EP1516673A2 - Kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge sowie Verfahren zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen - Google Patents

Kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge sowie Verfahren zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen Download PDF

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EP1516673A2
EP1516673A2 EP04021431A EP04021431A EP1516673A2 EP 1516673 A2 EP1516673 A2 EP 1516673A2 EP 04021431 A EP04021431 A EP 04021431A EP 04021431 A EP04021431 A EP 04021431A EP 1516673 A2 EP1516673 A2 EP 1516673A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sieve
suspension
centrifuge
crystal
suspension liquid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04021431A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1516673A3 (de
Inventor
Eckhard Bartsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Original Assignee
BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
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Filing date
Publication date
Application filed by BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG filed Critical BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Publication of EP1516673A2 publication Critical patent/EP1516673A2/de
Publication of EP1516673A3 publication Critical patent/EP1516673A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges
    • B04B15/02—Other accessories for centrifuges for cooling, heating, or heat insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/06—Arrangement of distributors or collectors in centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering

Definitions

  • the invention relates to a continuously operating sieve centrifuge for processing of crystal suspensions, in particular sugar filling compounds, with a distributor pot and a surrounding, downwardly open hood, on the inside slides along the crystal suspension during operation, wherein the Distributor pot and the hood are arranged in a centrifuge basket.
  • the invention relates to a process for the preparation of crystal suspensions in a continuous centrifuge, in which by the crystal suspension before the separation of the crystals and the suspension liquid in a centrifuge basket a part of the suspension liquid is separated off.
  • the Crystal suspension prepared in a product distributor.
  • the well-known product distributors consist of a distributor pot and a conical down opening distributor bell.
  • a sieve centrifuge with a product distributor is for example known from DE 29 30 312 A1.
  • the invention is the problem underlying, a sieve centrifuge and a process for the preparation of crystal suspensions to provide increased and improved quality Crystal separation can be made.
  • the distributor pot surrounding hood is designed as a screening hood, which in turn from a surrounded by open distribution bell, being between the screen cover and the distributor bell is a free space formed and below the screening hood a mixing area for the mixing of the separated suspension liquid and followed by the guided on the screen hood crystal suspension.
  • a uniform Preparation of the crystal suspension in the product distributor or in the so-called Preseparator has the consequence that a uniform product order on the centrifuge basket takes place and overall less power is needed to the To completely separate syrup from the sugar crystals. Due to the good mixing the viscosity of the crystal suspension is lowered and thus the Separation of the crystals from the suspension liquid in the centrifuge basket or facilitated in the drum.
  • a development of the invention provides that on the distributor bell or on the sieve hood means for introducing steam and / or other fluids are formed in the free space, so that on the supply of appropriate media an adjustment of the viscosity of the separated suspension liquid takes place.
  • a change in the viscosity of both the suspension liquid as also followed by the crystal suspension after passing through the Mixing range has the advantage that the efficiency of the entire machine is improved, since the viscosity can be standardized and to the machine conditions can be adjusted. It is important to be continuous working centrifuges crystal suspensions of the same quality, in particular in terms of crystal size, crystal uniformity and viscosity is fed, otherwise adjustments, e.g. in terms of speed, throughput or the amount of steam required or worsening of the Results occurs.
  • the distributor bell is formed heatable or coolable to the viscosity according to the machine requirements or the process parameters can.
  • the Distributor pot a sieve-like inner wall, such as a perforated Wall, a slotted screen, a perforated screen or a woven or slotted screen, from the piping or a downwardly flared cone, the suspension liquid down or out of the centrifuge.
  • the distributor bell itself is closed-walled, so that the suspension liquid evenly distributed on the inner wall of the bell can.
  • a development of the invention provides that the mixing area as a cascade is formed or diverters for mixing the crystal suspension and the separated and recycled suspension liquid having. Through the cascade or by diverters, such as baffles or Corrugations, the rejoined crystal suspension is mixed and evened out so as to increase the overall efficiency of the centrifuge increase.
  • the sieve cover can also be used as a gap sieve be formed, alternatively, perforated sheets, perforated or woven or slotted sieves are used.
  • perforated sheets, perforated or woven or slotted sieves are used.
  • slotted screens has the advantage that a long life realized and on elaborate support structures can be waived.
  • the distributor pot of the product distributor is open at the top and cylindrical trained, alternatively, it may also be conical. Likewise Be installed devices in the distribution pot through which crushes the filling material or is distributed to an even distribution within the distribution pot and to get it in the centrifuge.
  • the inventive method provides that at least a part of the separated Suspension fluid changes in viscosity and the crystal suspension is returned, preferably the viscosity is reduced, thus a separation of the crystal suspension of the suspension liquid in the centrifuge basket is facilitated.
