DE522359C

DE522359C - Device for liming molasses or impure sugar solutions

Info

Publication number: DE522359C
Application number: DEST40406D
Authority: DE
Original assignee: CARL STEFFEN JUN
Current assignee: CARL STEFFEN JUN
Priority date: 1925-03-13
Filing date: 1925-12-19
Publication date: 1931-04-07

Description

Vorrichtung zum Kalken von Melasse oder unreinen Zuckerlösungen Die Erfindung bezweckt, mit bedeutend geringerem Verbrauch an Calciumoxydmehl als bei den bekannten Fäl'Iprozessen, kalkarme und zuckerreiche Tricalciu.msaccharate aus kalten wäßrsgen Melasse- oder unreinen Zuckerlösungen zu gewinnen.Device for liming molasses or impure sugar solutions Invention aims, with significantly lower consumption of calcium oxide flour than with the well-known precipitation processes, low-lime and high-sugar tricalciu.msaccharate To obtain cold, watery molasses or impure sugar solutions.

Zur Bildung des Tricalciumsaccharates werden theoretisch auf rooTeile Zucker ungefähr 5z Teile Ca0 benötigt. In der Praxis wird fiese Verhältniszahl bedeutend überschritten, und selbst bei. den besten bekannten Verfahren müssen wesentlich größere als die theoretischen. Kalkmengen zur Fällung verwendet werden.For the formation of the tricalcium saccharate, theoretically, roo parts Sugar needs about 5z parts Ca0. In practice, this nasty ratio becomes significant exceeded, and even at. The best known practice must be essential greater than the theoretical. Lime quantities are used for precipitation.

Es ist bekannt, daß dieser gewaltige Überschuß an Kalk bei dem kalten Fällprozeß dadurch hervorgerufen wird, daß das in die zu fällende Flüssigkeit eingetragene feine Kalkmehl sich bei der Einbringung teilweise zu kleinen Klümpchen ballt, in welche Luftteilchen eingeschlossen sind, wodurch die Klümpchen einen großen. Auftrieb erhalten und demzufolge bei der Einbringung in das Hauptgefäß sofort an die Oberfläche der Flüssigkeit steigen. Da diese wegen der Schaumbildung vom tiefsten Punkt oder unterhalb der Oberfläche abgezogen und zur neuen Kalkzugabe geführt wird, so wird die Flüssigkeit der Oberfläche mehr oder weniger der Zirkulation entzogen., wodurch eine Anreicherung der Klümpchen iin Laufe .des Prozesses stattfindet. Bekanntlich wirkt nur sehr fein. verteiltes Kalkin.ehl auf die zu fällende Zuckerlösung unter Bildung von Tricalciumsaccharat ein, nicht aber Klümpchen, deren wirksame Oberfläche verhältnismäßig viel kleiner ist. Der Zucker tritt daher hier nur mit den äußeren Partien in Reaktion, während den inneren Partien nur das Wasser, dem der Zucker bereits durch die äußeren Partien entzogen wurde, zur Verfügung steht, wodurch Hydratbildung eintritt, -die bekanntlich die Bildung von Tricalciumsaccharat verzögert.It is known that this enormous excess of lime in the cold Precipitation process is caused by the fact that entered into the liquid to be precipitated fine lime powder sometimes clumps into small lumps when it is introduced, in which air particles are trapped, making the clumps a large one. boost and consequently immediately to the surface when it is introduced into the main vessel the liquid rise. Since this because of the foam formation from the lowest point or is drawn off below the surface and led to the addition of new lime, so will the liquid on the surface is more or less withdrawn from circulation an accumulation of the lumps takes place in the course of the process. As is well known only works very fine. distributed Kalkin.ehl on the sugar solution to be precipitated Formation of tricalcium saccharate, but not lumps, their effective surface is relatively much smaller. The sugar therefore occurs here only with the outer Parts in reaction, while the inner parts only the water, to which the sugar has already been withdrawn through the outer parts, is available, causing hydrate formation occurs, which is known to delay the formation of tricalcium saccharate.

