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Dokumentenidentifikation DE3621894A1 14.01.1988
Titel Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kristallisieren von Zucker
Anmelder Heyer, Heinz, Dipl.-Ing., 3012 Langenhagen, DE
Erfinder Heyer, Heinz, Dipl.-Ing., 3012 Langenhagen, DE
Vertreter Junius, W., Dipl.-Phys. Dr., Pat.-Anw., 3000 Hannover
DE-Anmeldedatum 30.06.1986
DE-Aktenzeichen 3621894
Offenlegungstag 14.01.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.01.1988
IPC-Hauptklasse C13F 1/02
IPC-Nebenklasse C13F 1/04   B01D 9/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kristallisieren von Zucker, bestehend aus einem Kessel und einem Zulaufrohr für Dicksaft, einem Ablaufrohr für die Restlösung, einem Anschlußstutzen für eine Vakuumleitung und einem Rührwerk.

Während in den Zuckerfabriken nahezu alle Arbeitsabläufe kontinuierlich ausgeführt werden, wird die Kristallisation von Zucker aus Dicksaft meistens noch diskontinuierlich in Kochern durchgeführt. Diese diskontinuierliche Arbeitsweise stört den sonst kontinuierlichen Ablauf der Zuckerherstellung, ist aufwendig hinsichtlich der einzusetzenden Energie und auch der einzusetzenden Arbeitskräfte. Des besteht daher ein dringendes Bedürfnis, auch die Kristallisation von Zucker so weitgehend wie nur irgend möglich in kontinuierlichem Arbeitsablauf durchzuführen.

Dieses Bedürfnis versucht die kontinuierliche Vakuum- Kühlungskristallisationsanlage nach dem System B ≙ghin Say zu befriedigen. Diese Anlage besteht aus einem liegenden Kessel, mit dem Zulaufrohr für Dicksaft, einem Ablaufrohr für die Restlösung, einem Anschlußstutzen für eine Vakuum- Leitung und einem mit horizontaler Achse angeordneten Rührwerk mit schräg zur Achse gestellten Scheiben oder einer Schnecke. Liegende Kessel sind jedoch ungünstig in dem Verhältnis Verdunstungsoberfläche/Kesselvolumen. Mit einem vertikal stehenden Kessel, bei dem dieses Verhältnis günstiger ist, läßt sich jedoch dieses Verfahren nach B ≙ghin Say nicht ausführen.

Kontinunierlich arbeitende Kristallisationsanlagen sind aus der Kali-Industrie bekannt. Die hier verwendeten Kristallisationsanlagen sind jedoch nicht ohne weiteres in die Zuckerindustrie übernehmbar, da der in der Zuckerindustrie zu verarbeitende Sirup bzw. Dicksaft im Gegensatz zu Kalisalzlösungen eine zähe, klebrige, hochviskose Masse ist, die auch verfahrenstechnisch ganz anders behandelt werden muß, weil bestimmte Temperaturen auf keinen Fall überschritten werden dürfen, damit die Farb- und Kristallqualität nicht leidet und weil das zähe Anhaften an Wärmetauschern leicht zum Überschreiten dieser Temperaturen für Teile der Masse führt.

Für die Gewinnung grobkörniger Kalisalze durch Vakuumkühlung ist aus der DE-PS 12 58 828 eine Vorrichtung bekannt geworden, die einen stehenden Kessel aufweist, dessen Unterteil sich konisch verjüngt, um unten in einen sich wieder erweiternden Kesselansatz auszulaufen. Im Inneren des Kessels ist ein Trichter angeordnet, dessen Trichterrohr bis in den Kesselansatz führt. Außerhalb des Kessels ist über ein Rohr eine Pumpe angeschlossen, die ständig Lösung aus dem Hauptraum des Kessels in den Trichter fördert. Innerhalb des Kessels bilden sich Zonen aus, in denen die Salzlösung nicht oder nur mit sehr geringer Geschwindigkeit bewegt wird. Solche Zonen wären bei der Verarbeitung von Dicksaft unerwünscht.

