DE929120C - Verfahren zur Gewinnung reiner Staerke - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung reiner Staerke

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DE929120C
DE929120C DEM15400A DEM0015400A DE929120C DE 929120 C DE929120 C DE 929120C DE M15400 A DEM15400 A DE M15400A DE M0015400 A DEM0015400 A DE M0015400A DE 929120 C DE929120 C DE 929120C
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starch
hydrocyclones
hydrocyclone
sieves
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DEM15400A
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English (en)
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Herman Johan Vegter
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Stamicarbon BV
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Stamicarbon BV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/04Extraction or purification
    • C08B30/042Extraction or purification from cereals or grains
    • C08B30/044Extraction or purification from cereals or grains from corn or maize

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description

  • Verfahren zur Gewinnung reiner Stärke Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung des Verfahrens zur Gewinnung von Stärke aus Getreide, durch das man besonders reine Stärke erhält.
  • Insbesondere ist die Erfindung von Bedeutung bei der Bereitung von Maisstärke mit niedrigem Proteingehalt, die als Beispiel eingehend beschrieben werden soll.
  • Die Erfindung läßt sich jedoch vorteilhaft auch zur Bereitung reiner Stärke aus anderen Getreidearten verwenden, da auch bei deren Verarbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine bessere Trennung des Stärkekorns von unerwünschten Beimengungen erzielt werden kann.
  • Bekanntlich wird das Maiskorn bei der Gewinnung von Maisstärke nach einem Einmaischungsverfahren in Keimmühlen zermahlen, von Keimen abgelöst, weiterzermahlen, mittels Beuteln (Maschenweite + I000 ) von Kleie befreit, wodurch schließlich eine Stärkemilch erhalten wird, die außer den freien Stärkekörnern (Teilchengröße 30 y und kleiner) noch gröbere Teilchen mit Abmessungen bis zu I000 zur enthält. Diese Teilchen bestehen hauptsächlich aus nicht vermahlenen Zellenkonglomeraten und Hüllen. Um diese Zellenkonglomerate und Hüllen aus der Stärkemilch auszuscheiden, ist es üblich, die Stärkemilch in einer Siebstation zu sieben, deren Siebe eine Maschenweite von I30 bis 110 jt haben. Das gleiche läßt sich erreichen, wenn man die Stärkemilch einem Verfahren unterwirft, wie es in der niederländischen Patentschrift 72 449 beschrieben ist. Gemäß diesen Verfahren wird ein großer Teil der groben Verunreinigungen zurück- gehalten und aufs neue zermahlen, um die immer noch eingeschlossene Stärke auszuscheiden, worauf das betreffende Zermahlungsprodukt wieder in das Verfahren zurückgeführt wird.
  • Das Durchgangsprodukt der Siebstation, das aus von groben Teilchen gereinigter Stärkemilch besteht, wird anschließend in Fluten undloder Separatoren geleitet, wo Stärke und Gluten gegebenenfalls unter Anwendung des Verfahrens nach dem deutschen Patent 9I5 560 getrennt werden. Die Stärke kann, nachdem sie nochmals mit Wasser gewaschen worden ist, darauf getrocknet werden. Auf diese Weise kann man - je nach der verarbeiteten Maisart - ein Endprodukt mit einem Proteingehalt von beispielsweise o,28 bis o,400/a herstellen. Früher gab man sich mit einem Proteingehalt von etwa 0,4/0 zufrieden, aber besonders in den letzten Jahren wünschen die Abnehmer eine Stärke mit einem niedrigerenProteingehalt, vorzugsweise unter 0,3 °/o.
