DE3234184C2 - Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge - Google Patents

Abstract

Eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge (1), insbesondere Zuckerzentrifuge, besitzt eine konische Zentrifugentrommel (7), die innen mit einem wenigstens ein Unterlagsieb (29) und ein Decksieb (30) aufweisenden Siebbelag (8) versehen ist. Eine Deckvorrichtung (20) dient zur Beaufschlagung eines Innenraums (22) der Zentrifugentrommel (7) mit einem Deckmedium (33). Das Decksieb (30) weist in wenigstens einem Auftreffbereich (34) des Deckmediums (33) wenigstens eine unperforierte Ringzone (36) auf. Die unperforierte Ringzone (36) kann sich von einem aufgabeseitigen Anfang (35) des Auftreffbereichs (34) zur Auslaßseite (32) der Zentrifuge (1) hin erstrecken. Am auslaßseitigen Ende der unperforierten Ringzone (36) kann sich ein Nachwaschbereich (37) des Auftreffbereichs (34) anschließen. Der weiße Ablauf kann unmittelbar nach dem auslaßseitigen Ende der unperforierten Ringzone (42) gesondert abgeleitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Zentrifuge dieser Art (DE-OS 27 49 285), ist das Decksieb durchgehend perforiert. Das Deckmedium, meist Wasser, wird in der Regel in einer axialen zone der Zentrifuge aufgebracht, in der der sog. Grünablauf aus der Füllmasse schon abzentrifugiert und meist gesondert abgefangen und abgeleitet worden ist. Das Deckmedium hat bei der Zuckerzentrifuge die Aufgabe, die an den Zuckerkristallen noch haftende Grünablaufmantelschicht möglichst weitgehend abzuwaschen. Bei diesem Vorgang werden die Zuckerkristalle meist an der Oberfläche leicht angelöst. Der weiße oder Deckablauf hat dann z. B. eine Konzentration von 86% Saccharose und wird einer nachfolgenden höherwertigen Verarbeitungsstufe als der Grünablauf zugeführt. Bei der bekannten Zentrifuge tritt das Deckmedium nur verhältnismäßig kurz mit der Kristall- oder Feststoffschicht auf dem Decksieb in Waschberührung und wird dann duch das Decksieb nach außen hin abgeschleudert. Es ist also vergleichsweise viel Deckmedium erforderlich, um eine bestimmte Reinheit des Zuckers zu erreichen.

Aus der DE-PS 8 59 429 ist eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge bekannt, bei der eine obere und eine untere Zentrifugentrommel durch Flansche miteinander verbunden sind. Die obere Zentrifugentrommel weist Lochungen und einen inneren, gleichmäßig gelochten Siebbelag auf. Die untere Zentrifugentrommel ist oben eingezogen und bildet im Bereich der Flansche mit der oberen Zentrifugentrommel eine Waschkammer, der durch Rohre und öffnungen in einem inneren, zu den Zentrifugentrommeln komplementären Rotor Waschflüssigkeit zugeführt wird. Diese Bauweise ist recht aufwendig. Wenn Zuckerkristalle in dieser Waschkammer gewaschen werden sollen, muß mit Lösungsverlusten gerechnet werden.

Aus der DE-OS 23 64 260 ist eine andere kontinuierlich arbeitende Zentrifuge bekannt. Eine Zentrifugentrommel ist dort aus einer Vielzahl von axial aufeinanderfolgenden Schüssen aufgebaut, und zwar im Wechsel