Durch die DE-PS 12 97 079 ist eine Vorrichtung zur Gewinnung grobkristalliner Kalisalze durch Vakuumkühlung einer Lösung in mehreren Stufen bekannt geworden. Auch hier werden stehende Kessel verwendet, die in Reihe hintereinander geschaltet sind und die im Inneren ein Rohr mit einer bodenseitigen Verzweigung aufweisen, in die mehrere, mit je einem Schraubenpropeller ausgerüstete Rohre für die Einführung frischer Lösung hineinführen. Auch diese Anlage ist für die Verarbeitung von Dicksaft in der Zuckerindustrie ungeeignet.

Durch die Zeitschrift Kali+Salz 1977, Seite 155-159 ist eine Gegenstromkristallisationsanlage bekannt geworden, bei der ebenfalls stehende Kessel verwendet werden, welche im Inneren einen am Boden verschlossenen Zylinder aufweisen, dessen Boden durch mehrere vertikale Rohre durchsetzt ist, in denen jeweils ein Schraubenpropeller angeordnet ist. Der Kessel weist hier eine umlaufende Überlaufrinne mit einem nach außen geführten Ablaufrohr auf. Die vertikalen Rohre im Inneren des Kessels reichen mit ihren unteren Enden tiefer als ein Zuführungsstutzen für Salzbrei. Diese Anlage ist durch eine Vielzahl von Antrieben für die Schraubenpropeller aufwendig und für die Zuckerindustrie durch ihren Aufbau nicht geeignet.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfache aufgebaute, mit niedrigem Betriebsaufwand und wenig Energie zu betreibende Vorrichtung zum Kristallisieren von Zucker zu schaffen, in der kontinuierlich grobkörnige Zuckerkristalle höchster Qualität erzeugt werden.

Die Erfindung besteht darin, daß der Kessel stehend angeordnet ist, daß im Inneren des Kessels stehende Zylinder und/ oder Kegelstümpfe konzentrisch angeordnet sind, von denen der äußere beidseitig offen und der innere oben offen und bodenseitig geschlossen ist, daß zwischen den beiden Zylindern bzw. Kegelstümpfen Rohre angeordnet sind, welche beidseitig offen die Wand des äußeren Zylinders und die Wand des inneren Zylinders durchsetzen, daß im Inneren des inneren Zylinders ein fördernder Schraubenpropeller angeordnet ist, und daß die obere Stirnseite des inneren Zylinders höher als die obere Stirnseite des äußeren Zylinders angeordnet ist, und daß die oberen Stirnseiten des äußeren und des inneren Zylinders und der Überlaufrinne in je einer horizontalen Ebene liegen.

Diese Vorrichtung arbeitet kontinuierlich und selbsttätig bei geringem Regleraufwand. Der Herstellungsaufwand und der Wartungsaufwand sind niedrig. Lediglich ein einziger Schraubenpropeller, dessen Achse axial im Kessel angeordnet ist, dient der ständigen Umwälzung der im Kessel befindlichen Masse und bewirkt, daß sämtliche im Kessel befindlichen Masseteilchen ständig in Bewegung sind. Der Energieaufwand für die mit dieser Vorrichtung durchzuführende Kristallisation ist niedrig. Außerhalb des Kessels sind keine Bauteile, wie Wärmetauscher oder dergleichen, notwendig, um durch die Bauteile die im Kessel befindliche Masse zu führen und sie anschließend in den Kessel zurückzuführen. Auch eine Feinkornbildung, die bei Zucker unerwünscht ist, wird mit dieser Vorrichtung vermieden. Dabei ist die Vorrichtung so gestaltet, daß sie in jedem Betrieb aufstellbar ist, sei es in einer Halle, sei es im Freien.

Dabei ist es baulich und verfahrenstechnisch vorteilhaft, wenn ringsum an der Innenwand des Kessels unterhalb der durch die obere Stirnseite des inneren Zylinders gegebenen (gedachten) Ebene eine Überlaufrinne für Restlösung angeordnet ist, welche in das Ablaufrohr mündet, wenn die obere Stirnseite des inneren Zylinders höher als die obere Stirnseite des äußeren Zylinders und die obere Stirnseite der Überlaufrinne angeordnet ist, und wenn auch die obere Stirnseite der Überlaufrinne in einer horizontalen Ebene liegt.

Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn an den äußeren Zylinder sich bodenseitig ein kegelstumpfförmiger Ansatz anschließt, wobei die Rohre zwischen den beiden Zylindern entweder in den zylinderförmigen Teil oder in den kegelförmigen Ansatz des äußeren Zylinders münden. Durch diese Anordnung läßt sich eine besonders günstige Umwälzung des Dicksaftes erzielen.

Mit dieser Vorrichtung findet eine ständige Umwälzung des Dicksaftes im Kessel statt, damit immer wieder neue Teile dieser Dickmasse an die Oberfläche gelangen und hier das im Dicksaft enthaltene Wasser verdunsten kann, wobei durch die bei der Verdunstung entstehende Abkühlung eine Kühlungskristallisation eintritt. Zweckmäßigerweise legt man die Vorrichtung so aus, daß der eingeführte Dicksaft mindestens zehnmal umgewälzt wird, ehe die nach der Kristallisation verbleibende Restlösung des Kessel über die Ablaufrinne wieder verläßt. Die Anzahl der Umwälzungen ist nicht nur durch eine geeignete Einstellung der Zulaufmenge an Dicksaft und die Fördermenge und -wirkung des Schraubenpropellers einstellbar, sondern auch dadurch, daß der Abstand zwischen dem äußeren Zylinder und der Überlaufrinne inbestimmter Weise gegenüber dem Durchmesser des inneren Zylinders und dem Abstand vom inneren zum äußeren Zylinder bemessen ist. Durch geeignete Wahl dieser Abstände läßt sich die Anzahl der Umwälzungen wesentlich beeinflussen.

Um die Kristallisation und das Absetzen des Kristallbreies in dem Kessel selbst durchzuführen, ist es zweckmäßig, wenn der Boden kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wenn zwischen den Zylinder und dem Boden ein Krählwerk angeordnet ist, und wenn in der Mitte des Bodens ein Auslaßrohr für Kristallbrei angeordnet ist. Die Kristalle fallen in der relativ ruhigen Zone zwischen den beiden im Kessel befindlichen Zylindern und dem Boden des Zylinders aus. Sie sinken auf den Boden ab. Für ihr Austragen sorgt das Krählwerk zusammen mit dem Auslaßrohr für den Kristallbrei. Das Krählwerk fördert die sich absetzenden Kristalle des Kristallbreis zum Auslaßrohr hin.

In manchen Anwendungsfällen wird man es für zweckmäßig halten, die Kristallisationszone aus demjenigen Teil des Kessels herauszunehmen, in dem die ständige Umwälzung stattfindet, damit die Separation des Kristallbreies in einem ruhigen, abgeschlossenen Raum stattfinden kann, um auf diese Weise möglichst große Kristalle zu erhalten. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn ein Zwischenboden oberhalb des kegelstumpfförmigen Bodens im Kessel angeordnet ist, wenn in dem hierdurch entstandenen Zwischenraum zwischen Zwischenboden und kegelstumpfförmigen Boden das Ablaufrohr führt und wenn in dem Zwischenraum eine Überlaufrinne angeordnet ist, welche in ein weiteres Ablaufrohr führt. Anstelle der Teilung durch einen Zwichenboden können aber auch zwei getrennt gebaute und angeordnete Kessel Verwendung finden. In die Überlaufrinne des Zwischenraumes bzw. des nachgeschalteten Kessels, fließt dann Restlösung, die nach dem Absetzen der großen Kristalle übrigbleibt und auch die Feinkristalle mit sich mitführt.

Eine solche Ausführungsform mit zwei Kesseln läßt sich z. B. derart realisieren, daß dem Kessel ein gesondertes Separiergefäß nachgeschaltet ist, welches ein Krählwerk, einen Auslaufstutzen für den Kristallbrei, eine Überlauf für Restlösung und einen Auslaufstutzen für die Restlösung aufweist, und daß dieses Separiergefäß so tief unter dem Kessel angeordnet ist, daß die Höhendifferenz zwischen dem Überlauf für die Lösung aus dem Kessel und dem Überlauf für die Restlösung im Separiergefäß der barometrischen Höhe des im Kessel befindlichen Unterdruckes entspricht.