  • the separated suspension liquid subjected to steam and / or other fluids, resulting in the Usually a dilution and an improvement in the flowability of the suspension liquid leads.
  • the suspension liquid is advantageously so acted upon by steam and / or other fluids that a saturated or slightly undersaturated solution, so that the guided along the screen hood Crystals essentially in this treated suspension liquid insoluble. This largely prevents the separated Dissolve or reduce crystals.
  • a part of the suspension liquid is separated and removed from the sieve centrifuge before dissipating another part of the suspension liquid from the crystal suspension separated, viscosity-modified and then the crystal suspension is fed again.
  • FIG. 1 shows a product conditioner 100, which is also called a preseparator, with an upwardly open distributor pot 1, which is a substantially vertical aligned rotation axis 20 rotates.
  • a crystal suspension is introduced into the distributor pot 1 according to the direction of the arrow and a spin exposed. This distributes the crystal suspension, for example, the so-called magma in the separation of sugar crystals of syrup, on the bottom of the distribution pot 1 and is going to the outside emotional.
  • a vertically arranged pot wall 22 formed in the present case as a double wall is provided with an inner screen wall 2.
  • the crystal suspension migrates due to the acceleration and the inflowing Mass upwards, through the Siebwandung 2 a part of the suspension liquid, in the processing of sugar syrup, through the sieve wall 2 passes through and derived by discharge 9 from the sieve centrifuge becomes.
  • the screen wall 2 can as perforated plate, slotted screen, perforated screen or a woven or slotted screen be educated.
  • the ascending in the distributor pot 1 on the screen wall 2 crystal suspension is applied via the centrifugal force to a sieve cover surrounding the distributor pot 1 Thrown 3, which in the illustrated embodiment as a down open, conically widening hood is formed.
  • Thrown 3 which in the illustrated embodiment as a down open, conically widening hood is formed.
  • the separated suspension liquid meets a the Sieve cover 3 surrounding distributor bell 4, which is also open at the bottom and is formed conically widening.
  • the separated suspension liquid migrates on the inner wall 6 down and is in a to the Siebhaube 3 subsequent mixing area 8 with the crystal suspension, the screening hood 3 down along, mixed.
  • a cascade 7 is provided in which the crystals and the separated suspension liquid be thoroughly mixed, creating a homogeneous crystal suspension arises.
  • the illustrated cascade 17 are corrugations or baffles in the mixing area 8 providable, which improved Allow mixing.
  • the mixing region 8 is followed by a substantially smooth-walled cone 10, which also extends down and the merged and mixed mixed crystal suspension down.
  • a substantially smooth-walled cone 10 which also extends down and the merged and mixed mixed crystal suspension down.
  • a substantially smooth-walled cone 10 which also extends down and the merged and mixed mixed crystal suspension down.
  • the thus prepared crystal suspension on the centrifuge basket, not shown hurled in which the final separation of the suspension liquid made of the crystals contained therein.
  • the product conditioner or preseparator 100 is used for product preparation and Preparation before the final separation of the crystals from the suspension liquid in the centrifuge basket or in the centrifuge drum.
  • the thus prepared, separated in the screening hood 3 suspension liquid is according to the requirements of the machine or the processing method in adjusted viscosity, preferably the viscosity is reduced, to ensure a good mixing of the crystal suspension, which the Separation of the crystals from the suspension liquid in the last separation stage facilitated in the centrifuge basket.
  • the suspension liquid so prepared that a saturated or only slightly undersaturated solution is present.
  • the syrup is so diluted is that located on the inner wall of the screen cover 3 and transported down sugar crystals not in the prepared suspension liquid dissolve.
  • the illustrated apparatus and method have the advantage that only the suspension liquid with a treatment medium, such as Steam or water is applied, but not the crystal suspension, so dissolving the crystals by supplying steam and / or others Fluide is avoided. It thus finds a particularly effective and crystals little interfering treatment of the crystal suspension instead, so that in total the effectiveness of the centrifuge in terms of product quality and Energy consumption is improved.
  • a treatment medium such as Steam or water
  • FIG. 2 shows a variant of the embodiment of the preseparator 100 according to FIG 1, in which instead of cylindrically arranged discharge 9 a Ableitkonus 11 is provided, the separated in the distribution pot 1 suspension liquid leads down.
  • the inner wall 6 the distributor bell 4 can Verwirbelungs- and mixing devices, such as Have baffles, cascades or corrugations to the separated suspension liquid with the introduced medium, such as steam or water, too improve.
  • the distributor bell 4 only heated is, for example, by the distributor bell 4 is double-walled and steam or heating gas is introduced so that the suspension liquid is changed by heating in the viscosity.
