EP0052218B1 - Verfahren zur Verarbeitung von Sojabohnen - Google Patents
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- EP0052218B1 EP0052218B1 EP81108005A EP81108005A EP0052218B1 EP 0052218 B1 EP0052218 B1 EP 0052218B1 EP 81108005 A EP81108005 A EP 81108005A EP 81108005 A EP81108005 A EP 81108005A EP 0052218 B1 EP0052218 B1 EP 0052218B1
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Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
- C11B1/00—Production of fats or fatty oils from raw materials
- C11B1/02—Pretreatment
- C11B1/04—Pretreatment of vegetable raw material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
- B02B1/00—Preparing grain for milling or like processes
- B02B1/08—Conditioning grain with respect to temperature or water content
Definitions
- the invention relates to processing soybeans with crushing for flocculation before extraction in a method for extracting soybean oil and soybean meal.
- the soybean contains a lecithin-containing oil of approx. 20% and protein of approx. 36%.
- the separation is carried out, whereby the oil is obtained and the extracted material is used as feed meal, the extraction usually being carried out by solvents.
- Today two types of meal are produced, a so-called normal meal with a protein content of approx. 44% and a high-quality meal whose protein or protein content is approximately between 49-50%.
- the protein content is increased by separating the bean hulls, which mainly contain fibers and other fibers.
- the beans are heated in a shaft dryer cooler to approx. 90 ° C and then cooled in the cooler to temperatures of approx. 10 ° C above ambient temperature.
- the aim of this process step which brings about a moisture reduction of approx. 2% by weight, is that the husks become brittle, burst open and detach from the actual bean kernel.
- the whole beans are broken in the cold state with two-stage corrugated roller mills with the aim of exposing the shell parts and the core parts.
- the broken material is separated into core parts and shells using vibrating sieves, whereby the shells are suctioned off according to the vacuum cleaner principle.
- the remaining fraction still contains too large a proportion of protein and oil-containing core particles and must therefore be divided into shells and core parts in two further stages.
- This material cleaned from trays, is then conditioned.
- the product temperature is raised again to approx. 60-65 ° C, which lowers the viscosity of the oil enclosed in cells and the previously hard bean break becomes plastic, so that the fragments can be stabilized with as little effort as possible on the subsequent flaking roller mills, approx. 3 mm thin flakes can be rolled out.
- the object of the present invention is to make the method of the type described in the introduction more economical.
- the process should run continuously and the complex buildings should be superfluous.
- the economy should mainly be achieved with savings in energy consumption.
- Energy savings are achieved simply by bringing the material to be processed only once, in the fluidized beds, to the highest level of the thermal process of the technology. Also due to the fact that there are already smaller objects with short diffusion paths when heated.
- the mechanical disassembly takes place in two steps and in the plastic state of the core parts, so that there are few fine and flour core parts. Since the material is sighted before it is warmed up, the system for recovering the oil and protein-containing particles only needs to be designed for a fraction of the total volume of the material to be processed. A practically perfect separation of the shell parts is achieved, so that a better quality of the high-quality soybean meal can be produced.
- the description relates to a drawing, in which a diagram of an advantageous system for carrying out the method according to the invention is shown.
- the beans to be processed come via a line 25 into a first fluidized bed 1, to which a further fluidized bed 2 is assigned.
- the two fluid beds are arranged one behind the other. With the system shown, the high-quality meal can be produced with a protein content of approx. 49-50%.
- the soybeans are heated uniformly in the first fluidized bed 1 with a hot air temperature of 165-170 ° C to 75 ° C.
- the residence time of the material in the fluidized bed is less than 2 minutes. Due to this dwell time, no significant diffusion occurs, so that a maximum of 0.5% moisture is removed from the imported beans. This is very desirable for reasons of mass balance. It has been shown that this rapid heating of the beans is sufficient for the shells to become evenly brittle and to be detached from the kernels. All imported beans are warmed up evenly.
- the heated beans are fed from the fluidized bed 1 via a line 26 to a single-stage corrugating roller mill 3 and from there to a downstream hammer mill 4.