Dabei kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Kessel einen bodenseitigen Auslauf aufweist, wenn zwischen diesem Auslauf des Kessels und dem Einlauf in das Separiergefäß ein als Überlaufrohr ausgebildetes Rohr angeordnet ist, welches bis in die Höhe des Flüssigkeitsniveaus (N) des Kessels geführt ist, und wenn dieses Rohr an dieser höchsten Stelle durch ein weiteres Rohr mit dem Unterdruckraum im Kessel verbunden ist.

Zweckmäßig kann es sein, wenn das Ablaufrohr über eine Pumpe in einen Hydrozyklon geführt ist, um Kristalle von der Lösung zu trennen.

Besonders günstig verläuft der Verfahrensablauf, wenn mehrere Kessel zentrisch oder kaskadenförmig übereinander angeordnet und in Reihe hintereinander geschaltet sind.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Kessel der Kristallisationsvorrichtung mit im Inneren koaxial angeordneten Zylindern,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kessel einer Kristallisiervorrichtung, bei der der äußere Zylinder im Inneren des Kessels einen kegelstumpfförmigen Ansatz aufweist,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Kessel mit im Inneren angeordneten Kegelstumpf und konzentrisch zu diesem angeordneten Zylinder,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Kessel mit Zwischenboden,

Fig. 5 eine Ansicht des Krählwerkes von oben,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Kristallisiervorrichtung, welcher ein Hydrozyklon und ein weiterer anders aufgebauter Kristallisierkessel nachgeschaltet ist,

Fig. 7 die Anordnung mehrerer Kristallisierkessel übereinander,

Fig. 8 einen Kessel mit Überlaufrinne und einem gesonderten Kristallisiergefäß,

Fig. 9 einen Kessel mit bodenseitigen Abzug und einer Rohrverbindung in ein gesondertes Kristallisiergefäß.

Der Kessel 1 weist im Inneren koaxial angeordnet zwei Zylinder 2, 3 auf, von denen der innere Zylinder 2 nach oben hin offen und nach unten durch einen Boden 4 verschlossen ist, während der äußere Zylinder 3 beidseitig offen ist. Die beiden Zylinder 2, 3 sind durch Rohre 5 durchsetzt, welche eine Verbindung zwischen dem Raum zwischen Kesselwand und äußerer Zylinderwand einerseits und dem Innenraum des inneren Zylinders 2 anderseits herstellen. Im Inneren des inneren Zylinders ist eine Propellerschraube 6 an einer vom Antriebsmotor 8 angetriebenen Welle 7 angeordnet. Die Propellerschraube weist dabei eine Drehrichtung auf, mit der im Inneren des Kessels befindlicher Dicksaft nach oben gefördert wird. Die obere, in einer horizontalen Ebene befindliche Stirnseite des äußeren Zylinders 3 ist etwas höher als die ebenfalls in einer horizontalen Ebene angeordnete Stirnseite des inneren Zylinders 2 und auch etwas höher als die ebenfalls in einer horizontalen Ebene angeordnete Stirnseite der Überlaufrinne 9, die an ein Ablaufrohr 10 angeschlossen ist.

Der Kessel weist ein Zulaufrohr 11 für Dicksaft auf, welches im unteren Teil des Kessels etwa in der Mitte sein Ende hat. Zweckmäßigerweise ist dieses Ende des Zulaufrohres 11 unmittelbar unter dem Boden 4 des inneren Zylinders 2 angeordnet. Im Deckel 12 des Kessels 1 ist ein Stutzen 13 für den Anschluß eines Vakuumrohres 14 vorgesehen. Unten ist der Kessel 1 durch den Boden 15 verschlossen, welcher zentrisch einen Auslaufstutzen 16 für den Kristallbrei aufweist. Oberhalb des Bodens 15 des Kessels 1 ist ein Krählwerk 17 angeordnet, welches durch eine zentrisch angeordnete, vertikale Welle 18 vom Motor 19 angetrieben wird.