  • the Suspension liquid flowing along the distributor bell 4 also thickened or cooled.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that both the sieve-like inner wall 2 and the screening hood 3 are formed as a slotted screen, which is shown in detail in Figure 3.
  • a gap sieve provides a support wire 50, welded on the screen wires 51 or otherwise are attached. These screen wires 51 form in the transport direction the suspension fluid to be separated widening, conical space, through which the suspension liquid can pass.
  • the complete wall 22 of the distribution pot 1 and also the screening hood a slotted screen is made, so that a correspondingly complex support structure be dispensed with plate, coarse support screen and a fine screen can.
  • crystal suspensions are processed more effectively, with already in the product distributor 100, a preliminary withdrawal of the suspension liquid or Syrup from the crystal suspension and the targeted discharge from the sieve centrifuge he follows. Since less mass has to be accelerated, the specific one becomes Energy consumption lowered and the throughput of the sieve centrifuge is increased, because overall less suspension liquid in the subsequent separation phase must be disconnected. It finds an effective warming up and Viscosity adjustment of the crystal suspension by influencing the separated Suspension liquid held without the crystal structures attacked become. Due to the specially designed mixing area finds an effective Mixing and homogenization of the crystal suspension instead.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge und ein Verfahren zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen, insbesondere Zuckerfüllmassen, mit einem Verteilertopf (1) und einer diesen umgebenden, nach unten offenen Verteilerglocke (4), an deren Innenseite (6) die Kristallsuspension während des Betriebes entlanggleitet, wobei die Verteilerglocker (4) in einem Zentrifugenkorb angeordnet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Siebzentrifuge und ein Verfahren zur Aufbereitung vom Kristallsuspensionen bereitzustellen, mit denen eine erhöhte und qualitativ verbesserte Kristallseparation vorgenommen werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Verteilerglocke (4) eine Siebhaube (3) angeordnet ist, wobei zwischen der Siebhaube (3) und der Verteilerglocke (4) ein Freiraum (5) ausgebildet ist und sich unterhalb der Siebhaube (3) ein Mischbereich (8) für die Vermischung der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit und der an der Siebhaube (3) entlanggeführten Kristallsuspension anschließt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen, insbesondere Zuckerfüllmassen, mit einem Verteilertopf und einer diesen umgebenden, nach unten offenen Haube, an deren Innenseite die Kristallsuspension während des Betriebes entlanggleitet, wobei der Verteilertopf und die Haube in einem Zentrifugenkorb angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge, bei dem von der Kristallsuspension vor der Trennung der Kristalle und der Suspensionsflüssigkeit in einem Zentrifugenkorb ein Teil der Suspensionsflüssigkeit abgetrennt wird.
Für die Trennung von Kristallsuspensionen werden unter anderem kontinuierliche Zentrifugen eingesetzt. Die Verweilzeit der Kristallsuspension, im Falle von Zuckerfüllmassen ein Kristall-Sirup-Gemisch, in diesen Zentrifugen beträgt nur wenige Sekunden. In dieser Zeit soll das Kristall möglichst vollständig von den ihn umhüllenden Sirup befreit werden. Das geschieht in einer sich nach oben konisch öffnenden Trommel, dem sogenannten Zentrifugenkorb, welche mit einem Arbeitssieb ausgerüstet ist.
Um die Trennung von Kristall und Suspensionsflüssigkeit zu erleichtern, wird die Kristallsuspension in einem Produktverteiler aufbereitet. Die bekannten Produktverteiler bestehen aus einem Verteilertopf und einer sich nach unten konisch öffnenden Verteilerglocke. Eine Siebzentrifuge mit einem Produktverteiler ist beispielsweise aus der DE 29 30 312 A1 bekannt.
