HU177079B

HU177079B - Process and apparatus for treating strach-fraction produced with wet milling corns,for simultaneous producing protein-reech and strach-reech products

Info

Publication number: HU177079B
Application number: HU77CE1144A
Authority: HU
Inventors: Vincent P Chwalek; William Scwartz
Original assignee: Cpc International Inc
Priority date: 1976-10-22
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1981-07-28
Also published as: AU2994577A; CA1075204A; ES463416A1; AU513238B2; NL7711574A; BE859954A; JPS6253521B2; US4144087A; JPS5386048A; GB1541182A; ES468551A1; IT1088803B; FR2393067A1; DE2747443A1; FR2393067B1; PH13476A

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés szemestermények, elsősorban kukorica nedves őrlésekor kapott malmi vagy üzemi keményitőfrakció (az áztatott kukoricából a csíra és a rostok eltávolítása után kapott keményítő' és fehége keverék) kezelésére, fehéijében dús termék és keményítőben dús termék egyidejű előállítása céljából.

Régóta kísérleteznek azzal, hogy a szemestermények nedves őrlése során kapott malmi keményítőfrakciót oly módon válasszák szét főbb fehérje és keményítő komponenseire, hogy ezen összetevőket egyrészt gazdaságosan, másrészt kereskedelmi szempontból megfelelő minőségben nyeljék ki. E kísérletek során számos eljárást és berendezést alkalmaztak már.

Az eddig alkalmazott eljárásoknál és berendezéseknél a malmi vagy üzemi keményítőfrakciót előbb dúsítják, majd többfokozatú elválasztásnak vetik alá, amelynek során mechanikus centrifugális szeparátorokat alkalmaznak, például a Dorr-Oliver Corp., Stamford, Conn., Amerikai Egyesült Államok á'tal gyártott, „Merco” jelzésű centrifugákat. Ez a megoldás azonban nem adott teljesen kielégítő eredményeket, minthogy e centrifugális szeparátorok viszonylag nagyméretűek, beruházási költségigényük nagy, karbantartásukhoz hosszú idő, üzembe állításukhoz bonyolult beállítás kell, energiaszükségletük pedig viszonylag nagy. E szeparátorokban ugyanakkor olyan anyagokat lehet a leggazdaságosabban feldolgozni, amelyeknek az átlagos malmi keményítő anyagáramánál, azaz a malmi keményítőfolyásánál nagyobb a fajsúlyúk és következésképpen nagyobb a szárazanyag-tartalmuk.

A Merco centrifugális szeparátorokat hidrocik5 Ionokkal együtt is alkalmazzák, igy például a kereskedelemben „DorrClone” védjegyzett néven kapható, ugyancsak a Dorr-Oliver cég által gyártott hidrociklonokkal. A hidrociklonok alkalmazása ilyen és más hasonló célokra, ismert. így például a 10 2 689 810. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásból ismert, hogy hidrociklonokat alkalmaznak a keményítő/sikér szétválasztás javítására. Ebben a leírásban jellegzetes hidrociklont ismertetnek. A 3 029 168. és a 15 3 072 501. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásokban hidrociklonok alkalmazását mutatják be gyökerek keményitőtartal mának elválasztására szolgáló eljárásban, míg a 2 642 185. lajstromszámú Amerikai Egyesült Álla20 mok-beli szabadalmi leírás szerint a hidrociklonokat különböző méretű keményitőszemcsék elválasztására használják. Bár a centrifugális szeparátorok és a hidrociklonok kombinált alkalmazása javulást eredményezett a centrifugális szeparátorok egyedüli 25 alkalmazásához képest, az így kialakított berendezés beruházási költségigénye még mindig nagy és az üzemeltetés is meglehetősen költséges.

Azt hitték, hogy ezek a problémák kizárólag hidrociklonok alkalmazásával kialakított berendezés30 sel megoldhatók. Ilyen berendezéssel olyan fehér177079 jében dús terméket kaptak, amely a vízben oldhatatlan szárazanyagra számítva 63-64 súly% fehérjét tartalmazott. Ezzel szemben a kereskedelmileg elfogadható fehérjében dús termék fehérjetartalma az oldhatatlan szárazanyagra számítva általában legalább 67 súly%. Ezért az oldhatatlan szárazanyagra számítva 63- 64 súly% fehérjét tartalmazó terméket kereskedelmi szempontból elfogadható termái előállítása céljából még tovább kell kezelni. Lényegében hasonló eredményeket kaptak a keményítőben dús termék esetében is, amely az oldhatatlan szárazanyagra vonatkoztatva körülbelül 0,45 súly% oldhatatlan fehérjét tartalmaz, míg az általában elfogadható oldhatatlan fehérjetartalom az oldhatatlan szárazanyagtartaiomra vonatkoztatva legfeljebb 0,38 súly%. Kereskedelmi minőségű keményítőben dús és fehérjében aús cermékek előállítása érdekében ezért mindkét terméket további kezelésnek kell alávetni, ami viszont az eljárást gazdaságtalanná teszi.

így csak hidrociklonokat alkalmazó eddig ismert eljárások ugyan lehetővé tették vagy a keményítőben dús, vagy a sikerben dús frakció elkülönítését, mindkét frakció egyidejű és gazdaságos elválasztását elérni azonban ezekkel az eljárásokkal sem vált lehetségessé. A fent már említett 2 689 810. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetnek egy kizárólag hidrociklonokból álló berendezést és közlik, hogy ez a berendezés alkalmazható keményítőben dús és sikérben dús frakció egyidejű elválasztására. Mindkét frakció feltételezhetően elfogadható kereskedelmi szempontból is. A szabadalmi leírás alapos vizsgálatakor azonban kitűnik, hogy nincs kitanitás arra vonatkozóan, hány elválasztási műveletre van szükség vagy másképpen hány elválasztó fokozatot kell alkalmazni és az egyes műveleteknél azaz fokozatokban hány hidrociklont kell használni, az alkalmazott hidrociklonok lehetnek-e eltérő méretűek vagy azonos méretűeknek kell lenniük, vajon a rendszerben alkalmazott tényleges (abszolút) nyomások vagy a nyomáskülönbségek vagy éppen mindkettő szerepe-e a lényeges, és hogy fontos tényező-e a sikérben (fehérjében) dús frakció koncentrációja.

A 2 689 810. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint csak hidrociklonokból álló berendezést használtak egy 0,28 0,32 súly% fehérjét tartalmazó keményítőfrakció (7. oszlop) és egy 60 70 súly% fehérjetartalmú sikérfrakció (8. oszlop) előállítására. A szabadalmi leírás D. példája alapján megkíséreltük egymás mellett előállítani ezeket a termékeket, ez azonban nem sikerült. Ebben a D. példában olyan sikérfolyás vagy sikér-anyagáram szerepel, amelynek koncentrációja 15 20 g/liter oldhatatlan szárazanyag. Tapasztalataink szerint azonban mind a sikér koncentráció, mind pedig a rendszerben alkalmazott nyomások kritikus tényezők, ha kereskedelmi szempontból elfogadható keményítő és fehérje termékeket egymás mellett kell előállítanunk.

