Neuentwicklungen und Einsatzmöglichkeiten von Zentrifugalseparatoren in der Fett- und Seifen-Industrie I

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    15-Jun-2016

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  • Neuentwicklungen und Einsatzmoglichkeiten von Zentrifugalseparatoren in der Fett- und Seifen-Industrie I"

    Von Dipl.-Ing. 0

    Der Trennvorgaog in der Schleudertrommel unterscheilet sich von dem eines Abscheiders nur dadurch, daB an Stelle der Schwerebeschleunigung g die Zentrifuga1he~ch:eunigung rw2 wirk- sam 1st

    Der Ubergang zur kontinuierlichen Arbeitsweise erschlieRt den Lentrifugen auch in der Fett- und Scifen-Industrie neuc Anwcn- aungsmoglichkeiten Zentrifugcn wcrden eingesetrt bei der Ge- winnung und Veredelung der Speiseole, 1 x 1 der Aufarbeitmg

    Eiztwicklzcngsteiide~i~e/i in der VerDraiichsgiitr.r-ltidustr~e In der Profduktionsmittel-Herstellung ist 'die Fliei3fertigun8g

    lieute so weit realisiert, dai3 die Fragen d'er Automat,isierun,g der Arbeitsprolzesse - nach einem angelsiichmsischen Lehnwort: der Automation - zum beherrschSend#en Entwicklunigs'geldan- ken werden. In der Verbrauchsgiiter-lndustrie mist dagegen d,ie Umwandluag des iiberlieferben absatzweisen Arbeitsvmer- tahrens in einen steti'gen ProzeRablauf vielfach, noch esin ucgelostes Problem. Vollautomatisierte Fertigun'gsprozesse sind erst in ganz wenigen Einzelfallen - in daer Fett- und Seifen-Industrie in. W. iiberhaupt noch niicht - verwlirklicht worden.

    Dieses Z'uriickbleiben eines ganzen Industriezwei'ges in einem uafassen,den technischen Evoltutionisprozei3 imst um so verwuaderlich'er, als dlise wirtschaftliche Bedeutung der Ver- brauchsgiiter-InduNstrie ungl'eich vie1 griiger ist a h die der Produkti onsm i t t el-H ers t ell'un,g I . E s 1 ass en sich aber me hr e're Griiade dazu anfiihren. I n der mechanlischen Fertigung lauft jede Arbeitsst,ufe letztlich auf seine h d e r u n g in der Form, im Ausseshen, im Gefiigezustanld des Werkstiickes oder auf ein Z,usammenfiigen e'inzelner Bauteile hinaus. Die'se OpeIra- tioaen lawen sich in klelins'te Bearb,eitungsschritte zergliemdern und werden so einem einge'h'enden Studium jedcr Phase des Fertigungsprozesses zuganglich. F . W. 7'ayZor hat urn 'die Jahrhun8dertwend.e aus ,d,ieser Zerglicderung des h b e i t s - ablau,fes Erkenntnisse gewonnen, auf Grund deren sich opti- male Herstellun,gsmethoden entwickeln liei3en. Sein Vorgehen ist fur d,ie Rat,ionalisierung der Fertigungstechnik beispielhaft geworden unid hat die FlieDfelrtigung, die unsere Prolduk- tionsmitt,el-Industrien heute weibhin kennzeichnlet. i m wesent- lichen begriindet.

    Die Verbrauchsguter-Erzeugung laa t sich nicht so weit- gehend zepg1,ie)dern. Zwar kann der Proaduktionsablauf mei- sten's in verschiedene Verfahreinssch

  • die i \ lkal i -Ents iuerung und dbie Des,tillations-Entsauerung nach Wc~(/wr. Kei der Aclsorptions-Bleichung wird die Kon- linuitat dcs Prozesses aher wieder durchlbrochen, .da cin kon- iinuierlich anheiten~des Verfahren zur Entfcrnwng tler Bleich- miltel hi9 heutc noch nicht gefunden worden ist !'. Unterteilt l i i a i i die ,4tisor~~tions-R1cichung in den eigentlichcii Bleich- vorgang (Behandlung tier Mlc und Fcttc init Magnesium- ,2ltiinini~i~n-Silikaten) u n d tlie aii~schlielientle Ahtrcnnuri8g tler crschiipl'tcn Bleichiiiittcl. so tlhrfte der erste 'l'eilabmschaitt ciner kontiii~iierliclien Ausfiihrung keine nennenswerten

    wierigkeitcn entgegensetzen. Entsprechende Kntwicklungs- citcn siii'tl in den USA gemacht worden 1" . 0 1 ) sich diese

