FI91540C - Vierteen erottaminen mäskistä - Google Patents

Description

91540

Vierteen erottaminen måskista

Juomien, varsinkin oluen valmistus viljasta kasit-tåå useita perakkåin suoritettuja yksikkOoperaatioita.

5 Paaasialllsia vaiheita ovat måskays, vierteen keittaminen ja jaahdyttaminen, kayminen ja konditiointi. Jokaista nåista operaatioista seuraa erotusvaihe. Olutta valmistet-taessa katsotaan maskaysta seuraava vierteen erotusvaihe kriittisimmaksi ja vaikeimmaksi. Juuri tata vierteen ero-10 tusvaihetta koskee esilia oleva keksinta.

Oluenpanija kayttaa paaasiallisimpina raaka-aineina imellettyå ohraa (mallasta), vetta (liuosta) ja humalia. Maskays kasittaa jauhetun maltaan perusteellisen sekoitta-misen kuuman veden kanssa maltaan vesiuutoksen valmistami-15 seksi, jota nimitetaan "vierteeksi" tai "imeiaksi vier- teeksi". On olemassa useita maskaysmenetelmia. Infuusio-maskaysmenetelmasså maskiå pidetaan tyypillisesti 65°C:ssa ajan, joka vaihtelee 30 minuutista useisiin tunteihin.

Taman ajan kuluessa maltaan entsyymit vaikuttavat paa-20 asiallisesti tarkkelykseen ja sen hajoamistuotteisiin (jota tapahtumaa nimitetaankin amylolyysiksi). Vierteen valmistus tapahtuu astiassa, jota kutsutaan maskåysammeeksi, jossa on lovettu pohja, joka toimii seulan tapaan. Imelan vierteen pesemiseksi oleellisesti kokonaisuudessaan eril-,, 25 leen ei-degradoituneesta materiaalista suihkutetaan kuumaa vetta, jonka iamp6tila on 70 - 90°C, maskin pinnan yli ja vierteen annetaan erottua pois måskikerroksen kiinteista aineista. Siten seka maskays ettå vierteen erottaminen suoritetaan samassa yksikossa.

30 Eraissa toisissa kaytettavissa olevissa vierteen- erotusjarjestelmissa maskays suoritetaan, samalla hammen-tåen, vaipalla varustetussa astiassa, jossa maskin iamp6-tila voidaan progressiivisesti suurentaa vaadittuun maksi-miarvoon. Esimerkiksi valmistettaessa varasto-olutta mas-35 kays voi kåsittaa seuraavia vaiheita (i) 40 minuuttia 2 91540 50°C:ssa, (ii) 35 minuuttia 65°C:n saavuttamiseksi, (iii) 45 minuuttia 65°C:ssa, (iv) 20 minuuttia 75°C:n saavuttamiseksi (katso artikkelia Spillane, M.H., Brewer's Guardian, 1978, 4, 63). Nåisså panimoissa måski siirretåån 5 vierteenerotusvaiheeseen (jota muuten kutsutaan kirkasta-miseksi "lautering"). Nykyisin kåytosså olevia kirkastus-jårjestelmiå ovat: suodatusamme (Lauter Tun), siivildinti-mestari (Strain Master) tai måskin suodatin (Mash Filter). Vielå eras jårjestelmå, joka on teollisessa arviointivai-10 heessa, on måskin korkeapainesuodatin (High Pressure Mash Filter).

Kaikissa nåisså erotusjårjestelmisså aikaansaadaan vierteen erottuminen kåyttåmållå suodatusaineena itse mal-lastettujen jyvien kerrosta. Tållaisissa jårjestelmisså on 15 olemassa yhteensopimattomuus suodatusnopeuden ja uuttaus-tehon vålillå (katso artikkelia Royston, M.G., J. Inst. Brewing, 1966, TJ_, 351). Suodatusnopeus suurenee kun osaskoko suurenee ja kerroksen paksuus pienenee, mutta jyvistå talteensaadun liukoisen uutoksen måårå pyrkii suurenemaan 20 kun osaskoko pienenee ja kerroksen paksuus suurenee. Jår-jestelmån tehon ennakolta arviointi on vaikeata. Jårjes-telmån konstruktio pohjautuu kokeellisiin menetelmiin. Kokemus opettaa, ettå tåytyy noudattaa tarkkoja rajoja mitfi tulee maltaan laatuun, maltaan jauhatusmenetelmåån ja .. 25 vierteen erotuksen aikana kåytettyyn kåsittelymenetelmåån.

Prosessin valvojan jatkuva valvonta on oleellista sellais-ten vierteiden vålttåmiseksi, jotka ovat sameita, ja sel-laisten måskien vålttåmiseksi, jotka alkavat saostua.

Suureneminen tårkkelyksen prosentuaalisessa muutok-30 sessa kåymiskykyisiksi sokereiksi måskåyksen aikana voi-tiin saavuttaa jos kåytettiin mallasjauhon hienompaa jau-hatusta. Suureneminen liukoisen uutoksen prosentuaalisessa talteensaannossa johtaisi suuriin sååståihin valmistuskus-tannuksissa. On kuitenkin olemassa raja maltaan hienojau-35 hatuksessa, jonka jålkeen kyseesså olevat jårjestelmåt eivåt enåå ole toimivia.

II

3 91540

Esillå olevan keksinndn eråånå kohteena on aikaan-saada erotusjårjestelmå, joka toimii tehokkaasti kåytettå-esså mallasjauhon hienompia jauhatuksia kuin mitkå ovat hyvåksyttåviå edellå mainittujen erotusjårjestelmien osal-5 ta.

Måskisså olevien kuoriosasten låsnåolo on oleellis-ta nykyisille vierteenerotusjårjestelmille, jotta ne oli-sivat toimivia. Kuoriosaset tekevåt mahdolliseksi vierteen tai uuttoliuoksen (veden) suodattumisen måskikerroksen 10 låpi. Ilman nåitå måski saattaisi todennåkoisesti jåhmet-tyå. Liukoisen uutoksen talteensaanti måskikerroksesta ai-kaansaadaan (a) syrjåyttåmållå våkevå vierre kuumalla liu-oksella (vedellå) ja (b) pesemållå (uuttamalla) suodatus-kakkua. Uuttovaiheen pitåisi uuttaa måskikerroksen onte-15 loissa ja kiinteiden osasten sisållå olevan vierteen. Kos- ka kuoriosaset ovat luonteeltaan selluloosamaisia, on liukoisen uutoksen siirtyminen nåiden osasten sisåltå diffuu-sion osalta rajoitettua. TållOin kuoriosasten låsnåolo rajoittaa vierteen måskistå erottumisen nopeutta.

20 Esillå olevien keksintOjen vielå eråånå kohteena on vålttåå tarvetta kåyttåå kuoriosasten låsnåoloa måskistå.

Nykyiset panimoteollisuudelle asetetut vaatimukset aikaansaavat sen, ettå raaka-aineiden kustannukset suure-nevat jatkuvasti ja markkinat vaativat yhå laajempia olut-25 valikoimia. Ensimmåinen tekijå johtaa siihen vaatimukseen, ettå oluenpanija tyoskentelee kåyttåmållå suurempaa raaka-ainelajitelmaa. Toinen tekijå edellyttåå sellaisen lait-teiston kåyttåmistå, joka voi toimia tyydyttåvåsti pienen-netyllå kuormituskyvyllå. Raaka-aineen ominaisuudet riip-30 puvat esimerkiksi ohralajitelmissa vuodesta toiseen esiin-• tyvistå vaihteluista, muutoksista maltaan modifioitumisas- teessa, suurenemisista mallasrouheeseen lisåttyjen ei-mal-lastettujen aineiden mååråsså sekå ei-perinteisten mate-riaalien, kuten vehnåmaltaan ja durramaltaan kåytdstå.

35 Esillå olevan keksinndn vielå eråånå kohteena on ainakin osaltaan tåyttåå nåmå vaatimukset.

4 91540

Silloin tålloin on ehdotettu laitteita nesteen ja kiinteån aineen erottamiseksi toisistaan jatkuvilla mås-kåysjårjestelmillå. Nåitå ehdotuksia ovat: tyhjdrumpusuo-datin [katso US-patenttia 2 127 759 (1938)]; sentrifugi-5 patterit (katso artikkelia: Williamson, A. G. ja Brady, J.T., Tech. Q. Master Breewers Assoc., Am., 1965, 2, 79); syklonit ja tåryseulat.

Olemassa olevat jårjestelmåt, joissa suodatus ta-pahtuu jyvåkerroksen låpi, ovat puutteistaan huolimatta 10 silti oivallisia menetelmiå.

Erås nykyisten pyrkimysten pååasiallisimmista koh- teista vierteen erottamisen optimoimiseksi on parannukset maltaan jauhatuksessa jyvåsuodatuskerroksen aikaansaami-seksi, jolla on helpommin reprodusoitavissa ja ennakolta 15 arvioitavissa oleva suodatusteho. Esimerkiksi mårkajauha- tus voi tuottaa tehokkaan suodatuskerroksen, joka on oleellisesti tåysin tyhja jyvån kuorista. Kuivajauhatusta kåytettåesså suodattimen teho paranee, jos murskattujen kuorien osaskoko voidaan pitåå yhdenmukaisempana.

