DE817880C - Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung und Reinigung von Zuckersaft aus Zuckerrueben - Google Patents

Description

• Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung und Reinigung von Zuckersaft aus Zuckerrüben Seit vielen Jahrzehnten ist in allen Zuckerfabriken des In- und Auslandes das Diffusionsverfahren zur Saftgewinnung mit daran anschließender Saftreinigung durch Kalkmilchscheidung und Saturation mit CO, und mehrfacher Filtration üblich. Die Nachteile der Diffusionsarbeit liegen vor allem in dem erheblichen Verbrauch an Wasser und den großen Verlusten in den Abwässern, die außerdem große Schwierigkeiten in ihrer restlosen Beseitigung bereiten. Neuere Verfahren, diese Abwässer und Verluste durch restlose Zurücknahme zu beseitigen, waren zwar bis zu einem gewissen Grade erfolgreich, doch traten dabei zum Teil außerordentlich große Schäden durch Korrosion auf, weshalb die Einführung des Rücknahmeverfahrens auch heute noch von dem größten Teil der Fabriken abgelehnt wird. Ein weiterer Nachteil der Diffusionsarbeit ist die große Empfindlichkeit der Apparatur bei nicht einwandfreien Schnitzeln (Mus, Frostrüben usw.), da durch das dann auftretende schlechte Drücken der Batterie eine zu lange Diffusionsdauer entsteht, die wiederum eine Minderverarbeitung und schlechtere Säfte verursacht.
• Um diese Nachteile der Diffusionsbatterien zu vermeiden, sind in den letzten Jahren neueKonstruktionen zur abwasserlosen Auslaugung von Schnitzeln herausgekommen. Diese haben sich noch nicht voll durchsetzen können, da deren technische Mängel noch so groß sind, daß die Praxis, trotz der schon geschilderten Nachteile, fast immer wieder auf die Diffusionsbatterie zurückgreift.
• Nur das sogenannte Brühv erfahren beschritt grundsätzlich neue Wege, doch mit dem Nachteil, daß zuviel Zucker in den Schnitzeln verbleibt, was in den Zeiten besseren Zuckerabsatzes für die Fabriken, die dies Verfahren besitzen, von großem Nachteil ist. Allen vorgenannten Verfahren ist eines gemeinsam: daß die Reinigung des Saftes erst dann stattfindet, wenn derselbe von der Rübensubstanz restlos getrennt ist. Dabei liegt der größte Nachteil darin, daß der nach der Ca0-Scheidung und der C02 Saturation abfiltrierte Schlamm noch sehr wertvolle Bestandteile der Rüben enthält, die durch die Verwendung des Schlammes als Düngemittel gar nicht oder nur unwesentlich genutzt werden. Bei vielen Fabriken ist dieser Schlamm überhaupt nicht zu verwerten und verursacht in seiner Beseitigung noch zusätzliche Kosten. Ein neueres Verfahren fußt aufden schonalten Gedanken, de_i Schlamm in irgendeiner Form zur Futtermittelerzeugung heranzuziehen, doch wird hierdurch ein weiterer Arbeitsgang nötig, um dieses Ziel zu erreichen.
• Die Erfindung geht grundsätzlich neue Wege, und zwar von folgenden Gedanken aus: i. das Rübenmaterial so zu zerkleinern und die Zellen zu öffnen, daß der Zuckersaft nicht erst durch allmähliche Diffusion, sondern fast augenblicklich durch direkte Auslaugung und Auspressung gewonnen werden kann; 2. daß gleichzeitig mit dieser Auslaugung die Saftreinigung durch Zugabe von Ca0 in Form von Kalkmilch durchgeführt wird und 3. daß durch das hierauf folgende gemeinsame Abfiltrieren und Abpressen aller Rückstände ein sehr hochwertiges Futtermittel anfällt, und zwar in wesentlich größeren. Mengen, wie es bei den bisher üblichen Verfahren erzeugt wurde.
• Der Arbeitsgang nach der Erfindung ist folgender: Die Rüben werden nach geeigneter Vorzerkleinerung in Spezialmühlen vollständig zu Brei zerrieben.. Dieser Brei gelangt in genau abgewogener oder abgemessener Menge in ein Rührgefäß, das zugleich als Scheidepfanne dient. Der Brei wird in dieser Pfanne zu Beginn der Fabrikation mit der mehrfachen Menge Wasser, dann fortlaufend mit der mehrfachen Menge filtriertem Saft der optimalen Scheidung eingemaischt. Dies Saft-Brei-Gemisch wird im gleichen Arbeitsgang geschieden. Dieser Punkt liegt etwa bei einem pH-Wert von io,8 und zeigt den besten Ausflockungspunkt an. Der Kalkmilchzusatz wird zweckmäßig nicht direkt in den verdünnten Rübenbrei gegeben, sondern in den vorher abgemessenen, zur Verdünnung des Breies dienenden Saft. Dadurch wird eine vollständig gleichmäßige Scheidung erzielt und eine sogenannte Überscheidung vermieden.
