DE3407531A1

DE3407531A1 - Process and apparatus for crystallising and separating sugar from a sugar magma

Info

Publication number: DE3407531A1
Application number: DE19843407531
Authority: DE
Inventors: Siegfried 3300 Braunschweig Matusch
Original assignee: Selwig & Lange GmbH
Current assignee: Selwig & Lange GmbH
Priority date: 1984-03-01
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1985-09-12
Also published as: DE3407531C2

Abstract

In a process for crystallising and separating sugar from a sugar magma, in which this passes through the mixers (1, 2) causing the crystallisation and the cooling and then is fed to a centrifuge for separating the sugar crystals from the residual magma, an optimal yield can be achieved by crystallisation on cooling with retention of the transportability of the sugar magma if a dilution fluid is added to the magma subsequent to a mixer (2). <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zur AuskristallisationProcess and device for crystallization

und zum Trennen von Zucker aus einem Zuckermagma Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auskristallisation und zum Trennen von Zucker aus einem Zuckermagma, bei dem dieses die Auskristallisation und das Abkühlen verursachende Maischen durchläuft und anschließend einer Zentrifuge zum Trennen der Zuckerkristalle von dem Muttersirup zugeführt wird.and for separating sugar from a sugar magma. The invention relates to a process for crystallizing and separating sugar from a sugar magma, in which this mashing, which causes crystallization and cooling, goes through and then a centrifuge to separate the sugar crystals from the mother syrup is fed.

Die Durchführung der Kühlungskristallisation in den Maischen ist bekannt. Durch Abkühlung des Zuckermagmas von ca. 800 C auf etwa 40° C über einen Zeitraum von 50 bis 80 Stunden stellt sich eine Obersättigung in der Mutterlösung ein, wodurch das Kristallwachstum und damit die Ausbeute erhöht wird.It is known to carry out cooling crystallization in the mash. By cooling the sugar stomach from approx. 800 C to approx. 40 ° C over a period of time After 50 to 80 hours, the mother solution becomes super-saturated, causing the crystal growth and thus the yield is increased.

Mit der Kühlungskristallisation läßt sich mit geringem Energieaufwand die Zuckerausbeute erhöhen.With the cooling crystallization can be done with little expenditure of energy increase the sugar yield.

Der Ausbeuteeffekt der Maischen nimmt mit steigendem Nichtzucker-Wasser-Verhältnis und möglichst tiefer Temperatur sowie zunehmender Kühldauer zu. Das so behandelte Magma besitzt eine Viskosität bis zu 400.000 Poise und läßt sich nur noch schwer in längeren Rohrleitungen transportieren. bzw. in Zentrifugen trennen. Deshalb sind der Anwendung der Kühlungskristallisation Grenzen gesetzt. Es wurde daher versucht, einen gangbaren Mittelweg für eine möglichst hohe Kristallisationsausbeute und einer noch förder- und schleuderfähigen Magma-Viskosität zu finden. Wegen der Viskositätsgrenze mußte daher auf eine Steigerung der Ausbeute verzichtet werden.The yield effect of the mash decreases with increasing non-sugar-water ratio and the lowest possible temperature as well as increasing cooling time. Treated like that Magma has a viscosity of up to 400,000 poise and is difficult to break down transport in longer pipelines. or separate in centrifuges. That's why the application of cooling crystallization Limits. It was therefore tried to find a feasible middle path for the highest possible crystallization yield and to find a magma viscosity that can still be pumped and centrifuged. Because of the Viscosity limit, therefore, an increase in the yield had to be dispensed with.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu erstellein, bei denen unter der Berücksichtigung der Transport- und Schleuderfähigkeit des Magmas die Kristallausbeute weiter erhöht wird.In contrast, the invention is based on the object of a method and to create a device of the type mentioned, in which under the Taking into account the transport and centrifugal ability of the magma, the crystal yield is further increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der ein-'gangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß dem Magma im Anschluß an eine Maische eine Verdünnungsflüssigkeit zugegeben wird.This object is achieved according to the invention with a method of the input mentioned type solved in that the magma following a mash a dilution liquid is admitted.

Diese Maßnahme erscheint zunächst widersinnig. Durch die Kühlungskristallisation bemüht man sich gerade, möglichst viel Zucker aus der Lösung auszukristallisieren, weil hierdurch die Zuckerausbeute beim anschließenden Zentrifugieren bestimmt wird. Nach bisheriger Auffassung bewirkt das Zugeben einer Verdünnungsflüssigkeit, daß Zuckerkristalle wieder in Lösung gehen, daß also die Ausbeute wieder verringert wird. Daher müßte die Zugabe von Verdünnungsflüssigkeit die langwierige Kühlungskristallisation teilweise wieder rückgängig machen.At first glance, this measure seems absurd. Through the cooling crystallization one is trying to crystallize as much sugar as possible out of the solution, because this determines the sugar yield during the subsequent centrifugation. According to previous opinion, adding a diluting liquid has the effect that Sugar crystals go back into solution, so that the yield is reduced again will. Therefore, the addition of diluting liquid would require the lengthy cooling crystallization partially undo.

Die Erfindung beruht jedoch auf der Erkenntnis, daß es sich trotz der Zugabe der Verdünnungsflüssigkeit vermeiden läßt, daß ein Teil der festen Kristalle wieder in Lösung geht. Oberraschenderweise bleibt daher trotz der Zugabe der Verdünnungsflüssigkeit der durch die verstärkte Ausübung der Kühlungskristallisation erzielte Ausbeutegewinn praktisch vollständig erhalten. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Zugabe der Verdünnungsflüssigkeit so dimensioniert wird, daß die am Austritt der Maische vorhandene Restübersättigung von 1,10-1,15 auf 1 abgesenkt wird. Bei diesem Wert ist eine Auflösung des kristalligroten Zuckers ausgeschlossen und die Fließ- und Schleuderfähigkeit des Magmas optimal.However, the invention is based on the knowledge that it is despite the addition of the diluting liquid prevents some of the solid crystals goes back into solution. Surprisingly, therefore, remains despite the addition of the dilution liquid the gain in yield achieved by the increased use of cooling crystallization practically completely preserved. This is especially true when adding the Dilution liquid is dimensioned so that that which is present at the outlet of the mash Residual oversaturation is reduced from 1.10-1.15 to 1. With this one value a dissolution of the crystalline red sugar is excluded and the flowing and Magma centrifugal ability optimal.

Dabei ist zu beachten, daß sich die Viskosität des Magmas progressiv mit zunehmendem Kristallgehalt erhöht. Daher reduziert bereits eine geringe Zugabe von Verdünnungsflüssigkeit die Viskosität des Magmas erheblich.It should be noted that the viscosity of the magma increases progressively increases with increasing crystal content. Therefore, even a small addition will reduce it of diluting liquid increases the viscosity of the magma considerably.

Besonders gut bewährt sich die Zugabe von Melasse als Verdünnungsflüssigkeit, weil die Zuckerkristalle eine stark verringerte Tendenz haben, sich in Melasse zu lösen.The addition of molasses as a diluting liquid has proven to be particularly effective, because the sugar crystals have a greatly reduced tendency to turn into molasses to solve.

Die Lösung von festen Zuckerkristallen in der Verdünnungsflüssigkeit wird weiter verringert, wenn die Verdünnungsflüssigkeit sofort einer intensiven Vermischung mit dem Magma unterworfen wird. Dadurch wird das Entstehen von lokalen, stark verdünnten Bereichen in dem Magmastrom vermieden. In derartigen stark verdünnten Bereichen könnte eine Lösung von Kristallen auftreten.The solution of solid sugar crystals in the dilution liquid is further reduced if the diluting liquid is immediately intense Mixing with the magma is subjected. This will lead to the emergence of local, greatly diluted areas in the magma flow avoided. In such highly diluted A solution of crystals could occur in areas.

Durch die intensive Vermischung wird diese Gefahr ausgeschaltet.The intensive mixing eliminates this risk.

Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Zugabe der Verdünnungsflüssigkeit kann das Magma auch noch einer Erwärmung unterzogen werden, um die Viskosität zu erniedrigen.In addition to the addition of the diluting liquid according to the invention the magma can also be heated to increase its viscosity humiliate.

Die oben erwähnte Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens gelöst, bei der in einem einer Maische nachgeschalteten Leitungsstück eine Eintrittsöffnung für eine Verdünnungsflüssigkeit angeordnet ist.The above-mentioned object is further achieved by an apparatus for Implementation of the described method solved in one of a mash downstream line piece an inlet opening for a dilution liquid is arranged.