  • Deshalb hat man sich in mehreren Fabriken dazu entschlossen, das Durchgangsprodukt der Siebe mit einer Maschenweite von 110 ,z abermals über Nylontuchsiebe mit einer Maschenweite von 75 bis 80 u zu sieben, um auch die Zellenkonglomerate mit Abmessungen zwischen 75 und 110 H aus der Stärkemilch zu entfernen. Diese Zellenkonglomerate, die selbst einen hohen Proteingehalt von etwa 7 bis 9 0/o. haben, bilden eine der wichtigsten Proteinquellen im Endprodukt. In dieser Weise gelang es, den Prozentsatz an Protein im Endprodukt um ungefähr 0,05 herabzusetzen.
  • Mit der Verwendung feiner Siebe mit einer Maschenweite von 75 bis 80 y sind jedoch große Nachteile verbunden, und zwar: a) Die Anschaffungskosten einer Siebstation, die mit derartigen Sieben ausgestattet ist und eine hinreichende Kapazität aufweist, sind hoch; b) die Unterhaltungskosten sind hoch; c) derartig feine Siebe verstopfen schnell, besonders durch die in der Stärkemilch befindlichen feinen Hüllen; daher ist eine fortwährende tberwachung erforderlich; d) die zu erzielende Herabsetzung des Proteingehalts im Endprodukt ist, verglichen mit den aufzuwendenden Kosten, unbefriedigend.
  • Es wurde nun gefunden, daß eine zweckmäßigere Reinigung der Stärkemilch durch Anwendung von Hydrozyklonen bewirkt werden kann.
  • Unter einem Hydrozyklon ist hier ein innen glattes Gefäß zu verstehen, dessen Wandung einer in sich geschlossenen Umdrehungsfläche entspricht und das an einem seiner äußeren Enden mit einer Tangentialzuleitung oder einer Anzahl entsprechend gerichteter Tangentialzuleitungen sowie einer sich an diesem äußeren Ende befindlichen zentralen Abfuhröffnung (auch als Überlauföffnung bezeichnet) ausgestattet ist, während eine zweite Abfuhröffnung, auch als Ablaß öffnung bezeichnet, in dem anderen äußeren Ende angebracht ist, und zwar in der Spitze, falls der Hydrozyklon im wesentlichen konisch ausgebildet ist. Die Zuleitung mündet in den geräumigsten Teil des Hydrozyklons, welcher Teil vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist; die Überlauföffnung ist vorzugsweise mit einem axial in den -Hydrozyklon hineinragenden Rohr ausgestattet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mit Hilfe einer Wirbelkammer durchgeführt werden.
  • Unter einer Wirbelkammer ist in diesem Zusammenhang ein innen glatt beschaffenes Gefäß zu verstehen, dessen Wandung einer in sich geschlossenen Umdrehungsfläche entspricht und das an einem seiner äußeren Enden mit einer Tangentialzuleitung oder einer Anzahl entsprechend gerichteter Tangentialzuleitungen ausgestattet ist, während sich an dem anderen äußeren Ende, und zwar in der Endwand, eine zentrale Abfuhröffnung (Überlauföffnung) befindet und außerdem nahe der Peripherie dieser Endwand oder in der zylindrisch ausgeführten Wand in der Nähe der betreffenden Endwand eine zweite Abfuhröffnung (Ablaßöffnung) vorgesehen ist.
  • Vorzugsweise werden zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Hydrozyklone verwendet; jedoch sollen hier unter Hydrozyklonen auch Wirbelkammern verstanden werden.
  • Aus Versuchen ergab sich, daß bei der Anwendung niedriger Drucke, die in wirtschaftlicher Hinsicht vorzuziehen sind, die zur Trennung verwendbaren Hydrozyklone nur verhältnismäßig geringe Abmessungen haben, so daß auch die Leistungsfähigkeit jedes einzelnen Hydrozyklons nur verhältnismäßig gering ist. Steigerung der Leistungsfähigkeit durch Vergrößerung der Hydrozyklone ist bei- einer gleichen Trennungsfähigkeit nur möglich, wenn man den Zufuhrdruck beträchtlich steigert.