Aus der DE 36 152 24 A1 ist Verfahren bekannt, bei dem in einer dreistufigen, kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifuge zwei hintereinander geschaltete Einmaischstufen sowie drei hintereinander geschaltete Trennvorgänge vorgesehen sind. Dabei wird in der ersten Einmaischstufe der in der zweiten Trommel abgeschiedene Mischablauf benutzt, während in der zweiten Einmaischstufe vorzugsweise der in der dritten Trommel abgetrennte Weißablauf Verwendung findet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Siebzentrifuge und ein Verfahren zur Aufbereitung vom Kristallsuspensionen bereitzustellen, mit denen eine erhöhte und qualitativ verbesserte Kristallseparation vorgenommen werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass die den Verteilertopf umgebende Haube als eine Siebhaube ausgebildet ist, die ihrerseits von einer nach unten offenen Verteilerglocke umgeben ist, wobei zwischen der Siebhaube und der Verteilerglocke ein Freiraum ausgebildet ist und sich unterhalb der Siebhaube ein Mischbereich für die Vermischung der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit und der an der Siebhaube entlang geführten Kristallsuspension anschließt. Durch die zunächst vorgenommene Abtrennung eines Teiles der Suspensionsflüssigkeit, im Falle von Zuckerfüllmassen Sirup, und der anschließenden Zusammenführung mit der an der Siebhaube abgeleiteten Kristallsuspension ist es möglich, die Kristallsuspension vor dem abschließenden Trennvorgang im Zentrifugenkorb gleichmäßig aufzubereiten und zu durchmischen. Eine gleichmäßige Aufbereitung der Kristallsuspension im Produktverteiler oder in dem sogenannten Preseparator hat zur Folge, dass ein gleichmäßiger Produktauftrag auf den Zentrifugenkorb erfolgt und insgesamt eine geringere Leistung benötigt wird, um den Sirup vollständig von den Zuckerkristallen zu trennen. Durch die gute Durchmischung wird die Viskosität der Kristallsuspension herabgesetzt und somit die Trennung der Kristalle von der Suspensionsflüssigkeit in dem Zentrifugenkorb bzw. in der Trommel erleichtert.
Dadurch, dass um die Siebhaube eine Verteilerglocke angeordnet ist und zwischen der Siebhaube und der Verteilerglocke ein Freiraum ausgebildet ist, kann der abgetrennte Sirup bzw. die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit gleichmäßig an der Verteilerglocke entlang gleiten und sich in einem unterhalb der Siebhaube angeordneten Mischbereich mit der Kristallsuspension verbinden. Die Begriffe "unterhalb" und "oberhalb" beziehen sich auf die Anordnung der Komponenten, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Durch eine entsprechend andere konische Ausbildung ist es möglich, auch abweichende Anordnungen vorzusehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an der Verteilerglocke oder an der Siebhaube Einrichtungen zum Einleiten von Dampf und/oder anderen Fluiden in den Freiraum ausgebildet sind, so dass über die Zufuhr entsprechender Medien eine Anpassung der Viskosität der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit erfolgt. Eine Veränderung der Viskosität sowohl der Suspensionsflüssigkeit als auch daran anschließend der Kristallsuspension nach dem Durchlaufen des Mischbereiches hat den Vorteil, dass der Wirkungsgrad der gesamten Maschine verbessert wird, da die Viskosität vereinheitlicht werden kann und an die Maschinengegebenheiten angepasst werden kann. Es ist wichtig, dass bei kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen Kristallsuspensionen von gleicher Qualität, insbesondere im Hinblick auf die Kristallgröße, Kristallgleichmäßigkeit und Viskosität zugeführt wird, weil sonst Anpassungen z.B. bezüglich der Drehzahl, des Durchsatzes oder der Dampfmenge erforderlich werden oder eine Verschlechterung der Ergebnisse eintritt. Durch die Viskositätsanpassung, insbesondere durch eine Verringerung der Viskosität ist es möglich, dass bereits im unteren Bereich des Zentrifugenkorbes eine Trennung von Suspensionsflüssigkeit und Kristallen eintritt, so dass die Supensionsflüssigkeit nicht mehr beschleunigt und über die Mantelfläche des Zentrifugenkorbes transportiert werden muss. Dies führt zu einer erheblichen Energieeinsparung, die sich zu der Energieeinsparung addiert, die sich aus der Separierung eines Teiles der Suspensionsflüssigkeit im Verteilertopf und der dadurch eingesparten Beschleunigungsenergie ergibt.
Alternativ oder ergänzend zu dem Einleiten von Dampf und/oder anderen Fluiden zum Verdünnen oder Verdicken der Suspensionsflüssigkeit ist es vorgesehen, dass die Verteilerglocke beheizbar oder kühlbar ausgebildet ist, um die Viskosität gemäß der Maschinenerfordernisse oder der Verfahrensparameter einstellen zu können.
Um den spezifischen Energieverbrauch der Siebzentrifuge zu verringern, wird vorteilhafterweise im Verteilertopf eine siebartige Innenwandung und Einrichtungen zum Ableiten von Suspensionsflüssigkeit aus der Siebzentrifuge vorgesehen, so dass dieser abgetrennte Teil der Suspensionsflüssigkeit nicht mehr in dem Zentrifugenkorb beschleunigt werden muss. Dazu ist es vorgesehen, dass der Verteilertopf eine siebartige Innenwandung, beispielsweise eine perforierte Wand, ein Spaltsieb, ein Lochsieb oder ein gewebtes oder geschlitztes Sieb aufweist, von dem Rohrleitungen oder ein nach unten aufgeweiteter Konus die Suspensionsflüssigkeit nach unten bzw. aus der Zentrifuge abführt.
