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" PROCEDE DE FABRICATION DE L'AMIDON"
La présente invention se rapporte, d'une façon générale, à la fabrication d'amidon à partir de matières naturelles contenant de l'amidon, telles que le blé, dans laquelle la matière est soumise à des traitements successifs comprenant des opérations de mouture à l'eau et de séparation.
L'invention est caractérisée par l'emploi de centrifugeuses au lieu des plateaux classiques, pour effec- tuer l'opération principale de séparation entre l'amidon et le gluten.
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Le but principal de l'invention est de rendre possible une substitution de ce genre tout en donnant un système fonctionnant industriellement de façon satisfaisante, et en même temps de s'écarter, à bien des points de vue, de la pratique courante afin de rendre possible des économies importantes d'exploitation et une simplification de l'ins- tallation. Dans le présent procédé, on retire un gluten de densité relativement élevée de l'opération principale de séparation centrifuge, par opposition avec les queues de gluten de basse densité provenant des plateaux courants.
De cette façon, le matériel pour l'élimination de l'eau de ce gluten est simplifié, et il n'est pas utile d'employer de fortes quantités de liqueur contaminée, telle qu'on en extrait généralement des cuves de décantation du gluten, comme liqueur .de lavage destinée à être réintroduite dans le dispositif de mouture. Une autre caractéristique de ce procédé est qu'une forte quantité de fibre gênante, ainsi que de gluten, est éliminée au cours de l'opération de séparation par centrifu- geage et toutes, ou presque toutes les opérations de tamisage fin pour l'élimination des fibres s'effectuent dans l'écou- lement d'amidon inférieur provenant de l'opération de séparation centrifuge.
Ceci diffère radicalement de la prati- que courante où pratiquement toute la fibre fine ( ou rinçu- res fines ) est arrêtée par des tamis en soie avant que l'a- midon de mouture soit envoyé aux plateaux pour l'opération de séparation principale. Comme on va l'expliquer, le tamisage fin, tel qu'il est effectué dans ce procédé, facilite consi- dérablement l'élimination des fibres, permet une économie
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d'eau et simplifie beaucoup l'équipement pour le tamisage fin.
Des caractéristiques et des avantages supplémentai- res apparaîtront au cours de la description détaillée ci-dessous faite en se référant au schéma de cheminement du dessin annexé.
Le blé, ou matière similaire, contenant de l'amidon est d'abord traité dans des cuves de trempage 10 d'où il est passé dans le dispositif de mouture 11. Le blé mouillé y est traité par divers appareils courants comprenant des concasseurs, des trieurs pour éliminer les germes, de cylindres à alvéoles pour l'élimination des germes et graviers, des tamiseurs pour extraire les gros déchets, et un broyeur Buhr ou un appareil analogue pour envoyer la matière moulue à l'appareillage de lavasse.
Le système de mouture se différencie de la pratique courante par ce fait que le tamisage fin, tel qu'il est obtenu avec l'étamine de soie, est omis en grande partie ou même entièrement éliminé, ce qui entraîne la présence, dans le cou- rant d'amidon de mouture, d'une quantité notable de rinçures fines, puisque les tamis en cuivre rouge du dispositif de rinçure n'éliminent que les rinçures grossières. L'élimina- tion des germes et du déchet du dispositif de mouture est indiquée en 12, et le prélèvement du courant combiné d'amidon en 13.
Au lieu de soumettre le courant de mouture de l'amidon 13 au travail des plateaux, on le fait passer d'abord à travers un ou plusieurs filtres convenables 14, afin de per- mettre d'envoyer une matière plus épaisse à l'appareillage de séparation centrifuge subséquent.
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Le produit filtré 16 extrait du filtre 14 peut être utilisé dans des opérations précédentes, il peut, par exemple, être renvoyé aux cuves de trempage 10, et au système de mouture 11 pour servir de liqueur de lavage.
Après traitement dans l'appareil de filtrage 14, le tourteau de filtrage résultant est soumis à une opération de repulpage 17 et est envoyé ensuite à la centrifugeuse 18a.
Dans le choix d'une centrifugeuse convenable, on préfère celles du type continu, dans lesquelles de la liqueur est introduite dans le rotor de la centrifugeuse en plus de l'alimentation pour concourir à évacuer les particules d'amidon séparées parla centrifugation. Une centrifugeuse de ce genre est décrite dans les brevets des Etats Unis N 1.923.454 en date du 22 Aout 1933 et N 1.945.786 en date du 6 Février 1934, ( ci-après dénommée centrifugeuse " Peltzer " )dans lequel une forte proportion du courant d'écoulement inférieur est continuellement renvoyée dans la chambre de la centrifu- geuse et où une liqueur de lavage est mélangée avec le retour.
