DE2342891A1

DE2342891A1 - Vakuumeindampfer fuer kontinuierliches eindampfen von zuckerloesungen

Info

Publication number: DE2342891A1
Application number: DE19732342891
Authority: DE
Inventors: Aziz Hussain; Octave D Hotman De Villiers
Original assignee: Hyesons Sugar Mills Ltd
Current assignee: Hyesons Sugar Mills Ltd
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1974-03-14
Also published as: GB1381766A; DE2342891C3; DE2342891B2; NL7311659A; FR2197067B1; FR2197067A1; US3879215A

Description

DR. EYSEN 3ACH

PATENTANWALT

2342891 Telegramme: PATENTEYSENBACH, PULLACH-ISARTAL

Telefon München (0811): 7930391 Dr. Hans Eysenbach, D- 8023 Pullach, BaumstraßejS Zeichen - ref.: MaH-_16^P/G__( 2 2190)

Datum : 24. August 19 73

Beschreibung

zur
Patentanme !dung

"Vakuuineindampfer für kontinuierliches Eindampfen von Zuckerlösungen"

Anmelderin: Hyesons Sugar Mills Limited, Karachi, Pakistan

Die Erfindung betrifft einen Eindampfer für kontinuierliches Einengen von Zuckersyrup und Auskristallisieren von Zucker.

Sowohl bei der Herstellung von Rohzucker als auch bei der Herstellung von raffiniertem kristallinischen Zucker besteht eine der Verfahrensstufen darin, eine dicke Zuckersyruplösung unter solchen Bedingungen einzudampfen, welche das Wachsen von Zuckerkristallen fördert, üblicherweise hat man das Eindampfen bisher in Vakuumeindampfern als Chargenprozeß durchgeführt. Diese Verfahrensweise leidet unter den bekannten Nachteilen aller Chargenoperationen; bei dem intermittierenden Einfüllen des Zuckersyrups und der Impfkristalle, bei der Einstellung des Vakuums und bei dem Erhitzen müssen die Bedingungen durch geübte Bedienungspersonen sorgfältig überwacht werden, wenn man befriedigende Endprodukte erhalten will.

In letzter Zeit sind auch verschiedene Vorschläge gemacht worden, um eine kontinuierliche Zuckerlösungseinengung durchführen zu können. Obwohl bei Verfahren nach diesen Vorschlägen die gewünschte kontinuierliche Verfahrensweise durchführbar ist, müssen recht komplizierte Apparaturen dafür bereitgestellt werden und es bestehen auch praktische Schwierigkeiten, welche bisher nicht gänzlich befriedigend gelöst sind. Der Zuckersyrup wird in einer Einzelraunpfanne kontinuierlich gekocht und dabei gleichmäßige

409811/0438

Bedingungen eingehalten, wobei die Endproduktkristalle in ihren Kristallgrößen über einen weiten Bereich streuen, derart, daß das Endprodukt einer Aussiebung unterworfen werden muß. Darüber hinaus neigen die Kristalle dazu, eine verhältnismäßig große Beimengung an Verunreinigungen zu enthalten, weil das gesamte Wachstum der Kristalle in einer Lösung stattgefunden hat, deren Konzentration an Verunreinigungen mit der Initialkonzentration der Verunreinigungen und der Endkristallausbeute zusammenhängt. Die Benutzung eines Einzelraumeindampfers für die kontinuierliche Eindampfung ist deshalb prinzipiell unbefriedigend.

Die Nachteile eines kontinuierlich arbeitenden Einzelraumeindampfers können theoretisch durch die Benutzung eines Mehrfachstufensystems behoben werden, bei dem eine Anzahl von unterschiedlichen, in Serie hintereinandergeschalteten Eindampfern vorgesehen ist; es kann auch ein Einzeleindampfer vorgesehen werden, welcher in eine Anzahl von Abteilungen eingeteilt ist; auch beide Systeme können miteinander kombiniert werden. So ist z.B. in der Britischen Patentschrift 970 654 ein kontinuierliches Zuckereindampfen in einer Anzahl von in Serie hintereinandergeschalteten Verfahrensstufen beschrieben worden, wobei die Sättigung des Zuckersyrups, welche von einer Verfahrensstufe zur anderen überfließt, dadurch konstant gehalten wird, daß man die Fließgeschwindigkeit des Heizdampfes, den absoluten Druck und die Menge des zu jeder Stufe zugegebenen eingedickten Saftes variiert.Dieser Prozeß wird vorzugsweise unter Benutzung von üblichen Vakuumeindampfern durchgeführt, welche mit einem Rollenverdampfer (scroll pan) in Serie geschaltet sind, wobei der letztere aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer genau eingepaßten Rollenklinge besteht, welche langsam rotiert, um eine wirksame Verlagerung des Materials durch den Eindampfer hindurch zu bewirken. Die USA-Patentschrift 2 16Ο 5 33 beschreibt eine Apparatur zur kontinuierlichen Kristallisation aus Lösungen durch Eindampfen oder Abkühlen, wobei die Apparatur aus einem mit einem Rührrotierschaft versehenen Kristallisiertrog besteht, der mit hohlen Sektorenplatten ausgerüstet ist, welche mit Kühlwasser durchströmt sind; der Trog ist auch mit einem Schraubenförderer versehen, um das Material durch den Trog hindurchzuschieben. Rotiereinrichtungen zur Verlagerung des Syrups durch

