DE1482717C - Verfahren und Zentrifuge zum Zentrifugieren von Zuckermassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zentrifugieren von Zuckermassen, bei dem der vorzentrifugierte, von abgeschleuderter Melasse weithin befreite Rohzucker zur Affinationsbehandlung mit Einmaischsirup versetzt und danach erneut zentrifugiert wird.

Bei der Zuckergewinnung wird zur möglichst vollständigen Trennung der Zuckerfeststoffe von der anhaftenden Flüssigkeit herkömmlich so verfahren, daß man die viskose Zuckermasse zunächst in einer ersten Zentrifuge schleudert, daraufhin den abgeschleuderten und von der Melasse weithin befreiten Rohzucker über Fördermittel einem Behälter mit umlaufender Rührvorrichtung zuführt und darin mit Einmaischsirup, der eine höhere Reinheit als die in der Zentrifuge abgeschleuderte Melasse besitzt, zu einer Füllmasse vermischt, die alsdann über eine Pumpe und einen zweiten Rührbehälter einer weiteren Zentrifuge zugeführt und darin erneut geschleudert wird. Durch das Abschleudern des Einmaischsirups, der die vom Vorzentrifugieren noch anhaftenden Verunreinigungen zum größten Teil aufnimmt, und durch zusätzliches Bespülen mit Waschflüssigkeit kann der Rohzucker von den anhaftenden Verunreinigungen befreit werden. Diese Verfahrensweise ist in der Zuckerindustrie als sogenannte Affinationsbehandlung bekannt. Man erhält dadurch beispielsweise aus dunkelbraunem Nachproduktzucker hellen, fast weißen Affinationszucker.

Der Erfindung' liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte, noch recht umständliche und zeitraubende Zentrifugier- und Affinationsverfahren wesentlich zu vereinfachen und zu verbessern. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Vorzentrifugieren der Zuckerfüllmasse, das Einmaischen des durch das Vorzentrifugieren gewonnenen Zukkers und das anschließende Nachzentrifugieren der durch das Einmaischen gewonnenen künstlichen Zuckerfüllmasse in einem einzigen, ununterbrochenen Arbeitsgang erfolgen, wobei der Einmaischsirup während der fortlaufenden Zcntrifugenbehandlung in den Rohzucker unter vorübergehender Stauung und Umlenkung seines Masseflusses eingeführt wird. Auf diese Weise werden beträchtliche Ersparnisse an Maschinen-, Zeit- und Arbeitsaufwand erzielt. So entfallen die zweite Zentrifuge und die bisher dafür notwendigen Fördermittel, Pumpen. Rührbehälter, Rohrleitungen u.dgl. Das in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführte Vorschleudern, Einmaischen und Nachschleuctern führt darüber hinaus noch zu einem qualitativ hochwertigen Affinationszucker. Voraussetzung dafür ist, daß es unmittelbar nach der Zufuhr des Einmaischsirups zu einer vorübergehenden hinreichenden Anstauung des letzteren sowie der vorgeschleuderten Roh/.uckermasse kommt, damit beide sich unter dem Einfluß der Zentrifugenbeschleunigung innig miteinander mischen können und der Einmaischsirup die Verunreinigungen aufnehmen kann, bevor die Mischung zentrifugiert, d. h. der mit Verunreinigungen entsprechend beladene E^;.ininaischsirup von den Zuckei feststoffen wieder abgeschleudert wird.

Zur Durchführung des vorbescliriebcnen Verfahrens geht die Erfindung von einer z. B. durch die deutsche Patentschrift 505 249 bekannten Zentrifuge aus, die mit zwei um eine gemeinsame Achse umlaufend anzutreibenden ineinandcrliegenden, kegeligen Siebschleudertrommeln versehen ist, wobei sich die innere Trommel, der die Zuckermasse am unteren Teil zugeführt wird, nach oben und die äußere Trommel nach unten erweitert und an der Übergangsstelle zwischen beiden Trommeln ein die Zuckerfeststoffe nach unten umlenkender, nach außen undurchlässiger Ringraum vorhanden ist, der in die Trennfläche der äußeren Schleudertrommel übergeht und an den eine Flüssigkeitszuleitung herangeführt ist. Während aber bei dieser bekannten Zentrifuge der Ringraum unmittelbar in die ihn umschließende Trennfläche der äußeren Schleudertrommel übergeht und die an ihn herangeführte Zuleitung für die Zufuhr von in den Ringraum düsenartig einzusprühenden Dampf oder Wasser vorgesehen ist, ist die erfinderische Weiterbildung dieser Zentrifuge dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ringraum herangeführte Flüssigkeitszuleitung zur Zufuhr von Einmaischflüssigkeit dient und im Ringraum eine bis zur Trennfläche der äußeren Schleudertrommel nach innen vorspringende