20 Useimmille oluenpanijoille kirkastustynnyri (Lauter

Tun) on yhå suosittu laite vierteen erottamiseksi. Sen suoritustehon parannuksia etsitåån jatkuvasti kiinnitta-mållå huolellista huomiota kirkastustynnyrin kohennus- ja uuttolaitteen rakenneyksityiskohtiin.

.. 25 Esillå oleva keksintO koskee menetelmåå uutoksen (vierteen) valmistamiseksi imelletyistå jyvistå, joka me-netelmå kåsittåa kasittelyjå, joissa maskataån imellettyjå jyviå ravan ja vierteen muodostaman maskin saamiseksi ja vierre erotetaan ravasta. Keksinnon mukaiselle menetelmål-30 le on tunnusomaista, ettå erotuskåsittely on erotuslait-teeseen nåhden poikkisuuntaisessa virtauksessa tapahtuva erotusmenetelmå, joka suoritetaan johtamalla ravan ja vierteen muodostama måski vierettå låpåisevån erotusele-mentin pinnan poikki, jonka elementin huokoshalkaisija on 35 vålillå 10,0 - 100,0 pm, vierteen (mutta oleellisesti ei ravan) saattamiseksi kulkemaan suodoksena erotuslaitteen

II

5 91540 låpi suunnassa, joka on poikittainen mainitun virtauksen suuntaan nåhden, ja erotuskåsittely kåsittåå alkuvaiheen, jossa tåydennysliuosta lisåtåån måskiin vierteen suodokse-na poistuneen osan korvaamiseksi, sekS loppuvaiheen, jossa 5 ei lisåtS tåydennysliuosta, jolloin kiinteån aineen osuus måskistå saadaan suurenemaan.

Yleenså on aika ajoin vålttåmStdntå kååntåå suodok-sen virtaus suodattimen låpi påinvastaiseksi, jotta sel-laiset måskisså olevat hienojakoiset osaset, jotka on pi-10 dåttyneet mainittuun pintaan ja jotka tukkivat suodattimen huokoset, saadaan huuhdelluksi pois suodatuselementin pin-nalta.

Poikittaisvirtaussuodatuselementin kåyttO sallii mallasjauhon hienompien jauhatusten kåyttåmisen kuin mitå 15 hyvåksytåån jyvåkerrosta kåyttåvissa suodatusmenetelmisså. Suodatuselementin materiaalin huolellinen valinta våhentåå vierteen sameusastetta, ja poikittaisvirtaussuodatusmene-telmållå on luontaisesti suurempi joustavuus mitå tulee panoksen suuruuteen. Esillå olevan keksinndn yhteydesså 20 voidaan måskåykseen kåyttåå mallasjauhoa, jossa on tai jossa ei ole kuoriosasia.

Poikittaisvirtaussuodatinelementit, jotka ovat kon-figuraatioltaan erilaisia, esim. putkimaisia, levymåisiå ja kierukkamaisesti våånnettyjå, ovat sinånså tunnettuja.

25 GB-A-julkaisu 2176715 esittåå keraamisen poikittaisvir-taussuodattimen kåyttåmistå, jonka huokoskoko on pienempi kuin 10 pm, olutsåiliiin jåånndsten suodattamiseksi. Putkimaisia mikrosuodattimia on kaupasta saatavissa ja niiden sisåhalkaisija on 6 mm, mikå on tavallisesti optimi nykyi-30 sin kåytdsså oleville sovellutuksille, mutta våhintåån • 10 mm:n halkaisija on vålttåmåtOn vierteen erotuksessa, jos halutaan vålttåS putken tukkeutuminen, ja sisåhalkai-sija ei ole edullisesti pienempi kuin 20 mm.

Erås harvoja materiaaleja, jotka ovat hyvåksyttå-35 vissS kåytettåvåksi panimon rakenteissa, on ruostumaton terås. Tåmå materiaali on kuitenkin sellainen, josta on 6 91540 mahdollista tehdå helposti suodatinelementtejå, joissa on toivottu huokoshalkaisija, ja sen vuoksi se on todennåkdi-sesti suosittu materiaali tåhån sovellutukseen. On odotet-tavissa, ettå tållaiset suodattimet ovat puhdistettavissa 5 oluenpanoajojen vålillå kåyttåmållå samanlaatuisia pesuai-neita (happamia tai alkalisia) kuin mitå nykyisin kåyte-tåån panimon laitteiden muihin kohtiin. Keraamiset suodattimet tai suodatinkankaat saattavat myds keståå olutpani-mon kåyttoolosuhteita.

10 Suodatinelementin tukkeutumisen eståmiseksi tulee måskiå kierråttåå verraten suurella nopeudella suodatus-pinnan yli. Nopeus voi olla vålillå 2-8 m/sek, edulli-sesti vålillå 4-6 m/sek. Samasta syysta tulisi pitSå suodatinelementin poikki vaikuttava paine-ero suhteellisen 15 pienenå, edullisesti vålillS 35 - 210 kPa (5-30 psi), edullisimmin vSlilla 35 - 70 kPa (5-10 psi).

Kåytettåesså keksinnttn mukaista poikittaisvirtaus-suodatinta otetaan mahdollisena lukuun kaksivaiheinen vierteen uuttaus. EnsimmSisesså vaiheessa mHskia johdetaan 20 ensimmåisen kiertopiirin kautta, johon kuuluu måskaysastia ja poikittaisvirtaussuodatin, jolloin suodoksen kulku suodatinelementin låpi tasapainotetaan niin, ettå kiertåvåsså måskisså såilyy vakioinen kiinteå aine/neste-suhde, lisåå-mållå kiertokulkuun tåydennykseksi uuttoliuosta (esim, 25 låmmintå vettå). Sen jålkeen toisessa vaiheessa, joka al-kaa vierteen måskiståerottamiskåsittelyn mååråtysså koh-dassa, tilavuutta ei enåå pidetå vakiona vaan sen annetaan pienetå, jolloin maskin jåånndkset saadaan sakeutetuksi siihen asti, kunnes ne ovat liian sakeat, jotta niiden 30 pumppaamista voitaisiin jatkaa kiertopiirisså, jona ajan-kohtana ne pumpataan ulos kiertokulusta.

Nelivaiheista vierteen uuttausmenetelmåå pidetåån kuitenkin parempana kuin edellå olevaa kaksivaiheista pro-sessia.

35 Ensimmaisessa vaiheessa mSskiå johdetaan kiertopii rin ympåri ja aluksi saadun suodoksen (våkevån vierteen)

II

7 91540 kulkeutumisen suodatinelementin låpi annetaan jatkua li-sååmåttå lainkaan tåydentåvåå uuttoliuosta (vettå). Maskin tilavuus pienenee vålillå noin 40 - 60 % sen alkuperåises-tå arvosta. Toisessa vaiheessa lisåtåån uuttoliuosta mås-5 kiin tarkoituksella ottaa talteen måskisså jåljellå oleva liukoinen vierreuutos. Liuoksen lisåysnopeus on pienempi kuin suodoksen (vierteen) erottumisnopeus ennakolta måårå-tyn uuttoliuos/vierre-suhteen ja siten vierteen ominais-painon yllåpitåmiseksi.

10 Kun suodoksen (vierteen) ominaispaino saavuttaa en nakolta mååråtyn minimiarvon, alkaa kolmas vaihe. Uutto-liuoksen jatkuvan lisayksen yhteydesså muodostunut heikko vierre johdetaan puskurisåiliOOn, misså se muodostuu liuoksen seuraavaa måskåystå vårten. Neljånnen ja viimei-15 sen vaiheen alkaessa lopetetaan uuttoliuoksen lisfiåminen. Heikon vierteen johtamista suodattimen låpi jatketaan sik-si kunnes tyhjennetty måski (rapa) alkaa olla liian pak-sua, jotta sitå voitaisiin pumpata helposti kierrossa, jona ajankohtana se pumpataan ulos kierrosta.

20 Edellå kuvatun menetelmån avulla saatu vierteen kirkastus voi olla edullinen, kuten jåljempånå seloste-taan.

Olutmåski valmistetaan tyypillisesti sekoittamalla liuosta (vettå) ja mallasrouhetta (mallasjauhoa) suhtees-.. 25 sa, joka voi olla vålillå 2,5 - 3,7. Sen jålkeen kun mås- kåysprosessi on suoritettu loppuun, måski sisåltåå vier-rettå (veteen liukoista uutetta) ja jyviå, joissa on ei-muuttuneita kiinteitå aineita. Måskin suspendoituneiden kiinteiden aineiden pitoisuus ja sen vierteen ominaispaino 30 riippuvat kåytetystå liuos/mallasrouhe-suhteesta. Esimer-kiksi olutmåskin, jossa liuoksen suhde mallasrouheeseen on 3,3:1, suspendoituneiden kiinteiden aineiden pitoisuus on noin 7,5 % (paino/til.) ja sen vierteen ominaispaino on 1,072. Kiinteiden aineiden suodattamalla erottamisen yh-35 teydesså olutmåskillå on korkea kiinteiden aineiden pitoisuus. Måskisså olevien jyvien osaskoko, jotka jyvåt on 8 91540 tarkoitus erottaa vierteestå, riippuu suuresti kåytetystå jauhatustyypistå ja -asteesta. Seula-analyysi olutmallas-jauheelle, joka oli saatu jauhamalla yksinkertaisessa valssimyllysså, jossa rouhimen aukko oli 0,635 mm, osoit-5 ti, ettå se sisålsi osasia, joiden koko oli vålillå 0,25 mm - 2,00 mm. On odotettavissa, ettå måskisså olevien kiinteiden osasten pååosa saattaa myos vaihdella kooltaan ja olla vålillå 1 μι - 2 mm. Jonkin verran submikronisia osasia saattaa myGs olla låsnå måskisså.

