DE3526541C2 - Verfahren zum Einbringen einer Zuckerlösung in eine unreine Kristallzuckermasse und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Zuckerlösung in eine unreine Kristallzuckermasse, Roh­ zucker genannt, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Zweck der Reinigung durch Affination (Beseitigung der sehr unreinen Sirupschicht, die auf der Oberfläche der Kristalle des unreinen Zuckers bleibt) oder zum Zweck einer anderen Nachbehandlung der Kristalle.

Auf bekannte Weise wird das Einbringen einer Zuckerlösung, die entweder ein Sirup oder eine Ablauflösung oder eine Melasse sein kann, wobei diese Lösung im folgenden der Einfachheit halber Anteigungssirup genannt wird, in eine unreine Kristallzuckermasse mit Hilfe einer Vorrich­ tung in Form eines Bottichs durchgeführt, in dem ein Schneckenförderer drehbar montiert ist. Gegen ein Ende des Bottichs zu ist ein Zuführungstrichter für den un­ reinen Kristallzucker vorgesehen, sowie in Nähe dieser Zuführung für unreinen Zucker eine Zuführung für Antei­ gungssirup, so daß der betreffende Sirup auf der Ober­ fläche der Masse gegen ein Ende der Vorrichtung zu ein­ geführt wird, während der auf diese Weise behandelte Zucker kontinuierlich am anderen Ende der Vorrichtung herabfällt; vgl. dazu insbes. "Manfacture and refining of raw cane sugar", V. E. Baikow (Ed.), Elsevier, Amsterdam 1982, S. 303-307.

Es wurden verschiedene Nachteile festgestellt, die mit den gegenwärtigen Verfahren verbunden sind. Da nämlich die Zuführung des unreinen Kristallzuckers und die Zu­ führung des Anteigungssirups an der freien Luft im Bottich durchgeführt werden, wird die Einschließung von Luftblasen in der Teigmasse begünstigt; diese ist dem guten Verhalten der Masse im weiteren Verlauf des Prozesses nachträglich. Die auf diese Weise erzeugte Emulsion des Anteigungssirups wird bei der unmittelbar darauffolgenden Trennung durch Zentrifugierung schwieriger von den Kristallen getrennt.

Ferner stellt man bei den gegenwärtigen Verfahren Ansammlungen von unreinem Zucker fest, deren Rohdichte kleiner als die der bereits gebildeten Mischung aus unreinem Zucker und Sirup ist und die auf ihrer Oberfläche bleiben und zu spät eingebracht werden.

Ferner ist man gezwungen, eine langsame Rührung vorzu­ nehmen (langsame Drehung der Schnecke), um die Gefahr der Bildung einer Emulsion zu verhindern. Infolgedessen ist die Aufenthaltsdauer des unreinen Zuckers in der Vor­ richtung groß (etwa 30 Minuten), die Mengen an behandel­ tem Produkt sind also von der in der Vorrichtung ver­ brachten Zeit abhängig.

Die Befürchtung, daß bei der Bildung des Produkts in der Vorrichtung eine Emulsion verursacht wird, führt auch da­ zu, daß in die unreine Zuckermasse ein großer Anteil an Anteigungssirup eingeführt wird, mit den damit verbunde­ nen Gefahren, nämlich der Wiederschmelzung eines großen Teils des darin enthaltenen Zuckers.

Schließlich gestattet die betrachtete Technik nicht die ausreichende Bewerkstelligung der Mischung des sehr un­ reinen Films, der zu Beginn um die Kristalle herum vor­ handen ist, mit dem in die Vorrichtung eingeführten An­ teigungssirup.

Es ergeben sich also verschiedene Nachteile aus dem gegen­ wärtig angewandten Verfahren zur Behandlung von unreinem Kristallzucker durch Einbringen einer Zuckerlösung.

Ziel der Erfindung ist es, die im vorhergehenden kurz ge­ nannten Nachteile zu beseitigen und schlägt zu diesem Zweck ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vor, wobei diese einfach und damit wirtschaft­ lich ausgeführte Vorrichtung einwandfrei in die bekannten Anlagen eingegliedert werden kann.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Einbringen eines Anteigungssirups in gegebener Menge in eine unreine Kristallzuckermasse, Rohzucker genannt, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil des Gesamtvolumens des Anteigungssirups in die Masse eingebracht wird, an­ schließend gerührt wird und der zweite Teil des Gesamt­ volumens des Anteigungssirups in die Masse eingebracht wird und die Mischung einer kräftigen Feinmahlung unter­ zogen wird.