Die Verteilerglocke selbst ist geschlossenwandig ausgebildet, damit die Suspensionsflüssigkeit gleichmäßig auf der Innenwandung der Glocke verteilt werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Mischbereich als eine Kaskade ausgebildet ist oder Umleiteinrichtungen zur Durchmischung der Kristallsuspension und der abgetrennten und wieder zugeführten Suspensionsflüssigkeit aufweist. Durch die Kaskade oder durch Umleiteinrichtungen, wie Leitbleche oder Riffelungen, wird die wieder zusammengeführte Kristallsuspension durchmischt und vergleichmäßigt, um so die Gesamtwirksamkeit der Zentrifuge zu steigern.
Um die wieder zusammengeführte Kristallsuspension weiter zu vergleichmäßigen, schließt sich an den Mischbereich vorteilhafterweise ein nach unten offener Konus an, der geschlossenwandig ausgebildet ist und gegebenenfalls weitere Leiteinrichtungen aufweisen kann. Von der Abschleuderkante des Konus wird die durchmischte und an den Rand geförderte Kristallsuspension auf den Zentrifugenkorb geschleudert, wo die Kristallsuspension von der Suspensionsflüssigkeit möglichst vollständig getrennt wird. Im Falle einer Zuckerfüllmasse wird der Sirup von den Zuckerkristallen abgetrennt.
Neben der siebartigen Innenwandung kann auch die Siebhaube als Spaltsieb ausgebildet sein, alternativ können perforierte Bleche, Lochsiebe oder gewebte oder geschlitzte Siebe verwendet werden. Die Verwendung von Spaltsieben hat den Vorteil, dass eine lange Standzeit realisiert und auf aufwendige Stützkonstruktionen verzichtet werden kann.
Der Verteilertopf des Produktverteilers ist nach oben hin offen und zylindrisch ausgebildet, alternativ kann er auch konisch ausgebildet sein. Ebenfalls können Einrichtungen in dem Verteilertopf eingebaut sein, durch die die Füllmasse zerkleinert oder verteilt wird, um eine gleichmäßige Verteilung innerhalb des Verteilertopfes und damit in der Zentrifuge zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zumindest ein Teil der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit in der Viskosität verändert und der Kristallsuspension wieder zugeführt wird, vorzugsweise wird die Viskosität herabgesetzt, damit eine Trennung der Kristallsuspension von der Suspensionsflüssigkeit in dem Zentrifugenkorb erleichtert wird.
Zur Anpassung der Viskosität der Kristallsuspension wird die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit mit Dampf und/oder andere Fluide beaufschlagt, was in der Regel zu einer Verdünnung und einer Verbesserung der Fließfähigkeit der Suspensionsflüssigkeit führt. Dabei wird die Suspensionsflüssigkeit vorteilhafterweise dergestalt mit Dampf und/oder andere Fluide beaufschlagt, dass eine gesättigte oder leicht untersättigte Lösung vorliegt, so dass die an der Siebhaube entlanggeführten Kristalle im wesentlichen in dieser aufbereiteten Suspensionsflüssigkeit unlöslich sind. Dadurch wird weitestgehend verhindert, dass sich die abzutrennenden Kristalle auflösen oder verkleinern.
Eine Alternative zum Zuführen von Dampf besteht darin, dass die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit vor dem Zusammentreffen mit der Kristallsuspension erwärmt wird oder aber, falls dies notwendig ist, abgekühlt wird, um die gewünschte Viskosität einzustellen.
Nach der Zuführung der viskositätsveränderten Suspensionsflüssigkeit zu der Kristallsuspension wird diese vorteilhafterweise durchmischt, insbesondere indem die viskositätsveränderten Kristallsuspensionen über eine Kaskade geleitet wird.
Um die aufzubringende Energie und den spezifischen Energieverbrauch zu senken, wird ein Teil der Suspensionsflüssigkeit abgetrennt und aus der Siebzentrifuge abgeleitet, bevor ein weiterer Teil der Suspensionsflüssigkeit von der Kristallsuspension abgetrennt, viskositätsverändert und anschließend der Kristallsuspension erneut zugeführt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren im Rahmen von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 -
einen Produktverteiler in Querschnittsansicht;
Figur 2 -
eine alternative Ausgestaltung des Produktverteilers gemäß Figur 1; sowie
Figur 3 -
eine Detailansicht eines Spaltsiebes.
