DE60012054T2 - Method and unit for extraction of sugar juice from beets or chicory - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Einheit zur Extraktion eines Zuckersafts aus Zuckerrüben oder Zichorie und mehr im Einzelnen ein Extraktionsverfahren und eine Extraktionseinheit, bei der eine Batterie von hintereinander geschalteten Pressen Verwendung finden.The The present invention relates generally to a method and a Unit for extracting a sugar juice from sugar beet or Chicory and more in detail an extraction method and a Extraction unit in which a battery connected in series Presses find use.
Die klassischen Extraktionsverfahren des Standes der Technik verwenden Extraktionsvorrichtungen in denen Zuckerrübenschnitzel und ein Extraktionslösungsmittel hoher Temperatur, wie heißes Wasser, im Gegenstrom durchlaufen lassen werden, wobei der Zucker durch Diffusion extrahiert wird, ohne dass eine Pressung der Schnitzel stattfindet.The conventional extraction methods of the prior art Extraction devices in which sugar beet pulp and an extraction solvent high temperature, like hot Water, run countercurrently, taking the sugar is extracted by diffusion, without any pressing of the chips takes place.
Um eine ordentliche Extraktion zu erzielen, muss die Einwirkungszeit verhältnismäßig lang sein, was Extraktionsvorrichtungen großer Länge erfordert und es notwendig macht, das Extraktionslösungsmittel, wie etwa das Wasser, über die gesamte Extraktionszone auf einer erhöhten Temperatur zu halten; bspw. auf einer Temperatur in der Größenordnugn von 70°C.Around To achieve a proper extraction, the exposure time must be relatively long which requires long length extraction devices and it is necessary makes, the extraction solvent, like the water, over to keep the entire extraction zone at an elevated temperature; For example, at a temperature in the order of magnitude of 70 ° C.
Diese Forderungen bedingen, dass die Kosten für die Infrastruktur und die Gewinnungskosten, insbesondere hinsichtlich der Energiebilanz, hoch sind.These Demands require that the costs of the infrastructure and the Recovery costs, especially in terms of energy balance, high are.
Außerdem ergeben diese klassichen Verfahren wegen der klassischen Kalk-/Kohlensäure-Reinigung des erhaltenen Zuckersafts einen erheblichen CO2-Ausstoß in die Atmosphäre.In addition, these classic methods result in a significant CO 2 emission into the atmosphere because of the classic lime / carbonic acid purification of the resulting sugar juice.
Es
gibt Druckschriften die Verfahren zur Extraktion von Zuckersaft
beschreiben, bspw. die Patentanmeldung FR 2 502 909 und die Patentschrift
Die
Druckschrift FR 2 502 909 beschreibt ein Verfahren zur Extraktion
von Zuckersaft, das eine flüssige
Pulpe verwendet, die durch eine Vorzerkleinerung gewonnen wurde,
an die sich eine Feinzerkleinerung in Gegenwart von Flüssigkeit
anschließt
worauf eine Extraktion unter Druck der Pulpe sich anschließt. Das
Dokument
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb ein Verfahren zur Extraktion von Zuckersaft aus Zuckerrüben oder Zichorie zu schaffen, das eine weniger teure Infrastruktur und geringere Energiekosten erfordert und das sich durch das Fehlen eines CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre in der Reinigungsstufe auszeichnet.The object of the present invention is therefore to provide a method for extracting sugar juice from sugar beets or chicory, which requires a less expensive infrastructure and lower energy costs and which is characterized by the absence of CO 2 emissions into the atmosphere in the purification stage.
Darüberhinaus erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren einen Zuckersaft besserer Qualität als bei den Diffusionsverfahren des Standes der Technik zu erzielen, weil, da es niedrigere Temperaturen erfordert, die geringere Oxidation des Ausgangsstoffs verhindert, dass Nichtzuckerprodukte in Lösung gehen und es die Entwicklung von Mikroben beschränkt, mit dem Ergebnis eines wesentlich geringeren Gehaltes organischer Säuren in den erhaltenen Zuckersäften.Furthermore it allows the inventive method a sugar juice of better quality than to achieve in the diffusion methods of the prior art, because, since it requires lower temperatures, the lower oxidation of the Starting material prevents non-sugar products from dissolving and it limits the development of microbes, resulting in a much lower content of organic acids in the resulting sugar juices.
Die Erfindung betrifft auch eine Einheit zur Herstellung eines Zuckersafts, die das oben beschriebene Verfahren ausführt.The Invention also relates to a unit for producing a sugar juice, carrying out the method described above.
