DE587108C - Method and device for decolorizing sugar solutions - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Entfärben von Zuckerlösungen Bisher benutzte man in Zuckerraffinerien zur Entfärbung der Raffinadeklären oder Sirupe Knochenkohlefilter, die bei verhältnismäßig kleinem Durchmesser eine große Höhe von etwa 5 bis ro m hatten. Diese Höhe eigab sich aus der erforderlichen Berührungszeit zwischen Knochenkohle und Kläre bei einmaligem Durchgang der letzteren durch das Filter. Infolgedessen ergibt sich daraus auch eine sehr geringe Durchlaufgeschwindigkeit, so daß die Flüssigkeit im Filter nur sehr langsam wechselt und das Filter sich langsam verbraucht. Infolgedessen ist für eine derartige Kläranlage eine verhältnismäßig große Anzahl von Filtern erforderlich, und es muß eine große Menge Kohle zum Betrieb der Filter bereit gehalten werden.Method and device for decolorizing sugar solutions So far used in sugar refineries to decolorize refined clarifiers or syrups Bone carbon filter, which is relatively small in diameter and large in height from about 5 to ro m. This amount results from the required contact time between charcoal and clarification with a single passage of the latter through the Filter. As a result, this also results in a very low throughput speed, so that the liquid in the filter changes very slowly and the filter changes slowly consumed. As a result, one is proportionate for such a sewage treatment plant large numbers of filters are required and a large amount of coal must be used to operate the filter must be kept ready.

Ein weiterer Nachteil der Knochenkohlefilter besteht darin, daß nach den bisherigen Arbeitsweisen die Wiederbelebung der Knochenkohle -durch Entfernung der bei der Filtration anhaftenden Stoffe, wie Kalk und organische Nichtzuckerstoffe, sehr umständlich ist und eine Reihe von Einrichtungen erfordert, die auch eine Ortsveränderung der Kohle notwendig machen. Bisher wurde die Kohle im Filter selbst abgesüßt, dann mit Säurewasser behandelt, in einer umlaufenden Waschmaschine gewaschen und im Dämpfer gedämpft. Hierauf wurde die Kohle durch Abgase .auf Ofendarren getrocknet und zum Schluß im Glühofen von den restlichen organischen Substanzen befreit, um dann noch gekühlt zu werden. Bei dieser Behandlung mußte also die Kohle wiederholt von einer Arbeitsstelle zur anderen befördert werden, wodurch Abreibverluste entstehen. Es sind demnach nicht nur die Anschaffungskosten der Wiederbelebungsanlage durch die umfangreiche Apparatur sehr hoch, sondern die Anlage ist auch durch die andauernde Ergänzung der Kohlenverluste sehr kostspielig.Another disadvantage of the bone carbon filter is that after the previous working methods the resuscitation of the charcoal by removal the substances adhering to the filtration, such as lime and organic non-sugar substances, is very cumbersome and requires a number of facilities that also require a change of location make the coal necessary. So far the charcoal in the filter itself has been sweetened, then treated with acid water, washed in a rotating washing machine and in the steamer muffled. The coal was then dried on furnace kilns by exhaust gases and used for Finally freed from the remaining organic substances in the annealing furnace, and then still to be chilled. With this treatment, the coal had to be repeatedly removed from one Job to be promoted to the other, whereby abrasion losses arise. It are therefore not only the acquisition costs of the resuscitation system by the extensive apparatus very high, but the plant is also by the enduring Supplementing the coal losses is very costly.