- the beans with the loosened shells are mechanically disassembled, which is a first step for separating the shells from represents the cores.
- the beans are divided into two halves in this processing stage.
- the previously thermally detached shells detach and are exposed.
- the bean sprouts are also exposed.
- the material processed in this way is now led into the second fluidized bed 2 against the exhaust air flow from the second fluidized bed 2, in such a way that the shells and the fine to flour parts produced during processing are discharged with the exhaust air.
- the material is guided against the exhaust air flow via a distribution controller 5, where it is entered into a number of viewing channels 6 in the fluidized bed hood.
- a suitable device for evenly distributing the material to be introduced into the exhaust air flow would also be exhaust air pipes designed as sifters on the fluidized bed hood of the fluidized bed 2.
- both the shells and the fine and meal core parts and, in the case of extreme sighting, the germs can still be separated.
- a mixture of shell parts, germs and fine and flour parts on the order of 15% of the throughput A falls on the shell side. This value can be reduced to at least 10% if the germs are not extracted.
- this value also means that the further separation of shells and the material to be recovered has to be designed for only 15% of the system output.
- the mixture of shell, germ and core parts, i. H. Fine and flour parts is led via lines 44 to a cyclone device with cellular wheel locks 12 and is separated from the air.
- a particle mixture is also added to this mixture, which has been separated from the exhaust air of the first fluidized bed 1 in the cyclone devices 8 and 10 and is brought here via a transport device 15.
- the mixture comes from a transport device 16 via a line 29 into a classifier 17.
- the separation into a germ or germ parts -fine core parts fraction and a shell / flour fraction takes place.
- shells and flour are separated from one another in a 1-deck sieve 21 with a 1 mm sieve and the valuable oil- and protein-containing flour is returned to the main product stream via line 32 before flocculation or via line 49 before extraction fed.
- the amount of flour produced is approx. 1% of the plant output.
- the seed parts / fine core parts fraction, which was obtained on the classifier 17, is fed via line 33 to the main product stream from line 28 via the common line 36 together for breaking onto the roller mill 23.
- the shell-free half or coarser core parts, which have entered the second fluidized bed via the viewing channels 6, are fluidized there, the shell parts, which may still be adhering, being detached by the mutual friction of the particles and being discharged with the exhaust air.
- the final product temperature is also regulated in this fluidized bed 2 and at the same time, in conjunction with the regulation of the first stage, moisture reductions of between 1 and 2% can be set.
- the amount of air required for fluidizing the fluidized beds 1 and 2 is essentially circulated, specifically through lines 42, 43, 46 and 40. Only the moisture removed from the material, ie. H. The amount of air required for the extracted water is fed to the system as fresh air via line 47 and discharged as exhaust air via lines 41 and 24. Due to the small amount of exhaust air, a minimal environmental impact is achieved, the lowest possible energy consumption is guaranteed and an optimal use of the energy is ensured.
- the air is heated in the system shown here by direct combustion of gaseous or liquid fuels.
- heat exchangers In addition to this air heating solution, there is also the option of supplying the heat required to heat the material to the fluidized bed via heat exchangers.
- heat exchanger tubes built into the fluidized bed, which are heated with steam, thermal oil or the like.
- the material comes from the fluidized bed 2, as does the material after the classifier 17 or after the 1-decker screen 22 through the lines 33 or 34 in the warm state into the commercially available two-stage roller mills 23, in order to be broken warm there .
- This hot crushing results in an increase in throughput and a saving in specific energy costs compared to conventional cold crushing.
- the break obtained in this way corresponds to that of the cold-broken beans except for the flour content in the sieve analysis and is just as easy to flake.
- the total flour content in cold-broken beans is approx. 5%, that in warm-broken half beans is only approx.
- the method according to the invention simplifies and reduces the number of process stages by combining individual stages and eliminating other facilities. On the one hand, this is the elimination of the tempering level and thus the temperature silos. Furthermore, the material is only warmed up once and not cooled in between. The process is ongoing.