40981 1/0438

die Apparatur sind auch in der Britischen Patentschrift 527 992 beschrieben; diese Apparatur besteht aus einem kontinuierlich arbeitenden Eindampfer, welcher mit Hilfe einer Reihe von an einem Rotierschaft angebrachten Scheiben in Abteilungen eingeteilt ist, wobei die Abteilungen durch Öffnungen in den Scheiben miteinander kommunizierend verbunden sind. Die USA-Patentschrift 2 587 29 3 beschreibt eine Vielfachabteilungsapparatur für kontinuierliches Kristallisieren von Zucker, bei der in den einzelnen Abteilungen der Druck unterschiedlich reguliert wird und der Durchfluß des Zuckersyrups durch die einzelnen Abteilungen mit Hilfe eines aufeinanderfolgend höher werdenden Vakuums aufrecht erhalten wird. Auch andere Vorrichtungen sind bereits vorgeschlagen worden, bei denen der Zuckersyrup unter Schwerkrafteinwirkung nach unten fließt über eine Reihe von Pfannen oder Abteilungen, beispielsweise nach Art der Apparaturen, die in der Deutschen Patentschrift 1 188 518 und in dem österreichischen Patent Nr. 215 923 beschrieben sind.

Diese früheren Einrichtungen weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Einerseits werden verschiedene voneinander unabhängige Eindampfer verwendet, welche jeweils individuelle Kontrolle des Druckes innerhalb der Abteilungen in einem einzelnen Eindampfer erfordern, unerwünschte Komplikationen der Apparatur benötigen und auch komplizierte Oberwachungssystem*.erfordern. Die Eindampfer, bei denen der Zuckersyrup durch eine Schnecke oder ähnliche Rotiermittel gefördert wird, leiden unter dem Nachteil, massive Fördermittel zu benötigen, und es ist dabei auch schwierig, eine genaue Kontrolle über die Kristallisationsgeschwindigkeit in den verschiedenen Teilen des Eindampfers ausüben zu können. Bei einigen Vorrichtungen besteht eine ungenügende Scheidung zwischen den Abteilungen und solche Vorrichtungen neigen dazu, die gleichen Nachteile aufzuweisen, wie Einzelraumeindampfer; wenn dagegen zwischen den verschiedenen Abteilungen eine Isolierung in zu hohem Ausmaß besteht, wird es schwierig, einen glatten Durchfluß des Syrups durch den Eindampfer zu gewährleisten. Keine der bisherigen Einrichtungen vereinigt die Einfachheit der Betriebsweise mit einer genügenden Flexibilität der Einrichtung, um ver-. schiedenen Graden der Zuckersyrupeindampfung gerecht zu werden,

40981 1/0438

insbesondere zu erlauben, daß die kontinuierliche Eindampfung von hochviskosen/ wenig gereinigten Syrupen erfolgreich durchgeführt werden kann, von Syrupen also, aus welchen es am schwierigsten ist, eine befriedigende kristallinische Endproduktserzeugung zu erlangen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand also in der Schaffung eines kontinuierlich arbeitenden Eindampfers neuartiger Bauweise zur Überwindung der vorerwähnten Nachteile; der zu schaffende neuartige Eindampfer soll also bei einfacher Betriebsweise und leichter überwachung eine genügende Anwendungsbreite besitzen, um ihn für verschiedengradigen Zuckersyrup geeignet zu machen einschließlich der hochviskosen Syrupe von geringem Reinheitsgrad.

