DE3130231C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abschleudern und Wiederauflösen von Zucker - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Zentrifuge zum Wiederauflösen von Zucker innerhalb einer Zentrifuge, in die eine Auflöseflüssigkeit eingeführt wird. Der aus der Zentrifuge ausgeschleuderte Zucker wird mittels der Auflöseflüssigkeit in einem turbulenten Flüssigkeitsbad aufgelöst, dem ein beruhigtes Flüssigkeitsbad nachgeschaltet ist. Aus diesem wird die Zuckerlösung gesteuert abgezogen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederauflösen von Zuckt r in eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge und eine solche Zentrifuge, bei dem der Zucker beim Abwurf vom Schleudertrommelrand mit Auflöseflüssigkeit in Berührung gebracht und das erhaltene Produkt als ein turbulentes Flüssigkeitsbad angestaut und aus der Zentrifuge ausgetragen wird.

Derartige Zentrifugen werden wegen der sehr starken Kristallbeschädigung nur dann eingesetzt, wenn das Kristallisal nach der Schleuderarbeit wieder aufgelöst wird. Insbesondere die nichtverkäuflichen Nachprodukte, Mittelprodukte und Affinaden wprden in Wasser aufgelöst und wieder neu verkocht Hierzu sind Fördereinrichtungen und Auflösc^efäß oder Maischbehälter erforderlich.

Sowohl die Mittelprodukte ils auch die Affinaden neigen besonders beim Ausschleudern aus der Schleudertrommel infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeiten und dem an den Kristallen haftenden Restfilm von Sirup zu Anbackungen und Knotenbildung. Die mit hoher Geschwindigkeit auf die Wand des Zentrifugengehäuses aufprallenden Kristalle backen an der Wand fest und bauen sich auf. Dadurch verstopft das Ausfallgehäuse und macht eine immer wiederkehrende und zeitraubende Reinigung der Zentrifuge erforderlich, wodurch die Produktion unterbrochen wird. Ein kontinuierlicher Betrieb ist dann nicht mehr aufrechtzuerhalten.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt (DE-AS 25 50 496), ein Flüssigkeitsbad innerhalb der Zentrifuge zu schaffen und dieses vor dem Austrag der Lösung zu stauen. Hierzu ist ein Ringspalt gebildet, vor dem ein Stauwehr angeordnet ist. Der in dieser Zentrifuge abgeschleuderte Zucker setzt sich vor dem Ringspalt ab und verstopft damit den Durchgang. Die zum Teil aufgelöste Kläre und das nachfolgende Kristallsirupgemisch füllen den Raum vor dem Ringspalt bis zum Trommelrand auf. Ein Rückstau des Zuckers in die Trommel sowie ein Überlauf der Kläre zum Sirupfangraum ist unvermeidlich.

In der Praxis versuchte man, diese Schwierigkeiten durch zusätzliches Einblasen von Dampf in den

Auflöseraum zu beheben. Bei höheren Temperaturen wird die Auflösezeit der Kristalle verkürzt Dampfzusatz bedeutet aber mehr Energieverbrauch. Das bekannte Flüssigkeitsbad befindet sich ständig in Turbulenz, so daß eine Dichtemessung des aufgelösten Zuckers nicht möglich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge zu schaffen, aas der ein einwandfrei aufgelöster Zucker mit gleichmäßiger Konzentration kontinuierlich abgezogen werden kann, ohne auf die Konsistenz und Menge der zugeführten und abzuschleudernden Füllmasse und der Konsistenz der Auflöseflüssigkeit Rücksicht nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem turbulenten Flüssigkeitsbad ein beruhigtes Flüssigkeitsbad mit ungehindertem Oberlauf der Lösung vom turbulenten zum beruhigten Flüssigkeitsbad nachgeschaltet ist, daß in dem beruhigten Flüssigkeitsbad die Dichte der Lösung gemessen und dieses Meßergebnis als Stellgröße zur Konstanthaltung der Zuckerkonzentration durch Steuerung der Auflöseflüssigkeitsmenge verwendet wird und die Lösung aus dem beruhigten Flüssigkeitsbad kontinuierlich abgezogen wird.

