EP2768930A1 - Verfahren und anlage zur aufbereitung von sonnenblumen-extraktionsschrot - Google Patents

Verfahren und anlage zur aufbereitung von sonnenblumen-extraktionsschrot

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EP2768930A1
EP2768930A1 EP12773327.7A EP12773327A EP2768930A1 EP 2768930 A1 EP2768930 A1 EP 2768930A1 EP 12773327 A EP12773327 A EP 12773327A EP 2768930 A1 EP2768930 A1 EP 2768930A1
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EP
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protein
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plan
plant
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EP12773327.7A
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Erhard Bazak
Andreas Freiherr von Tauphoeus
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    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production

Definitions

  • the invention is directed to a method and a plant for the treatment of sunflower extraction meal of the type specified in the preamble of claims 1 and 10, respectively.
  • EP 2 163 159 A1 describes a process for the exploitation of oil plants, which are partially processed in order to utilize them energetically, as fuel for the generation of electricity and usable heat.
  • Protein enrichment in cereals, in particular cereals and legumes is described in EP 0 919 294 A1, in which a high-protein and low-protein fraction is produced by grinding and air classification.
  • a method for extracting the components of pea flour describes the US 2004/0091600 AI, wherein here is a partial separation by introducing the flour in water.
  • the object of the invention is to provide a method and a plant, with the optimal separation of sunflower extraction meal in at least one fraction with high protein content and at least one fraction with high cellulose content is obtained, with a pulverization of the separated products avoided as much as possible becomes.
  • a plant which is distinguished by a first drying plant for the starting material, a tuber breaker for the treatment of possible tubers and lumps in the starting material, at least two corrugating rolls or hammer or impact impact mills for protein separation, at least two Plansichtern for sieving the material as well as with conveying and collecting devices for the respective sieve product and the respective middle or coarse material as well as at least one device for pelleting at least one recovered fraction.
  • the invention provides that the first protein removal step is preceded by drying of the starting material and possibly breaking of tubers in the starting material.
  • a middle fraction is added to the next protein removal step and a fuel fraction is withdrawn.
  • planifters are used as separation devices, as provided for by the invention, these are expediently equipped with two screens, such that on the upper sieve with the larger mesh size remains a fraction that is assigned to the protein-poor fraction, and on the second sieve a Mid-fraction, which is fed to further processing, while the particles that fall through the second sieve, the protein-rich fraction are assigned.
  • the invention provides in an embodiment that the fractions produced in the precursors and in the last step are combined and optionally subjected to a pelletizing step.
  • the respective products can be removed and possibly pelletized.
  • the fraction with a very low protein content can be processed into fuel pellets.
  • the protein-rich fraction can be pelleted accordingly to be made available to the consumer as feed pellets.
  • a first sighting may be carried out as a pre-screening with a plan sifter having a mesh width of 200 to 500 pm after drying of the starting material and / or for the further sightings after the respective protein detachment steps with target meshes having a first mesh width of 400 to lOOOpm and a second mesh size of 200 to 400pm is performed, wherein it can also be provided that the mesh sizes are selected smaller from one viewing step to the next step.
  • the raw material originating from oil mills is first fed to a dryer and subsequently to a cooling device.
  • a drying device Such a measure may be particularly useful if the originating from the oil mills material is not immediately in the processing process can be fed, but must be subjected to intermediate storage.
  • the sunflower extraction shot starting material originating from the oil mills is supplied to the process at 1, for example, and, if at least part of it is to be discharged into an intermediate storage 2, dried over a drying plant 3.
  • the material to be processed is fed by means of arrow 4 a first screening stage 5, wherein the fine-grained fraction is discharged at 6, it is the protein-rich fraction.
  • the coarse fraction is, according to arrow 7, a first solution step, e.g. by means of a corrugating roll supplied.
  • This first solution step is designated 8.
  • z. B. also a impact crusher are used.
  • the material prepared in this way is fed according to arrow 9 to a second separator or separator 10, the coarse material being discharged according to arrow 11, the intermediate material being fed to the next solution stage 8a according to arrow 7a, while the fine material is discharged according to arrow 6a.
  • the material leaving solution step 8a is fed to a next sifter 10a, the coarse material is discharged according to arrow Ia, and the fine material is directed to the further fine material according to arrow 6b.
  • the "middle material" removed from the lower sieve is fed to a further dissolving step 8b, again the coarse material is discharged according to arrow I Ib and the protein-rich material is collected according to arrow 6c.
  • the intermediate material from the last stage can be combined together with the coarse material from the previous stages in the last step and fed to a pelletizing plant 12, for example.
  • the protein-rich material which was drawn off according to arrows 6, 6a, 6b and 6c, can be fed to a pelletizing plant 13 or granulating plant, depending on the type of use. It can of course also be used as a powder for further use without having been previously pelletized.
  • corrugating rolls which cause a dissolution step
  • other types of rolls or treatment steps can be provided at the respective location, whereby stepwise different types of loading of the sunflower extraction meal to be treated can be provided.