Ezért a 2 689 810. lajstromszamú Amerikai

Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban javasolt berendezést és körülményeket alkalmazva előállíthatunk ugyan vagy csak kereskedelmi minőségű ₆₅ keményítő terméket vagy pedig csak kereskedelmi minőségű fehérje terméket, mindkét termék egyidejű előállítása kereskedelmi minőségben azonban nem sikerül. Márpedig mindaddig, amíg ezt el nem érjük, a megoldás gazdaságtalan. ,

Megállapítottuk, hogy a fokozatsoros elválasztás elvén alapuló találmány szerinti berendezés és eljárás alkalmazásával gazdaságosan és egyidejűleg állíthatunk elő keményítőben dús és fehérjében dús, kereskedelmi minőségű termékeket.

Általánosságban a találmány szerinti berendezés két elválasztási zónából áll, (1. a 4. ábrát) amelyek mindegyikében kizárólag hidrociklonokat alkalmazunk. E hidrociklonok mindegyik zónán belül elválasztási fokozatsorban vannak elrendezve. A szemestermény nedves őrléséből származó üzemi keményitőfolyást az első elválasztási zónába vezetjük és azt ebben a zónában nyomás alatt egymás után vezetjük át legalább két elválasztási műveletben vagy fokozatosan, az utolsó fokozatból fehérjében dús terméket vezetve el. Ugyanennek az első elválasztási zónának az első elválasztási fokozatából keményítőben dús áramot különítünk el. Ezt a keményítőben dús folyást vagy anyagáramot vezetjük most át nyomás alatt a második elválasztási zónát alkotó és ugyancsak hidrociklonokból álló keményítőmosó fokozatsoron, vagy műveletsoron. Az utolsó keményitőmosó fokozatból nyerjük ki a keményítőben dús terméket.

Ahhoz, hogy a találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmazásával fehérjében dús és keményítőben dús termékeket kapjunk, pontosan szabályoznunk kell mind a rendszeren belüli műveleti körülményeket, mind pedig a berenuezésbe kiindulási anyagként betáplált üzemi keményitőfolyást vagy üzemi keményítő anyagáramon

A szemestermények jellegzetes nedves őrléséből származó üzemi keményítőfrakcíó oldhatatlan szilárd anyagra számítva általában 6 8 súly% fehérjét tartalmaz, hőmérséklete pedig általában 38-52^ÖC. Az oldhatatlan keményítőt és oldhatatlan fehérjét tartalmazó üzemi keményítőfolyás fajsúlya 15,6°C-on 1,0545 és 1,0623 g/cm³ között van. Ennek megfelelően az ellenáramú mosóvíz mennyiségének az 1.0545 g/cm³ (15,6°C-on) fajsúlyú üzemi keményítőfolyás esetében 1 kg szárazanyagra számított szemes terményre vonatkoztatva 1,8 2.7 liternek, az. 1,0623 g/cm³ (15,6°C-on) fajsúlyú folyás esetében pedig, hasonló bázison számítva, 2,3 2,7 liternek kell lennie 180 -270 liter mosóvíz; 100 kg szemestermény illetve 220 270 liter/100 kg. Jóllehet ezek az értékek megfelelőek, előnyös ha az üzemi keményítőfolyás fajsúlya 1,0584 + 0,0015 g, cm³ (15,6 ) a száraz bázison számított 1 kg szenicsterményre vonatkoztatott mosóvíz mennyiség pedig 2.1 2.7 liter és még előnyösebben 2.1 -2.3 liter. 200 270,100kg illetve 200 220 liter 100 ,g.

Lényeges szerepe van az üzemi keményitőfolyás pH-jának is. Az üzemi (malmi) keményítőárain izoelcktromos pH-ja 4.5 körüli, megállapítottuk azonban, hogy ha a pll-t e pont bármelyik oldalára állítjuk be. jobb elválasztás érhető el. Ezért az üzemi keményitőfolyás pH-ját 3,0 és 6.0 közötti értékre kell beállítani.

Lényeges, hogy a rendszeren áthaladó anyagáram hőmérsékletét szabályozzuk. Megfelelő termékminőség eléréséhez legalább 30 °C körüli hőmérsékletet kell alkalmaznunk. A hőmérséklet természetesen n.em haladhatja meg a keményítő zselatinálódási pontját, ezért azt a berendezésben kb. 63 °C alatt, előnyösen 43 és 57 °C között kell tartanunk.

A nyomás rendszeren belüli szabályozása ugyancsak fontos, különösen az anyagáramnak a két elválasztási zóna elválasztási műveletein, fokozatain való áthaladása során. Erre a berendezés működésének, üzemeltetésének leírásakor még részletesebben kitérünk.

E műveleti jellemzők megfelelő szabályozása esetén a találmány szerinti berendezésből a találmány szerinti eljárással a szárazanyagra számítva legalább 63 súly% fehéijetartalmú fehérjében dús terméket és az oldhatatlan szárazanyagra számítva legfeljebb 0,38 súly% oldhatatlan fehéijetartalmú keményítőben dús terméket kapunk. Ha az előnyös műveleti körülmények között dolgozunk, ugyanezen termékek fehérjetartalma legalább 74 súly% illetve legfeljebb 0,3 súly%.

A két termék minőségi jellemzői jóval jobbak az elfogadható minimális kereskedelmi minőségi jellemzőknél. A találmány szerinti berendezés és eljárás emellett és részben ennek következtében kisebb beruházási költségigényével és kisebb üzemi költségszintjével tűnik ki.

A találmány szerinti eljárást és berendezést az ábrákra való utalással az alábbiakban ismertetjük részletesebben. Az ábrák a találmány előnyös megvalósítási lehetőségeit, illetve kiviteli alakjait szemléltetik.

Az 1. ábra a szemestermények nedves őrlésekor alkalmazott főbb műveletek folyamatvázlata.

A 2. ábra a találmány szerinti berendezésben használt hidrociklon függőleges metszete.

A 3. ábra több, a 2. ábra szerinti hidrociklont magában foglaló közös ház vázlatos alaprajza.

A 4. ábra a találmány szerinti műveleti lépéseket szemléltető vázlatos műveleti folyamatábra.

Amint az az. 1. ábrából látható, a szemesterményt, például a kukoricát a különböző frakciók elválasztása és kinyerése céljából egymást követő műveletek sorozatának vetjük alá. A rostok eltávolítása után üzemi keményítő anyagáramot, malomipari szakkifejezéssel úgynevezett „üzemi (vagy malmi) keményítőfolyást” kapunk, amely mind a keniényitőfrakciót. mind a sikér-vagy fehéijefrakciót tartalmazza. A találmány szerinti berendezés ennek a keményítő- és fehérjefrakciónak az. üzemi kenrényítőfolyásból való elkülönítésére alkalmazható.

Amint azt a megelőzőekben már említettük, a találmány szerinti eljárásban és berendezésben kizárólag hidrociklonokat alkalmazunk. Jóllehet a kereskedelemben számos különböző típusú hidrociklon kapható, a „Dorrflone” kereskedelmi néven forgalomba hozottakat találtuk előnyösnek. Λ 2.

ábrán ilyen Dorrflone hidrociklont mutatunk be.

amely három főrészből áll: a 10 felső örvénykamrából, a 11 kúpos tagból és a 12 csúcselemből.

A 1Ó felső örvénykamra a 13 kúpos áramlásterelő elemet foglalja magában. Ez az elem olyan fordított tölcsér alakú, amelynek 14 széles felső nyílása és 15 alsó szűkített nyílása van.