Zur Vermeidung der Klümpchenbildung hat man bereits vorgeschlagen, den Kalk in Form eines Kalkwindes, d. h. einer Suspension. v an feinsten Kalkteilchen in Luft, auf die kontinuierlich in dünner Schicht strömend.- Melasse aufzublasen unter Umwälzung und ständiger Nachsättigung des Kalkwindes. Ein solches Verfahren verlangt eine äußerst feine Vermahlung des Kalkes und ermöglicht keine großen Durchsätze, da der Gehalt des Kalkwindes an Kalk natürlich beschränkt ist. Davon abgesehen, ist eine besondere Umwälzung für den Kalkwind erforderlich, wodurch die Anordnung erheblich kompliziert und der Betrieb verteuert wird.To avoid the formation of lumps, it has already been suggested that the lime in the form of a lime wind, d. H. a suspension. v on the finest lime particles in air, on which continuously flowing in a thin layer.- To inflate molasses with circulation and constant resaturation of the lime wind. Such a procedure requires extremely fine grinding of the lime and does not allow large throughputs, since the lime content of the lime wind is naturally limited. Besides that, a special circulation is required for the lime wind, which makes the arrangement becomes considerably more complicated and the operation becomes more expensive.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird zwar auch die Lösung in ununterbrochenem Strom in dünner Schicht geführt .und mit Kalk bestreut, jedoch ohne Zuhilfenahme eines Luftstromes. Die beschriebenen 1Taclateile "e er den nun dadurch vermieden, daß am Ausgang der Mischvorrichtung ein Schlagwerk oder eine ähnliche, die Klümpchen zerkleinernde Vorrichtung angeordnet ist. Als besonders geeignet erwies sich hierfür die Anordnung einer Anzahl von auf gemeinsamer Welle sitzenden, gegeneinander im Winkel versetzten Scheibensegmenten, welche innerhalb eines eng umschließenden Gehäuses in rasche Drehung versetzt werden. Durch das in einem kleinen Raum untergebrachte rasch laufende Rührwerk wird die zu fällende Flüssigkeit, welche unmittelbar vorher die neue Partie Kali erhalten hat, rasch durchgeleitet, wobei infolge der hohen Umdrehungszahl des Rührwerkes eine äußerst kräftige und innige Mischung erfolgt. Dabei gelingt es, diese außerordentlich energische Durchmischung mit verhältnismäßig geringem Kraftverbrauch zu erzielen, indem man nämlich nicht die ganze Flüssigkeitsmasse rührt; dies würde bei der erforderlichen Intensität der Rührung einen kolossalen Energieverbrauch bedingen,, sondern jeweils nur kleine Flüssigkeitspartien der Durchmischung unterwirft und auf diese Weise mit einer sehr mäßigen Anzahl Pferdekräften zu einem sehr befriedigenden Ergebns kommt. Ein Zusammenballen des feinen Kalkmehls zu Klümpchen ist auf diese Weise unmöglich gemacht; dasselbe wird vielmehr gleichmäßig mit der zu fällenden Zuckerlösung vermischt, wodurch die Reaktion zwischen Kalk und Zucker beschleunigt wird. Die Wirkung dieser Arbeitsweise mit der neuen Vorrichtung ist so bedeutend, daß hei deren Einhaltung die Zusammensetzung des gebildeten Tricalciumsaccharates der theoretischen Zahl sehr nahe kommt.In the device according to the invention, the solution is led in a continuous stream in a thin layer. and sprinkled with lime, however without the aid of a Air flow. The 1Taclate parts described "e he has now avoided this by having a hammer mechanism at the output of the mixing device or a similar device which crushes the lumps is arranged. as The arrangement of a number of on common has proven to be particularly suitable for this Shaft seated, mutually offset at an angle disc segments, which within a tightly enclosing housing can be set in rapid rotation. The in The fast-running agitator housed in a small room is the liquid to be precipitated, which had received the new batch of potash immediately beforehand, quickly passed through, because of the high number of revolutions of the agitator an extremely powerful and intimate mixing takes place. It succeeds in this extraordinarily energetic mixing to achieve with relatively little power consumption, namely by not the whole mass of liquid stirs; this would be done at the required intensity the emotion require a colossal energy consumption, but only small Submits liquid portions of the mixing and in this way with a very A moderate number of horse strengths leads to a very satisfactory result. A clump the fine lime powder into lumps is made impossible in this way; the same thing is rather evenly mixed with the sugar solution to be precipitated, whereby the The reaction between lime and sugar is accelerated. The effect of this way of working with the new device is so important that its compliance with the composition of the tricalcium saccharate formed comes very close to the theoretical number.

Die Vorrichtung kann beispielsweise nach beiliegender Zeichnung ausgeführt werden. Abb. i zeigt eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung.The device can, for example, be designed according to the accompanying drawing will. Fig. I shows a schematic representation of the overall arrangement.

Abb. 2 zeigt das Rührwerk A in größerem Maßstab im Längsschnitt.Fig. 2 shows the agitator A on a larger scale in longitudinal section.