Die vorgenannten Aufgaben werden gemäß der beanspruchten Erfindung mittels eines Verfahrens zur Extraktion eines Zuckersafts aus Zuckerrüben oder Zichorie gelöst, das einen Schritt des Raspelns der Rüben oder der Zichorien zu einem Rohraspelgut derart, dass Teilchen mit einer mittleren Größenabmessung von 1,5 mm bis 4 mm erhalten werden und das Einbringen des Rohraspelguts (Ro) in eine erste Presse mit Recycling von von einer zweiten Presse kommendem Zuckersaft in das Rohraspelgut beinhaltet. Es wird eine Batterie von n-Pressen – wobei n wenigstens gleich 3 ist – verwendet, die in Reihe hintereinander so angeordnet sind, dass jede der aufeinanderfolgenden Pressen vom Rang i von wenigstens gleich 2, bis zu der letzten Presse, mit teilweise ausgepresstem Raspelgut gespeist wird, das von der Presse mit dem jeweils unmittelbar niedrigeren Rang kommt. Von einer Presse von einem gegebenen Rang i von wenigstens gleich 2 abgegebener Zuckersaft wird jeweils dem der Presse vom Rang i-1 zugeführten Raspelgut zugegeben, und von der ersten Presse abgegebener Zuckersaft wird gewonnen. Die Pressung in den Pressen erfolgt bei einer Temperatur von 30° bis 60°C, und Wasser wird in wenigstens das von der Presse vom Rang n-1 kommende, teilweise ausgepresste Raspelgut eingeführt, und das von der Presse vom Rang n abgegebene ausgepresste Raspelgut wird gewonnen.The The above objects are according to the claimed Invention by means of a method for extracting a sugar juice from sugar beet or chicory solved, that a step of grating beets or chicory to one Rohraspelgut such that particles having an average size dimension from 1.5 mm to 4 mm and the introduction of the Rohraspelguts (Ro) in a first press with recycling from a second press includes coming sugar juice in the Rohraspelgut. It will be one Battery of n-presses - where n is at least equal to 3 - used, arranged in series one after the other so that each of the successive ones Presses of rank i of at least 2, up to the last press, with partially pressed rasp material is fed by the press comes with each immediately lower rank. From a press from a given rank i of at least equal to 2 dispensed sugar juice is in each case added to the rasp material fed to the press of rank i-1, and sugar juice released from the first press is recovered. The pressing in the presses takes place at a temperature of 30 ° to 60 ° C, and water gets into at least that coming from the press of rank n-1, partly pressed rasp material introduced, and the pressed rasp produced by the press of rank n is won.
In gleicher Weise weist die Einheit zur Herstellung eines Zuckersafts aus Zuckerrüben oder Zichorie wie sie beansprucht ist auf: Eine Anordnung von in Reihe geschalteten Pressen, Mittel, um die erste Presse mit einem Rohraspelgut der Rüben oder der Zichorien zu speisen und Mittel, um von einer zweiten Presse abgegebenen Zuckersaft in das Rohraspelgut zu recyceln. Die Herstellungseinheit weist auch Mittel zum Gewinnen eines Zuckersaftes am Ausgang der ersten Presse auf. Außerdem beinhaltet die Einheit n hintereinander in Reihe geschaltete Pressen – wobei n wenigstens gleich 3 ist -, Mittel, um jeder Presse vom Rang i von wenigstens zwei bis zur letzten Presse teilweise ausgepresstes Raspelgut, das von der Presse mit dem jeweils unmittelbar niedrigeren Rang kommt, zuzuleiten und in diese einzubringen. Das Rohraspelgut besteht aus Teilchen mit einer mittleren Größeabmessung von 1,5 bis 4 mm. Die Herstellungseinheit beinhaltet desweiteren Mittel, um Zuckersaft, der von jeder der Pressen vom Rang i von wenigstens gleich 2 abgegeben ist, in das jeweilige Raspelgut einzuleiten, das jede der Pressen von Rang i-1 speist, ein Mittel um Wasser in das von der Presse vom Rang n-1 abgegebene, teilweise ausgepresste Raspelgut einzuführen und ein Mittel, um das von der Presse vom Rang n abgegebene, ausgepresste Raspelgut zu gewinnen. Die Pressung in den Pressen erfolgt bei einer Temperatur von 30° bis 60°C.In the same way, the unit for producing a sugar juice from sugar beet or chicory as claimed is an arrangement of in Series switched presses, means to the first press with one Rough beet pulp or to feed the chicory and means to get from a second press recycled sugar juice in the Rohraspelgut to recycle. The production unit also has means for obtaining a sugar juice at the exit of the first press on. Furthermore includes the unit n consecutively connected in series presses - n is at least equal to 3 -, means to each press of rank i from at least two to the last press partially squeezed Raspergut, by the press with the immediately lower Rank comes to feed and bring in this. The pipe grommet consists of particles with a mean size of 1.5 to 4 mm. The manufacturing unit further includes means for sugar juice, that of each of the presses of rank i of at least equal to 2 delivered is to initiate in the respective Raspelgut, each of the presses of i-1 rank, a means of getting water in by the press Introduce from the rank n-1, partially squeezed Raspelgut and a means to the squeezed out by the press of rank n To win grated food. The pressing in the presses takes place at one Temperature from 30 ° to 60 ° C.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Figuren, die jeweils zeigen:The the following description refers to the attached figures, each show:
Bezugnehmend
auf
Mehr im Einzelnen ist die erste Presse P1 vorzugsweise über einen konisch erweiterten, vertikalen Eingabeschacht gespeist, der so groß bemessen ist, dass er eine gute Beladung der Presse und einen möglichst vollkommenen Ausgleich zwischen der Zuckerkonzentration der Zellulosephase und der flüssigen Phase (wie auch bei den hinteren Pressen) mit Rohraspelgut Ro der Zuckerrüben oder Zichorie zu erreichen erlaubt. Die Verwendung eines Raspelguts, d.h. eines Zuckerrüben- oder Zichorienausgangsmaterials, das im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten Schnitzeln auf Partikel einer mittleren Größe von 1,5 mm zerkleinert ist, begünstigt die Extraktion des Zuckers aus den Zellen durch einen Auswasch-/Pressvorgang.More In detail, the first press P1 is preferably via a Conically extended, vertical input shaft fed, the like tall is that he has a good load of the press and one possible perfect balance between the sugar concentration of the cellulose phase and the liquid Phase (as with the rear presses) with Rohraspelgut Ro der sugar beets or chicory allowed to reach. The use of a shredded product, i.e. a sugar beet or chicory raw material, unlike the usual used shavings on particles of a mean size of 1.5 mm is minced, favors the extraction of the sugar from the cells by a washout / pressing operation.
Das in der Presse P1 gepresste und teilweise ausgepresste Raspelgut R1 wird wie vorher über einen vertikalen Schacht in die Presse P2 vom Rang 2 eingegeben.The in the press P1 pressed and partially pressed rasp material R1 will be over as before entered a vertical shaft in the press P2 of rank 2.
Das aus der Presse P2 vom Rang 2 abgegebene teilweise ausgepresste Raspelgut R2 wird seinerseits in die Presse vom jeweils unmittelbar höheren Rang eingegeben, und das fortgesetzt bis zur letzten Press Pn der Batterie, an deren Ausgang ein vollständig ausgepresstes Raspelgut Rn zur Lagerung oder zur Umwandlung in Viehfutter gewonnen wird.The partly pressed rasp material delivered from the P2 press from rank 2 R2 is in turn in the press from each immediately higher rank entered, and that continued until the last press Pn of the battery, at its output a complete pressed rasp material Rn for storage or conversion into cattle feed is won.
Der von der ersten Presse abgegebene Zuckersaft J1 wird in klassischer Weise aufgefangen, gereinigt und behandelt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es aber möglich, eine vereinfachte Reinigung des gewonnenen Saftes J1 durch Koagulation/Ausflocken mit einer sehr kleinen Menge von Kalk (1- 3gr/l) anstelle der klassischen Kalk-/Kohlensäure-Reinigung vorzunehmen. Der behandelte Saft wird sodann dekantiert und der erhaltene Klarsaft wird, wie dies üblich ist, sulfitiert und sodann gefiltert. Die von dem Separator oder der Dekantiereinrichtung abgeschiedenen Schlämme sehr viskoser Natur werden gefiltert, bspw. mittels eines Precoat-Filters mit Abstreichen mittels eines Messers mit mikrometrischem Vorschub und Entzuckerung des Filterkuchens durch Zerstäuben einer geringen Heißwassermenge und sodann in die erste Presse P1 mit dem Rohraspelgut von Neuem eingeführt.Of the sugar juice J1 released from the first press becomes more classical Wrapped, cleaned and treated. With the method according to the invention but it is possible, one simplified purification of the juice J1 obtained by coagulation / flocculation with a very small amount of lime (1-3gr / l) instead of the classic Lime / carbonic acid purification make. The treated juice is then decanted and the clear liquor obtained is sulfited as is customary and then filtered. Those deposited by the separator or decanter sludges very viscous nature are filtered, for example by means of a precoat filter with scraping by means of a knife with micrometric feed and desizing the filter cake by atomizing a small amount of hot water and then in the first press P1 with the Rohraspelgut again introduced.