A 11 kúpos tagnak 16 hengeres felső szakasza, 17 ellenkúpos középső szakasza és hengeres 18 alsó szakasza van. Ezeknek a szakaszoknak az elrendezése egytengelyű, azaz közös tengelyvonalban helyezkednek el és a 17 ellenkúpos középső szakasz alul szűkített nyílásban végződik, amelynek 17a csúcsa belenyúlik a hengeres 18 alsó szakaszba. A 11 kúpos tag falában, a 16 hengeres felső szakasz alsó végének közelében helyezkedik el a tangenciális 19 tápbevezető nyílás,

A 12 csúcselem 20 központi furatot foglal magában, amely mindkét végén (21 és 22) nyitott.

A 10. 11 és 12 tagok illetve elemek mindegyike menetes szakaszokkal (23, 24, 25 és 26) rendelkezik, amelyek segítéségével a tagok összeszerelésekor egymáshoz illeszkednek, összeszerelt állapotban a 13 kúpos áramlásterelő elem, a 16 hengeres felső szakasz, a 17 ellenkúpos középső szakasz, a hengeres 18 alsó szakasz és a 20 központi furat elrendezése egytengelyű és így folytonos járatot alkotnak, amely közrefogja a 13 kúpos áramlásterelő elemnek a 19 tápbevezető nyílás közelében elhelyezkedő 15 alsó szűkített nyílását.

A berendezés üzemi állapotában a 2. ábrán bemutatott hidrociklonba folyamatosan vezetjük be az elválasztandó oldhatatlan keményítő- és fehérjefrakciókat magában foglaló üzemi keményítőfolyást (1. ábra). Az anyagáramot nyomás alatt, tangenciálisan, a 19 tápbevezető nyíláson át tápláljuk a hidrociklonba. Az anyagáram a 16 hengeres felső szakaszba lépve azonnal gyors örvénylésbe kezd.

Ez az azonnal gyors örvénylés centrifugális erők kialakulását eredményezi. A fellépő centrifugális erő gyorsan jelentősen meghaladja a nehézségi erőt. Ennek következtében az üzemi keményítöfolyás kis ülepedési sebességű részecskéi, azaz a fehérjerészecskék. belépnek a 15 alsó szűkített nyílásba, áthaladnak a 13 kúpos áramlásterelő elemen, majd a 10 felső örvénykamra 14 széles felső nyílásán át távoznak. A kis ülepedési sebességű részecskék e kilépő áramát nevezzük „felsőfolyás”-nak vagy fejterméknek. Ezzel egyidejűleg, a viszonylag nagy ülepedési sebességű részecskék, azaz, a keményítőrészecskék a centrifugális erő hatására átvándorolnak a 17 ellenkúpos középső szakaszon és a 12 csúcselem 22 nyitott végén át távoznak. A gyorsan ülepedő részecskék e kilépő áramát nevezzük „alsófolyás”-nak vagy fenékterméknek. A vízben oldhatatlan, szemcsés anyagokat tehat kizárólag a hidroeiklonokhan ébredő hidraulikus erők hatása alapján választjuk szél, bármifajta mozgó alkatrész alkalmazása nélkül.

Amint azt a fentiekben már említettük, a találmány szerinti eljárás és berendezés sikeres működése bizonyos paramétereknek, nevezetesen az üzemi keményítőfolyás pH-jának és fajsúlyúnak, az ellenáramú mosóvíz mennyiségének, valamint az alkalmazott hőmérsékletnek es nyomásnak a megfelelő szabályozásán múlik. Megállapítottuk továb177079 bá, hogy a fentieken kívül még egy, a hidrociklonok elvéből származó tényezőnek van lényeges szerepe, nevezetesen a l i kúpos tag 16 hengeres felső szakaszának a 2. ábrán „d”-vel jelölt belső átmérőjének. A találmány szerinti berendezésben 5 alkalmazott szabályozott pH-, fajsúly, hőmérséklet, nyomás és ellenáramú mosóvíz mennyiség illetve sebesség viszonyok mellett ez a „d” méret körülbelül 10 mm. Ha viszont e hidrociklonok „d” belső átmérője körülbelül 10 mm, a 17 ellenkúpos 10 középső szakasznak a 2. ábrán „a”-val jelölt kúpszöge jellemző módon 5—7,5°.

A leírásban és az igénypontokban „hidrociklonokon” a 2. ábrán bemutatott és a fentiekben leírt hidrociklont értünk. Nyilvánvaló azonban, hogy 15 olyan hidrociklonokat is alkalmazhatunk, amelyeknél a 16 hengeres szakasz „d” belső átmérője és/vagy a 17 kúpos szakasz „a” kúpszöge eltér a fent megadottaktól, feltéve ha a berendezés üzemi feltételeit ezen eltérésnek megfelelően módosítjuk. 20 Minthogy az egyes hidrociklonok átbocsátóképessége korlátozott és viszonylag kicsi, több hidrociklont alkalmazunk és azokat a találmány szerinti berendezés mindegyik fokozatában párhuzamosan rendezzük el. Ezeket a hidrociklon csoportokat 25 előnyösen párhuzamos kapcsolásban közös házban helyezzük el, amint azt vázlatosan a 3. ábrán szemléltetjük.

A 3. ábrán a 30 hivatkozási szám a házat jelöli.

Ennek egyik végén a 31 elosztóvezeték van, ame- 30 lyen keresztül az üzemi keményítőfolyást vagy üzemi keményítőáramot (1. ábra) a 32 hidrociklonokba oly módon vezetjük be, hogy az egyes hidrociklonokba a táp azok 19 tápbevezető nyílásain (2. ábra) át egyidejűleg lép be. Az egyes 32 35 hidrociklonok 10 felső örvénykamrájának 14 széles felső nyílásán keresztül távozó felsőfolyás vagy fejtermék a 33 fej termék gyűjtővezeték be kerül, amelyen át ez az anyagáram a 34 fej termék-kimeneti nyíláson keresztül hagyja el a 30 házat. 40

Az egyes 32 hidrociklonok 12 csúcselemének 22 fenéknyílásán át távozó alsófolyás vagy fenéktermék a fentihez hasonló módon a 35 fenéktermék-gyűjtővezetéken és a 36 fenéktermék-kimeneti nyíláson át hagyja el a 30 házat, 45

A szakember számára könnyen belátható, hogy minden más tényező állandó értéken tartása esetén a 30 házon átbocsátható üzemi keményitőfolyás, azaz a berendezés kapacitása, az egyes hazakban elhelyezett hidrociklonok számának növelésével 50 vagy csökkentésével változtatható.

A 2 550 341. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban jellegzetes, hidrociklonokhoz alkalmazható gyűjtő- illetve elosztóvezetéket ismertetnek. 55

A találmány szerinti eljárást és berendezést vázlatosan a 4. ábrán szemléltetjük. Látható, hogy a berendezés alapjában véve a „Z-l” és „Z -2” elválasztási zónákból áll, amelyeken végighalad a „CC/WW”-vel jelölt és a „Z-2” zóna kimeneti 60 nyílása közelében bevezetett ellenáramú mosóvízáram. Az elválasztási fokozatok, az elválasztási zónák mindegyikében több, a megelőzőkben ismertetett hidrociklonokat tartalmazó házat foglalnak magukban. 65

A „Z—1” első elválasztási zóna az elsődleges elválasztási zóna, amelyből a fehérjében dús terméket kapjuk. Ez a zóna két, Pj és P₂ elválasztási fokozatot foglal magában. Az üzemi keményítőfolyást („MS”) nyomás alatt vezetjük be a P, első elválasztási fokozatba. E Pi fokozat „P| O” felsőfolyását vagy fej termék ’áramát a P₂ második elválasztási fokozatba tápláljuk, míg ez utóbbi „P₂U” alsófolyását vagy fenéktermék áramát a belépő „MS” üzemi keményítőfolyással egyesítve visszavezetjük a P! első elválasztási fokozatba. A fehérjében dús terméket a P₂ második elválasztási fokozat „P₂O” felsőfolyásából vagy fej termék áramából kapjuk meg.