10 Kåytetyn poikittaisvirtaussuodatinvålineen huokos- halkaisija måårittelee vierteestå erilleen suodattujen osasten alkuperåisen koon ja måårån. Vastus vierteen vir-taukselle suurenee kun suodattimen huokoskoko pienenee, josta on seurauksena pienentynyt vierteen virtausnopeus 15 suodattimesta. Tåhån låpåisynopeuteen (litraa vierrettå m2 kohti suodattimen pinta-alaa tunnissa) vaikuttaa my6s sy6-tetysså måskivirrassa låsnåolevien kiinteiden aineiden måårå. Suodattimeen kohdistuva suuri kiinteiden aineiden kuormitus aiheuttaa pienenemisen saavutetussa låpåisyno-20 peudessa. Poikittaisvirtausmikrosuodatusmenetelmån saami- seksi taloudellisemmin kåyttokelpoiseksi olisi tåmån vuok-si edullista erottaa vierre måskistå kaksivaiheisessa pro-sessissa, jossa poikittaisvirtaussuodatinta kåytetåån en-siksi pååosan suurikokoisista osasista erottamiseen, ja .. 25 sen jålkeen kåytetåån toisessa vaiheessa hienoa suodatin- ta (joka voi olla tai ei ole poikittaisvirtaussuodatin) ensimmåisen vaiheen suodattimen avulla ei-poistetuksi saatu j en pienempien osasten poistamiseksi.

Ensimmåisen vaiheen osalta voitiin korkea %-måårå 30 (tyypillisesti 65 - 90 %) kaikenkaikkiaan suspendoituneis- ta kiinteistå aineista poistaa kåyttåmållå suodatinta, jonka huokoskoko oli vålillå 10 - 100 μ, edullisesti vålillå 40 - 80 μ. Edullisia suodatinmateriaaleja ovat ruos-tumatonta teråstå oleva seulaverkko, huokoiset muovi- ja 35 keraamiset materiaalit sekå suodatinkankaat. Putkimainen

II

9 91540 suodatin on edullinen. Putkimaisten suodattimien sisaiåpi-mitta voi olla vålilia 10 mm - 75 mm, edullisesti 20 mm.

Liuos/mallasrouhe-suhde ja kSytetty uuttoliuoksen maara måårååv&t vierteen lopullisen ominaispainon. saata-5 mails n&itå parametreja voi ensimmainen erotusvaihe antaa vierretta, jolla on seka suhteellisen korkea ominaispaino etta korkea uutossaanto (ainakin 95 - 96 % laboratorion uutosarvosta). Kuten myOhemmin nahdaan, voidaan saavuttaa hyvin korkea uutoksen talteensaanto palauttamalla takaisin 10 kiertoon viimeiset juoksutukset.

Ensimmaisessa vaiheessa saatu vierre saattaa sisai-taa jonkin verran siihen suspendoituneita kiinteita ainei-ta. Nama kiinteat aineet poistetaan sen jålkeen toisessa vaiheessa. Koska "ensimmaisen vaiheen" vierteen kiintea-15 ainepitoisuus on alhainen (yleensa pienempi kuin 2,6 % paino/til.) ja koska uutoksen talteenottoa uuttamalla ei vaadita toisessa vaiheessa, ei erottamista tarvitse suo-rittaa poikittaisvirtausmikrosuodatuksen avulla, vaan sen sijaan voidaan kayttaa muita (tavanomaisia) kiinteiden 20 aineiden erottamisjarjestelmia, kuten hiekkasuodatinta, levy- ja kehyssuodatinta tai sentrifugia.

Kaytettaessa poikittaisvirtaussuodatusta toisena vaiheena voisivat putkimaiset suodattimet, joilla on pie-net halkaisijat, suuruudeltaan 4-6 mm, olla sopivia .: 25 vierteen alhaisen kiinteaainepitoisuuden vuoksi. T3ssa tapauksessa ei ole todennakdista, etta halkaisijaltaan pienet suodatinputket tukkeutuisivat kiinteiden aineiden takia, kuten saattaisi tapahtua sydtettaessa maskia.

Toisen vaiheen tarkoituksena on parantaa ensimmai-30 sessa vaiheessa saatua vierretta. Niinpa kiinteiden ainei-• den erottaminen vierteestå poikittaisvirtausmenetelmaiia tai muilla tavanomaisilla suodatusmenetelmilia ei eroa siita tavasta, jota kaytetaan suodatettaessa viinia, ap-pelsiinimehua tai olutta. Poikittaisvirtausjarjestelman 35 osalta sellaisten operaatioiden optimaaliset olosuhteet 10 91540 kuten: sydtettåvån aineen kierråtysnopeus ja paine-ero (joka vallitsee kalvon poikki) eroavat niistå, joita kåy-tetåån ensimmåisesså vaiheessa ja ne voidaan helposti va-lita normaalilla tavalla valittua suodatinvålinettå var-5 ten. Vastaavasti voidaan parhaat kåsittelyolosuhteet to-teuttaa, jos tåtå vierteen kirkastusvaihetta vårten vali-taan tavanomainen suodatusjårjestelmå (esim. suodatuspu-ristin).

Taloudelliselta kannalta katsoen saattaa olla edul-10 lisempaa harkita monivaiheisen jårjestelmån kåyttåmistå.

Toinen poikittaisvirtausvaihe voidaan suorittaa kahdessa alavaiheessa. Kirkastettava vierre voidaan syiit-tåå primaariseen erotusvaiheeseen, jossa se kierråtetåån suodatinkalvon ohi. Låpåissyt neste muodostaisi pååosan 15 kirkastettua vierrettå, kun taas suodattimen pidattåmållå materiaalilla olisi suuri suspendoituneiden kiinteiden aineiden pitoisuus. Osa pidåttyneestå materiaalista joh-dettaisiin toiseen suodatusvaiheeseen vierteen lisåmåårån talteenottamiseksi ja pidåttyneen materiaalin kiinteåai-20 nepitoisuuden kohottamiseksi korkealle tasolle.

Esillå olevaa jårjestelmåå kSyttSmålia on valmiste-tun vierteen kirkkaus oluenpanijan kontrollin alaisena.

Sen jålkeen kun tama vierteen kirkkaus on selvitetty, voidaan ensimmaisen vaiheen suodatusjårjestelmå ja toisen 25 vaiheen jarjestelmå valita toivottujen kriteerien tåyttå- « miseksi. Esimerkiksi poikittaisvirtauskalvosuodattimen sopiva huokoskoko voidaan sen jålkeen måårata. Toisaalta suodattimen kåyttO voidaan toteuttaa kåyttamålia tai kåyt-tåmåttå takaisinhuuhtelua. Tåmå riippuu siitå nopeudesta, 30 jolla syotettåvåå materiaalia kierråtetåån mikrosuodatus- • kalvon ohi.

Jårjestelmållå on muita etuja, joita ovat: automaa-tion ja valvonnan helppous; modulaarinen rakenne on mah-dollinen; joustavuus syottoerån suuruudessa; sekå ominais-35 painoltaan korkea-arvoiset vierteet (>1.045).

II

11 91540

Keksinnon ymmårtåmiseksi paremmin ja sen seikan esittåmiseksi, miten se suoritetaan kåytånnOssS, viita-taan seuraavassa esimerkin tapaan oheisiin piirustuksiin, joissa: 5 Kuvio 1 on kaaviomainen diametraalinen pituusleik- kaus putki- ja vaippatyyppisestS suodatinyksikttsta; kuvio 2 on kaavio esilia olevan keksinndn mukaises-ta vierteen erotuskiertopiirista; kuvio 3 on vastaavanlainen kaavio vierteen erotus-10 laitoksesta, johon kuuluu kuviota 2 vastaava kiertopiiri; ja kuvio 4 on kaavio koelaitoksesta vierteen erottami-seksi esillå olevan keksinndn mukaan.

Kuvioon 1 viitaten voidaan useita putkimaisia suo-15 datinyksikkOjå 30 kiinnittåa suodatinvaipan 18 sisS3n.

Jårjestely suodatinputkien kannattamiseksi (jotkut putket voivat olla valmistettuja esimerkiksi metalliverkosta, huokoisista metalli- tai keraamisista materiaaleista) voi olla sellainen, jota kåytetaån vaippa- ja putkiiammOn-20 vaihtimissa, joissa putket 30 on kiinnitetty paikoilleen kahden paatylevyn 31 avulla. Putkimaiset suodatinkankaat metallikannattimien kannattamina ovat vielå eras mahdolli-suus.