Diese Vorrichtung zur Kristallisation von Zucker arbeitet folgendermaßen:

Der bis zum Niveau N, das ist bis zur Überlaufkante der Überlaufrinne 9, mit Dicksaft gefüllte Kessel weist oberhalb des Niveau N einen unter Unterdruck stehenden Raum 20 auf, in welchen Wasser aus dem Dicksaft verdunstet. Damit diese Verdunstung möglichst rasch und intensiv vorsich geht, fördert die Propellerschraube 6 Dicksaft nach oben, welcher über den oberen Stirnseitenrand des inneren Zylinders 2 in den Innenraum des äußeren Zylinders überläuft. Das durch die Propellerschraube 6 erzeugte Niveau M ist daher etwas höher als das Niveau N. Da der innere Zylinder 2 bodenseitig durch den Boden 4 verschlossen ist, saugt die Propellerschraube 6 Dicksaft durch die Rohre 5 aus dem Raum zwischen der Wand des Kessels 1 und dem äußeren Zylinder 3 an. Es entsteht dabei eine Umwälzung des Dicksaftes, der aus dem inneren Zylinder 2 über dessen obere Stirnseite in den äußeren Zylinder 3 überläuft, aus der unteren Stirnseite des äußeren Zylinders 3 in den Raum des Kessels 1 unterhalb der Zylinder 2, 3 eintritt und von dort in den Zwischenraum zwischen der Wand des Kessels 1 und dem äußeren Zylinder 3 eintritt und von hier durch die Rohre 5 in den inneren Zylinder 2 eingesaugt wird, um dann wieder im Kreislauf über die obere Stirnseite des inneren Zylinders 2 herüberzutreten und in den Raum des äußeren Zylinders 3 einzutreten. Dieser Umwälzungskreislauf wiederholt sich für jede Dicksaftvolumeneinheit etwa zehnmal, so daß immer wieder andere Teile des Dicksaftes an die Oberfläche mit dem Niveau M und N treten. Da nun kontinuierlich Dicksaft durch das Zulaufrohr 11 in den Kessel zuläuft, von dessen Flüssigkeit nur ein Teil verdampft und durch das Vakuumrohr 14 aus dem Kessel abgezogen wird und da beständig nur ein Teil des Dicksaftes im Raum unterhalb der beiden Zylinder 2, 3 kristallisiert und durch das Krählwerk 17 als Kristallbrei durch den Auslaufstutzen 16 abgezogen wird, verbleibt eine gewisse Menge Restlösung, die durch den Zwischenraum zwischen der Wand des Kessels 1 und dem äußeren Zylinder 3 aufsteigt und in die Überlaufrine 9 fließt und von dort durch das Abflußrohr 10 aus dem Kessel ausgebracht wird. Diese Restlösung ist weitgehend entzuckert, sie weist aber einen gewissen Gehalt an Zucker-Feinkristallen auf, die abenfalls durch das Ablaufrohr 10 aus dem Kessel herausgeführt werden, während die groben Zucker-Kristalle nach unten zum Boden absinken und mit dem Krählwerk durch den Ausflußstutzen 16 als Kristallbrei abgezogen werden.

Diese Vorrichtung braucht weder eine Beheizungsvorrichtung noch eine Kühlungsvorrichtung, die Verdunstung des Wassers aus dem Dicksaft in den Raum 20 bewirkt eine ständige Kühlung des im Umlauf befindlichen Dicksaftes, der einerseits durch die Verdunstung von Wasser eingeengt wird, wodurch Kristallbildung erfolgt, andererseits gekühlt wird, wodurch weitere Kristallbildung erfolgt.