A „Pi U” alsófolyás vagy fenéktermék keményítőben dúsított, ezt tápláljuk be a „Z-2” második elválasztási zóna fokozataiba.

A „Z-2” második elválasztási zóna több további elválasztási fokozatból áll. Ezeket „kemény ítőmosó fokozatok”-nak nevezzük és W₁₅ W₂, W₃ .. ,,W_n-nel jelöljük, ahol „n” az utolsó ilyen mosófokozatot jelöli. Ennek megfelelően, a „PiU” keményítőben dúsított fenéktermát áramot nyomás alatt a Wi első keményítőmosó fokozatba tápláljuk. Ennek „W_tU” fenéktermék áramát vezetjük ugyancsak nyomás alatt a W₂ második keményítőmosó fokozatba, amelynek fenéktermát áramát viszont a W₃ harmadik keményítőmosó fokozatba tápláljuk, és így tovább, míg végül is az utolsó W_nkeményítőmosó fokozatból elvett fenéktermék a keményítőben dús termékáram.

Az egyes hidrociklonok fenéktermékét a két egymást követő hidrociklon egység között, az anyagáram vezetékbe épített „p” szivattyú táplálja a kívánt nyomáson a következő hidrociklonba. Hasonlóképpen, megfelelő „p” szivattyúk szállítják a belépő „MS” üzemi keményitőfolyást a Pi első elválasztási zónába és továbbítják a P]O fejtermék áramot a P₂ elválasztási fokozatba.

Amint az a 4. ábrából látható, a „CC/WW” ellenáramú mosóvizet előnyösen a W_n.j utolsó előtti keményitőmosó fokozat „W_n.jU” fenéktermék áramába vezetjük be.

Az egyes keményitőmosó fokozatok fej termékét előnyösen visszavezetjük a megelőző keményítőmosó fokozat elé és egyesítjük az e fokozatba belépő, a megelőző fokozatból származó fenéktermékkel. így például, amint azt a 4. ábrán is láthatjuk, a W₃ keményítőmosó fokozat „W₃O” fejtermékét a W₂ keményítőmosó fokozathoz vezetjük vissza és egyesítjük az oda betáplált „W, U” fenéktermékkel. Ugyanígy, a „W₂O” fejterméket a Wj keményítőmosó fokozatba vezetjük vissza, ebben az esetben viszont a „W₂O” fejterméket a P] első elválasztási fokozatnak a W₍ keményítőmosó fokozatba táplált ,,P] U” fenéktermékével egyesítjük. Végül a „W,O” fejterméket úgy vezetjük vissza, hogy azt a P₂ második elválasztási fokozatból származó „P₂U” fenéktermékkel és az „MS” üzemi keményitőfolyással egyesítve vezetjük a P] első elválasztási fokozatba. Ily módon az eredmény a keményítő folyamatos düsulása, míg végül is keményítőben dús végterméket kapunk. Tipikus hidrociklonos ellenáramú mosóberendezés elrendezést ismertetnek a 2 840 524. lajstromszámú

Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban.

Jóllehet tetszőleges számú keményítőmosó fokozatot alkalmazhatunk, megállapításunk szerint a kívánt keményítőben dús termék előállításában legalább kilenc ilyen fokozatra van szükség. Ugyanakkor azt is megállapítottuk, hogy kilencnél több, például 15 vagy ennél is nagyobb számú keményítőmosó fokozatot is beállíthatunk ugyan, az ilyen további keményítő mosó fokozatokkal azonban a rendszer gazdaságosságát lényegesen már nem javítjuk. Ennek megfelelően, a 4. ábrán bemutatott folyamatvázlatban „W_n” a találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjában „W₉”.

A megelőzőkben már említettük, hogy a kereskedelmi előírásoknak megfelelő minőségű fehérjében dús és keményítőben dús termái előállításához megfelelően szabályozni kell az üzemi keményítőfolyás pH-ját és fajsúlyát, valamint a rendszerben alkalmazott hőmérsékleteket, nyomásokat és az ellenáramú mosóvíz mennyiségeket. Ismételjük, hogy az üzemi keményítőfolyás pH-jának 3,0-6,0-nak, a 15,6°C-on mért faj súlyának 1,0545- -1,0623 g/cm³ -nek előnyösen

1,0584 ± 0,0015 g/cm³-nek, az ellenáramú mosóvíz mennyiségének 1 kg száraz anyagra számított szemes terményre vonatkoztatva 1,8 -2,7 liternek, előnyösen 2,1-2,3 liternek kell lennie, míg a hőmérséklet a berendezésben legalább 32 °C legyen, de ne legyen magasabb a kezelt anyagban jelenlevő keményítő zselatinálódási pontjánál, azaz maradjon 63 °C alatt. Előnyösen úgy járjunk el, ha a berendezésben a hőmérséklet kb. 43-57 °C, az üzemi keményítőfolyás hőmérséklete pedig kb. 38-52 °C.

A berendezésben uralkodó nyomást két szempontból kell figyelembe vennünk, egyrészt a „Z-l” első elválasztási zónában a Pi első és P₂második elválasztási fokozatokban alkalmazandó nyomás másrészt a „Z-2” második elválasztási zónában a „Wj -W_n” keményítőmosó fokozatokban (4. ábra) alkalmazandó nyomás szempontjából. E tekintetben nem csupán az anyagáramoknak a rendszeren való átszállításához szükséges, a „p” szivattyúk által biztosított tényleges és abszolút nyomásokat kell figyelembe vennünk, hanem az egyes elválasztási zónák mindegyikében az egyes elválasztási fokozatokon való áthaladáskor mutatkozó nyomáskülönbségek is fontosak. A nyomáskülönbséget vagy nyomásesést az egyes fokozatokba belépő táp és az ugyanezen fokozatokból távozó fejtermék nyomása közötti különbség alapján határozzuk meg. így a Pj első és P₂ második elválasztási fokozatokon át fellépő és a továbbiakban ΔΡ-vel jelölt nyomáskülönbségnek legalább kb. 7 kg/cm² -nek, előnyösen 8,4-12,6 kg/cm² -nek kell lennie. Hasonlóképpen, az egymást követő keményítőmosó fokozatokon való áthaladáskor mutatkozó és a továbbiakban ÁPW-vel jelölt nyomásesésnek legalább 5,6 kg/cm²-nek, előnyösen pedig 7-10,5 kg/cm²-nek kell lennie.

Ezért, ha például a tápot 10,2 kg/cm² nyomáson vezetjük a Pi első elválasztási fokozatba, az innen távozó ,,Ρι O” fqterm& nyomása 0,7 kg/cm² körüli érték lehet ahhoz, hogy a Pt fokozaton való áthaladás során fellépő ΔΡ nyomásesés az előnyös tartományba eső 9,5 kg/cm² legyen. Ugyanígy, ha a W3 keményítőmosó fokozatba a tápot 8,4 kg/cm² nyomáson vezetjük be, a „W3O” fejterméket 1,4 kg/cm² nyomáson vezetjük el, hogy a W₃ fokozatban a ÁPW nyomásesés az előnyös 7 kg/cm² legyen.