Man hat daher schon versucht, die Kohle im Filter selbst chemisch wieder zu beleben, aber die Versuche haben praktisch keinen großen Erfolg wegen der hohen Kohlenschicht und wegen des einmaligen Durchgangs der Flüssigkeiten durch diese Schicht gezeigt. Es ist an sich bekannt, Filter zu reinigen, indem man durch die Filter, bei denen die zu reinigende Flüssigkeit die Filterschichten durchströmt, eine Reinigungsflüssigkeit durch eine besondere, durch eine Pumpe gespeiste Leitung durch die Filtermasse hindurchschickt. Das genügte beispielsweise bei der Reinigung von Wasserfiltern, bei denen man sich auf eine derartige mechanische Reinigung beschränkte. Bei der Regenerierung von Knochenkohle sind aber noch eine Reihe von anderen Maßnahmen, wie vorstehend beschrieben, vorzunehmen, um eine vollständige Regenerierung der Knochenkohle durchzuführen. Die Erfindung geht nun von dem Gedanken aus, die Einrichtung für die Entfärbung und Filtration der Säfte, also das Filter so auszugestalten, daß auch gleichzeitig die volle Wiederbelebung der Knochenkohle bis zur Endbelebung in einem und demselben Gefäß durchgeführt werden kann. Das ist aber nur dann möglich, wenn man von der bisher üblichen hohen Filterschicht von 5 bis 9 m Abstand nimmt und ein Filter wählt mit niedrigerer Schichthöhe. Dafür wird dann die zu entfärbende Flüssigkeit und auch die für die chemische Wiederbelebung erforderliche Wasser nicht einmal, sondern oftmals durch die Filterschicht geschickt, d. h. durch eine Pumpe, Injektor o. dgl. in einem ständigen Kreislauf erhalten.Attempts have therefore already been made to chemically remove the carbon in the filter itself to revive, but the attempts have practically not been met with great success the high carbon layer and because of the single passage of the liquids through shown this layer. It is known per se to clean filters by going through the filters, in which the liquid to be cleaned flows through the filter layers, a cleaning fluid through a special pipe fed by a pump sent through the filter mass. That was enough for cleaning, for example of water filters, which were limited to such mechanical cleaning. In the regeneration of charcoal there are a number of other measures, as described above to make a complete regeneration of the Carry out bone char. The invention is now based on the idea off, the device for decolorization and filtration of the juices, i.e. the filter designed in such a way that at the same time the full resuscitation of the charcoal can be carried out in one and the same vessel until final activation. That is but only possible if one of the previously usual high filter layer of 5 to 9 m away and a filter chooses with a lower layer height. Therefore then becomes the liquid to be decolorized and also that for chemical revitalization required water not once, but often sent through the filter layer, d. H. by a pump, injector or the like. In a continuous cycle.

Die Filterschicht wird also hierdurch verhältnismäßig niedrig, etwa 5oo bis 700 mm, und die Filterfläche wird groß gewählt, um einerseits die Entfärbungskraft der Kohle durch den Umlauf großer Mengen zu entfärbenden Saftes möglichst schnell zu verbrauchen und um andererseits durch möglichst großen Umlauf von Flüssigkeit die Wiederbelebung der Kohle schnell herbeizuführen. Hierdurch wird also die Anzahl der Entfärbungsgefäße verringert, die besonderen Einrichtungen der Regenerieranlage fallen vollkommen fort, und die Kohlenmenge für die Aufrechterhaltung des Betriebes wird wesentlich vermindert.The filter layer is therefore relatively low, about 500 to 700 mm, and the filter surface is chosen to be large, on the one hand to use up the decolorizing power of the charcoal as quickly as possible by circulating large amounts of decolorized juice and, on the other hand, to revitalize it by circulating as much liquid as possible to bring about the coal quickly. In this way, the number of decolorization vessels is reduced, the special equipment of the regeneration plant is completely eliminated, and the amount of coal required to maintain operation is significantly reduced.

Ferner kann bei Anwendung einer dünnen Kohlenschicht mit größerer Durchlässigkeit mit dickeren Lösungen gearbeitet werden. Auch kann man eine feinkörnigere Kohle, die ein stärkeres Entfärbungsvermögen besitzt als bei der hohen Filterschicht, verwenden.Furthermore, when using a thin layer of carbon with a larger Permeability can be worked with thicker solutions. You can also get a finer grain Charcoal, which has a stronger decolorizing power than the high filter layer, use.

Wenn nun die Knochenkohle nur entfärbend und nicht filtrierend wirken soll, so kann man in dem Apparat ein Rührwerk oder eine andere Vorrichtung vorsehen, durch welche die Kohle schwimmend erhalten wird.Now if the charcoal only decolorizes and does not filter a stirrer or other device can be provided in the apparatus, by which the coal is kept floating.

Um nun in dem Kohlenfilter die Knochenkohle, nachdem sie unwirksam geworden ist, wieder zu regenerieren, wird in folgender Weise gearbeitet: Die Kohle wird im Filter selbst abgesüßt, gesäuert und gewaschen, wozu die erforderlichen Leitungen am Filter angebracht sind. Die Flüssigkeiten werden hierbei durch dieselbe Pumpe, welche die Sirupe umwälzt, so 'lange durch die Filterschicht gefördert, wie dies der Arbeitsgang erfordert. Hierauf folgt die Trocknung der Kohle durch überhitzten Dampf, der die Kohlenschicht von oben nach unten durchdringt, sich dabei sättigt, indem er das in der Kohle enthaltene Wasser aufnimmt.To now in the charcoal filter the bone charcoal after being ineffective has become, to regenerate again, is worked in the following way: The coal is sweetened, acidified and washed in the filter itself, including the necessary Lines are attached to the filter. The fluids are thereby through the same Pump that circulates the syrups as long as it is conveyed through the filter layer this is required by the operation. This is followed by drying the coal by overheating it Steam that penetrates the layer of coal from top to bottom, becoming saturated in the process, by absorbing the water contained in the coal.

