DE140992C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, vermittelst welcher Zuckerlaugen oder Sirupe in Vakuumpfannen auf eine befriedigendere und schnellere Weise als bisher eingeführt werden können, wodurch eine entsprechende Verbesserung in der Erzeugung der Zuckerkristalle herbeigeführt werden kann.

Es ist bereits festgestellt worden, daß die befriedigendste Kristallisation in Zuckerlösungen stattfindet, wenn die Mutterlauge oder der Sirup bei einem ihrer Reinheit entsprechenden Grade der Konzentration oder Übersättigung erhalten wird. Während des fortgesetzten Auffüllens einer Vakuumpfanne nimmt die Reinheit der Mutterlauge, nachdem die Kristalle angefangen haben sich zu bilden, ab, während ihre Dichte zunimmt. Letztere ist einer schnellen Kristallbildung hinderlich, und daher muß die hohe Übersättigung, welche sonst bei Mutterlaugen oder' Sirupen sehr erwünscht wäre, allmählich vermindert werden, um eine gleichmäßige Kristallbildung zu sichern.

Der übliche Vorgang bei der Einführung von Laugen oder Sirupen in Vakuumpfannen nach der ersten Bildung von Kristallen besteht darin, daß absatzweise gewisse Mengen eingelassen werden, entsprechend dem Übersättigungsgrade der Mutterlauge, wie dieser durch den Wärter vermittelst eines Probestockes ermittelt wird.

Diese absatzweise Zuführung ist unzureichend, weil die Übersättigung oder Konzentration der Mutterlauge in der Regel bei Beginn der Zuführung zu groß und bei ihrer Beendigung zu gering ist, um die schnellste und gleichmäßigste Kristallbildung zu ermöglichen.

Die Zuführung der Mutterlauge in der üblichen Weise ist noch aus einer anderen Ursache unbefriedigend gewesen, nämlich weil die Temperatur der in die Pfanne eingeführten Mutterlauge in den meisten Fällen beträchtlich niedriger als die der in der Pfanne kochenden Masse war, und die unvermeidliche Folge aus der Zuführung dieser relativ kalten Lauge in die heiße Masse eine unabhängige Bildung kleiner Kristalle, des sogen, falschen Kornes, ist. Die bisherigen Versuche, die Mutterlauge in die Vakuumpfanne ununterbrochen einzuführen, gingen hauptsächlich dahin, die Vorratsbehälter mit Dampfleitungen oder anderen Heizmitteln zu versehen, aber infolge der Unmöglichkeit, die Temperatur der Lauge genau zu kontrollieren, sind diese Versuche bisher fehlgeschlagen, besonders infolge der unvermeidlichen Überhitzung und der hieraus sich ergebenden Verfärbung des Zuckers.

Vermittelst der vorliegenden Einrichtung wird eine ununterbrochene Zuführung der Lauge zur Vakuumpfanne ermöglicht, gleichzeitig mit einer genauen Kontrolle ihrer Temperatur.

In dem Falle, daß es sich um Mutterlaugen und Säfte handelt, wie sie gewöhnlich in Raffinerieen und Zuckerfabriken verwendet werden, nämlich ungesättigte Lösungen von gewöhnlicher Temperatur, werden sie bis auf eine Temperatur erwärmt, welche der in der Vakuumpfanne kochenden Masse entspricht. Sofern es sich jedoch um übersättigte Sirupe

handelt, wird es notwendig, die Temperatur des einzuführenden Sirups noch um einige Grade höher als jene im Innern der Vakuumpfanne zu halten, um auf sichere Weise die Bildung kleiner Kristalle in dieser übersättigten Lösung bei verhältnismäßiger Abkühlung zu verhindern.

Mit Hülfe der vorliegenden Einrichtung läßt sich der Grad der Wärme, welche der einzuführenden Mutterlauge mitgeteilt wird, in einer bisher unerreichten Weise kontrollieren.

In der Zeichnung ist die neue Einrichtung zur Darstellung gebracht, und zwar zeigt Fig. ι einen Schnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 2 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform derselben.

