DE1692451B2

DE1692451B2 - Verfahren zur beseitigung des kaliums aus schlempe aus der hefefabrikation

Info

Publication number: DE1692451B2
Application number: DE1967L0056107
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Lesaffre et Cie SA
Current assignee: Lesaffre et Cie SA
Priority date: 1966-03-29
Filing date: 1967-03-28
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DK137562B; DK137562C; GB1185104A; DE1692451A1; ES338552A1; NL159636B; FR1497480A; NL6704425A; BE695610A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung des Kaliums aus der Schlempe aus der Hefefabrikation für die Herstellung eines Futtermittels, bei welchem ausgehend von der konzentrierten Schlempe durch Zugabe von Sulfat oder Schwefelsäure Kaliumsulfat gebildet und durch Filtrieren oder Zentrifugieren separiert wird.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Melassefutter bekannt, bei welchen, vor der Futter-. bereitung das Kalium der Melasse durch einen geeigneten Ionentauscher entfernt wird (DT-PS 8 73 491).

Die Melasse enthält eine beträchtliche Menge organischer Stoffe, von denen ein Teil in den für den Ionenaustausch verwendeten Harzen durch Ausflockung oder Niederschlag zurückgehalten wird. Dies führt zu einer Verstopfung der mit den Harzen gefüllten Kolonnen, so daß dieses Verfahren in großtechnischem Rahmen schwierig durchzuführen ist Das beim Ionenaustausch gewonnene Kaliumchlorid hat als Düngemittel wenig Absatzmöglichkeit, da die Düngwiikung bei Pflanzen, wie Tabak, Kartoffeln, Gemüse und dergleichen, wesentlich schlechter ist als die von Kaliumsulfat.

Bekannt ist weiterhin die Verwendung einer Melasseschlempe als Futtermittel, die durch Zusatz von Salzsäure, Ammoniumchlorid oder Weinsäure weitgehend von ihrem Gehalt an Kaliumionen befreit und gegebenenfalls mit Kalk, Ammoniak oder dergleichen neutralisiert worden ist (DT-PS 8 60 737).

Bei diesem bekannten Verfahren erhält man das Kalium in Form von Kaliumchlorid oder als Kaliumtartrat. Das Kaliumchlorid hat die vorstehend beschriebenen Nachteile, während das Kaliumtartrat als Düngemittel wegen des im Vergleich zur Schwefelsäure hohen Preises der Weinsäure sehr teuer ist. Außerdem muß nach dem Entfernen des Kaliums bei diesem Verfahren der pH-Wert durch Zugabe von Kalk oder Ammoniak wieder auf den Ausgangswert gebracht werden, wodurch das Verfahren insgesamt gesehen wieder sehr aufwendig wird. Aufgrund der ständigen pH-Wert-Änderung sind außerdem die organischen Bestandteile des Ausgangsmaterials physikalisch-chemischen Veränderungen ausgesetzt, die ihre Verwendbarkeit als Tierfuttermittel beeinträchtigen.

Zum Entfernen von Kalium aus Melasse und Schlempe sowie Hefeabwässern ist es weiterhin bekannt, das Kalium in Form eines Doppelsalzes K₂SO₄ · CaSO₄ · H₂O auszufallen. Um ein solches Ausfällen zu erreichen, muß den Nebenprodukten Schwefelsäure und ein Sulfat, wie Gips, zugesetzt werden (»Fermentnaja i spirtowaja promysdechlennost«,32,41,1966).

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der pH-Wert sauer ist und weitgehend neutralisiert werden muß, was zu der beschriebenen nachteiligen Beeinflussung der organischen Bestandteile führt Außerdem muß das gewonnene Doppelsalz durch verschiedene Verfahrensmaßnahmen behandelt werden, damit man ein handelsübliches Produkt erhält, so daß das Verfahren insgesamt wiederum sehr aufwendig ist

Entsprechend einem älteren Vorschlag wird einer Heferei- oder Destillationsschlempe in Form einer Lösung Schwefelsäure oder Sulfat zugesetzt, wobei die Mengenverhältnisse so festgelegt werden, daß während der Sulfatierungsreaktion kein Kaliumsulfatnicderschlag auftritt. Eine kleine Menge dieser Lösung wird anschließend konzentriert. Dieser Kristallisationsmasse wird allmählich der Rest der Lösung unter gleiclueitiger Vakuumverdampfung zugegeben, so daß eine bestimmte Konzentration der Lösung aufrechterhalten wird. Nach Abkühlen der Lösung werden die gebildeten, relativ großen Kaliumsulfatkristalle durch Zentrifugieren abgetrennt (DT-OS 14 92 916).

Gemäß diesem Vorschlag können nur verdünnte Produkte behandelt werden. Die Konzentrierung des Produktes erfolgt bei konstanter Temperatur. Die Lösung hat einen sehr hohen Kristallanteil in Suspension, wodurch der Wärmeaustausch behindert und der Wirkungsgrad der Vakuumverdampfung beeinträchtigt wird. Außerdem ist eine diskontinuierlich arbeitende Kristallisiereinrichtung erforderlich, um in der Masse eine große Rührwirkung zu erzielen.