Dieses erfindungsgemäße Ziel wird (»reicht mit Hilfe eines Vakuum- \* eindampfers für kontinuierliches Eindampfen von Zuckerlösungen des Typs mit einem im allgemeinen zylindrischen, dampfdichtenden Behälters einer den Durchmesser überschreitenden Länge, dessen Longitudinalachse praktisch horizontal liegt und dessen Inneres aufgeteilt ist durch eine Reihe von feststehenden, quer zu dieser K^ Achse angeordneten Trennwänden in eine Vielzahl von miteinander kommunizierenden Abteilungen, die sich alle zu einem innerhalb des Behälters befindliche**" Abteilung mit einem Exnlaß für Zuckersyrup und Impfkristalle und die an dem entgegengesetzten Ende des Behälters befindliche Abteilung mit einem Auslaß für Zuckersyrup und Endproduktkristalle versehen ist und wobei auch die Einrichtungen zur Dampfbeheizung des Syrups und der Kristalle und zur Aufrechterhaltung des verminderten Druckes im Dampfabzugsraum oberhalb der Abteilungen vorhanden sind, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kommunikationskanäle zwischen den benachbarten Abteilungen bei den Trennwänden jeweils abwechselnd als am Boden der einen Trennwände vorgesehene Untendurchflußöffnungen und am Kopfteil der anderen Trennwände angebrachte Überfließwehre derart ausgebildet sind, daß der Zuckersyrup und die Kristalle bei ihrem Durchfluß durch den Eindampfer gezwungen sind, einen gewundenen Strömungsweg zu verfolgen.

40981 1/0438

Obwohl der erfindungsgemäße Eindampfer keine Rotiermittel zur Förderung des Zuckersyrups durch den Eindampfer enthält, wie er in den früheren Vorrichtungen dieser Art vielfach üblich war, obwohl also eine starke Vereinfachung der Konstruktion und der Betriebsweise gegenüber diesen früheren Einrichtungen vorliegt, hat es sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Eindampfer eine bessere Gewährleistung des Durchflusses des Eindampfmaterials gewährleistet wird: die unmittelbare Folge dieser besseren Förderung ist die Verminderung von unerwünschten Verweilzeiten dieses Materials an einzelnen Stellen der Apparatur und damit in einer gleichmäßigeren Teilchengröße der erzielten Kristalle.

Es ist erfindungsgemäß zweckmäßig, den Eindampfer mit einer ungeraden Anzahl von Abteilungen auszurüsten. Vorzugsweise v/erden mindestens sieben Abteilungen vorgesehen und es hat sich gezeigt, daß es noch besser ist, mindestens neun Abteilungen einzurichten. Da das Gehäuse des Eindampfers praktisch einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und seine longitudinalachse praktisch horizontal angeordnet ist, bestehen die Trennwände aus vertikalen Scheiben, welche quer zur Längsachse innerhalb des Eindampfers befestigt sind; diese Trennwände lassen an ihrem oberen Teil ein kleines Segment längs der Horizontallinie offen, so daß ein gemeinsamer Dampfabzugsraum über ihnen geschaffen wird, welcher sich über den Abteilungen längs des gesamten Eindampfers erstreckt. Zusätzlich besitzen die Querwände zur genauen Festlegung eines Fließschemas durch den Eindampfer abwechselnd jeweils untere Untendurchflußöffnungen und obere überfließwehre. Die Form und die Dimensionen dieser Kommunizierungskanäle zwischen den benachbarten Abteilungen können bis zu einem gewissen Grade verändert werden, um sie der Natur des zu bearbeitenden Zuckersyrups anzupassen; der erfindungsgemäße Eindampfer kann also auf die Art des zu bearbeitenden Syrups einreguliert werden. Die Untendurchflußöffnungen bestehen normalerweise aus kleinen Segmenten, welche längs der Horizontallinie quer am Boden bei den jeweiligen Trennwänden ausgeschnitten sind.Die überfließwehre können dementsprechend ebenfalls durch geeignete Ausschnitte längs der Horizontallinie quer über die volle Breite der anderen Trennwände ausge-

40981 1 /0438

schnitten sein, so daß abwechselnd Trennwände, welche oben kürzer sind als die benachbarten Trennwände, vorhanden sind. Jedoch ist es noch besser, die überfließwehre bei den jeweiligen Trennwänden nur jeweils auf der einen Seite, und zwar versetzt bei den hintereinander befindlichen Trennwänden vorzusehen. Auf diese Weise wird sowohl lateral als auch vertikal der Kommunizierungskanal zwischen den verschiedenen Abteilungen in einer solchen Weise vorgesehen, daß der Syrup und die Kristalle auf einem gewundenen Pfad durch den Eindampfer fließen. Bei dieser bevorzugten Konstruktion ist also der obere Teil jeder Trennwand bis in die gleiche Höhe innerhalb der Eindampferröhre ausgebildet, wobei jedoch jede zweite Trennwand in abwechselnder Reihenfolge rechts oder links von der Zentrallinie mit dem Überfließwehr versehen ist.