Nach Beendigung der Trocknung wird weiterhin überhitzter Dampf zugeführt, bis die Kohle die Temperatur des überhitzten Dampfes, etwa 40o bis 45o° bei a bis 2,5 atü, annimmt. Die Kohle wird also ebensoweit erhitzt wie in den üblichen Glühöfen, und die restlichen organischen Substanzen werden zerstört.After drying is complete, superheated steam continues to be supplied, until the coal reaches the temperature of the superheated steam, about 40o to 45o ° at a to 2.5 atm. The coal is heated just as much as in the usual annealing furnaces, and the remaining organic substances are destroyed.

Der zum Trocknen und Erhitzen der Kohle erforderliche Dampf verbläst gesättigt oder noch überhitzt unter einem Druck von 1,5 bis z atü das Filter. Nach Beendigung dieses Prozesses wird die Kohle durch Einführen von kaltem Wasser in das Filter abgekühlt, und numehr ist das Filter wieder betriebsfähig.The steam required to dry and heat the coal is blown saturated or still overheated under a pressure of 1.5 to z atu the filter. To Finishing this process is done by introducing cold water into the coal the filter has cooled down and the filter is operational again.

Der beim Abkühlen der Kohle entstehende Dampf wird unter einem Druck von 1,5 bis atü aus dem Filter abgeführt. Der für die Trocknung und Wiederbelebung aufgewendete überhitzte Dampf stellt keinen Betriebsverlust dar,- sondern kann als gesättigter Dampf, z. B. als Kochdampf, nach entsprechender Reinigung weiter Verwendung finden. Auch hierdurch wird der Wärmeverbrauch für die Wiederbelebung der Kohle gegenüber den bekannten Verfahren ganz erheblich vermindert.The steam produced when the coal cools is under pressure from 1.5 to atü discharged from the filter. The one for drying and resuscitation spent superheated steam does not represent a loss of operation - but can be used as saturated steam, e.g. B. as cooking steam, continue to be used after appropriate cleaning Find. This also reduces the heat consumption for revitalizing the coal considerably reduced compared to the known processes.

Demnach können sämtliche Vorgänge mit der Kohle, wie Filtrieren oder Entfärben, Absüßen, Säurebehandlung, Auswaschen, Trocknen und die Endwiederbelebung durch Erhitzen im Filter selbst vorgenommen werden. Die Kohle bleibt also dauernd im Filter, und der mechanische Transport zwischen den einzelnen Stationen fällt fort.Accordingly, all processes with the coal, such as filtering or Decolorization, sweetening, acid treatment, washing, drying and final revitalization be done by heating in the filter itself. So the coal remains permanent in the filter, and the mechanical transport between the individual stations falls away.

Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens schematisch dargestellt.The drawing shows an apparatus for carrying out the method shown schematically.

Die Kohle wird in den Entfärbungsapparat c beispielsweise mittels des Hängebahnwagens b eingetragen und auf der Siebfläche d verteilt, so daß sich die Kohlenschicht a von etwa 5oo bis 700 mm Höhe bildet. Hierauf wird das Gefäß geschlossen und numehr Affinadekläre oder Sirup durch das Ventil e eingefüllt. Darauf wird die Flüssigkeit durch die Zirkulationspumpe f so lange umgepumpt und in das Entfärbungsgefäß zurückbefördert, bis der gewünschte Grad der Entfärbung erreicht ist.The coal is introduced into the decolorizing apparatus c, for example by means of the overhead trolley b, and distributed on the screen surface d, so that the carbon layer a is formed from about 500 to 700 mm in height. The vessel is then closed and affine clarifier or syrup is poured in through valve e. The liquid is then pumped around by the circulation pump f and returned to the decolorization vessel until the desired degree of decolorization is achieved.

Hierauf wird das Ventil g geschlossen und das Ventil h geöffnet und die Flüssigkeit durch die gleiche Pumpe f in den Sammelbehälter i befördert.Then the valve g is closed and the valve h is opened and the liquid is conveyed into the collecting container i by the same pump f.