- the separation devices for processing the mixture that is discharged with the exhaust air are only to be designed for 15% instead of 100% of the plant throughput, as is the case with the conventional method.
- the flour content in the material to be extracted is only a maximum of 50% compared to today's methods. This may be expected to improve the operating conditions, for. B.
- the cleaning of the oil from its scrap particles is also simplified.
- the air volumes are largely recirculated and only small amounts of exhaust air are released into the environment.
- the amount of exhaust air released to the environment in the conventional process by drying and cooling in the shaft dryer and by the shell separation is more than twice as large.
- the air contains a larger amount of dust, since the amount of flour on the raw gas side is over 5%, in contrast to 1% in the process of the plant throughput according to the invention.
- the higher dust content on the raw gas side inevitably leads to the same type of dedusting a higher dust content on the clean gas side.
- the total emission of the conventional system is consequently several times higher than the emission of the method according to the invention. Even if the dedusting rate that can be achieved by the higher exposure to the cyclones is twice as good, it is still five times higher. It contains the previously necessary conditioning by reheating the material for flocculation.
- the removal of moisture can be regulated at least between 1% and 2%.
- moisture regulation is only possible within very narrow limits and is inevitably at least 2%; this makes the method according to the invention much more flexible. Drying in a fluidized bed is much more economical and leads to a much more evenly warmed and therefore more uniform product.
- the degree of demolding in the method according to the invention is at least equally good.
- the so-called normal meal can also be produced from the soybeans on the basis of the information provided.
- the beans are quickly warmed up in the first fluidized bed 1 and fed directly into the second fluidized bed 2.
- the two fluidized beds are shown separately in the diagram, but can also, and usually are, combined in an apparatus separated by partitions.
- the beans are kept warm in the second fluidized bed 2 and then they are guided via line 28 to break at the roller mill 23.
- the so-called normal meal with a protein content of about 44% is obtained after the subsequent flocculation on the flocculation apparatus 24 and the extraction, since the bean shells are included.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Verarbeitung von Sojabohnen mit Brechen für Flockierung vor Extraktion in einem Verfahren zum Gewinnen von Soja-Öl und Sojaschrot.
- Die Sojabohne enthält ein lecithinhaltiges Öl von ca. 20% und Eiweiß von ca. 36%. Bei der Verarbeitung der Sojabohne wird die Trennung durchgeführt, wobei das Öl gewonnen wird und das extrahierte Material als Futterschrotmehl benutzt wird, wobei die Extraktion üblicherweise durch Lösungsmittel erfolgt. Es werden heute zwei Schrotarten produziert, ein sogenannter Normalschrot mit einem Proteingehalt von ca. 44% und ein hochwertiger Schrot, dessen Protein- bzw. Eiweißgehalt ungefähr zwischen 49-50% liegt. Bei dem hochwertigen Schrot wird die Erhöhung des Eiweißgehaltes durch Abtrennung der Bohnenschalen, die hauptsächlich Fasern und andere Balaststoffe enthalten, erreicht.
- Beim heute üblichen großtechnischen Verfahren werden die Bohnen in einem Schachttrockner-Kühler auf ca. 90° C erhitzt und anschließend in dem Kühler auf Temperaturen von ca. 10°C über Umgebungstemperatur abgekühlt. Ziel dieses Prozeßschrittes, der eine Feuchtreduzierung von ca. 2 Gewichts-% mit sich bringt, ist es, daß die Schalen verspröden, aufplatzen und sich vom eigentlichen Bohnenkern ablösen. Um ein befriedigendes Trennungsergebnis zu erzielen, ist es jedoch notwendig, die ganzen Bohnen vor der Weiterverarbeitung mindestens 48 Stunden zu tempern. Dies geschieht in Tempersilos, die große und teure Bauwerke sind. Nach dem Tempern werden die ganzen Bohnen mit zweistufigen Riffelwalzenstühlen im kalten Zustand gebrochen, mit dem Ziel, die Schalenteile und die Kerneteile freizulegen. Das gebrochene Material wird über Vibrationssiebe in Kerneteile und Schalen getrennt, wobei die Schalen nach dem Staubsaugerprinzip abgesaugt werden. Die gebliebene Fraktion enthält aber noch einen zu großen Anteil an Protein und ölhaltigen Kernpartikeln und muß deshalb zusätzlich in zwei weiteren Stufen in Schalen und Kerneteile aufgeteilt werden. Dieses von Schalen gereinigte Material wird anschließend konditioniert. Hier wird die Produkttemperatur wieder auf ca. 60-65° C angehoben, wodurch die Viskosität des in Zellen eingeschlossenen Öls erniedrigt und der vorher harte Bohnenbruch plastisch wird, damit auf den nachfolgenden Flockierwalzenstühlen die Bruchstücke mit möglichst geringem Kraftaufwand zu stabilen, ca. 0,3 mm dünnen Flocken ausgewalzt werden können.