On a représenté schématiquement une centrifugeuse Peltzer dans le tableau de circulation, l'écoulement supérieur de gluten, l'écoulement inférieur d'amidon, le circuit de retour et l'introduction de la liqueur de lavage étant désignés res- pectivement par les chiffres 19, 21, 22 et 23.
Au lieu d'évacuer immédiatement la totalité du gluten 19 s'écoulant par le haut, une quantité considérable 24 de celui-ci est déviée continuellement pour effectuer l'opération de repulpage 17. En fait, ceci sert à épaissir le gluten s'écoulant par le haut à un point tel que l'on peut supprimer les cuves de dépôt de gluten courantes, puisque
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l'eau destinée à être mélangée avec le tourteau de filtrage pour donner une alimentation de fluidité voulue est fournie par la quantité s'écoulant par le haut au lieu de venir d'une source extérieure. Il est possible d'épaissir davantage ce gluten en déviant une partie supplémentaire 26 de ce qui s'écoule par le haut 19, pour le ramener en haut du filtre 14.
Le lavage 23 de la centrifugeuse 18a fournit le liquide servant à entrainer les particules d'amidon dans le courant inférieur 21. Sous ce rapport, et conjointement avec la séparation centrifuge qui s'opère dans le rotor de la centrifugeuse, le lavage effectue aussi une séparation de gluten et d'éléments solubles d'avec des particules d'amidon.
Les éléments constitutifs solubles sont déplacés en grande mesure et obligés à sortir de la centrifugeuse avec le gluten contenu dans la partie 19. Cette action de déplace- ment, dans laquelle les particules d'amidon sont reçues dans un liquide différent ( lavage 23) ne contenant qu'un pourcen- tage relativement faible de gluten et de matières solubles, sert à arrêter efficacement les matières solubles et à les éliminer de la partie suivante du procédé dans laquelle la partie s'écoulant par le haut est traitée. Ainsi le procédé, à ce point de vue, diffère du traitement par plateaux dans lequel il n'y a pas arrêt des matières solubles conjoin- tement avec l'opération de séparation.
Il y a lieu d'attirer l'attention aussi sur la caractéristique avantageuse suivante relative au fonction- nement de la centrifugeuse. En supposant qu'il ne se produise ni courant ascendant ni courant descendant dans la centri- fugeuse I8a ( ce qui signifie que toute humidité de la
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matière qui pénètre dans la centrifugeuse I8a quitte cette centrifugeuse avec l'écoulement supérieur et qu'il ne sorte pas d'eau de lavage avec l'écoulement supérieur ), il est évident que le gluten est entraîné dans l'écoulement supérieur 19 dans l'humidité du tourteau de filtre, et la proportion du gluten à la quantité d'humidité constitue le degré de concentration du gluten.
Il y a lieu de signaler aussi que l'emploi d'une centrifugeuse dans ce procédé n'est pas analogue à l'emploi d'une centrifugeuse comme récipient de décantation. Dans cette opération de centrifugeage, selon l'invention, il n'y a pas séparation entre le gluten et l'eau; au contraire, on s'attache à ce que l'eau ne se sépare pas du gluten au cours du passage à travers la centrifugeuse.
L'inverse même peut se produire. Ainsi, lorsque l'eau de lavage est introduite à un régime tel que celle-ci est obligée de former un courant ascendant ( vers l'axe de rotation ) à travers la centrifugeuse 18a,de l'eau s'ajoute au gluten.
Le gluten ne sort pas non plus de la centrifugeuse de décan- tation comme courant inférieur ; contraire, le gluten part en s'écoulant à la partie supérieure . Ainsi, le présent procé- dé est basé sur le fait que des substances, telles que le gluten, permettent une élimination économique de l'eau par filtrage si elles sont mélangées en proportion convenable avec une substance aisément filtrable telle que l'amidon.
Ainsi, par l'emploi du courant supérieur de gluten comme agent de repulpage, l'amidon de mouture est réduit à un tourteau de filtre, ce procédé enlevant l'humidité, les parties solides de l'amidon sont séparées par centrifugation du tourteau de
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filtre avec l'aide du repulpage et, au cours de la même opération, les parties d'amidon solides sont retirées de l'opération de séparation dans une liqueur de lavage.