Das Entfärbungsgefäß wird dann mit frischer Affinadekläre oder Sirup durch das Ventil e 'gefüllt und der Entfärbungsvorgang so lange wiederholt, bis die Kohle ihre Entfärbungskraft eingebüßt hat. Durch Zugabe von heißem Wasser durch das Ventil k wird zunächst mittels Zirkulation durch die Pumpe f die Absüßung vorgenommen. Hierbei wird auch der Wasserverbrauch möglichst gering gehalten. Durch Schließen des Ventils g und öffnen des Ventils L wird das Absüßwasser zum Schluß in den Behälter m geleitet. Die Zugabe von gesäuertem Wasser für die chemische Wiederbelebung geschieht hierauf durch öffnen des Ventils p und erfolgt ebenfalls durch Umpumpen. Nach dem Säuern kann mit reinem Wasser in der gleichen Weise weitergewaschen werden. Das Abwasser wird in den Kanal q abgelassen.The decolorization vessel is then filled with fresh affine clarification or syrup through the valve e 'and the decolorization process is repeated until the charcoal has lost its decolorizing power. By adding hot water the valve k is initially made sweetened by means of circulation through the pump f. The water consumption is also kept as low as possible held. By closing the valve g and opening the valve L, the Absüßwasser becomes Finally passed into the container m. The addition of acidified water for the chemical Resuscitation is then carried out by opening valve p and is also carried out by pumping. After acidification, washing can be continued in the same way with pure water will. The waste water is drained into the channel q.

Dann wird überhitzter Dampf durch das Ventil r eingelassen und der Dampf durch die Leitung s mit Rückschlagventil t abgeführt.Then superheated steam is admitted through the valve r and the Steam discharged through line s with check valve t.

Ist die Erhitzung der Kohle beendet, so wird durch das Ventil u Kühlwasser zum Abkühlen der Kohle beigegeben. Das erwärmte Wasser wird dem Behälter v zugeführt, von dem es durch die Pumpe zu zur nächsten Verwendungsstelle weitergefördert wird. Der beim Kühlen der Kohle entstehende Dampf wird durch das Ventil x in die Leitung x1 geführt. Zum Entwässern der Dampfleitung s dient der Kondenstopf y1.When the heating of the coal has ended, the valve u supplies cooling water added to cool the coal. The heated water is fed to the container v, from which it is conveyed by the pump to the next point of use. The steam produced when the coal is cooled is passed through the valve x into the line x1 led. The condensation trap y1 is used to drain the steam line s.

Zur Entfernung der mitgeführten kleinen Kohlenteilchen aus der Kläre dient das Filzfilter n, von wo die Kläre durch die Förderpumpe o zur Kochstation geführt wird.To remove the small particles of coal carried along from the clarification the felt filter n is used, from where the clarification through the feed pump o to the boiling station to be led.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entfärben von Zukkerlösungen durch Knochenkohle und zur Regeneration der Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung über eine Kohleschicht von verhältnismäßig geringer Höhe (etwa 5oo bis 7oo mm) umgepumpt wird und im Anschluß daran das Säuern, Waschen, Trocknen und Erhitzen unter Verbleiben der Kohle in der Filtriervorrichtung erfolgt. PATENT CLAIMS: i. Process for decolorizing sugar solutions Bone charcoal and for the regeneration of charcoal, characterized in that the solution pumped over a layer of carbon of relatively low height (about 5oo to 7oo mm) is followed by acidification, washing, drying and heating while remaining the coal takes place in the filter device. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle durch überhitzten Dampf getrocknet wird und dann auf hohe Temperatur gebracht wird. 2. The method according to claim i, characterized characterized in that the coal is dried by superheated steam and then on high temperature is brought. 3. Verwendung des beim Regenerationsprozeß und des beim Kühlen des Filters mit Wasser anfallenden Abdampfes zu Heizzwecken. q.. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein geschlossenes Filtergefäß, Anschlüsse für Sirupe, überhitzten Dampf, heißes Wasser, gesäuertes Wasser und Kühlwasser sowie durch eine Pumpe mit Anschlüssen zum Unipumpen der verschiedenen Flüssigkeiten.3. Use of the regeneration process and the When the filter is cooled with water, exhaust steam for heating purposes. q .. device for carrying out the method according to claim i, characterized by a closed Filter vessel, connections for syrups, superheated steam, hot water, acidified Water and cooling water as well as through a pump with connections for unipump the various Liquids.