DD145545A1 - Verfahren zur aufbereitung von extraktionswasser fuer die extraktion pflanzlicher produkte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Extraktionswasser, insbesondere von ammohiakhaltigern Kondensat, für die Extraktion pflanzlicher Produkte, vorzugsvzeise von Zuckerrüben bzw. Zuckerrohr. Das Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung eines ökonomisch günstigen und ohne großen apparativen Aufwand realisierbaren Verfahrens zur Entfernung von Ammoniak aus Kondensat ohne Erhöhung des NichtsaccharOsegehaltes. Die Aufgabe der Erfindung,· ein nichtsaccharosearmes Extraktionswasser aus ammonialdialtigern Kondensat zu gewinnen, wird dadurch gelöst, daß das beim Erwärmen und Einengen von saccharosehaltigen Zwischenprodukten anfallende Kondensat einer Veränderung des Druckniveäus unterworfen wird. ;

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Aufbereitung von Extraktionswasser für die Extraktion pflanzlicher Produkte

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren dient der Aufbereitung von Extraktionswasser, insbesondere von ammoniakhaltigem Kondensat, für die Extraktion pflanzlicher Produkte, vorzugsweise von Zuckerrüben bzw. Zuckerrohre

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Extraktion der Saccharose aus Zuckerrübenschnitzeln bzw. zer&leinertem Zuckerrohr erfolgt im allgemeinen durch mehr oder weniger stark mit anorganischen und organischen Stoffen belaste— , tes Brauchwasser. Dieses muß hinsichtlich des pH-Wertes und der Temperatur den verfahrenstechnischen Erfordernissen genügen. Das Wasser wird daher mit verschiedenen anorganischen Säuren, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure oder Salzsäure bzw» mit gasförmigen Säureanhydriden, wie Kohlendioxid oder Schwefeldioxid, auf einen pH-Sert von 5,6 bis 5,8 und durch Erwärmen auf eine Temperatur von 60 bis 65 ⁰C gebrachte

Durch die Säurezugabe erhöht sich der Gehalt des Brauchwassers an Sichtsaccharosestoffen, die in den Extrakt übergehen und damit die Qualität der Zwischenprodukte und die Saccharoseausbeute verringern·

Es ist bekannt, daß die Verwendung von ammoniakhaltigem Kondensat anstelle von Brauchwasser die NichtSaccharosekonzentration

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im Extraktionswasser reduziert, aber zur Einstellung des pH-Wertes nach wie vor die Zugabe von anorganischen Säuren oder gasförmigen Säureanhydriden erfordert, Außerdem werden Kationenaustauscher zur Entfernung des Ammoniaks aus dem Kondensat eingesetzt» Damit entfällt zwar die Ansäuerung des Extraktionswassers, jedoch ist der apparative Aufwand und der Abwasseranfall außerordentlich hoch, Bedingt durch den in den letzten Jahren angestiegenen Stickstoffgehalt der Zuckerrüben hat der Ammoniakgehalt des Kondenj-v sats wesentlich zugenommen» Das führt· zu erhöhten Aufwendungen: sowohl für den Zusatz an anorganischen Säuren bzw_o gasförmigen Säureanhydriden als auch für die Entfernung des Ammoniaks durch Ionenaustauscher»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein ökonomisch günstiges und ohne großen apparativen Aufwand realisierbares Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Kondensat ohne Erhöhung des Wichtsaccharosegehaltes zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein nichtsaccharosearmes Extraktionswasser aus ammoniakhaitigem Kondensat zu gewinnen ο Dabei soll der Ammoniakgehalt soweit reduziert werden, daß der Verbrauch an anorganischen Säuren oder gasförmigen Säureanhydriden zur Einstellung des pH-Wertes von 5j6 bis 5,8 wesentlich gesenkt bzw_o ganz eingespart werden kann_o Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das beim Erwärmen und Einengen von saccharosehaltigen Zwischenprodukten aus dem Heizbrüden entstehende Kondensat einer Veränderung des Druckniveaus unterworfen wirdo Das geschieht entweder durch Drucksenkung oder durch Drucksenkung und Wärmezufuhr oder durch alleinige Wärmezufuhr bis zum Erreichen des Sättigungsdampfdrukkeso Mit der dabei einsetzenden Dampfblasenbildung wird das gelöste Ammoniak weitgehend ausgetriebene Durch den Entzug der Verdampfungswärme bei Drucksenkung erfolgt gleichzeitig eine Kühlung des Kondensats_β

Das in den Heizkammern ^aer Wärmeübertrager, Verdampfer und Ver-

darapfungskristallisatoren mit einem Ammoniakgehalt von 50 bis 500 mg/1 und einer Temperatur von 70 bis 95 °C gebildete Konden-J sat wird gesammelt und entsprechend dem gewählten Druckniveau entweder mit Pumpen-oder durch den äußeren Luftdruck in den Reaktor eingeleitete Das Kondensat wird durch Kaskaden-, Düsen-, Füllkörper- oder Siebeinbauten gleichmäßig über den Reaktorquerschnitt 'verteilte' Das Reaktorvolumen muß eine statische.Aufenthaltszeit des Kondensats von 2 bis 10 min gewährleisten. Der Reaktordruck liegt entsprechend dem gewählten Druckniveau zwisehen 0,20 und 1,20 kp/cm² absolut,