En plus des résultats décrits ci-dessus, le traitement dans la centrifugeuse I8a provoque une classi- fication en ce qui concerne la rinçure fine entrainée dans le courant d'amidon de mouture. Ainsi. cette partie de la rin- cure qui parait être de nature filamenteuse et qu'il est généralement difficile d'éliminer par tamisage fin, s'évacue a ec le gluten sortant à la partie supérieure 19, tandis que le restant de la rinçure, qu'on peut aisément laver et retenir sur des tamis en étamine de soie, se trouve éliminé dans le courant inférieur 21. Pour représenter le tamisage fin convenable pour éliminer cette partie de la rinçure ou matière fibreuse, dans le courant inférieur 21, on a indiqué des tamis en soie 27 et 28.
La partie du gluten s'écoulant à la partie supérieure 19, venant de la centrifugeuse 18a, qui n'est pas déviée pour l'opération de repulpage 17 ni pour être introduite dans 1 filtre 14, est représentée comme étant évacuée en passant à travers un appareil convenable d'élimination d'eau 29, tel qu'un filtre approprié. A la suite de cette opération de filtra- ge, le tourteau de gluten essoré est retiré du système, comme cela est indiqué en 31, tandis que l'eau extraite du gluten pout être utilisée pour des opérations précédentes, par e@@emple comme liqueur de lavage dans le dispositif de mou- ture 11, comme cela est indiqué par la ligne 32.
A cet égard, il y a lieu de noter qu'en raison du gluten de densité
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relativement élevée qui est obtenu, on a supprimé les cuves de décantaion, destinées à épaissir l'eau de gluten. que l'on emploie.généralement pour traiter les queues de gluten provenant des plateaux habituels.
L'amidon, traversant les tamis à mailles relati- vement serrées 27 et 28, peut-être envoyé directement aux filtres pour l'élimination de l'eau et pour être lavé davan- tage. Cependant, avant de passer à une installation de filtra- ge de ce genre, il est désirable de le traiter dans une seconde centrifugeuse I8b. La canalisation 33 représente l'arrivée de liqueur d'amidon à la centrifugeuse 18b, liqueur qui, dans ce cas, se compose de la matière contenant de l'amidon passant à travers le tamis 27. La liqueur d'amidon passant à travers le tamis 28 a été représentée comme cons- tituant le lavage 23 pour la centrifugeuse I8a . La partie s'écoulant par le haut 34, relativement diluée, provenant de la centrifugeuse I8b, est représentée comme étant envoyée à un appareil à concentrer par pesanteur 36.
La partie s'écoulant par le haut, clarifiée, 37 , provenant de l'appareil à concentrer 36, est représentée comme étant utilisée pour le lavage sur les tamis 27 et 28. La ligne pointillée 37a montre qu'il est possible de dévier une partie de ce qui coule, clarifié, à la partie supérieure, pour l'envoyer directement au centrifuge I8a et y servir pour le lavage 23.
Le courant inférieur épaissi 38 provenant de l'appareil à concentrer 36 est représenté,comme revenant au filtre 14.
La ligne pointillée 38a montre qu'il est possible d'utiliser le courant inférieur 38 comme lavage dans le système de moutu- re 11. La centrifugeuse I8b peut être du même type général que la centrifugeuse I8a et une partie de l'écoulement
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inférieur d'amidon 39, provenant de celui-ci, est repré- sentée comme retournant au rotor de la centrifugeuse par le circuit 41.
L'équipement de filtrage pour le traitement du courant inférieur d'amidon 39 peut varier suivant les différents besoins. La disposition représentée se compose de deux filtres 42a et 42b. L'amidon 43 extrait du filtre 42a est repulpé comme cela; est indiqué en 44 et amené au deuxième filtre 42b. La canalisation 47 indique l'emploi d'un filtrat provenant du côté humide du filtre 42b comme lavage pour la centrifugeuse 18b. Ce lavage peut-être complété par du filtrat provenant du filtre 42a, comme cela est indiqué par la canalisation 48.
On introduit de l'eau fraiche 49, dans les deux filtres à amidon, et l'amidon lavé est retiré du filtre 42b, comme cela est indiqué par la ligne 51. Les lignes pointillées 48a et 48b montrent qu'il est possible d'employer le filtrat 48 pour compléter le lavage 23 pour la centrifugeuse 18a et/ ou co.nme lavage dans le système de mouture.11.
