DE4218667A1 - Verfahren zur Fällung von Stärke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fällung von Stärke aus einer Stärkemilch, aus der nach einer Kochstufe, einer Reak­ tionsstufe mit Zuführung einer Salzlösung und einer Nachreak­ tion die gebildeten Fasern über eine Filterstufe abgezogen werden.

Mit einem derartigen Verfahren wird gelöste Stärke mit bestimm­ ten Salzen als Faser gefällt, wobei als Salze Ammoniumsulfat, Aluminiumsulfat oder Magnesiumsulfat eingesetzt werden. Dabei wird die Stärkemilch mit etwa 20% Trockensubstanz in einem Jet-Kocher bei ca. 140°C gekocht. Danach muß das Stärkegel in einem großen Entspannungsbehälter auf 95°C entspannt werden.

Stärkegel oder Stärkelösung und eine aus den Salzen gebildete Lösung werden getrennt einem Düsenreaktor zugeführt, in den die verkleisterte Stärke über eine Vielzahl von Düsen in die Salz­ lösung eingedüst wird. Diese Reaktoren haben den Nachteil, daß die gebildeten Fasern in einem weiten Rahmen, beispielsweise zwischen 25 und 600 µm variieren.

In einem nachgeschalteten Reaktor entsteht das Präzipitat, das dann noch einer Nachreaktion zugeführt werden muß, in dem es bis zu zwei Stunden reifen muß.

Diese Abmessungsvariante erschwert die weitere Behandlung der Fasern. Die Behandlung wird noch dadurch erschwert, daß ca. 50% der Faseranteile kleiner als 75 µm sind.

Nach der Reifezeit werden die Fasern in einer Filterstufe ge­ waschen und entwässert.

Bekannte Anlagen arbeiten mit einer Kapazität von ca. 75 kg/h Fasern. Obwohl die Leistung sehr gering ist, bedingt sie die Installation großer Filterkapazitäten. Dazu werden Vakuumband­ filter, Scheibenfilter, Trommelfilter oder auch Trommelpreß­ bandfilter eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kapazität der be­ kannten Anlagen bei einem geringeren Investitionsvolumen zu vergrößern und gleichzeitig den Energieeinsatz zu verringern und die Umweltbelastung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die gekochte Stärke un­ ter gleichzeitiger Zugabe der Salzlösung axial dem Scherfeld einer Rotor-Stator-Stufe zugeführt wird, in welchem die Kompo­ nenten in kleinste Mengeneinheiten zerteilt und unter der Ein­ wirkung hoher Schwerkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspru­ chungen intensiv gemischt und behandelt werden und die im Scherfeld behandelte Stärke der Nachreaktionsstufe zugeführt wird.

Mit dieser Verfahrensweise wird erreicht, daß die Fällung der gekochten Stärke innerhalb eines Scherfeldes Fasern mit einer engeren Verteilung ergeben, wobei 80% im Bereich zwischen 75 und 500 µm liegen. Des weiteren hat es sich gezeigt, daß bei Verwendung unterschiedlicher an sich bekannter Werkzeuge ver­ schieden lange Fasern hergestellt werden können.

Innerhalb des Scherfeldes findet eine sofortige Fällung statt. Die Fasern sind einheitlicher als die beim bisherigen Verfahren hergestellter Fasern. Die Behandlung in einem Scherfeld be­ wirkte, daß die Nachreaktion von bisher zwei Stunden auf 15 Minuten reduziert werden konnte, wodurch Investitionskosten entfallen. Auch die zur Reaktion benötigte Lösungsmenge ist we­ sentlich geringer, so daß weniger Abwasser anfällt und damit die Umwelt weniger belastet wird.

Die Fällung innerhalb eines Scherfeldes ermöglicht eine höhere Faser-Konzentration und eine verbesserte Faserstruktur. Auf­ grund dieser Fasern kann die Filterleistung von bisher 75 kg/h auf 400 kg/h gesteigert werden.

Hierdurch ergibt sich eine geringere Investition der Filter­ anlage; auch kann anstelle der Vakuumbandfilter ein Scheiben­ filter, ein Trommelfilter, ein Trommelpreßbandfilter oder auch Schälzentrifugen eingesetzt werden.