Um eine Dureheinanderrührung der Durchflußmasse (d.h. des Gemisches aus Syrup und wachsenden Kristallen) bei dem Durchfluß von einem Abteil zum anderen zu vermindern, welche eine mögliche Ursache eines falschen Kornwachstums darstellt, sollten sich die Trennwände bis zu einer beträchtlichen Höhe über die Oberfläche der Förderungsmasse erstrecken, beispielsweise um 60 cm. Die überfließwehre müssen natürlich in der Höhe des Spiegels des Massenflusses angeordnet sein und es muß auch noch ein genügender Abstand eingehalten werden, um oberhalb der Trennwände einen ungestörten Abzug des Dampfes zu gewährleisten. Die Förderung von verpantschen und verspritzen Material ist besonders unerwünscht, so daß es manchmal vorzuziehen ist, diejenigen Teile der Trennwände, welche sich über dem Massenspiegel befinden, gegen das Einlaßende des Eindampfers hin geneigt auszubilden. Es können auch Vorrichtungen vorgesehen werden, um automatisch die Höhe des Massenflusses in den Eindampfer zu regulieren; solche Einrichtungen sind an sich bekannt und bestehen aus Niveaufühlern innerhalb des Eindampfers, welche Pumpenvorrichtungen steuern, die mit dem Einlaß und/oder dem Auslaß des Syrups verbunden sind.

Die Dampfbeheizung der Vorrichtung kann verschiedenartig konstruiert sein. So können beispielsweise die Trennwände als doppelwandige Hohlkonstruktionen ausgestaltet sein, in denen Dampf

409811

fließt, es können aber auch ebensogut rings um zumindest den unteren Teil des Eindampfers ein Doppelmantel zur Dampfeinleitung vorgesehen sein. Dieser Doppelmantel kann wiederum in Abteilungen unterteilt sein, so daß jede Abteilung mit einer besonderen Abteilung dieses Mantels zusammenarbeitet und auch direkt mit dem Dampfraum innerhalb einer jeden der Trennwände zwischen den Abteilungen in Verbindung stehen. Um jedoch einen größeren Bereich der Heizfläche zur Verfügung zu stellen und die Wärmeübertragung an den Massenfluß innerhalb des Eindampfers zu verbessern, stellen die DampfbeheiZungseinrichtungen erfindungsgemäß zweckmäßig eine Vielzahl von voneinander abstandhaltenden Hohlheizungsplatten innerhalb jeder Abteilung dar, welche von einem Dampfverteiler gespeist werden. Die Heizplatten werden normalerweise in ihrer Größe ähnlich sein wie die Trennwände, jedoch etwas kleiner, und sie werden parallel mit der Ebene der Trennwände angeordnet. Die Wärmezufuhr zu jeder Abteilung kann dann individuell durch besondere Dampfeinlässe gesteuert werden, wobei der Dampf vertex ler und die KondensatrrÄus lasse für jedes Heizplattengerät innerhalh einer jeden Abteilung gesondert ist; es hat sich in der Praxis gezeigt, daß es für eine sehr befriedigende Steuerung der Betriebsweise nützlich und ausreichend ist, die Heizplatten in jeweils benachbarten Paaren von Abteilungen miteinander gemeinsam durch einen gemeinsamen Dampfeinlaß zu speisen.

Es ist zu bevorzugen, die Verhältniszahl zwischen dem Arbeitsvolumen innerhalb des Eindampfers zu dem Bereich der Heizflächen so einzurichten, daß sie zwischen 0,35 : 1 bis 0,4 : 1 liegt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, diese Verhältniszahl des Arbeitsvolumens zu der Beheizungsoberfläche bei den verschiedenen Abteilungen unterschiedlich einzustellen, und zwar derart, daß die Verhältniszahl vom Eingang bis zum Ausgang des Verdampfers anwächst. Ein solches Ergebnis kann man dadurch erreichen, daß man bei Zurverfügungstellung von jeweils gleichen Beheizungsoberflächen in jedem Abteil die Trennwände zunehmend weiter voneinander entfernt einrichtet, wodurch das Arbeitsvolumen der Abteilung zunehmend gegen den Auslaß hin anwächst. Man kann jedoch auch, und zwar ist diese Konstruktion zu bevorzugen, den Abstand zwischen den Trennwänden durch den gesamten Eindampfer gleichmäßig