- Das eben beschriebene herkömmliche Verfahren scheint aus verschiedenen Gründen unwirtschaftllich zu sein. Einerseits wird das Material aufgewärmt, anschließend aber gleich abgekühlt und im kalten Zustand an den Riffelwalzen gebrochen, was diese Einrichtung mechanisch ziemlich belastet, wodurch seine Standzeit beeinträchtigt ist, und nach dem Bruch wird das Material erneut auf ca. 65°C aufgewärmt. Der Aufwand des Verfahrens ist also beträchtlich. Dadurch wird das Verfahren durch die Notwendigkeit des Lagerns in den Tempersilos diskontinuierlich. Dabei sind die Silos eine große und aufwendige Investition.
- Aus der US-A-3220451 ist ein Prozeß zum Schälen der Sojabohnen beschrieben, bei welchem durch eine kurze thermische Attacke beim Fluidisieren der Bohnen ein Lösen der Schalen von den Kernen erreicht werden soll, so daß sich diese von den Kernen mit herkömmlichen Mitteln abtrennen lassen. Offensichtlich gelingt dies nicht immer gleich in dem Zustand, in welchem die angewärmten Bohnen aus der Vorbehandlung kommen, so daß vorgeschrieben wird, die Bohnen vor der Schälung abzukühlen. Hierdurch dürfte es vermutlich schwierig sein, den Prozeß kontinuierlich zu gestalten. Außerdem müssen für weitere Verarbeitung die Kerne nach der Abkühlung nochmals aufgewärmt werden.
- Ein ähnlicher Prozeß ist auch in der DE-B-2 354 617 beschrieben. Die kurz thermisch vorbehandelten Bohnen sollen gegen eine feste Wand geschleudert und dadurch geschält werden. Offensichtlich läßt sich dies mit einfachen Mitteln nicht erreichen, denn es werden Luftpulsatoren und elektromagnetische Wellen zur Vorbehandlung eingesetzt. Der Schleuder folgt ein Wirbelschichtklassierer, in dem das Gesamtvolumen des zu verarbeitenden Materials gesichtet werden soll. Bei dem anzunehmenden erheblichen Anteil der Fein- und Mehlkernepartikeln, welcher bei der Behandlung in der Schleudervorrichtung zu erwarten ist, läßt sich bei dieser Technik bei der heterogenen Materialschicht ein unbefriedigendes Sichtungsergebnis befürchten.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art wirtschaftlicher zu gestalten. Das Verfahren soll kontinuierlich verlaufen und die aufwendigen Bauten sollten sich erübrigen. Die Wirtschaftlichkeit soll hauptsächlich mit Ersparnissen an dem Energieaufwand erreicht werden. Es soll auch eine kleinere Belastung der eingesetzten Walzwerkstühle und der Trennvorrichtungen erreicht werden, so daß ihre Standzeit verlängert und ihre Funktion erleichtert wird.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die folgenden, aufeinander unmittelbar anschließenden und kontinuierlich verlaufenden Verfahrensschritte gelöst:
- a) Gleichmäßiges Aufwärmen sämtlicher Sojabohnen in einem Fließbett, mittels heißen Luftstroms während einer kurzen, eine Wärmediffusion zum Kerninneren vermeidenden Verweilzeit zu einer Temperatur, bei der die Schalen brüchig werden und sich von den Kernen lösen;
- b) mechanisches Zerlegen der aufgewärmten Sojabohnen in einem Riffelwalzenstuhl und einer nachgeschalteten Hammermühle zum Trennen der Schalenteile von den angewärmten Kernen und Freilegen des Materials in Schalenteile, Keime und Kerneteile;
- c) Sichten des freigelegten Materials mittels eines heißen Luftstromes in gröbere Kerneteile und in ein abgetrenntes Gemisch von Schalenteilen, Keimen, Fein- und Mehlkerneteilen;
- d) gleichmäßiges Durchwärmen der gesichteten gröberen Kerneteile in einem zweiten Fließbett;
- e) Brechen der durchgewärmten gröberen Kerneteile in dem durchgewärmten, konditionierten Zustand, und Führen des Bruches zur Flockierung und anschließender Extraktion;
- f) Sichten des Gemisches von Schalenteilen, Keimen, Fein- und Mehlteilen zur Rückgewinnung der Keime und Fein- und Mehlteile und Zuleiten mindestens der Fein- und Mehlteile davon dem Fluß der durchgewärmten gröberen Kerneteile.