Ein anderes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darin, daß zwischen dem ersten Einbringen und dem zweiten Einbringen des Anteigungssirups eine Zerstörung der Kristallansammlungen einschließlich der kompaktesten Blöcke durch Zerquetschen durchgeführt wird.

Die Erfindung schlägt außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des oben erwähnten Verfahrens vor, das einen ersten einen Bottich bildenden, horizontalen Körper mit einem Eingang und einem Ausgang, eine Zug­ führung für Anteigungssirup in Nähe des Eingangs und zwischen dem Eingang und dem Ausgang eine Misch- und Fördereinrichtung besitzt, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen zweiten Körper besitzt, der einen mit dem Ausgang des ersten Körpers in Verbindung stehenden Eingang besitzt und in Nähe seines Eingangs mindestens eine zusätzliche Zuführung für Anteigungssirup und zwischen dem ersten Eingang und dem sogenannten steigenden Ausgang eine Förder- und Feinmahleinrichtung besitzt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen den beiden Körpern durch ein zylindrisches Zwischen­ element, und zwar einen Rotationskörper mit vertikaler Achse, gewährleistet, in dem ein Gitter vorgesehen ist, das von mindestens einem Flügel bestrichen wird, so daß der Durchgang der Zuckermasse von einem Körper in den anderen durch das Gitter gewährleistet wird, indem ein Zerquetschen der Kristallansammlungen stattfindet.

Während der erste Körper horizontal ist und auf an sich be­ kannte Weise von einem offenen Bottich gebildet wird, be­ steht der zweite gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung aus einem geschlossenen, ebenfalls horizontalen Gehäuse, während das in dem zylindrischen Zwischenelement enthal­ tende Gitter bezüglich des Ausgangs des zweiten Körpers in einem höheren Niveau liegt.

Die Struktur einer derartigen Vorrichtung gestattet es, auf einfache und wirtschaftliche Weise die Probleme zu lösen, die sich bisher bei der Einbringung von Zucker­ lösung in eine unreine Kristallzuckermasse gestellt haben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

In der Figur stellt 10 einen Trichter dar, in den zu be­ handelnder unreiner Kristallzucker eingebracht wird, der aus Kristallen von ungefähr 0,2 bis 0,3 mm besteht; die Basis 11 des Trichters ist etwas über einem Eingang 12 eines ersten, an sich bekannten Körpers 13 angeordnet, der im Querschnitt die Form eines auf der Oberseite offe­ nen Bottichs hat und in dessen Innerem sich eine Schnecke 14 bewegt, die durch eine beliebige, nicht dargestellte Einrichtung in Drehung versetzt wird und auf bekannte Weise durch Endlager 15 getragen ist.

In unmittelbarer Nähe des Eingangs 12 ist eine Zuführung für Anteigungssirup vorgesehen, die schematisch bei 16 dargestellt ist; die Schnecke 14 ist in der Lage, gleich­ zeitig eine Mischung des unreinen Kristallzuckers mit dem Anteigungssirup vorzunehmen und die Mischung zu einem Aus­ gang 17 des Bottichs zu fördern, wo die Mischung eine ge­ wisse Konsistenz besitzt.

Der Ausgang des Bottichs ist bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel mit dem Eingang 20 eines zweiten Kör­ pers 21 über ein Gehäuse 22 mit vertikaler Achse in Ver­ bindung, in dessen Innerem ein Gitter 23 angeordnet ist, auf dem sich mindestens ein Flügel 24 bewegen kann, der auf einer vertikalen Welle 25 befestigt ist, die durch jede beliebige geeignete Einrichtung (nicht dargestellt) in Drehung versetzt werden kann.

Das Gehäuse 22 ist ein zylindrischer Rotationskörper und besitzt einen oberen Teil 22A größeren Durchmessers als der untere Teil 22B, wobei diese Teile durch einen Ab­ schnitt 26 mit kegelstumpfförmiger Oberfläche verbunden sind.

Der untere Teil ist mit dem Eingang 20 des geschlossenen Körpers 21 in Verbindung, in dem sich eine Welle 30 drehen kann, die einerseits einen Schneckenabschnitt 31, der sich unter dem Eingang 20 befindet, und andererseits mehrere Stufen von radialen Armen 32 trägt, wobei jede Stufe der Arme zwischen ebenfalls radialen, feststehenden Elemen­ ten 33, die an der Innenwand des betreffenden Körpers befestigt sind, drehbar ist.