Valamennyi tápáram, fejtermái és fenéktermái áram a közönségesen „finom darának ” nevezett anyagok keverékét tartalmazza. Ez a keverék keményítő, fehérje és rost egyedi és összetett szemcséiből áll. E finom darák ülepedési sebessége közepes, azaz nagyobb a lassabban ülepedő fehérje részecskékénél és kisebb a gyorsabban ülepedő keményítőszemcsékénél. A berendezés sikeres üzeme szempontjából ezért elsőrendű fontosságú a folyamatos frakcionálás, azaz a finom darában jelenlevő keményítő és fehéije szemcsék elválasztása illetve szétválasztása. Ha a finom darát nem frakcionáljuk folyamatosan és megfelelően az lerakódik a berendezésben és megzavarja gátolja a megfelel minőségű fehérjében dús és keményítőben dús termékek előállítását. A találmány szerinti berendezésben és a találmány szerinti eljárás alkalmazásával a finom dara folytonos és megfelelő frakcionálását az üzemi paraméterek, elsősorban az egyes elválasztási fokozatokban fellépő ΔΡ és ÁPW nyomásesések megfelelő szabályozásával érjük el és biztosítjuk.

Általában azt mondhatjuk, hogy minél nagyobb nyomásokat alkalmazunk annak érdekében, hogy az egyes elválasztási fokozatokban nagyobb nyomáskülönbségeket, nyomáseséseket kapjunk, annál jobb lesz a berendezésben az elválasztás hatásfoka. A szakember számára azonban nyilvánvaló, hogy az alkalmazott nyomás nagysága gazdaságossági kérdés, amelyet a szükséges szerkezeti anyagok árának függvényében kell megítélni. Ezért a fentiekben ismertetett nyomásokat és nyomáskülönbségeket a berendezés ésszerű gazdaságossága és az elérni kívánt végtermék minőségek alapján állapítottuk meg.

Amint azt a 4. ábrán láthatjuk, a berendezés szabályozó szelepeket is tartalmaz. Ezeket a ,JP₂ U” fenéktermék áramában ,J*V”-vel, a belépő ellenáramú mosóvíz „CC/WW” áramában „WV”-vel, a W_n utolsó keményítősó fokozat fenék termékáramában pedig „SV”-vel jelöljük. E szelepek beállításával tarthatjuk kézben az egész berendezésben uralkodó nyomásokat, amivel biztosíthatjuk, hogy a termékek minősége állandóan a kívánt elfogadható határokon belül maradjon. Ezeknek a szelepeknek a külön-külön és/vagy egyidejű megfelelő beállításával végezhetjük el a berendezésben lejátszódó folyamatok „finombeállítását” vagy „finomszabályozását”. E szelepeket általában úgy állítjuk be, hogy a fehérjében dús „P₂O” áram legfeljebb kb. 12 g/liter és legalább kb. 10,125 g/liter oldhatatlan szárazanyagot, azaz oldhatatlan fehérjét, keményítőt és rostot, előnyösen pedig kb. 11,25 g/liter szárazanyagot tartalmazzon.

Említettük már, hogy a 2 689 810. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban 15-20 g/liter oldhatatlan szárazanyagtartalmú sikéráramról beszélnek. E szabadalmi leírás kitanítása alapján megkíséreltük kereskedelmi szem177079 pontból elfogadható minőségű keményítőben dús és fehérjében dús termékek egyidejű előállítását. Ezek a kísérletek azonban még akkor is sikertelenek maradtak, amikor a találmányunk szerinti üzemi körülményeket alkalmaztuk. Az előállított 5 keményítő és sikér minőségét tekintve mérceként, a találmány szerinti berendezésben kukoricából kapott eredményeket az I. táblázatban mutatjuk be:

I. táblázat 10

A síkér és a keményítő minősége különböző sikérkoncentrációk esetében

A síkér	A keményítő		15
oldhatatlan	oldhatatlan	Az oldhatatlan
szárazanyagra	szárazanyagra	szárazanyagra
számított	számított	vonatkoztatott
oldhatatlan	oldhatatlan	sikér-
fehérje-	fehéije-	koncentráció	20
tartalma,	tartalma,	g/liter
súly%	súly%
80	043	8,33
			25
75	0,41	9,90
x 70	032	1145
65	0,28	1248	30
60	0,29	13,28

fokozatokban az egyes fokozatok átlagos APW nyomásesése 6,3 kg/cm² volt. Az eljárás egyéb jellemző adatai a következők voltak:

Az üzemi keményítő pH-ja fajsúlya:

hőmérséklete: betáplálás! sebessége: oldhatatlan fehérjetartalma:

A mosóvíz („CC/WW”) térfogati sebessége: hőmérséklete:

Az oldhatatlan anyagtartalom a ,Λ.Ο” fehérjében dús anyagáramban:

A Keményítőben dúsított „W<>U” termék térfogati sebessége:

4,5

I, 0569 g/cnr’ (15,6°C-on) °C

28,3 liter/perc

7.09 súly/, az oldhatatlan szárazanyagra számítva

II, 7 liter/perc °C

10,43 g/liter oldhatatlan szárazanyag liter/perc

Az alkalmazott berendezésben a hidrociklonok belső átmérője (d) 10 mm, kúpszöge (a) pedig 5°52’ volt.

Az üzemelési viszonyokat azalábbi II. táblázatban tüntetjük fel.

II. táblázat

Üzemelési viszonyok x/ megjegyzés: a kereskedelmi szempontból elfogadható termékpárt jelzi. 35

Amint az az I. táblázatból látható, megfelelő eredményt csak akkor kaptunk, amikor a fehérjében dús ,ΛΟ” fejtermékáram 11,25 g/liter oldhatatlan szárazanyagot tartalmazott. Ez az oldhatat- 40 lan szárazanyag-koncentráció viszont lényegesen kisebb a 2 689 810. lajstromszámú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban közölt 15-20 g/liter értéknél és a fenti I táblázat értékei jól mutatják, hogy az idézett szabadalmi leírás 4', útmutatásai alapján kereskedelmi szempontból elfogadható minőségű fehérje és keményítő terméket egyidejűleg előállítani nem lehet.

A találmány szerinti eljárást - ugyancsak kukorica nedves őrléséből kapott üzemi keményítőfrak- 50 ciót alkalmazva - részletesebben az alábbi példákon ismertetjük, anélkül azonban, hogy a találmány oltalmi körét ezekre korlátoznánk. A példák jobban érthetők, ha azokat a rajzokkal, különösen a 4. ábrával együtt vizsgáljuk. 55

1. példa

Elválasztás két fehéije elválasztási és kilenc keményítőmosó fokozat alkalmazásával. 60

Ebben a példában két elsődleges, fehéije elválasztási fokozatot (P, és P₂) és kilenc keményítőmosó fokozatot (Wj-W,) alkalmaztunk. A ΔΡ nyomásesés a P₂ fokozatban 10,15 kg/cm², a Pj fokozatban pedig 8 kg/cm² volt. A keményítőmosó 65

Fokozat	A hidrociklonok száma	A házak száma	A nyomásesés kg/cm²
P₃	9	1	10,15 1 ΔΡ
P,	13	1	7,98 ¹
w,	Λ	2 4 (házanként hidrociklon)	6,06
w₂	6	2	6,93
	6	2	6,23
w₄	6	2	6,44
W₅	6	2	5,95 ΔΡίν
W₆	6	2	6,16
w₇	6	2	6,65
W₈	6	2	6,65
w₉	5	2 6,16 (3 db az egyik és 2 db a másik házban)

Ebben a példában két elsődleges elválasztási fokozatot (Pj és P₃) és tíz keményftömosó fokozatot (Wj-Wi_e) alkalmaztunk. Az eljárás egyéb jellemző adatai a következők voltak:

A fenti műveleti jellemzők mellett az oldhatatlan szárazanyagra számítva -72,1 súly'/ oldhatatlan fehérjetartalmú fehéijében dús terméket és 0,26 súly'/ oldhatatlan fehérjetartalmú keményítőben dús terméket kaptunk.

Az üzemi keményítő pH-ja: nem mértük

2. példa

Elválasztás három fehérje elválasztási és kilenc keményítőmosó fokozat alkalmazásával.

E példában három elsődleges elválasztási fokozatot (Pj, P₂ és P₃) és kilenc keményítőmosó fokozatot (,AVi -W₉ ”) alkalmaztunk. A ΔΡ nyomásesés az elsődleges fokozatokban 8,4-8,75 kg/cm², a ÁPW közepes nyomáscsés a keményítőmosó fokozatokban 6,3 kg/cm² volt. Az eljárás egyéb jellemző adatai a következők voltak:

fajsúlya:

hőmérséklete: betáplálási sebessége oldhatatlan fehéije tartalma

A mosóvíz „CC/WW”) térfogati sebessége: hőmérséklete:

1,0584 g/cm³ (I5,6°C-on) °C nem mértük

6,4 súly%, az oldhatatlan szárazanyagra számítva

11,72 liter/perc °C

Az oldhatatlan anyagtartalom

Az üzemi keményítő pH-ja: nem mértük fajsúlya:

hőmérséklete: betáplálási sebessége: oldhatatlan fehéijetartalma

1,0607 g/cm³(15,6°C-on) nem mértük

24,95 liter/perc

6,61 súly%, az oldhatatlan szárazanyagra számítva a „P₂O” fehéijében dús anyagáramban

A keményítőben dúsított „W₁₀U” termék térfogati sebessége

11,03 g/liter oldhatatlan szárazanyag

7,37 liter/perc

A mosóvíz („CC/WW”) térfogati sebessége: hőmérséklete:

Az 1. példában ismertetett hidrociklonokat alkalmaztuk, míg az üzemelési viszonyokat az alábbi 30 IV. táblázatban állítottuk össze.

11,72 liter/perc °C

Az oldhatatlan anyagtartalom a „P₃O” fehérje- 10,95 g/liter oldhatatlan ben dús anyagáramban szárazanyag

A keményítőben dúsított „W₉U” termék térfogati sebessége 7,18 liter/perc

Az 1. példában ismertetett hidrociklonokat alkamaztuk. Az üzemelési viszonyokat az alábbi III. táblázatban tüntetjük fel.

A fenti műveleti jellemzők mellett az oldhatatlan szárazanyagra számítva 70,8 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú fehérjében dús terméket és 0,33 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú keményítőben dús terméket kaptunk.

Meg kell jegyeznünk, nogy ebben az esetben kettő helyett három elsődleges elválasztási fokozatot alkalmaztunk, a kapott eredmények viszont hasonlóak voltak az 1. példában elértekkel, ahol viszont csak két elsődleges elválasztási fokozatot használtunk.

35		111. táblázat Az üzemelési viszonyok
40	Fokozat	A hidrociklonok száma	A házak száma	A nyomásesés kg/cm²
	P₃	8	2	8,4
45	P₂	1 1	1	8,75	ΔΡ
	Pi	13	1	8,75
	W,	8	2	5,99
50
	w₂	6	2	7,21
	w₃	6	2	630
55	w₄	6	2	634
	W_s	6	2	5,92	APW
	w₆	6	2	6,06
60
	w.	6	2	6,62
	W₈	6	2	6,30
65	W₉	5	2	6,23

3. példa

Elválasztás két fehérje elválasztás és tíz ketnényítőmosó fokozat alkalmazásával.

IV. táblázat

Az üzemelési viszonyok

Fokozat	A hidrociklonok száma	A házak száma	A nyomásesés kg/cm²	5
P₂	10	1	10,01 \|	ΔΡ	10
Pl	14	1	8,68/ '
	8	2	8,47
w₂	7	2	6,79		15
w₃	6	2	6,65
w₄	6	2	6,09		20
W_s	6	2	6,37	APW
W₆	6	2	6,02
w₇	6	2	6,02		25
w₈	6	2	6,27
W₉	6	2	6,09		30
W_1O	5	2	6,23

Ezzel a berendezéssel és az alkalmazott fenti paraméterekkel az oldhatatlan szárazanyagra számítva 70,0 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú fe- 35 héijében dús terméket és 0,33 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú keményítőben dús terméket kaptunk.

Ez a példa azt bizonyítja, hogy egy további keményítőmosó fokozat beállítása a megfelelő üze- 40 melési körülmények között jó hatásfokot és jó minőségű terméket biztosít, bár az eredmények nem javulnak szükségszerűen. Nyilvánvaló gazdaságossági szempontokból azt kell mondanunk, hogy kettőnél több elsődleges elválasztási fokozat és 45 kilencnél több keményitőmosó fokozat alkalmazását kerüljük, hacsak az üzemi keményítő összetétele és/vagy elválaszthatósága a kereskedelmi szempontból elfogadható keményítő és siker termékek előállításához nem követeli meg további fokozatok 50 beállítását.

Az üzemi keményítő pH-ja: 4,5

fajsútya:		1,0569 g/cvn³
		(15,6	’C-on)
hőmérséklete:	41 °C
betáplálás! sebessége:	25,1 liter/perc.
oldhatatlan	fehérje-
tartalma:		7,0 súly%, az oldhatatlan szárazanyagra számítva
A mosóvíz („CC/WW”)
térfogati sebessége:	11,72 liter/perc
hőmérséklete:	30 °C
Az oldhatatlan anyag-	11,25 g/liter oldhatatlan
tartalom a,	P₂O” fehérje-	szárazanyag
ben dús anyagáramban:
A keményítőben dúsított „W₉U” termái térfogati
sebessége		7,37 liter/perc
Az 1.	réldában ismertetett	hidrociklonokat al-
kalmaztuk,	míg az üzemelési viszonyokat	az alábbi
V. táblázat	mutatja be;
	V. táblázat
	Az üzemelési viszonyok
Fokozat	A hidro-	A házak a nyomásesés
ciklonok	száma	kg/cm²
	száma
P₂	11	1	6,09	ΔΡ
Pl	15	1	5,67
Wj	8	2	6,06
w₂	6	2	6,79
W₃	6	2	6,16
w₄	6	2	6,37
w_s	6	2	6,02	APW
W₆	6	2	6,13
w₇	6	2	6,79
W₈	6	2	6,16
W₉	5	2	6,51

Ezzel a berendezéssel és a fenti üzemelési jellemzőkkel az oldhatatlan szárazanyagra számítva 68,8 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú fehérjében dús terméket és 0,47 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú keményítőben dús terméket kaptunk. Figyelembe véve, hogy kereskedelmi szempontból az oldhatatlan szárazanyagra számítva a legalább 68 súly% fehérjetartalmú fehérjében dús termékek és a legfeljebb 0,38 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú keményítőben dús termékek felelnek meg, megállapíthatjuk, hogy az ebben a rendszerben

4. példa 55

Elválasztás két fehérje elválasztási fokozat és kilenc keményítőmosó fokozat alkalmazásával, csökkentett nyomáseséssel.

Ebben a példában két elsődleges elválasztási 60 fokozatot (Pj és P₂) és kilenc keményítőmosó fokozatot (W.-W₉) alkalmaztunk. A P nyomásesést a P₂ illetve a Pi fokozatban 6,09 illetve

5,67 kg/cm² -re csökkentettük. Az eljárás egyéb jellemző adatai a következők voltak: 65 előállított termékek közül a fehérében dús termék éppen csak elfogadható volt (az oldhatatlan szárazanyagra számítva 68,8 súly% fehérjetartalom), míg a keményítőben dús termék nem érte el a kereskedelmi minőségi követelmény minimumát 5 (0,47 súly% oldhatatlan fehérjetartalom). Azt is meg kell állapítanunk, hogy bár a fehérében dús anyagáram fehérjekoncentrációja a 10,12-12 g/liter tartományon belül volt, a keményítő-fehérje elválasztás hatásfoka, mértéke a P₁ és P₂ fokozatok- 10 bán mért kis nyomásesések következtében nem volt megfelelő. A keményítő minősége ugyan valószínűleg javítható lett volna a „W₉U” és a „P₂U” térfogati sebességek csökkentésével, azonban azon az áron, hogy a fehéijetermék fehérjetartalma a meg- 15 engedett szint alá csökkent volna. E megállapítás helytállóságát szemlélteti a következő példa.

5. példa

Elválasztás két fehérje elválasztási fokozat és kilenc keményítömosó fokozat alkalmazásával, csökkentett nyomáseséssel

Két, P| és P₂ elsődleges elválasztási fokozatot 25 és kilenc (Wj -W₉) keményítőmosó fokozatot alkalmaztunk. A ΔΡ nyomásesések az elsődleges fokozatokban a megelőző 4. példához hasonlóan kicsik voltak. Az eljárás egyéb jellemző adatai az alábbiak voltak: 10

Az üzemi keményítő pH-ja: faj súlya:

hőmérséklete: betáplálási sebessége: oldhatatlan fehérje tartalma:

4,1

1,0545 g/'cm³(15,6 °C-on) °C

29,71 liter/perc

7.6 súly%,az oldhatatlan szárazanyagra számítva

A mosóvíz („CC/WW) térfogati sebessége: hőmérséklete:

11,72 liter/perc

35,6 °C

Az oldhatatlan anyagtartalom a P₂O fehérjében dús anyagáramban:

14,7 g/liter oldhatatlan 45 szárazanyag

A keményítőben dúsított „W₉ U termék térfogati sebessége: 6,8 liter, perc

Az l. példában ismertetett hidrociklonokat alkalmaztuk, míg az üzemelési viszonyokat az aláboi VI. táblázatban mutatjuk be:

Λ szárazanyagra számítva, a kapott fehérjében dús termék 58,13 súly'? oldhatatlan fehérjét, a keményítőben dús termék pedig 0,34 súly''/' oldhatatlan fehérjét tartalmazott. Amint látjuk, ezek az ered menyek éppen az ellenkezői a 4. példában 60 kapottaknak, azaz, itt a keményítő minősége elfogadható (0,34 súly'í oldhatatlan fehérje az oldhatatlan szárazanyagra számítva), míg a fehérje minősége elégtelen (5X.I3súIyV oldhatatlan fehéije az oldhatatlan szárazanyagra számítva). A fehéije mi- 65

VI. táblázat

Az üzemelési viszonyok

Fokozat	A hidrociklonok száma	A házak A nyomásesés száma kg/cm²
p₂	11	1	5,99	ΔΡ
Pi	15	1	5,53	1
W.	8	2	5,74
W₂	6	2	6,76
W₃	6	2	6,27
w₄	6	2	6,37
w_s	6	2	6,09	APW
W₆	6	2	6,20
W₇	6	2	6,83
w₈	6	2	6,23
w₉	5	2	6,44
nőségét a	„W₉U” és a	„P₂U”	térfogati sebességek

növelésével ugyan javíthattuk volna, azonban azon az áron, hogy a keményítő minősége vált volna elfogadhatatlanná.

A fenti példák bizonyítják, mennyire fontos megfelelő nyomásértékeket alkalmazni az egész berendezésben és megfelelő nyomáseséseket (ΔΡ és APW) elérni mindegyik elválasztási zóna fokozataiban. Különlegesen jól el- illetve szétválasztható üzemi keményítőáramok esetében kisebb nyomásokon is sikerül egyidejűleg megfelelő minőségű keményítő és fehéije termékeket előállítani. A mindennapi gyakorlatban azonban az ilyen jó elválasztási tulajdonságokkal rendelkező üzemi keményítő ritkán fordul elő. Ezért a találmány szerinti berendezés elválasztási zónáiban nagyobb nyomásesésekre van szükség ahhoz, hogy üzemszerűen, gazdaságosan és egyidejűleg állítsunk elő kereskedelmi szempontból megfelelő minőségű keményítő és fehéije terméket.

A szakember számára nyilvánvaló, hogy az ismertetett példákban, különösen az 1 3. példákban viszonylag kis kapacitású találmány szerinti berendezést ismertetünk, és hogy az alkalmazott hidrociklonok száma közvetlenül határozza meg a berendezés kapacitását. Ezért természetes, hogy a megfelelő minőségű keményítő és fehéije egyidejű és nagyobb mennyiségű termeléséhez nagyobb teljesítményű berendezésre van szükség.

Claims

Szabadalmi igénypontok:

í. Eljárás fehéijedús termék és keményítődús termék egyidejű előállítására szemestermény nedves őrlésekor kapott üzemi keményítőfrakcióból, azzal jellemezve, hogy

a) az üzemi keményítőfrakció pH-ját 3,0 és 6,0 közötti, 15,6°C-on mért fajsúlyát pedig 1,0545 és 1,0623 g/cm³ közötti értékre állítjuk be,

b) a szabályozott pH-jú és fajsúlyú üzemi keményítőfrakciót nyomás alatt egymásután átvezetjük egy legalább két fehégeelválasztási fokozatot tartalmazó első elválasztási zónán, majd egy több keményítőmosó fokozatot tartalmazó második elválasztási zónán, ahol a fehérjeelválasztási és a keményítőmosó fokozatok mindegyike több — előnyösen egyetlen - házban egy mással párhuzamosan elrendezett, felső örvénykamrát, kúpos tagot és csúcselemet tartalmazó - hidrociklonból áll, amelyekben az üzemi keményítőfrakciót fehérjében dús anyagáramra és keményítőben dúsított a anyagáramra választjuk szét,

c) a fehérében dús áramot a fehégeelválasztási fokozatok hidrociklonjainak felső örvénykamráiból, a keményítőben dúsított áramot pedig a fehérjeelválasztási fokozatok hidrociklonjainak kúpos tagjaiból vezetjük el,

d) miközben a keményítőmosó fokozatok utolsó előtti fokozatában száraz állapotra számítva Ikg szemesterményre vonatkoztatva 1,8-2,7 liter menynyiségben mosóvizet vezetünk be és azt ellenáramban vezetjük keresztül az első és második elválasztási zónán,

e) az üzemi keményítő tápnyomását olyan értéken tartjuk, hogy az egyes fehérjeelválasztási fokozatokon való áthaladás közben a ΔΡ nyomásesés fokozatonként legalább 7 kg/cm¹ legyen;

f) az utolsó fehérjeelválasztási fokozatból fehérjében dús terméket veszünk el,

g) a második fehéijeelválasztási fokozat kúpos tagjaiból távozó, keményítőben dúsított áramot egyesítjük a kezdeti üzemi keményítőfrakcióval,

h) az első fehérjeelválasztási fokozat kúpos tagjaiból távozó, keményítőben dúsított áramot nyomás alatt egymás után vezetjük át a keményítőmosó fokozatokon,

i) a keményítőmosó fokozatok hidrociklonjainak felső örvénykamráiból a könnyebb, lassabban ülepedő anyagot, azok kúpos tagjaiból pedig a nehezebb, gyorsabban ülepedő anyagot vezetjük el, ily módon az említett gyorsabban ülepedő anyagokból álló és keményítőben növekvő mértékben dúsuló keményítőáramot kapunk,

j) e keményítőben dúsuló áram nyomását olyan értéken tartjuk, hogy az egymásutáni keményítőmosó fokozatokon való áthaladás közben a APW nyomáskülönbség fokozatonként legalább