Abstract

Mit einem Verfahren zur Aufbereitung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot mit Erzeugung einer Fraktion mit einem geringen Proteingehalt zur Verwendung als Brennstoff mit einer Fraktion mit einem höheren Proteingehalt zur Verwendung als Futtermittel, wobei der Extraktionsschrot mehreren Lösungs- und Sichtungsstufen zugeführt wird, soll eine optimale Auftrennung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot in mindestens eine Fraktion mit hohem Proteingehalt und mindestens eine Fraktion mit hohem Cellulosegehalt geschaffen werden. Dies wird erreicht durch - wenigstens zwei Proteinablösungsschritte bevorzugt mittels Riffelwalzen oder Hammer- bzw. Schlagprallmühlen mit Schlagbeanspruchung des Ausgangsmateriales in kurzer Taktfolge, - nachfolgendem Sichten durch Sieben sowie - Sammeln des gesiebten Materiales und des verbleibenden Grobmateriales.

Description

Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Aufbereitung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot der im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 10 angegebenen Gattung.
Es gibt eine Reihe von Verfahren, beispielsweise aus Getreide oder Hülsenfrüchten, etwa nach Gewinnung von Ölen, den so entstandenen Extraktionsschrot in eine proteinangereicherte Fraktion und eine Fraktion geringen Proteingehaltes zu trennen, sei es, die jeweiligen Fraktionen als Futtermittel oder auch in pelletierter Form als Brennstoff zu gewinnen.
Aus der WO 02/080699 A2 (EP 1 372 409) ist ein Verfahren und eine Anlage zur Aufbereitung von solchem Extraktionsschrot aus Sonnenblumensaat für die Tierernährung bekannt. Nach Zerkleinerungs- und Siebschritten folgt auch eine Trennung mittels Windsichter, wobei die erste Fraktion einen höheren Anteil an Rohprotein enthalten soll als die zweite Fraktion. Eine Pulverisierung des Materiales wird dabei in Kauf genommen. Die sich ergebenden Rohfasern können mit einem Laugenaufschließverfahren aufgeschlossen werden, um deren Verdaubarkeit bzw. deren Energiewert zu erhöhen.
Aus der EP 2 163 159 AI ist ein Verfahren zur Verwertung von Ölpflanzen beschrieben, die teilweise aufbereitet werden, um sie energetisch zu verwerten, als Brennstoff zur Erzeugung von Strom und nutzbarer Wärme.
Eine Proteinanreicherung bei Cerealien, insbesondere Getreide und Hülsenfrüchten, beschreibt die EP 0 919 294 AI, wobei eine proteinreiche und eine proteinarme Fraktion durch Mahlung und Windsichtung erzeugt werden. Ein Verfahren zur Extrahierung der Komponenten von Erbsenmehl beschreibt die US 2004/0091600 AI, wobei hier teilweise eine Trennung durch Einleiten des Mehles in Wasser erfolgt.
Die vorgenannten Verfahren sind in ihrer Proteinausbeute bzw. der jeweiligen Reinheit der Fraktionen nicht zufriedenstellend und zum Teil in der Verfahrensweise sehr aufwendig .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, mit der eine optimale Auftrennung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot in mindestens eine Fraktion mit hohem Proteingehalt und mindestens eine Fraktion mit hohem Cellulosegehalt erhalten wird, wobei eine Pulverisierung der getrennten Produkte soweit wie möglich vermieden wird.
Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
- wenigstens zwei Proteinablösungsschritte bevorzugt mittels Riffelwalzen oder Hammer- bzw. Schlagprallmühlen mit Schlagbeanspruchung des Ausgangsmateriales in kurzer Taktfolge,
- nachfolgendem Sichten durch Sieben sowie
- Sammeln des gesiebten Materiales und des verbleibenden Grobmateria- les.