Figur 1 zeigt einen Produktaufbereiter 100, der auch Preseparator genannt wird, mit einem nach oben offenem Verteilertopf 1, der um eine im wesentlichen vertikal ausrichteten Drehachse 20 rotiert. Durch eine Öffnung 30 wird von oben gemäß der Pfeilrichtung eine Kristallsuspension in den Verteilertopf 1 eingeführt und einer Drehbeschleunigung ausgesetzt. Dadurch verteilt sich die Kristallsuspension, beispielsweise das sogenannte Magma bei der Trennung von Zuckerkristallen von Sirup, auf dem Boden des Verteilertopfes 1 und wird nach außen bewegt. An dem äußeren Umfang des Bodens des Verteilertopfes 1 ist eine senkrecht angeordnete Topfwandung 22 ausgebildet, die im vorliegenden Fall als eine Doppelwandung mit einer innenliegenden Siebwandung 2 vorgesehen ist. Die Kristallsuspension wandert aufgrund der Beschleunigung und der nachströmenden Masse nach oben, wobei durch die Siebwandung 2 ein Teil der Suspensionsflüssigkeit, bei der Aufbereitung von Zucker Sirup, durch die Siebwandung 2 hindurch tritt und durch Ableiteinrichtungen 9 aus der Siebzentrifuge abgeleitet wird. Durch das Abtrennen des Sirups bereits in dem Verteilertopf 1 bzw. Preseparator wird die zu beschleunigende Masse in der Siebzentrifuge verringert, was den spezifischen Energieverbrauch senkt. Die Siebwand 2 kann dabei als perforiertes Blech, Spaltsieb, Lochsieb oder ein gewebtes oder geschlitztes Sieb ausgebildet sein.
Die in dem Verteilertopf 1 an der Siebwand 2 aufsteigende Kristallsuspension wird über die Zentrifugalkraft auf eine den Verteilertopf 1 umgebende Siebhaube 3 geschleudert, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine nach unten offene, sich konisch erweiternde Haube ausgebildet ist. Gemäß den Pfeilen wandert durch die konische Ausbildung die Kristallsuspension nach unten, wobei durch die Sieblöcher ein Teil der Suspensionsflüssigkeit abgetrennt und nach außen geschleudert wird. Die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit trifft auf eine die Siebhaube 3 umgebende Verteilerglocke 4, die ebenfalls nach unten offen und sich konisch erweiternd ausgebildet ist. Dort wandert die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit an der Innenwandung 6 nach unten und wird in einem sich an die Siebhaube 3 anschließenden Mischbereich 8 mit der Kristallsuspension, die an der Siebhaube 3 nach unten entlang wanderte, vermischt. In dem Mischbereich 8 ist eine Kaskade 7 vorgesehen, in der die Kristalle und die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit intensiv durchmischt werden, wodurch eine homogene Kristallsuspension entsteht. Alternativ zu der dargestellten Kaskade 17 sind Riffelungen oder Leitbleche in dem Mischbereich 8 vorsehbar, die eine verbesserte Durchmischung ermöglichen.
An den Mischbereich 8 schließt sich ein im wesentlichen glattwandiger Konus 10 an, der sich ebenfalls nach unten erweitert und die zusammengeführte und durchmischte Kristallsuspension nach unten ableitet. An einer Abschleuderkante 12 wird die so aufbereitete Kristallsuspension auf den nicht dargestellten Zentrifugenkorb geschleudert, in dem die endgültige Trennung der Suspensionsflüssigkeit von den darin enthaltenen Kristallen erfolgt.
Der Produktaufbereiter oder Preseparator 100 dient zur Produktvorbereitung und Aufbereitung vor der endgültigen Trennung der Kristalle von der Suspensionsflüssigkeit in dem Zentrifugenkorb oder in der Zentrifugentrommel.
In der Figur 1 ist zu erkennen, dass zwischen der Siebhaube 3 und der Verteilerglocke 4 ein Zwischenraum 5 vorhanden ist, in den über Einrichtungen 40 Dampf und/oder andere Fluide eingeleitet werden können. Dieser Dampf und/oder andere Fluide wandern an der Glockeninnenwandung 6 entlang und vermischen sich dort mit der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit. Je nach Temperatur des eingeleiteten Mediums kann die Suspensionsflüssigkeit neben einer Verdünnung auch erwärmt werden. Alternativ dazu kann zur Einstellung der gewünschten Viskosität der Suspensionsflüssigkeit diese abgekühlt oder verdickt werden.
