DE3308275C2 - - Google Patents
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- DE3308275C2 DE3308275C2 DE19833308275 DE3308275A DE3308275C2 DE 3308275 C2 DE3308275 C2 DE 3308275C2 DE 19833308275 DE19833308275 DE 19833308275 DE 3308275 A DE3308275 A DE 3308275A DE 3308275 C2 DE3308275 C2 DE 3308275C2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
- C13B30/02—Crystallisation; Crystallising apparatus
- C13B30/026—Discontinuous processes or apparatus therefor
Description
Die Erfindung betrifft ein diskontinuierliches Verfahren zur Her
stellung von Kristallfußmagma gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Das übliche in der Zuckerindustrie angewandte Verfahren der Ver
dampfungskristallisation ist beispielsweise erläutert in Beet-
Sugar Technology, R. A. Mc Ginnis, ed., 3. Auflage 1982, Beetsugar
Development Foundation, Fort Collins, Colorado/USA Seite 420 bis
437. Hier wird ein Kristallisator mit einem Rauminhalt von
20 bis 60 m3 so weit mit hochkonzentrierter Zuckerlösung gefüllt,
bis diese die im Kristallisator eingebaute Heizkammer vollständig
überdeckt. Bis zum Erreichen der zur Kristallbildung bzw. zum
Kristallwachstum erforderlichen Übersättigungszahl wird die
Lösung verdampft, wobei durch weitere Zugabe von Zuckerlösung
für eine gleichmäßige Bedeckung der Heizkammer gesorgt wird. Die
übersättigte Lösung wird dann mit Slurry geimpft. Durch Wasser
verdampfung wird die Übersättigung aufrechterhalten. Während
des Kristallwachstums wird kontinuierlich frische Zuckerlösung
zugegeben, wobei bis zur vollständigen Füllung des Kristallisa
tors die Übersättigungszahl durch Wasserverdampfung und Zugabe
frischer Zuckerlösung gesteuert wird. Auf diese Weise bildet
sich ein Magma aus etwa 60 Gew.-% Kristallen in einem gesättig
ten Muttersirup.
Bis zum Erreichen der vollständigen Füllung des Kristallisators
wird eine stabile Übersättigungszahl aufrechterhalten.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen,
daß in der ersten Verfahrensstufe eine Konglomeration der Kri
stalle auftreten kann. Außerdem können sich im weiteren Verlauf
der Kristallisation feine Sekundärkristalle bilden, die aufgrund
ihrer unterschiedlichen Korngröße zu einer Inhomogenität des
Endproduktes führen.
Bei diesem vorbekannten Verfahren beträgt die Ausgangsmenge der
Zuckerlösung etwa 30-50% des Endvolumens der Charge.
Die zugesetzten Impfkristalle können eine weitere Keimbildung
auslösen, wobei die Bildung der endgültigen Anzahl der Keime
von der Übersättigung der Lösung, in der die Impfung erfolgt,
sowie von der Zeitdauer dieser ersten Kristallisationsphase
abhängig ist. Nach Bildung der erforderlichen Anzahl von
Kristallen wird die Keimbildung unterbrochen; dies erfolgt durch
Verringerung der Übersättigung und zwar durch Einleiten unge
sättigter Zuckerlösung oder von Wasser, oder aber durch Er
höhung der Temperatur.
Neben der unregelmäßigen Kristallbildung mit einer hohen Anzahl
von Konglomeraten und einer breiten Korngrößenverteilung ergibt
sich als weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens, daß
zur Abbrechung der Keimbildung meist große Wassermengen einge
leitet werden, die später wieder verdampft werden müssen und
dadurch den Energieaufwand erhöhen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das eingangs
erläuterte Verfahren so zu verbessern, daß sich mit verringertem
Energieaufwand ein Kristallfußmagma mit Kristallen angenähert
gleicher Korngröße herstellen läßt, das anstelle von Impfkri
stallen mit einer mittleren Korngröße von 10-30 µ in den
Kristallisator zur Erzeugung des Endmagmas eingezogen wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale
gelöst:
- a) Leicht übersättigter Sirup, der nur einen Teil der herzustellenden Gesamtcharge darstellt, wird mit Slurry geimpft und dabei kontinuierlich umgerührt;
- b) anschließend wird dieses Magma einer ersten Kühlungskri stallisation unterworfen;
- c) darauf wird unter kontinuierlichem Umrühren erneut gesät tigter Einzugssirup zugezogen, der gegenüber dem genannten Magma eine höhere Temperatur aufweist;
- d) dieses Magma wird einer zweiten Kühlungskristallisation unterworfen; und
- e) anschließend wird dieses Magma unter kontinuierlichem Um rühren einer Verdampfungskristallisation unterzogen unter gleichzeitigem Zuziehen neuen Einzugssirups, bis der ge wünschte Kristallgehalt von 35-45% und das Endvolumen erreicht ist.