409811/0438

halten und die gewünschte Änderung der Verhältniszahl dadurch erzielen, daß man zunehmend die Heizflächen innerhalb der Abteilungen gegen den Auslaß hin vermindert. Wenn man diese bevorzugte Konstruktion der Heizvorrichtungen benutzt, welche also aus einer Reihe von mit Abstand transversal angeordneten Heizplatten besteht, ist die Reduzierung der Heizoberflächen leicht dadurch zu erreichen, daß man weniger Heizplatten in den Abteilungen am Auslaß vorsieht als in den Abteilungen am Eingang des Eindampfers. Beispielsweise können die Abteilungen in der Nähe des Einlasses jeweils etwa fünf Heizplatten enthalten, die mittleren Abteilungen können vier Heizplatten enthalten und die am Ausgang des Eindampfers befindlichen Abteilungen jeweils drei Heizplatten. Es ist klar, daß die erfindungsgemäße Konstruktion des Eindampfers eine große Flexibilität der Ausgestaltung zuläßt, etwa bezüglich des Arbeitsvolumens in den einzelnen Abteilungen den Heizoberflächen und der Durchfließgeschwindigkeit des Syrups. Da die Bewegung des Syrups durch den Eindampfer nicht von irgendeiner rotierenden Förderungseinrichtung abhängt, etwa einer Rotierschnecke, ist der Raum in den Abteilungen frei für die Ausrüstung mit wirkungsvollen Reizmitteln, wie die eben besprochenen transversalen Heizplatten. Darüber hinaus ist die Beaufschlagung der Heizplatten mit Dampf in jeder Abteilung oder jedem Paar von Abteilungen leicht individuell einstellbar mit Hilfe von geeigneten Ventilen. Der Dampffluß durch die Abteilungen kann überprüft werden durch Messung des Kondensats aus den Auslässen der Heizplatten, so daß die Heizleistung für jede Abteilung den gewünschten Wert haben kann.

Neben der Gewährleistung eines guten Fließweges der Masse durch die Abteilungen bietet die Anordnung von transversalen Heizplatten auch die Möglichkeit zur Erhöhung der Konvektionsströme, welche einen gewünschten Grad an Zirkulation in jeder Abteilung gewährleisten. In einigen Fällen wird diese Zirkulation durch die Heizelemente noch dadurch gefördert, daß der Syrup zum Kochen gebracht wird, was dazu führt, daß in diesen Abteilungen keine besonderen Rührorgane erforderlich sind. In anderen Fällen, vornehmlich dann, wenn der eindampfende Syrup sehr zäh ist, kann es notwendig sein, einen mechanischen Rührer vorzusehen, welcher

40981 1/0438

die Zirkulation der Masse innerhalb des Eindampfers verstärkt, und zwar insbesondere in den Abteilungen am "schweren" Auslaßende. Solche mechanischen Rührer bestehen aus einem von außen angetriebenen Rotierschaft, welcher längs der Longitudinalachse des Eindampfers durch Öffnungen in den Trennwänden und Heizplatten hindurchgeführt ist, gestützt durch Lager an jedem Ende des Eindampfers und versehen mit radialen Rührflügeln, welche sich innerhalb einer oder auch mehrerer der Abteilungen befinden. Solche Rührer werden zu einer ganz langsamen Rotierbewegung gebracht, wenn der Eindampfer betrieben wird, also beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 3 Umdrehungen pro Minute.

Der sich über die gesamte Länge des Eindampfers oberhalb des Spiegels der Trennwände erstreckende Dampfabzugsraum ist mit einem Dampfauslaß versehen, welcher mit Mitteln ausgerüstet ist, die innerhalb des Eindampfers eine verminderte Dampfdruckhöhe auf dem gewünschten Arbeitswert aufrecht erhalten. Solche Mittel sind üblicherweise in den Vakuumeindampfern benutzt und also wohlbekannt.

