatationsbehälter (201) als einziges und alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas (CO2-Gas) gemäß erfindungsgemäßem Verfahrensschritt c) eingeleitet, ein Vorcarbonatationsschritt durchgeführt und ein CO2abgereichertes Abgas aus dem Vorcarbonatationsbehälter (201) ausgeleitet.Fresh CO 2 -enriched carbonation gases were used for the first and second carbonation steps, with the CO 2 contents of the CO 2 -enriched carbonation gases of the first and second carbonation steps being 41.5% by volume, 35.0% by volume, respectively. 30.0% by volume and 26.0% by volume (based on the total volume of carbonation gas). According to the invention, the CO 2 -depleted exhaust gas obtained from the second carbonation step was discharged from the second carbonation container (204) into an alkaline sugar raw juice present in the precarbonatation container (201) as the sole and exclusive CO 2 -enriched carbonation gas (CO 2 gas) according to method step c according to the invention ) initiated, a pre-carbonatation step was carried out and a CO 2- depleted exhaust gas was discharged from the pre-carbonatation container (201).
Der CO2-Gehalt des CO2-abgereicherten Abgases des zweiten Carbonatationsschritts, welches das CO2-angereicherte Carbonatationsgas des Vorcarbonatationsschritts (nachfolgend als CO2-Gas bezeichnet) darstellt, wurde zu 26,3 Vol.-%, 21,4 Vol.-%, 17,9 Vol.-% und 15,7 Vol.-% (bezogen auf Gesamtgasvolumen CO2-abgereichertes Abgas des zweiten Carbonatationsschritts beziehungsweise des CO2-angereicherten Carbonatationsgas des Vorcarbonatationsschritts), insbesondere mittels eines Gasanalysators, welcher die CO2-Gehalte über einen nicht-dispersiven Infrarotsensor analysiert, bestimmt. Dieses wurde über eine Leitung (240) aus dem zweiten Carbonatationsbehälter in einen alkalischen Zuckerrohsaft vorliegend im Vorcarbonatationsbehälter (201) als einziges und alleiniges CO2-angereichertes Carbonatationsgas eingeleitet und ein Vorcarbonatationsschritt durchgeführt (siehe
Die jeweiligen CO2-Gasnutzungsgrade sind in
In
Die Berechnungen sowie das Diagramm in
Beispiel 2 zeigt insbesondere:
- - Der CO2-Gehalt im CO2-abgereicherten Abgas des Vorcarbonatationsschritts beträgt von 2,5 bis 5,5 Vol.-% (bezogen auf Gesamtvolumen CO2-Abgas).
- - Der CO2-Gehalt im CO2-abgereicherten Abgas des Vorcarbonatationsschritts verringert sich mit der Verringerung des CO2-Gehalts im CO2-angereicherten Carbonatationsgas des Vorcarbonatationsschritts. Der CO2-Gehalt im CO2-abgereicherten Abgas des Vorcarbonatationsschritts verringert sich mit der Zunahme der Retentionszeit des CO2angereicherten Carbonatationsgases im Vorcarbonatationsbehälter (201) während des Vorcarbonatations schritts.
- - Die Alkalität im alkalischen Zuckerrohsaft eingesetzt im erfindungsgemäßen Vorcarbonatationsschritt reduzierte sich um 0,02 g CaO/100 mL (von 0,75 g CaO/100 mL auf 0,73 g CaO/100 mL).
- - The CO 2 content in the CO 2 -depleted exhaust gas from the precarbonatation step is from 2.5 to 5.5% by volume (based on the total volume of CO 2 exhaust gas).
- - The CO 2 content in the CO 2 -depleted exhaust gas of the precarbonatation step decreases as the CO 2 content in the CO 2 -enriched carbonation gas of the precarbonatation step decreases. The CO 2 content in the CO 2 -depleted exhaust gas from the precarbonatation step decreases with the increase in the retention time of the CO 2 -enriched carbonation gas in the precarbonatation container (201) during the precarbonatation step.