• Nach rasch erfolgter guter Durchrührung und nachfolgender Anwärmung, vorzugsweise nicht über 74°, wird dieser dünnflüssige Brei direkt filtriert und abgepreßt. Es können hierfür Filter verschiedener Bauart, Nutschen, Trennzentrifugen oder Pressen Verwendung finden. Der erhaltene Saft entspricht dem Filtrat der i. Saturation der bisherigen Arbeitsverfahren und wird entsprechend weiterbehandelt. Der Filterrückstand wird vor der Abpressung je nach Bedarf abgesüßt. Bei einer sehr starken Abpressung kann auf eine Absüßung verzichtet werden, wodurch einerseits sehr schwere Säfte, andererseits größere Mengen stark zuckerhaltiger Futtermittel erzielt werden. Das Absüßfiltrat und der Preßsaft werden vorzugsweise wiederum zum Einmaischen des Rübenbreies verwendet. Desgleichen wird der Schlamm von der Filterung der 2. Saturation sowie der Schlamm der Beutelfilter der Dünnsaftnachfilterung und der Dicksaft- und Klärefilterung unausgesüßt mit etwas Saft eingemaischt und ebenfalls zur Scheidung zurückgenommen, so daß kein Abfallprodukt die Fabrikation verläßt, wodurch weitestgehend alle Verlustquellen ausgeschaltet sind. Die eventuell noch fehlende Flüssigkeitsmenge wird durch filtrierten Saft ersetzt, denn es ist unbedingt erforderlich, daß der Rübenbrei flüssig genug gehalten wird, damit eine genügend gute Durchmischung bei der Scheidung möglich ist. Es findet die eigentliche Auslaugung und Saftgewinnung erst beim Filterprozeß und gegebenerfalls durch die anschließende Abpressung statt. Denn der einzige Frischwasserzusatz wird vorzugsweise beim Absüßen vorgenommen, und die Absüßer wiederum werden durch das Einmaischen mit frischem Rübenbrei mit Zucker angereichert. Die Menge dieses Frischwasserzusatzes muß nach der gewollten Saftdichte errechnet werden.
• Der fertig abgesüßte und gegebenenfalls abgepreßte Schlamm enthält nun außer einem mehr oder weniger hohen Prozentsatz Zucker das gesamte Rübenmark, alle Nichtzuckerstoffe sowie die zugeführte Kalkmenge, sofern diese nicht in geringen Mengen gelöst im Saftfiltrat geblieben sind und auch nicht durch die «eitere Saftreinigung abgeschieden werden können, um schließlich in die Melasse zu gehen. Er stellt ein außerordentlich wertvolles Futter dar, dessen Nährwert mindestens den nach dem Steffenschen Brühverfahren hergestellten Schnitzeln gleichkommt.
• Besonders die aufgeschlossene Form des Futters (durch die vorher stattgefundene feine Zerfaserung der Rüben) macht es außerordentlich leicht verdaulich. Auch der Kalkgehalt fördert bei Vierfütterung an Jungtiere den Knochenbau derselben. Selbstverständlich kann auch die anfallende Melasse ganz oder teilweise zugemischt und angetrocknet werden. Der Rückstand kann naß zum Einsäuern abgegeben «-erden, zweckmäßig wird er aber getrocknet und in Form von Pulver, Flocken oder Platten in den Handel gebracht.