Es hat sich gezeigt, dass sich mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erreichen lässt, dass ein Proteingehalt der proteinreicheren Fraktion größer als 40 Gew.-% möglich ist, während die "Brennstofffraktion" einen Proteingehalt von unter 12 Gew.-% aufweisen kann.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass unter Gew.-% der prozentuale Gewichtsanteil bezogen auf den Trockenstoff verstanden wird .
Durch die Schlagbeanspruchung des Ausgangsmateriales in kurzen Takten von etwa 8 bis 20 Sekunden und nachfolgendem Sieben lässt sich die gewünschte Ausbeute erreichen.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Anlage gelöst, die sich auszeichnet durch eine erste Trocknungsanlage für das Ausgangsmaterial, einen Knollenbrecher zur Behandlung von möglichen Knollen und Klumpen im Ausgangsmaterial, wenigstens zwei Riffelwalzen oder Hammer- oder Schlagprallmühlen zur Proteinablösung, wenigstens zwei Plansichtern zum Sieben des Materiales sowie mit Förder- und Sammeleinrichtungen für das jeweilige Siebprodukt und das jeweilige Mittel- bzw. Grobmaterial sowie wenigstens eine Einrichtung zum Pelletieren wenigstens einer gewonnenen Fraktion.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Werden beispielsweise größere Mengen an Vormaterial aus den Ölmühlen angeliefert, so dass eine Zwischenlagerung des Vormateriales nötig ist, sieht die Erfindung vor, dass dem ersten Proteinablöseschritt eine Trocknung des Ausgangsmateriales und ggf. Brechen von Knollen im Ausgangsmaterial vorangeht.
Erfindungsgemäß kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass nach einem Proteinablösungsschritt mit Sichten die proteinhaltigen Fraktionen abgezogen, eine Mittelfraktion dem nächsten Proteinablösungsschritt zugeführt und eine Brennstofffraktion abgezogen wird .
Werden beispielsweise Plansichter als Trenneinrichtungen eingesetzt, wie dies die Erfindung vorsieht, so sind diese zweckmäßig mit zwei Sieben ausgerüstet, derart, dass auf dem oberen Sieb mit der größeren Maschenweite eine Fraktion verbleibt, die der proteinarmen Fraktion zugeordnet wird, und auf dem zweiten Sieb eine Mittelfraktion, die einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird, während die Partikel, die durch das zweite Sieb fallen, der proteinreichen Fraktion zugeordnet werden. Die Erfindung sieht in Ausgestaltung vor, dass die in den Vorstufen und im letzten Schritt erzeugten Fraktionen zusammengeführt und ggf. einem Pelletierungsschritt unterworfen werden.
Mit dieser Ausgestaltung wird erreicht, dass aus jedem Behandlungsschritt die jeweiligen Produkte, soweit sie nicht einer Weiterbehandlung zugeführt werden, entnommen werden können und ggf. pelletierbar sind . So kann etwa die einen sehr geringen Proteingehalt aufweisende Fraktion zu Brennstoffpellets verarbeitet werden. Die proteinreiche Fraktion kann entsprechend pelletiert werden, um als Futtermittel-Pellets dem Verbraucher zur Verfügung gestellt zu werden.
Zweckmäßig kann es sein, dass nach der Trocknung des Ausgangsmateria- les eine erste Sichtung als Vorsieben mit einem Plansichter mit einer Maschenweite von 200 bis 500pm durchgeführt wird und/oder dass die weiteren Sichtungen nach den jeweiligen Proteinablösungsschritten mit Plansich- tern mit einer ersten Maschenweite von 400 bis lOOOpm und einer zweiten Maschenweite von 200 bis 400pm durchgeführt wird, wobei auch vorgesehen sein kann, dass die Maschenweiten von Sichtungsschritt zu Sichtungsschritt kleiner gewählt werden.
Um eine letzte Trennung der noch verbleibenden Partikel im System zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass für den letzten Sichtungsschritt eine Plansichtung mit drei Maschenweiten von 800, 500 und 200pm eingesetzt werden.