Für die Abscheidung der Schlämme können auch Vakuumfilter mit wiederverwendbaren oder nicht wiederverwendbaren Zellulosefiltermitteln in Rollenform verwendet werden.For the deposition the mud can also vacuum filter with reusable or not reusable Cellulose filter media can be used in roll form.
Wie
Vorzugsweise wird wenigstens der von der Presse P2 vom Rang 2 abgegebene und in das Rohraspelgut Ro recycelte Saft J2 mittels einer Heizvorrichtung auf eine Temperatur von 60° bis 80°C entsprechend den äußeren klimatischen Bedingungen aufgeheizt, bevor er dem Rohraspelgut Ro beigemischt wird, um so eine Eingabemischung der ersten Presse P1 mit einer Temperatur von 20° bis 40°C zu erhalten. Diese Zugabe von Flüssigkeit hoher Temperatur ergibt tatsächlich eine Pasteu risierung der Oberfläche des Rohraspelguts Ro.Preferably is at least that issued by the press P2 from rank 2 and in the pipe raw material Ro recycled juice J2 by means of a heater to a temperature of 60 ° to 80 ° C according to the external climatic Conditions heated up before he mixed the pipe raw material Ro is to be so input mixing of the first press P1 with a Temperature from 20 ° to 40 ° C too receive. This addition of liquid high temperature actually results a pasteu rization of the surface of the pipe grate Ro.
Die Extraktion in den Pressen der Batterie erfolgt bei einer Temperatur, die zwischen 30° und 60°C liegt, und, falls erforderlich, können die von den Pressen der höheren Ränge kommende Säfte mit Hilfe von Heizvorrichtungen ebenfalls aufgeheizt werden.The Extraction in the presses of the battery takes place at a temperature between 30 ° and 60 ° C, and, if necessary, can those of the presses of the higher ones Ranks coming Juices with Help from heaters also be heated.
Die Presstemperaturen von 30° bis 60°C sind wesentlich niedriger als die bei klassischen Extraktionseinheiten verwendeten Diffusionstemperaturen, was zusätzlich zu einer verkürzten Extraktionszeit und dem Wegfall einer Oxidation, die Färbung der extrahierten Säfte verringert.The Press temperatures from 30 ° to 60 ° C are much lower than that of classical extraction units used diffusion temperatures, which in addition to a shortened extraction time and eliminating oxidation, reduces the color of the extracted juices.
Eine ggfs. auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizte geeignete Wassermenge, die vor der letzten Presse Pn zugegeben wird, liegt üblicherweise zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des behandelten Rohraspelguts Ro. Die Wassermenge ändert sich naturgemäß abhängig von der angestrebten Extraktion und der Zahl der Pressen der Batterie. Die Batterie beinhaltet 3 bis 5 Pressen, besser 3 bis 4 Pressen.A if necessary, to a desired Temperature heated suitable amount of water before the last press Pn is added is usually between 20 and 50 percent by weight, based on the total weight of treated pipe raw material Ro. The amount of water changes naturally dependent on the aimed at extraction and the number of presses of the battery. The Battery contains 3 to 5 presses, better 3 to 4 presses.
Als Pressen des erfindungsgemäßen Verfahrens können klassische 2-Spindelpressen verwendet werden, wie etwa z.B. die von der Société BABBINI entwickelten Pressen.When Pressing the process of the invention can classic 2-screw presses are used, such as e.g. the from the Société BABBINI developed presses.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt das Extraktionsverhältnis jeder Presse, ausgedrückt in Prozent extrahiertem Zucker in dem Presssaft, bezogen auf den Zuckergehalt der Mischung „Raspelgut plus Saft oder Wasser", die in die Presse eingebracht wurde, zwischen 50% und 80%.at the method according to the invention is the extraction ratio every press, expressed in Percent extracted sugar in the pressed juice, based on the sugar content the mixture "Raspelgut plus juice or water ", which was put into the press, between 50% and 80%.
Das gesamte Extraktionsverhältnis der Batterie (extrahierter Zucker/Gesamtzuckergehalt) in dem Rohraspelgut liegt zwischen 94% und 98,5% und hängt naturgemäß von der Zahl der Pressen und der Menge des vor der letzten Presse zugegebenen Wassers ab.The total extraction ratio the battery (extracted sugar / total sugar content) in the Rohraspelgut is between 94% and 98.5% and depends of course on the Number of presses and amount of added before the last press Water off.
