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EP0051146A1 - Verfahren zur Herstellung von Zuckerrübenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehalts - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Zuckerrübenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehalts Download PDF

Info

Publication number
EP0051146A1
EP0051146A1 EP19810107509 EP81107509A EP0051146A1 EP 0051146 A1 EP0051146 A1 EP 0051146A1 EP 19810107509 EP19810107509 EP 19810107509 EP 81107509 A EP81107509 A EP 81107509A EP 0051146 A1 EP0051146 A1 EP 0051146A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
chips
pressing
porous bodies
porous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP19810107509
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Salzgitter Maschinen und Anlagen AG
Salzgitter Maschinen AG
Original Assignee
Salzgitter Maschinen und Anlagen AG
Salzgitter Maschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Salzgitter Maschinen und Anlagen AG, Salzgitter Maschinen AG filed Critical Salzgitter Maschinen und Anlagen AG
Publication of EP0051146A1 publication Critical patent/EP0051146A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of sugar beet pulp having a high dry matter content, wherein beet pulp is freed of liquid in at least one stage by mixing with dehydrating substances and mechanical pressing to form pressed chips and then optionally dried.
  • the invention has for its object to increase the dry matter content of the pressed chips during mechanical pressing with simple means, energy-saving and inexpensive, to shorten the pressing time and to keep the dehydrating substances away from the final pressing chips.
  • porous bodies are used as the dehydrating substance, each of which is removed from the press chips after pressing, including the press liquid absorbed by them.
  • this is a “physical”.
  • the porous bodies are preferably inert to the chips, have high mechanical strength and are abrasion-resistant and have good sliding properties on the surface. It is also advantageous if the porous bodies are resistant to weak acids (pH 5 to 6) and to biodegradation.
  • Claim 3 creates the possibility with the first squeezing to expel a large part of the liquid, as it were, as coarse drainage from the beet pulp, in a conventional manner, before the porous bodies are used for fine drainage during repeated squeezing.
  • the measures of claim 4 ensure that the press liquid absorbed by the porous bodies is removed as completely as possible from the press chips before new, press liquid-free porous bodies are mixed with the press chips for the next pressing step.
  • the dimensional stability of the porous body according to claim 6 serves particularly effectively the goal of forming non-compressible cavities and flow channels in the press cake.
  • the pressing liquid released during the pressing process should flow in these cavities and ultimately collect, which is further promoted by the porosity of the porous bodies (suction effect).
  • This effect should above all take place inside the press cake, since this area is disadvantaged in the drainage effect compared to the areas of the press cake located on the outside of the screen jacket or on the inside of the perforated spindle.
  • porous bodies according to claim 7 are optimal with regard to the size of the surface offered per unit volume and can e.g. have a diameter of 30 to 50mm.
  • the porous body When the porous body is designed according to claim 8, the capillary suction effect which the porous body exerts on the pressing liquid surrounding it is particularly large.
  • the materials according to claims 9 or 10 are well suited for the intended application. Natural substances according to claim 11 are also possible.
  • the measure of claim 12 leads to a simple and complete classification of press chips and porous bodies enriched with press liquid, without the notable proportions of the received press liquid being able to escape prematurely from the porous bodies.
  • Centrifugation has proven to be a very effective way of removing pressing liquid from the porous bodies.
  • the drawing shows a flow diagram of two alternative processes.
  • the first procedure is drawn with solid lines.
  • wet beet pulp is fed into a first pulp press 2 via a transport element in order to carry out a first mechanical pressing operation.
  • Compressed liquid emerges from the first woodchip press 2 through a line 3 and first woodchips reach a second woodchip press 5 via a transport element 4.
  • porous bodies are added to the first press chips, which are brought in by a transport element 6. A mixture of first press chips and porous bodies is thus pressed in the second chip press 5. Press liquid is discharged from the second pulp press 5 through a line 7 and a mixture of second press chips and porous bodies enriched with press liquid passes via a transport element 8 into a vibrating sieve device 9 in which this mixture is classified in such a way that the second press chips pass through a transport element 10 and the porous bodies enriched with press liquid are discharged from the vibrating sieve device 9 by a transport element 11.
  • the transport element 11 promotes the. Pressed liquid enriched porous body in a preferably continuously operating centrifuge 12, in which the press liquid as quickly and completely as possible is thrown out of the porous bodies and leaves the centrifuge 12 through a line 13.