  • Deshalb wird eine Steigerung der Leistungsfähigkeit vorzugsweise dadurch erreicht, daß eine große Anzahl Hydrozyklone parallel geschaltet wird.
  • Diese Hydrozyklone können dabei zu größeren Einheiten, sogenannten Mehrfachhydrozyklonen, die nur mit einer Hauptzuleitung und einer Abfuhrleitung für den gemeinsamen Ablaß bzw. den gemeinsamen Überlauf ausgestattet sind, konstruktiv vereint werden.
  • In besonderen Fällen, wenn eine sehr weitgehende Trennung bewirkt werden muß, kann es vorteilhaft sein, mehrere Hydrozyklone oder Mehrfachhydrozyklone hintereinander aufzustellen, und zwar so, daß der Überlauf uñd/oder der Ablaß eines ersten (Mehrfach-) Hydrozyklons in einem weiteren (Mehrfach-) Hydrozyklon eine Nachbehandlung erfährt. Die erhaltenen Zwischenprodukte können dabei rezirkuliert werden.
  • Wenn man eine Batterie von Hydrozyklonen gemäß der Erfindung zum Reinigen des Stärkebreis an die Stelle der Siebstation setzt, kann ein überaus reines Endprodukt erzeugt werden; der Proteingehalt ist besonders niedrig, während die Gesamtkosten dieses Verfahrens pro Tonne erzeugter Stärke nur ein Fünftel der Kosten eines Verfahrens, bei dem mit Sieben mit einer Maschenweite von 75 bis 80 H gesiebt werden muß, betragen.
  • Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Gewinnung reiner Stärke aus einem dünnen Stärkebrei, den man durch Zermahlung von Getreiden, insbesondere Mais, und eine darauffolgende Entfernung der sich in dem betreffenden Zermahlungsprodukt - eventuell nach Verdünnung - befindenden Teile mit einem Durchmesser von mehr als 0,2 mm und vorzugsweise von mehr als 0,I mm erzeugen kann, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der vorhandene dünne Stärkebrei durch einen oder mehrere Hydrozyklone von solcher Form und solchen Abmessungen unter solchen Bedingungen gepreßt wird, daß die Zellenkonglomerate in dem Stärkebrei auf wenigstens so lt und vorzugsweise auf 60 lt klassiert werden, wodurch eine stärkearme Fraktion von gröberen Zellenkonglomeraten und spezifisch schweren Verunreinigungen durch die Ablaßöffnung(en) abgelassen wird, worauf die Stärke in schon bekannter Weise von der tSberlauffraktion abgetrennt wird.
  • Der den Hydrozyklonen zugeführte Stärkebrei enthält außer Stärkekörnern und Zellenkonglomeraten im allgemeinen noch feine Hüllen, und diese Hüllen verlassen den Hydrozyklon hauptsächlich mit der Stärkesuspension durch die Überlauföffnung.
  • Im Gegensatz zu einer Reinigung des Stärkebreis mittels sehr feiner Siebe, bei denen die feinen Hüllen größtenteils auf den Sieben zurückbleiben und also in dieser Weise von den Stärkekörnern getrennt werden. findet bei Verwendung von Hydrozyklonen keine Trennung zwischen Hüllen und Stärke im Hydrozyklon statt.
  • Das bedeutet jedoch keine Schwierigkeit, da sich herausgestellt hat, daß bei der üblichen Weiterverarbeitung der Stärkesuspension, aus der die Stärkekörner ausgeschieden werden, diese feinen Hüllen mit dem aus der Trennvorrichtung (Fluten oder Separatoren) abgeführten Wasser mitgerissen werden.