Bei der Betriebsweise wird die Abteilung mit dem Einlaß mit dem Zuckersyrup und beigefügten Impfkristallen beschickt. Gemäß der normalen Praxis wird die Eingabe in den Eindampfer üblicherweise über einen Absauger besorgt, bei dem der Anteil von Feststoffteilchen im Syrup bis auf etwa 80 % des Gewichtes angestiegen ist. Die Roheingabe wird normalerweise mit Impfkristallen vor dem Eintritt in den Eindampfer vermischt; allerdings kann man auch so vorgehen, daß man die Impfkristalle getrennt in die erste Abteilung eingibt. Die Impfkristalle sind vorzugsweise trockener Impf zucker, der auf eine Größe vor. 40 bis 50 Mikron gesiebt ist: diese Größe stellt eine ausreichende Korngröße dar, um zu gewährleisten, daß keine Auflösung stattfindet, wenn diese Impfkristalle in dem gesättigten Syrup außerhalb des Eindampfers aufgeschlemmt und dann in das erste Abteil eingepumpt werden. Die Dosierung der Impfkristalle in den Rohsyrup kann genau durchgeführt werden durch Mittel wie ein "auger feeder".

40981 1/0438

Zusätzlich zu diesem ersten Roheingabesyrup in die erste Abteilung des Eindampfers ist es im allgemeinen zu bevorzugen, auch noch eine zweite Eingabe von Syrup (jedoch ohne Kristalle) in einer oder auch mehreren zwischenliegenden Abteilungen vorzusehen. Die verschiedenen Eingaben können unabhängig voneinander gesteuert werden, und zwar durch geeignete Pumpen in üblicher Weise. Auf diese Weise wird die Massenzusammensetzung in den verschiedenen Teilen des Eindampfers auf eine optimale Zusammensetzung im Hinblick auf Kristallwachstum eingestellt und die Flexibilität der Betriebsweise des Eindampfers ist damit weiterhin erhöht.

Der erfindungsgemäße kontinuierliche Eindampfer ist insbesondere geeignet, Rohzuckersyrup von geringem Reinheitsgrad zu bearbeiten, aus welchem bereits eine geringe Zuckermenge auskristallisiert ist, also z.B. "B Molasse", welche normalerweise einen Reinheitsgrad von etwa 70 % an Feststoffen besitzt. Der Eindampfer kann auch zur Wiedergewinnungsbearbeitung in einer Raffinerie benutzt werden, wobei die entsprechenden Lösungen (sogenannte "second crop") eingespeist werden, welche eine ähnliche Reinheit aufweisen. Es ist jedoch festzustellen, daß der Eindampfer auch für kontinuierliche Eindampfung von anderen Reinheitsgraden von Zuckerlösungen geeignet ist.

Die hauptsächlichen Teile des Eindampfers, alsc das Gehäuse und die Trennwände, können aus üblichen Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise Stahl. Die Heizoberflächen innerhalb des Eindampfers können aus Kupfer hergestellt werden, urr. eine bessere Wärmeleitfähigkeit zu gewährleisten.

Die-Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert; darin zeigen:

Figuren la und Ib Querschnittsansichten durch typische Ausführungsfcrmen der erfindungsgemäßer. Eindampfer; Figur 2 einen Querschnitt durch den gleichen Eindampfer längs der Linie II-II in Figur Ib.

40981 1/0438

BAD ORIGINAL

Der in den Zeichnungen gezeigte Eindampfer besitzt einen allgemein zylindrischen Behälter 1 mit den abgerundeten Enden 2 und Der Behälter ist mit seiner horizontalen Longitudinalachse mit Hilfe von Füßen 4 gestützt. Das Innere des Eindampfers ist in die Abteilungen a bis j mit Hilfe von vertikalen Trennwänden 5 bis 13 aufgeteilt, wobei die Trennwände rechtwinkelig zur Longitudinalachse des Eindampfers befestigt sind. Die Trennwände 5, 7, 9, 11 und 13 haben überfließwehre, so daß der obere Spiegel der Durchflußmasse in dem Eindampfer in einer Höhe, welche durch die Linie 42 angedeutet ist, liegt. Die überfließwehre sind nur bei der einen Hälfte der Horizontalbreite dieser Trennwände eingeschnitten, und zwar abwechselnd einmal auf der einen Seite und dann auf der anderen Seite längs der Serie der Trennwände. Auf diese Weise wird die Kommunizierung zwischen den Abteilungen a und b über ein überfließwehr auf der linken Seite der Trennwand 5, gesehen in Fig. 2, und angedeutet durch die Linie 40, gewährleistet. Die Verbindung zwischen den Abteilungen c und d wird durch ein überfließwehr auf der rechten Seite der Trennwand 7 (so wie der Eindampfer in Fig. 2 gesehen ist) bewirkt, usw.

Die dazwischenliegenden Trennwände 6, 8, 10 und 12 sind mit Untendurchflußöffnungen versehen, durch welche die Masse hindurchfließen kann. Auf diese Weise ist die Kommunizierung zwischen den Abteilungen b und c durch die öffnung am Bodenteil der Trennwand 6 gewährleistet, angedeutet durch die Linie 41 in Fig. 2.