!0 aus Siebkonen von verhältnismäßig großem und ungelochten Stauabschnitten von verhältnismäßig kleinem Öffnungswinkel. Deckmedium wird durch Düsen auf die Stauabschnitte aufgebracht. Ein Siebbelag fehlt. Die Lochungen schwächen die Siebkonen erheblich. Der bauliehe Aufwand ist insgesamt hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit wenig Deckmedium eine hohe Reinheit der in der Zentrifuge abgetrennten Feststoffe zu erreichen.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In der mindestens einen unperforierten Ringzone ist dem Deckmedium der Durchtritt durch das Decksieb verwehrt. Das Deckmedium wird vielmehr gezwungen, sich wie die Feststoffe auf dem Decksieb zur Auslaßseite der Zentrifuge hin zu bewegen. So kann das Deckmedium über einen längeren Weg und eine längere Zeit als bisher seine reinigende Wirkung auf die Feststoffe ausüben. Man kommt daher bei gleicher Reinigungswirkung mit weniger Deckmedium aus, wodurch sich erhebliche verfahrenstechnische Vorteile ergeben. Zum einen werden Kosten bei der Bereitstellung des Deckmediums eingespart, und zum anderen werden nachfolgende Verarbeitungsstufen nicht mit einer unnütz hohen Deckmediummenge in der abgetrennten Flüssigkeit belastet. Durch den länger andauernden und intensiveren Waschvorgang auf den unperforierten Ringzonen wird also das Deckmedium besser ausgenutzt. Die Reinheit der zur Auslaßseite der Zentrifuge hin vorrückenden Feststoffe wird erhöht.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird erreicht, daß stromaufwärts von der unperforierten Ringzone kein Deckmedium verschwendet wird, wenn es unbeabsichtigterweise in den Grünablauf gerät. Außerdem findet eine Nachwäsche statt. Der dem perforierten Decksieb gegenüberliegende Rest des Auftreffbereichs bewirkt eine gründliche Nachreinigung der Feststoffe, wobei dieser Anteil des Deckmediums nach vergleichsweise kurzer Berührungszeit mit den Feststoffen nach außen hin durch das dort perforierte Decksieb abgeschleudert wird. Die unperforierte Ringzone wird dabei vollständig ausgenutzt.

Gemäß Anspruch 3 ist es möglich, die am Ende der jeweiligen unperforierten Ringzone eine verhältnismäßig hohe Saccharose-Konzentration aufweisende abgetrennte Flüssigkeit gesondert aufzufangen und abzuleiten. Dies bringt für die Weiterverarbeitung der abgetrennten Flüssigkeit technologische Vorteile.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge,

F i g. 2 eine Einzelheit aus F i g. 1 in vergrößerter Darstellung im Längsschnitt,
F i g. 3 eine Einzelheit aus F i g. 2 in nochmals vergrößerter Darstellung und

Fig.4 eine der Fig. 3 entsprechende Schnittansicht durch eine Einzelheit eines anderen Ausführungsbeispiels der Zentrifuge.

Fi g. 1 zeigt eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge ι mit einem Gehäuse 2 und einer Konsole 3, an der ein Zentrifugenantrieb 4 montiert ist, der über Keilriemen 5 eine Welle 6 antreibt. Die Welle 6 ist in dem Gehäuse 2 drehbar gelagert und trägt eine konische Zentrifugentrommel 7, der von oben her in den Bereich ihres Bodens Zuckerfüllmasse kontinuierlich zugeleitet wird. Die Zuckerfüllmasse wird im unteren Bereich der Zentrifugentrommel 7 beschleunigt und gelangt dann auf einen Siebbelag 8 (Fig. 2), mit dem der konische Teil der Zentrifugentrommel 7 ausgelegt ist. Auf dem Siebbelag 8 wandert die Füllmasse nach oben und wird dabei zunehmend in auf dem Siebbelag 8 verbleibenden Zukker und durch den Siebbelag 8 hindurchtretenden Ablauf getrennt. Der Zucker wird schließlich über den Rand eines Schleuderringes 9 aus der Zentnfugentrommel^? ausgetragen und gelangt in einem Sammelraum 10 für den Zucker. Der Ablauf dagegen verläßt die Zentrifugentrommel 7 durch Austrittsöffnungen 11 (F i g. 2) in einem rings um die Zentrifugentrommel 7 herumgelegten Ablaufring 12 und über einen Außenflansch 13 der Zentrifugentrommel 7.