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Das in den Reaktor eintretende Kondensat beginnt zu sieden, sobald der Sättigungsdampfdruck erreicht oder unterschritten wird· Das ist bei Drucksenkung unmittelbar nach Eintritt in den Reaktor, bei-Druckerhöhung erst nach Wärmezufuhr mittels Heizdampf der Fall ο Das Sieden dauert an, bis die Kondensattemperatur auf die dem gewählten Druckniveau entsprechende Siedetemperatur

nen Wassers, also auf Werte zwischen 60 und 105 ⁰C gesunken ist· „ Bei DruckSenkung und gleichzeitiger Erwärmung siedet das Kondensat im Unterteil des Reaktors auch nach Erreichen dieser Temperatur,.solange die benötigte Verdampfungswäriae zugeführt wird. Die entstehenden Dampfblasen treiben das Ammoniak bis auf einen Gehalt von 0.bis 50 mg/1 aus dem Kondensat aus, D_er gebildete Dampf und das ausgetriebene Ammoniak werden aus dem Reaktor abgeführte Liegt das gewählte Druckniveau unter dem äußeren Luftdruck, wird der Dampf in einem Oberflächen- oder Mischkondensator verdichtet und das gasförmige Ammoniak von einem Wasserringoder Drehkolbenverdichter abgesaugte Beide Maßnahmen sichern die Aufrechterhaltung des Reaktordruckse Liegt das gewählte Druckniveau über dem äußeren Luftdruck, werden Dampf und gasförmiges Ammoniak über ein Drosselorgan ins Freie abgeführte Das -gekühlte und von Ammoniak weitgehend befreite Kondensat sammelt sich am Boden des Reaktors. Seine Ableitung erfolgt unter Beachtung des gewählten Druckniveaus. Liegt der Reaktordruck über dem äußeren Luftdruck, sind herkömmliche Kondensatableiter in Verbindung mit einem Drosselorgan einzusetzen. Arbeitet der

2 Reaktor mit einem geringeren Druck als 1 kp/cm absolut, erfolgt die Kondensatabführung über eine der Differenz zwischen Reaktordruck und äußerem Luftdruck das Gleichgewicht haltende Flüssigkeitssäule (barometrische Säule)

Durch die ständige Zuführung heißen Kondensats und die Abführung

von Dampf, Ammoniak und aufbereitetem Kondensat verläuft der geschilderte Prozeß kontinuierlich» Der Kondensatdurchsatz wird durch Drosselorgane in der Kondensat zuführungsleitung dem Extraktionswasserbedarf angepaßt. Für die Einhaltung des Reaktor-» drucks sorgen Drosselorgane in der Verbindungsleitung zum Kondensator und Verdichter "bzw«, in der Heizdampfleitung. Das aufbereitete Kondensat vollzieht über die Zwischenprodukte Extraktionswasser, Extrakt, Dünnsaft, Brüden und Kondensat einen Kreislauf·

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Ausführungsbeispiel

Kondensat mit einem Ammoniakgehalt von 250 mg/1 und einer Temperatur von 80 ⁰C wird durch den äußeren Luftdruck infolge der Senkung des .Druckniveaus auf 0,25 kp/cm² absolut in den Reaktor eingeleitet. Düsen verteilen es gleichmäßig über den Querschnitt des Reaktors, der für eine Aufenthaltszeit von 5 min ausgelegt

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Dem Reaktordruck von 0,25 kp/cm^ absolut entspricht.eine Siede-

temperatur reinen Wassers von 65 ⁰G« D_as mit 80 ⁰C in den Reaktor eintretende Kondensat beginnt daher sofort zu sieden. Die sich bildenden Dampfblasen treiben das Ammoniak bis auf einen Gehalt von etwa 50 mg/1 aus dem Kondensat« D_as Sieden dauert an, bis die Kondensattemperatur auf etwa 65 C gesunken ist · Der gebildete Dampf wird in einem Mischkondensator verdichtet, . das gasförmige Ammoniak durch einen Wasserringverdichter abgesaugt. Das gekühlte und von Ammoniak weitgehend befreite Kondensat wird mittels einer barometrischen Säule aus dem Reaktor in einen Sammelbehälter geführt» Zwischen der Unterkante des Re.aktors und der Oberkante des Flüssigkeitsstandes· im Sammelbehälter ist dazu ein'Abstand von 8 m erforderliche Zur Anpassung des Kondensatdurchsatzes an den Bxtraktionswasserbedarf und zur Einhaltung des Reaktordrucks dienen Drosselorgane in der Verbindungsleitung zum Mischkondensator und in der Kondensatzuführungsleitungo Der geschilderte Prozeß verläuft durch die ständige Zuführung heißen Kondensats und die Abführung von Dampf, Ammoniak und aufbereitetem Kondensat-kontinuierlich.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch

   1. Verfahren zur Aufbereitung vcn Extraktionswasser für die Extraktion pflanzlicher Produkte, insbesondere von Zuckerrübenschnitzeln, gekennzeichnet dadurch, daß ammoniakhaltiges Kondensat mit einem Gehalt von 50 bis 500 mg'HEU/1 ¹^ einer Temperatur von 70 bis 95 ⁰C in einem Reaktor einer Veränderung des Druckniveaus durch Drucksenkung, oder durch Drucksenkung und Wärmezufuhr oder durch alleinige Wärmezufuhr bis zum Erreichen des Sättigungsdampfdruckes unterworfen und zum Sieden gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß das im Kondensat gelöste Ammoniak bis auf einen Gehalt von 0 bis 50 mg HEU/ 1 aus dem kochenden Kondensat ausgetrieben und zusammen mit dem gebildeten Wasserdampf abgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1. und 2., gekennzeichnet dadurch, daß die zum Sieden unter vermindetem Druck erforderliche Verdampfung swärme vorzugsweise dem Kondensat selbst entzogen und so zur Abkühlung desselben bis auf etwa 65 ⁰C verwendet wird.