An diese schließt sich stromabwärts vorzugsweise eine Mischeinrichtung an.This is preferably followed by a mixing device downstream at.

Als Mischeinrichtung hat sich ein Mischpropeller bewährt, dessen Drehachse in der Mittelachse der Rohrleitung angeordnet ist.A mixing propeller whose axis of rotation has proven itself as a mixing device is arranged in the central axis of the pipeline.

Der Antrieb der Mischeinrichtung läßt sich problemfrei ausführen, wenn die Mischeinrichtung mit einer Krümmung der Rohrleitung so angeordnet ist, daß die angetriebene Achse der Mischeinrichtung geradlinig aus der Rohrleitung herausgeführt und dort mit einem Antrieb verbunden ist.The drive of the mixing device can be carried out without problems, if the mixing device is arranged with a bend in the pipeline, that the driven axis of the mixing device led out of the pipeline in a straight line and is connected to a drive there.

Die Eintrittsöffnung für die Verdünnungsflüssigkeit, vorzugsweise Melasse, kann in einer vorteilhaften Ausführungsform durch mehrere über den Querschnitt vor der Mischeinrichtung verteilte öffnungen gebildet sein. Dadurch wird eine schnelle und gleichmäßige Durchmischung des Magmas begünstigt. Bei der Verwendung eines Mischpropellers sind die ffnungen zweckmäßigerweise auf die Flügel des Mischpropellers gerichtet.The inlet opening for the dilution liquid, preferably Molasses, in an advantageous embodiment, can have several over the cross section Openings distributed in front of the mixing device can be formed. This will make a quick and even mixing of the magma is favored. When using a mixer propeller the openings are expediently directed towards the blades of the mixing propeller.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung zweier hintereinander geschalteter Vertikalmaischen mit einer Ausgangsleitung zu einer Zentrifuge Figur 2 eine Detail-Schnittdarstellung für ein gekrümmtes Rohrstück mit einer Eintrittsöffnung für eine Verdünnungslösung und einer Mischeinrichtung.The invention is illustrated below with reference to one shown in the drawing Exemplary embodiment will be explained in more detail. They show: FIG. 1 a schematic Representation of two vertical mashers connected in series with one output line for a centrifuge, FIG. 2 shows a detailed sectional view for a curved pipe section with an inlet opening for a dilution solution and a mixing device.

Figur 1 zeigt zwei Vertikalmaischen 1,2. In die erste Vertikalmaische 1 gelangt die Zuckerlösung am oberen Ende. Die Zuckerlösung wird beim Durchgang durch die Vertikalmaische 1 abgekühlt, wodurch Zucker auskristallisiert. Ober eine Pumpe 3 am Boden der Vertikalmaische 1 gelangt das Zuckermagma über eine Verbindungsleitung 4 zum am oberen Ende der zweiten Vertikalmaische 2 angeordneten Eingang dieser Vertikalmaische 2. Dort läuft der gleiche Vorgang wie bei der Vertikalmaische 1 ab. Ober die Pumpe 5 gelangt das Zuckermagma in eine Verbindungsleitung 6, die zu einer (nicht dargestellten) Zentrifuge führt.Figure 1 shows two vertical mashers 1, 2. In the first vertical mash 1 the sugar solution reaches the top. The sugar solution is in the passage cooled by the vertical mash 1, whereby sugar crystallizes out. About one Pump 3 at the bottom of the vertical mash 1 gets the sugar magma via a connecting line 4 to the input of this vertical mash, which is arranged at the upper end of the second vertical mash 2 2. The same process takes place there as with vertical mash 1. About the pump 5 the sugar magma arrives in a connecting line 6 which leads to a (not shown) Centrifuge leads.

In die Verbindungsleitung 6 ist eine Verdünnungseinrichtung 7 eingebaut, deren Aufbau anhand der Figur 2 näher erläutert wird: Die Verdünnungseinrichtung 7 besteht aus einem Rohrkrümmer 8, dessen Anschlußflansche 9 im Winkel von 900 zueinander stehen.A dilution device 7 is built into the connecting line 6, the structure of which is explained in more detail with reference to FIG. 2: The dilution device 7 consists of a pipe bend 8, the connecting flanges 9 of which are at an angle of 900 to one another stand.