Gemäß Fig. 1 ist A der zur Zuführung der Mutterlauge dienende Behälter, B der Vorratsbehälter für die einzuführende Mutterlauge, C die Vakuumpfanne. Der Behalter A ist mit einem Dampf heizapparat α versehen, welcher, wie das vorliegende Beispiel zeigt, durch eine Kammer und in derselben parallel zueinander angeordnete, mit ihrem Ende in den Boden dieser Kammer abgedichtete Röhren b gebildet wird. Diese Kammer kann durch verschiedene Zwischenwände derart geteilt werden, daß die von unten nach oben durch die Röhren b hindurchtretende Flüssigkeit gezwungen wird, den Weg durch mehrere Röhren b hin und her zurückzulegen.

c ist das Dampfeinlaßrohr, in welches ein Regulierventil d eingeschaltet ist, e die Wasserablaßleitung, f die Leitung zur Zuführung der Mutterlauge, welche den unteren Teil des Behälters A mit dem Vorratsbehälter B verbindet. g ist ein in die Leitung / eingebauter Regulierhahn, h ist eine Überfalleitung, welche in das Innere der Vakuumpfanne fortgesetzt, und daselbst U-förmig abgebogen und an ihrem Ende nochmals nach abwärts umgebogen ist. Eine Leitung j, in welche ein Regulierventil k eingebaut ist, verbindet ferner den Luftraum der Vakuumpfanne C mit jenem der Kammer A.

An Stelle dieser Verbindungsleitung kann auch der Behälter A unmittelbar an die Luftpumpen, welche das Vakuum in den Pfannen C erzeugen, angeschlossen werden.

Die beschriebene Vorrichtung wird zur ununterbrochenen Zuführung von Mutterlauge oder dergl. zu Vakuumpfannen, in welchen bereits die erste Kristallbildung vor sich gegangen ist, in folgender Weise verwendet:
Durch Öffnung des Ventiles d wird Dampf in das Innere der Heizkammer α eingelassen. Hierauf wird das, den Eintritt der Mutterlauge aus dem Vorratsbehälter B vermittelnde Ventil g geöffnet und hierdurch die Mutterlauge unter dem Einflüsse des Vakuums eingesaugt,

welches in dem Behälter A durch die Verbindung besteht, welche mit Hülfe der mit ihrem Ende in den Luftraum der Vakuumpfanne C hineinragenden Leitung h hergestellt ist. Angenommen, es sei während dieser Zeit die direkte Verbindung j zwischen der Vakuumpfanne C und dem Behälter vermittelst des Ventiles k geschlossen; dann hängt das Vakuum und folglich auch die Temperatur im Innern des ■ Behälters A von der Höhe des nach abwärts gerichteten Armes der U - förmig gebogenen Leitung h im Innern der Vakuumpfanne C ab.

In dem Falle, daß es sich ausschließlich um die Zuführung von Sirup handelt, genügt es, dieses nach abwärts umgebogene Ende des U-förmig gebogenen Rohres h von solcher Länge und mit einem solchen Durchmesser zu konstruieren, daß der Sirup im Innern des Behälters A ohne eine Öffnung des Ventiles k und der Leitung j genügend vorgewärmt werden kann.

Wenn es sich indessen um die Zuführung von Mutterlauge handelt, wo eine geringere Temperatur gewünscht wird, so kann das Ventil k ganz beträchtlich offen gehalten werden, um das Vakuum und die Temperatur im Innern des Behälters A mit jenem im Innern der Vakuumpfanne C besser auszugleichen. Die aus dem Vorratsbehälter in die Vakuumpfanne zu liefernde Lauge strömt durch die Röhren b der Heizkammer α nach aufwärts, go wird daher vorgewärmt, und zwar ausschließlich zu dem durch den Kocher angegebenen Grade, welcher durch Verstellung des Ventiles k nach Belieben verändert werden kann.

Die durch die Rohre b der Heizkammer a hindurchtretende Lauge gelangt bis zu dem an der Mündung der Rohre h im oberen Teile des Behälters A befindlichen Überfall, fließt in die Rohre h ab und gelangt nach abermaligem Aufstieg durch das nach abwärts umgebogene Ende schließlich in die Vakuumpfanne.

Die Weite, bis zu welcher das Ventil d und das Zuführungsventil g geöffnet werden, hängt von der Übersättigung der Mutterlauge im Innern der Vakuumpfanne ab, aber der Kocher kann sich von Zeit zu Zeit mit Hülfe des Probestockes leicht davon überzeugen, ob die ununterbrochen zugeführte Lauge den Inhalt der Vakuumpfanne bei dem gewünschten Grade von Übersättigung erhält, welcher für die rasche und gleichmäßige Kristallbildung erforderlich ist.

