DE19545803A1 - Verfahren zur mechanischen Entwässerung extrahierter Zuckerrübenschnitzel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen Entwässe­ rung extrahierter Zuckerrübenschnitzel.

Die zur Entfernung einer bestimmten Wassermenge auf zubringende Energie ist bei der mechanischen Entwässerung um ein Vielfaches geringer als bei der thermischen Trocknung in konventionellen Trommeltrocknern. Eine Erhöhung des Preßwasseranteils und damit der Trockensubstanz der gepreßten Schnitzel bedeutet eine erheb­ liche Energieeinsparung. Hinzu kommt die Tatsache, daß die Ein­ sparung von Primärenergie entscheidend zur Verminderung von Emissionen beiträgt.

Die heute zur Schnitzelabpressung allgemein eingesetzten Ein- und Zweispindelpressen vertikaler und horizontaler Bauart arbei­ ten nach dem Volumenverdrängungsprinzip, wobei der aufgebrachte Druck und die Preßzeit die relevanten Betriebsparameter für die Abpressung sind. Die Verbesserung des Trockensubstanzgehaltes in den Preßschnitzeln durch Absenken der Spindeldrehzahl (um da­ durch die Preßzeit zu verlängern) führt zu einer Verringerung der Durchsatzleistung. Eine Erhöhung der Trockensubstanzgehalte durch Verlängerung der Preßdauer erfordert somit zwangsläufig höhere kapitalgebundene Kosten.

In der Praxis kommt somit dem Einsatz von Preßhilfsmitteln be­ sondere Bedeutung zu. Hierunter werden solche Zusätze oder Maß­ nahmen verstanden, die - ohne die Durchsatzleistung der Schnit­ zelpresse zu reduzieren - den in den Preßschnitzeln erzielten Trockensubstanzgehalt erhöhen. Preßhilfsmittel sind insbesondere Säuren und Gips, die dem Extraktionsfrisch- bzw. Preßwasser zu­ gesetzt werden.

Der bei der Abpressung vorliegende pH-Wert im Preßwasser beein­ flußt die Abpressung günstig, soweit er in der Größenordnung von etwa 5,0 liegt. Neben der Verbesserung der Schnitzelabpressung sind aber auch die mit solchen Maßnahmen verbundenen Nachteile zu berücksichtigen, wie z. B. der vermehrte Melasseanfall durch Ionenaustauschprozesse und die Bildung von Calciumlaktat. Bei übermäßiger Säuerung können die Trockenschnitzelausbeute sowie die Filterstation in der Saftreinigungsstufe nachteilig beein­ flußt werden.

Die über Preßwasser bzw. Frischwasser erfolgende Zugabe von Sal­ zen mehrwertiger Kationen als Preßhilfsmittel gilt heute als Standard. Überwiegend wird Gips eingesetzt und zwar mengenmäßig so, daß die unveresterten Galakturonsäuren des Pektins mit Cal­ ciumionen belegt werden.

Die heutigen in der Praxis angewandten Technologien der mechani­ schen Schnitzelentwässerung entfernen nur ca. 80% des mit den extrahierten Schnitzeln eingeführten Wassers, wobei ein Trocken­ substanzgehalt von durchschnittlich ca. 30% in den Preßschnit­ zeln erreicht wird. Die restlichen 20% Wasser müssen in der Trocknung entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Trockensubstanzge­ halt in den Preßschnitzeln zu erhöhen, ohne hierfür die Durch­ satzleistung der Schnitzelpresse zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Preß­ bereich eine Suspension aus Salz oder Salzen mehrwertiger Ionen unmittelbar in die Schnitzel-Preßschicht eingeführt wird und zwar vorzugsweise im mittleren Bereich der Preßstrecke, also nachdem der größte Teil des Preßwassers bereits abgepreßt ist.

Während im Stand der Technik eine Gips-Suspension in das der Extraktionsanlage zugeführte Preß- und Frischwasser unter Beach­ tung der Löslichkeit von Gips im entsprechenden Mengenverhältnis eingespeist wird (wobei die Löslichkeit dann erreicht ist, wenn sich im Extraktionswasser ein Härtegrad von ca. 100° dH ein­ stellt), wird statt dessen erfindungsgemäß eine Suspension unmit­ telbar in die Schnitzelpresse eingeführt. Verwendet wird erfin­ dungsgemäß vorzugsweise eine Suspension mit 20-60% TS. Um zu verhindern, daß das zugeführte Salz unmittelbar in Lösung geht, erfolgt die Einführung der Suspension erst nach dem Abpressen des größten Teils des Preßwassers. Die Einspeisung in diesem Bereich führt zu einer deutlichen Erhöhung der inneren Reibung und damit verbunden zu höheren Drehmomenten an der Preßspindel und dadurch zu einer signifikanten Erhöhung des in den gepreßten Schnitzeln erzielten Trockensubstanzgehaltes.

Die eingeführte Salz-Suspension wird weitgehend in den Schnit­ zeln aufgenommen, und die gelöste Suspension bleibt somit im Extraktionskreislauf. Die Aufbereitung des Extraktionswassers kann somit über die Dosierung der Salzaufgabe in die Schnitzel­ presse erfolgen.

Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird das in die Preß­ strecke eingeführte Salz, z. B. Gips, zweimal genutzt und zwar einmal mechanisch durch Erhöhung der Reibungskräfte, wie vorste­ hend beschrieben, und zum anderen chemisch dadurch, daß ein Teil des Gipses durch das Preßwasser gelöst wird und mit diesem in den üblichen Extraktionskreislauf gelangt und dadurch in bekann­ ter Weise über einen Ionenaustauschprozeß die Trockensubstanz in den gepreßten Schnitzeln erhöht.