Die so aufbereitete, in der Siebhaube 3 abgetrennte Suspensionsflüssigkeit wird gemäß den Anforderungen der Maschine oder des Verarbeitungsverfahrens in der Viskosität eingestellt, wobei vorzugsweise die Viskosität herabgesetzt wird, um eine gute Durchmischung der Kristallsuspension zu gewährleisten, was die Trennung der Kristalle von der Suspensionsflüssigkeit in der letzten Trennstufe im Zentrifugenkorb erleichtert. Vorteilhafterweise wird dabei die Suspensionsflüssigkeit so aufbereitet, dass eine gesättigte oder nur leicht untersättigte Lösung vorliegt. Im Falle der Zuckeraufbereitung heißt dies, dass der Sirup so verdünnt wird, dass sich die an der Innenwandung der Siebhaube 3 befindlichen und nach unten transportierten Zuckerkristalle nicht in der aufbereiteten Suspensionsflüssigkeit auflösen.
Nach der Zusammenführung der Kristallsuspension von der Siebhaube 3 und der Suspensionsflüssigkeit, die an der Glockeninnenwandung nach unten abgeführt wird, wird diese durchmischt und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Entlang des Konus 10 können weitere Einrichtungen zur Durchmischung der viskositätsveränderten Kristallsuspension vorgesehen sein.
Die dargestellte Vorrichtung und das beschriebene Verfahren haben den Vorteil, dass lediglich die Suspensionsflüssigkeit mit einem Aufbereitungsmedium, wie Dampf oder Wasser beaufschlagt wird, nicht jedoch die Kristallsuspension, so dass ein Auflösen der Kristalle durch die Zuführung von Dampf und/oder anderen Fluide vermieden wird. Es findet somit eine besonders effektive und Kristalle wenig beeinträchtigende Aufbereitung der Kristallsuspension statt, so dass insgesamt die Effektivität der Zentrifuge hinsichtlich der Produktqualität und des Energieverbrauches verbessert wird.
In der Figur 2 ist eine Variante der Ausbildung des Preseparators 100 gemäß Figur 1 dargestellt, bei der statt zylindrisch angeordneter Ableiteinrichtungen 9 ein Ableitkonus 11 vorgesehen ist, der die im Verteilertopf 1 abgetrennte Suspensionsflüssigkeit nach unten abführt.
Der Verteilertopf 1 kann neben einer dargestellten zylindrischen Wandung 22 auch eine konische Wandung aufweisen oder Rückhalteeinrichtungen oder Leitbleche aufweisen, um den Produktstrom zu steuern. Auch die Innenwandung 6 der Verteilerglocke 4 kann Verwirbelungs- und Vermischungseinrichtungen, wie Leitbleche, Kaskaden oder Riffelungen aufweisen, um die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit mit dem eingeleiteten Medium, wie Dampf oder Wasser, zu verbessern. Ebenfalls ist es möglich, dass die Verteilerglocke 4 lediglich erwärmt wird, beispielsweise indem die Verteilerglocke 4 doppelwandig ausgebildet ist und Dampf oder Heizgas eingeleitet wird, so dass die Suspensionsflüssigkeit durch Erwärmung in der Viskosität verändert wird. Selbstverständlich kann die Suspensionsflüssigkeit, die an der Verteilerglocke 4 entlang strömt auch verdickt oder abgekühlt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sowohl die siebartige Innenwandung 2 als auch die Siebhaube 3 als Spaltsieb ausgebildet, das in Detaildarstellung in der Figur 3 dargestellt ist. Ein solches Spaltsieb sieht einen Trägerdraht 50 vor, auf dem Siebdrähte 51 aufgeschweißt oder anderweitig befestigt sind. Diese Siebdrähte 51 bilden einen sich in Transportrichtung der abzutrennenden Suspensionsflüssigkeit erweiternden, konischen Zwischenraum, durch den die Suspensionsflüssigkeit hindurch treten kann. Durch die sich erweiternde, konische Ausbildung der Zwischenräume wird verhindert, dass Kristalle, die sich entsprechend der Pfeilrichtung entlang der Siebdrähte 51 bewegen, einklemmen und die Zwischenräume verstopfen. Es ist möglich, dass die vollständige Wandung 22 des Verteilertopfes 1 und auch die Siebhaube aus einem Spaltsieb hergestellt ist, so dass auf eine entsprechend aufwendige Stützkonstruktion mit Platte, grobem Stützsieb und einem Feinsieb verzichtet werden kann.
Neben den dargestellten geradwandigen Konen ist es möglich, diese auch gestuft auszuführen, um eine Durchmischung zu befördern.