Um eine möglichst kontinuierliche Arbeitsweise in der Praxis zu ermöglichen, kann auch vorgesehen sein, dass das aus Ölmühlen stammende Vormaterial zunächst einem Trockner und nachfolgend einer Kühleinrichtung zugeführt wird . Eine solche Maßnahme kann insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn das aus den Ölmühlen stammende Vormaterial nicht sofort in den Verarbeitungsprozess eingespeist werden kann, sondern einer Zwischenlagerung unterworfen werden muss.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung . Diese zeigt in der einzigen Figur ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das aus den Ölmühlen stammende Sonnenblumen-Extraktionsschrotaus- gangsmaterial wird beispielsweise bei 1 dem Verfahren zugeführt und, soll wenigstens ein Teil davon in ein Zwischenlager 2 abgeführt werden, über einer Trocknungsanlage 3 getrocknet. Das zu bearbeitende Material wird mittels Pfeil 4 einer ersten Siebstufe 5 zugeführt, wobei der feinkörnige Anteil bei 6 ausgeschleust wird, es handelt sich dabei um die proteinreiche Fraktion. Der Grobanteil wird gemäß Pfeil 7 einem ersten Lösungsschritt, z.B. mittels einer Riffelwalze, zugeführt. Dieser erste Lösungsschritt ist mit 8 bezeichnet. Hier kann z. B. auch eine Schlagprallmühle eingesetzt werden.
Das so aufbereitete Material wird gemäß Pfeil 9 einem zweiten Sichter bzw. Abscheider 10 aufgegeben, wobei das Grobmaterial gemäß Pfeil 11 ausgeschleust wird, das Zwischenmaterial wird gemäß Pfeil 7a der nächsten Lösungsstufe 8a zugeführt, während das Feinmaterial gemäß Pfeil 6a ausgeschleust wird.
Die nachfolgenden Behandlungsstufen sind in ihrem Aufbau vergleichbar. In der nächsten Stufe wird das den Lösungsschritt 8a verlassende Material einem nächsten Sichter 10a zugeführt, das Grobmaterial gemäß Pfeil I Ia ausgeschleust und das Feinmaterial gemäß Pfeil 6b zu dem weiteren Feinmaterial geleitet. Wiederum wird das dem unteren Sieb entnommene "Mittelmaterial" einer weiteren Lösungsstufe 8b zugeführt, wiederum das Grobmaterial gemäß Pfeil I Ib ausgeschleust und das proteinreiche Material gemäß Pfeil 6c gesammelt. Wie angedeutet kann das Zwischenmaterial aus der letzten Stufe zusammen mit dem Grobmaterial aus den vorangegangenen Stufen im letzten Schritt zusammengeführt werden und beispielsweise einer Pelletieranlage 12 zugeführt werden. Auch das proteinreiche Material, das gemäß der Pfeile 6, 6a, 6b und 6c abgezogen wurde, kann einer Pelletieranlage 13 oder Granulieranlage zugeführt werden, je nach Art des Einsatzes. Es kann natürlich auch als Pulver zur weiteren Verwendung geführt werden, ohne vorher pelletiert worden zu sein.
Durch den punktierten Pfeil 14 ist noch angedeutet, dass die hier dargestellte Anzahl an Behandlungsschritten noch erhöht werden kann, wobei dann entsprechende geänderte Siebeinrichtungen mit Sieben unterschiedlicher Maschenweite eingesetzt werden können.
Statt der Riffelwalzen, die einen Lösungsschritt bewirken, können auch andere Arten von Walzen oder Behandlungsschritte an der jeweiligen Stelle vorgesehen sein, wobei auch stufenweise unterschiedliche Arten der Beaufschlagung des zu behandelnden Sonnenblumen-Extraktionsschrotes vorgesehen sein können.
Bezuaszeichenliste :
1 Verfahren
2 Zwischenlager
3 Trocknungsanlage
4 Pfeil
5 erste Siebstufe
6 Pfeil
6a Pfeil Feinmaterial
6b Pfeil
6c Pfeil
7 Pfeil
7a Pfeil Zwischenmaterial
7b Pfeil
8 erster Lösungsschritt
8a Lösungsstufe
8b Lösungsstufe
9 Pfeil
10 Sichter
10a Sichter
10b Plansichter
11 Pfeil
I Ia Pfeil Grobmaterial
I Ib Pfeil
12 Pelletieranlage
13 Pelletieranlage
14 weitere Behandlungsstufen