Die Zentrifugentrommel 7 ist von Fangwänden 14 und 15 für den Ablauf umgeben. Zwischen den Fangwänden 14 und 15 befindet sich ein Flüssigkeitssammelraum 16 für den weißen Ablauf, der mit einer Flüssigkeitsableitung 17 verbunden ist. Zwischen der Fangwand 15 und der Zentrifugentromme! 7 besteht ein Flüssigkeitssammelraum 18 für den Grünablauf, der mit einer Flüssigkeitsableitung 19 verbunden ist. Die Flüssigkeitssammelräume 16 und 18 sind flüssigkeitsdicht voneinander getrennt.

Es ist eine Deckvorrichtung 20 vorgesehen, die ein unten abgewinkeltes Rohr 21 aufweist, das sich in einen Innenraum 22 der Zentrifugentrommel 7 in die Nähe einer Innenfläche 23 (F i g. 2) der Zentrifugentrommel 7 erstreckt.

An seinem unte/en Ende ist das Rohr 21 mit einer Düse 24 (Fig. 2) versehen, die es gestattet, Deckmedium 33 auf die sich entlang der Innenfläche 23 nach oben bewegende, zur Zeichnungsvereinfachung nicht dargestellte Füllmasseschicht zu richten. Das Rohr 21 ist mit einem Absperrventil 25 ausgestattet.

F i g. 2 zeigt, daß die Schleudertrommel 7 aus im Abstand voneinander angeordneten, miteinander konisch fluchtenden konischen Ringen 26 und 27 aufgebaut ist, die mit dem Ablaufring 12 verschweißt sind. Zwischen den konischen Ringen 26, 27 ist in dem Ablaufring 12 eine umlaufende Sammelnut 28 eingearbeitet, in deren Scheitelbereich die Austrittsöffnungnen 11 münden.

Der Siebbelag 8 weist ein verhältnismäßig grobes Unterlagsieb 29 und ein auf dem Unterlagsieb 29 liegendes, verhältnismäßig feines Decksieb 30 auf.

Die Wand der Zentrifugentrommel 7 könnte in Abweichung von der Darstellung in F i g. 2 auch mit so großer Wandstärke ausgebildet sein, daß Sammelnuten für die abgetrennte Flüssigkeit unmittelbar von innen in die Wand eingearbeitet und dann über eine Anzahl über den Umfang verteilte Austrittsöffnungen mit der Umgebung der Zentrifugentrommel 7 verbunden sein können. Die Zentrifugentrommel 7 weist im übrigen eine Aufgabeseite 31 und eine Auslaßseite 32 auf.

Aus der Düse 24 wird das Deckmedium 33 in einem Vollkegel versprüht und definiert gemäß Fig. 2 einen Auftreffbereich 34. Von einem aufgabeseitigen Anfang 35 des Auftreffbereichs 34 erstreckt sich zur Auslaßseite 32 der Zentrifuge 1 hin eine unperforierte Ringzone 36 des Decksiebs 30. Der Auftreffbereich 34 überragt die unperforierte Ringzone 36 zur Auslaßseite 32 hin um einen Nachwaschbereich 37.

F i g. 3 zeigt zur Verdeutlichung einen Ausschnitt aus F i g. 2 in vergrößerter Darstellung.

Die Funktion des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist wie folgt:

Die Zuckerfüllmasse wird an der Aufgabeseite 31 in einen Beschleunigertopf 38 der Zentrifuge 1 eingefüllt, darin nach außen hin beschleunigt und schließlich unter fortdauernder Beschleunigung in Richtung des Decksiebes 30 umgelenkt. Gleich angrenzend an den Beschleunigertopf 38 ist das Decksieb 30 perforiert oder gelocht, so daß fortlaufend Grünablauf von der Füllmasse abgetrennt wird, indem der Grünablauf durch das Decksieb 30 na--h außen hin durchtritt und dann in dem durch das Unterlagsieb 29 geschaffenen Zwischenraum zwischen dem Decksieb 30 und dem konischen Ring 26 der Zentrifugentrommel 7 nach oben hin abströmt. Der Grünablauf gelangt schließlich am oberen Ende des konischen Ringes 26 nach außen in die Sammelnut 28 und wird von dort durch die über den Umfang des Ablaufrings 12 verteilten Austrittsöffnungen 11 abgeschleudert. Der Grünablauf wird dann durch die Fangwand 15 abgefangen und nach unten durch die Flüssigkeitsableitung 19 abgeleitet.