Zweckmäßigerweise wählt man niedrige Umwälzgeschwindigkeiten, um Grobkristalle zu erzeugen. Zur Initiierung der Kristallbildung ordnet man Kristallfuß im Raum unterhalb der beiden Zylinder an oder spritzt hier Slurry ein.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der der Fig. 1 dadurch, daß am unteren Teil des äußeren Zylinders 3 ein kegelstumpfförmiger Teil 21 angeordnet ist, der in diesem Ausführungsbeispiel von den Rohren 5 durchsetzt wird und an dessen unteren Ende ein Verzweigungsrohr 22 angeordnet ist. Hierdurch wird ein stärker gerichteter Umwälzstrom erzeugt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist anstelle des äußeren Zylinders 3 ein Kegelstumpf 23 angeordnet, dessen Wandung von den Rohren 5 durchsetzt wird. Mit diesem Kegelstumpf wird eine ähnliche Umwälzbewegung wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erzeugt, wobei jedoch der Zufluß in die Rohre 5 freier gestaltet ist. Das erleichtert die Abscheidung von Grobkristallen.

Wesentlich für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Abstand A zwischen der Oberkante der Überlaufrinne 9 und dem äußeren Zylinder 3 bzw. dem Kegelstumpf 23. Dieser Abstand wird klein gewählt gegenüber dem Durchmesser des inneren Zylinders 2 und des äußeren Zylinders 3.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist der Kessel 1 durch einen Zwischenboden 24 in einen oberen Raum 25 und einen unteren Raum 26 unterteilt. Durch geeignete Einstellung der Umwälzgeschwindigkeit läßt sich erreichen, daß sich im oberen Raum 25 keine Kristalle absetzen, der eingeengte Dicksaft läuft in die Überlaufrinne 9 und das Ablaufrohr 10, welches in den Zulaufstutzen 27 in den unteren Raum 26 führt. In diesem unteren Separationsraum scheiden sich Grobkristalle aus dem eingeengten Dicksaft ab. Sie werden mit Hilfe des Krählwerkes 17 durch den Ausflußstutzen 16 aus dem unteren Raum 26 ausgetragen. Die Restlösung wird über die Überlaufrinne 28 aus dem unteren Raum 26 ausgetragen. - Die übrigen Bauteile im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind in gleicher Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen gestaltet und mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht von oben auf das Krählwerk. Dieses besteht aus mehreren Streichleisten 29, die durch Verbindungsleisten 30 miteinander verbunden sind, die mit der Welle 18 ihrerseits fest verbunden sind.

Auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 findet die Kristallabscheidung nicht im Kessel 1 statt. Die Umlaufgeschwindigkeit ist hier so gewählt, daß eingeengter, übersättigter Dicksaft, in dem die Kristallbildung zwar bereits beginnt, aber noch nicht zu einem Absetzen der Kristalle führt, durch das Ablaufrohr 10 über eine Pumpe 31 einem Hydrozyklon 32 zugeführt wird. In diesem findet Kristallabscheidung statt. Der Kristallbrei wird unten aus dem Hydrozyklon 32 durch die Leitung 33 abgezogen. Verbleibende Restlösung mit Feinkristallen wird durch die Leitung 34 weitere Verarbeitung zugeführt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind mehrere Kessel 1 mit Zwischenwänden 24 vertikal übereinander in einem Gestell 39 angeordnet. Jeweils das Ablaufrohr 10 eines darüber angeordneten Kessels führt in den Separationsraum 35. Dessen Überlaufrinne 36 ist mit dem Zulaufrohr 11 eines darunter angeordneten Kessels verbunden. Die Vakuumrohre 14 aller Kessel 1 sind an einen gemeinsamen Vakuumerzeugungraum 40 angeschlossen. Der aus dem Ausflußstutzen 16 jeweils abgezogene Kristallbrei wird durch Pumpen 41 und Rohrleitungen 42 einer Maische 43 zugeführt, aus der der Kristallbrei in Zentrifugen 44 geleitet wird. In dieser Anlage wird Kristallbrei successive aus dem Dicksaft abgezogen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 8 befindet sich der Separationsraum nicht im Kessel 1, sondern in einem gesonderten Separiergefäß 45. Der Kessel 1 weist in oben beschriebener Weise einen Überlauf 9 auf, welcher das Niveau N im Kessel 1 bestimmt und durch welchen die gesamte eingedickte, in Kristallisation befindliche Lösung durch ein Rohr 51 in den Einlaufstutzen 50 des Separiergefäßes 45 geführt wird. Dieses Separiergefäß 45 weist eine das Niveau P bestimmende Überlaufrinne 47 auf.