Die Abteilungen a bis j öffnen sich alle nach oben zu einem gemeinsamen Dampfabzugsraum 14, der längs der gesamten Länge des Eindampfers sich erstreckt. Dieser Raum steht mit dem Dampfableitungsrohr 15 in Verbindung, welches bei der Betriebsweise mit Mitteln ausgerüstet ist, welche den Druck innerhalb des Eindampfers reduzieren (nicht gezeigt). Eine Anschlagplatte 16 ist unter den Dampfauslaß angeordnet, um ein Aufspritzen der Masse in der. Auslaß hinein zu verhindern.

4098 1 1/0438

Der Gehäusebehälter ist auch mit Mann-Löchern 17 und 18 ausgerüstet, welche während der Betriebsweise geschlossen sind. Sichtgläser 19 sind in Abständen längs des Behälters vorgesehen, um eine Einsicht auf den Inhalt des Eindampfers während der Betriebsweise zu ermöglichen.

Ein Einlaß 20 ist zur Einspeisung des Rohzuckersyrups und der Impfkristalle in die Abteilung a hinein vorgesehen; für das Abziehen des Zuckersyrups und der Endproduktkristalle aus der Abteilung j ist ein Auslaß 25 vorgesehen. Zusätzliche Syrupeinlässe, 21, 22, 23 und 24 sind zur Einspeisung von Syrup in die mittleren Abteilungen c, e, f und h jeweils vorgesehen; durch diese zusätzlichen Einlasse brauchen aber nicht immer gleichzeitig Eingaben erfolgen.

Die Abteilungen a bis i sind jeweils mit Dampfheizeinrichtungen versehen, welche aus einer Vielzahl von einen Abstand voneinander haltenden Hohlheizplatten 28 bestehen, zwischen denen die Masse fließen kann. Der Dampf wird in diese Platten durch die Einlasse 26 und den Dampfverteiler 27 eingespeist; der eingeleitete Dampf strömt über den Verteiler 29 und die Kondensatauslässe 30 aus dem System. Die Heizplatten in den Paaren von Abteilungen a und b, c und d, e und f, und g und h werden jeweils von gemeinsamen Dampfverteilern beaufschlagt; jedoch sind diese Anordnungen auch abzuändern, um einzelne Dampfeinspeisungen in jedes einzelne Abteil zu ermöglichen, falls dies gewünscht wird, um die Beheizung in jedem einzelnen Abteil individuell zu steuern.

Um die gewünschte Erhöhung der Verhältniszahl zwischen dem Arbeitsvolumen und den Heizoberflächen zu bewirken, welche vom Einlaß zum Auslaß vorgesehen sein sollte, nimmt die Anzahl der Heizplatten 28 progressiv durch den Eindampfer hindurch ab. Dementsprechend besitzen die Abteilungen a und b jeweils fünf Platten, die Abteilungen c und d jeweils vier Platten, die Abteilungen e, f, f, h und i jeweils drei Platten.

Ein Rotierschaft 31 längs der Longitudinaiachse des Eindampfers ist außen durch die Walzenlager 32 und 33 gestützt und tritt

40981 1 /043a

durch die abgerundeten Enden des Eindampfers über die Packungen 34 und 35 in das Innere des Eindampfers. Der Schaft trägt Rührflügel 36, 37, 38 und 39, welche jeweils in die Abteilungen e, g, i und j hineinragen. Bei dem Betrieb wird der Schaft 31 langsam durch äußere Antriebsmittel (nicht gezeigt) zur Umdrehung gebracht und die Rührflügel erleichtern die Zirkulation der Masse in den Abteilungen in der Nähe des Auslasses des Eindampfers .