Le fonctionnement du procédé peut se résumer comme suit :- Le courant d'amidon de mouture 13 est soumis a une séparation d'eau dans le filtre 14, et, après repul- page du tourteau de filtre débarrassé d'eau en 17, la matière est amenée à la centrifugeuse I8a à la densité qui convient le mieux pour cet appareil, par exemple de 12 à 14 Baumé. Dans la centrifugeuse I8a, une première séparation entre l'amidon et le gluten s'effectue, on retire un gluten épaissi qui peut être envoyé directement à un filtre-presse ou à un
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appareil similaire 29 pour en éliminer l'eau, les matières solubles sont en grande partie séparées de l'amidon et l'amidon est évacué dans le courant inférieur 21.
De même, une classification de la rinçure fine s'opère dans le centrifuge I8a, la rinçure fine, qu'il est difficile d'éliminer au moyen de tamis ( ici dénommée " rinçure fine filamenteuse "), s'évacuant avec le gluten par la partie conlant par le haut 19, et le reste de la rinçure fine sortant avec l'amidon dans l'écoulement infé- rieur 21. Le traitement du courant inférieur d'amidon sur des tamis en étamine de soie 27 et 28 sert à effectuer l'élimination de la rinçure fine restante.Une nouvelle purification de l'amidon se produit dans la centrifugeuse I8b et dans les filtres à amidon 42a et 42b.
On a signalé que l'emploi d'une partie du gluten venant du courant inférieur 19 dans l'opération de repul- page 17, conjointement avec un autre retour possible d'une partie du courant supérieur de gluten à un point situé en avant du filtre 14, permet d'obtenir un gluten de densité relativement élevée destiné à être envoyé à l'appareil d'extrac- tion d'eau 29. L'utilisation de cette caractéristique tend à charger davantage le filtre 14, en vertu de la plus grande quantité de filtrat à éliminer. Cependant, en effectuant la presque totalité du tamisage fin sur le cou- rant inférieur d'amidon séparé par centrifugation, on tend à contrebalancer ce désavantage apparent, car cela permet l'emploi d'un courant 13 d'amidon de mouture de densité plus grande, ce qui, à son tour, tend à réduire au
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minimum la charge sur le filtre 14.
L'emploi d'un tamisage fin après le traitement dans la centrifugeuse I8a permet d'obtenir un courant d'amidon de mouture de plus grande densité parce que ce dispositif de tamisage fin est sensiblement simplifié par comparaison avec le tamisage fin qui existait autrefois, ceci étant dû à la nature et à la quantité moindre de la fibre à enlever, et, ainsi, on peut n'introduire qu'une quantité d'eau de lavage sensiblement moindre dans le dispositif de mouture II, pour diluer le courant d'amidon de mouture.
Dans les dispositifs courants d'amidon de mouture, des limons ou produits similaires se produisent comme résultat du développement de bactéries ou de micro- organismes. Ces limons tendent à s'accumuler dans le dispositif de mouture puisque, d'ordinaire, on ne prend aucune mesure spéciale pour les évacuer. A côté de la contamination et de l'engorgement du dispositif qu'ils causent, ils ont tendance à encrasser les tamis ou les tambours employés, nécessitant ainsi le lavage fréquent des tamis avec des produits chimiques pour en effectuer l'enlèvement. Dans le procédé actuel, on évite la formation de ces limons du fait du mouvement rapide de la matière à travers le système. De même, les limons qui peuvent exister dans l'alimentation de la centrifugeuse I8a sont évacués en grande partie avec l'écoulement supérieur 19 du gluten.
Lorsque l'écoulement supérieur de gluten est de densité relativement grande, ces limons sont en grande mesure arrê- tés avec le gluten dans le filtre 29 ou dans un appareil similaire, en sorte que la liqueur 32 soutirée dans cette
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opération ne ramène pas directement les limons au procédé. De cette façon, les limons n'ont pas tendance à s'accumuler ou à se former sur les tamis fins 27 et 28.
Une autre caractéristique du procédé est qu'il permet le fonctionnement avec un minimum d'introduction d'eau de lavage dans le système et qu'il rend possible en conséquence un soutirage minimum de liqueur 51, des matières trempées 10 qui doivent être évaporées. Il est possible, par exemple, de réduire le soutirage d'eau de trempage d'un tiers par comparaison avec les procédés courants " bottled-up " faisant usage du passage au pla- teau de l'amidon de mouture. De plus, cet avantage est obtenu sans l'inconvénient des procédés " bottled-up " courants, tels que le rejet aux égouts des liqueurs con- taminantes.