- Energetische Ersparnisse werden schon dadurch erzielt, daß das zu verarbeitende Material nur einmal, und zwar in den Fließbetten auf die höchste Stufe des thermischen Ablaufs der Technologie gebracht wird. Auch dadurch, daß beim Durchwärmen schon verkleinerte Objekte mit kurzen Diffusionswegen vorliegen.
- Das mechanische Zerlegen erfolgt in zwei Schritten und beim plastischen Zustand der Kerneteile, so daß dabei wenig Fein- und Mehlkerneteile anfallen. Da das Material vor dem Durchwärmen gesichtet wird, braucht die Anlage zur Rückgewinnung der öl- und proteinhaltigen Partikel nur für einen Bruchteil des Gesamtvolumens des zu verarbeitenden Materials ausgelegt zu sein. Dabei wird eine praktisch vollkommene Abtrennung der Schalenteile erreicht, so daß eine bessere Qualität des hochwertigen Sojaschrotes produzierbar ist.
- Das Verfahren verläuft kontinuierlich, teure Silobauten erübrigen sich und die mechanische Belastung der zum Brechen eingesetzten Einrichtung wird herabgesetzt, da die Verarbeitung, das Brechen im warmen Zustand durchgeführt wird. Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand einer Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Anlage näher erklärt.
- Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in der ein Schema einer vorteilhaften Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt ist.
- Die zu verarbeitenden Bohnen kommen über eine Leitung 25 in ein erstes Fließbett 1, welchem ein weiteres Fließbett 2 zugeordnet ist. Die beiden Fließbetten sind hintereinander angeordnet. Mit der gezeigten Anlage läßt sich der hochwertige Schrot produzieren mit dem Eiweißgehalt von ca. 49-50%.
- Die Sojabohnen werden gleichmäßig in dem ersten Fließbett 1 mit einer Heißlufttemperatur von 165-170°C auf 75°C erwärmt. Die Verweilzeit des Materials im Fließbett beträgt dabei weniger als 2 Minuten. Durch diese Verweilzeit tritt keine wesentliche Diffusion ein, so daß den eingeführten Bohnen maximal 0,5% Feuchte entzogen werden. Dies ist aus Gründen der Massenbilanz sehr erwünscht. Es hat sich gezeigt, daß diese schnelle Aufwärmung der Bohnen dazu genügt, daß die Schalen gleichmäßig brüchig werden und von den Kernen gelöst werden. Alle eingeführten Bohnen werden so gleichmäßig aufgewärmt.