Da der Inhalt der Vakuumpfanne bei der fortgesetzten Zuführung wächst, werden das Zuführungsventil g und das Dampfventil d augenscheinlich mehr und mehr in dem Maße geöffnet werden müssen, als die Masse im Innern der Pfanne größer wird, da die vergrößerte Dichtheit der Masse ebenfalls einen geringeren Grad von Übersättigung und demzufolge ein größeres Volumen an zugeführter Mutterlauge erfordert.

Die Zuführungseinrichtung wird zweckmäßigerweise mit einem Vakuummeter und einem Thermometer ausgestattet, so daß der Kocher genau zu jeder Zeit die Bedingungen feststellen kann, unter welchen die Laugen in das Innere der Pfanne eintreten und demgemäß diese Bedingungen durch Verstellung der Ventile der Einrichtung in der beschriebenen Weise verändern kann.

ίο Anstatt das Zuführungsrohr h in einem nach ab- und aufwä'rtsgekehrten Teil endigen zu lassen, kann dasselbe auch vertikal bis nahe zum Boden der Pfanne geführt werden und hierdurch die Lauge vom Bodenende der Pfanne zuführen. Die Saugwirkung wird dadurch erzielt, daß das freie Ende des Rohres h in den Inhalt der Vakuumpfanne eintaucht, und der abschließende Teil der Flüssigkeit wird natürlich um so größer, je mehr der Inhalt der Pfanne zunimmt.

In Fig. 2 ist eine Abänderung der Zuführungseinrichtung dargestellt, bei welcher die zu regulierende Verbindungsleitung j samt ihrem Ventile k zwischen dem Behälter A¹ und der Vakuumpfanne C¹ fortgelassen ist.

A¹ ist der eben beschriebene Zuführungsbehälter, h^l das Überfallrohr, welches den Ab_r fluß in die Vakuumflamme vermittelt, und welches in diesem Falle nicht mehr in ein U-förmig gebogenes Saugrohr endigt, sondern einfach in den Luftraum der Vakuumpfanne C¹ hineinreicht.

Dieses Abflußrohr h} ist von solchem Durchmesser, daß die Lauge durch dasselbe der Vakuumpfanne zugeführt und gleichzeitig auch ein Ausgleich zwischen den Spannungen im Innern des Behälters A¹ und der Vakuumpfanne C¹ bewirkt werden kann.

In einer Raffinerie wird eine Einrichtung gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführung nur zur Zuführung von leichtflüssigen, nicht gesättigten Laugen zur Vakuumpfanne, ausreichen ; aber es ist ersichtlich, daß dort, wo stark konzentrierte Sirupe zugeführt werden sollen, die Anwendung der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung erforderlich sein wird, um die besten Erfolge zu erzielen.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsfoim ist das zur Zuführung der Mutterlauge aus dem Sammelbehälter B dienende Rohr f bei seinem Eintritt in die Heizkammer· a^l zu einem Schlangenrohr b^l ausgebildet, welches an seiner Außenseite vermittelst des in der beschriebenen Weise zu- und abgeleiteten Dampfes geheizt wird.

Die Heizrohre in dem Behälter A können jedoch ganz verschieden ausgeführt sein.

Der Querschnitt der, zur Zuführung der Mutterlauge sowohl von dem Vorratsbehälter B zu dem Behälter A, als auch von diesem zur Vakuumpfanne dienenden Leitungen ist zweckmäßigerweise ein solcher, daß die letztere zunächst vollständig beschickt werden kann, bevor überhaupt die Kristallbildung ihren Anfang nimmt, oder es kann auch die gesamte Einrichtung lediglich für die ununterbrochene Zuführung von Mutterlauge nach Beginn der Kristallbildung verwendet werden, wobei die erste Auffüllung von Mutterlauge in der bekannten Weise durch einen Beschickungshahn erfolgt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Einrichtung zur Zuführung von Mutterlaugen, insbesondere Sirupen der Zuckerindustrie, in Vakuumpfannen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterlauge aus einem Vorratsbehälter in einen mit seinem Hohlraum in unmittelbarer oder mittelbarer Verbindung mit dem Hohlraum der Vakuumpfanne stehenden, durch Dampfleitungen oder dergl. geheizten Vorwärmer angesaugt wird, aus welchem die Lauge durch ein Überfallrohr in die Vakuumpfanne abfließt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.