DE4218667A1 - Starch precipitation process - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fällung von Stärke aus einer Stärkemilch, aus der nach einer Kochstufe, einer Reak tionsstufe mit Zuführung einer Salzlösung und einer Nachreak tion die gebildeten Fasern über eine Filterstufe abgezogen werden.The invention relates to a process for the precipitation of starch a starch milk from which after a heat, a reak tion stage with the addition of a saline solution and a post-freak tion the fibers formed are drawn off through a filter stage will.
Mit einem derartigen Verfahren wird gelöste Stärke mit bestimm ten Salzen als Faser gefällt, wobei als Salze Ammoniumsulfat, Aluminiumsulfat oder Magnesiumsulfat eingesetzt werden. Dabei wird die Stärkemilch mit etwa 20% Trockensubstanz in einem Jet-Kocher bei ca. 140°C gekocht. Danach muß das Stärkegel in einem großen Entspannungsbehälter auf 95°C entspannt werden.With such a method, dissolved starch is also determined ten salts precipitated as fiber, ammonium sulfate, Aluminum sulfate or magnesium sulfate can be used. Here the starch milk with about 20% dry matter in one Jet cooker cooked at approx. 140 ° C. Then the starch level in can be relaxed in a large relaxation tank to 95 ° C.
Stärkegel oder Stärkelösung und eine aus den Salzen gebildete Lösung werden getrennt einem Düsenreaktor zugeführt, in den die verkleisterte Stärke über eine Vielzahl von Düsen in die Salz lösung eingedüst wird. Diese Reaktoren haben den Nachteil, daß die gebildeten Fasern in einem weiten Rahmen, beispielsweise zwischen 25 und 600 µm variieren.Starch gel or starch solution and one formed from the salts Solution are fed separately to a nozzle reactor, in which the gelatinized starch into the salt through a variety of nozzles solution is injected. These reactors have the disadvantage that the fibers formed in a wide range, for example vary between 25 and 600 µm.
In einem nachgeschalteten Reaktor entsteht das Präzipitat, das dann noch einer Nachreaktion zugeführt werden muß, in dem es bis zu zwei Stunden reifen muß.The precipitate is formed in a downstream reactor then still has to be fed to an after-reaction in which it must mature for up to two hours.
Diese Abmessungsvariante erschwert die weitere Behandlung der Fasern. Die Behandlung wird noch dadurch erschwert, daß ca. 50% der Faseranteile kleiner als 75 µm sind.This dimension variant complicates the further treatment of the Fibers. Treatment is made more difficult by the fact that approx. 50% the fiber content is less than 75 µm.
Nach der Reifezeit werden die Fasern in einer Filterstufe ge waschen und entwässert.After the ripening time, the fibers are ge in a filter stage wash and drain.
Bekannte Anlagen arbeiten mit einer Kapazität von ca. 75 kg/h Fasern. Obwohl die Leistung sehr gering ist, bedingt sie die Installation großer Filterkapazitäten. Dazu werden Vakuumband filter, Scheibenfilter, Trommelfilter oder auch Trommelpreß bandfilter eingesetzt.Known systems work with a capacity of approx. 75 kg / h Fibers. Although the performance is very low, it requires it Installation of large filter capacities. To do this, vacuum tape filters, disc filters, drum filters or drum presses band filter used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kapazität der be kannten Anlagen bei einem geringeren Investitionsvolumen zu vergrößern und gleichzeitig den Energieeinsatz zu verringern und die Umweltbelastung zu verbessern.The invention has for its object the capacity of the be awarded plants with a lower investment volume enlarge while reducing energy consumption and improve environmental impact.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die gekochte Stärke un ter gleichzeitiger Zugabe der Salzlösung axial dem Scherfeld einer Rotor-Stator-Stufe zugeführt wird, in welchem die Kompo nenten in kleinste Mengeneinheiten zerteilt und unter der Ein wirkung hoher Schwerkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspru chungen intensiv gemischt und behandelt werden und die im Scherfeld behandelte Stärke der Nachreaktionsstufe zugeführt wird.This object is achieved in that the cooked starch un ter simultaneous addition of the salt solution axially to the shear field a rotor-stator stage is supplied, in which the compo nenten divided into smallest units and under the one effect of high gravity and high-frequency alternating stress intensively mixed and treated and the Scherfeld treated starch fed to the post-reaction stage becomes.
Mit dieser Verfahrensweise wird erreicht, daß die Fällung der gekochten Stärke innerhalb eines Scherfeldes Fasern mit einer engeren Verteilung ergeben, wobei 80% im Bereich zwischen 75 und 500 µm liegen. Des weiteren hat es sich gezeigt, daß bei Verwendung unterschiedlicher an sich bekannter Werkzeuge ver schieden lange Fasern hergestellt werden können.This procedure ensures that the precipitation of the cooked starch within a shear field with a fiber narrow distribution, with 80% in the range between 75 and 500 µm. Furthermore, it has been shown that at Use of different tools known per se long fibers can be produced.
Innerhalb des Scherfeldes findet eine sofortige Fällung statt. Die Fasern sind einheitlicher als die beim bisherigen Verfahren hergestellter Fasern. Die Behandlung in einem Scherfeld be wirkte, daß die Nachreaktion von bisher zwei Stunden auf 15 Minuten reduziert werden konnte, wodurch Investitionskosten entfallen. Auch die zur Reaktion benötigte Lösungsmenge ist we sentlich geringer, so daß weniger Abwasser anfällt und damit die Umwelt weniger belastet wird.Immediate precipitation takes place within the shear field. The fibers are more uniform than in the previous process manufactured fibers. Treatment in a shear field had the effect that the after-reaction from previously two hours to 15 Minutes could be reduced, reducing investment costs omitted. The amount of solution required for the reaction is we considerably less, so that less waste water is produced and thus the environment is less polluted.