Abb. 3 ist ein Querschnitt zu Abb. 2. Der Arbeitsgang ist folgender: Die Pumpe P drückt die zu fällende Flüssigkeit durch. die Leitunga in die SchwemmeS, in welcher in die rasch fließende kalte, wäßrige Melasse oder unreine Zuckerlösung fein verteiltes Kalkmehl durch den Kalkzubr ingungsapparat 1.7 gleichmäßig eingebracht wird; aus der Schwemme fließt die Flüssigkeit mit eigenem Gefälle in d'en Rauar A, in welchem ein schnell laufendes Rührwerk angebracht ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Abt. 2) bestehlt :dieses aus einer größeren Anzahl von Scheibensegmenten, die auf einer rotierenden Welle so angebracht sind, daß zwischen ihnen nur ein geringer Zwischenraum verbleibt, wobei die Scheibensegmente untereinander im Winkel verstellt sind. Aus dem Raume A fließt die zu fällende Flüssigkeit mit eigenem Gefälle in das Sammelgefäß D, aus dem sie die Pumpe P neuerdings in der .beschriebenen Art dem Kalkzubringungsapparat M zuführt. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis sich die gewünschteMenge Tricalciumsaccharat gebildet hat.Fig. 3 is a cross-section of Fig. 2. The operation is as follows: The pump P pushes the liquid to be precipitated through. the line into the SchwemmeS, in which in the rapidly flowing cold, aqueous molasses or impure sugar solution Finely distributed lime powder is evenly introduced using the lime brewing apparatus 1.7 will; The liquid flows from the flood with its own gradient into d'en Rauar A, in which a fast-running agitator is installed. In the illustrated Embodiment (section 2) consists of: this consists of a larger number of disc segments, which are mounted on a rotating shaft in such a way that only a small one between them Gap remains, with the disc segments being adjusted at an angle to one another are. The liquid to be precipitated flows in from room A with its own gradient the collecting vessel D, from which the pump P has recently been used in the manner described the Kalkzufringungsapparat M supplies. This process is repeated until the desired amount of tricalcium saccharate has formed.

Im folgenden seien einige Ausführungsbeispiele der Melassekalkung mit der neuen Vorrichtung im Vergleich zu den bisher üblichen Verfahren mitgeteilt, welche die Vorteile der neuen Vorrichtung zeigen. .The following are some exemplary embodiments of molasses lime communicated with the new device in comparison to the previously usual methods, which show the advantages of the new device. .

In einen Fällapparat von io m3 nutzbarem Inhalt werden 6oo kg Zucker in Form von 5o°/diger Melasse eingetragen, wodurch eine 6°Idige Zuckerlösung erhalten wird. In diese wird nun durch den Kalkzubringungsapparat 1.I während etwa ,Io Minuten feines Kalknfehl ständig in kleinen Partien zugeführt, und zwar ungefähr 45o kg. Es werden somit auf ioo kg Zucker 75 kg Kalk benötigt.600 kg of sugar are put into a precipitator with a usable capacity of 10 m3 entered in the form of 5o ° / diger molasses, whereby a 6 ° Idige sugar solution obtained will. The lime feed apparatus 1.I is now fed into this for about, Io minutes fine lime deficiency constantly added in small batches, about 45o kg. This means that 75 kg of lime are required for every 100 kg of sugar.

Bei dem alten Verfahren wurden in einem Fällapparat desselben Nutzinhaltes, also auch 1o m', 6oo kg Zucker in Form von Melasse eingetragen und so wieder eine 6°joige Zuckerlösung hergestellt. Es «-erden dann, um die ='lusfällung zu erreichen, mindestens iooo kg Kalk benötigt, wie dies durch jahrzehntelange Ergebnisse der Praxis erwiesen ist. ioo kg Zucker benötigen daher 166k- Kalk.In the old method, a precipitator with the same useful content, So also 1o m ', 600 kg of sugar entered in the form of molasses and so again one 6 ° joige sugar solution made. Then ground it in order to achieve the precipitation, at least iooo kg of lime is required, as has been the case for decades of results Practice is proven. 100 kg of sugar therefore require 166k lime.