5,6 kg/cm² legyen,

k) a hőmérsékletet mind az első, mind a második elválasztási zónában úgy szabályozzuk, hogy az legalább 32 °C és legfeljebb 63 °C legyen,

l) az egyik keményítőmosó fokozatból távozó könnyebb, lassabban ülepedő anyagot visszavezetjük valamelyik megelőző keményítőmosó fokozatba és egyesítjük az ebbe a keményítőmosó fokozatba tápként bevezetett, keményítőben dúsított anyagárammal,

m) a második elválasztási zónából távozó könnyebb, lassabban ülepedő anyagot egyesítjük a kezdeti üzemi keményítőfrakcióval,

n) az utolsó keményítőmosó fokozatból kemé5 nyítőben dús terméket veszünk el, és

o) a nyomást az első és a második elválasztási zónáiban úgy állítjuk be, hogy az utolsó fehéijeelválasztási fokozatból legfeljebb 12 g/liter és legalább 10,1 g/liter szárazanyagot tartalmazó fehértó jében dús terméket kapjunk.
2$ különbséget alkalmazunk.

5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a j) műveletben 7—10,5 kg/cm² APW nyomáskülönbséget alkalmazunk.

30

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a k) műveletben az üzemi hőmérsékletet 43 °C és 57 °C közötti értéken tartjuk.

35

7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az a) műveletben az üzemi keményítőfrakció 15,6°C-on mért fajsúlyát 1,0584 ± 0,0015 g/cm³értéken tartjuk.

40

8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a d) műveletben 1 kg száraz állapotú szemesterményre vonatkoztatva 2,1-2,7 liter mennyiségű ellenáramú mosóvizet alkalmazunk.

45

9. Berendezés a szemestermények nedves őrlésekor kapott üzemi keményítőfrakció kezelésére és abból fehérjében dús termát és keményítőben dús termát egyidejű előállítására, azzal jellemezve, hogy

50 - egy legalább két fehéijeelválasztó fokozatot (Pi és P₂) tartalmazó első elválasztási zónája (Z—1) és egy több keményítőmosó fokozatot (W_rW_n) tartalmazó második elválasztási zónája (Z-2), ahol a fehéijeelválasztási és a keményítőmosó fokozatok 55 mindegyike több — előnyösen egy — házon (30) belül párhuzamosan elrendezett hidrociklont (32) foglal magában, amely hidrociklonok felső örvénykamrából (10), kúpos tagból (11) és csúcselemből (12) állanak, a berendezésben a fehégeel60 választó és a keményítőmosó fokozatok mindegyike el van látva a házak alsófolyás-elvezetőcsövével közlekedő elvezetőcsővel, a házalt felsőfolyás-elvezetőcsövével közlekedő felsőfolyás-elvezetőcsővel és a házak belépővezetékével közlekedő be65 lépővezetékkel, — az utolsó előtti keményítőmosó fokozat alsófolyás-kivezetőcsövével közlekedő mosóvíz-betáplálócsöve, — szivattyún át az első fehégeelválasztó fokozat belépővezetékével közlekedő üzemi keményítő- 5 frakció betáplálóvezetéke, — a fehérjében dús termék elvezetésére az utolsó fehérjeelválasztási fokozatban felsőfolyás-elvezetőcsöve, — a keményítőben dús termék elvezetésére az utol- 10 só keményítőmosó fokozatban alsófolyás-elvezetőcsöve, — az utolsó kivételével mindegyik fehégeelválasztó fokozatot összekötő felsőfolyás-elvezetőcsöve, amely a mögötte levő, következő fehégeelválasztó 15 fokozat belépővezetékével közlekedik és az első kettő kivételével mindegyik fehégeelválasztó fokozatot összekötő alsófolyás-elvezetőcsöve, amely a megelőző fokozat felsőfolyás-elvezetőcsövével közlekedik, 20 — az utolsó kivételével mindegyik keményítőmosó fokozatot összekötő alsófolyás-elvezetőcsöve, amely az utána következő fokozat belépővezetékével közlekedik, valamint az elsőt kivéve mindegyik keményítőmosó fokozatot összekötő felsőfolyásel- 25 ve, vezetőcsöve, amely valamelyik előző fokozat alsófolyáselvezetőcsövével közlekedik, — a nyomáskülönbségeket biztosító, a fehérjeelválasztó fokozatok és a keményítőmosó fokozatok betápláló vezetékeibe kötött, megfelelő számú szivattyúja, és — az első fehégeelválasztó fokozatban az első keményítőmosó fokozat belépővezetékével közlekedő alsófolyás-elvezetőcsöve, az első keményítőmosó fokozatban az üzemi keményítőfrakció tápvezetékkel közlekedő felsőfolyás elvezetőcsöve, valamint a második fehégeelválasztó fokozatban az üzemi ke ményítőfrakció tápvezetékkel közlekedő és szabályzószeleppel ellátott alsófolyás-elvezetőcsöve van.

10. A 9. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az egyes keményítőmosó fokozatok felsőfolyás-elvezetőcsövét a megelőző fokozat belépővezetékével összekötő csöve van.

11. A 9. és 10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az a második elválasztási zónában (Z-2) 9-15 keményítőmosó fokozatot (Wi-W₉ illetve W1-W15) tartalmaz.

12. A 9-11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy hőmérsékletszabályozó szerve, például hőfokszabályozó fűtőberendezése van.

13. A 9-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az üzemi keményítőfrakció pHját szabályozó szerve van.

14. A 9—13. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az üzemi keményítőfrakció faj súlyát szabályozó szer· például hígítóvíztartálya és faj súly szabályozója van.

15. A 9—14. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a berendezés egészében uralkodó nyomások beállí-

30 tására az utolsó fehérjeelválasztási fokozat és az utolsó keményítőmosó fokozat kilépőnyílásainál, valamint az ellenáramú mosóvíznek ! az utolsó előtti keményítőmosó fokozatba való bevezetésére szolgáló szervnél elhelyezett három szelepe van.

35 16. A 9-15. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szabályozószervek külön-kiilön vagy egyidejűleg is állíthatók.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a keményítőmosó fokozatokban az i) műveletben kapott könnyebb,

15 lassabban ülepedő anyagot az 1) műveletben visszavezetjük az azt megelőző keményítőmosó fokozatba.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a b)

20 műveletben 9—15 keményítőmosó fokozatot alkalmazunk.

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az e) műveletben 8,4—12,6 kg/cm² ΔΡ nyomás-
4 rajz

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

824390 - Zrínyi Nyomda, Budapest ’