Il faut une quantité relativement minime d'eau 'pour l'opération essentielle de lavage, après séparation dans la centrifugeuse 18a, et,la quantité d'eau utilisée dans les cuves de trempe 10 peut être réduite au minimum compa- tible avec une action de trempe convenable. Le tamisage à la soie après la centrifugation, l'absence des cuves de dépôt de gluten courantes, qui donnent lieu à une quantité relativement élevée d'eau de gluten soutirée pour être réemployée, et l'arrêt des matières solubles dans la centrifugeuse 18a, contribuent tous à effectuer cette économie.
Il ne se produit aucune action bactériologique nuisible grâce à l'appareil à concentrer par densité 36, puisque la durée du traitement nécessaire pour effectuer la clarification convenable de l'écoulement supérieur 34, relativement dilué, est relativement courte par comparaison
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/usuel avec le traitement/des queues de plateaux dans les cuves de décantation par pesanteur, ceci étant dû au fait que l'écoulement supérieur 34 a une faible concentration en matières solides et se prête facilèment à la clarifica- tion.
L'utilisation de l'écoulement supérieur clarifié provenant de la deuxième centrifugeuse I8b comme eau de lavage dans la première centrifugeuse I8a permet unecen- trifugation efficace avec élimination d'un courant infé- rieur de faible pourcentage en protéine, indépendamment du fait qu'il constitue un élément de contre-courant économique. L'écoulement inférieur d'amidon de la deuxième centrifugeuse I8b est relativement exempt de protéine et autres matières solubles, de sorte que le traitement dans le dispositif de filtrage de l'amidon est simplifié et qu'on peut produire de l'amidon de haute qualité comme résultat du traitement considéré dans son ensemble.
D'aprés ce qui a été expliqué, il s'ensuit nécessairement que l'emploi de l'écoulement supérieur clarifié de la seconde centrifugeuse comme liquide de lavage pour la première centrifugeuse I8a permet aussi à la première centrifugeuse d'arrêter plus efficacement les matières solubles de la partie suivante du procédé, facilitant ainsi le tamisage à la soie et le traitement subséquent.
Dans l'utilisation de la présente invention ou de certaines caractéristiques de celle-ci, on peut s'attendre à ce que les hommes de l'art apportent certains changements ou aménagements pour adapter le procédé au matériel dont on dispose ou aux conditions ou aux besoins existants. On doit considérer le tableau de circulation comme une représentation.schématique des diverses opéra-
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tions et du matériel employé, laissant une grande latitude de sélection et de disposition dans l'établissement d'installations industrielles. Parexemple, lorsqu'un seul appareil est indiqué, il est évident que l'on peut utiliser deux ou plusieurs appareils pour obtenir une capacité désirée.
Alors qu'une centrifugeuse du type Peltzer, utilisant un circuit continu avec retour dans le rotor, a donné de bons résultats, on peut employer une centrifugeuse sans circuit de retour, mais avec une alimentation en liqueur de lavage pour fournir le liquide servant à l'entrainement de l'amidon dans le courant inférieur.
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"PROCESS FOR MANUFACTURING STARCH"
The present invention relates, in general, to the manufacture of starch from natural materials containing starch, such as wheat, in which the material is subjected to successive treatments comprising grinding operations. water and separation.
The invention is characterized by the use of centrifuges instead of conventional trays, to carry out the main operation of separation between starch and gluten.
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The main object of the invention is to make a substitution of this kind possible while giving a system which operates satisfactorily industrially, and at the same time to depart, in many respects, from current practice in order to render possible significant operating savings and simplification of installation. In the present process, relatively high density gluten is removed from the main centrifugal separation operation, as opposed to the low density gluten tails from common trays.
In this way, the equipment for the removal of water from this gluten is simplified, and it is not useful to employ large quantities of contaminated liquor, such as is generally extracted from gluten settling tanks. , as a washing liquor intended to be reintroduced into the grinding device. Another feature of this process is that a large amount of troublesome fiber, as well as gluten, is removed during the centrifugal separation operation and all, or nearly all, fine sieving operations for removal. fibers are carried out in the lower starch flow from the centrifugal separation operation.