Dabei beträgt die Ausgangsmenge des Einzugssirups vorzugsweise
etwa 20-40% des Endvolumens der Charge, während die vor der
zweiten Kühlungskristallisation eingezogende Menge des Einzugs
sirups vorzugsweise etwa das 0,8-2,5fache der Ausgangsmenge
beträgt.
Die erste Kühlungskristallisation erfolgt von etwa 85°C auf etwa
60°C, während die zweite Kühlungskristallisation von etwa 75°C
auf ca. 60°C erfolgt.
Die Kühlungskristallisation erfolgt vorzugsweise durch Steuerung
des absoluten Druckes, wobei während des Einziehens des Einzugs
sirups vor der zweiten Kühlungskristallisation der Druck ent
sprechend der Temperaturerhöhung im resultierenden Magma erhöht
wird.
Die während des Verfahrens eingezogenen Einzugssirups werden zu
vor auf einen der gewünschten Temperatur entsprechend Trocken
substanzgehalt eingedickt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
und werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform
der Erfindung schematisch dargestellt.
Die dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Kristallfuß
magma besteht aus einem Kristallisator 1 in Form eines stehen
den Behälters, der einen unteren Behälterschnitt 2 verringerten
Durchmessers und einen oberen Behälterabschnitt 3 aufweist. Im
unteren Behälterabschnitt 2 ist eine untere Heizkammer 4 angeord
net, deren Heizfläche etwa 20-50%, vorzugsweise 25-40%
der Heizfläche einer oberen Heizkammer 5 im oberen Behälterab
schnitt 3 beträgt. Zentrisch im Kristallisator 1 ist eine
drehzahlveränderlich angetriebene Welle 9 angeordnet, die mit
Rührorganen bestückt ist, von denen untere Rührorgane 10 im
Bereich der unteren Heizkammer 4 und oberen Rührorgane 11 im
Bereich der oberen Heizkammer 5 umlaufen.
Zur Eindickung des Eingangssirups auf einen der gewünschten Tempe
ratur entsprechenden Trockensubstanzgehalt ist ein kontinuier
lich arbeitender Fallstrommverdampfer (12) vorgesehen, von dem
der Einzugssirup über einen als Puffer wirkenden Zwischenbehäl
ter (13) in den Kristallisator 11 über eine Einzugsstelle 14 ein
gezogen wird, die zwischen unterer und oberer Heizkammer 4, 5
ringförmig angeordnet ist. Im unteren Behälterabschnitt 2 ist
eine Einzugsstelle 15 für Slurry vorgesehen. Am oberen Ende des
Kristallisators 1 ist eine Leitung 16 zum Absaugen von Brüden
angedeutet.
In den Kristallisator 1 wird zuerst Einzugssirup bis etwa zum
Niveau 6 eingezogen. Bei einem Gesamtfassungsvermögen des Kri
stallisators von etwa 20 t beträgt diese lediglich den unteren
Behälterabschnitt 2 füllende Ausgangsmenge etwa 5 t. Anschlie
ßend wird über die Einzugsstelle 15 Slurry, bestehend aus in
einem Alkohol auf mittlerer Korngröße von 10-30 µ gemahlenem
Zucker eingezogen. Die Anfangstemperatur beträgt ca. 85°C. Durch
Steuerung des absoluten Druckes wird bei kontinuierlicher Rota
tion der unteren Rührorgane 10 der eingezogene Sirup einer ersten
Kühlungskristallisation unterworfen und dabei die Temperatur auf
ca. 60°C gesenkt. Nach Erreichen dieser Temperatur wird der
Druck im Kristallisator entsprechend der Temperaturerhöhung
durch Zuzug konditionierter Einzugslösung erhöht und soviel
konditionierter Einzugssirup aus Zwischenbehälter 13 nachge
zogen bis Niveau 7 erreicht ist, was einer völligen Bedeckung
der oberen Heizkammer 5 entspricht. Der absolute Druck wird
wieder gesenkt und dadurch das Magma einer zweiten Kühlungskri
stallisation unterworfen, bis die Endtemperatur von ca. 60°C
erreicht ist. Nach Abschluß der zweiten Kühlphase wird direkt
umgeschaltet auf eine Verdampfungsphase. Hierbei wird Heizdampf
in die Heizkammern 4, 5 eingespeist, wobei nunmehr die Übersät
tigung durch Verdampfung eines bestimmten Anteils der im Kri
stallisator befindlichen Einzugssirups aus dem Zwischenbehälter 13
geregelt wird. Durch den Einzug neuen Einzugssirups steigt das
Niveau im Kristallisator 1 bis etwa zum eingezeichneten Niveau
8 an. Während dieser Verdampfungsphase wird die Umdrehungszahl
der Welle 9 bzw. der Rührorgane 10, 11 herabgesetzt.