Das Kalkverhältnis im Saccharat, d. h. Kalk auf Zucker, ist nicht vollständig proportional der benötigten Kalkmenge auf Zucker bei der Fällung, da der in die Flüssigkeit eingetragene Kalk erstens nicht aus iooprozentigem Ca0 besteht und ferner ein Teil des Ca0 mit der Lauge abgeht. Da aber das Tricalciumsaccharat ebenfalls nicht vollständig unlöslich im Wasser ist, so geht auch ein Teil des Zuckers verloren. Unter der Annahme, daß die beiden Apparate bis auf den gleichen Zuckergehalt in der Lauge ausfällen, ist ein Ver gleichidieser Arbeitsweisen s ehr leicht möglich. In der Lösung sind' meistens 0,4'1, Zucker- enthalten, wobei ihr Kalkgehalt ungefähr o,8 % ist. Das Tricalciumsaccharat enthält durchschnittlich 32 °/o Trockensubstanz und 68 % Wasser. Anus 6oo kg Zucker in Form von 5o%iger Melasse erhält man 33oo kg Tricalciumsaccharat, «-elches gus 228o kg Wasser und, io2o kg Trockensubstanz besteht. Da im ganzen io ooo 1 Flüssigkeit vorhanden sind, so gehen als Ablauge 7720 1 ab. Diese enthält 0,4 % Zucker sowie o,8 Ca0, und man verliert :daher 31 kg Zucker und 62 kg Kalk. Da .bei den beiden Vergleichsbeispielen auch der verwendete Kalk derselbe sein muß, so kann man für beide Angaben annehmen, daß io °;, des Kalkes aus nicht reaktionsfähigem CaU bestehen, welche _\nn.ahane vollständig der Wirklichkeit entspricht, da in den meisten Zuckerfabriken nie ein besserer Kalk erzeugt wird. Es sind daher die oben angegebenen Zahlen für beide nun folgenden Arbeitsbeispiele maßgebend.The lime ratio in the saccharate, ie lime to sugar, is not completely proportional to the amount of lime required for sugar during precipitation, since the lime introduced into the liquid does not consist of 100% Ca0 and furthermore some of the Ca0 goes off with the lye. However, since the tricalcium saccharate is also not completely insoluble in water, some of the sugar is also lost. Assuming that the two devices precipitate to the same sugar content in the liquor, a comparison of these modes of operation is very easy. The solution contains' mostly 0.4'1 sugar, with a lime content of around 0.8 % . The tricalcium saccharate contains an average of 32 % dry matter and 68% water. Anus 600 kg of sugar in the form of 50% molasses is obtained 33oo kg of tricalcium saccharate, which consists of 228o kg of water and 1020 kg of dry matter. Since there is a total of 10, ooo 1 liquid, 7720 1 go off as waste liquor. This contains 0.4% sugar and 0.8 Ca0, and you lose: therefore 31 kg of sugar and 62 kg of lime. Since the lime used in the two comparative examples must also be the same, it can be assumed for both statements that 100% of the lime consist of non-reactive CaU, which corresponds completely to reality, as in most of them Sugar factories never produce a better lime. The figures given above are therefore decisive for the two working examples that now follow.

ach der Arbeitsweise der neuen Vorrichtung werden auf 6oo kg Zucker, wie aus vorstehendem Beispiel zu entnehmen ist, 450 kg Kalk benötigt. Von diesen 450 kg Kalk sind io °/" nicht reaktionsfähiges Ca0 und Beimengungen, so daß zur Saccharatbildung nur 405 kg verwendet werden. Von dieser Menge gehen wieder etwa 62 kg in der Lauge verloren, so daß im Saccharat nur 343 kg Kalk enthalten sind. Von den 6oo kg Zucker, die in der Fällflüssigkeit enthalten sind, gehen 31 kg in der Lauge verloren, so daß schließlich im Saccharat 569 kg Zucker und 343 kg Kalk bleiben, was ein Verhältnis von 6o Kalk auf ioo Zucker im Saccharat ergibt.After the mode of operation of the new device, 450 kg of lime are required for 600 kg of sugar, as can be seen from the previous example. Of these 450 kg of lime, 10% are non-reactive CaO and admixtures, so that only 405 kg are used to form saccharate. Of this amount, about 62 kg are lost in the lye, so that only 343 kg of lime are contained in the saccharate. Of the 600 kg of sugar contained in the precipitating liquid, 31 kg are lost in the liquor, so that finally 569 kg of sugar and 343 kg of lime remain in the saccharate, which results in a ratio of 60 lime to 100 sugar in the saccharate.