- Die aufgewärmten Bohnen werden von dem Fließbett 1 über eine Leitung 26 auf einen einstufigen Riffelwalzenstuhl 3 geführt und von diesem auf eine nachgeschaltete Hammermühle 4. An diesen zwei Vorrichtungen werden die Bohnen mit den gelösten Schalen mechanisch zerlegt, was einen ersten Schritt zum Trennen der Schalen von den Kernen darstellt. Durch geeignete Auswahl des Walzenspaltes und der Riffelung, sowie des Siebes der Hammermühle werden die Bohnen in dieser Verarbeitungsstufe in zwei Hälften geteilt. Gleichzeitig lösen sich die vorher thermisch abgelösten Schalen ab und werden freigelegt. Außerdem werden auch die Bohnenkeime freigelegt. Das so verarbeitete Material wird nun in das zweite Fließbett 2 gegen den Abluftstrom aus dem zweiten Fließbett 2 geführt, und zwar auf die Weise, daß die Schalen und die bei der Verarbeitung entstandenen Fein- bis Mehlteile mit der Abluft ausgetragen werden.
- Das Führen des Materials gegen den Abluftstrom erfolgt über einen Verteilregler 5, wo es in mehrere Sichtkanäle 6 in der Fließbetthaube eingegeben wird.
- Eine geeignete Einrichtung zum gleichmäßigen Verteilen des in den Abluftstrom einzuführenden Materials wären auch als Sichterausgeführte Abluftrohre an der Fließbetthaube des Fließbettes 2.
- Durch eine geeignete Wahl der Sichtgeschwindigkeit, also der Geschwindigkeit des Abluftstromes, die einfach durch eine Drosselklappe im Abluftstutzen 7 geregelt wird, können sowohl Schalen und die Fein- und Mehlkerneteile als auch bei extremer Sichtung noch dabei die Keime separiert werden. Im lezteren Fall fällt auf der Schalenseite ein Gemisch aus Schalenteilen, Keimen und Fein- und Mehlteilen in der Größenordnung 15% des Durchsatzes A. Dieser Wert kann auf mindestens 10% gesenkt werden, wenn auf eine Gewinnung der Keime verzichtet wird.
- Dieser Wert bedeutet gleichzeitig aber auch, daß die weitere Trennung von Schalen und dem zurückzugewinnenden Material für nur 15% der Anlageleistung zu konzipieren ist.
- Nach dem Beschriebenen befinden sich also in dem Fließbett 2 gröbere Kerneteile und gegebenenfalls die Keime. Alles andere, falls es in das Fließbett 2 gelangte, wurde aus dem Fließbett 2 mittels geeigneter Abluftstromregulierung aus dem Fließbett herausgetragen, gegebenenfalls auch die Keime. Dieses in dem Fließbett 2 warmgehaltene und damit durchwärmte, konditionierte Material wird dann über eine Leitung 28 bzw. 36 auf die Bruchwalzen 23 zum Bruch geführt und weiter über eine Verbindung 37 auf die Flockierungseinrichtung 24 zum Flockieren geführt. Das flockierte Material wird durch Leitung 38 zur Extraktion geführt.
- Das Gemisch von Schalen-, Keimen- und Kerneteilen, d. h. Fein- und Mehlteilen, wird über Leitungen 44 zu einer Zyklonvorrichtung mit Zellenradschleusen 12 geführt und da von der Luft abgetrennt. Zu diesem Gemisch wird auch ein Partikelgemisch zugeführt, welches aus der Abluft des ersten Fließbettes 1 in den Zyklonvorrichtungen 8 und 10 abgetrennt wurde und über eine Transportvorrichtung 15 hierher gelangt. Aus einer Transportvorrichtung 16 kommt das Gemisch über eine Leitung 29 in einen Sichter 17. Hier erfolgt die Trennung in eine Keime- bzw. Keimenteile-jfeine Kerneteile-Fraktion und eine Schalen-/Mehl-Fraktion. Schalen und Mehl werden nach einer weiteren Zyklonenscheidung im Apparat 18 in einem 1-Decksieb 21 mit einem 1-mm-Sieb voneinander getrennt und das wertvolle öl- und proteinhaltige Mehl dem Hauptproduktstrom über Leitung 32 vor der Flockierung oder über Leitung 49 vor der Extraktion wieder zugeführt. Die entstandene Mehlmenge beträgt ca. 1% der Anlageleistung. Die Keimenteile- /feine Kerneteile-Fraktion, die an dem Sichter 17 gewonnen wurde, wird über die Leitung 33 zu dem Hauptproduktstrom aus der Leitung 28 über die gemeinsame Leitung 36 gemeinsam zum Brechen auf den Walzenstuhl 23 geführt.