Korkean lampdtilan (70 - 80°C) ja 5 baariin yltavien 25 paineiden olosuhteita esiintyy vierteen erotuksen aikana. Vaikutus muunlaisten sopivien suodatinvaiineiden elin-ikaan saattaa olla haitallinen. Suodatinvaiineet ovat edullisesti vastustuskykyisiå sen laatuisia detergentteja vastaan, joita tavanomaisesti kaytetaan panimoissa val-30 mistusajojen valilia lian ja ajon aikana kertyneen saostu-man poistamiseksi, niin ettå suodatinvaiineet voidaan puh- distaa in situ valmistusajojen valilia.

Poikittaisvirtaussuodatin kykenee kåsittelemaan laajemman asteikon mallasrouheessa olevia ei-mallastettu-35 ja materiaaleja seka suuremman osuuden tailaisia materiaa- 12 91540 leja kuin mihin jyvåkerrossuodatinjårjestelmåt pystyvåt. Nåyttåå siltå, ettå suhteellisen suuri suodoksen virtaus-nopeus suodattimen låpi sekå laaja suodatinpinta-ala voi-daan molemmat toteuttaa. Nåin on erityisesti asianlaita 5 siinå tapauksessa, ettå vierteen ja mallasrouheen muodos-tama seos johdetaan enemmån tai våhemmån suoraviivaisesti suodatinaggregaatin låpi niin, ettå våltetåån kuolleet kohdat, joissa kiinteåt aineet pyrkivåt akkumuloitumaan. Vierteen ja mallasrouheen seos tulee sydttåå vaippa- ja 10 putkisuodattimen putkien låpi eikå vaipan låpi. Siten on mahdollista saada laitoksen tuotantokyky suureksi, jol-loin saadaan suurempi lukumåårå oluenpanoja påivåå kohti.

Kuvatut suodatinputket ovat ruostumatonta teråstå olevaa verkkoa, jonka huokoskoko on 80 pm ja jokaisen put-15 ken sisåhalkaisija on 20 mm.

Kuvioon 2 viitaten måskåys suoritetaan normaalilla tavalla vaipalla varustetussa måskåysastiassa 10, jossa mallasrouhetta (jauhettua mallasta) ja kuumaa liuosta (vettå) 11 ja mahdollisesti vielå lisåviljaa (esimerkiksi 20 maissia tai vehnåå) håmmennetåån ja annetaan seistå tar-vittavissa låmpcJtiloissa ja riittåvån pitkån ajan toivotun entsymaattisen muutoksen aikaansaamiseksi. Måski pumpataan pumpulla 12 astiasta 10 putkisuodattimen 13 låpi ja takai-sin måskåysastiaan. Vierteen 9 erottuminen tapahtuu suo-·- 25 dattimessa 13, jolloin måskin tilavuus pyrkii pienenemåån.

Vierresuodos 9 virtaa såiliOOn 8 ja sen jålkeen T-muotoi-sen liitoskohdan kautta johtoon 7. Suodattimen huuhtelemi-nen takaisinpåin voidaan suorittaa johtamalla paineen-alaista typpikaasua såili66n 8 johtoa 6 pitkin.

30 Kaksivaiheisen erotuskåsittelyn ensimmåisesså vai- heessa måskin tilavuus tåydennetåån sen alkuperåiseen ti-lavuuteen lisååmållå uuttoliuosta 11 (kuumaa vettå) as-tiaan 10. Toisessa vaiheessa, sen jålkeen kun pååosa tåy-sin liukoisesta aineesta on erottunut måskistå, ei liuosta 35 enåå lisåtå, mutta ravan muodostaman sy6t5n (s.o. jåljellå

II

13 91540 oleva måski, joka sisåltåå våhån tai ei lainkaan liukoista uutosta) kierråtystå jatketaan suodattimen 13 låpi tarkoi-tuksella erottaa suodattamalla viimeiset juoksutukset (vierre, jonka ominaispaino on hyvin alhainen) ja sakeut-5 taa ravan tåhteet. Miten kuiva saatu rapa on, riippuu suu-ressa måårfisså kåytetyn pumppausjårjestelmån tehosta ja suodatinmateriaalin ominaisuuksista. Rapa johdetaan sen jålkeen pois jårjestelmåstå, jolloin se jåå valmiiksi puh-distusta vårten ennen kuin suoritetaan seuraava erotusvai-10 he.

Nelivaiheisessa menetelmåsså vaiheet ovat seuraa- vat:

Vaihe (1): Våkevån vierteen erottaminen

On edullista erottaa aluksi mahdollisimman våkevåå 15 vierrettå lisååmåttå måskiin takaisin lainkaan uuttoliuos- ta, jotta saataisiin vierrettå, jolla kokonaisuudessaan on korkeampi ominaispaino.

Vaihe (2): Uutoksen talteenotto måskistå pesemållå suodatuskakku (uutto) 20 Sen jålkeen kun våkevån vierteen poistaminen mås kistå on suoritettu loppuun vaiheessa (1), jåå uutosta, jonka ominaispaino on sama kuin viimeksi kootulla vier-teellå, måskikerroksen onteloihin (s.o. kiinteiden osasten våliin) ja my5s itse osasten sisåån. Tåmån uutoksen tal-·* 25 teenottamiseksi tåytyy kåyttåå pesua tai uuttoa. Uutto- liuosta lisåtåån måskiin ennakolta mååråtyllå nopeudella ja tarvittavan uuttoliuos/vierre-suhteen mukaisesti. Mitå suurempaa uuttonopeutta kåytetåån sitå pienempi on lopussa kootun vierteen ominaispaino ja sitå suurempi prosentuaa-30 linen uutoksen talteensaanto saavutetaan. Uuttonopeutta ' voidaan sååtåå vierteen toivotun ominaispainon saamiseksi.

Uuttoa voidaan suorittaa jatkuvasti tai jaksottaisesti. Edellisesså tapauksessa uuttoliuosta syOtetåån jatkuvasti måskåysastiaan samalla kun vierrettå poistetaan suodat-35 timesta. Vaihtoehtoisesti, kun tietty måårå vierrettå on 14 91540 koottu, annostellaan uuttoliuosta måskåysastiaan mååråtyn uuttoliuos/vierre-suhteen mukaisesti.

Vaihe (3): Viimeisten juoksutusten talteenotto Kun vaadittu måårå vierreuutosta on otettu talteen 5 uuttamalla, s.o. jolloin kootun vierteen ominaispaino on saavuttanut alimman sallitun arvon, voidaan liuoksen li-sååminen lopettaa. Uutoksen kokonaistalteensaannon suuren-tamiseksi voidaan ravassa jåljellå oleva suhteellisen pie-ni uutosmåårå poistaa ("viimeisinå juoksutuksina") pese-10 mållå (uuttamalla) edelleen suodatuskakkua. Viimeiset juoksutukset johdetaan takaisin måskåysastiaan seuraavan mallaserån måskååmiseksi. Tållå tavalla voi saavutettu prosentuaalinen uutossaanto olla hyvin korkea (esim.

98 %).

15 Vaihe (4): Ravan sakeuttaminen

On toivottavaa tuottaa sellaista rapaa, jonka kos-teuspitoisuus on mahdollisimman alhainen. Vierteen ja viimeisten juoksutusten (vaiheet 2 ja 3) koonnin lopussa voidaan ravasta poistaa vettå poikittaisvirtausmikrosuodatuk-20 sen avulla, jonka aikana ei lisåtå lainkaan uuttoliuosta. On myOs mahdollista kåyttåå jotain muuta kåytettåvisså olevaa vedenpoistojårjestelmåå, kuten seuloja ja dekan-toimissentrifugeja operaation tåhån vaiheeseen. Tåmån vai-heen aikana kootut viimeiset juoksutukset voidaan lisåtå .. 25 siihen, joka saatiin vaiheen (3) aikana ja palauttaa kåy- tettåvåksi seuraavaan måskiin måskåysnesteeksi.

Sen jålkeen kun riittåvåsti vierrettå on koottu en-simmåisestå vaiheesta (ensimmåinen vierre), se kirkaste-taan (toisinaan kåytetåån nimitystå "viimeistellåån" 30 "polished") toisen vaiheen kautta toivotun kirkastuksen saamiseksi. Toisen vaiheen laitoksen jårjestely voi poh-jautua poikittaisvirtaussuodatukseen tai johonkin muuhun suodatuskeinoon.