Die aus der Schleudertrommel tangential abgeschleuderten Zuckerkristalle prallen nach dem Passieren des oberen Trommelrandes gegen die mit einem Lösungsmittelflüssigkeitsfilm versehene Gehäusewand und werden durch die hohe Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Löseflüssigkeit und den Zuckerkristallen vorgelöst und bilden das erste Flüssigkeitsbad, in dem sie als Flüssigkeit in das nachgeschaltete Beruhigungsbad der Zentrifuge übergeführt werden. Hier wird die Dichte der beruhigten Flüssigkeit mittels eines Schwimmkörpers oder dergleichen innerhalb oder außerhalb der Zentrifuge gemessen. Die Dichte der Flüssigkeit ist ein Maß der Zuckerkonzentration. Entsprechend dieser Konzentration werden die Schwimmkörper mehr oder weniger tief in die Flüssigkeit eintauchen.

Diese Eintauchtiefe kann elektrisch, pneumatisch, hydraulisch direkt oder über Hebel zum Steuern der Auflöseflüssigkeitsmenge benutzt werden. Durch Zwischenschalten eines Potentiometers, eines pneumatischen oder hydraulischen Druckreglers oder eines verstellbaren Gestänges kann die gewünschte Zuckerkonzentration der Lösung im voraus eingestellt werden. Die Konzentrationsregelung ist damit unabhängig von der Füllmassemenge, Konsistenz und Temperatur. Sogar bei schwankendem Druck in der Zuführungsleitung der Lösungsflüssigkeit (Kondensat oder Dünnsaft) sowie dem Konzentrationsunterschied bei der Mischung der beiden gewährleistet diese Regelung exakt die eingestellte Konzentration der Lösung (Kläre). Die gleichmäßige Konzentration der Lösung ergibt, bezogen auf den Zucker, eine Kläre mit gleichmäßiger Trockensubstanz, also eine Kläre mit gleichmäßigem Zuckergehalt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig.l einen Teüschniu durch eine Zentrifuge,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-Bm Fig. 1.

In einem Zentrifugengehäuse 1 ist eine konische Schleudertrommel 2 untergebracht, von der Antrieb und Siebbeläge usw. nicht dargestellt sind. Am oberen Trommelrand ist ein Anffangkegel 3 und ein Abwurfflansch 4 mit der Schleudertrommel 2 befestigt. Der abgeschleuderte Sirup wiru von der Sirupleitwand 5 aufgefangen und abgeführt Der ausgeschleuderte Zucker verläßt die Schleudertrommel 2 über den Abwurfflansch 4 und prallt auf die Innenseite der Gehäusewand 6. Zwischen der Sirupleitwand 5 und der Gehäusewand 6 ist eine Flüssigkeitskammer 9 durch einen Boden 8 und eine innere Kammerwand 7 gebildet Die Oberkante 7a der Kamerwand 7 bildet einen Flüssigkeitsstand 13. Die innere Kammerwand 7 ist von einer Ringwand Il mit Abstand umgeben, so daß ein