  • Gerade diese kleinen Hüllen bilden die Hauptursache der Verstopfung der feinen Siebe bei dem bisher bekannten Verfahren, bei dem Siebe mit einer Maschenweite von 75 bis So lt angewandt werden. Diese Schwierigkeit wird also durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens umgangen.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Anwendung von Hydrozyklonen gegenüber der Verwendung von Sieben mit einer Maschenweite von 75 bis so AG besteht darin, daß mit dem Hydrozyklon eine feinere Trennung durchgeführt werden kann als die. welche Siebe ermöglichen. Es werden nicht nur Zellenkonglomerate mit Abmessungen zwischen 75 bis 80 AG aus der Stärkesuspension entfernt, sondern es wird auch ein großer Teil der Zellenkonglomerate mit Abmessungen zwischen 40 und 75 lt in dem Hydrozyklon durch die Ablaßfraktion abgeführt und dadurch von der Stärkesuspension abgetrennt, was zur Folge hat, daß das Endprodukt einen niedrigeren Proteingehalt hat, als er bei der Verwendung von Sieben zu erzielen ist.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß spezifisch schwere Verunreinigungen, wie sehr feine Sandteilchen, Rostteilchen usw., die bei Verwendung von Sieben nicht auf dem Sieb zurückbleiben, bei der Verwendung von Hydrozyklonen restlos aufgefangen werden und mit den abgetrennten Zellenkonglomeraten den Hydrozyklon durch die Ablaß öffnung verlassen.
  • Vollständigkeitshalber sei bemerkt, daß die Ablaßfraktion der Hydrozyklone, die aus Zellenkonglomeraten, spezifisch schweren Verunreinigungen und einem geringen Prozentsatz an hüllenartigen Bestandteilen und Stärkekörnern besteht, nicht wertlos ist, sondern eventuell aufgearbeitet oder zur Herstellung von Viehfutter verwendet werden kann.
  • An Hand des Schemas (Fig. I) soll das erfindungsgemäße Verfahren für eine Vorrichtung, in der 10 t Mais pro Stunde verarbeitet werden, erläutert werden.
  • Stärkebrei B1, der von Mühlen I kommt und aus dem die gröberen Teile mit einem Durchmesser größer als 1000 lt entfernt worden sind, wurde, eventuell nach Verdünnung mit Wasser W, zu einer Siebstation 2 geleitet, die aus Sieben mit einer Maschenweite von 110 ,t bestand.
  • Auf diesen Sieben blieben also Kornteile K mit einer Teilchengröße zwischen I000 und 110 lt zurück; diese Kornteile wurden nach Mühlen (die nicht eingezeichnet sind) geleitet, wo durch eine erneute Zermahlung die Gewinnung weiterer Stärke aus ihnen ermöglicht wurde.
  • Der Stärkebrei B2, der durch die Siebstation 2 durchgelassen wurde, enthielt noch Zellenkonglomerate von 110 lt und geringer. Diese Stärkemilch (70 Be, 70 m3/Stunde) wurde über einen Behälter 8 und eine Pumpe 3 unter einem Druck von 2 atü nach einem Mehrfachhydrozyklon 4 geführt, der aus 80 parallel geschalteten Hydrozyklonen der in Fig. 2 gezeigten Art bestand und dessen Abmessungen die folgenden waren: a) Durchmesser des zylindrischen Teils II.,., in 30,0 mm b) Durchmesser der Zufuhröffnung 12 6,o mm c) Durchmesser der Ablaßöffnung 13 5,5 mm d) Durchmesser derttberlauföffnung Iq I2,0 mm e) Spitzenwinkel des Konus 15 ...... 200 f) Höhe des zylindrischen Teils . . .,, I2,0 mm und Länge des Überlaufrohrs ..... I2,0 mm Es ist selbstverständlich, daß diese Abmessungen innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen variiert werden können.
  • Die Uberlauffraktion Z dieses Mehrfachhydrozyklons (I5 I/min/Hydrozyklon) enthielt weniger als IO/o der Zellenkonglomerate mit Abmessungen von 60 bis 110 /t, die die Siebstation 2 durchgelassen hatte.