ao Stauringkante vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Ringraumes als Stauringkammer wird sichergestellt, daß es in letzterer zu der obenerwähnten vorübergehenden Stauung und damit der unter dem gleichzeitigen Einfluß der Zentrifugalbeschleunigung erfolgenden innigen ■ Vermischung des Einmaischsirups mit den vorgeschleuderten Rohzuckermassen kommt, die sich als unerläßliche Voraussetzung für das während des Zentrifugierens erfolgende Einmaischen erwiesen hat.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist am oberen Ringflansch der inneren Schleudertrommel vorteilhaft eine Ringscheibe vorgesehen, die in die vom oberen Tragflansch der äußeren Schleudertrommel umschlossene Ringkammer hineinragt, der ein zwischen den beiden in entsprechendem Abstand voneinander angeordneten Trommelflanschen horizontal liegender Ringspalt für den Zutritt der vorgeschleuderten Zuckerfeststoffe und die weiter außen in den Ringspalt einmündende Zuleitung für die Einmaischflüssigkeit vorgeschaltet ist. Die Breite der Feststoff-Eintrittsöffnung des Ringspaltes soll tunlichst kleiner als 25 mm gewählt sein.

Die Zufuhr der Einmaischflüssigkeit erfolgt vorteilhaft über eine den Boden der inneren Schleudertrommel mittig durchsetzende Zuleitung sowie über im Boden und im Schleudertrommelmantel vorgesehene Kanäle, die in die in den Ringspalt einmündende Zuleitung übergehen.

Weitere Merkmale nach der Erfindung seien an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 die Zentrifuge in axialem Längsschnitt und Fig. 2 einen entsprechenden Teilschnitt in vergrößerter Darstellung. .

im Zentrifugen-Innengehäuse 1 befindet sich das Getriebe 2 und die darin gelagerte Trommelwelle 3, die über die Keilriemenscheibe 4 von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Auf dem Kopf 5 der Trommelwelle ist die innere konische Siebschleudertrommel 6 montiert. Sie besteht aus Ringen 7, die von in Richtung der Konuserzeugenden verlaufenden Winkelstreben 8 getragen werden, deren offene Winkel nach außen gerichtet sind. Die Winkelstreben 8 werden umhüllt von einem konischen, sich nach oben erweiternden und bis dicht an einen oberen Ringflansch 10 reichenden Vollblechmantel 9. Ein zweiter Vollblechmantel 11, der sich konisch nach unten erweitert, ist am oberen Ringflansch 10 ange-

schweißt. Der Vollmantel 11 dient als Leitblech für die ausgeschleuderte Flüssigkeit. Er bildet mit dem eingesetzten Ring 12 und der Bördelkante 13 eine hydraulische Abdichtung in Form eines schmalen Flüssigkeits-Durchlaßspaltes. Die Ringe 7 tragen das Trennsieb 28. Am Ringflansch 10 ist über Distanzstücke 14 und einen Tragflansch 15 die äußere Siebschleudertrommel 18 mit ihren Vollmänteln 18' und 18" befestigt. Ihr Aufbau entspricht dem der inneren Schleudertrommel. Die Siebflächen 28 und 33 beider Trommeln 6 und 18 schließen einen Winkel von vorzugsweise 56 bis 70° ein.

Das Innengehäuse 1 dient als Auffangraum für die durch das Trennsieb 28 abgeschleuderte Melasse, während der Raum 35 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Außengehäuse 42 unterhalb des Trennbodens 43 den Auffangraum für den abgeschleuderten Zukker bildet. Der abgeschleuderte Einmaischsirup wird im Raum 37 oberhalb des Trennbodens 43 aufgefangen.