  • the processed porous bodies thus freed from the pressing liquid pass from the centrifuge 12 into the transport element 6 and back into the process cycle.
  • Screw presses are preferably used as pulp presses 2, 5.
  • the press liquid is largely water.
  • the wet beet pulp has 8-9 wt.% TS (dry matter)
  • the first press pulp has 22-28 wt.% TS
  • the second press pulp has 30-40 wt.% TS. This alone has achieved a dry matter content that up to now has either not been achievable or can only be achieved with an unacceptably high total effort.
  • a further important advantage is the considerable reduction in the pressing time, because flow paths into the porous body are offered by the temporary storage of the porous body in the press chip within the press cake in the respective chip press of the press liquid, which otherwise do not exist.
  • capillaries are known to be squeezed in the area of the outer surface of the dewatering of the sugar beet pulp, thereby making it difficult to remove press liquid from the chips. This applies in particular to those areas of the press cake which are relatively far away from the enclosing walls of the pellet mill.
  • the porous bodies ultimately enlarge the surface receiving the pressing liquid within the chip press quite considerably, so that more pressing liquid can be removed from the chips in a shorter time.
  • the second press chips can in turn be mixed with porous bodies free of press liquid and this mixture can be fed into a third chip press, not shown. In most cases, however, a third and possibly a further pressing stage will prove to be unnecessary. On the contrary, in most cases the second press chips can either be subjected to thermal post-drying or can be used immediately as cattle feed.
  • a second alternative process sequence is also drawn in partly in dashed lines.
  • porous bodies which can be absorbed are either added to the wet beet pulp either in the transport element 1 or in an inlet of the first pulp press 2 via a transport element 6 'branched off from the transport element 6.
  • a mixture of first press chips and the porous bodies enriched with press liquid emerges through a transport element 4 'from the first: chip press 2 and is separated in a vibrating sieve device 14 into the first press chips, which reach the transport element 4 via a transport element 15, and into the porous bodies enriched with press liquid, which are introduced into the centrifuge 12 via a transport element 16.
  • the second process sequence is the same as the first process sequence described above and shown in the drawing with solid lines.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Zuckerrübenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehalts werden Rübenschnitzel durch Vermischen mit wasserentziehenden Stoffen und mechanisches Abpressen zu Preßschnitzeln in wenigstens einer Stufe von Flüssigkeit befreit und gegebenenfalls anschließend getrocknet. Als wasserentziehender Stoff werden poröse Körper verwendet, die jeweils nach dem Abpressen einschließlich der von ihnen aufgenommenen Preßflüssigkeit aus den Preßschnitzeln entfernt werden. Die porösen Körper können schon den Rübennaßschnitzeln vor dem ersten Abpressen beigegeben werden. Die porösen Körper können offenporig und/oder zumindest annähernd formstabil und/oder von zumindest annähernd kugeliger Gestalt sein und/oder eine Porengröße von etwa 1 mm aufweisen. Die porosen Körper können von den Preßschnitzeln durch Vibrationsabsiebung getrennt werden. Die porösen Körper können auch nach Trocknung wieder verwendet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zuckerrübenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehalts, wobei Rübenschnitzel durch Vermischen mit wasserentziehenden Stoffen und mechanisches Abpressen zu Preßschnitzeln in wenigstens einer Stufe von Flüssigkeit befreit und gegebenenfalls anschließend getrocknet werden.
  • Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-PS 27 31 285) wird ebenfalls restlicher Extraktionssaft, der hauptsächlich aus Wasser besteht, aus den Rübenschnitzeln entfernt. Als wasserentziehende Stoffe werden vorzugsweise Melasse oder (Spalte 4, Zeile 31 bis 34) Calciumchlorid, Aluminiumsulfat, Aluminiumphosphat und Kieselsäure verwendet, die jeweils zum Teil mit dem Preßwasser in Lösung gehen und daraus in der Saftreinigung wieder entfernt werden müssen. Die so verdünnte Melasse wird z.B. durch einen Mehrstufenverdampfer eingedickt und in den Prozeß zurückgeführt. Die vorerwähnten Stoffe können den Preßschnitzeln nur begrenzt Wasser entziehen. Der nicht gelöste Rest der wasserentziehenden Stoffe verbleibt in oft nicht erwünschter Weise in den sich zuletzt ergebenden Endpreßschnitzeln. Die Handhabung ist umständlich und erfordert hohen apparativen und Energieaufwand. Ein Recycling der wasserentziehenden Stoffe ist wirtschaftlich nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Trockensubstanzgehalt der Preßschnitzel beim mechanischen Abpressen mit einfachen Mitteln, energiesparend und kostengünstig zu erhöhen, die Abpreßzeit zu verkürzen und die wasserentziehenden Stoffe aus den Endpreßschnitzeln fernzuhalten.
  • Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß als wasserentziehender Stoff poröse Körper verwendet werden, die jeweils nach dem Abpressen einschließlich der von ihnen aufgenommenen Preßflüssigkeit aus den Preßschnitzeln entfernt werden. Im Gegensatz zu der bekannten "chemischen" Entfernung von Preßflüssigkeit handelt es sich hier um eine "physikalische". Beim Kontakt zwischen wasserhaltigen Zuckerrübenschnitzeln und den zumindest annähernd wasserfreien porösen Körpern wird das Konzentrationsgefälle des Wassers-unter Druck ausgeglichen, d.h., es geht Wasser von den Schnitzeln in die porösen Körper über. Dadurch wird die Trockensubstanz der Schnitzel auf einfache und sehr wirksame Weise erhöht. Vorzugsweise sind die porösen Körper gegenüber den Schnitzeln inert, von hoher mechanischer Festigkeit und abriebfest und weisen gute Gleiteigenschaften an der Oberfläche auf. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die porösen Körper gegen schwache Säuren (pH5 bis 6) und gegen biologischen Abbau beständig sind.
  • Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 läßt sich eine Steigerung der Entwässerungswirkung erzielen. Gegebenenfalls ist sogar kein zweites mechanisches Abpressen mehr erforderlich, weil die sich nach dem ersten Abpressen ergebenden Preßschnitzel schon einen ausreichend hohen Trocken-. substanzgehalt aufweisen.
  • Anspruch 3 schafft die Möglichkeit mit dem ersten Abpressen zunächst auf konventionelle Weise einen großen Teil der Flüssigkeit gewissermaßen als Grobentwässerung aus den Rübenschnitzeln auszutreiben, bevor zur Feinentwässerung beim wiederholten Abpressen die porösen Körper eingesetzt werden.
  • Die Maßnahmen des Anspruchs 4 stellen sicher, daß die von den porösen Körpern jeweils aufgenommene Preßflüssigkeit so vollständig wie möglich von den Preßschnitzeln entfernt wird, bevor neue, preßflüssigkeitsfreie poröse Körper den Preßschnitzeln für die nächste Abpreßstufe zugemischt werden.
  • Mit Anspruch 5 erhält man poröse Körper mit besonders großem Aufnahmevermögen für die Preßflüssigkeit. Außerdem ist beobachtet worden, daß offenporige Körper in dem unter Preßdruck stehenden Schnitzelhaufwerk (Preßkuchen) die Entwässerung fördern. Es wird angenommen, daß die durch die offenen Poren definierten Kanäle in den Körpern begünstigte Strömungswege bilden.
  • Die Formstabilität der porösen Körper gemäß Anspruch 6 dient besonders wirkungsvoll dem Ziel, in dem Preßkuchen nicht zusammendrückbare Hohlräume und Strömungskanäle zu bilden. In diesen Hohlräumen soll die beim Preßvorgang freiwerdende Preßflüssigkeit strömen und sich letztlich ansammeln, was durch die Porosität der porösen Körper noch begünstigt wird (Sogwirkung). Dieser Effekt soll vor allem auch im Inneren des Preßkuchens ablaufen, da dieser Bereich gegenüber den außen am Siebmantel oder innen an der gelochten Spindel befindlichen Bereichen des Preßkuchens in der Ablaufwirkung benachteiligt ist.
  • Die porösen Körper gemäß Anspruch 7 sind bezüglich der Größe der je Volumeneinheit angebotenen Oberfläche optimal und können z.B. einen Durchmesser von 30 bis 50mm aufweisen.
  • Bei Ausbildung der porösen Körper gemäß Anspruch 8 ist die kapillare Sogwirkung, die der poröse Körper auf die ihn umgebende Preßflüssigkeit ausübt, besonders groß. Die Werkstoffe gemäß den Ansprüchen 9 oder 10 sind für den gedachten Einsatzfall gut geeignet. Möglich sind auch Naturstoffe gemäß Anspruch 11.