In unmittelbarer Nähe des Eingangs 20 ist mindestens eine zusätzliche Zuführung 35 für Anteigungssirup vorgesehen, während der Ausgang 36 mit einem Stutzen 37 verbunden ist, dessen obere Öffnung in einen Behälter 38 mündet, der eine schiefe Ebene 39 besitzt, die der behandelte Zuckermasse Schleudereinrichtungen zuführen kann, wobei der Ausgang der behandelten Zuckermasse steigend genannt wird, da sein Weg von unten nach oben verläuft.

Die beiden Körper 13, 21 besitzen jeweils sich horizontal erstreckende Achsen; sie sind in einer vertikalen Ebene gegeneinander versetzt, wobei sich der Körper 13 im wesent­ lichen über dem Körper 21 befindet und sein Ausgang 17 mit dem Eingang 20 des Körpers 21 über das Gehäuse 22 in Ver­ bindung ist.

Im Betrieb wird dem zu behandelnden unreinen Kristallzucker, der in den bottichförmigen Körper 13 eingebracht wird, ein erster Teil des Gesamtvolumens des Anteigungssirups zuge­ setzt - um die Größenordnung anzugeben, kann dieser erste Teil 30% des Gesamtvolumens des Anteigungssirups betragen; die Schnecke 14 gewährleistet ihrerseits gleichzeitig die Beförderung und die Mischung der betreffenden Produkte vom Eingang 12 bis zum Ausgang 17.

Die in dem Körper 13 gebildete Produktmasse ergießt sich in das zylindrisch-kegelstumpfförmige Zwischengehäuse 22, passiert das Gitter 23, beispielsweise ein Blech mit runden oder länglichen Löchern, die 15 mm erreichen können, auf dessen Oberfläche sich der Druckflügel 24 dreht, der da­ zu bestimmt ist, den Teig durch die Perforationen zu pres­ sen.

Die Produktmasse, die von gegebenenfalls in ihr enthaltenen Klumpen befreit ist (unter Klumpen versteht man Kristallan­ häufungen), fließt durch Schwerkraft zum Eingang 20 des zweiten Körpers 21, indem sie von der Förderschnecke 31 auf­ genommen wird, die sie nach einer zusätzlichen Beigabe von Anteigungssirup in unmittelbarer Nähe des Eingangs 20 zu den Feinmahleinrichtungen drückt. Diese zusätzliche Bei­ gabe stellt die restlichen 70% des gesamten Anteigungs­ sirups dar. Die Drehung der Welle 30 kann in der Größen­ ordnung von 20 Umdrehungen pro Minute liegen, um eine Fein­ mahlung der Masse zu gestatten, was möglich ist, da dieser zweite Körper sorgfältig geschlossen ist und in geeigneter Weise wärmeisoliert ist, um die Mischung auf einer gewünsch­ ten Temperatur zu halten.

Die Ausgangsöffnung für die Teigmasse gestattet dieser, im Überlaufsystem ausgestoßen zu werden, was die Möglichkeit bietet, einen Kompaktheitsfühler einzubauen, der für die Kontrolle und/oder Regelung der optimalen Kompaktheit der Masse durch Einwirkung auf den Durchsatz des Anteigungs­ breis bestimmt ist.

Der Ausgang der Teigmasse wird in einem Niveau N durchge­ führt, das etwas unter dem Gitter 23 liegt, und die zusätz­ liche Zuführung von Anteigungssirup kann nach Wunsch zur Gewährleistung eines korrekten Durchsatzes eingestellt wer­ den.

Die oben beschriebene Vorrichtung gestattet es, die bisher aufgetretenen Nachteile zu vermeiden, und zwar insbesondere dadurch, daß man eine Trennung der Funktionen vornimmt, wo­ bei jede von ihnen auf diese Weise auf optimale Weise aus­ geführt wird.

Und zwar wird in der ersten Phase nur ein Teil des Gesamt­ volumens des Anteigungssirups (ungefähr 30%) in die unreine Kristallzuckermasse eingebracht, wodurch die Gefahren des Wiederschmelzens der Kristalle sehr stark verringert wer­ den, falls der Anteigungssirup in einem Zustand der Unter­ sättigung mit Zucker ist; dasselbe gilt für die Gefahren der Emulsion, so daß die Einbringung des Anteigungssirups und seine Mischung mit der unreinen Kristallzuckermasse wesentlich schneller als in der Vergangenheit durchgeführt werden kann, woraus sich beträchtliche Zeitgewinne ergeben.