Der Einmaischsirup wird kontinuierlich über die Zulaufleitung 19, den Behälter 20 und das Einlaufrohr 21 unter den Boden des Beschleunigertopfes 27 geleitet. Von dort aus fließt sie über die Bohrungen 22 und 23 in die durch Flacheisen 24 geschlossenen und damit Kanäle 24' bildenden Winkelstreben 8 und gelangt durch die Bohrungen 25, den Ringspalt 26 und vorbei an den Distanzstücken 14 schließlich in die Stauringkammer 17, in der sich die Flüssigkeit vorübergehend anstaut. Zu diesem Zweck ist die Ringkammer 17 mit einer nach innen vorspringenden Stauringkante 17' versehen, über die sie in die Trennfläche 33 der äußeren Schleudertrommel 18 übergeht.

Die Füllmasse wird über das Rohr 41 dem Boden des Beschleunigertopfes 27 zugeführt, von wo sie nach oben über das Trennsieb 28 wandert. Über das Rohr 39 können Dampf oder sonstige Deckmittel zugeführt werden.

Die abgeschleuderte Melasse durchdringt das Trennsieb 28, fließt über den Vollblechmantel 9 und den Vollblechmantel 11 und wird an der Stelle 40 in den Flüssigkeitssammelraum 29 abgeschleudert, aus dem sie durch das Rohr 30 abfließt. Der Ring 12 staut die Melasse so weit an, daß die Bördelkante 13 — wie F i g. 2 zeigt — darin eintaucht und somit ein vollkommener Luftabschluß zwischen dem Trommelinneren und dem Flüssigkeitssammelraum 29 erzielt wird.

Der Zuckerfeststoff fliegt durch die schmale Öffnung 31 in den Ringspalt 26. Die Öffnung 31 soll nicht weiter als 25 mm, jedoch enger als jeder andere Durchgangsquerschnitt sein, den der Feststoff zu passieren hat, damit einerseits sich an keiner Stelle gröbere Stücke festsetzen können und andererseits sehr grobe Stücke über den Trommelrand in den Raum 37 geleitet werden. Zum gleichen Zweck kann die Öffnung 31 auch durch ein Sieb abgedeckt sein, dessen Öffnungen kleiner sind als der engste Querschnitt, den der Feststoff zu passieren hat, jedoch größer als die Öffnungen des Trennsiebes. Im Ringspalt 26 treffen die Zuckerfeststoffe auf den im Ringraum 17 angestauten Einmaischsirup, in den sie infolge ihrer hohen Geschwindigkeit sehr schnell eindringen. Durch die Relativgeschwindigkeit zwischen den Feststoffen und dem in der Stauringkammer 17 befindlichen Flüssigkeitsring — der Feststoff wird von einem kleineren Durchmesser abgeschleudert als die Flüssigkeit — erfolgt eine innige Vermischung beider Komponenten. Eine Beschleunigungseinwirkung von über 500 g und ein Flüssigkeitsdruck von mehr als 0,5 atü fördern die Gemischbildung und- das Ablösen der Verunreinigungen vom Feststoff. Dabei ist es für den anschließenden zweiten Schleudervorgang von Vorteil, daß die Gemischbildung in sehr kurzer Zeit erfolgt und daher keine Abkühlung eintritt, die die Viskosität erhöhen und den Schleudereffekt beeinträchtigen könnte.

Der nachfolgende Einmaischsirup und der Feststoff verdrängen ständig das fertige Gemisch, die Affinationsfüllmasse. Dabei kommen der am Trommelflansch 10 befestigten Ringscheibe 16 die folgenden Aufgaben zu: Sie bildet, weil sie in den Einmaischraum 17 eintaucht, eine hydraulische Abdichtung zwischen beiden Trommeln 6 und 18, wodurch verhindert wird, daß Luft durch den Ringspalt 26 strömt, die Einmaischflüssigkeit mit sich reißen und ein Versprühen von Waschflüssigkeit durch das Rohr 32 unmöglich machen würde. Weiterhin verhindert die Ringscheibe 16 ein Verstopfen des Ringraumes 17. Wenn sich nämlich im Ringspalt 26 Feststoffe ablagern und den Durchfluß behindern sollten, staut sich der Einmaischsirup im Ringraum an, wobei ein Druck von mehreren atü entstehen kann, der die Feststoffansätze in jedem Fall austreibt. Je fester die Ablagerung bzw. Ansatzbildung ist, um so größer wird auch der auf sie einwirkende Spüldruck.