Viitaten seuraavassa kuvioon 3, poikittaisvirtaus-35 erottamiseen pohjautuva vierteen valmistuslaitos kåsittåå

II

15 91540 neljå påfiyksikkdå, jotka ovat måskåysastia 10, kierråtys-pumppu 12, poikittaisvirtaussuodatinmoduuli 13 ja takai-sinhuuhtelujårjestelmå 14. Måskåysastiassa 10 on håmmen-nyslaite 15 ja vaippa 16, jonka låpi voidaan kierråttåå 5 håyryå tai kuumaa vettå måskåyslåmp6tilan sååtåmiseksi. Erottamistarkoituksia vårten måskiå kierråtetåån pakko-kåyttoisellå pumpulla, jonka yhteyteen on sovitettu pai-neenalennusventtiili 17. Tåmån tyyppistå pumppua suositel-laan, jolloin våltetåån inåskiosasten murtuminen. Suodatin-10 moduuli 13 on sellainen vaippa- ja putkisuodatin kuin ku-viossa 1 on esitetty. Måskiå kierråtetåån suodatinputkien sisåpuolitse. Suodattimen låpåissyt neste (vierre) kootaan suodatinputkien vaipan puolella ja johdetaan sen jålkeen johtoja 19 ja 20 pitkin venttiilin CV2 låpi. Jos tarvitaan 15 takaisinhuuhtelua, muodostaa jårjestelmå 14 keinon johtaa joko suodattimen låpåissyttå liuosta (vierrettå) tai kuumaa vettå (uuttoliuosta) takaisin suodatinelementtien lå-pi. Nesteen virtauksen kååntåminen aikaansaadaan avaamalla venttiili CV1 kaasunpaineen saamiseksi virtaamaan johtoa 20 21 pitkin takaisinhuuhtelusåili66n 22. Ajastin 23 sååtåå venttiilejå CV1 ja CV2 tåmån takaisinhuuhteluoperaation suorittamiseksi såånnållisin aikavålein. Kun CV2 suljetaan ja CV1 avataan, virtaa kuumaa vettå tai vierrettå takai-sinhuuhtelusåiliostå 22 johtoa 19 pitkin moduulissa 13 ·* 25 olevien suodatinputkien vaipan puolelle. Tåmå on jårjes- tetty siten, ettå tållainen takaisinhuuhtelu tapahtuu sen jålkeen kun kulloinkin eteenpåin tapahtuvaa virtausta (vierteen virtausta) on tapahtunut muutaman minuutin ajan, kullakin kerralla lyhyen ajan, joka on noin 0,5-1 sekun-30 ti. Ajastimessa 23 olevaa automaattista kontrollijårjes-telmåå kåytetåån paineen laskemiseksi pois poistojohtoon 4 (venttiili CV4 avattuna) ja takaisinhuuhtelusåilidn 22 tåyttåmiseksi syottOjohdosta 5 (venttiili CV3 avattuna) kuumalla vedellå sen jålkeen kun såiliosså oleva nesteen 35 alemman tason tunnustelulaite 24 on kåynnistynyt. Jos ta- 91 540 16 kaisinhuuhteluun kåytetaan suotimen lapåissytta lluosta (vierretta) eika uuttoliuosta (vettå), voidaan suodattimen lapaissyt liuos johtaa takaisinhuuhtelusåilidn 22 kautta ennenkuin se johdetaan kokooja-astiaan. Alkukaynnistyksen 5 jålkeen sailio sisåltaa tåmån vuoksi riittavasti vierretta takaisinhuuhtelua vårten.

Keksintoå valaistaan lahemmin seuraavien esimerk-kien avulla.

Esimerkki I

10 Pystytettiin sellainen koelaitos kuin kuviossa 4 on esitetty. Maskåys suoritettiin hammennetyssa astiassa 10, jonka tydskentelytilavuus oli 66 litraa. Astian sisaan sijoitetun sisapuolisen kierukan 41 lapi johdettu hoyryn virtaus muodosti keinon veden (liuoksen) ja maskin kuumen-15 tamiseksi vaadittuihin lampotiloihin. Maskin kierratys ta-pahtui keskipakopumpun 12 avulla, jonka koko vastasi arvo-ja 2/2/11 (APV Co. Ltd.) ja jonka juoksupydrån halkaisija oli 140 mm. Suodatinmoduuli 13 kasitti halkaisijaltaan 64 mm olevan vaipan 18, jonka sisaan voitiin asentaa eri 20 materiaaleja olevia putkimaisia suodattimia 30. Suodatti-mien ulkohalkaisija oli 25,5 mm ja pituus 390 mm. Takai-sinhuuhtelu (mikali se oli tarpeen) suoritettiin kaytta-mailå paineenalaista N2-kaasua, jota syOtettiin takaisin-huuhtelusailiOn 22 ylaosaan. Liuoksen suodattimen lapaisya *· 25 saatava venttiili 42 ja takaisinhuuhtelua saatava venttii- li 43 toimivat automaattisesti ajastimen 23 vaikutuksesta tai automaattisen ohjausjarjestelman manuaalisen ohituksen avulla kayttamaiia kasikayttOisia kytkimia (ei esitetty). Koestettava putkimainen suodatin asetettiin suodatinpe-30 saan sen seikan varmistamiseksi, etta se tuli keskiOidyk-/ si. Vettå kierratettiin såiliOsta 44 laitoksen låpi johto- ja 45, 46 ja 47 pitkin ohittaen suodattimen 13 ja edelleen ulos viemariin 48. Laitos kaynnistettiin ottaen huomioon vaaditut sydttOvirtausnopeus- ja paineolosuhteet kierto-35 piirin sydttdpuolella. Vetta saatettiin virtaamaan suoda-

II

17 91540 tinvålineen 30 låpi ja olosuhteet lapåisseen nesteen puo-lella tarklstettiin. Tåsså vaiheessa testattiin takaisin-huuhtelujårjestelmå. Veden kierråtys keskeytettiin ja var-mistauduttiin siitå, ettå maskåysastia 10 oli eristettynå 5 erotusjårjestelmåstå. 45 litraa vettå (liuosta) lisåttiin måskaysastiaan 10 ja hbyryn annettiin virrata sisapuolisen kierukan 41 lapi liuoksen låmpOtilan kohottamiseksi ar-voon, joka tarvittiin maskaysta vårten. Liuoksen (låhtb-liuoksen) alkuiampOtila on normaalisti korkeampi kuin mås-10 kåyslampOtila, koska mallasjauhon lisåaminen alentaa tata låmpOtilaa. Naisså kokeissa liuoksen lahtOlåmpOtila koho-tettiin arvoon 69°C, jotta måskayslåmpatilaksi saatiin 65°C. Olutmallasta jauhettiin Boby "C"-myllyssa rouhimen aukon ollessa 0,635 mm ja mallasjauhoa lisåttiin kåsiva-15 raisesti 2-3 minuutin kuluessa kuumaan (69°C) lahtOliuok-seen. Måskin annettiin seistå, sita samalla hammentåen, vaaditun pituisen måskinmuutosajan (12 tuntia). Sen jai-keen kun maskaysvaihe oli suoritettu loppuun, kaynnistet-tiin sybttopumppu 12 ja vetta kierratettiin erotusjarjes-20 telman låpi, ohittaen suodattimen 13, ja johdettiin viemå-riin 48. Måskaysastian 10 poistojohdossa oleva kolmitieha-na 49 avattiin maskaysastian puolelle 50 (suljettiin vesi-tankin puolelta 45) ja maskin annettiin virrata syOttO-pumppuun 12. Tamå måski karkotti veden erotusjårjestelmås-25 tå ja sen jålkeen kun måski oli saavuttanut viemårijohdon 48, suljettiin viemåriventtiili 51 ja måskåysastiaan 10 johtavan johdon palautusventtiili 52 avattiin. Laitos såå-dettiin vaadittuihin virtausnopeus- ja vastapaineolosuh-teisiin samalla kun måskiå kierratettiin suodattimen 13 30 ohitusjohdon 47 låpi. Putkisuodattimen 13 sisååntulojoh-dossa 54 ja poistojohdossa 55 olevia kolmitiehanoja kåån-nettiin niin, ettå måski pååsi virtaamaan suodattimen 13 låpi. Suodattimen låpåisseen liuoksen annettiin virrata såadetyllå tavalla ulos suodattimesta avaamalla sååtttvent-35 tiili 42 ja saatamålla kåsikåyttGista takaiskuventtiiliå 18 91540 60 vaaditun paine-eron saamiseksi suodatinkalvon 30 poik-ki. Saavutettu sihdin låpåisseen liuoksen alkuvirtausno-peus oli normaalisti suuri ja jos suodatinta kaytettiin taiia nopeudella, saattoi tapahtua hiukkasten tunkeutumis-5 ta kalvon 30 sisåan, josta aiheutui kalvon vakava tukkeu-tuminen. Suodattimen lapaisseen liuoksen virtausnopeus laski vahitellen ensimmaisen kasittelyvaiheen (1) operaa-tion aikana maskin sakeutumisen johdosta. Vastaavalla ta-valla tapahtui tama ilmio vaiheen (2) operaation aikana, 10 jos kaytettiin jaksottaista suihkutusta. Tahån liittyy kalvon 30 poikki vallitsevassa paine-erossa tapahtuva suu-reneminen. Tarpeellisen suihkutusliuosmaarån lisååmisestå oli tuloksena suodattimen låpaisynopeuden suureneminen miltei sen alkuperaiseen arvoon. Kuumalla vedelia suori-15 tettua takaisinhuuhtelua kaytettiin kaiken suodatinkalvos-sa 30 olevan tukoksen poistamiseen. Typpikaasua kaytettiin ilman sijasta takaisinhuuhtelusailidn paineistamiseen tar-koituksella vaittåå kaikki mahdollinen vierteen hapettumi-nen. Takaisinhuuhtelun aikana suljettiin suodattimen la-20 paissytta liuosta saatava venttiili 42 ja kaasua saatava venttiili 43 avattiin aikajarjestyksen mukaisesti kayttå-målia aikakytkintå 23 (Cyclic Timer, Tempatron Ltd.)· Kaa-sun paine suurennettiin takaisinhuuhtelusailiossa 22 arvoon, joka oli 35 - 70 kPa (5-10 psi) sen paineen yia--« 25 puolella, joka vallitsi kiertokulussa olevassa måskissa suodatinelementin 30 sisapuolella. Kuumaa uuttoliuosta (vetta) saatettiin virtaamaan normaalia suodatussuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa suodattimen 30 lapi kaik-kien suodattimeen kiinnittyneiden kiinteiden osasten huuh-30 tomiseksi siitå irti.