This differs drastically from the current practice where virtually all of the fine fiber (or fine rinses) is trapped by silk screens before the grind starter is sent to the trays for the main separation operation. As will be explained, the fine sieving, as carried out in this process, greatly facilitates the removal of fibers, allows for economy.
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water and greatly simplifies the equipment for fine sieving.
Additional features and advantages will become apparent from the detailed description below, given with reference to the flow diagram of the accompanying drawing.
Wheat, or similar material, containing starch is first processed in soaking tanks 10 from where it is passed into the milling device 11. The wet wheat is processed there by various common apparatus including crushers, sorters for removing germs, cell cylinders for removing germs and gravel, sifters for removing coarse waste, and a Buhr crusher or the like for sending the ground material to the sink apparatus.
The grinding system differs from common practice in that fine sieving, as obtained with silk cheesecloth, is largely omitted or even entirely eliminated, resulting in the presence, in the neck - grinding starch rant, a significant amount of fine rinsings, since the red copper sieves of the rinsing device remove only the coarse rinsings. Removal of sprouts and waste from the grinding device is indicated at 12, and withdrawal of the combined starch stream at 13.
Instead of subjecting the grinding stream of starch 13 to the work of the trays, it is first passed through one or more suitable filters 14, in order to allow a thicker material to be sent to the apparatus. subsequent centrifugal separation.
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The filtered product 16 extracted from the filter 14 can be used in previous operations, it can, for example, be returned to the soaking tanks 10, and to the grinding system 11 to serve as wash liquor.
After processing in the filter apparatus 14, the resulting filter cake is subjected to a repulping operation 17 and is then sent to the centrifuge 18a.
In selecting a suitable centrifuge, preferred are those of the continuous type, in which liquor is introduced into the rotor of the centrifuge in addition to the feed to aid in removing the starch particles separated by centrifugation. A centrifuge of this kind is described in United States Patents N 1,923,454 dated August 22, 1933 and N 1,945,786 dated February 6, 1934, (hereinafter referred to as the "Peltzer" centrifuge) in which a high proportion of the lower flow stream is continuously returned to the centrifuge chamber and where a wash liquor is mixed with the return.
A Peltzer centrifuge is schematically shown in the flow table, the upper gluten flow, the lower starch flow, the return circuit and the introduction of the washing liquor being designated respectively by the numbers 19. , 21, 22 and 23.
Instead of immediately discharging all of the upward flowing gluten 19, a considerable amount 24 of it is continually diverted to effect the plumping operation 17. In fact, this serves to thicken the flowing gluten. from above to such an extent that common gluten deposit tanks can be eliminated, since
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the water to be mixed with the filter cake to give a desired fluidity feed is supplied by the quantity flowing from the top instead of from an external source. It is possible to further thicken this gluten by deflecting an additional part 26 of what flows through the top 19, to bring it back to the top of the filter 14.
The washing 23 of the centrifuge 18a provides the liquid for driving the starch particles into the lower stream 21. In this connection, and together with the centrifugal separation which takes place in the rotor of the centrifuge, the washing also performs a separation of gluten and soluble elements from starch particles.
The soluble constituents are moved to a great extent and forced out of the centrifuge with the gluten contained in part 19. This moving action, in which the starch particles are received in a different liquid (wash 23) does not. containing only a relatively small percentage of gluten and soluble matter, serves to effectively stop the soluble matter and remove it from the next part of the process in which the top flowing part is treated. Thus the process, from this point of view, differs from the tray treatment in which there is no arrest of the soluble materials in conjunction with the separation operation.
Attention should also be drawn to the following advantageous feature relating to the operation of the centrifuge. Assuming that neither updraft nor downdraft occurs in the I8a centrifuge (meaning that any moisture in the
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material entering the centrifuge I8a leaves this centrifuge with the upper flow and no wash water comes out with the upper flow), it is evident that the gluten is entrained in the upper flow 19 in the moisture of the filter cake, and the proportion of gluten to the amount of moisture constitutes the degree of gluten concentration.
It should also be pointed out that the use of a centrifuge in this process is not analogous to the use of a centrifuge as a settling vessel. In this centrifuging operation, according to the invention, there is no separation between the gluten and the water; on the contrary, care is taken that the water does not separate from the gluten during passage through the centrifuge.
The very opposite can happen. Thus, when the wash water is introduced at such a rate that it is forced to form an updraft (towards the axis of rotation) through the centrifuge 18a, water is added to the gluten.