Gleichzeitig wandert der Zucker als Feststoffanteil der ursprünglich aufgegebenen Füllmasse nach oben, wobei weiterhin ständig, wenn auch in abnehmender Menge, an den Zuckerkristallen anhaftender Sirup oder Grünablauf nach außen hin durch das Decksieb 30 hindurch abgeschleudert wird. Eine vollständige Reinigung der Zuckerkristalle von Grünablauf kann aber so nicht immer erreicht werden. Daher ist die Deckvorrichtung 20 vorgesehen. Das Decken hat den Zweck, an den Zukkerkristallen haftenden Sirup abzuwaschen. Der Auftreffbereich 34 des Deckmediums 33 überdeckt vollständig die unperforierte Ringzone 36 des Decksiebs 30. Auf dieser unperforierten Ringzone 36 kann das Deckmedium 33, in diesem Fall Wasser, nicht sofort nach Durchdringen der Zuckerschicht auf dem Decksieb 30 durch das Decksieb 30 hindurchtreten, sondern wird nach oben hin umgelenkt und begleitet den Zucker bis zum oberen Ende der Ringzone 36. Dadurch wird der Wascheffekt des Deckmediums 33 auf die Zuckerkristalle verlängert und intensiviert. Es ergibt sich eine gründlichere Reinigung der Zuckerkristalle. Am oberen Ende der unperforierten Ringzone 36 tritt dann der weiße Ablauf durch das Decksieb 30 hindurch, wandert entlang einer Innenfläche des konischen Ringes 27 und wird schließlich über die Oberseite des Außenflansches 13 der Zentrifugentrommel 7 nach außen hin abgeschleudert, wo er durch die Fangwand 14 aufgefangen und nach unten hin durch die Flüssigkeitsableitung 17 abgeleitet wird. Auf diese Weise ist eine wünschenswerte Trennung zwischen grünem und weißem Ablauf erreicht.

Die Zuckerschicht erfährt zwischen dem oberen Ende der unperforierten Ringzone 36 und dem oberen Ende des Auftreffbereichs 34 in dem Nachwaschbereich 37 eine Nachwäsche mit frischem Deckmedium 33. Durch diese Nachwäsche mit praktisch sofortigem Ablauf des sich ergebenden weißen Ablaufs durch das Decksieb 30 hindui.:h, wird ein besonders günstiger Reinigungseffekt erzielt. In diesem Stadium sind nämlich die Zuckerkristalle durch den vorausgehenden Waschvorgang im Bereich der unperforierten Ringzone 36 schon an der Oberfläche leicht angelöst, so daß dort eventuell noch anhaftender Sirup besonders leicht und vollständig ab-

gewaschen werden kann. Das Ergebnis ist ein Zucker von sehr hohem Reinheitsgrad, der auf seinem weiteren Weg nach oben bis zum Schleuderring weiter zentrifugiert und von weißem Ablauf befreit wird und schließlich über den Schleuderring 9 nach außen hin ausgetragen w'rd.

In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel im Detail dargestellt. Dort sind für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen wie in den vorausgegangenen Figuren verwendet.

Im Abstand von dem konischen Ring 27 folgt weiter oben ein zusätzlicher konischer Ring 39 der Zentrifugentrommel 7. Die Ringe 27 und 39 sind jeweils mit einem weiteren Ablaufring 40 mit über den Umfang verteilten Austrittsöffnungen 41 verschweißt.

