DE69433575T2 - New process for displacement of raw juice - Google Patents
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Description
1.1 – Vorbereitung1.1 - Preparation
Zuerst müssen die Zellen die den Saft enthalten geöffnet werden, damit der ausziehbare Zuckerrohrsaft zum Auslaugen und zur Verdrängung gebrauchsbereit ist.First have to the cells containing the juice are opened so that the extractable Sugar cane juice is ready for leaching and displacement.
In modernen Zuckerfabriken können mit Hilfe von schweren Zerkleinerungsmaschinen bis zu 94% der Zellen geöffnet werden.In modern sugar factories can with the help of heavy crushers up to 94% of the cells open become.
1.2 – Saftentzug duch trockene Druckausübung1.2 - Juice withdrawal by dry exerting pressure
80
bis 84% des ausziehbaren Rohrsaftes (
1.3 – Saftentzug durch Auslaugungsprozess in der Mühle1.3 - Juice withdrawal by leaching process in the mill
Bei konventionellen Mühlen ist die Nr. 1 Mühlen-Bagasse in einem mehrstufigen Gegenstromverdünnungsprozess verarbeitet. In jeder Etappe finden zwei getrennte Handlungen statt:
- – Der entziehbare Saft in der Bagasse wird durch einen Auslaugungsverfahren verdünnt, indem dünnerer Saft von der flußabwärts liegenden Etappe dazu kommt und letztlich durch Wasserimbibition.
- – Danach wird der gemischte Saft in einer Mühle von der Faser getrennt, die festflüssig Trennung ist recht gut, was wir beim Trockenzerquetschen gemerkt haben. Aber da 4 bis 7 Mahlvorgänge nötig sind, um die gewünschte Gewinnrate (95 bis 98%) zu erzielen, sowie 3 bis 6 Imbibitionsstadien, hat das Verfahren des Auszugs durch Mühlenverarbeitung die folgenden Nachteile: hohe Auslagen und Unterhaltungskosten, hohe Stromkosten.
- The extractable juice in the bagasse is diluted by a leaching process by adding thinner juice from the downstream stage and ultimately water imbibition.
- - Then the mixed juice is separated in a mill from the fiber, the solid liquid separation is quite good, which we have noticed in the dry crimping. However, since 4 to 7 grinding operations are required to achieve the desired recovery rate (95 to 98%) and 3 to 6 stages of imbibition, the process of extraction by mill processing has the following drawbacks: high expenses and maintenance costs, high electricity costs.
Außerdem ist die Leistungsfähigkeit der Etappe (vom Murphree Kriterium (2) gemessen, überraschend niedrig für einen industriellen Prozess (25 bis 35%).Besides that is the efficiency of the stage (measured by Murphree criterion (2), surprising low for an industrial process (25 to 35%).
Aus all diesen Gründen ist der Gebrauch von Mühlen für die Saftentziehung oft durch die berühmtesten Schriftsteller angeprangert worden. Zum Beispiel in 1929 schrieb Francis Maxwell (3) ( der Schriftsteller des berühmten Handbuchs „Moderne Mühlenverarbeitung von Zuckerrohr"): Mühlen in Aktion „erinnern etwas an das Höhlenalter: reine brutale Stärke, riesige abnutzbare Metallmassen, sehr viel Strom und unglaublich viel Druck".Out all these reasons is the use of mills for the Juice withdrawal often by the most famous Writers have been denounced. For example, in 1929 wrote Francis Maxwell (3) (the writer of the famous manual "Modern mill processing of sugarcane "): mills in action " something to the cave age: pure brutal strength, huge, unusable metal masses, a lot of electricity and incredible much pressure".
Emile Hugot sagt in seinem berühmten "Handbuch der Zuckerrohrtechnologie": „Zermahlen ist ein barbarisches Extraktionssystem".
- (1) Entziehbarer Saft % Rohr = 100 – 1.25F Wenn Faser % Rohr (F) 16 ist dann ist entziehbarer Saft % Rohr 80%
- (2) Leistungsfähigkeit der Etappen = erreichter Brix-Fall während der Etappe erreichbarer Brix-Fall, mit 100% richtiger Mischung)
- (3) „Eine vergleichbare Untersuchung von Mühlen in Cuba, Hawaii und Java" (3. Kongressprotokoll ISSCT)
- (1) Extractable Juice% Tube = 100 - 1.25F If Fiber% Tube (F) is 16 then Extractable Juice% Tube is 80%
- (2) Capacity of the stages = reached Brix case during the stage attainable Brix case, with 100% proper mix)
- (3) "A Comparative Investigation of Mills in Cuba, Hawaii and Java" (3rd Congress Protocol ISSCT)
Alle Versuche die Etappenleistung zu verbessern, das heißt die Anzahl der verwendeten Mühlen zu verringern, hat nie kaufmännischen Erfolg erziehlt (1).All Try to improve the stage performance, that is the number the mills used to reduce, never has commercial Success (1).