. Eråassa vaihtoehtoisessa kasittelymenetelmassa ta- kaisinhuuhtelu suoritettiin kootun vierteen avulla. Tassa tapauksessa vierre saatettiin kulkemaan sailiOn 22 kautta ennen sen poistumista jarjestelmåsta. Vierteen virtaus-35 suunta kaannettiin påinvastaiseksi suodattimen 30 takai-

II

19 91540 sinhuuhtelun suorittamiseksi kåyttåen N2-kaasun painetta siten kuin edelia on esitetty.

YhdessS kokeessa kiinnitettiin huokoinen metallinen putkisuodatin (Sintercon bronze grade C), joka kykeni pi-5 dattamåån osaset, joiden koko oli 15 - 20 pm, suodatinmo-duuliin ja koestettiin. Måskåysastiaan lisåttiin 45 litraa vetté ja kuumennettiin 69°C:seen ja 12,3 kg mallasrouhetta lisåttiin kasin astiaan samalla kun hammennyslaite kayn-nistettiin. Maskin annettiin seista 30 minuuttia 64°C:ssa 10 ja 90 minuuttia 74°C:ssa. Maskinaytteitå otettiin saannGl-lisin vaiiajoin ja sentrifugoitiin kierrosluvulla 4000 kierrosta minuutissa 10 minuutin ajan vierteen ominaispai-non maarittamiseksi. Kahden tunnin kuluttua saavutettu lopullinen ominaispaino oli 1,072.

15 Vierteen erottaminen suoritettiin sen jaikeen kun 2 tuntia kestanyt maskåys oli suoritettu loppuun. Maskiå kierratettiin suodattimen kautta keskimaaraisen nopeuden ollessa 1,8 - 2,1 m.s.'1. SyGttOjohdon manometripaine oli vaiilia 140 - 210 kPa (20 - 30 psig), ja se oli keskimaa-20 rin 152 kPa (22 psig) samalla kun paine suotautuneen liuoksen johdossa oli noin 35 kPa (5 psig). Keskimaarainen suodattuneen liuoksen virtausnopeus oli 4174 lh‘1m'2, kun kaytettiin takaisinhuuhteluun vetta, jonka lampGtila oli 65°C, ja tailOin koottiin 41 litraa vierretta, jonka omi-• j 25 naispiano oli 1,045. Taman kokeen aikana uuttoliuoksen lisaysnopeus oli pienempi kuin vierteen tuotantonopeus. Taildin pieneni maskin tilavuus 51 litrasta 32 litraan, josta oli tuloksena maskin sakeutuminen, se on, lopullinen rapa. Uutoksen talteensaanto uuttamalla (pesemålia) 30 suoritettiin joko lisaamaiia jatkuvasti uuttoliuosta syOttOsailifidn tax pesemaiia vaiheittain. Jålkimmaisessa tapauksessa annettiin kunkin pesuvaiheen osalta maskitila-vuuden pieneta ja lisåttiin sellainen maara liuosta, joka aikaansai maskin tilavuuden muuttumisen sen alkuperaiseen 35 arvoon. Tama kasittely toistettiin useita kertoja siksi 20 91540 kunnes enin osa uutoksesta (> 95 %) oli saatu talteen.

Hiukan kiinteitå osasia kulkeutui suodatinelementin låpi ja oli lasnå vierteesså.

Esimerkki II

5 Samoin kuin esimerkisså I, måski valmistettiin mås- kåysastiassa, paitsi ettå tåsså tapauksessa maskin annet-tiin seistå 65°C:ssa 2 tuntia ja kåytetty liuoksen suhde mallasrouheeseen oli 3,3:1. Tåsså kokeessa testattu suoda-tinvåline oli polyesterikudosta oleva pyGreå putki. Poly-10 esterikangas, jonka huokoskoko oli 80 pm, pujotettiin kan-nattimen påålle. Maskin kierråtysnopeus oli suuruusluokkaa 1,8 - 2,1 ms'1 ja syGttGpaine (manometripaine) oli 2,4 x 105 Pa (35 psig) samalla kun paine suodattimen menopuolella oli suuruusluokkaa 3,4 x 104 Pa (5 psig). TållGin saavutet-15 tiin suodattuneen liuoksen virtausnopeudeksi noin 4410 lh^m'2. 51 litran suuruisesta alkuperåisestå måskimååråstå, suorittamalla takaisinhuuhtelu kuumalla vedellå 65°C:ssa kåyttåen hyvin alhaista taajuutta, 1 sekunti joka 5. mi-nuutti, koottiin talteen 54,5 litraa vierrettå, jonka omi-20 naispaino oli 1,039. Suodattimen karkean luonteen johdosta jonkin verran kiinteitå aineita låpåisi sen. Poikittain-virtausolosuhteissa ja kåyttåen takaisinhuuhtelua saavu-tettiin vastaavanlainen vierteen suodatus olutmåskistå.

Esimerkki III

• 25 Tåmå koe oli samanlainen kuin esimerkisså II, pait si ettå måskåys suoritettiin kfiyttåmållå liuoksen suhteena mallasrouheeseen arvoa 3,7. Suodatinmoduuliin kiinnitet-tiin kaupasta saatava huokoinen muoviputki (Filtroplast KA/F, huokoinen muovisuodatinelementti, tyyppiå KA10), 30 jonka keskimååråinen huokoskoko oli 15 pm. Putken sisåhal-\ kaisija oli 25 mm ja putken pituus oli 390 mm. SyGttGjoh- dossa kåytetty paine (manometripaine) oli 2,62 x 105 Pa (38 psig), kun taas suodattimen menopuolen johdossa paine oli noin 1,38 x 105 Pa (20 psig). Saavutettu suodatetun 35 liuoksen virtausnopeus oli vålillå 491 - 733 lh^m"2 ja koe- il 21 91540 jakson aikana koottiin 27 litraa vierretta, jonka ominais-paino oli 1,039. Tåmån suodattimen osalta jai hiukan kiin-teita osasia pidattymatta ja niiden todettiin olevan vier-teessa.

5 Esimerkki IV

Maskåys suoritettiin esimerkissa II esitetylia ta-valla. Koestaminen kayttaen halkaisijaltaan 2,5 cm:n suu-ruisen kannattimen varaan sovitettua paloruiskun letkua osoitti, etta saavutettiin vierteen riittava erottuminen 10 virtausnopeuden ollessa 2250 lh^m’2. Takaisinhuuhtelua kåy-tettiin edellå kuvatulla tavalla ja paineet sydttdjohdossa ja suodattimen menopuolen johdossa olivat vastaavasti 200 kPa (29 psig) ja 70 kPa (10 psig).

Esimerkki V

15 Tamå koe oli samanlainen kuin esimerkissa I, paitsi etta ruostumatonta terastå oleva viirasuodatin (Locker Wire Weave Ltd.), jonka huokoskoko oli 80 pm, kiinnitet-tiin suodatinmoduuliin ja testattiin. Maskåysastiaan li-såttiin 45 litraa vetta ja kuumennettiin 69°C:seen ja 20 13,64 kg oluenvalmistuksen mallasrouhetta sydtettiin kasin astiaan samalla kun hammennyslaite kaynnistettiin. Maskin annettiin seistå 60 minuuttia 65°C:ssa.

Vierteen erottaminen suoritettiin sen jaikeen kun maskin tunnin pituinen seisotus oli paåttynyt. Maskia 25 kierratettiin suodattimen kautta keskimaaraiselia nopeu-della 4 - 5 m.s.*1. SyOttOjohdon manometripaine oli vaiilia 140 - 210 kPa (20 - 30 psig), ja se oli keskimaarin 180 kPa (26 psig), kun taas manometripaine suodattimen menopuolen johdossa oli 70 - 172 kPa (10 - 25 psig). Vaihei-30 den 1 ja 2 aikana maaritetty keskimaarainen suodattuneen * liuoksen virtausnopeus oli 1350 lh_1m'2 ja, kayttamatta ta kaisinhuuhtelua, koottiin 85 litraa vierretta, jonka omi-naispaino oli 1,046 ja kiinteåainepitoisuus 1,70 % (pai-no/til.) (katso jåljempånå koetta 1 taulukossa 1). Maskin 35 tilavuus pieneni 57 litrasta 30 litraan vaiheen 1 aikana 22 91540 ja 30 litrasta 15 litraan vaiheiden 2 ja 3 aikana, kun taas vaiheessa 4 ravan tilavuus pieneni 15 litrasta 10 litraan.