- Es ist möglich und in dem Schema gestrichelt angedeutet, die am Sichter 17 gewonnene Keimenteile-/feine Kerneteile-Fraktion an einem 1-Deckersieb 22 zu trennen, wobei die feinen Kerneteile über eine Leitung 34 in die Leitung 36 eingeführt werden und die abgetrennten Keimenteile über eine Leitung 35 aus dem Prozeß ausgeschieden werden.
- Die schalenfreien halben bzw. gröberen Kerneteile, die über die Sichtkanäle 6 in das zweite Fließbett gelangt sind, werden dort fluidisiert, wobei durch die gegenseitige Reibung der Partikel die eventuell noch haftenden Schalenteile abgelöst und mit der Abluft ausgetragen werden. In diesem Fließbett 2 wird auch die Produktendtemperatur reguliert und gleichzeitig können im Zusammenspiel mit der Regelung der ersten Stufe Feuchtigkeitsreduzierungen zwischen 1 und 2% eingestellt werden.
- Die zur Fluidisierung der Fließbetten 1 und 2 benötigte Luftmenge wird im wesentlichen im Kreislauf geführt und zwar durch Leitungen 42, 43, 46 und 40. Nur die zur Abführung der dem Material entzogenen Feuchtigkeit, d. h. des entzogenen Wassers notwendige Luftmenge wird dem System als Frischluft über Leitung 47 zugeführt und als Abluft über Leitungen 41 und 24 abgeführt. Durch die geringe Abluftmenge ist eine minimale Umweltbelastung erreicht, ein geringstmöglicher Energieverbrauch gewährleistet und eine optimale Nutzung der Energie gesichert.
- Die Luftaufheizung geschieht in vorliegend gezeigter Anlage durch direkte Verbrennung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen.
- Außer dieser Luftaufheizungslösung besteht auch die Möglichkeit, die zur Aufheizung des Materials notwendige Wärme über Wärmeaustauscher dem Fließbett zuzuführen. Dabei befinden sich im Fließbett eingebaute Wärmetauscherrohre, die mit Dampf, Thermo-Öl oder ähnlichem beheizt werden.
- Wie beschrieben, kommt das Material aus dem Fließbett 2, wie auch das Material nach dem Sichter 17 bzw. nach dem 1-Deckersieb 22 durch die Leitungen 33 bzw. 34 im warmen Zustand in die handelsüblichen zweistufigen Walzenstühle 23, um dort warm gebrochen zu werden. Dieses Warmbrechen ergibt gegenüber dem herkömmlichen Kaltbrechen eine Erhöhung des Durchsatzes und eine Ersparnis der spezifischen Energiekosten. In jedem Fall ist eine wesentliche Verbesserung des Abriebes bei schalenfreien weichen Bohnen und somit eine wesentlich längere Standzeit der Walzen gegeben. Der so gewonnene Bruch entspricht bis auf den Mehlanteil in der Siebanalyse dem der kalt gebrochenen Bohnen und ist ebenso gut zu flockieren. Der Mehlanteil bei kalt gebrochenen Bohnen beträgt insgesamt ca. 5%, der bei warm gebrochenen halben Bohnen nur ca. 1%, d. h. zusammen mit dem Mehranteil von 1% aus der Aufbereitung bzw. Verarbeitung des Gemisches aus der Abluft insgesamt nur ca. 2%. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt gegenüber dem herkömmlichen eine Vereinfachung und Verringerung der Anzahl der Prozeßstufen durch Zusammenfassung einzelner Stufen und Wegfall anderer Einrichtungen. Einmal ist das der Wegfall der Temperstufe und somit der Tempersilos. Des weiteren wird das Material nur einmal aufgewärmt und nicht zwischendurch gekühlt. Das Verfahren verläuft kontinuierlich. Die Trennungseinrichtungen zur Verarbeitung des Gemisches, das mit der Abluft ausgetragen wird, sind nur für 15% anstatt 100% des Anlagedurchsatzes, wie es bei dem herkömmlichen Verfahren der Fall ist, zu konzipieren. Der Mehlanteil im zu extrahierenden Material beträgt nur