ίο Steigkanal 12 gebildet ist durch den die Flüssigkeit in einen von der Kammerwand 7 und der Leitwand 5 gebildeten Oberlaufkanal 10 übertreten kann. Sollte der Steigkanal 12 verstopfen, so kann der Flüssigkeitsstand 13 lediglich bis zur Oberkante 11a der Ringwand Il steigen und sodann von oben her den Steigkanal 12 wieder öffnen. Ein Teil der Flüssigkeit tritt dabei über den Oberlaufkanal 10 nach unten aus. Unterhalb der Flüssigkeitskammer 9 befindet sich eine zweite Flüssigkeitskammer 36, die durch einen weiteren Boden 14 in Verbindung reit der Gehäusewand 6 und der Leitwand 5 gebildet ist Eine Ablauföffnung 15 in d-: Gehäusewand 6 ist ais Abzugsöfinung für die Klare .-orgesehen. Innerhalb der Kammer 36 bildet sich eine Flüssigkeit mit einem Flüssigkeitsspiegel 16. In die Flüssigkeit taucht ein Schwimmkörper 17 hinein, der mit seinem Tragbolze»' 19 in einer Magnetspule 18 gelagert ist Von dieser Magnetspule ausgehend wird die zur Auflösung des Zuckers erforderliche Flüssigkeitsmenge gesteuert. Die Regelung innerhalb der Zentrifuge ist sehr nachteilig, weil im Störungsfalle die gesamte Zentrifuge stillgesetzt werden muß bzw. weil erst sehr spät eine Störung erkennbar wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist ein Auffanggefäß 20 vorgesehen, daß außerhalb der Gehäusewand 6 angeordnet und über die Ablauföffnung 15 mit der Kammer 36 verbunden ist. Das Auffanggefäß 20 weist einen Austrittsstutzen 21 auf, der so angeordnet ist, daß der Flüssigkeitsspiegel 16 konstantgehalten wird. In den Flüssigkeitsspiegel 16 des Auffanggefäßes 20 taucht ein Schwimmkörper 22 £in.

der an einem Tragbolzen 23 aufgehängt ist. Dieser Bolzen ist in einer mit der Gehäusewand 6 verbundenen Magnetspule 24 geführt. Der Bolzen 23 ragt mit seinem oberen Ende 25 aus der Magnetspule 24 hervor, ist mit einem Zeiger 26 versehen, dem ei.ie Skala 27 zugeordnet ist. Aufgrund dieser einfachen Einrichtung ist jeder Zeit visuell die Konzentration der ablaufenden Kläre direkt ablesbar. Ausgehend von der gemessenen Dichte innerhalb der Kammer 36 wird über einen Regler 28 und einer Regelleitung 29 ein Stellglied 30 beeinflußt, mit dem das Ventil 31 in der Ringleitung 32 zum Zuführen der Auflöseflüssigkeit 34 gesteuert wird.

Die Auflöseflüssigkeit 34 wird über Düsen 33 aus der Ringleitung 32 in die Flüss-gkeitskammer 9 eingeleitet.

Dip au tien Düsen 33 der Ringleitung 32 austretende Auflöseflüssigkeit läuft an der Innenseite der Gehäusewand 6 nach unten und wird aufgrund der ion der rotierenden Schleudertrommel 2 erzeugten Turbulenz in Rotation versetzt. In diese rotierende Flüssigkeit werden die die Schleudertrommel 2 verlassenden Zuckerkristalle hineingeschleudert und dabei auf ihrem Weg nach unttn in die Flüssigkeitskammer aufgelöst. Auch die Lösung in der Kammer 9 befindet sicli in Turbulenz, so daß ungelöste Zuckerkristalle hier restlos aufgelöst werden. Mithin tritt eine Lösung ohne

Feststoffanteil über den Überlaufkanal 10 nach unten in die zweite Flüssigkeitskammer 36 ein, in der sich die Lösung beruhigen kann. Der Überlaufkanal 10 in Verbindung mit der Ringwand II sorgt dafür, daß die

Turbulenz aus der Kammer 9 sich nicht in die darunter befindliche Kammer 36 überträgt. Fernerhin verhindern die Wände 7 und 11 ein Abfließen der noch nicht gelösten, spezifisch aber schwereren Zuckerkristalle. Der Schwimmkörper 17 taucht je nach Konzentration der Lösung mehr oder weniger in das beruhigte Flüssigkeitsbad innerhalb der Kammer 36 ein. Die Eintauchtiefe ist von der Konzentration der Kläre abhängig und kann entweder elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch oder auch mechanisch abgegriffen werden. Entsprechend der Stellung des Schwimmkörpers wird das Ventil 31 gesteuert und damit die Menge der zugeführten Auflöseflüssigkeit 34 beeinflußt. Auch das Ventil 31 kann hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch gesteuert werden.

Mit 35 ist die Waschwasser-Lei tu ng bezeichnet.

Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein erstes Flüssigkeitsbad mit Turbulenz gebildet wird, in der das restlose Auflösen des Zuckers gewährleistet ist, mit einer anschließenden Beruhigungszone, in der eine Dichtemessung der Lösung möglich ist und damit durch Regelung der Auflöseflüssigkeitsmenge ein Konstanthalten der Konzentration der Lösung gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wiederauflösen von Zucker in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge, bei dem der Zucker beim Abwurf vom Abwurfflansch der Schleudertrommel mit AuflöseCüssigkeit in Berührung gebracht und das erhaltene Produkt als ein turbulentes Flüssigkeitsbad angestaut und aus der Zentrifuge ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem turbulenten Flüssigkeitsbad ein beruhigtes Flüssigkeitsbad mit ungehindertem Oberlauf der Lösung vom turbulenten zum beruhigten Flüssigkeitsbad nachgeschaltet ist, daß in dem beruhigten Flüssigkeitsbad die Dichte der Lösung gemessen und dieses Meßergebnis als Stellgröße zur Konstanthaltung der Zuckerkonzentration durch Steuerung der Auflöseflüssigkeitsmenge verwendet wird und die Lösung aus dem beruhigten Flüssigkeitsbad kontinuierlich abgezogen wird.

2. Venahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflöseflüssigkeiismenge durch die Eintauchtiefe eines Schwimmers mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch gesteuert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Lösung und der zum Auflösen notwendigen Flüssigkeit als Stellgröße zur Regelung der Konzentration der abzuziehenden Lösung zusätzlich verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtemessung außerhalb der Zentrifuge in einem gesonderten Auffanggefäß durchgeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einer Zentrifuge, die eine konische, innen mit einem Siebbelag ausgerüstete Schleudertrommel aufweist, welche um eine lotrecht verlaufende Achse rotierend angetrieben ist und an ihrem oberen Ende einen achsnormal ausgerichteten Abwurfflansch für den Übertritt der Zuckerkristalle aufweist, oberhalb dessen in axialem Abstand ein kreisförmiger Rohrring mit Düsen zum Beaufschlagen des aus der Schleudertrommel austretenden Zuckers mit Auflöseflüssigkeit angeordnet ist, und der von einem feststehenden Auffanggehäuse und mit einer Flüssigkeitskammer umgeben ist, der ein Mittel zum Anstauen der Lösung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (9) mit ihrer inneren Kammerwand (7) und der Sirupleitwand (5) einen ringförmigen Überlaufkanal (10) bildet, daß unterhalb der Flüssigkeitskammer (9) eine zweite Flüssigkeitskammer (36) mit Ablauföffnung (15) für die Kläre angeordnet ist, und daß innerhalb der zweiten Kammer (36) eine Vorrichtung (17) zur Dichtemessung der Kläre vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammerwand (7) mit Abstand von einer einen Steigkanal (12) bildenden Ringwand (11) umgeben ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (17) zur Dichtemessung der Kläre aus einem Schwimm- 65 körper besteht, der in einer die Menge der Auflöseflüssigkeit beeinflussenden Magnetspule (IS) gelagert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zweiten Flüssigkeitskammer (36) außerhalb der Gehäusewand (6) ein Auffanggefäß (20) vorgesehen ist dem zur Dichtemessung der Kläre ein Schwimmkörper (22) zugeordnet ist, der in einer an der Außenseite der Gehäusewand (6) befestigten die Menge der Auflöseflüssigkeit beeinflussenden Magnetspule (24) gelagert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (22) in der Magnetspule (24) mittels eines Tragbolzens (23) gelagert ist, der an der Oberseite der Spule (24) mit seinem oberen Ende (25) hervorragt und dort mit einem Zeiger (2b) versehen ist der einer die jeweilige Dichte direkt ablesbaren Skala (27) zugeordnet ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß das Auffangsgefäß

(20) einen den Flüssigkeitsspiegel (16) in der Kammer (36) konstanthaltenden Austrittsstutzen

(21) aufweist