Esimerkki VI

5 Esimerkin V kaltaisesta ensimmåisen vaiheen kåsit- telysta saatu vierre kirkastettiin kåyttåmållå koelaitos-ta, joka oli samanlainen kuin kuviossa 4 on esitetty. Kåy-tettåvisså oleva suodatinmoduuli kåsitti 7 polypropyleeni-putkea, joiden sisShalkaisija oli 5,5 mm ja pituus 500 mm 10 (Membrana GmbH). Kalvon huokoskoko oli 0,2 pm. SycittiJ-vierre siirrettiin sydttoastiaan ja pidettiin kuumana (55°C) kåsittelyn aikana. 0,25 sekunnin pituista, vierteel-1S suoritettua automaattista takaisinhuuhtelua kSytettiin 15 sekunnin vaiiajoin. Vierretta, jonka kirkkaus oli 15 1,40°EBC, saatiin nopeudella 38 lh'1m'2 ja vierteen analyysi on esitetty taulukossa 2.

Esimerkki VII

TassS tutkimuksessa vierre erotettiin maskista, joka oli valmistettu erityyppisista maltaista ja lis3ai-20 neista. Kaikki muut olosuhteet ja kasittelyt olivat saman-laiset kuin esimerkissa V on esitetty. Mallasrouheet an-toivat poikkeuksetta suuria suotimen lapåisynopeuksia (katso taulukko 1). Vierteen koonti lopetettiin, kun koko-naisuudessaan kootun vierteen ominaispaino saavutti arvon, • 25 joka oli vaiilia 1,038 - 1,047. Mitåan vaikeuksia ei il- mennyt kåytettåesså maskejå, jotka sisålsivat ei-mallas-tettuja lisaaineita.

Esimerkki VIII

Tåmå koe oli samanlainen kuin esimerkissa V, paitsi 30 etta kaytetty mallas oli hienoksi jauhettua. Mallas jau-hettiin aluksi samalla tavalla kuin esimerkissa V ja saatu mallasrouhe jauhettiin sen jaikeen uudestaan Boby-myllyssé sen aukon suuruuden ollessa 0,381 mm. Kokonaisvirtausno-peudeksi saatiin 1140 lh_1m*2. Kootun vierteen tilavuus oli 35 82 litraa ja sen ominaispaino 1,046. TMmdn mallasrouheen

II

23 91540 ja esimerkisså V kåytetyn mallasrouheen seula-analyysejå on verrattu taulukossa 3.

Esimerkki IX

Oluen valmistuksen mallasrouhetta, joka oli vailla 5 kuorifraktioita, sekoitettiin samanlaisen liuoksen kanssa kuin esimerkisså V. Seula-analyysitulokset on esitetty taulukossa 3. Kokonaisvirtausnopeus oli 880 lh_1m12 ja vierrettå koottiin 85 litraa ja sen ominaispaino oli 1,043.

10 Esimerkki X

Måskåys- ja vierteen erotuskokeet suoritettiin sa-malla tavalla kuin esimerkisså V, paitsi ettå liuos/mal-lasrouhesuhdetta vaihdeltiin valilia 2,0:1 - 3,7:1, katso taulukkoa 4. Kuten odotettiin, osoittautui korkean omi-15 naispainon omaavan vierteen valmistus helpommaksi toteut-taa maskaåmålia pienempi måara liuosta painoyksikkdå kohti kaytettyå mallasrouhetta.

Siinå tapauksessa, etta liuos/mallasrouhe-suhde oli 2,0:1, kierratettiin liuosta (27 litraa) laitoksen lapi, 20 samalla kun mallasrouhetta (13,64 kg) lisåttiin, sekoit-tamisen helpottamiseksi. Maski pidettiin kiertokulussa koko tunnin pituisen måskin seisotusajan. Mitåån pulmia ei ilmennyt erotettaessa vierre tasta paksusta måskistå. Vierteen koonti oluenpanoa vårten keskeytettiin ominais-·: 25 painon ollessa toivotunlainen ja viimeiset juoksutukset kierråtettiin takaisin liuokseksi seuraavaa måskaysta vårten. 50 litraa vierrettå, jonka ominaispiano oli 1,073, koottiin.

Erååsså toisessa kokeessa måskåttiin 18,2 kg mal-30 lasrouhetta 45 litran kanssa liuosta (ilman kierråtysta), I jolloin saatiin liuos/mallasrouhe-suhteeksi 2,5:1. 65 lit raa vierrettå, jonka ominaispaino oli 1,064, koottiin.

Liuos/mallasrouhe-suhteen ollessa 3,7:1 måskåttiin 12,2 kg mallasrouhetta 45 litran kanssa liuosta.

24 91540

Esimerkki XI

Eri materiaaleja olevia putkisuodattimia, joissa oli erilaiset huokoskoot, kåytettiin vierteenerotuskokei-siin. Olosuhteet ja kSsittelymenetelma olivat samanlaiset 5 kuin esimerkisså V. Korkeat virtausnopeudet ja vierteen sopiva erottuminen saavutettiin nåisså kokeissa, katso taulukkoa 5. 1

II

· „ 91540 Δθ ιθ '2 -Η ·Η ·Η tu ijffl+JonvD ιο <τ\ ο η- ο ο c ΐ <ί Η 0> Ο Ό Ό <3Ί Ο <Ν Ή >(_j -Η Ο * *· * ν * *" * **

ίΰ j d) C τ—^I t—I rH τ—I ι—1 ι—1 O'-Ι ι—1 CNJ CN

:<β ‘λ; C ή tn ·η π3 •Ρ t#P (0 0< (0 η (L' Ρ Ο

<ϋ Μ C

Ρ Ο) ·Ρ •Η ·Η (0 (ΰ >&ι Ό'ΦΌ ο 00 00 •'Τ <Ν Ό Γ~~ 4J ιη rH p -Η Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο (0 Ρ (0 ·.«.». - ν - - - -

g p p iHt—IrH ι—I rH rH rH rH rH τ—I

Ο -Η to ο g •Η «Ο tn Ή !Λ Η 3 ρ ? , m ιη γμ in ^ in in ro m m tu Jg oooooo oo oo oo oo oo co oo Ή :(ΰ .Η tη ph

O tn H

<u « ΙΠ D Λί i ih

^ > tn I I

D :t0 -P >, g O >i i0 tn cni-H ooo o o o o o o o

Eh tn p -p ρ i m o in ^ o o o m m in :(0 o :(0 (1) · ro (N o rH σ\ in rH ro cn

g ^4 CU O-l -P rH r-I rH r—I 1-HrHrHrHrH

O :<0 O ·

:m « r-H C <P

tn tn Q)

«0 (C

ρ to (0 (0 p m -P p

0) :rC το M (C W

·· P :(0(0 (0 to (0 > —. C ·γο (0 rH ι—I (0 :<0 Ρ Λ Ρ «Η (0 Ή -ro M rH <D(0-|-I(0-P(0(0f0 (0 tn > P <L) g ·Ρ g -ro to (0 I S(0 (0 ·Η (0 H <P (UP (0 (0+J(0 rHtn(0-Ptu-P(03rH3(0+J(0-ptn-p p a'i-i(03tnrHtn-PrH(0iHOtnotn(0tn (0 rHf0iPP(0(0(0POPO.C(0.Ci0rH<0

C i<grHPrHPrH-rl|plprHprHrHrH

•η — 4->(0ωΗ^>ΗΛθ·Ηθ(α·Η(0Μ(0Μ g (U P g P (0-H (0 ·Ρ Ρ .Ρ P to (0 to (0 g (0 (0 £ tfl ri O g -P g tn tn -h tn :to g :(0 g :(0 g • -P p (OOPtnppPiniOtntOPPToppp . P o rHIOfHppP-Pp-rlp.pp.Pp,pp

O P rHOgSrH^rH(0(0-H(0<UHtUrH(UrH

ρ tn (0Ρ(βαοοοε>ρ>>ο>ο>ο tu (0 g tn (0 iH p(0rHc*°dP(#><#>e#>c*°di°<#>c#><#>dPc»Poip<#> p ih ρ ρ tn

(U (0 rHtO-HOOOOOOOOOOOOOO

(U 2 0>-PoioocNCoror'ror--(NOoror^cNoo

P P

(U 0) O

•H OP rHoiro^r in m r- oo o > « Ρ ή 26 91540 TAULUKKO 2 Vierteen analyysi pH : 5,54

vari : 8,1 °EBC

ominaispaino : 1,041

sameus : 1,40 °EBC

kåymiskyky (hiiva) : 78 %

Huomautus: EBC = European Brewing Convention TAULUKKO 3

Erillisten mallasrouheiden seula-analyysituloksia

Olutmallas Olutmallas Mallasjauho,

Standardirou- Hieno rou- josta kuoret hinta (aukko hinta (aukko on poistettu

Seulan 0,635 mm) 0,385 mm) koko % % % 2. Omm 4,4 0,6 0,4 l.Omm 28,1 14,4 21,4 700 pm 18,5 15,5 27,8 500 yum 14,5 12,0 15,2 425 pm 4,7 7,3 4,6 300 paa 13,0 12,6 13,1 250 pia 2,5 7,5 1,3 150 pm 8,3 12,6 8,4 75 pm 2,8 15,2 5,7 75 pm 3,2 1,6 2,0