Gluten does not come out of the decanter as a bottom stream either; on the contrary, the gluten leaves by flowing at the top. Thus, the present process is based on the fact that substances, such as gluten, allow economical removal of water by filtration if they are mixed in the proper proportion with an easily filterable substance such as starch.
Thus, by the use of the upper stream of gluten as a plumping agent, the mill starch is reduced to a filter cake, this process removing moisture, the solid parts of the starch are separated by centrifugation from the meal.
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filter with the help of repulping and, in the same operation, the solid starch parts are removed from the separation operation into a washing liquor.
In addition to the results described above, the processing in the centrifuge 18a results in a classification for the fine rinsate entrained in the ground starch stream. So. that part of the rinsing, which appears to be of a filamentous nature and which is generally difficult to remove by fine sieving, is discharged with the gluten exiting at the upper part 19, while the remainder of the rinsing, which 'one can easily wash and hold on silk cheesecloth sieves, is removed in the lower stream 21. To represent the fine sieving suitable for removing this part of the rinsing or fibrous material, in the lower stream 21, it has been indicated silk sieves 27 and 28.
The part of the gluten flowing at the top 19, coming from the centrifuge 18a, which is not diverted for the plumping operation 17 nor to be introduced into 1 filter 14, is shown as being discharged by passing through. a suitable water removal apparatus 29, such as a suitable filter. Following this filtering operation, the drained gluten cake is removed from the system, as indicated in 31, while the water extracted from the gluten can be used for previous operations, for example as wash liquor in the grinder 11, as indicated by line 32.
In this regard, it should be noted that due to the density gluten
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relatively high which is obtained, we removed the settling tanks, intended to thicken the gluten water. which is generally used to treat gluten tails from the usual trays.
The starch, passing through the relatively close mesh screens 27 and 28, may be sent directly to the filters for the removal of water and for further washing. However, before proceeding to such a filtration plant, it is desirable to process it in a second centrifuge 18b. Line 33 represents the arrival of starch liquor to centrifuge 18b, which liquor in this case consists of the starch-containing material passing through the sieve 27. The starch liquor passing through the Sieve 28 has been shown as the wash 23 for centrifuge 18a. The relatively dilute top-flowing portion 34 from centrifuge 18b is shown as being sent to gravity concentrator 36.
The clarified top-flowing portion 37 from concentrator 36 is shown as being used for washing on sieves 27 and 28. The dotted line 37a shows that it is possible to deflect a line. part of the flowing, clarified, at the top, to send it directly to the centrifuge I8a and serve there for washing 23.
The thickened lower stream 38 from the concentrator 36 is shown as returning to filter 14.
The dotted line 38a shows that it is possible to use the lower stream 38 as a wash in the grinder system 11. The centrifuge I8b can be of the same general type as the centrifuge I8a and part of the flow.
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lower starch 39, originating therefrom, is shown as returning to the centrifuge rotor through circuit 41.
The filter equipment for treating the starch bottom stream 39 may vary according to different needs. The arrangement shown consists of two filters 42a and 42b. The starch 43 extracted from the filter 42a is plumped up like this; is indicated at 44 and taken to the second filter 42b. Line 47 indicates the use of a filtrate from the wet side of filter 42b as a wash for centrifuge 18b. This washing may be supplemented by filtrate from filter 42a, as indicated by line 48.
Fresh water 49 is introduced into the two starch filters, and the washed starch is removed from filter 42b, as indicated by line 51. The dotted lines 48a and 48b show that it is possible to use the filtrate 48 to complete the wash 23 for the centrifuge 18a and / or as the wash in the grind system. 11.
The operation of the process can be summarized as follows: - The ground starch stream 13 is subjected to a water separation in the filter 14, and, after repulping of the filter cake freed of water at 17, the Material is fed to the centrifuge I8a at the density which is most suitable for this apparatus, for example 12 to 14 Baumé. In the I8a centrifuge, a first separation between starch and gluten is carried out, a thickened gluten is removed which can be sent directly to a filter press or to a
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Similar apparatus 29 to remove water therefrom, the soluble materials are largely separated from the starch and the starch is discharged into the lower stream 21.
Likewise, a classification of the fine rinsing takes place in the centrifuge I8a, the fine rinsing, which is difficult to remove by means of a sieve (here called "fine filamentous rinsing"), evacuating with the gluten through the top conveying portion 19, and the remainder of the fine rinsing exiting with the starch in the lower stream 21. The treatment of the lower stream of starch on silk cheesecloth sieves 27 and 28 serves to effect removal of the remaining fine rinsate. Further purification of the starch occurs in the centrifuge I8b and in the starch filters 42a and 42b.