Durch die dargestellte Vorrichtung und das damit durchführbare Verfahren zur Produktaufbereitung werden Kristallsuspensionen effektiver aufbereitet, wobei bereits im Produktverteiler 100 ein Vorabzug der Suspensionsflüssigkeit bzw. Sirup aus der Kristallsuspension und die gezielte Abführung aus der Siebzentrifuge erfolgt. Da weniger Masse beschleunigt werden muss, wird der spezifische Energieverbrauch gesenkt und die Durchsatzleistung der Siebzentrifuge wird erhöht, da insgesamt weniger Suspensionsflüssigkeit in der nachfolgenden Abtrennphase abgetrennt werden muss. Es findet eine effektive Anwärmung und Viskositätseinstellung der Kristallsuspension durch Beeinflussung der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit statt, ohne dass die Kristallstrukturen angegriffen werden. Durch den speziell ausgebildeten Mischbereich findet eine effektive Durchmischung und Homogenisierung der Kristallsuspension statt.

Claims (20)

  1. Kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen, insbesondere Zucker-füllmassen, mit einem Verteilertopf (1) und einer diesen umgebenden, nach unten offenen Verteilerglocke (4), an deren Innenseite (6) die Kristallsuspension während des Betriebes entlanggleitet, wobei die Verteilerglocke (4) in einem Zentrifugenkorb angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verteilerglocke (4) eine Siebhaube (3), an deren Innenseite die Kristallsuspension während des Betriebes entlanggleitet, angeordnet ist, wobei zwischen der Siebhaube (3) und der Verteilerglocke (4) ein Freiraum (5) ausgebildet ist und sich unterhalb der Siebhaube (3) ein Mischbereich (8) für die Vermischung der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit und der an der Siebhaube (3) entlanggeführten Kristallsuspension anschließt.
  2. Siebzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verteilerglocke (4) oder der Siebhaube (3) Einrichtungen (40) zum Einleiten von Dampf und/oder anderen Fluiden in den Freiraum (5) ausgebildet sind.
  3. Siebzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerglocke (4) beheizbar oder kühlbar ausgebildet ist.
  4. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilertopf (1) eine siebartige Innenwandung (2) und Einrichtungen (9, 11) zum Ableiten von Suspensionsflüssigkeit aus der Siebzentrifuge aufweist.
  5. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerglocke (4) geschlossenwandig ausgebildet ist.
  6. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerglocke (4) doppelwandig ausgebildet ist.
  7. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbereich (8) als eine Kaskade (7) ausgebildet ist oder Umleiteinrichtungen zur Durchmischung der Kristallsuspension und der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit aufweist.
  8. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Mischbereich (8) ein nach unten offener Konus (10) anschließt, von dessen Abschleuderkante (12) die durchmischte Kristallsuspension auf den Zentrifugenkorb geschleudert wird.
  9. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die siebartige Innenwandung (2) und/oder die Siebhaube (3) als Spaltsiebe ausgebildet sind.
  10. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilertopf (1) nach oben offen und zylindrisch oder konisch ausgebildet ist.
  11. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verteilertopf (1) Einbauten zum Zerkleinern und Verteilen der Füllmasse angeordnet sind.
  12. Siebzentrifuge nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verteilerglocke (4) Einrichtungen zum Umleiten oder Durchmischen der Füllmasse, insbesondere Leitbleche angeordnet sind.
  13. Verfahren zur Aufbereitung von Kristallsuspensionen in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge, bei dem von der Kristallsuspension vor der Trennung der Kristalle und der Suspensionsflüssigkeit in einem Zentrifugenkorb ein Teil der Suspensionsflüssigkeit abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionsflüssigkeit über eine Siebhaube zumindest teilweise abgetrennt und an einer die Siebhaube umgebenden Verteilerglocke entlanggeführt wird, dass die Kristallsuspension an der Siebhaube entlanggeführt wird, dass zumindest ein Teil der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit in der Viskosität verändert wird und die Kristallsuspension und die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit wieder zusammengeführt werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit mit Dampf und/oder anderen Fluiden beaufschlagt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionsflüssigkeit dergestalt mit Dampf und/oder anderen Fluiden beaufschlagt wird, dass eine gesättigte oder geringfügig untersättigte Lösung vorliegt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennte Suspensionsflüssigkeit erwärmt oder abgekühlt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zuführung der viskositätsveränderten Suspensionsflüssigkeit die Kristallsuspension durchgemischt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zuführung der viskositätsveränderten Suspensionsflüssigkeit die Kristallsuspension über eine Kaskade (7) geleitet wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Kristallsuspension ein Magma mit Zuckerkristallen und Sirup verwendet wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein Teil der abgetrennten Suspensionsflüssigkeit aus der Siebzentrifuge abgeführt wird und von der übrigen Kristallsuspension erneut Suspensionsflüssigkeit abgetrennt, viskositätsverändert und anschließend der Kristallsuspension erneut zugeführt wird.
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