Der Dicksaft wird hier durch das Zulaufrohr 11 in den Kessel 1 geführt, dort mehrmals mit Hilfe der Propellerschraube 6 umgewältzt, so daß der Dicksaft immer wieder mit dem Unterdruckraum 53 in Berührung kommt und hier einen erheblichen Teil seines Wassers abgibt. Der in Kristallisation befindliche Dicksaft fließt dann über die Überlaufrinne 9 und den Auslaufstutzen 10 durch das Rohr 51 in das Separiergefäß 45. Im Kristallisationsgefäß 45 setzt sich kristallisierter Zucker ab, der mit Hilfe des Krählwerkes durch den Auslaufstutzen 46 als Kristallbrei abgeführt wird. Verbleibende Restlösung fließt langsam über den Überlauf 47 in den Auslaufstutzen 48. Die hier abfließende Restlösungsmenge entspricht dem zugeführten Dicksaft abzüglich der im Unterdruckraum 53 abgegebenen Wassermenge und abzüglich dem im Separiergefäß 45 abgegebenen Kristallzuckerbrei.

Die Ausführungsform der Fig. 9 ist sehr ähnlich aufgebaut, jedoch ist hier im Kessel 1 keine Überlaufrinne vorhanden. Der zur Kristallisation bereite Dicksaftbrei wird aus dem Auslauf 49 über das Rohr 51 abgezogen, wobei das Rohr 51 als Überlaufrohr ausgebildet ist und U-förmig gestaltet ist und in eine Höhe des Niveau N im Kessel reicht. An dieser obersten Stelle des Rohres 51 mündet ein Verbindungsrohr 52 aus dem Unterdruckraum 53 des Kessels 1 in das Rohr 51, um hier an der obersten Stelle Druckgleichheit mit dem Unterdruckraum zu haben.

In beiden Ausführungsbeispielen entspricht die Höhendifferenz H zwischen dem Niveau N im Kessel 1 und dem Niveau P im Kristallisiergefäß 45 der barometrischen Höhe des Unterdruckes im Unterdruckraum 53. Dieses ist erforderlich, damit nicht durch den Unterdruck im Raum 53 konzentrierter, zur Kristallisation bereiter Dicksaft durch das Rohr 51 in den Kessel 1 zurückgesaugt wird.

  • Liste der Bezugszeichen

    1 Kessel

    2 innerer Zylinder

    3 äußerer Zylinder

    4 Boden

    5 Rohr

    6 Propellerschraube

    7 Welle

    8 Antriebsmotor

    9 Überlaufrille

    10 Ablaufrohr

    11 Zulaufrohr

    12 Deckel

    13 Stutzen

    14 Vakuumrohr

    15 Boden

    16 Ausflußstutzen

    17 Krählwerk

    18 Welle

    19 Motor

    20 Raum

    21 kegelstumpfförmiger Teil

    22 Verzweigungrohr

    23 Kegelstumpf

    24 Zwischenboden

    25 Oberer Raum

    26 Unterer Raum

    27 Zulaufstutzen

    28 Überlaufrinne

    29 Streichleisten

    30 Verbindungsleisten

    31 Pumpe

    32 Hydrozyklon

    33 Leitung

    34 Leitung

    35 Separationsraum

    36 Überlaufrinne

    37 Ausflußstutzen

    38 Rohr

    39 Gestell

    40 Vakuumerzeugungsraum

    41 Pumpe

    42 Rohrleitung

    43 Maische

    44 Zentrifuge

    45 Separiergefäß

    46 Auslaufstutzen

    47 Überlauf

    48 Auslaufstutzen

    49 Auslauf

    50 Einlauf

    51 Rohr

    52 Rohr

    53 Unterdruckraum

    A Abstand

    H Höhe (Niveauunterschied)