  • Die Ablaßfraktion Ct (I2'° B2) dieses Mehrfachhydrozyklons (0,4 I/min/Hydrozyklon) enthielt 99 O/a der Zellenkonglomerate von 60 bis 110 lt nebst freien Stärkekörnern.
  • Um in dieser Ablaßfraktion freie Stärkekörner und Zellenkonglomerate zu trennen, wurde sie in einem Behälter 5 mit Wasser W bis 3 bis 40 Be verdünnt und über eine Pumpe 6 unter einem Druck von Is/4atü zu einem zweiten Mehrfachhydrozyklon 7, der acht Hydrozyklone desselben Typus enthielt, geleitet.
  • Die Uberlauffraktion dieses zweiten Mehrfachhydrozyklons 7 wurde zu dem Sammelbehälter 8 zurückgeleitet. Die Ablaß fraktion C2 dieses zweiten Mehrfachhydrozyklons, die 980/o der durch die Siebstation 2 durchgelassenen Zellenkonglomeratteile mit Abmessungen zwischen 60 und 110 lt und außerdem noch etwas Stärke enthielt, wurde zu einem Absetzbehälter geleitet, um zu einem Nebenprodukt, wie beispielsweise Viehfutter, verarbeitet zu werden.
  • Bei diesem Verfahren wurden mit der Ablaßfraktion aus dem zweiten Mehrfachhydrozyklon 20 bis 50 kg Zellenkonglomerate und 20 bis 40 kg Stärke je Stunde abgeführt.
  • Die Überlauffraktion Z des ersten Mehrfachhydrozyklons wurde zu Fluten oder anderen Trennvorrichtungen (die nicht gezeichnet sind) geleitet, wo Maisgluten und die Maishüllen abgetrennt wurden.
  • Es konnte festgestellt werden, daß die nach diesem Verfahren gewonnene Stärke nach Waschen und Trocknen einen Prozentsatz Protein enthielt, der um o,o6 bis 0,10 unter dem einer Maisstärke lag, die nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt war.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann Maisstärke mit einem Proteingehalt von nur 0,2w2 bis 0,300/0 gewonnen werden.
  • Außerdem sind Sand, Staub, Rostteilchen und andere Verunreinigungen, die mit Sieben nicht abgetrennt werden können, restlos aus der nach diesem Verfahren gewonnenen Stärke entfernt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung reiner Stärke unter Verwendung von Hydrozyklonen aus einem dünnen Stärkebrei, der durch Zermahlung von Getreiden, insbesondere Mais, und anschließende Entfernung der in dem betreffenden Zermahlungsprodukt, gegebenenfalls nach Verdünnung des Produkts, befindlichen Teile mit einem Durchmesser von mehr als 0,2 mm und vorzugsweise von mehr als 0,1 mm gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brei durch einen oder mehrere Hydrozyklone von solcher Form und solchen Abmessungen unter solchen Bedingungen gepreßt wird, daß die Zellenkonglomerate in dem Stärkebrei auf wenigstens 80 lt und vorzugsweise auf 60 y klassiert werden, wodurch eine stärkearme Fraktion von gröberen Zellenkonglomeraten und spezifisch schweren Verunreinigungen durch die Ablaßöffnung(en) abgelassen wird, worauf die Stärke in schon bekannter Weise von der Überlauffraktion abgetrennt wird.
    Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 804 I89, 804 430, 846 987.
DEM15400A 1951-09-05 1952-09-06 Verfahren zur Gewinnung reiner Staerke Expired DE929120C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE804189C (de) * 1948-03-16 1951-04-16 Stamicarbon Einrichtung zur Klassierung von Gemischen von Partikeln unterschiedlicher Korngroesse
DE804430C (de) * 1948-04-14 1951-04-23 Stamicarbon Verfahren und Vorrichtung zum Klassieren von Gemischen von Partikeln
DE846987C (de) * 1948-03-25 1952-08-18 Mij Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abscheidung von festen Partikeln aus einer fluessigen Suspension derselben

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