1.4. – Saftentziehung durch Auslaugungsverfahren in Zuckerrohr-"Diffusoren"1.4. - Juice withdrawal by leaching process in sugarcane "diffusers"
Seit den 1970er Jahren gab es in manchen Ländern (vor allem in Süd Afrika) Umstellung vom Zerquetschen zur Diffusion. Aber Rohrdiffusoren waren empirisch aus Rübendiffusoren oder aus Gegenflußextraktoren, die in anderer Industrie verwendet wurden, entwickelt. Dies war nicht die wissenschaftliche Art und Weise die von F. Maxwell in 1929 empfohlen worden war: „Wissenschaftliche Prüfung der Faktoren zur Sprache ... sollte den Weg zu mehr rationellen Mitteln ebnen, zur Induktion des Saftes wobei seine Zellstruktur erhalten bleibt".since the 1970s, there were some countries (especially in South Africa) Changeover from crushing to diffusion. But pipe diffusers were empirically from Rübendiffusoren or from counter-flow extractors, developed in other industries. This was not the scientific way those of F. Maxwell in In 1929 it had been recommended: "Scientific exam to address the factors ... should pave the way for more rational ones Pave means for inducing the juice being its cell structure preserved".
Jetzt im Handel erhältliche Diffusoren sind im Gebrauch billiger und verbrauchen weniger Energie als Mühlen, aber die Etappenleistungsfähigkeit bei der Diffusion ist um nichts besser als beim Zerquetschen. Die Anzahl von Etappen, die zwischen 4 und 7 sein sollten {abhängig von der Imbibitionsrate) unter der Annahme, daß 100% gut gemischt ist, sind zwischen 15 und 18 (damit ist die Etappenleistungsfähigkeit zwischen 4/15 (26.7%) und 7/18 (38.9%).Now commercially available Diffusers are cheaper to use and consume less energy mills, but the stage efficiency Diffusion is nothing better than crushing. The Number of stages that should be between 4 and 7 {depending on the imbibition rate) assuming that 100% is well mixed are between 15 and 18 (this is the stage performance between 4/15 (26.7%) and 7/18 (38.9%).
2 – Das Verdrängungsverfahren: Eine Abweichung vom Verfahren durch Auslaugen2 - The displacement method: A deviation from the Process by leaching
2.1. – Noèl Deer nach (Handbuch über Zuckerrohr" 1921), war der Begriff des „Ersetzungs- oder Verdrängungsauszugs" (dem Misch-/Trennverfahren, noch heute im Gebrauch, gegenübergestellt), in 1889 von Matthey patentiert. (2)2.1. - Noel Deer according to (manual over Sugarcane "1921), was the concept of "replacement or Displacement extractor "(the mixing / separation process, still in use, juxtaposed), in Patented in 1889 by Matthey. (2)
Im Jahre 1962 hat John Payne(3) auf die Vorteile des Verfahrens durch Verdrängung hingewiesen.in the In 1962, John Payne (3) has gone through the benefits of the procedure displacement pointed.
In 1963 hat derselbe Schriftsteller über die Ausführung des Verdrängungsverfahrens auf Hawaii berichtet (4), das auf einer Versuchsproduktionsanlage und bei einem im Handel erhältlichen Diffusor statt fand.In 1963, the same writer reported on the execution of the displacement method in Hawaii (4), which took place on a trial production line and on a commercially available diffuser found.
Der Vorteil der Verdrängung gegenüber Mischen/Trennen kann am Besten mit dem Ponchon-Savarit Diagramm demonstriert werden:Of the Advantage of repression across from Mixing / Separating works best with the Ponchon-Savarit chart be demonstrated:
- (1) Selbst wenn sie sich als leistungsfähig bewiesen haben (95%), wie es der Fall war mit dem patentierten Imbibitionsverfahren unter Vakuum 1975 (FCB und Maxime Rivière)
- (2) Englisches Patent Nr. 21021
- (3) "Die Verarbeitung von Zuckerrohr in Saft und Faser" Veranstaltung ISSCT 1962
- (4) "Rohrdiffusion" Das Verdrängungsverfahren in Prinzip und Praktik" Veranstaltung ISSCT 1968"
- (5) Maxime Rivière „Müssen wir die Mühlen abschaffen" Landwirtschaftiche Zeitschrift und Zuckerindustrie der Insel Mauricius Vol 55 Nr. 1 und 2. p. 79 (1976)
- (1) Even if they have proved to be effective (95%), as was the case with the patented imbibing process under vacuum 1975 (FCB and Maxime Rivière)
- (2) English Patent No. 21021
- (3) "The processing of sugarcane in juice and fiber" event ISSCT 1962
- (4) "Pipe Diffusion" The displacement method in principle and practice "Event ISSCT 1968"
- (5) Maxime Rivière "Do We Have to Get rid of the Mills?" Mauricius Agricultural Journal and Sugar Industry Vol. 55, No. 1 and 2, p. 79 (1976)
Wenn die Verdrängung wirkich in einem Diffusor statt fände wären nur 3 Etappen genug, um 98% des Gewinnes zu erzielen, bei einem Imbibitionsprozentsatz auf 200% Faser.If the repression really in a diffuser instead of just 3 stages would be enough, by 98% profit, with a percentage of imbibition of 200% Fiber.
In dem Silber Diffusor, erläutert in John Payne's Buch (Vorgangsanlage der Zuckerrohr Produktion), wird eine Anzahl von 18 Etappen gebraucht. Tatsächlich, wie John Payne selbst zugibt, findet etwas Mischen Platz und der Vorgang ist noch weit vom gewünschten „Ventil-Abfluß Verdrängungsprozess".In the silver diffuser explained in John Payne's Book (process plant of sugar cane production), will be a number used of 18 stages. Indeed, As John Payne himself admits, some mixing takes place and that Process is still far from the desired "valve-drain displacement process".
FR-A-2 278 767 enthüllt den Arbeitsvorgang und die Ausrüstung, die den Auszug von Zuckerrohrentsaftung durch Diffusion erleichtert, die Fasern durch Luftverdrängung rahmt.FR-A-2 278 767 revealed the work process and the equipment, which facilitates the extraction of sugar cane juice by diffusion, the fibers by air displacement frames.
3 – Das neue Verfahren der Rohrsaftverdrängung3 - The new method of pipe squeezing
Wenn man sich dem Verdrängungsverfahren wissentschaftlich genähert hätte, hätte man beim Entwurf der Entsaftungsanlage, der sich auf das Verdrängungsprinzip gründet, auf die Struktur und die volumetrische Zusammenstellung des Roh-Materials Rücksicht nehmen müssen.If one is aware of the displacement method approached would have, you would have in the design of the juicer, based on the principle of displacement based, on the structure and volumetric assortment of raw material consideration have to take.
3 – Das neue Verfahren der Zuckerrohrsaftgewinnung3 - The new method of sugarcane juice extraction
Die Dichte der zerkleinerten Rohrmasse hängt von der Vorbereitung und vom Zusammenpressen ab.The Density of the crushed tube mass depends on the preparation and from compressing.
Wenn die Rohrschicht nicht 0,5 m überschreitet, kann die Massendichte auf einem horizontalen Förderband, zwischen 250 und 350 kg pro m3 variieren.If the pipe layer does not exceed 0.5 m, the mass density on a horizontal conveyor belt may vary between 250 and 350 kg per m 3 .
Das heißt, daß eine Tonne Zuckerrohr unter dieser Kondition, wenig zusammengepreßt , einen wahrnehmbaren Raum zwischen 2,8 und 4 m3 einnehmen wird.This means that one tonne of cane under this condition, with little compression, will occupy a noticeable space between 2.8 and 4 m 3 .
Der Leerraum des Rohres beträgt 0,89 m3 pro Tonne, während der Leerraum in einer zerkleinerten Rohrmasse von weniger als 0,5 m zwischen 2,8 – 0,89 = 1,91 m3/Tonne Rohr und 4 – 0,89 = 3,11 m3/Tonne Rohr liegt.The void space of the pipe is 0.89 m 3 per ton, while the void space in a shredded pipe mass of less than 0.5 m is between 2.8 - 0.89 = 1.91 m 3 / ton of pipe and 4 - 0.89 = 3.11 m 3 / ton of pipe lies.
Wir nehmen an, einen Fasergehalt von 150 kg per Tonne Rohr (F = 15) zu haben, welcher die nötige Saftmenge (von sagen wir 1,05 Dichte) zwischen 1,91 × 1,05 = 2 Tonnen und 3,11 × 1,01 = 3,29 Tonnen oder 2000/150 = 13,33F und 3260/150 = 21F liegend enthält, um die Leerräume zu füllen.We assume a fiber content of 150 kg per ton of pipe (F = 15) to have, what the necessary Amount of juice (say 1.05 density) between 1.91 × 1.05 = 2 tons and 3.11 × 1.01 = 3.29 tons or 2000/150 = 13.33F and 3260/150 = 21F lying contains around the voids to fill.
Bei einem Experiment, auf einer Versuchsanlage, worauf sich dieses Patent stützt, betrug die Saftmenge, die zum Füllen des leeren Raumes nötig war, zwischen 15F und 20F.at an experiment on a pilot plant, which this patent supports, was the amount of juice needed to fill of empty space was needed between 15F and 20F.
Wie ist die volumetrische Zusammensetzung des Materials (zerkleinertes Rohr + hinzugefügter Saft, „Megasse" genannt) in einem kommerziellen Diffusor?As is the volumetric composition of the material (crushed Tube + added juice, called "Megasse") in one commercial diffuser?
Die obere Lage des zerkleinerten Rohres (0,6 m) hat möglicherweise die selbe Zusammensetzung, wie die im oben genannten Experiment. Aber, wegen des Zusammendrückens, vor allem der unteren Lage des zerkleinerten Rohrs, ist die Massedichte sicherlich 2 bis 3 mal höher.The upper layer of the shredded tube (0.6 m) may have the same composition as in the above experiment. But, because of the compression, especially the lower layer of the shredded tube, is the mass density certainly 2 to 3 times higher.
(6) Nach dem Experiment der Versuchsanlage auf das dieser Patentanspruch gegründet ist.(6) After the experiment of the pilot plant on this claim founded is.
Nach E. Hugot, liegt die durchschnittliche Massedichte (nur mit Rohr gerechnet) zwischen 500 und 600 kgm3. Das heißt, daß der durchschnittlich offensichtlich benötigte Raum einer Tonne Rohr zwischen 1,67 und 2 m3 sein muß.According to E. Hugot, the average mass density (calculated only with pipe) is between 500 and 600 kgm 3 . This means that the average obviously required space of a ton of pipe must be between 1.67 and 2 m 3 .
Wie viel Saftzusatz ist zur Verdrängung des zerkleinerten Rohrs in einem kommerziellen Diffusor nötig?As a lot of juice addition is to repression of the shredded tube in a commercial diffuser needed?
Nach den Ausführungsergebnissen, die über einen Silver Diffusor in Hawaii veröffentlicht (1) wurden, war die höchste Saftmenge, die verwendet werden konnte , ohne zu überschwemmen 5,6F. In Hawaii betrug der durchschnittliche Fasergehalt des Rohres 13,5, das Gewicht des hinzugefügten Saftes per Tonne war 5,6 × 135 = 756 kg.To the execution results, the one about Silver diffuser released in Hawaii (1) was the highest Amount of juice that could be used without flooding 5,6F. In Hawaii, the average fiber content of the tube was 13.5, the weight of the added Juice per ton was 5.6 × 135 = 756 kg.
Die
dementsprechend hinzugefügte
Saftmenge war im Durchschnitt 0,720 m3/Tonne,
was in der Rohrmatte von 0,78 – 0,72
= 0,06 bis 1,11 –0,72 =
0,39 m3 Luft per Tonne im Rohr läßt.
(Aber,
wie wir gesehen haben, liegt die Luftmenge in der oberen Lage der
Matte zwischen 2 + 3 m3 per Tonne Rohr).The amount of juice added was, on average, 0.720 m 3 / ton, leaving in the tube mat 0.78-0.72 = 0.06-1.11-0.72 = 0.39 m 3 air per ton in the tube.
(But, as we have seen, the amount of air in the top layer of the mat is between 2 + 3 m 3 per ton of pipe).
Die Gegenwart von Luft, die die Mischfähigkeit hindert (oder die Verdrängungsfähigkeit), könnte einer der Gründe sein, warum die Etappenleistungsfähigkeit der kommerziellen Diffusoren so niedrig ist.The The presence of air that impedes the mixing ability (or the ability to displace), could one the reasons its why the stage efficiency of commercial diffusers is so low.
Aber
der Hauptnachteil beim Gebrauch eines Auslaugungs- oder Verdrängungsverfahrens durch
eine Rohrmatte von 1,5–2
Metern Dicke, wie es der Fall bei den meisten kommerziellen Diffusoren ist,
ist die niedrige Durchsickerungsquote (0,1 m/min) die hauptsächlich der
Zusammendrängung
zuzuschreiben ist. Die Etappenleistungsfähigkeit ist wegen dem Übergehen
von Etappen niedrig:
Durchsickerungswinkel von 57 Grad von
der Horizontalen ausgehend in der ersten Etappe bis zu 14,5 Grad
in der dritten Etappe wurden festgestellt.But the main drawback to using a leaching or displacement process through a 1.5-2 meter pipe mat, as is the case with most commercial diffusers, is the low percolation rate (0.1 m / min) attributable primarily to compression is. The stage performance is low because of passing stages:
Leakage angles of 57 degrees from the horizontal in the first stage up to 14.5 degrees in the third stage were noted.
Das passiert in dem hier vorgestellten Patentanspruch nicht:
- – indem Rohrmatten zwischen 0,3 bis 0,5 m verwendet werden
- – die Luft zwischen den Rohrfasern vollkommen entzogen wird, und
- – eine Erhöhung des hydrostatischen Druckes, dadurch eine Durchsickerungsquote von 0,1 m pro Sec. erzielt wird.
- - By using pipe mats between 0.3 to 0.5 m
- - The air between the pipe fibers is completely removed, and
- - An increase in hydrostatic pressure, thereby a leakage rate of 0.1 m per sec. is achieved.
MeichageMeichage
In der Zuckerrübenindustrie wurde der Luftentzug als fundamental für gute Schichtverteilung angesehen. Das wurde mit dem alten aus Nordfrankreich stammenden Namen „Meichage" bezeichnet.In the sugar beet industry the deprivation of air was considered fundamental for good layer distribution. This was called the old name of Northern France "Meichage".
Meichage wurde Anfang 1930 in Ägypten in dem Naudet Verfahren bei Bagasseschichtverteilung verwendet.Meichage was in early 1930 in Egypt used in the Naudet method in bagasse layer distribution.
(1) John Payne Diffusion: Das Verdrängungsverfahren in Prinzip und Praktik. Verhandlung ISSCT 1968(1) John Payne Diffusion: The displacement method in principle and practice. Negotiation ISSCT 1968
F.
Maxwell (1) hatte die Gelegenheit den Fortgang dieses Verfahrens
zu beobachten. Er beschreibt es wie folgt:
„Meichage": Nachdem die erste Zelle des Diffusors mit
Bagasse gefüllt
ist... "wird die
Zelle geschlossen, der Saft kann zum Boden der Zelle durchdringen
und wieder durch die Säule
der Bagasse aufsteigen bis er aus dem Hahn auf dem Deckel der Zelle
austritt, der dann zugedreht wird. Dadurch wird die Luft, die in
der Bagasse enthalten ist entfernt."F. Maxwell (1) had the opportunity to observe the progress of this procedure. He describes it as follows:
"Meichage": After the first cell of the diffuser is filled with bagasse ... "the cell is closed, the juice can penetrate to the bottom of the cell and rise again through the bagasse column until it emerges from the tap on the lid of the cell which is then turned off. This removes the air that is contained in the bagasse. "
Das wurde in einer 3000TCD Fabrik durchgeführt. Eine Auszugsquote von 98% und höhere Saftreinheit wurde festgestellt (2).The was performed in a 3000TCD factory. An extract rate of 98% and higher juice purity was found (2).
Das Ziel des hier dargestellten Patentes ist es, das Verfahren der Rohrsaftgewinnung durch „Meichage" in einer Rohrsaftentzuganlage, ertragreich zu machen.The The aim of the patent shown here is the process of the pipe juice extraction by "meichage" in a pipe juice extraction plant, to make a profit.
Die Bewährung des Verfahrens wurde in einer Versuchsanlage, wo Verdrängung simuliert wurde, bewiesen. In 3 Vorgängen wurde aus dem entziehbaren Rohrsaft nach Entwässerung in einer hydraulischen Presse bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt ähnlich dem, der in einem herkömmlichen letzten Mühlenvorgang erreicht wird, eine Auszugsquote von 98%, erreicht.The probation The procedure was simulated in a pilot plant where displacement was proved. In 3 operations was removed from the drainable tube juice after drainage in a hydraulic Press up to a moisture content similar to that in a conventional last mill operation reached an extract rate of 98%.
4 – Beschreibung des Vorganges4 - Description of the process
4.1 – Ponchon-Savarit Diagramm4.1 - Ponchon-Savarit diagram
Aus
den Ergebnissen der Versuchsanlage wurde die Anzahl der zu verwendenden
Etappen durch das Ponchon-Savarit Diagramm (
- – eine typische Zusammensetzung von Rohmaterial: Zerkleinertes Rohr:
- – Zubereitungsindex 90%
- – Faser 16%
- – entziehbarer Saftgehalt 80% (:5F)
- – brix des ausziehbaren Saftes 18,7
eine letzte „Megasse" mit einem ausziehbaren Saftgehalt gleichwertig 6F.
ein brix des ausziehbaren Saftes in der Megasse, der an einer bestimmten Etappe abgeht, 2 Punkte tiefer, als brix des Saftes das aus derselben Etappe herauskommt.From the results of the pilot plant, the number of stages to be used was determined by the Ponchon-Savarit diagram (
- - a typical composition of raw material: shredded tube:
- - preparation index 90%
- - fiber 16%
- - Extractable juice content 80% (: 5F)
- - brix of extractable juice 18,7
a final "Megasse" with an extendable juice content equivalent to 6F.
a brix of extractable juice in the megasse going off at a certain stage, 2 points lower than brix of juice coming out of the same stage.
Das Ziel von 4 brix Saft in der letzten Megasse (entsprechend eines Pol Auszugverhältnisses von 98%, in der Annahme, daß eine letzte Entwässerung stattfindet, die einen Saftgehalt der Bagasse von 0,64 ergibt) wird in 3 Etappen erreicht.
- (1) „Moderne Zuckerrohrverarbeitung" 1932
- (2) Spenzer und Mende: „Zuckerrohr Handbuch" 8te Ausgabe Seite 55.
- (1) "Modern Sugarcane Processing" 1932
- (2) Spenzer and Mende: "Zuckerrohr Handbuch" 8th edition page 55.
4.2 – Fluß Diagramm4.2 - flow diagram
Mit
den oben genannten Vorgangsbedingungen kann das Flussdiagramm (
A – Erste EtappeA - First stage
1. – Meichage1st - Meichage
Angenommen, eine durchschnittliche typische zerkleinerte Rohrmassedichte ist gegeben, der Anteil an „Meichage" Saft nötig, um vollständig alle Leerräume zwischen den Rohrfasern zu füllen ist 15F, welches einen ersten totalen Saftgehalt der Megasse in der ersten Etappe von 20F zu 15,4 brix ergibt, verwendet wird als Meichagesaft 15F zum selben brix (14,3), wie der gemischte Saft, der die erste Etappe verlässt.Accepted, an average typical shredded bulk density is given, the proportion of "meichage" juice needed to Completely all the voids to fill between the tube fibers is 15F, which gives a first total juice content of the megasse in the first leg from 20F to 15.4 brix is used as Meiche juice 15F to the same brix (14,3) as the mixed juice, who leaves the first leg.
2 – Verdrängung wird durchgeführt, indem der Saft (7,36F, Brix 9,3) der aus der 2ten Etappe herauskommt, um denselben Anteil (7,36F) Saft zu 15,4 Brix, der in der Megasse enthalten war zu ersetzen, der somit durch Verdrängung entzogen wird.2 - repression becomes carried out, the juice (7,36F, Brix 9,3) coming out of the second stage by the same proportion (7.36F) juice to 15.4 Brix, which in the Megasse was to replace, which is thus deprived by repression.
3. Entwässerung3. Drainage
Bevor die erste Etappe verlassen wird, wird der Saftgehalt der Megasse (nach der Verdrängung ist der Saftgehalt 20F zu einem durchschnittlichen Brix von 13,15) durch Gefälle in einen Aufnahmetank abgelassen, bis runter zu einem Saftgehalt von 6F in der Megasse beim Verlassen der 1sten Etappe.Before will leave the first stage, the juice content of the megasse (after the repression is the juice content is 20F at an average Brix of 13.15) gradient drained into a holding tank, down to a juice content from 6F in the Megasse on leaving the 1st stage.
Die Menge abgeflossenen Saftes würde diesem Versuch nach, 14F zu einem Brix von 13,72 sein. Dieser Saft muß als "Meichage"Saft zusammen mit 1F von verdrängtem Saft (7,36) mit einem gemischten Brix von 14,3, 6,36F zu 14,3 Brix als entzogener Saft aus der 1sten Etappe zurückgelassen, wieder zirkuliert werden, um das ganze auszugleichen:
- – Saft Einfluß: 5F vom Rohr + 2F als Imbibitionswasser = 7F.
- – Saft Ausfluß: entzogener Saft (gemischter Saft) 6,36F + 0,64F als ausziehbarer Saft in der End-Bagasse = 7F.
- - Juice Influence: 5F from tube + 2F as imbibition water = 7F.
- - Juice outflow: deprived juice (mixed juice) 6.36F + 0.64F as extractable juice in the end bagasse = 7F.
B – Zweite EtappeB - Second stage
- – Meichage. Da die Megasse denselben Saftgehalt hat innerhalb und außerhalb der Etappe, wird der Meichagesaft in diesem Fall 14F haben (statt 15F wie in der 1 sten Etappe).- Meichage. Because the megasse has the same juice content inside and outside stage, the meichage juice in this case will have 14F (instead of 15F as in the 1st stage).
- – Verdrängungssaft (7,36F), der von der dritten Etappe mit einem Brix von 5,7 kommt, wird dieselbe Menge Saft (7,36) zu 10,06 Brix verdrängen.- repressive juice (7.36F) coming from the third leg with a brix of 5.7, will displace the same amount of juice (7.36) to 10.06 brix.
- – Entwässerung von 14F zu 8,9 Brix wird 6F zurücklassen, da der Saftgehalt der Megasse die dritte Etappe versorgt.- drainage from 14F to 8.9 Brix will leave 6F behind, since the juice content of the Megasse supplies the third stage.
C – Dritte EtappeC - Third stage
- – „Meichage" Wie in der zweiten Etappe wird der Meichagesaft (14F) durch den Abflußsaft mit einem gemischten Brix von 5,7 geliefert.- "Meichage" Like in the The second stage is the Meichagesaft (14F) through the drain with juice delivered to a mixed brix of 5.7.
- – Verdrängung: Der Saft der Entwässerungsmühle (5,36F) wird als Verdrängungssaft gebraucht werden, gefolgt von Imbibitionswasser 2F. Das Brix des verdrängten Saftes (7,36F) wird 6,22 sein.- displacement: Of the Juice of the dewatering mill (5.36F) is called repressive juice be used, followed by Imbibitionswasser 2F. The Brix of the repressed Juice (7.36F) will be 6.22.
- – Entwässerung: 14F Saft zu 5,42 Brix wird von der dritten und letzten Etappe abgezogen, das ergibt- Drainage: 14F Juice at 5.42 Brix will be deducted from the third and final stage, that makes
- – einen Saftgehalt von 6F in der letzten Megasse zu einem zielgesetzten Brix von 4- one Juice content of 6F in the last megasse to a targeted Brix of 4
- – einen gemischten Saft (verdrängten und abgeleiteten Saft) von 21,36F zu 5,7 Brix, der dem Meichagesaft gleich kommt (14F) und dem Verdrängungssaft der zweiten Etappe (7,36F).- one mixed juice (extruded and derived juice) from 21.36F to 5.7 Brix to the Meichage juice Immediately comes (14F) and the repressive juice the second stage (7,36F).
5 – Beschreibung eines industriellen
Förderbandes zur
Ausführung
eines ununterbrochenen Drei-Etappen Verdrängungsverfahrens (
5.1 – Verdrängung5.1 - displacement
Ein gewöhnliches, horizontales, schleppenartiges Förderband kann dazu verwendet werden, das vorbereitete Rohr, das von der Schredder kommt, zur Entwässerungsmühle zu transportieren.One ordinary, horizontal, tow-like conveyor belt can be used to prepare the prepared pipe coming from the shredder to transport to the drainage mill.
Die
Geschwindigkeit des Förderbandes
(ungefähr
20 m/min) richtet sich nach dem Rohrfluß, so daß eine Lage von ungefähr 0,3 m über den
perforierten Boden (
Das
Förderband
hat einen geschlossenen, doppelten Boden (
In jeder Etappe: sind drei Abteilungen vorgesehen.In each stage: three sections are planned.
a) „Meichage" Abteilunga) "Meichage" department
„Meichage"-Saft wird aus Tank
b) Verdrängungsabteilungb) displacement department
Um
zu vermeiden, daß der
Teil des Förderbandes,
der zur Verdrängung
dient vermischt wird, wird er in einem wellenförmigen Muster zugeführt (
Das
Abflussrohr der Verdrängungsabteilung des
doppelten Bodens ist durch ein automatisches Ventil (
e) Die Abfluß Abteilunge) The drainage department
Der
doppelte Boden der Abflussabteilung ist in jeder Etappe mit dem
Abflusstank (
Diese
Beschreibung ist allen 3 Etappen gemein (siehe
5.2 – Entwässerung5.2 - Drainage
Die
Megasse wird aus der letzten Abteilung des Förderbandes in einen Schacht
(
Der Vorentsafter besteht aus einer gewöhnlichen Mühle mit 4 Rollen von denen die Abfallplatte und die Zubringerrolle entfernt wurden. Es ist ein schräg gestellter drei Rollen Mühlensatz, der die Hälfte des Saftgehaltes (6F) aus der Megasse entfernt.Of the Pre-juicer consists of an ordinary mill with 4 rolls of which the waste plate and feed roller have been removed. It is an oblique posed three rolls mill set, the half juice content (6F) removed from the megasse.
Die Bagasse, die aus dem Vorentsafter kommt, wird durch einen geschlossenen Schacht (Meinecke Schacht) (C) zu dem Boden des normalen Bagasseaufzugs (E), der den (Donelly) Schacht der letzten Entwässerungsmühle (DWM) versorgt, gefördert. Diese ist eine traditionelle 4 Rollen Mühle, die den gewöhnlichen Saftgehalt (3F) erhält, der in einem konventionellen Mühlentandem aus dem Saftgehalt (1F) der zweitletzten Mühlenbagasse und dem Imbibitionswasser (2F), das vor der letzten Mühle hinzugefügt wird, besteht.The Bagasse, which comes from the pre-juicer, is closed by a Bay (Meinecke Bay) (C) to the bottom of the normal baggage elevator (E) feeding the (Donelly) shaft of the last dewatering mill (DWM). These is a traditional 4 roll mill that is the ordinary one Juice content (3F), in a conventional mill tandem from the juice content (1F) of the second last mill bagasse and the imbibition water (2F) added before the last mill, consists.
5.3 – Saftbewegung zwischen den Etappen5.3 - Juice movement between the stages
Der
Entwässerungssaft,
der vom Vorentsafter (3F) und der letzten Entwässerungsmühle (2,36F) kommt, wird im
Verhältnis
von 5,36F pro Verdrängungssaft
zur Saftverdrängungswanne
(
Ähnlich,
wird der Verdrängungssaft
aus der dritten Etappe aus dem Tank
Der
Verdrängungssaft
der ersten Etappe wird vom Tank (
5.4 – Gemischter Saft aus der Verdrängungsauszuganlage.5.4 - Mixed juice from the displacement extractor.
Der
Saft der aus der Anlage gewonnen ist, läuft aus dem Empfangstank (
5.5 – Wichtig5.5 - Important
Um
genug hydrostatischen Druck für
den Ventil-Fluß Fortbewegungsvorgang
zu sichern und schnellen Ablaß der
Megasse, die jede Etappe verläßt, muß die Safthöhe im Empfangstank
(
6 – Beschreibung einer anderer Art Vorrichtung zur Durchführung des Rohrsaftverdrängungsvorganges.6 - description of another Type device for carrying of the tube juice displacement process.
Das normale schleppenartige Förderband kann durch das Verdrängungsverfahren zum Entsaften gebraucht werden, aber nur bis zu 5/6000 Tonnen Rohr pro Tag, wegen der folgenden Beschränkungen:
- – Die Breite der Förderbandwanne ist zu der der Entwässerungsmühle, die durch das Förderband versorgt werden muß, beschränkt (die Mühlenwalzenlänge ist 2,1 m lang):
- – Die Dicke des Rohrbettes, das weitergeführt werden kann auf dieser Art Förderband , ist auf ungefähr 300 m/m.
- – Die Geschwindigkeit des Förderbandes ist auf ungefähr 25 m per Minute beschränkt.
- - The width of the conveyor trough is limited to that of the dewatering mill, which must be supplied by the conveyor belt (the mill roller length is 2.1 m long):
- - The thickness of the tube bed, which can be continued on this type of conveyor belt, is about 300 m / m.
- - The speed of the conveyor belt is limited to approximately 25 m per minute.
Um
höheres
Fassungsvermögen
zu erreichen, muß eine
andere Art Einrichtung verwendet werden: Die Querflussverdrängungsmethode (
6.1 – Die Ouerflussverdrängungsmethode
(
Wie vorher erklärt, kann der Verdrängungsvorgang nur erfolgreich ausgeführt werden, wenn der Saftgehalt der Megasse wenigstens 20 mal höher ist als der Fasergehalt des Rohres – das heißt, dass der Fasergehalt der Megasse weniger als 1/20 oder 5% sein muß.As previously explained, the displacement process can only be successfully performed if the juice content of the megasse is at least 20 times higher than the fiber content of the tube - that is, the fiber content of the megasse is less than 1/20 or 5%. have to be.
Unter dieser Kondition hat die Megasse die hydrodynamische Eigenschaft einer Flüssigkeit.Under In this condition Megasse has the hydrodynamic property a liquid.
Es ist eine Tatsache, dass bis zu 7% Fasergehalt so wie „Slurry" gepumpt werden kann. Mit einem Saftgehalt von 20F wird die Megasse frei durch Neigung in einer offenen Rinne fließen.It is a fact that up to 7% fiber content can be pumped like "slurry". With a juice content of 20F, the Megasse becomes free by inclination to flow in an open channel.
Daher ist eine mechanische Hantierung im Verdrängungsvorgang während der Meichage und der Verdrängung nicht nötig. Erst wenn Ableitung stattfindet, wird das trockenere Material mechanische Hilfe brauchen.Therefore is a mechanical handling in the displacement process during the Meichage and repression not necessary. Only when discharge takes place does the drier material become mechanical Need help.
Der „Querflussfortbewegungsvorgang", der in diesem Patent beschrieben ist, wird auf die oben genannten Gedanken gestützt.The "cross-flow travel process" disclosed in this patent is based on the above thoughts.