  • Die Maßnahme des Anspruchs 12 führt zu einer einfachen und vollständigen Klassierung von Preßschnitzeln und mit Preßflüssigkeit angereicherten porösen Körpern, ohne das nennenswerte Anteile der aufgenommenen Preßflüssigkeit vorzeitig aus den porösen Körpern austreten könnten.
  • Gemäß Anspruch 13 ist es dann möglich, die Preßflüssigkeit sehr schnell und vollständig aus den porösen Körpern auszutreiben, bevor die wieder flüssigkeitsfreien porösen Körper im Sinne eines Recycling erneut eingesetzt werden.
  • Als eine sehr wirksame Art der Entfernung von Preßflüssigkeit aus den porösen Körpern hat sich das Auszentrifugieren erwiesen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Die Zeichnung stellt ein Fließschema zweier alternativer Verfahrensabläufe dar.
  • Der erste Verfahrensablauf ist mit voll ausgezogenen Linien gezeichnet. Dabei werden über ein Transportelement 1 Rübennaßschnitzel in eine erste Schnitzelpresse 2 zur Durchführung eines ersten mechanischen Preßvorgangs eingegeben. Aus der ersten Schnitzelpresse 2 tritt Preßflüssigkeit durch eine Leitung 3 aus und gelangen erste Preßschnitzel über ein Transportelement 4 in eine zweite Schnitzelpresse 5.
  • Schon in dem Transportelement 4 oder in einem nicht näher gezeichneten, an sich bekannten Einlaß der zweiten Schnitzelpresse 5 werden den ersten Preßschnitzeln poröse Körper zugemischt, die durch ein Transportelement 6 herangeführt werden. In der zweiten Schnitzelpresse 5 wird also ein Gemisch aus ersten Preßschnitzeln und porösen Körpern abgepreßt. Dabei wird Preßflüssigkeit aus der zweiten Schnitzelpresse 5 durch eine Leitung 7 abgeführt und gelangt ein Gemisch aus zweiten Preßschnitzeln und mit Preßflüssigkeit angereicherten porösen Körpern über ein Transportelement 8 in eine Vibrationssiebevorrichtung 9, in der eine Klassierung dieses Gemisches derart vorgenommen wird, daß die zweiten Preßschnitzel durch ein Transportelement 10 und die mit Preßflüssigkeit angereicherten porösen Körper durch ein Transportelement 11 aus der Vibrationssiebevorrichtung 9 ausgetragen werden.
  • Das Transportelement 11 fördert die mit. Preßflüssigkeit angereicherten porösen Körper in eine vorzugsweise kontinuierlich arbeitende Zentrifuge 12, in der die Preßflüssigkeit möglichst schnell und vollständig aus den porösen Körpern ausgeschleudert wird und die Zentrifuge 12 durch eine Leitung 13 verläßt. Die so von der Preßflüssigkeit befreiten aufbereiteten porösen Körper gelangen aus der Zentrifuge 12 in das Transportelement 6 und in den Verfahrenskreislauf zurück.
  • Als Schnitzelpressen 2, 5 werden vorzugsweise Spindelpressen verwendet. Bei der Preßflüssigkeit handelt es sich weitgehend um Wasser.
  • Beispielsweise besitzen die Rübennaßschnitzel 8-9 Gew.-% TS (Trockensubstanz), die ersten Preßschnitzel 22-28 Gew.-% TS und die zweiten Preßschnitzel 30-40 Gew.-% TS. Schon damit ist ein Trockensubstanzgehalt erreicht, der bisher entweder gar nicht oder nur mit unvertretbar hohem Gesamtaufwand erreichbar ist.