It has been reported that the use of part of the gluten from the lower stream 19 in the repulping operation 17, together with another possible return of part of the upper gluten stream to a point ahead of the filter 14, provides relatively high density gluten for supply to water extractor 29. Use of this feature tends to further load filter 14, by virtue of the greater large amount of filtrate to be removed. However, by performing almost all of the fine sieving on the lower stream of starch separated by centrifugation, one tends to counteract this apparent disadvantage, since it allows the use of a higher density milling starch stream. large, which in turn tends to reduce
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minimum load on the filter 14.
The use of fine sieving after processing in the centrifuge I8a allows a higher density ground starch stream to be obtained because this fine sieving device is significantly simplified compared to the fine sieving which existed in the past. this being due to the nature and to the smaller quantity of the fiber to be removed, and, thus, it is possible to introduce only a substantially smaller quantity of washing water into the grinding device II, in order to dilute the stream of grinding starch.
In common grind starch devices, silts or the like occur as a result of the growth of bacteria or microorganisms. These silts tend to accumulate in the grinding device since, ordinarily, no special measures are taken to remove them. Besides the contamination and clogging of the device that they cause, they tend to clog the screens or the drums used, thus requiring the frequent washing of the screens with chemicals in order to carry out their removal. In the current process, the formation of such silts is avoided due to the rapid movement of material through the system. Likewise, the silts which may exist in the feed of the centrifuge 18a are largely discharged with the upper flow 19 of the gluten.
When the upper gluten flow is of relatively large density, these silts are to a large extent stopped with the gluten in the filter 29 or similar apparatus, so that the liquor 32 drawn off into this
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operation does not directly return the silts to the process. This way silt does not tend to accumulate or form on the fine screens 27 and 28.
Another feature of the process is that it allows operation with a minimum introduction of wash water into the system and therefore makes possible a minimum withdrawal of liquor 51, from the quenched materials 10 which must be evaporated. It is possible, for example, to reduce the steeping water withdrawal by a third compared to current "bottled-up" processes which make use of the milling starch pass-through. In addition, this advantage is obtained without the disadvantage of common "bottled-up" processes, such as discharging contaminating liquors into the sewers.
A relatively minimal amount of water is required for the essential washing operation, after separation in the centrifuge 18a, and the amount of water used in the quenching tanks 10 can be reduced to the minimum compatible with an action. of suitable quenching. The silk sieving after centrifugation, the absence of common gluten deposit tanks, which give rise to a relatively high amount of gluten water withdrawn for reuse, and the stopping of the soluble matters in the centrifuge 18a, all contribute to this economy.
No detrimental bacteriological action occurs with the density concentrator 36, since the processing time required to effect proper clarification of the relatively dilute upper flow 34 is relatively short by comparison.
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/ usual with the treatment / of the trays in gravity settling tanks, this being because the upper flow 34 has a low solids concentration and readily lends itself to clarification.
The use of the clarified upper flow from the second centrifuge I8b as the wash water in the first centrifuge I8a allows efficient centrifugation with removal of a lower protein stream, regardless of whether it is centrifuged. constitutes an element of economic counter-current. The starch bottom flow of the second centrifuge I8b is relatively free from protein and other soluble matter, so that the processing in the starch filter device is simplified and high starch can be produced. quality as a result of the treatment considered as a whole.
From what has been explained, it necessarily follows that the use of the clarified top flow of the second centrifuge as a wash liquid for the first centrifuge I8a also enables the first centrifuge to stop materials more effectively. soluble from the next part of the process, thereby facilitating silk sieving and subsequent processing.
In using the present invention or certain features thereof, those skilled in the art may be expected to make certain changes or modifications to adapt the process to the equipment available or to the conditions or requirements. existing needs. We must consider the circulation table as a schematic representation of the various
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and materials used, leaving a wide latitude in selection and arrangement in the establishment of industrial plants. For example, when only one device is indicated, it is obvious that two or more devices can be used to achieve a desired capacity.
While a centrifuge of the Peltzer type, using a continuous circuit with return to the rotor, has given good results, a centrifuge without a return circuit can be used, but with a supply of washing liquor to supply the liquid for the return. entrainment of starch in the lower stream.