6.1.1 – Verwandlung von zerkleinertem
Rohr (oder entwässerter
Megasse) in eine frei fließende "Slurry"
Ein
Teil des Meichagesaftes (10F) ist in der soliden Zufuhr enthalten,
während
es durch einen Mazerotor (
6.1.2. Meichage6.1.2. Meichage
Zusätzlicher
Meichagesaft (5F) wird durch einen doppelten Boden und eine gelöcherte Platte
(
6.1.3. – Querflußverdrängung und Entwässerung6.1.3. - Transverse flux displacement and drainage
Wenn die Verdrängung stattfindet, bleibt der Saftgehalt der Megasse 20F, der verdrängte dicke Saft auf dem Boden wird oben durch einen gleichen Anteil von dünnem Verdrängungssaft (oder Wasser) ersetzt. So fließt in der Verdrängungsabteilung die Megasse noch leicht durch Schwerkraft.If the repression takes place, the juice content of the Megasse 20F, the displaced thick juice on the ground is up by an equal amount of thin displacement juice (or water) replaced. That's how it flows in the displacement department the megasse still light by gravity.
Aber
jetzt, während
der Saft durch den gelöcherten
Boden hindurch nach unten fließt,
muß letzterer
aufgekratzt werden, um Verstopfung zu vermeiden. Das wird durch
eine gelöcherte
Trommel (
Diese Trommel dient zweierlei Zwecken:
- – sie kratzt den gelöcherten Boden in der Verdrängungsabteilung auf
- – sie fördert die Megasse in der Entwässerungsanlage, sollte die Megasse wieder fest werden, vorwärts.
- - She is scratching the perforated floor in the repressive department
- - It promotes the Megasse in the drainage system, should the Megasse become solid again, forward.
Der letzte Arbeitsgang wird durch große Nägel, (0,3 bis 0,5 m lang) (5), die in 12 Linien längs einer durchlöcherten Trommel (2 bis 3 m Durchmesser) angeschweißt sind, ausgeführt. Jede Reihe (mit einem Nagelabstand von 50 m/m) wird als Gabel dienen, um die Megasse zur Entladungsabteilung zu bewegen während der Saft zur Entwässerung durchsickern kann.Of the last operation is performed by large nails, (0.3 to 0.5 m long) (5), in 12 lines along a perforated one Drum (2 to 3 m diameter) are welded, executed. each Row (with a nail distance of 50 m / m) will serve as a fork, to move the megasse to the unloading department during the Juice for drainage can leak.
Der Durchmesser der Trommel, die Länge der Nägel und die Geschwindigkeit (1 bis 2 RPM) werden je nach der gewünschten vorgeschriebenen Menge gewählt.Of the Diameter of the drum, the length of the drum Nails and The speed (1 to 2 RPM) will vary depending on the desired prescribed quantity chosen.
Die
Kratzwirkung wird durch eine Kratzplatte (
Der gelöcherte Boden der sauber gehalten wird, erlaubt dem Verdrängungssaft durch die fließende Megasse durchzufließen.Of the perforated Soil kept clean allows the displacement juice through the flowing To flow through Megasse.
Der verdrängte Saft ist in die durchlöcherte Trommel über dem Verdrängungsabschnitt hineingelassen.Of the displaced Juice is in the perforated drum above the displacement section let in.
Deshalb
ist die durchlöcherte
Trommel an beiden Seiten offen. Eine dicke Stahlplatte ist innen in
der durchlöcherten
Trommel halbwegs zwischen beiden Enden angeschweißt. Diese
Platte (
Verdrängungssaft
kann durch die Flansche eines äußeren Behälters, in
dem die Safthöhe
geregelt wird, damit keine Luft dazu kommt, in die durchlöcherte Trommel
von jeder Seite (in einen Verteilungsbehälter (
Entwässerungdrainage
Dränage geschieht,
wenn die Fortbewegung erreicht ist. In der Entwässerungsabteilung, wo Luft oben
auf das Bett zugelassen ist, wird der übrige Saft durch einen hydrostatischen
Druck (2 bis 4 m) zwischen der Oberfläche der Rohrmasse und der Oberfläche des
Saftes im Empfangsbehälter
darunter, durch ein Rohr (
6.1.4. – Ausfluß6.1.4. - outflow
Die entwässerte Megasse wird durch die Gravität in einem Winkel von 60 Grad zur Zufuhrseite der nächsten Etappe abgelassen.The dehydrated Megasse gets through the gravity at an angle of 60 degrees to the feed side of the next stage drained.
Um die perforierten Platten und Nägel zu säubern und dem Abgang der Megasse in der nächsten Etappe zu helfen, wird Meichagesaft aus der nächsten Etappe in den Verteilerkastenbehälter (10) durch die Flansche an jeder Seite hereingelassen.Around the perforated plates and nails to clean and to help the departure of Megasse in the next stage Meichagesaft from the next Stage in the distribution box container (10) through the flanges on each side.
Von hier beginnt die nächste Etappe bei der derselbe Arbeitsgang in derselben Reihenfolge abgewickelt wird:
- 1 – Auslichten und Naßmachen der Megasse zu einem Saftgehalt von 15F, indem ein Mazerator verwendet wird.
- 2 – Meichage-Rinne mit doppeltem Boden und durchlöcherter Platte
- 3 – Verdrängung
- 4 – Entwässerung
- 1 - Elize and wet the megasse to a juice content of 15F using a macerator.
- 2 - Meichage gutter with double bottom and perforated plate
- 3 - displacement
- 4 - drainage
Wie für das schleppenartige Förderband zur Verdrängung, werden drei Etappen verwendet.As for the towed conveyor belt for repression, Three stages are used.
Das
Flussdiagramm ist dasselbe wie das des schleppenartigen Förderbandsystems
(
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