Die aus der Stauringkammer 17 verdrängte Affinationsfüllmasse fließt über das Sieb 33 der äußeren Trommel 18, wo die Trennung in gleicher Weise vor sich geht wie in der inneren Trommel 6. Während der Feststoff über das Sieb 33 wandert, wird er mit einer durch eine oder mehrere Rohrleitungen 32 versprühten Waschflüssigkeit, vorwiegend Wasser, von den letzten Verunreinigungen befreit. Der Hauptanteil der Verunreinigungen fließt bereits mit dem Einmaischsirup ab. An der Stelle 34 wird der saubere Zuckerfeststoff in den Feststoffraum 35 abgeschleudert, während der Einmaischsirup an der Stelle 36 in den Flüssigkeitsraum 37 gelangt, aus dem er über das Rohr 38 abfließt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zentrifugieren von Zuckermassen, bei dem der vorzentrifugierte, von abgeschleuderter Melasse weithin befreite Rohzucker zur Affinationsbehandlung mit Einmaischsirup versetzt und danach erneut zentrifugiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorzentrifugieren der Zuckerfüllmasse, das Einmaischen des durch das Vorzentrifugieren gewonnenen Zuckers und das anschließende Nachzentrifugieren der durch das Einmaischen gewonnenen künstlichen Zuckerfüllmasse in einem einzigen, ununterbrochenen Arbeitsgang in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge erfolgen, wobei der Einmaischsirup während der fortlaufenden Zentrifugenbehandlung in den Rohzucker unter vorübergehender Stauung und Umlenkung seines Masseflusses eingeführt wird.

2. Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit zwei um eine gemeinsame Achse umlaufend anzutreibenden, ineinander-

liegenden, kegeligen Siebschleudertrommeln, wobei sich die innere Trommel, der die Zuckermasse am unteren Teil zugeführt wird, nach oben und die äußere Trommel nach unten erweitert und an der Übergangsstelle zwischen beiden Trommeln ein die Zuckerfeststoffe nach unten umlenkender, nach außen undurchlässiger Ringraum vorhanden ist, der in die Trennfläche der äußeren Schleudertrommel übergeht und an den eine Flüssigkeitszuleitung herangeführt ist, dadurch gekennzeich- net, daß die an den Ringraum (17) herangeführte Flüssigkeitszuleitung (25) zur Zufuhr von Einmaischflüssigkeit dient und im Ringraum (17) eine bis zur Trennfläche (33) der äußeren Schleudertrommel (18) nach innen vorspringende Stauringkante (17') vorgesehen ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine am oberen Ringflansch (10) der inneren Schleudertrommel (6) vorgesehene Ringscheibe (16) in die vom oberen ao Tragflansch (15) der äußeren Schleudertrommel (18) umschlossene Ringkammer (17) hineinragt, der ein zwischen den beiden in entsprechendem Abstand voneinander angeordneten Trommelflanschen (10,15) horizontal liegender Ringspalt (26) für den Zutritt der vorgeschleuderten Zuckerfeststoffe und die weiter außen in den Ringspalt einmündende Zuleitung (25) für die Einmaischflüssigkeit vorgeschaltet ist.

4. Zentrifuge nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Feststoff-Eintrittsöffnung (31) des Ringspaltes (26) kleiner als 25 mm ist.

5. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Einmaischflüssigkeit über eine den Boden (27) der inneren Schleudertrommel (6) mittig durchsetzende Zuleitung (21) sowie im Boden (27) und im Trommelmantel vorgesehene Kanäle (22, 23, 24') erfolgt, die in die in den Ringspalt (26) einmündende Zuleitung (25) übergehen.

6. Zentrifuge nach Anspruch 5, mit den Trommelrahmen der inneren Schleudertrommel bildenden, in Richtung seiner Mantelerzeugenden verlaufenden und die Siebflächen über Zwischenringe tragenden Winkelstreben, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmaischflüssigkeit durch einzelne Winkelstreben (8) hindurchzuleiten ist, die zu diesem Zweck durch Flacheisen (24) geschlossen sind und Kanäle (24') bilden.

7. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Siebtrommeln (6,18) außen von je einem kegeligen Vollmantel (9 bzw. 18') und einem sich entgegengesetzt erweiternden, kegelförmigen Leitblech (11 bzw. 18") umschlossen sind, zwischen denen sich je ein ringförmiger Flüssigkeitsdurchlaßspalt (12, 13) von etwa C-förmigem Querschnitt befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen