<Desc/Clms Page number 1>
EEN WERKWIJZE'EN EEN INRICHTING VOOR HET SCHEIDEN VAN IN'VLOEISTOF GESUSPENDEERDE UIT MAIS AFKOMSTIGE ZETMEELDEELTJES EN EIWITDEELTJES.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het winnen van zetmeel uit maisMeer in het bijzonder heeft de uitvin- ding betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het scheiden van in vloeistof gesuspendeerde uit mais afkomstige zetmeeldeeltjes en eiwitdeel- tjes volgens bezinksnelheid in één of meer scheidingsinrichtingen. -
In de maisstijfsel-industrie wordt het zetmeel gewonnen uit een suspensie die in hoofdzaak bestaat uit zetmeeldeeltjes.
eiwitdeeltjes en water' waarna de rest tot veevoeder wordt verwerkte Daar de gemiddelde be- zinksnelheid van zetmeeldeeltjes groter is dan de gemiddelde bezinksnelheid van de eiwitdeeltjes, worden deze stoffen gewoonlijk op zetmeeltafels of in centrifuges van elkaar gescheideno Dé redenen waarom de resultaten van een dergelijke scheiding onbevredigend zijn9 zullen in de figuur-beschrij- ving worden uiteengezet;
hier zij echter opgemerkte dat het afgewerkte zet- meel steeds in belangrijke mate door eiwitdeeltjes verontreinigd is, terwijl in het veevoeder nog een aanzienlijke hoeveelheid fijne zetmeeldeeltjes voor- komt.Het doel van , de uitvinding is dan ook de kwaliteit van het afgewerkte zetmeel te verbeteren en de opbrengst aan zetmeel te verhogeno
Zoals reeds werd opgemerkt is de gemiddelde bezinksnelheid van zet- meeldeeltjes groter dan de gemiddelde bezinksnelheid van de eiwitdeeltjes.
Grote eiwitdeeltjes hebben echter een hogere bezinksnelheid dan kleine zet- meeldeeltjes. Voorts bevat het te scheiden mengsel samengestelde delen welke zowel eiwit als zetmeel bevatteno
De aanwezigheid van grote eiwitdeeltjes heeft derhalve een storen- de invloed op de scheiding en daarom is de uitvinding er op gericht, de gro- te eiwitdeeltjes te verkleinen, zonder dat daarbij de zetmeeldeeltjes worden verkleind.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding verschaft een werkwijze voer het scheiden van in vloeistof gesuspendeerde uit mais afkomstige zetmeeldeeltjes en eiwitdeel- tjes volgens bezinksnelheid in één of meer scheidingsinrichtingen met het kenmerk dat althans een gedeelte van de suspensie die in de scheidingsin- richting (en) wordt geleid aan een voorbehandeling wordt onderworpen waar- bij suspensie continu en onder druk tangentiaal in een door een gesloten omwentelingsoppervlak begrensde kamer wordt geleid en hieruit continu en centraal wordt verwijderd, terwijl de coevoerdruk voldoende hoog is en de kamer zodanig is gevormd, dat de suspensie in de kamer in snelle rotatie geraakt en dat tussen dientengevolge ontstane, opeenvolgende suspensiefilms schuifspanningen worden opgewekt die hoog genoeg zijn om de eiwitdeeltjes te verkleinen,
maar die de grootte van de zetmeeldeeltjes onveranderd laten, zodat na de voorbehandeling de eiwitdeeltjes slechts langzaam kunnen bezin- ken en de scheiding van zetmeel-- en eiwitdeeltjes gemakkelijker kan wor- den bewezenlijkt. Op de verklaring van het optreden van schuifspanningen zal hieronder nog nader worden ingegaan.
Het verkleinen kan worden uitgevoerd in een toestel dat verder met de benaming diminuteur zal worden aangeduid en dat tot taak heeft in de eiwitdeeltjes de verlangde schuifspanningen op te wekken.
De scheiding kan hierbij in een enkele inrichting worden uitge- voerd en de zetmeeldeeltjes en de verkleinde eiwitdeeltjes, die de diminu- teur tezamen verlaten worden in de genoemde inrichting geleid terwijl de suspensie in haar geheel in de genoemde diminuteur wordt behandeld alvorens aan de scheidingsinrichting te worden toegevoerd.
Het is echter ook mogelijk slechts een gedeelte van de aan de scheidingsinrichting toegevoerde suspen- sie in de genoemde diminuteür te behandelen voor welk gedeelte dan een tus- senfractie van de genoemde scheidingsinrichting wordt gekozeno
Een diminuteur van geschikte vorm bestaat uit een cylindrische kamer waarvan een of elk van de eindwanden voorzien is van een centrale af- voerpijp die tot in de kamer uitsteekt, terwijl de suspensie tangentiaal aan de kamer wordt toegevoerd.
Bij voorkeur wordt in elk der zijden van de kamer een centrale uitlaatpijp aangebracht, terwijl de wand van de kamer wordt om- geven door een mantel zodat er tussen de kamer en de mantel een mantelruimte ontstaat waarin de beide pijpen uitmonden en van waaruit de suspensie in de scheidingsinrichting wordt gevoerd.
Het is gebleken dat de genoemde schuifspanningen practisch evenre- dig zijn met de wortel uit de toevoerdruk en voorts dat deze spanningen wor- den beinvloed door de afmetingen van de diminuteurOm deze redenen worden hieronder geschikte toevoerdrukken en afmetingen aangegeven.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de ka- mer zodanig geconstrueerd, dat het zetmeel en het eiwit hierin gedeeltelijk worden gescheiden, waarbij een fractie met een hoger zetmeelgehalte via de ene afvoeropening verdwijnt,9 terwijl de andere fractie door een andere opening uittreedt. Een dergelijke kamer kan bestaan uit een hydrocycloon in welk ge- vale de deeltjes van de grootste bezinksnelheid via de punt opening worden af- gevoerd, terwijl de delen met lagere bezinksnelheid door de overloopopening uittreden.
Een hydrocycloon bestaat uit a) een in hoofdzaak conisch-- kamer met een circelvormige dwarsdoor- snede, welke nabij de punt voorzien is van een afvoeropening terwijl in de in de tegenoverliggende afdekplaat aan het wijdere uiteinde van de kamer en co- axiaal met de puntopening een tweede opening is aangebrachte en voorts uit b) een tangentiale toevoerleiding welke in het wijdste uiteinde van de kamer uitmondt
Met de aanduiding "in hoofdzaak conisch is bedoeld een zuiver conische kamer of een zich tot een punt vernauwende kamer met een hol- of bol-gebogen beschrijvende lijn.
<Desc/Clms Page number 3>
Een voorbeeld van een hydrocycloon met een convex-gebogen be- schrijvende lijn is gegeven in Brits Octrooischrift No. 607.787 (figuur 2). Bij voorkeur wordt de hydrocycloon voorzien van een buis of overloop- pijp die zich vanaf de opening in de afdekplaat tot binnen het wijdste gedeelte van de kamer uitstrekto Bij voorkeur wordt bovendien aan het wijd- ste uiteinde van de kamer een cyclindrisch gedeelte aangebracht dat op het conische gedeelte aansluit,. terwijl de tangentiale toevoerpijp en de even- tuele aanwezige overlooppijp in het genoemde cylindrische gedeelte uitmon- den.
Niet alleen worden in een hydrocycloon de bovengenoemde schuif- spanningen opgewekt, -doch de suspensie wordt hierin tevens volgens bezink- snelheid geklasseerd, waarbij de deeltjes met een lage bezinksnelheid door de overlooppijp uittreden, terwijl de deeltjes met een hogere bezinksnel- heid via de puntopening worden afgevoerdo
Wanneer een suspensie, welke een mengsel van zetmeel- en eiwit- deeltjes bevat, in een hydroeycloon wordt behandeld, kan van de schuifspan- ningen gebruik worden gemaakt om de eiwitdeeltjes selectief te verkleinen terwijl door de klasseerwerking een geconcentreerde zetmeel-fractie door de punt en een geconcentreerde eiwit-fractie via de overlooppijp kunnen uit- treden.
Bij toepassing van een hydrocyclóon kan de suspensie er in haar geheel worden doorgevoerd, waarna de ene daarbij verkregen fractie naar een scheidings-inrichting wordt geleid voor het winnen van de eiwitten terwijl de andere fractie naar een tweede scheidingsinrichting wordt gevoerd voor het afscheiden van het hierin aanwezige zetmeelo Het concentraat van de ei- witafscheider en de tailings van de zetmeel-scheiders kunnen desgewenst weer naar de hydrocycloon worden teruggeleid.
Wanneer men met een enkele scheidings-inrichting werkt, behoeft slechts een gedeelte van de suspensie welke aan de scheidings-inrichting wordt toegevoerd in de genoemde hydrocycloon te worden voorbehandeld. In dit geval wordt het zetmeel uit de genoemde scheidingsinrichting verkregen, terwijl de voorlopige tailing van de scheidingsinrichting in de hydrocycloon wordt geleido Bij deze wijze van uitvoering vormt de fractie die via de puntopening van de hydrocycloon uittreedt, het voorafbehandelde gedeelte van de aan de scheidingsinrichting toegevoerde suspensie, terwijl de via de over- loopopening van de hydrocycloon uittredende eiwitstoffen worden afgevoerd.
De uitvinding zal hierna worden toegelicht met behulp van de bij- gevoegde tekeningeno In deze tekeningen is de samenstelling van de zetmeel- eiwit-deeltjes schematisch weergegeven, terwijl hierin bij wijze van voor- beeld ook een geschikte uitvoeringsvorm van de diminuteur en de hydrocycloon zijn voorgesteld.
Voorts zijn in deze tekeningen bij wijze van voorbeeld eni- ge schemas opgenomen, welke de mogelijkheden om het proces uit te voeren illustrereno
In deze tekeningen is - figuur 1 een vergrote schematische voorstelling van een uit mais verkregen zetmeel-eiwit-mengsel; - figuur 2 stelt een schema voor van een bezinkproef uitgevoerd met een niet-voorbehandeld zetmeel-eiwit-mengsel; - figuur 3 is een schema van een bezinkproef uitgevoerd met een- zelfde mengsel, nadat dit in een diminuteur is voorbehandeld; - figuur 4 is een schematische doorsnede over de as van de dimi- nuteur ;
- figuur 5 is een schematische doorsnede loodrecht op de as van de diminuteur van figuur 4; - figuur 6 is een schematische graphische voorstelling van het verband tussen de tangentiale snelheid van een suspensiefilm en de straal van de cirkel waarop dit filmpje zich beweegt;
<Desc/Clms Page number 4>
- figuur 7 stelt een schema voor van een uitvoeringswijze van de uitvinding; - figuur 8 stelt een schema voor van een andere uitvoeringswij- ze van de uitvinding; - figuur 9 is een schematische doorsnede van een hydrocycloon; - figuur 10 is een bovenaanzicht van de hydrocycloon volgens fi- guur 9 ; - figuur 11 is een schema van een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding; - figuur 12 is een schema van een vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding;
- figuur 13 is een perspectivisch aanzicht van een multihydro- cycloon welke gedeeltelijk voorzien is van afdekplaten en gedeeltelijk is weggebroken; en - figuur 14 is een langsdoorsnede van een inrichting samenge- steld uit twee multihydrocyclonen, met in totaal 48 parallel geschakelde hydrocyclonen.
De omvang van het probleem blijkt duidelijk uit figuur 1. De zetmeeldeeltjes zijn omgeven door een cellulose-achtig vlies, terwijl de eiwit-deeltjes daarentegen uit conglomeraten bestaan, die zich als een enkelvoudig deeltje gedragen.
Dit laatste verschijnsel verklaart ten dele, waarom het zo moei- lijk is de eiwit-delen van de zetmeeldelen te scheiden.
Een andere reden hiervoor is het feit, dat de eiwit-deeltjes kleverig zijn, met het gevolg, dat er naast de conglomeraten van louter eiwit-deeltjes ook conglomeraten van eiwitdeeltjes en zetmeel-deeltjes ontstaan.
In figuur 2 is voorgesteld wat er gebeurt, wanneer een mengsel van zetmeel- en eiwit-deeltjes in een maateylinder met 1 L inhoud wordt gebracht' Aanvankelijk zal er een zekere hoeveelheid zetmeel uitzakken, terwijl aan de oppervlakte schuimvorming optreedt. In de zetmeel-fractie zijn duidelijk gele eiwit-strepen te onderscheiden. Naarmate de uitgezak- te zetmeelfractie toeneemt, bezinkt de suspensie en wordt het contact met de schuimlaag verbroken. In de gele vloeistof tussen het schuim en de sus- pensie vormt zich nu een tweede zetmeelfractie.
Deze tweede fractie bestaat uit kleine zetmeelkorrels die niet door de eiwit-fractie heen kunnen dringen.. Na ongeveer een half uur is er op de bodem van de cylinder een verontreinigde zetmeel-fractie uitgezakt; hierboven bevindt zich de eiwit-fraetie en daarboven de tweede zetmeel- fractie. De vloeistof boven de tweede zetmeel-fractie is helder, behalve aan de oppervlakte, waar zich het schuim bevindt.
De grenzen tussen de eiwit-fractie en de beide zetmeel-fracties zijn niet scherp.
Ofschoon het in de industrie toegepaste scheidingsprocédé: waar- in gebruik wordt gemaakt van zetmeeltafels en centrifuges, in verschillende opzichten van de hierboven beschreven scheiding verschilt, kan toch worden gezegd, dat het zetmeel dat in de maatcylinder in de bovenste zetmeelfrac- tie voorkomt in de industrie in het veevoeder verloren zal gaan, terwijl de vage afscheiding tussen de verontreinigde zetmeelfractie en de eiwit-frac- tie er op wijst, dat het in de industrie moeilijk is uit een dergelijk meng- sel zuiver mengsel af te scheideno
<Desc/Clms Page number 5>
Wanneer het mengsel van zetmeel-deeltjes en eiwit-conglomera- ten aan schuifspanningen van de juiste sterkte wordt onderworpen, zullen deze conglomeraten worden verkleind,
terwijl de zetmeeldeeltjes practisch niet door de inwerking van deze krachten zullen worden veranderd.
Het verkleinen van de eiwitdeeltjes leverde moeilijkheden ope Er moest een inrichting worden gevonden waarin het mogelijk was de natuur- lijke conglomeraten van eiwit-deeltjes aan schuif spanningen te onderwerpen, teneinde deze tot hun kleinst samenstellende delen af te breken zonder hier- bij de zetmeelkorrels te verbrijzelen. Het is nu gebleken, dat dergelijke schuifspanningen in een diminuteur van geschikte afmetingen kunnen worden opgewekt.
Een natuurlijk eiwit-deeltje bestaat uit een conglomeraat of vlokje dat enige gelijkenis vertoont met een druiventros. Het blijkt,dat de diminuteur de samenstellende deeltjes (waarschijnlijk moleculen) uit elkaar trekt of dispergeert, zodat er in plaats van het grotere deeltje dat uit een samengeklonterde massa bestaat, een grote hoeveelheid van af- zonderlijke kleine deeltjes wordt gevormde
Figuur 3 laat zien wat er gebeurt wanneer een soortgelijke sus- pensie van eiwit en zetmeel als bij de beschrijving van figuur 2 werd ge- noemd in eenzelfde maatcylinder wordt gebrachte na een voorafgaande behan- deling in een diminuteur waarvan de afmetingen en bedrijfsomstandigheden in het voorbeeld zullen worden vermeld.
De resultaten welke in dit tweede experiment worden verkregen vertonen een gelijkenis met die van de eerste proef (figuur 2), maar tus- sen de beide proeven vallen de volgende verschillen duidelijk op.Bij de tweede proef zakt een grotere hoeveelheid zetmeel uit, terwijl gele stre- pen daarin geheel of practisch geheel ontbreken. Voorts is de tweede zet- meel-fractie veel kleiner en de overgang tussen de zetmeel-fractie en de eiwit-fractie veel scherper, terwijl de eiwit-deeltjes veel langzamer uit- zakken. '
Blijkbaar zijn bij de tweede proef de eiwit-deeltjes verkleinde zodat hun bezinksnelheid is afgenomen.
De zetmeelkorrels worden niet tegengehouden en daardoor kunnen de grove zetneelkorrels snel uitzakken zonder door eiwit verontreinigd te worden, terwijl alleen de allerfijnste zetmeelkorreltjes in de tweede zet- meel-fractie kunnen voorkomen. De tweede zetmeelfractie kan als verloren worden beschouwd. Bij de tweede proef wordt derhalve meer zetmeel gewonnen en dit zetmeel is van een grotere zuiverheid dan het zetmeel uit de eerste proef..
In feite is een diminuteur een voorbewerkingsinrichting, waarin enkel de grootte van de eiwit-deeltjes selectief wordt verkleind.
Dit is van belang voor de hierna volgende scheiding van'de zet- meel- en eiwit-deeltjes omdat deze deeltjes in hun natuurlijke toestand gedeeltelijk dezelfde bezinksnelheid vertonen, terwijl wanneer de grootte van de eiwit-deeltjes is verkleind, de bezinksnelheid van deze deeltjes is verminderde terwijl de bezinksnelheid van de zetmeeldeeltjes ongewijzigd is.
Bovendien verliezen eiwit-deeltjes hierbij een groot gedeelte van hun kleverige eigenschappen, zodat de verkleinde eiwit-deeltjes geen neiging vertonen zich aan de zetmeeldeeltjes te hechten.
@
In deze proeven is geen gebruik gemaakt van de methode welke in de industrie voor het scheiden van zetmeel en eiwit wordt toegepast, maar toch wordt ook in de industrie van dezelfde eigenschappen van de deel-
<Desc/Clms Page number 6>
tjes namelijk hun bezinksnelheid, gebruik gemaakt met het gevolg dat daar ook dezelfde moeilijkheden worden ondervonden.
Uit de twee proeven kan gevoegelijk de gevolgtrekking worden ge- trokken, dat een mengsel van eiwit- en zetmeel-deeltjes beter kan worden gescheiden wanneer de eiwitdeeltjes vooraf verkleind zijn.
De diminuteur' is schematisch voorgesteld in de figuren 4 en 5 waarin 1 een buitenste cylindrische kamer voorstelt en 2 een binnenste cy- lindrische kamer. De binnenste kamer 2 is voorzien van twee centrale afvoer- pijpen en van een tangentiaal gerichte toevoerpijp 4. Deze pijp 4 steekt door de wand van de buitenste kamer 1 welke voorzien is van een afvoerlei- ding 5 welke tangentiaal met de buitenste kamer 1 is verbonden. De binnen- ste kamer 2 rust op 4 steunbalkjes 6.
In bedrijf wordt het zetmeel-eiwit- mengsel continu via de toevoerpijp 4 in de binnenste kamer 2 geleid, waar- in spiraliserende suspensie-films worden gevormd en in stand gehouden waar- bij elke film. een grotere rotatiesnelheid bezit dan de meer naar buiten gelegen aangrenzende film met het gevolg dat de eiwit-deeltjes selectief door schuif spanningen worden verkleinde Door,de afvoerpijp 3 treedt het mengsel uit de binnenste kamer 2 en komt vervolgens in de buitenste kamer 1, waaruit het door de afvoerpijp 5 wordt afgevoerd.
Uit figuur 6 blijkt het verband dat er bestaat tussen de tan- gentiale snelheid van de suspensie-film en de straal van de cirkel waarop deze film zich beweegt. Deze figuur is enkel als schematische voorstelling bedoeld, aangezien de juiste snelheden moeilijk vast te stellen zijn. Uit verschillende proeven is echter gebleken dat de tangentiale snelheid aan de omtrek het laagst is terwijl zij haar hoogste waarde bereikt nabij het oppervlak van de imaginaire cylinder welke bepaald is door de binnenomtrek van de cirkelvormige afvoeropening.
Binnen deze cylinder kan de tangentiale snelheid afnemen. De binnenste films kunnen daardoor een kleinere tangentiale snelheid bezitten dan de aangrenzende meer naar buiten gelegen films, doch aangezien bij con- stante tangentiale snelheid de rotatiesnelheid omgekeerd evenredig is met de straal, kan een afname in de tangentiale snelheid bij verkleining van de straal samengaan met een stijging van de rotatie-snelheid..
De schuif spanningen zijn afhankelijk van de toevoerdruk. Wanneer de toevoerdruk wordt verviervoudigd, treedt het mengsel met een ongeveer dubbel zo grote snelheid in de diminuteur met het gevolg dat de snelheid op ieder punt in de diminuteur ongeveer tweemaal zo groot wordt. Tegelij- kertijd wordt het verschil tussen de snelheden op verschillende punten, en daardoor ook de schuif spanningen, verdubbeld. De schnifspanningen zijn ook afhankelijk van dé dimensies van de diminuteur en derhalve worden hierna ge- schikte afmetingen opgegeven.
Het is bijvoorbeeld gebleken dat bij een vergroting van de dia- meter van de centrale afvoeropening de schuif spanningen de neiging vertonen kleiner te worden, waarvan een toename van de deeltjes-grootte het gevolg is. In een grote diminuteur zijn de schuif spanningen kleiner dan in een di- minuteur met een kleine diameter.
Het is gebleken, dat eiwit-deeltjes in een mengsel van zetmeel, eiwit en water met behulp van diminuteurs van de volgende dimensies en druk- ken selectief kunnen worden verkleind.
VOORBEELD
EMI6.1
<tb> A <SEP> BC <SEP>
<tb>
<tb> Toevoerdruk <SEP> ato <SEP> 4,2 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 1/2
<tb> Diameter <SEP> binnenste <SEP> kamer <SEP> (2) <SEP> mm <SEP> 30 <SEP> 15 <SEP> 10
<tb> Hoogte <SEP> " <SEP> " <SEP> (2) <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 7
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
<tb> Diameter <SEP> toevoeropening <SEP> (4) <SEP> mm <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> overloopopening <SEP> (3) <SEP> mm <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lengte <SEP> van <SEP> de <SEP> afvoerpijp <SEP> (3) <SEP> in
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> binnenste <SEP> kamer <SEP> mm <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> van <SEP> de <SEP> buitenste <SEP> kamer
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (1)
<SEP> in <SEP> mm <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hoogte <SEP> van <SEP> de <SEP> buitenste <SEP> kamer
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (1) <SEP> in <SEP> mm <SEP> 40 <SEP> 20 <SEP> 13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> van <SEP> de <SEP> afvoeropening
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (5) <SEP> in <SEP> mm <SEP> 8 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Afvoerdruk <SEP> ato <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Onder deze omstandigheden is het verkleinend effect slechts gering. Zoals boven reeds werd opgemerkt kan het verkleinend effect wor- den verbeterd door de toevoerdruk te verhogen.
Zeer goede resultaten werden bijv. verkregen met. een diminu- teur volgens voorbeeld B bij een toevoerdruk van 8 ato.
In figuur 7 is schematisch aangegeven op welke wijze de uitvin- ding in de industrie kan worden toegepast. Een zetmeel-eiwitmengsel wordt continu in de diminuteur gepompt, waarna de fracties welke de diminuteur verlaten in een scheidings-inrichting worden geleid welke uit zetmeeltafels en/of centrifuges bestaat waarin het eiwit en het zetmeel van elkaar worden gescheiden.
Natuurlijk bestaan er veel variatie-mogelijkheden van dit schema.
In het schema volgens figuur 8 wordt het zetmeel-eiwitmengsel rechtstreeks aan de scheidingsinrichting toegevoerd waarin het mengsel wordt gescheiden in zetmeel, eiwit en een middenfractie. Deze methode kan worden toegepast wanneer de scheidingsinrichting bestaat uit zetmeel-tafels en centrifuges waarbij in de laatstgenoemde, de van de zetmeel-tafels afgevoerde tailings wórden behandeld. Alvorens de middenfractie naar de zetnieeltafels terug te voeren wordt deze eerst in een diminuteur behandeld.
Voor het voorbehandelen van de suspensie kan in plaats van een diminuteur ook gebruik gemaakt worden van een hydrocycloon. In een hydro- cycloon wordt het zetmeel-eiwit-mengsel selectief verkleind en gedeeltelijk gescheiden. In de figuren 9 en 10 is een hydrocycloon afgebeeld. De hydro- cycloon bestaat uit een cylindrisch gedeelte 7, een conisch gedeelte 8, een tangentiaal aan het cylindrisch gedeelte 7 aangebrachte toevoerpijp 9 en een toevoeropening 10.
Het cylindrisch gedeelte 7 is voorzien van een afdekplaat 11 en een met de afdekplaat 11 verbonden pijp 12, de overlooppijp, die voor- zien is van een opening 13 en in het cylindrisch gedeelte 7 uitsteekt. Het conisch gedeelte is aan de punt voorzien van een opening 14.. De openingen 13 en 14 zijn cirkelvormig en liggen met hun middelpunt op de as van de hy- drocycloon. In bedrijf wordt het mengsel van zetmeel, eiwit en vloeistof continu bijv.
door middel van een pomp door de toevoerpijp 9 en de opening 10 in het cirkelvormige gedeelte van de hydrocycloon geleid, waarbij de sus- pensie in een snel roterende beweging geraakt die vanaf de omtrek naar de as van de hydrocycloon toeneemt. biet andere woorden, in de hydrocycloon wor- den concentrische spiraliserende films van hét gesuspendeerde mengsel gevormd en in stand gehouden waarbij iedere film. een grotere rotatiesnelheid bezit dan de meer naar buiten gelegen aangrenzende film. Aan het contactvlak tussen twee aanliggende films worden in de gesuspendeerde deeltjes schuif spanningen opgewekt, waardoor de eiwitdeeltjes selectief worden verkleind.
De spiraliserende films worden door de toevoerdruk in beweging gehouden zonder dat hiervoor schoepen of andere bewegende delen behoeven te worden aangewend.
Als gevolg van de snelle rotatie zijn de centrifugale krachten groter dan de zwaartekracht., Deeltjes met een lage bezinksnelheid verzamelen @
<Desc/Clms Page number 8>
zich nabij de as van de hydrocycloon en worden via de overlooppijp 12 afgevoerd terwijl de snel bezinkende delen worden uitgeslingerd en zich aan de omtrek van de hydrocycloon verzamelen, waarna zij door de puntope- ning 14 worden afgevoerd.
In het schema volgens figuur 11 wordt het zetmeel-eiwitmengsel door een pomp in een hydrocyclooninrichting gevoerd, waarin het eiwit dat in het mengsel aanwezig is selectief wordt verkleind. Voorts heeft er in de hydrocycloon een ruwe scheiding plaats, zodat door de punt een zetmeel- rijke fractie en door de overlooppijp een zetmeel-arme fractie uittreedt.
Beide fracties worden vervolgens op zetmeeltafels behandeldo De tailings van de gescheiden zetmeel-rijke fractie en het concentraat van de zetmeel- arme fractie worden naar de hydrocycloon teruggevoerd, terwijl uit het con- centraat van de gescheiden zetmeel-rijke fractie het zetmeel wordt gewon- nen en de tailings van de zetmeel-arme fractie tot veevoeder worden ver- werkt. In figuur 12 wordt het zetmeel-eiwit-mengsel-rechtstreeks op de zet- meeltafels gebracht, waarna de eiwit-arme zetmeelfractie en een voorlopige tailing-fractie hiervan worden afgevoerd.
De voorlopige tailing wordt ver- volgens met behulp van een pomp .in een hydrocyeloon geleid waarin het eiwit selectief wordt verkleind, waarna een zetmeel-arme eiwit-fractie door de overlooppijp en een zetmeel-rijke fractie via de puntopening uittreedt wel- ke laatste fractie naar de zetmeeltafels wordt teruggevoerd.
In een mais-zetmeel fabriek waar met de gebruikelijke zetmeel tafels en centrifuges werd gewerkt, bedroeg het eiwit-gehalte van het ge- produceerde zetmeel 0,35 - 0,40 % terwijl de ingedampte eiwit-fractie 20 - 30 % zetmeel bevatte.
Nadat in deze fabriek hydrocyclonen werden ingevoerd voor het be- handelen van de voorlopige tailing van de tafels bleek het geproduceerde zetmeel een eiwit-gehalte te bezitten van 0,28 - 0,32 % terwijl het zet- meelgehalte van de ingedampte eiwitfractie 15 - 25 % bedroeg.
De afmetingen van de hydrocycloon-eenheden waren als volgt : (zie figuur 9 en 10) :
EMI8.1
<tb> diameter <SEP> van <SEP> het <SEP> cylindriseh <SEP> gedeelte <SEP> (7) <SEP> : <SEP> 15 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hoogte <SEP> van <SEP> het <SEP> cylindrisch <SEP> gedeelte <SEP> (7) <SEP> : <SEP> 6 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hoogte <SEP> van <SEP> het <SEP> conische <SEP> gedeelte <SEP> (8) <SEP> : <SEP> 68 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hoogte <SEP> van <SEP> de <SEP> toevoeropening <SEP> (10) <SEP> 2,3 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> breedte <SEP> van <SEP> de <SEP> toevoeropening <SEP> 3 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> diameter <SEP> van <SEP> de <SEP> opening <SEP> van <SEP> de <SEP> overlooppijp <SEP> (12) <SEP> :
<SEP> 3 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lengte <SEP> van <SEP> de <SEP> overlooppijp <SEP> (12) <SEP> in <SEP> het <SEP> cylindrische
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> gedeelte <SEP> (7) <SEP> - <SEP> : <SEP> 5 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> toevoerdruk <SEP> : <SEP> 8 <SEP> ato
<tb>
De inrichting had een capaciteit van 12 ton mais per uur, ter- wijl de van de tafel afgevoerde tailing in een hoeveelheid van 70 m3/u in een multihydrocycloon werd behandelde welke uit 192 parallel gescha- kelde hydrocyclonen bestond. De hoeveelheid en samenstelling van de ver- schillende producten zijn in de volgende tabel aangegeven :
EMI8.2
<tb> Tailing <SEP> Eiwit- <SEP> Teruggevoerde
<tb> van <SEP> de <SEP> ta- <SEP> fractie <SEP> fractie
<tb> fels
<tb>
<tb> Hoeveelheid <SEP> (m3/u) <SEP> # <SEP> 70 <SEP> 45 <SEP> 25
<tb> Onoplosbaar <SEP> (g/1) <SEP> 40-50 <SEP> 15-20 <SEP> 90-100
<tb> Zetmeel <SEP> (% <SEP> van <SEP> vaste <SEP> stof) <SEP> # <SEP> 55 <SEP> 15-25 <SEP> 65-70
<tb> Eiwit <SEP> (% <SEP> van <SEP> vaste <SEP> stof) <SEP> #. <SEP> 25 <SEP> 60-70 <SEP> 9-12
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
De in deze inrichting behandelde mais was van de gewone kwali- teito Bij het verwerken van een mais van een andere herkomst die onder af- wijkende omstandigheden, b.v.
wat betreft tijd, temperatuur of weer is opge- slagen geweest, kan het nodig blijken grotere of kleinere schuifspanningen op te wekkeno Wanneer met grotere schuifspanningen gewerkt moet worden., kun- nen deze grotere spanningen worden verkregen door de toevoerdruk te verhogen.
Daar de hierboven genoemde diminuteurs en hydrocyclonen slechts een kleine capaciteit bezitten. zal men in de techniek een aantal van deze inrichtingen parallel moeten schakelen. De resultaten kunnen voorts nog wor- den verbeterd door diminuteurs of hydrocyclonen in serie te schakelen zodat het zetmeel-eiwit-mengsel verschillende malen wordt behandeld.
In de nog niet openbaar gemaakte belgische octrooi-aanvrage No 3930261 wordt een uitvoering van multihydrocyclonen beschreveno Voor de beschrijving van de figuren 13 en 14 verwijzen wij derhalve naar de figu- ren 1 en 7 van de bedoelde Octrooi-aanvrage waarin een voorkeursuitvoering van de multihydrocyclonen is voorgesteld, Het ligt voor de hand dat ook de multi-diminuteurs volgens dezelfde principes kunnen worden uitgevoerdo
Deze multihydrocyclonen en multi-diminuteurs worden bij voorkeur uit rubber vervaardigd.