Der investitionsaufwand kann noch dadurch verringert werden, daß anstelle der bisher bekannten Jet-Kocher mit einer Koch­ temperatur von 140°C eine weitere Rotor-Stator-Stufe eingesetzt wird. Dabei wird der Stärkemilch Dampf zugegeben und dieses Ge­ misch ebenfalls axial dem Scherfeld einer Rotor-Stator-Stufe zugeführt, in welchem die Komponenten in kleinste Mengeneinhei­ ten zerteilt und unter der Einwirkung hoher Scherkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspruchungen intensiv gekocht wird und das im Scherfeld hergestellte Stärkegel der Reaktions-Rotor- Stator-Stufe zugeführt wird.

Aufgrund dieser Behandlung kann die Stärkemilch bei Temperatu­ ren unter 100°C - vorzugsweise bei 95°C - gekocht werden, so daß eine Entspannung entfällt und damit auf die großen Entspan­ nungsbehälter verzichtet werden kann. Auch hiermit wird Inve­ stitionsvolumen eingespart.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrensschrittes ist darin zu sehen, daß die Stärke komplett gelöst ist, was bei den bekann­ ten Verfahren nicht der Fall war.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben:

In einem Vorratsbehälter 1 mit einem Rührwerk 2 wird über eine Leitung 3 Stärkemilch bevorratet, die über eine Leitung 4 mittels einer Pumpe 5 einer ersten Rotor-Stator-Maschine 6 zugeführt wird. Gleichzeitig wird über eine Leitung 8 Dampf zugegeben. Die von einem Motor 7 angetriebene Maschine 6 kann beispielsweise eine Rotor-Stator-Maschine sein, wie sie beispielsweise in der EPOS 87 10 85 684 dargestellt ist.

Die im Scherfeld der Maschine 6 gekochte und gelöste Stärke wird über eine Leitung 9 einer zweiten Rotor-Stator-Maschine 10 zugeführt, in die - mittels einer Pumpe 12 - über eine Leitung 11 eine Salzlösung zugegeben wird. Die hier im Scherfeld gebildete Stärkefällung wird mittels einer Leitung 13 einem Verweilbehälter 14 zugegeben, in dem eine kurze Nachreaktion stattfindet.

Mittels einer Pumpe 15 und einer Leitung 16 wird das Gut einem Bandfilter 21 zugegeben, wobei das Gut nach dem Abziehen der Prozeßflüssigkeit in einer Waschzone 19 mittels Waschwasser 20 gewaschen und anschließend in einer Entwässerungszone 18 ent­ wässert wird. Das Abwasser wird über eine Leitung 22 abgezogen.

Die behandelten Fasern werden bei 23 dem Filter 17 entnommen und über eine Einrichtung 24 weitergeführt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Fällung von Stärke aus einer Stärkemilch, aus der nach einer Kochstufe, einer Reaktionsstufe mit Zufüh­ rung einer Salzlösung und einer Nachreaktion die gebildeten Fasern über eine Filterstufe abgezogen werden; dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gekochte Stärke unter gleichzeitiger Zugabe der Salzlösung axial dem Scherfeld einer Rotor-Sta­ tor-Stufe zugeführt wird, in welchem die Komponenten in kleinste Mengeneinheiten zerteilt und unter der Einwirkung hoher Scherkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspruchun­ gen intensiv gemischt und behandelt werden und die im Scherfeld behandelte Stärke der Nachreaktionsstufe zu­ geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkemilch Dampf zugegeben und dieses Gemisch axial dem Scherfeld einer Rotor-Stator-Stufe zugeführt wird, in welchem die Komponenten in kleinste Mengeneinheiten zer­ teilt und unter der Einwirkung hoher Scherkräfte und hoch­ frequenter Wechselbeanspruchungen intensiv gekocht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärkemilch bei Temperaturen unter 100°C in dem Scherfeld behandelt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das nachreagierte Produkt in der Filterstufe gewaschen und entwässert wird.