II

27 91540 3 -μ -μ (D -Η ω ο) Λί c -η G Ή *Η 4J (Ο +ι σ'! ο Γ'-

G II

υβό t—I CN rH

y +J β

Ο Ή Ή G Φ 3 ι—ι +j Dj 3 C

•μ -Ρ ·Η •η φ ·η φ Μ Λ -μ -Η Λ C) # 3 Ε tn ·η i ·μ Φ > λ 3 φ ο μ μ μ tn a) (Ο -η ι m rH >tn m m m ·*τ "=r γη ·ΗΟ r- ο νο ο 3 G 3 G οοοο Ε +JC-H - - <-Η ·· .μ ·η 3 <—ι rH '—ι j—ι tn Ο Ε Oj Ο Ο Ο η «

Η G

γΗ 4->

+J

3 Ο -Η Ο ιη Λί Ο ·η tn ;*ί 3 3 ο ιη ιη ιη ·η ο χ Η 3 in m οο ιο φ Γ"

D -η > rH

μΐ μ 3 ...... .. ..

D Φ rH

·Η ΕΗ :π3 ΕΗ tn tn -μ -μ (1) I 0) 0! :3 >ι in tn

4-ΐ ιη +ι X 4-) X

4-) ·Η φ 3 :3 ω 3 Φ :3 tn 4-> tn «4-· 4-1 Dj Φ -Η 3 G Φ ·Η 3 > :3 μ Φ 3 φ μ φ 3 :m ηγμ μ ε φ με.* Μ 31 φ ·Η Ο -Ρ φ -Η Ο •Η £ ·Η -Η 3 Λ ·Η ·Η 3 Μ 3 3 rH > > ·ι—ι >, >>·Γ—ι

3 G 3 I

4-1 ο Φ · ο Ο Ο Ο Μ Dj λ ο ο ιη μ ο Ο · ** oo οο

Φ G —I tH

c 1η Φ I <0

φ φ rH

4-* Λ -Η μ G 3 φ ο Ε Η μ 4-1 > ω — — 3

3 3 3 rH

-Η 3 3 Ο

ι—I ι—I rH I

3 ι—I ι—I Ο £ ι—13 1—13 rH 4-4 4-> ·· φ Ε É Φ φ 3 Ό ·· 4-> ·· 4-* ·· 3 Φ Ο G G G μ Λ! 3 3 OrH in rH r-~ 3 0 -ri 3 *0 '0 - > GI I (N -r fN T CO'-' 28 91540 o -ρ •Η Q)

C rH

•Η ·Η (β -Ρ rH Ο

^ ro I Γ~ I

:<0 Ο - - PC ιΗ Ο •Η *μ α) ο -ρ α φ c μ ή μ ·μ φ χ •Η «0 > όΡ •Ρ •Η β φ -Ρ C -Ρ Ο

•Η Ο C

τ—I Ο Ή :π3 fcc; dj vd οο οο m > Q-ι τ* *}* β 03 Ο Ο Ο Ο Η -Η - * - ·> 4-) ί0 ι—I τ—I ι—I τ-Η (0 c Ό -Η Ο Ε C ο ιη β •Η Μ •η cn to β .π β ο cn ιη οο μ ι—ι οο οο t-~ μ to Φ ιη -η m β -μ :(0 φ Ε-· Ο tn Λ cn

« tn I Ο I

Φ cn β 6 οοοο D :<0 ·μ >ι i-ι οοοο ιβ-PtOtn I ο οο οο .μ

Id -p C ·η · t—ι t-η »—i C Φ O :t0 x: E-ι -Ρ X CU ή ^ O ttO O Ή ·· :tU X r-i X in

Λί O

X <N

<0 tn

-P o E OOOO-H

-Η X β f- Γ- 'J' 00 .H

Φ O ^ o

X C

· o æ φ X :t0 T3

ιη -Ρ X

C tn β P :t0 cn o μ i μ c φ φ Φ -μ -Ρ Λ -P ro -μ It to β CO X G X ιΰ χ ο li ο c φ c -ρ ο c μ φο θφΐθβΑί*ο tn PC r—I r-ί r-l ο r^4 Ή Ή Ο μ ω β >ι β -μ μ μ β γρ φ -ρα-ΡΟΦΦ-Ριπ * -μ ·μ ·μ ο ·μ Ε > -Ρ ·Η Ο > .π βμββιηβΕ Ο βΛΙΟ,Λί-ΡίΟΦ.* \ ο ο -η >ί ·μ cn > >ι -μ cn μ Γμω.μιηθφΉΐη ο

μ >ι ϋ 044 C Ή ΟΧ C

Φ β^^^μοα-^ι -η -Ρ d (¾ · · · · S3 t-t cn ro ^ *

II

Claims (9)

91540

1. Menetelmå uutoksen (vierteen) valmistamiseksi imelletyista jyvista, joka menetelmå kasittaa kasittely-5 ja, joissa maskataån imellettyjå jyvia ravan ja vierteen muodostaman maskin saamiseksi ja vierre erotetaan ravas-ta, tunnettu siita, etta erotuskasittely on ero-tuslaitteeseen nahden poikkisuuntaisessa virtauksessa ta-pahtuva erotusmenetelma, joka suoritetaan johtamalla ravan 10 ja vierteen muodostama maski vieretta lapåisevan erotus-elementin pinnan poikki, jonka elementin huokoshalkaisija on vaiilia 10,0 - 100,0 pm, vierteen (mutta oleellisesti ei ravan) saattamiseksi kulkemaan suodoksena erotuslait-teen lapi suunnassa, joka on poikittainen mainitun vir-15 tauksen suuntaan nåhden, ja erotuskåsittely kasittaa alku-vaiheen, jossa taydennysliuosta lisatåån maskiin vierteen suodoksena poistuneen osan korvaamiseksi, seka loppuvai-heen, jossa ei lisåta taydennysliuosta, jolloin kiintean aineen osuus maskista saadaan suurenemaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tun nettu siita, etta erottaminen suoritetaan johtamalla ravan ja vierteen muodostama maski ainakin yhden lieriO-maisen erotuselementin lapi, jonka sisahalkaisija on va-hintaan 20 mm. .: 25

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmå, tun nettu siita, etta maski saatetaan virtaamaan useiden lieriOmaisten erotuslaitteiden lapi, jotka on sovitettu toisiinsa nahden yhdensuuntaisiksi vaipan sisaan, joka ottaa vastaan suodoksen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, t u n- n e t t u siita, etta erotuskasittely kasittaa: (i) ensimmaisen vaiheen, jossa vakevaa vierretta erotetaan lisaamatta taydennysliuosta, mista on tuloksena maskin tilavuuden pieneneminen; 91540 (ii) toisen vaiheen, jossa lisåtåån tåydennysliuos-ta, kuten alkuvaiheessa; (iii) kolmannen vaiheen, jossa lisåtåån lisåå tåy-dennysliuosta, jolloin muodostuu verraten heikkoa vierret- 5 tå, ja saatu heikko vierre johdetaan talteen ja såilyte-tåån kåytettåvåksi tåydennysnesteenå seuraavassa uuttaus-kåsittelysså; ja (iv) neljånnen vaiheen, jossa ei lisåtå tåydennys-liuosta, jolloin saadaan lisåå heikkoa vierrettå.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå måski saatetaan virtaamaan erotuselementin poikki nopeudella, joka on vå-lillå 4-6 ms'1.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 15 menetelmå, tunnettu siitå, ettå måski sisåltåå enemmån kuin 10 % lisåviljaa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå måski ei sisållå oleellisesti lainkaan kuorta.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå tåydennysliuoksen mååråå rajoitetaan niin, ettå saadaan jatkokåsittelyå vårten erotettua vierrettå, jonka ominaispaino on våhintåån 1,045.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukaisessa menetelmåsså kåytettåvå laitteisto uutoksen (vierteen) valmistamiseksi imelletyistå jyvistå, tunnettu siitå, ettå siihen kuuluu: (i) måskåysastia, joka sisåltåå imellettyjå jyviå 30 ja liuosta ravan ja vierteen muodostaman juoksevan maskin valmistamiseksi; (ii) poikittaisvirtauksessa vierrettå låpåisevå erotuselementti, jonka huokoshalkaisija on vålillå 10,0 -100 ym; II 91 540 (iii) vålineet maskin siirtamiseksi kiertopiirissa, johon kuuluvat erotuselementti ja maskaysastia; (iv) vålineet taydentavan uuttoliuoksen lisaamisek-si kiertoon laitteen elementtien (ii) ja (iii) vaiissa; ja 5 (v) vålineet erotetun vierteen kokoamiseksi jatko- kasittelya vårten. « 91540