In den Presssaft, vorzugsweise in den Presssaft Jn der letzten Presse Pn vom Rang n oder in das in das von der Presse Pn-1 vom Rang n-1 abgegebene Raspelgut Rn-1 eingeführtem Wasser kann auch ein Antioxidationsmittel zugegeben werden, wie etwa Natriumbisulfit, um Oxidationen und die Entwicklung von Mikroben zu verhüten.In the press juice, preferably in the press juice Jn the last press Pn of rank n or in that in the press Pn-1 of rank n-1 discharged Rasp-1 Rn-1 imported Water may also be added to an antioxidant, such as about sodium bisulfite, for oxidation and the development of microbes to prevent.
Der gewonnene Zuckersaft J1 erlaubt es, nach der klassischen Verdampfung und Kristallisation, einen Zucker der Qualität CEE Nr. 2 oder geringfügig niedrigerer Qualität, abhängig von der Qualität des Rohmaterials, im Fall eines Zuckerrübenraspelgutes zu erhalten. Im Fall eines Zichorieraspelgutes wird der erhaltene Klarsaft ggfs. dekoloriert, vorkonzentriert und dazu verwendet, aus ihm Zuckerverbindungen und Insulinabkömmlinge zu extrahieren.Of the won sugar juice J1 allows, after the classical evaporation and crystallization, a sugar of the quality CEE No. 2 or slightly lower Quality, dependent from the quality of the raw material, in the case of a sugar beet crop. In the case of a Zichorieraspelgutes the clarified juice obtained if necessary. decolorized, preconcentrated and used to make sugar compounds and insulin derivatives to extract.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat folgende Vorteile:
- – eine deutliche Verringerung der zur Reinigung der Säfte erforderlichen Investitionen und der für diese Reinigung erforderlichen Kalkmenge, was zum Wegfall eines CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre bei der Reinigung führt;
- – den Erhalt eines Zuckersaftes höherer Qualität als die Säfte klassischer Diffusion, weil die Extraktion durch Pressung bei niedrigerer Temperatur mit einer sehr verringerten Oxidation des Ausgangsmaterials erfolgt, sie verhindert, dass bestimmte Zucker in Lösung gehen, sie die Entwicklung von Mikroben beschränkt und eine wesentliche Verringe rung der Färbung während der Extraktionsphase ergibt;
- – die Verwendung niedrigerer Temperaturen verbessert schließlich die Energiebilanz des Verfahrens,
- – das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für kleinere Zuckerfabriken geeignet, die bis zu 3000 Tonnen pro Tag Raspelgut aus Zuckerrüben oder Zichorie verarbeiten können.
- A significant reduction in the investments required to clean the juices and the amount of lime required for this cleaning, which leads to the elimination of CO 2 emissions into the atmosphere during cleaning;
- Obtaining a higher quality sugar juice than the juices of classical diffusion, because the extraction by pressing at lower temperature with a very reduced oxidation of the starting material, prevents certain sugars from dissolving, restricts the development of microbes and significantly reduces the amount of microbial growth tion of the dyeing during the extraction phase;
- The use of lower temperatures eventually improves the energy balance of the process,
- - The inventive method is particularly suitable for smaller sugar factories that can process up to 3000 tons per day of rasp material from sugar beets or chicory.
Beispiel:Example:
In
Das
Rohraspelgut Ro wird in die erste Presse P1 über den vertikalen Schacht
G1 eingegeben, wo es gepresst wird. Der Zuckersaft J1 wird von der
Presse P1 über
eine Leitung in ein Gefäß B1 geleitet
und sodann von dem Gefäß B1 über eine
eine Pumpe enthaltende Leitung
Das
von der ersten Presse P1 abgegebene, teilweise ausgepresste Raspelgut
R1 wird über
eine mit einem Fördermittel
für das
Raspelgut R1 versehene Leitung
Das
in der Presse
Über eine
Leitung
Über eine
Leitung
Die
beschriebene Anlage arbeitet mit den folgenden Betriebsbedingungen:
- Mischtemperaturen in den Pressen: von 25° bis 40°CMixing temperatures in the presses: from 25 ° to 40 ° C
- Reinheit des extrahierten Safts J1: 85,1Purity of extracted juice J1: 85.1
- Reinheit des gereinigten Saftes: 95% Purity of purified juice: 95%
- Färbung des gereinigten Saftes: 800 Einheiten ICUMSA Staining of purified juice: 800 units of ICUMSA
- Zuckergehalt des Rohraspelguts: 15 GewichtsprozentSugar content of the pipe grate: 15% by weight
- Zuckergehalt von R3: 0,7 GewichtsporzentSugar content of R3: 0.7%
Claims (11)
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Legal Events
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| 8364 | No opposition during term of opposition |