Die herkömmliche Zugabe von Gips in das Extraktionswasser (Frischwasser und/bzw. Preßwasser) kann somit ersatzlos entfal­ len. Im übrigen kann für das erfindungsgemäße Verfahren prinzi­ piell die gleiche Aufbereitungseinrichtung für das Extraktions­ wasser verwendet werden, so daß durch die veränderte Gipsaufgabe in die Schnitzelpresse ohne wesentlichen Mehraufwand an Einrich­ tungen eine deutliche Verbesserung der Trockensubstanzwerte der abgepreßten Schnitzel und somit eine wesentliche Einsparung an Kosten bei der thermischen Trocknung erreicht wird.

Die schonende Behandlung der Schnitzel führt zu einer deutlich geringeren Pülpebildung und ergibt somit auch einen geringeren Staubanteil bei den getrockneten Schnitzeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch z. B mit Carbokalk durchführen und sorgt somit zur Entsorgung von anfallenden Ab­ fallstoffen in der Zuckerfabrik.

In den mittleren Bereich der Schnitzelpresse können gegebenen­ falls noch zusätzliche Preßhilfsmittel aufgegeben werden, um dadurch eine weitere Erhöhung der Trockensubstanzwerte zu erzie­ len.

Damit die eingeführte Suspension ihre Wirkung voll entfalten kann, ist es zweckmäßig, wenn die Einführung der Suspension mit­ tig in die Schnitzel-Preßschichtdicke erfolgt. Dabei ist es vor­ teilhaft, wenn bei Verwendung einer Spindelpresse die Aufgabe der Suspension an mehreren Umfangstellen über Aufhalter erfolgt. Dabei erfolgt die Zufuhr vorzugsweise unter Druck und unter Ver­ wendung zumindest einer Dosierpumpe, über die die Steuerung der Suspensionszufuhr erfolgen kann. Bei konstanter Drehzahl der Preßspindel und somit konstantem Schnitzeldurchsatz durch die Presse kann auch die Suspensionzufuhr konstant gehalten werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich insbesondere Sal­ ze zweiwertiger Ionen verwenden, wobei sich auch hier der Gips als vorteilhaft herausgestellt hat. Die Gips-Suspension kann in herkömmlicher Weise durch Mischen von Kalkmilch und Schwefelsäu­ re im stöchiometrischen Verhältnis oder aber durch Einmischen von Trockengips in eine Teilmenge von Preß- und/oder Frischwas­ ser vorgenommen werden.

Die Salzzugabe beträgt vorzugsweise 2 meq/100 g Rübe.

In der Zeichnung ist ein als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung in Form eines Verfahrensschemas dargestellt.

In eine Schnitzelpresse 1 werden über eine Leitung 2 aus einem Extraktionsturm 3 abgezogene extrahierte Schnitzel eingeführt und auf ihrem Weg durch die Schnitzelpresse 1 abgepreßt. Das hierbei anfallende Preßwasser wird über eine Leitung 4 zusätz­ lich zu einer Frischwasserzufuhr 5 in den Extraktionsturm 3 ge­ leitet.

Am Fuß des Extraktionsturms 3 ist eine Schnitzel/Saft-Zufuhr 6 sowie ein Turmsaft-Ablauf 7 angedeutet.

In einem Suspensionstank 8 wird durch Zufuhr von Wasser 9 und CaSO₄ eine Gips-Suspenison von 20-60% TS hergestellt, die über eine Leitung 10 von einer Dosierpumpe 11 in eine Aufhalterebene 12 an mehreren Umfangsstellen der Schnitzelpresse 1 über nicht näher dargestellte Aufhalter mittig in die Schnitzel-Preß­ schichtdicke eingespeist wird. Diese Einspeisung erfolgt etwa im mittleren Bereich der durch die Schnitzelpresse 1 definierten Preßstrecke.

Die über die Leitung 2 in die Schnitzelpresse 1 eingespeisten extrahierten Schnitzel haben einen Trockensubstanzgehalt von etwa 11%. Die Einspeisung der Gips-Suspension in die Schnitzel­ presse 1 wird so eingestellt, daß sich in der über die Leitung 4 in den Extraktionsturm 3 gepumpten Preßwasser ein Gehalt von 2 meq CaSO₄/100 g Rübe ergibt.

Die aus der Schnitzelpresse 1 austretenden gepreßten Schnitzel sind durch den Pfeil 13 dargestellt.

Claims (10)

1. Verfahren zur mechanischen Entwässerung extrahierter Zuckerrübenschnitzel, dadurch gekennzeichnet, daß im Preß­ bereich eine Suspension aus Salz oder Salzen mehrwertiger Ionen unmittelbar in die Schnitzel-Preßschicht eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension im mittleren Bereich der Preßstrecke, also nach­ dem der größte Teil des Preßwassers bereits abgepreßt ist, eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung der Suspension mittig in die Schnitzel- Preßschichtdicke erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch l, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Verwendung einer Spindelpresse (1) die Aufgabe der Suspension an mehreren Umfangs stellen über Aufhalter (12) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einspeisung der Suspension zumin­ dest eine Dosierpumpe (11) verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung von Gips als ein Salz mehr­ wertiger Ionen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung einer Suspension mit 20 bis 60% TS.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gips-Suspension hergestellt wird durch Mischen von Kalk­ milch und Schwefelsäure im stöchiometrischen Verhältnis.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gips-Suspension hergestellt wird durch Einmischen von Troc­ kengips in eine Teilmenge von Preß- und/oder Frischwasser.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch eine Salzzugabe von 2 meq/100 g Rübe.