In diesem Fall überdeckt der Auftreffbereich 34 des Deckmediums 33 vollständig eine gegenüber der F i g. 1 bis 3 größere unperforierte Ringzone 42 des Decksiebs 30. Hier findet also eine Nachwäsche der Zuckerkristalle am oberen Ende des Auftreffbereichs 34 nicht statt. Statt dessen gelangt der weiße Ablauf am oberen Ende der unperforierten Ringzone 42 durch das Decksieb hindurch in eine umlaufende Sammelnut 43 des weiteren Ablaufrings 40 und von dort durch die Austrittsöffnungen 41 nach außen, wo er durch eine weitere Fangwand 44 abgefangen und nach unten hin in ähnlicher Weise gesondert abgeleitet wird, wie dies mit anderen Flüssigkeitskomponenten durch die Flüssigkeitsableitungen 17 und 19 gemäßt den Fig. 1 bis 3 geschieht. Durch die Austrittsöffnungen 41, die Sammeinut 43 und die Fangwand 44 wird eine Einrichtung zur gesonderten Ableitung der abgetrennten Flüssigkeit geschaffen.

Am Ende des Auftreffbereichs 34 wandert der schon vorgereinigte Zucker über das Decksieb 30 weiter nach oben bis zu einem aufgabeseitigen Anfang 45 eines Auftreffbereichs 46, der durch den Vollkegel des aus einer Düse 47 des Rohrs 21 austretenden Deckmediums 33 entsteht.

Von dem Anfang 45 des Auftreffbereichs 46 an erstreckt sich eine weitere unperforierte Ringzone 48 des Decksiebs 30, auf der die Zuckerschicht einem erneuten intensiven Waschgang durch das Deckmedium 33 unterzogen wird. An das obere Ende der unperforierten Ringzone 48 schließt sich noch ein Nachwaschbereich 49 des Auftreffbereichs 46 an, in dem die Zuckerschicht einer Nachwäsche mit frischem Deckmedium 33 unterzogen wird.

Anstelle der in F i g. 4 eingezeichneten Düsen 24, 27 kann das Rohr 21 mit nur einer einzigen Düse 50 versehen sein. Die Düse 50 sprüht das Deckmedium 33 mit erheblich größerem öffnungswinkel ab, so daß sich ein durch einen Vollkegel des Deckmediums 33 getroffener Auftreffbereich 51 ergibt, der in F i g. 4 zusätzlich gestrichelt eingetragen ist. Der Auftreffbereich 51 erstreckt sich von dem aufgabeseitigen Anfang 35 bis zu einem auslaßseitigen Ende 52, das identisch mit dem auslaßseitigen Ende des Auftreffbereichs 46 ist Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Zuckerschicht zusätzlich in einer perforierten Ringzone 53 des Decksiebs 30 zwischen den unperforierten Ringzonen 42 und 48 mit dem Deckmedium 33 besprüht und gewaschen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge (1), insbesondere Zuckerzentrifuge, mit einer konischen, innen mit einem mindestens ein Unterlagsieb (29) und ein Decksieb (30) aufweisenden Siebbelag (8) versehenen Zentrifugentrommel (7), und mit einer Deckvorrichtung (20) zur Beaufschlagung eines Innenraums (22) der Zentrifugentrommel (7) mit einem Deckmedium (33), dadurch gekennzeichnet, daß das Decksieb (30) in mindestens einem Auftreffbereich (34; 46; 51) des Deckmediums (33) mindestens eine unperforierte Ringzone (36; 42; 48) aufweist und in Richtung zum Ende der Schleudertrommel (7) hin gesehen, der jeweilige Aufireffbereich (34; 46; 51) des Deckmediums (33) nicht vor der unperforierten Ringzone (36; 42; 48) des Decksiebes (30) beginnt.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unperforierte Ringzone (36; 42; 48) an einem aufgabeseitigen Anfang (35) des zugehörigen Auftreffbereichs (34; 46; 51) beginnt und vor einem auslaßseitigen Ende (52) des zugehörigen Auftreffbereichs (34; 46; 51) endet.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem auslaßseitigen Ende der mindestens einen unperforierten Ringzone (42) eine Einrichtung (43,41,44) zur gesonderten Ableitung der dort abgetrennten Flüssigkeit vorgesehen ist.