• Durch diese neue Arbeitsweise werden folgende Vorteile erzielt: i. Zusammenfassung mehrerer Arbeitsgänge, 2. Fortfall der Diffusionsbatterie und der i. Saturation, 3. Der weitere Fortfall der Scbnitzelpressen und Schlammpressen der i. Schlammfiltration wird durch die benötigte Brei-Filtration und Abpressung ausgeglichen, 4. Fortfall der sehr lästigen Diffusionsabwässer und der darin enthaltenen großen Verluste, 5. Fortfall von Korrosionen an Apparaten und Maschinen durch alkalische Arbeit, 6. Fortfall aller Abfallprodukte, wie Scheideschlamm und Filterschlamm, die nunmehr restlos im Futter verbleiben. Daher auch Fortfall der sogenannten unbestimmbaren Verluste, 7. Einsparung an Kalksteinen und Koks (5o bis 7o°/0) und starke Verkleinerung der Kalkofenstation, B. Schwere Säfte, daher Verkleinerung der Verdampfstation, Kohlenersparnis, g. Große Kohlenersparnis in der Trocknung durch hohen Trockensubstanzgehalt des Preßkuchens, io. ' Frisch@i#asserersparnis, ii. Durch stark verkürzten Fabrikationsprozeß und Verwendung niedriger Temperaturen Gewinnung sehr reiner Säfte, 12. Futterausbeute mindestens io,5°,lo Trockengut mit 9o°/, Trockensubstanz. Diese Ausbeute kann nach den jeweiligen wirtschaftlichen Verhältnissen dadurch erhöht werden, daß man mehr Zucker im Futter beläßt. Beispiel ioo dz Rüben werden geschnitzelt, in einem Desintegrator zu feinem Brei zerfasert und in eine Pfanne mit eingebautem Rührwerk verbracht. Der Brei hat eine Polarisation von 18% Zucker. In dieser Pfanne wird der Brei mit der 3fachen Menge Saftfiltrat von der i. Saturation eingemaischt, so daß sich eine Mischtemperatur von etwa 5J ergibt. Anschließend wird in derselben Pfanne die optimale Scheidung bis zum pft-Wert io,8 durch Zusatz von Kalkmilch in Menge von etwa o,35°/° Ca0 auf reines Rübengewicht vorgenommen. Das so geschiedene Saft-Brei-Gemisch wird nach guter Durcbrührung von mindestens 5 Minuten Dauer auf 74° C angewärmt und durch eine Pumpe in eine Filterpresse gedrückt und filtriert. Vor der eigentlichen Abpressung wirA heißes Absüßwasser in Menge von etwa 2o0/0 auf reines Rübengewicht in die Presse gedrückt. Das Saft- und Absüßfiltrat fließen klar ab und entsprechen (lein Saftfiltrat der i. Saturation der bisherigen Verfahren. Dieser Saft wird entsprechend den bisherigen Verfahren weiterverarbeitet.
• Der Filterrückstand fällt in Form von Preßkuchen von 3z,33°;0 Trockensubstanz an und wird in Heißlufttrocknern auf etwa go°,..'° Trockensubstanz nachgetrocknet. Aus ioo kg Rüben werden 36 kg Preßkuchen mit 32,33°/0 Trockensubstanz erzeugt. Derselbe hat einen Zuckergehalt von i2,560;0 = 4,520,'0 Zucker pro Rübe. Da das Ausgangsmaterial i80/0 Zucker hatte, wurden also 13,480/0 Zucker im Saft gewonnen, was einer Weißzuckerausbeute von etwa 120/0 entspricht. Der Preßkuchen auf go°;°Trockensubstanz eingetrocknet ergibt 12,67°/° Trockenfutter pro Rübe mit 35,670/0 Zuckergehalt. Die vorstehenden Angaben stellen nur ein Beispiel für die neue Arbeitsweise dar. Die angegebenen Zahlen und die benutzten Apparaturen können je nach den Erfordernissen variieren.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung und Reinigung von Zuckersaft aus Zuckerrüben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüben in rohem Zustand fein zu Brei vermahlen werden, dieser Brei im gleichen Arbeitsgang mit Ca0 geschieden wird und nach optimaler Scheidung und darauffolgender Anwärmung unter Ausschaltung einer nachfolgenden Saturation direkt filtriert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rübenbrei für die Scheidung um die mehrfache :Menge des Breigewichtes durch das Saftfiltrat der i. Abfilterung und Abpressung unter gleichzeitiger Verwendung der Absüßer verdünnt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterrückstände der 2. Saturation und aller sonstigen im Betriebe befindlichen Saftfilter unausgesüßt mit etwas Saft aufgemaischt dem Rübenbrei zugeführt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkmilch für die Scheidung in die vorher abgemessene Saftmenge, die zur Verdünnung des Rübenbreies dienen soll, gegeben wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bestehend aus der Rübensubstanz, dem Zuckersaft und den Kalkausfüllungen, in homogener Mischung zur Filterung gelangt und auf dem Filter mit heißem Wasser bzw. durch Pressung ausgesüßt wird.