  • Bei den erfindungsgemäßen Verfahren ist ein weiterer wichtiger Vorteil die erhebliche Verkürzung der Abpreßzeit, weil durch die zeitweise Einlagerung der porösen Körper in die Preßschnitzel innerhalb des Preßkuchens in der jeweiligen Schnitzelpresse der Preßflüssigkeit Strömungswege in die porösen Körper hinein angeboten werden, die anderenfalls nicht bestehen. Ohne derartige poröse Körper werden bekanntlich beim Pressen im Bereich der Entwässerungsaußenfläche der Zuckerrübenschnitzel Kapillaren zugequetscht und dadurch die Abfuhr von Preßflüssigkeit aus den Schnitzeln erschwert. Dies gilt insbesondere für diejenigen Bereiche des Preßkuchens, die von den einschließenden Wänden der Schnitzelpresse verhältnismäßig weit entfernt sind. Die porösen Körper vergrößern letztlich die Preßflüssigkeit aufnehmende Oberfläche innerhalb der Schnitzelpresse ganz erheblich, so daß mehr Preßflüssigkeit in kürzerer Zeit den Schnitzeln entzogen werden kann.
  • Reicht der Trockensubstanzgehalt der zweiten Preßschnitzel in dem Transportelement 10 noch nicht aus, können den zweiten Preßschnitzeln wiederum preßflüssigkeitsfreie poröse Körper zugemischt und dieses Gemisch in eine nicht gezeichnete dritte Schnitzelpresse eingegeben werden. In den meisten Fällen wird sich jedoch eine dritte und ggf. weitere Preßstufe als nicht erforderlich erweisen. Vielmehr können in den meisten Fällen schon die zweiten Preßschnitzel entweder einer thermischen Nachtrocknung unterzogen oder sogleich insbesondere als Viehfutter verwendet werden.
  • In der Zeichnung ist ein zweiter alternätiver Verfahrensablauf teilweise gestrichelt mit eingezeichnet. Dabei werden schon den Rübennaßschnitzeln entweder in dem Transportelement 1 oder in einem Einlauf der ersten Schnitzelpresse 2 aufnahmefähige poröse Körper über ein von dem Transportelement 6 abgezweigtes Transportelement 6' zugemischt. Ein Gemisch aus ersten Preßschnitzeln und den mit Preßflüssigkeit angereicherten-porösen körpern tritt durch ein Transportelement 4' aus der ersten: Schnitzelpresse 2 aus und wird in einer Vibrationssiebevorrichtung 14 getrennt in die ersten Preßschnitzel, die über ein Transportelement 15 in das Transportelement 4 gelangen, und in die mit Preßflüssigkeit engereicherten porösen Körper, die über ein Transportelement.16 in die Zentrifuge 12 eingebracht werden. Im übrigen gleicht der zweite Verfahrensablauf dem zuvor beschriebenen, und in der Zeichnung mit voll ausgezogenen Linien dargestellten ersten Verfahrensablauf.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Zuckerrübenschnitzeln hohen Trockensubstanzgehalts, wobei Rübenschnitzel durch Vermischen mit wasserentziehenden Stoffen und mechanisches Abpressen zu Preßschnitzeln in wenigstens einer Stufe von Flüssigkeit befreit und gegebenenfalls anschließend getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserentziehender Stoff poröse Körper verwendet werden, die jeweils nach dem Abpressen einschließlich der von ihnen aufgenommenen Preßflüssigkeit aus den Preßschnitzeln entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper schon den aus der Zuckerherstellung anfallenden Rübennaßschnitzeln vor dem ersten Abpressen beigegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper erst zum zweiten Abpressen und gegebenenfalls zu jedem weiteren Abpressen den Preßschnitzeln zugemischt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die_porösen Körper einschließlich der von ihnen aufgenommenen Preßflüssigkeit aus den jeweiligen Preßschnitzeln entfernt werden, bevor vor dem nachfolgenden Abpressen mit diesen Preßschnitzeln andere, für Preßflüssigkeit aufnahmefähige poröse Körper vermischt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper offenporig sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper unter Preßdruck zumindest annähernd formstabil sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper zumindest annähernd kugelige Gestalt aufweisen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper eine Porengröße von etwa 1mm aufweisen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper aus Kunststoffhartschaum, z.B. Polyurethanhartschaum, bestehen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper aus einem geschäumten Thermoplast, z.B. Polyvinylchlorid,; Polypropylen oder Polyäthylen, bestehen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper aus Mineralien, z.B. Bimsstein oder Koks, bestehen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper einschließlich der von ihnen aufgenommenen Preßflüssigkeit aus den jeweiligen Preßschnitzeln durch Vibrationsabsiebung entfernt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper solche sind, aus denen in einem voraufgehenden Abpressen aufgenommene Preßflüssigkeit möglichst vollständig ausgetrieben wurde.
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