- - The alkalinity in the alkaline raw sugar juice used in the precarbonatation step according to the invention reduced by 0.02 g CaO/100 mL (from 0.75 g CaO/100 mL to 0.73 g CaO/100 mL).
Beispiel 3: Vergleich der Ergebnisse aus Beispiel 1 und Beispiel 2Example 3: Comparison of the results from Example 1 and Example 2
In Tabelle 4 sind die CO2-Gasnutzungsgrade und CO2-Gesamtgasnutzungsgrade des erfindungsgemäßen Beispiels (Beispiel 2) und des Vergleichsbeispiels (Beispiel 1) gegenübergestellt.
Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, dass die CO2-Emission der Carbonatationen durchgeführt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Carbonatation mit dem 41,5-CO2-Gas um 54 %, mit dem 30,1-CO2-Gas um 43 % und mit dem 26,3-CO2-Gas um 44 % verringert ist.From Table 4 it can be seen that the CO 2 emission of the carbonation ions carried out according to the method according to the invention and in a device according to the invention in the carbonation with the 41.5-CO 2 gas by 54%, with the 30.1-CO 2 - Gas is reduced by 43% and with the 26.3-CO 2 gas by 44%.
Der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der jeweiligen Carbonatationen wird mit nachfolgender Formel berechnet:
Der CO2-Gesamtgasnutzungsgrad der Carbonatationen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und durchgeführt in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei der Carbonatation mit dem 41,5-CO2-Gas um 8 %, mit dem 30,1-CO2-Gas um 7 % und mit dem 26,3-CO2-Gas um 7 % verbessert.The CO 2 total gas utilization rate of the carbonation ions according to the method according to the invention and carried out in a device according to the invention is around 8% in the carbonation with the 41.5-CO 2 gas, around 7% with the 30.1-CO 2 gas and with the 26.3-CO 2 gas improved by 7%.
Es ist also ersichtlich, dass eine Herstellung eines Carbonatationsprodukts aus einem Carbonatationsedukt mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere durchgeführt in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, im Vergleich zu einem Vergleichsverfahren, insbesondere durchgeführt in einer Vergleichsvorrichtung, einen höheren CO2-Gesamtgasnutzungsgrad und eine verringerte CO2-Emission aufweist.It can therefore be seen that production of a carbonation product from a carbonation reactant by means of a method according to the invention, in particular carried out in a device according to the invention, compared to a comparison process, in particular carried out in a comparison device, results in a higher CO 2 total gas utilization rate and a reduced CO 2 emission having.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2925283C2 (en) | 1979-06-22 | 1983-09-29 | Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim | Process for the reuse of exhaust gases from the carbonation of a sugar factory |
DE3721371A1 (en) | 1986-10-13 | 1988-04-21 | Inst Forsch Ration Zuckerind | Apparatus for treating intermediates of extract purification |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2067362A (en) * | 1934-05-16 | 1937-01-12 | Shell Dev | Purification of sugar juices |
US20150147786A1 (en) * | 2013-11-24 | 2015-05-28 | E I Du Pont De Nemours And Company | High force and high stress destructuring for starch biomass processing |
GB201322942D0 (en) * | 2013-12-23 | 2014-02-12 | Europ Sugars Holdings S A R L | Novel purification processes |
US9757688B2 (en) * | 2014-03-07 | 2017-09-12 | Sidel Systems USA Inc. | Systems and methods of capturing carbon dioxide and minimizing production of carbon dioxide |
CN113912062A (en) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 广州华糖食品有限公司 | Carbon dioxide recovery and purification process for saturated tail gas generated in sugar production by carbonic acid method |
-
2022
- 2022-06-08 DE DE102022205801.1A patent/DE102022205801A1/en active Pending
-
2023
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2925283C2 (en) | 1979-06-22 | 1983-09-29 | Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim | Process for the reuse of exhaust gases from the carbonation of a sugar factory |
DE3721371A1 (en) | 1986-10-13 | 1988-04-21 | Inst Forsch Ration Zuckerind | Apparatus for treating intermediates of extract purification |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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