maximal 50% gegenüber den heutigen Verfahren. Dies läßt eventuell eine Verbesserung der Betriebsverhältnisse erwarten, z. B. in der Extraktion kann eine bessere Percolation stattfinden, was einerseits zu einem höheren möglichen Durchsatz der Anlage und andererseits zu einer besseren Drainage des Schrotes führt. Auch wird die Reinigung des Öls von seinen Schrotteilchen vereinfacht. Die Luftmengen werden zum größten Teil rezirkuliert und nur geringe Abluftmengen werden an die Umwelt abgegeben. Die beim herkömmlichen Verfahren an die Umwelt abgegebenen Abluftmengen durch Trocknung und Kühlung im Schachttrockner und durch die Schalenseparation ist mehr als doppelt so groß. Außerdem enthält die Luft eine größere Staubmenge, da die Mehlmenge auf der Rohgasseite über 5%, im Gegensatz zu 1% bei dem erfindungsgemäßen Verfahren des Anlagedurchsatzes beträgt. Der höhere Staubgehalt auf der Rohgasseite bringt zwangsweise bei gleicher Art der Entstaubung einen höheren Staubgehalt auf der Reingasseite. Die Gesamtemission der herkömmlichen Anlage ist demzufolge um ein Mehrfaches höher als die Emission des erfindungsgemäßen Verfahrens. Selbst bei Annahme eines durch die höhere Beaufschlagung der Zyklone erzielbaren doppelt so guten Entstaubungsgrades ist sie noch um ein Fünffaches höher. Es enthält die bisher notwendige Konditionierung durch nochmaliges Aufwärmen des Materials für Flockierung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Feuchtigkeitsentzug mindestens zwischen 1% und 2% geregelt werden. Beim herkömmlichen Verfahren ist eine Feuchtregulierung nur in sehr engen Grenzen möglich und liegt zwangsweise bei mindestens 2%; dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich flexibler. Die Trocknung im Fließbett ist wesentlich wirtschaftlicher und führt zu einem wesentlich gleichmäßiger aufgewärmten und demnach gleichmäßigeren Produkt. Der Entschalungsgrad bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist mindestens gleich gut. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich ein geringerer Gutproduktverlust auf der Schalenseite. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Keime separiert werden und eventuell in dem Prozeß weiter benutzt werden oder aus ihm ausgeschieden werden. Aus der Verarbeitung des Materials im warmen Zustand ergibt sich eine längere Standzeit der Riffelwalzenmühle.
- Aufgrund der angeführten Erkenntnisse läßt sich aus den Sojabohnen auch der sogenannte Normalschrot produzieren.
- In dem ersten Fließbett 1 werden die Bohnen schnell aufgewärmt und direkt in das zweite Fließbett 2 geführt. Die beiden Fließbetten sind in dem Schema getrennt dargestellt, können aber auch, und sind es im Normalfall, in einem durch Zwischenwände getrennten Apparat zusammengefaßt. In dem zweiten Fließbett 2 werden die Bohnen warmgehalten und anschließend werden sie über die Leitung 28 zum Brechen am Walzenstuhl 23 geführt. Bei diesem Verfahren, bei welchem die ganzen, ungeschälten Sojabohnen verarbeitet werden, bekommt man nach der anschließenden Flockierung am Flockierungsapparat 24 und der erfolgten Extraktion den sogenannten Normalschrot mit einem Proteingehalt von ca. 44%, da die Bohnenschalen dabei sind.
- Auch bei diesem Verfahren werden ähnliche energetische wie technologische Vorteile erreicht, wie bei dem vorher beschriebenen Verfahren, bei dem der hochwertige Sojaschrot mit einem Eiweißgehalt von ca. 49-50% gewonnen wird.
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