Der Kristallisator 1 ist an ein in einer Zuckerfabrik üblicher
weise vorhandenes Vakuumnetz angeschlossen, in den der Brüden
über die Leitung 16 und ein Regelventil abgegeben wird.
Nach Abschluß der ersten Kühlphase hat die Ausgangsmenge des
Magmas eine Kristallgröße von etwa 0,05 bis ca. 0,1 mm; nach
Abschluß der zweiten Kühlphase liegen Kristalle mit einer Größe
von 0,08 bis 0,15 mm vor. Die Beendigung der Charge ist dann
gegeben, wenn der Nenninhalt des Kristallisators erreicht ist.
Dabei betragen der Kristallanteil ca. 45% und die Kristall
größen etwa 0,25 bis 0,35 mm.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, den unteren Behälterab
schnitt 2 als separaten Behälter auszubilden, der dann neben
dem großen, stehenden Behälter angeordnet werden könnte und
keine eigene Heizkammer aufzuweisen brauchte.
Claims (8)
1. Diskontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Kristall
fußmagma durch Impfen einer hochkonzentrieten Zuckerlösung
mit Kristallzucker, gemahlenem Zucker oder einer Zucker
suspension (nachfolgend kurz "Slurry"), durch Kühlen des
Magmas zur Steuerung der Übersättigung (Kühlungskristalli
sation) und durch Wasserverdampfung unter gleichzeitigem
Einziehen frischer Zuckerlösung (Verdampfungskristallisa
tion), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Leicht übersättigter Sirup, der nur einen Teil der herzustellenden Gesamtcharge darstellt, wird mit Slurry geimpft und dabei kontinuierlich umgerührt;
- b) anschließend wird dieses Magma einer ersten Kühlungs kristallisation unterworfen;
- c) darauf wird unter kontinuierlichem Umrühren erneut ge sättigter Einzugssirup zugezogen, der gegenüber dem ge nannten Magma eine höhere Temperatur aufweist;
- d) dieses Magma wird einer zweiten Kühlungskristallisation unterworfen; und
- e) anschließend wird dieses Magma unter kontinuierlichem Umrühren einer Verdampfungskristallisation unterzogen unter gleichzeitigem Zuziehen neuen Einzugssirups, bis der gewünschte Kristallgehalt von 35-45% und das Endvolumen erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgangsmenge des gesättigten Einzugssirups etwa 20-40%
des Endchargenvolumens beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
vor der zweiten Kühlungskristallisation zugezogene gesättig
te Einzugssirup etwa das 0,8- bis 2,5fache der Ausgangsmenge
nach Anspruch 1 beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Kühlungskristallisation durch Kühlung von
etwa 85°C auf etwa 60°C erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Kühlungskristallisation durch
Kühlung von etwa 75°C auf ca. 60°C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Slurry gemahlener Zucker einer mitt
leren Kristallgröße von d′ = 10-30 µ, suspendiert in einem
Alkohol, verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlungskristallisation durch Ab
senkung des absoluten Druckes im Brüdenraum erfolgt und daß
während des Einziehens des Einzugssirups vor der zweiten
Kühlungskristallisationsstufe der Druck im Brüdenraum ent
sprechend der Temperaturerhöhung im resultierenden Magma
erhöht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rührgeschwindigkeit während der
Verdampfungsphase niedriger liegt als während der Kühl
phasen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833308275 DE3308275A1 (de) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristallfussmagma |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833308275 DE3308275A1 (de) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristallfussmagma |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3308275A1 DE3308275A1 (de) | 1984-09-13 |
DE3308275C2 true DE3308275C2 (de) | 1988-10-27 |
Family
ID=6192911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833308275 Granted DE3308275A1 (de) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristallfussmagma |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3308275A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3615081A1 (de) * | 1986-05-03 | 1987-11-05 | Selwig & Lange Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von kristallfuss-magma |
IT1208310B (it) * | 1987-06-22 | 1989-06-12 | Eridania | Produzione di zucchero commerciale mediante cristallizzazione nontradizionale per raffreddamento da soluzioni zuccherine |
EP0436763B1 (de) * | 1990-01-12 | 1993-10-13 | Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kristall-Magma |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR839722A (fr) * | 1937-12-13 | 1939-04-11 | Fr De Const Mecaniques Soc | Appareils à cuire pour sirops de sucrerie et autres |
-
1983
- 1983-03-09 DE DE19833308275 patent/DE3308275A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3308275A1 (de) | 1984-09-13 |
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