In Figur 2 tritt das Magma in Richtung des Pfeils 10 in den Rohrkrümmer ein. In dem noch geradlinigen Teil befindet sich ein Mischpropeller 11, dessen angetriebene Achse 12 über eine Dichtung 13 (Stopfbuchse, Gleitringdichtung o.ä.) aus dem Rohrkrümmer 8 herausgeführt ist. Außerhalb des Rohrkrümmers 8 ist die Achse 12 mit einem nur schematisch dargestellten Getriebemotor 14 verbunden.In FIG. 2, the magma enters the pipe bend in the direction of arrow 10 a. In the still rectilinear part there is a mixing propeller 11, the driven one Axis 12 through a seal 13 (stuffing box, mechanical seal or similar) from the pipe elbow 8 is brought out. Outside the pipe bend 8 is the axis 12 with only one gear motor 14 shown schematically connected.

In Strömungsrichtung vor dem Propeller 11 befindet sich eine Eintrittsöffnung 15 für eine Verdünnungsflüssigkeit, die je nach Anwendungsfall durch Melasse oder eine andere Lösung gebildet sein kann. Die Eintrittsöffnung 15 setzt sich innerhalb des Rohrkrümmers 8 in einer Verteileinrichtung 16 fort, die über den Leitungsquerschnitt verteilte, in Figur 2 durch Pfeile angedeutete Oeffnungen 17 aufweist. Die Uffnungen sind gegen den Propeller 11 gerichtet.An inlet opening is located upstream of the propeller 11 in the direction of flow 15 for a dilution liquid, which, depending on the application, is made up of molasses or another solution can be formed. The inlet opening 15 is set within of the pipe bend 8 in a distribution device 16, which over the line cross-section distributed openings 17 indicated by arrows in FIG. The openings are directed against the propeller 11.

Beim Eintritt des Magmas in den Rohrkrümmer 8 wird dieses mit der Verdünnungsflüssigkeit an der Verteileinrichtung 16 versetzt und anschließend durch den Propeller 11 intensiv vermischt. Die Verdünnungsflüssigkeit verringert die Viskosität, so daß das Magma gut transportierbar und zentrifugierbar wird. Zur Verbesserung der wichtigen intensiven Durchmischung kann es zweckmäßig sein, zwei oder mehrere Propeller 11 hintereinander anzuordnen.When the magma enters the elbow 8 this is with the Dilution liquid is added to the distribution device 16 and then through the propeller 11 mixed intensively. The dilution liquid reduces the viscosity, so that the magma can be easily transported and centrifuged. For improvement the important intensive mixing, it may be useful to have two or more To arrange propellers 11 one behind the other.

Claims

Claims: 1. Process for crystallization and separation of sugar from a sugar magma, in which this crystallization and the Mashes causing cooling (1,2) and then a centrifuge is supplied to separate the sugar crystals from the mother syrup, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the magma following the last mash (2) and a dilution liquid is added before the centrifuge.

2. The method according to claim 1, characterized in that the diluting liquid Molasses is discharged into the magma.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the The dilution liquid is immediately subjected to intensive mixing with the magma will.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the The addition of the dilution liquid is dimensioned so that the residual supersaturation of the magma drops from about 1.10-1.15 to about 1.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the magma is warmed up after a mash (2).

6. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 5, characterized in that one downstream of a mash (2) Line piece (6) an inlet opening (15) for a dilution liquid is arranged is.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that downstream a mixing device (11, 12, 13, 14) is inserted behind the inlet opening (15) is.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the mixing device by one with its axis of rotation (12) arranged in the central axis of the pipeline (8) Mixing propeller (11) is formed.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the mixing device is arranged in a bend (8) of the pipeline so that the driven axis (12) of the mixing device straight out of the pipeline (8) is led out and there is connected to a drive (14).

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that that the inlet opening (15) through several over the cross section of the pipeline (8) in front of the mixing device (11,12,13,14) distributed openings (17) is formed.

11. The device according to claim 10, characterized in that the Openings (17) are directed towards the blades of the mixing propeller (all).

12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that that the line piece (8) provided with the inlet opening (15) between the last Mash (2) and a centrifuge is arranged.