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Aufbereitung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot mit Erzeugung einer Fraktion mit einem geringen Proteingehalt zur Verwendung als Brennstoff mit einer Fraktion mit einem höheren Proteingehalt zur Verwendung als Futtermittel, wobei der Extraktionsschrot mehreren Lösungsund Sichtungsstufen zugeführt wird,
gekennzeichnet durch
wenigstens folgende Verfahrensschritte :
- wenigstens zwei Proteinablösungsschritte bevorzugt mittels Riffelwalzen oder Hammer- bzw. Schlagprallmühlen mit Schlagbeanspruchung des Ausgangsmateriales in kurzer Taktfolge,
- nachfolgendem Sichten durch Sieben sowie
- Sammeln des gesiebten Materiales und des verbleibenden Grobmateria- les.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem ersten Proteinablöseschritt eine Trocknung des Ausgangsmateriales und ggf. ein Brechen von Knollen oder Klumpen im Ausgangsmaterial vorangeht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach einem Proteinablösungsschritt mit Sichten die proteinhaltigen Fraktionen abgezogen, eine Mittelfraktion dem nächsten Proteinablösungsschritt zugeführt und eine Brennstofffraktion abgezogen wird .
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in den Vorstufen und im letzten Schritt erzeugten Fraktionen zu- sammengeführt und ggf. einem Pelletierungs-/Granulierschritt unterworfen werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Trocknung des Ausgangsmateriales eine erste Sichtung als Vorsieben mit einem Piansichter mit einer Maschenweite von 200 bis 500pm durchgeführt wird .
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weiteren Sichtungen nach den jeweiligen Proteinablösungsschritten mit Plansichtern mit einer ersten Maschenweite von 400 bis lOOOpm und einer zweiten Maschenweite von 200 bis 400pm durchgeführt werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Maschenweiten von Sichtungsschritt zu Sichtungsschritt kleiner gewählt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den letzten Sichtungsschritt eine Plansichtung mit drei Maschenweiten von 800, 500 und 200pm eingesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das aus den Ölmühlen stammende Vormaterial zunächst einem Trockner und nachfolgend einer Kühleinrichtung zugeführt wird.
10. Anlage zur Aufbereitung von Sonnenblumen-Extraktionsschrot mit Erzeugung einer Fraktion mit einem geringen Proteingehalt zur Verwendung als Brennstoff mit einer Fraktion mit einem höheren Proteingehalt zur Verwendung als Futtermittel mit Einrichtungen zur Ablösung von Proteinen aus dem Extraktionsschrot sowie mit Einrichtungen zur Trennung des Proteins von Grobmaterial,
gekennzeichnet durch
eine erste Trocknungsanlage (3) für das Ausgangsmaterial, einen Knollenbrecher zur Behandlung des Ausgangsmateriales, wenigstens zwei Riffelwalzen (8,8a) oder Hammermühlen zur Proteinablösung, wenigstens zwei Plan- sichtern (10,10a) zum Sieben des Materiales sowie mit Förder- und Sammeleinrichtungen (6,7,11) für das jeweilige Siebprodukt und das jeweilige Mittel- bzw. Grobmaterial sowie wenigstens eine Einrichtung (12 bzw. 13) zum Pelletieren oder Granulieren wenigstens einer gewonnenen Fraktion.
11. Anlage nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch
mehr als zwei im Durchlauf hintereinander positionierte Riffelwalzenstühle (8,8a) und Plansichtern (10,10a), wobei die Plansichter mit einer größeren Maschenweite und einer kleineren Maschenweite ausgerüstet sind und der jeweils folgende Plansichter pro Stufe kleinerwerdende Maschenweiten aufweist.
12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der letzte Plansichter (10b) drei Maschenweiten von 800, 500 und 200pm aufweist.
13. Anlage nach Anspruch 10 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste und/oder die letzte Lösungseinheit als Schlagprallmühle ausgebildet ist.
EP12773327.7A 2011-10-21 2012-10-17 Verfahren und anlage zur aufbereitung von sonnenblumen-extraktionsschrot Pending EP2768930A1 (de)

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