Der durch die Zeichnungen gezeigte Eindampfer kann die konventionelle Durchmessergröße von etwa 2,50 m und eine Länge von etwa 7 bis 8 m aufweisen. Solch ein Eindampfer wäre fähig, um einen Ausstoß von etwa 4,4 cbm pro Stunde an Gesamtmasse des Gemisches an Kristallen und Molasse zu ermögliche, mit einer mittleren Verweilzeit von etwa 210 bis 240 Minuten, entsprechend dem Arbeitsvolumen von etwa 19 bis 22 Kubikmeter. Für die bevorzugte Verhältniszahl zwischen dem Arbeitsvolumen und der Beheizungsfläche von 0,35 : 1 bis 0,4 : 1 besitzt ein solcher Eindampfer eine gesamte Heizfläche von 0,14 bis 0,18 qm. Die Heizplatten im Eindampfer sind wie üblich mit Dampf einer Temperatur von etwa 98 C versehen und die Masse im Eindampfer wird normalerweise eine mittlere Temperatur von etwa 75°C aufweisen. Der Eindampfer wird unter einem Vakuum von etwa 53 mm Quecksilber betrieben. Unter diesen Bedingungen kann der Eindampfer mit einer zweiten Wahl an Syrup beschickt werden und mit Impfkristallen von 40 bis 50 Mikron Größe, wobei Endproduktkristalle mit einer mittleren Größe von etwa 0,35 mm entstehen. Die Endproduktkristalle sind von einer guten kristallographischen Qualität und die Streuung der Kristallgröße ist vergleichbar gut mit denjenigen Ergebnissen, wie sie sonst nur bei Chargenbetrieben unter erfahrener Überwachung erzielbar sind.

40981 1 /0438

Claims

Zeichen: MaH-l6-P/G 2342891 Datum : 24. August 1973

Anmelderin: Hyesons Sugar Mills Limited, Karachi, Pakistan

Patentansprüche

1, Vakuumeindampfer für kontinuierliches Eindampfen von Zuckerlösungen des Typs mit einem im allgemeinen zylindrischen, dampfdichtenden Behälters einer den Durchmesser überschreitenden Lange, dessen Longitudinalachse praktisch horizontal liegt und dessen Inneres aufgeteilt ist durch eine Reihe von feststehenden, quer zu dieser Achse angeordneten Trennwänden (5-13) in eine Vielzahl von miteinander kommunizierenden Abteilungen (a-j), die sich alle zu einem innerhalb des Behälters (1) über ihnen erstreckenden gemeinsamen iuBffab zugs raum (14) öffnen, wobei die an dem einen Ende des Behälters befindliche Abteilung (a) mit einem Einlaß (20) für Zuckersyrup und Impfkristalle und die an dem entgegengesetzten Ende des Behälters befindliche Abteilung (j) mit einem Auslaß (25) für Zuckersyrup und Endproduktkristalle versehen ist und wobei auch die Einrichtungen zur Dampfbeheizung des Syrups und der Kristalle und zur Aufrechterhaltung des verminderten Druckes im Dampfabzugsraum oberhalb der Abteilungen vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Kommunikationskanäle zwischen den benachbarten Abteilungen bei den Trennwänden jeweils abwechselnd als am Boden der einen Trennwände vorgesehene Untendurchflußöffnungen (41) und am Kopfteil der anderen Trennwände angebrachte überfließwehre (40) derart ausgebildet sind, daß der Zuckersyrup und die Kristalle bei ihrem Durchfluß durch den Eindampfer gezwungen sind, einen gewundenen Strömungsweg zu verfolgen.
2. Eindampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine ungerade Anzahl von Trenn-

40981 1 /0438

wänden, und zwar vorzugsweise mindestens sieben, insbesondere mindestens neun Trennwände enthält.
3. Eindampfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Überflußwehre (40) jeweils nur bis zur Hälfte der Horizontalbreite der Trennwände erstrecken und in ihrer Lateralposition bei den aufeinanderfolgenden Trennwänden gegeneinander versetzt sind.
4. Eindampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Dampfbeheizungseinrichtungen aus einer Vielzahl von voneinander .abstandhaltenden Hohlheizplatten (28) innerhalb jeder Abteilung bestehen, von einem Dampfverteiler (27) beschickt werden und parallel zu der Ebene der Trennwände angeordnet sind.
5. Eindampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Verhältniszahl zwischen dem Arbeitsvolumen innerhalb des Eindampfers zur Oberflächengröße der Heizflächen innerhalb des Bereichs von 0,35 : 1 bis 0,4 : 1 gehalten wird.
6. Eindampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Verhältniszahl des Arbeitsvolumens zu der Beheizungsfläche innerhalb der aufeinanderfolgenden einzelnen Abteilungen vom Einlaß bis zum Auslaß des Eindampfers progressiv anwächst.
7. Eindampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß mechanische Rühreinrichtungen wie an einem Drehschaft (31) angebrachte Rührarme (36-39) innerhalb einer oder auch innerhalb mehrerer der Abteilungen vorgesehen sind.
8. Eindampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein zusätzlicher Einlaß (21-24) für Zuckersyrup in mindestens einer der Abteilungen, welche sich in der Nähe des Ausganges befinden, vorgesehen ist.

4 0 9 8 1 1/0438

Leerseite