PL54346B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 20.VII.1963dla zastrz. 1,2 i 4 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 15.111.1968 54346 KI. 89 c, 1 MKP C13d UKD 4l* Wlasciciel patentu: Seton Aktiengesellschaft, Vaduz (Liechtenstein) Sposób otrzymywania cukru z roslin zawierajacych cukier Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzy¬ mywania cukru z roslin zawierajacych cukier.Znany jest szereg sposobów otrzymywania cu¬ kru iz roslin), ipnzy czym wszystkie ite sposoby wymagalia stosowania obróbki cieplnej. Wada tych sposobów jest zuzywanie znacznych ilosci energii oraz wysokie koszty inwestycyjne, a tak¬ ze karmelizaicja powstajacej w tych procesach melasy oraz cukru 'surowego, który dopiero przez dodatkowe zabiegi jest doprowadzany do postaci handlowej. Dalsza istotna wade. zna¬ nych sposobów stanowi ich stosunkowo niska wydajnosc. 'Przy stosowaniu znanego sposobu, w którym material rozdrabnia sie lub rozpra¬ cowuje i poddaje warzeniu, wydajnosc wynosi okolo 90%, a zuzycie energii okolo 4^7 kWh na 1 kg cukru. [Przyczyna tak malej wydajnosci jest, jak wiadomo, to, ze .podczas mechanicznej obróbki przygotowawczej Biurowca, komórki za¬ wierajace sok z rozpuszczonym w nim cukrem, nie zostaja w pelni otwarte.Aby te wade (usunac, rozdrobniony mecha¬ nicznie material, zawierajacy jeszcze czesc ko¬ mórek zamknietych, poddaje sie niekiedy w zbiornikach dzialaniu pary pod cisnieniem oko¬ lo 60—65 atm, w temperaturze powyzej 150°C, po czyni material wyrzuca sie jak pocisk do zbiornika, w którym jest normalne cisnienie i gdzie material uderza o specjalna plyte. Spo¬ sób ten pozwala wprawdzie zwiekszyc wydaj- 2 nosc procesu prawie do 90% wydajnosci teore¬ tycznej i zmniejszyc nieco jednostkowe zuzycie energii, jednak i w tym przypadku traci sie jeszcze okolo 10% culkrui, a poza tym na skutek 5 stosowania pary oraz nastepnego zageszczania macierzystego soku przez gotowanie^ wystepuje silne ciemnienie cukru.Przedmiotem wynalazku jest spcisób, który umozliwia przede wsizyistkim unikniecie szkcd- io liwego ciemnienia i karmelizacji podczas obrób¬ ki soku oraz pozwala na zwiekszenie wydaj¬ nosci procesu przy równoczesnym zmniejszeniu jednostkowego zuzycia energii i kosztów in¬ westycyjnych w porównaniu ze znanymi spo- 15 sobami otrzymywania cukru. Zgodnie z wyna¬ lazkiem osiaga sie to dzieki temu, ze wszystkie fazy pro-cesu, a zwlaszcza rozsadzanie koniórek z sokiem, jak rów"niez zageszczanie surowego soku, prowadzi sie na zimno, to znaczy w nie- 20 omal stalej temperaturze, jaka ma obrabiany material, a przy tym w sposób calkowicie cia¬ gly, w nieprzerwanym toku.Rozdrobniony, na przyklad pokrajany lub zmielony, wzglednie rozgnieciony w znany spo- 25 sób material poddaje sie podczas transporto¬ wania, z dowolna czestotliwoscia, nailemu roz¬ prezeniu z wysokiego cisnienia, na zimno, alibo tez wystawia go na dzialanie x pojedynczyeh ude¬ rzen cisnienia, podobnych do detonacji, przy 30 czym w razie potrzeby do rozdrobnionego ma- 54346terialu dodaje sie tyle wody, aby wykluczyc mozliwosc pozostawienia w nim przestrzeni, w których powietrze mogloby zostac sprezone. Ilosc dodawanej wody zalezy oczywiscie od wlasciwosci roslinnego surowca.Przy przerabianiu- surowca o duzej zawartos¬ ci soku nie trzeba dodawac wody w ogóle, na¬ tomiast suche, wlókniste rosliny wymagaja do¬ dawania wody, alby nie dopuscic do sprezania powietrza. Konieczne cisnienie, bez podwyzsza¬ nia temperatury, na zimno, mozna by (wpraw¬ dzie osiagnac m^ch&nicznie, na przyklad za po¬ moca slimaka lulb #oka, który sprasowuje ma¬ terial do 50—60 atm. Aby jednak uniknac przy tym duzych kosztów inwestycyjnych, zgodnie z wynalazkiem, rozdrobniony i ewentualnie na¬ moczony woda surowiec przeprowadza sie w jednym z przytóftóitów stosowania sposobu z do¬ wolna czestotliwoscia przez odpowiednia ilosc zbiorników, bedacych pod cisnieniem zimnego powietea lub zimnego, obojetnego gazu.Zbiorniki te ma.;a stopniowo coraz wyzsze i dajace sie regulowac (cisnienie. Z ostatniego zbiornika o najwyzszym -cisnieniu olcoio 50—60 atm, material rozpreza sie nagle przez zawór wylotowy, po czym zbiornik ten wypelnia sie na nowo i wytwarza w nim najnizsze ze sto¬ sowanych tu cisnien, podczas gdy poprzedza¬ jacy go zbiornik doprowadza sie do najwyzsze¬ go cisnienia i irozipf^za zen material, a równo¬ czesnie podwyzsza sie cisnienie w pozostalych zbiornikach o jeden stopien, pracujac w |ten sposób dalej w obiegu przez wszystkie zbior¬ niki Wszystkie te zbiorniki maja jedno wspólne naczynie zbiorcze, z którego material odpro¬ wadza sie w sposób ciagly. Liczbe zbiorników cisnieniowych, wielkosc naczynia zbiorczego i predkosc tiranisportowania materialu dostosowuje sie nawzajem (tak, aby naczynie zbiorcze nigdy nie bylo puste ani nie przepelnialo sie.Sposób wedlug wynalazku moze byc tez sto¬ sowany przy uzyciu jeaocze mniej Mofótowfttj aparatury i mniejazym zuzyciu energii. Miano¬ wicie material rozdrobniony i ewentualnie na¬ moczony, prowadz me nieprzerwanym stru¬ mieniem przez naczynie w ksztalcie rury i pod¬ daje go dzialaniu uderzen ultradzwiekowych, teorzysftime wytwarzanych przez wyladowania iskrowe w cieczy, przy czym dzialanie uderzen dzwiekami reguluje ma predkoscia przeplywu surowego solcu lulb zmiana natezenia wzglednie czestotliwosci wyladowan iskrowych.Badania wykazaly, ze Szczególnie" dobrze na¬ daja sie do tego celu miry ze *z*t*czn4go two¬ rzywa, wjJLfiyrtublego i els^ycfcnegG ótfaz rufy stalowe, wylozone *9Wi*abrz sMemym tworzy¬ wem. Ma to «w« uzasadnieni* w tyrti, ze w mi¬ rze takiej- do której maia w postett papki jest podawana przez j*3fti» sltotf, a odfcteftffla przez dimgi, uderzenia ultasadiwi^kowe sa wy- zwsteie pr*f* wy**dowHiift iJterowe w cieczy.T*g* rotasfr wylatfow*nis iftarew* w cieczy, stosowane przy odkazaniu nasion siewnych, przy oczyszczaniu urzadzen mleczarskich oraz w technice telekomunikacyjnej, moga zaleznie od natezenia powodowac w naczyniu krótko¬ trwale uderzenia cisniemiowe rzfdu kiifcu tysie¬ cy atmostfer. 5 Wedlug wynalazku, przy uzyciu nicy 20 cm korzystnie jest silosowac iskry 4 W. sek, tetóre w preestrzeni kulistej o sredni¬ cy 20 cm daija jeszcze na powierzchni tej kuli cisnienie okolo 50 atm. Tego rodzaju- iskry po- 10 woduja wyttacznie dodatnia fale cisniefcia. Przy wyzwalaniu -wielu isMer, dzialanie uderzajace sumuje sie scisle. Fale wyzszego cisnienia nie sa w tym pnzypadku ani konieczne ani poza¬ dane, gdyz moglyby spowodowac zniiszozenie 15 urzadzenia. Odleglosc poszczególnych dróg wy¬ ladowan iskrowych, które sa- wyzwalane kolej¬ no, mozna zmieniac tak, aby nie powodowac szkodliwego dzAalattUia na naczynie* zwlaszcza jezeli, jak wyzej wispomniano, ma ono sciane 20 elastyczna.Czestotliwosc iskier mozna bez trudu tak dobierac, ze wszystkie jeszcze zamkniete ko¬ mórki z sokiem w framsportowanym materiale moga ibyc rozrywanie przez wiele stosunkowo 25 slabych wyladowan, których dzialanie sumuje sie. Przy stasowaniu 10 wyladowan o mocy 4 W. sek potrzebna jest instalacja o mocy 50 W. Poniewaz zas energia ta jest prawie bez sitrat przeksztalcana w uderzenia cisnieniowe, 90 przeto przy 'tego rodzaju rozsadzaniu komórek uzyskuje sie sprawnosc, jakiej nie mozna osia¬ gnac innymi metodami. Przy uzyciu rury o sred¬ nicy 20 om i przy predkosci transportowania surowca 3 m/siek, osiaga sie przepustowosc 35 350 m3./gcdz. iczyM 4000 ton w ciagu 8 godzin.Stosujac 10 'dróg wyladowan iskrowych w odstepach 20 om po 10 wyladowan na sekun¬ de, otrzymuje sie 6—7 iskier o 50 atm na odcin- 40 ku rury z materialem o dlugosci 20 cm. Prze¬ chodzac przez iskry material jest wystawiony na dzialanie sumujacych sie cisnien rzedu 300—350 atm, totez wszystkie scianki komórek zostaja z pewnoscia TOzerwaw. Przy przerobie 45 350 m7godz, co odpowiada okolo 350 tom/godz. zuzywa sie okolo 1800 kWh energii, czyli oko¬ lo 3 kWh na 1 kg cukru, a wiec znacznie mniej, niz przy stonowaniu sposobów znanych. Nalezy nadmienic, ze na ilskre 4 W/sek doprowadza sie _. do materialu tylko okolo 1 kalorii ciepla, to 50 :es4 przy wspomnianym przerobie 500 ton/godz. i 100 iskrach na sekunde material otrzymuje w ciagu gcdainy 360 000 iskier, co powoduje je- go ogfizainie o mniej niz 1°G. 55 Dalsza 'tedreySC istfasowattiia wyladowan iskro¬ wych w cieczy polega na tym, ze przy doborze cdfcowkdafcli sfekbtfsd; teorz/^tinfe prtfy tsstd* siow&ftit* efigfetfóg CelamAczaiych, me tworzy sie pyl toetstlte-zn*. Moftfc* tu zreszta losowac tez 60 ek*ktrot*y zeli*fce, pctfitewaz zelazo w zssadzie rd€ jefFt szfeedltwe dla oiganizittow zywych. Po¬ za fyns ptzf wyf^owafiktra elSwttfyczlnych pUwmmjC OBOfi} tneitF •CaGRni DOZ OOtWlltOwycn zabiegów zapewnia sie odkazanie przerabianego 65 materialu.54346 Mozna by wprawcfczie zamiast powodowania uderzen za pomoca ultradzwieków wytwarzac :e przez detonacje materialów wytouchowyCh tak, aby ósnienie powodowane przez wybuch od- dzialywailo przez przepone ma przerabiamy ma- 5 terial. Sposób ten nie dalby jednak korzysci, a (wymagaliby stosowania kosztownych urzadzen, totez nie ma celu omawiamia blizej takiego roz¬ wiazania.Material poddawany wyzej opisanej przeróbce 10 wedlug wynalazku jest transportowany dalej 2. i podlega zabiegom, które jako takie sa znane, ale stosuje sie tu tylko te zabiegi, które nie wymaga¬ ja ogrzewania surowego isoku. Sok ten filtruje sie w odpowiednim urzadtzendiu i wymuraza dla spcfwo- 15 dawania krystalizacji. Krysztaly odwirowuje sie z lugu macierzystego i (pluiaze. Macierzysty lug od¬ sala sie przez jonizowanie i zawraca do fazy kry¬ stalizacji, przy czym wszystkie te zabiegi prowadzi sie bez podwyzszania temperatury i w sposób cia- 20 gly. W pewnych przypadkach moze byc koniecz¬ nym ponownie ozonizowac sok po odwirowaniu krysztalów lub ipo odsoleniiu. Zabieg ten przepro¬ wadza sie w prosty sposób przez wywolanie kilku wyladowan iskrowych w cieczy, jak opisano wyzej. 25 Urzadzenia do tego celu isa znane, totez nie ma potrzefby omawiac ich tutaj. turze, jaka posiada przed obróbka, z dowolna czestotliwoscia, •naglemu rozprezaniu z wysokie¬ go cisnienia lub wystawia sie go *ia dzialanie pojedynczych uderzen cisnienia podobnych do detonacji, przy czym do przerabianega materia¬ lu dodaje sie w razie poltrzeby w^tfe w takiej ilosci, aby nie zawierali on przestrzeni wypel¬ nionych powietrzem, które mogWby ulegac sprezaniu.Sposób wedlug zaistrz. 1, znamienny tym, ze rozdrobniony i ewentualnie namoczony woda material transportuje sie przez zbiorniki, które sa pod cisnieniem zimnego powietrza lub zim¬ nego gazu obojetnego, przy czym cisnienie w kazdym z nastepnych zbiorników jest stopnio¬ wo coraz wyzsze, a z ostatniego zbiornika, w którym cisnienie jest najwyzsze, material wy¬ rzuca sie przy gwaltownym rozprezeniu przez zawór wylotowy do wspólnego dla wszystkich zbionników naczynia zbiorczego, po czyni zbior¬ nik ten wypelnia sie ponownie i doprowadza do najnizszego cisnienia, panujacego w tycfa zbior¬ nikach, podczas gdy nastepny z kolei zbiornik jest doprowadzany do najwyzszego, cisnienia, zas cisnienie w pozostalych izfofiornikach pod¬ wyzsza sie o jeden stopien. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 30 1.

2. Sposób otrzymywania cukru z roslin zawiera¬ jacych cukier, w którym rosliny najpierw roz¬ drabnia sie, a nastepnie zawarte w materiale, jeszcze zamkniete komórki, rozrywa sie przez dzialanie wysokiego cisnienia, znamienny tym, 35 ze pociety, zmielony lulb irozgnieciony znanymi metodami material jest podczas transportowa¬ nia poddawany na zimno, to znaczy w tempera-

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze rozdrobniony i ewentualnie namoczony woda material prowadzi sie nieprzerwanie przez ru¬ rowe naczynie, w którym poddaje sie go dzia¬ laniu uderzen ultradzwiekowych, korzystnie wywolywanych przez wyladowania iskrowe w cieczy, przy czym dzialanie tych uderzen regu¬ luje sie przez dobór- predkosci przeplywu su¬ rowego soku lub' przez zmiane natezenia, wzglednie czestotliwosci wyladowan, iskrowych. PL