    N Niveau

    M Niveau

    P Niveau


Anspruch[de]
  1. 1. Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kristallisieren von Zucker, bestehend aus einem Kessel mit einem Zulaufrohr für Dicksaft, einem Ablaufrohr für die Restlösung, einem Anschlußstutzen für eine Vakuumleitung und einem Rührwerk, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (1) stehend angeordnet ist, daß im Inneren des Kessels (1) zwei stehende Zylinder (2, 3) und/oder Kegelstrümpfe (23) konzentrisch angeordnet sind, von denen der äußere (3, 23) beidseitig offen und der innere oben offen und bodenseitig geschlossen ist, daß zwischen den beiden Zylindern (2, 3) bzw. Kegelstümpfen (23) Rohre (5) angeordnet sind, welche beidseitig offen die Wand des äußeren Zylinders (3) und die Wand des inneren Zylinders (2) durchsetzen, daß im Inneren des inneren Zylinders (2) ein fördernder Schraubenpropeller (6) angeordnet ist, daß die obere Stirnseite des inneren Zylinders (2) höher als die obere Stirnseite des äußeren Zylinders (3) angeordnet ist, und daß die oberen Stirnseiten des äußeren (3) und des inneren Zylinders (2) in je einer horizentalen Ebene liegen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ringsum an der Innenwand des Kessels (1) unterhalb der durch die obere Stirnseite des inneren Zylinders (2) gegebenen (gedachten) Ebene eine Überlaufrinne (9) für Restlösung angeordnet ist, welche in das Ablaufrohr (10) mündet, daß die obere Stirnseite des inneren Zylinders (2) höher als die obere Stirnseite des äußeren Zylinders (3) und die obere Stirnseite der Überlaufrinne (9) angeordnet ist, und daß auch die obere Stirnseite der Überlaufrinne (9) in einer horizontalen Ebene liegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß an den äußeren Zylinder (3) sich bodenseitig ein kegelstumpfförmiger Ansatz (21) anschließt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen dem äußeren Zylinder (3) und der Überlaufrinne (9) gering gegenüber dem Durchmesser des inneren Zylinders (2) und dem Abstand vom inneren (2) zum äußeren Zylinder (3) ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden 15 des Kessels 1 kegelstumpfförmig ausgebildet ist, daß zwischen den Zylindern (2, 3) und dem Boden (15) ein Krählwerk (17) angeordnet ist, und daß in der Mitte des Boden (15) ein Auslaßstutzen (16) für Kristallbrei angeordnet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenboden (24) oberhalb des kegelstumpfförmigen Bodens (15) des Kessels (1) angeordnet ist, daß in den hierdurch entstandenen Zwischenraum das Ablaufrohr (10) führt, daß in dem Zwischenraum eine Überlaufrinne (28) angeordnet ist, welche in ein weiteres Ablaufrohr führt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaufrohr (10) über eine Pumpe (31) in einen Hydrozyklon (32) führt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kessel (1) zentrisch oder kaskadenförmig übereinander angeordnet und in Reihe hintereinander geschaltet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kessel (1) ein gesondertes Separiergefäß (45) nachgeschaltet ist, welches ein Krählwerk (17), einen Auslaufstutzen (46) für den Kristallbrei, einen Überlauf (47) für Restlösung und einen Auslaufstutzen (48) für die Restlösung aufweist, und daß dieses Separiergefäß (45) so tief unter dem Kessel (1) angeordnet ist, daß die Höhendifferenz zwischen dem Überlauf (9) für die Lösung aus dem Kessel (1) und dem Überlauf (47) für die Restlösung im Separiergefäß (45) der barometrischen Höhe des im Kessel (1) befindlichen Unterdrucks entspricht.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (1) einen bodenseitigen Auslauf aufweist, daß zwischen diesem Auslauf (49) des Kessels (1) und dem Einlauf (50) in das Separiergefäß (45) ein als Überlaufrohr ausgebildetes Rohr (51) angeordnet ist, welches bis in die Höhe des Flüssigkeitsniveaus (N) des Kesels (1) geführt ist, und daß dieses Rohr (51) an dieser höchsten Stelle durch ein weiteres Rohr (52) mit dem Unterdruckraum (53) im Kessel (1) verbunden ist.






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