Zum Stand der Technik gehört noch ein Verfahren, bei welchem Nebenprodukte der beschriebenen Art in Lösung in einem ersten Schritt konzentriert werden. Anschließend wird Ammoniumsulfat in einer das stöchiometrische Verhältnis etwas übersteigenden Menge zugegeben, so daß sich 30 bis 35% Kaliumsulfat abscheiden. Nach dem Entfernen des Kaliumsulfats wird die verbliebene Lösung in einem zweiten Schritt nochmals bis zum Erreichen einer bestimmten Dichte konzentriert und anschließend abgekühlt, um alle organischen Salze durch Abscheiden auszufällen. Man erhält einen aus Kaliumsulfat und Ammoniumchlorid bestehenden Niederschlag (US-PS 18 86 045).

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Trennung der beiden Salze sehr aufwendig ist, daß die Ammoniumionen der organischen Phase abgeschieden sind, so daß der Wert des Produktes als Nahrungsmittel sehr niedrig ist und sich das Produkt infolge des starken Kaliumgehaltes der abschließenden organischei Phase nur als Düngemittel eignet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu vereinfachen, daß mit wenigen Arbeitsschritten als Endprodukt direkt verwertbares Kaliumsulfat erhalten wird, ohne daß die organischen Bestandteile der Nebenprodukte nachteilig beeinflußt werden.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß man zu zehn Tonnen Material, das auf 70 bis 75⁰C erwärmt und

auf einen Trockensubstanzgehalt in der Größenordnung von 75% konzentriert worden ist, 1000kg Schwefelsäure mit 66°Be und 380kg gasförmiges Ammoniak gleichzeitig und verteilt auf zwei Stunden gibt, dann die Schlempe so kühlt, daß sich ihre Temperatur in IO Stunden um 30⁰C vermindert und aus der Schlempe mit 3O⁰C die Kaliumsulfatkristalle abzentrifugiert

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß sich während des Ausfällens keine pH-Wert-Änderungen einstellen, so daß die organischen Bestandteile keine nachteiligen Veränderungen erleiden. Da der pH-Wert konstant bleibt,brauchenkemeNeutralisierungsmittelzugegeben zu werden. Infolge des Fehlens koiosiver Ionen wird auch da^ Material der für die Durchführung des Ver- :s fahrens erforderlichen Vorrichtung nicht angegriffen. Das in reiner, kristalliner Form erhaltene Kaliumsulfat ist direkt in den Handel bringbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die zur Ausfällung verwendeten Stoffe in großen Mengen billig zur Verfugung stehen.

Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich besonders ein Doppelmantelgefäß, das mit einem Rührer versehen ist, wobei man zwischen den beiden Mantelwänden ein Kühlmedium zirkulieren läßt, um durch Abkühlen der Substanz in dem Behälter die Bildung der Kaliumsulfatkristalle zu begünstigen. Das erhaltene Endprodukt kann direkt als Viehfutter verwendet werden, während das kristalline Kaliumsulfat in der angefallenen Form für die Herstellung von Düngemitteln verwendbar ist

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient das nachstehende Beispiel.

Zu 10t Schlempe aus der Hefefabrikation, die auf etwa 7o bis 75°C erwärmt und auf 75% Trockensubstanz konzentriert sind und sich in einem Doppelmantelbehälter befinden, der mit einem Rührer versehen ist, werden 1000kg Schwefelsäure mit 66⁰Be und 380kg gasförmiges Ammoniak gegeben. Die Zugabe der Säure und des Ammoniaks geschieht gleichzeitig und verteilt sich auf etwa zwei Stunden.

Nach der Zugabe der Reaktionsteilnehmer wird die Schlempe gerührt und so gekühlt, daß ihre Temperatur sich in zehn Stunden auf 30⁰C verringert. Nach Erreichen dieser Temperatur wird die Schlempe zum Abtrennen der Kaliumsulfatkristalle in einem Dekantiergefäß zentrifugiert Man erhält 8500kg kaliumfreie Schlempe und 2800kg Kaliumkonzentrat, welches einen Trockensubstanzgehalt von 85% bei einem Kaliumsulfatgehalt von 66% hat Durch Waschen und Trocknen kann der Kaliumsulfatgehalt auf über 80% gesteuert werden, so daß man ein kristallines Pulver erhält, das sich direkt für die Herstellung von Düngemitteln eignet

Zusammensetzung der Ausgangssubstanz des Produktes

Trockensubstanz	75 %	77 %
Gesamtstickstoff	4,3%	7,3%
Ammon iakstickstoff	0	2,8%
Kalium	11 %	3 %
pH-Wert	6,5	6,5

Claims

Pate jtanspruch;

Verfahren zur Beseitigung des Kaliums aus Schlempe aus der Hefefabrikation für die Herstellung eines Futtermittels, bei welchem ausgehend von der konzentrierten Schlempe durch Zugabe von Sulfat oder Schwefelsäure Kaliumsulfat gebildet und durch Filtrieren oder Zentrifugieren separiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man zu zehn Tonnen Schlempe, die auf 70 bis 75° C erwärmt und auf einen Trockensubstanzgehalt in der Größenordnung von 75% konzentriert worden ist, 1000 kg Schwefelsäure mit 66° Be und 380 kg gasformiges Ammoniak gleichzeitig und verteilt auf ι s zwei Stunden gibt, dann die Schlempe so kühlt, daß sich ihre Temperatur in zehn Stunden um 30⁰C vermindert, und aus der Schlempe mit 30⁰C die Kaliumsuliatkristalle abzentrifugiert.