Unmittelbar darauf, in der zweiten Phase, die in dem Zwi­ schenelement durchgeführt wird (die nicht obligatorisch ist, aber empfohlen wird), läßt man die gesamte Produktmasse, die vom ersten Körper kommt, das Gitter unter der Einwirkung der Bestreichung durch den Flügel passieren, was auf optimale Weise die Entklumpung, d. h. die Zerbröckelung der gegebe­ nenfalls vorhandenen Kristallanhäufungen (Klumpen) bewirkt. In der dritten Phase, die in dem zweiten Körper durchgeführt wird, wird die Einbringung der erforderlichen Ergänzung des Anteigungssirups vorgenommen, um die als optimal eingeschätzte Kompaktheit der Produktmasse zu erreichen, und gleichzeitig wird eine kräftige Feinmahlung vorgenommen, wobei diese beiden gleichzeitigen Arbeitsgänge eine relativ schnelle Winkelgeschwindigkeit der Mischorgane erfordern, die mög­ lich ist, da man in einem geschlossenen Gehäuse arbeitet.

Ein derartiges Einbringungsverfahren vermeidet somit die Emulsion der Masse und ihre technologischen Nachteile; die Schnelligkeit der Einbringung vermeidet auch die Wiederschmelzung der Kristalle im Falle eines unter­ sättigten Anteigungssirups. Außerdem erreicht man große Zeiteinsparungen, da der Aufenthalt der Masse in der Vor­ richtung etwa 5 bis 10 Minuten beträgt, was die Bedingun­ gen der automatischen Regelung erleichtert und eine be­ trächtliche Verringerung der Abmessungen der Vorrichtung bei einem verlangten Durchsatz gestattet.

Die Erfindung ist nicht auf die gewählte und dargestellte Ausführungsform beschränkt, die im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen erfahren kann.

Claims (10)

1. Verfahren zur Einbringung einer flüssigen Lösung in eine unreine Kristallzuckermasse, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase in eine unreine Kristallzucker­ masse ein Teil in einer Größenordnung von 30% einer flüssigen Zuckerlösung eingebracht wird, gemischt wird und in einer folgenden Phase in die Masse der übrigblei­ bende Teil der flüssigen Zuckerlösung eingebracht wird, anschließend gleichzeitig die Masse gefördert und zur Nachbehandlung kräftig feingemahlen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß nach der ersten Phase und vor der zweiten die in der Masse enthaltenen Kristallansammlungen zerstört werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem ersten einen Bottich bildenden, horizontalen Körper (13) mit einem Ein­ gang (12) und einem Ausgang (17), einer Zuführung (16) für den Anteigungssirup in Nähe des Eingangs und zwischen dem Eingang und dem Ausgang einer Misch- und Fördereinrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, daß er einen zweiten Körper (21) besitzt, der einen Eingang (20) auf­ weist, der mit dem Ausgang des ersten in Verbindung ist, wobei dieser zweite Körper in Nähe seines Eingangs (20) mindestens eine zusätzliche Zuführung (35) für Anteigungs­ sirup und zwischen diesem Eingang und einem sogenannten steigenden Ausgang (36) eine Fördereinrichtung (31) und eine Feinmahleinrichtung (32, 33).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Körper und der zweite Körper (21) über ein Zwischenelement (22) in Verbindung sind, das innen Einrichtungen besitzt, die die Klumpen genannten An­ sammlungen des Zuckers zerstören können.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Körper (13, 21) horizontal sind und in einer vertikalen Ebene im wesentlichen übereinander liegen und an einem ihrer Enden durch das Zwischenelement (21) mit vertikaler Achse verbun­ den sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die genannten Einrichtungen aus einem feststehen­ den Gitter (23) bestehen, auf dem mindestens ein Flügel (24) aufliegt, der in Drehung versetzt werden kann, wobei das Gitter zur Achse des Zwischenelements senkrecht ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (23) kreisför­ mige und/oder längliche Löcher besitzt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten Körpers (13) radial im oberen Teil des Zwischenelements oberhalb des Gitters ausmündet, während das Zwischenele­ ment (22) unterhalb dieses Gitters eine zylindrisch-kegel­ stumpfförmige Ausbildung (22B) besitzt, die radial mit dem zweiten Element verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (36) des zweiten Körpers durch ein vertikales rohrförmiges Element (37) verlängert ist, dessen Öffnung in einen Behälter mün­ det.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Öffnung des rohrförmigen Elements (37) in einem Niveau (N) liegt, das etwas niedriger als das des Gitters (23) ist.