Die Fällung innerhalb eines Scherfeldes ermöglicht eine höhere Faser-Konzentration und eine verbesserte Faserstruktur. Auf grund dieser Fasern kann die Filterleistung von bisher 75 kg/h auf 400 kg/h gesteigert werden.Precipitation within a shear field enables a higher one Fiber concentration and an improved fiber structure. On Due to these fibers, the filter performance can be 75 kg / h can be increased to 400 kg / h.
Hierdurch ergibt sich eine geringere Investition der Filter anlage; auch kann anstelle der Vakuumbandfilter ein Scheiben filter, ein Trommelfilter, ein Trommelpreßbandfilter oder auch Schälzentrifugen eingesetzt werden. This results in a lower investment of the filter investment; a disc can also be used instead of the vacuum belt filter filter, a drum filter, a drum press belt filter or Peeler centrifuges are used.
Der investitionsaufwand kann noch dadurch verringert werden, daß anstelle der bisher bekannten Jet-Kocher mit einer Koch temperatur von 140°C eine weitere Rotor-Stator-Stufe eingesetzt wird. Dabei wird der Stärkemilch Dampf zugegeben und dieses Ge misch ebenfalls axial dem Scherfeld einer Rotor-Stator-Stufe zugeführt, in welchem die Komponenten in kleinste Mengeneinhei ten zerteilt und unter der Einwirkung hoher Scherkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspruchungen intensiv gekocht wird und das im Scherfeld hergestellte Stärkegel der Reaktions-Rotor- Stator-Stufe zugeführt wird.The investment can be reduced by that instead of the previously known jet cooker with a cook temperature of 140 ° C another rotor-stator stage used becomes. The starch milk steam is added and this Ge also mix axially the shear field of a rotor-stator stage supplied, in which the components in the smallest quantities divided and under the influence of high shear forces and high-frequency alternating stresses is cooked intensively and the starch cone of the reaction rotor Stator stage is supplied.
Aufgrund dieser Behandlung kann die Stärkemilch bei Temperatu ren unter 100°C - vorzugsweise bei 95°C - gekocht werden, so daß eine Entspannung entfällt und damit auf die großen Entspan nungsbehälter verzichtet werden kann. Auch hiermit wird Inve stitionsvolumen eingespart.Because of this treatment, the starch milk at Temperatu ren are cooked below 100 ° C - preferably at 95 ° C, so that there is no relaxation and thus on the great relaxation can be dispensed with. Hereby, Inve volume saved.
Der besondere Vorteil dieses Verfahrensschrittes ist darin zu sehen, daß die Stärke komplett gelöst ist, was bei den bekann ten Verfahren nicht der Fall war.The particular advantage of this process step is there too see that the strength is completely resolved, which they got procedure was not the case.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben:An embodiment of the invention is in a drawing and is described in more detail below:
In einem Vorratsbehälter 1 mit einem Rührwerk 2 wird über eine Leitung 3 Stärkemilch bevorratet, die über eine Leitung 4 mittels einer Pumpe 5 einer ersten Rotor-Stator-Maschine 6 zugeführt wird. Gleichzeitig wird über eine Leitung 8 Dampf zugegeben. Die von einem Motor 7 angetriebene Maschine 6 kann beispielsweise eine Rotor-Stator-Maschine sein, wie sie beispielsweise in der EPOS 87 10 85 684 dargestellt ist.In a storage container 1 with an agitator 2 , starch milk is stored via a line 3 , which is supplied to a first rotor-stator machine 6 via a line 4 by means of a pump 5 . At the same time 8 steam is added via a line. The machine 6 driven by a motor 7 can, for example, be a rotor-stator machine, as is shown for example in EPOS 87 10 85 684.
Die im Scherfeld der Maschine 6 gekochte und gelöste Stärke wird über eine Leitung 9 einer zweiten Rotor-Stator-Maschine 10 zugeführt, in die - mittels einer Pumpe 12 - über eine Leitung 11 eine Salzlösung zugegeben wird. Die hier im Scherfeld gebildete Stärkefällung wird mittels einer Leitung 13 einem Verweilbehälter 14 zugegeben, in dem eine kurze Nachreaktion stattfindet. The starch cooked and dissolved in the shear field of the machine 6 is fed via a line 9 to a second rotor-stator machine 10 , into which - by means of a pump 12 - a salt solution is added via a line 11 . The starch precipitation formed here in the shear field is added to a retention tank 14 by means of a line 13 , in which a short post-reaction takes place.
Mittels einer Pumpe 15 und einer Leitung 16 wird das Gut einem Bandfilter 21 zugegeben, wobei das Gut nach dem Abziehen der Prozeßflüssigkeit in einer Waschzone 19 mittels Waschwasser 20 gewaschen und anschließend in einer Entwässerungszone 18 ent wässert wird. Das Abwasser wird über eine Leitung 22 abgezogen.By means of a pump 15 and a line 16 , the material is added to a belt filter 21 , the material being washed in a washing zone 19 by means of washing water 20 after the process liquid has been drawn off and then dewatered in a dewatering zone 18 . The waste water is drawn off via a line 22 .
Die behandelten Fasern werden bei 23 dem Filter 17 entnommen und über eine Einrichtung 24 weitergeführt.The treated fibers are removed from the filter 17 at 23 and passed on via a device 24 .
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