Bei den alten, bis jetzt gebräuchlichen Verfahren wurden, wie aus vorstehendemArbeitsbeispiel zu ersehen, auf 6oo kg Zucker in Form von Melasse iooo kg Kalk benötigt. Legt man dieselben Verhältnisse zugrunde, wie 'hei dem neuen Verfahren, so gehen von diesen iooo kg Kalk ebenfalls io "/", also ioo kg, als nicht reaktionsfähiger Kalk für die Saccharatbildung verloren, während in der Lauge etwa 62 kg Kalk abgehen, so daß im Saccharat 838 kg Kalk verbleiben. Von den 6oo kg Zucker gehen 31 kg in der Lauge verloren, so daß .im Saccharat 596 kg Zucker wiedergefunden werden, was ein Verhältnis von 140 Kalk auf ioo Zucker ergibt.With the old, up to now common methods, as can be seen from the above working example, 100 kg of lime were required for every 600 kg of sugar in the form of molasses. Based on the same conditions as in the new process, 10 "/" of these 100 kg of lime are also lost as non-reactive lime for the saccharate formation, while about 62 kg of lime are lost in the lye, so that 838 kg of lime remain in the saccharate. Of the 600 kg of sugar, 31 kg are lost in the liquor, so that 596 kg of sugar are found in the saccharate, which gives a ratio of 140 lime to 100 sugar.

Der wirtschaftliche Erfolg der angegebenen Arbeitsweise nach der neuen Vorrichtung liegt nicht nur in der großen Kalkersparnis, sondern hauptsächlich in der Erzielung kalkarmer und zuckerreicher Tricalciumsaccharate. Dies geht. aus folgender Überlegung hervor: Die Tricalciumsaccharatkuchen lassen sich nur auf einen gewissen Trockengehalt bringen. Da dieser bei gegebenem Druck als konstante Größe aufgefaßt werden kann, steigt bei geringem Kalkgehalt dementsprechend sein Zuckergehalt. Auch der Wassergehalt des Tricalciumsaccharatkuchens, der den löslichen Nichtzucker enthält, ist bei gegebenem Druck konstant und deshalb auch der Nichtzucker. Es wird daher auch der Reinheitsquotient des gewonnenen Saccharats bei dieser Arbeitsweise bedeutend gehoben.The economic success of the specified working method according to the new Device lies not only in the large lime savings, but mainly in the achievement of low-calcium and high-sugar tricalcium saccharates. This is possible. from the following Consideration emerged: The tricalcium saccharate cakes can only be reduced to a certain degree Bring dryness. Since this is regarded as a constant variable at a given pressure If the lime content is low, its sugar content increases accordingly. Even the water content of the tricalcium saccharate cake, which contains the soluble non-sugar, is constant at a given pressure and therefore also the non-sugar. It will therefore The purity quotient of the saccharate obtained is also significant in this method of operation upscale.

Ferner ist es bekannt, daß in den Zuckerfabriken immer nur eine bestimmte Menge Kalk zu Scheidungszwecken von der Fabrik aufgenommen wird. Bei Arbeiten mit der Melasseentzuckerung wird der Kalk nicht direkt in die Fabrik gebracht, sondern er gelangt auf dem Umwege über die M.elasseentzuckerung als Saccharat in die Scheidung der betreffenden Zuckerfabrik. Es ist nun weiterhin bekannt, daß jede -Fabrik ein bestimmtes Melassequantum erzeugt, was soviel wie möglich durch die Entzuckerung verarbeitet werden soll. Wenn nun der Kalkverbrauch in der Entzuckerung ein sehr hoher ist, wird auch der Kalkgehalt im Saccharat ein sehr großer sein, wodurch die Fabrik in ihrer Verarbeitung der Melasse stark beschränkt ist. Bei dem vorliegenden Verfahren hingegen ist der Kalkverbrauch auf ein Minimum reduziert, und daher kann eine Fabrik, ohne den Kalkverbrauch zu erhöhen, ein Maximum von Melasse auf Rübe verarbeiten und dadurch den Ertrag der Entzuckerungsanlage bedeutend heben.It is also known that in the sugar mills there is always only one Amount of lime is taken from the factory for divorce purposes. When working with During the desugarization of molasses, the lime is not brought directly to the factory, but it ends up in the divorce in the form of saccharate via the desugarization of molasses the sugar factory concerned. It is now further known that every factory has a A certain amount of molasses produced, what as much as possible through the desugarization should be processed. If now the consumption of lime in the desugarization is a very is higher, the lime content in the saccharate will also be very high, thereby reducing the Factory is severely limited in its processing of molasses. With this one Process, however, the lime consumption is reduced to a minimum, and therefore can a factory without increasing the consumption of lime, a maximum of molasses on beet process and thereby increase the yield of the desugarizer significantly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for liming molasses or impure Sugar solutions, through which the solutions in uninterrupted stream in thin layers out and sprinkled with lime, characterized in that at the exit of the Mixing device a hammer mechanism or a similar device that reduces the lumps Device is arranged.

2. Impact mechanism according to claim i, characterized by a number of seated on a common shaft, offset from one another at an angle Disc segments which rotate rapidly within a tightly enclosing housing be moved.