    1;crFahrcri auch hicr in E'uropa ein'fuhren, hleiht abzuwarten. 1)ic Aiiwcnilung gasdichtcr Filter. i n tlenen die erschiiptte 13lcichertlc tlirckt extrahiert wcrden kann, ist jedenfalls schon eiii I)cdeutcntler Fortschritt Auch die Desodorisierung wird faat ausschlielil~ich im ahsatzweisen Retrieb ausgefiihrt. Der Girdlrr (,'or/)orcifiorr. Vo/rr/or. t)iuisio/l. kommt das Verdienst zu. Etitwicklungsarl~eiten fur eine kontinuierliche Dsmpfungs- aiilage tlurchgcfuhrt z u haben. Prinzipiell sollen gute Erge'b- nisse tlabei erreicht worden sein. Es wird aber betont, dai3 mit tier von der gleichen Gesellschat't hergestellten Ralb- kontinuierlich arb'citcnden Appara tur in qualitativer Be- ziehung noch etwas giinstitgere Ergebnisse erreicht werden Itiinnen I z , In tier europaischen (TI-Industrie 'hat inan von koiitinuicrlich~en Vcrfahren ,bei der I l i m p f u n g m. W . hishe8r i i o c h kcinen (khrauch gcnincht.

    III t lcm xntleren grot3en Zwci'g tler Fett-Industrie. der ?Y:il~li-(;cwiiiniin,~ und -Veretlelung, ist die konti.naierlich,e Arheitswcise heute ehenfalls miiglich. Meilenskine tler Ent- wicklung in dicscm '1eil.gehiet wareu die Einluhhung d e r blilchzcntrifuge zur Aufrahmuntg und spater zur Keinigung u i i d Stantlardisieriung v o n Trinkmilch I d , die Entwicltlung (ler hlclkniaschine %ti e.inem auch ini klcinsten Betrieb ren- tablen Arlxitsgeriit, d ie Fortschritte 'der Kaltetechnik im Molkerciwcscn. tlic Pasteuris'ierung (lurch Knrzzeit-Erhitzung i i i Verbindung init dcm Einsatz von Plat tenapparaten und nicht zu lc tz t die Verhcsserung und Automatisierung von C7er~~acltungsmasehiiieii. Flaschen,reinigunlgs- und Flaschenfull- mnschinen. Uber das h'isherige Ergebnis von Rat'ioiialisierun'gs- niaiinahmen in der Milchwirtschaft lmiegt umfangreiches Schril'ttum vor 13-1i. Auch die Mijglichkeiten kun'ftiger Ent- wicklung siii'd tles iifteren untersucht worden. Durch den Ein- s a l z von Butterungsniaschi,iieli IH konnte aut.h die Butter-Her- sfclluiig kontinuierlich gestalt'et werden.

    In tier Margarine-Iadustrie ist ein teilweiw kontinu'ierlich,er Betrieh durch Einsatz modern t r Fiirdermittel. ,Knetapparatc uni l Vc r pack iiii gsm aschine n schon vor lSi~,g ere r Zei t err eich t

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    F E T T E . S E l F E N h N S T R I C H M l T T E L 59. JdhirJdng N i . 4 1!157

    worden'!'. In jungster Zeit gelang cs '(lurch I'ntwicklung dcr I)ruckkiihlapparatc aber auch, Margarine i n vollkonbinuicr- liehiem Betriel) h.erzustellen.

    I n tlcr Seilen-Inldulstrie smintl wir v o n der kontinuierlich arheitenden, automatisiertcn Fahnik noch wcsitcr entfernt als i l l d e r Fett-Industrie. Uher kontinuierlichc I'rozesse in der Ilohiil-Gewinnung ,ist schon gesprocheii wortlcn. 1% ist aber Ies t z u s t ell en, da13 i i i z u n e h ni eiiitlem Ma13e auf (lie Verarl)eitung v o n Fettsaurcn zuruckgreift. Da f ur s telhsen kon tin uierl i ch a r t x i tent le Ver f'i h ren zur Ver- fugung: dlie kontinuierhch'e Fettspnltung rlurch Hochdruck- Hydrolyse nach M . / t l i ~ ~ r /Co/R(~tr,-E/IIr,ry-ProzeIi) und die kontinuierlicbe Fettsaure-Destillation Auch tlie Versei- 1 urmg ist aul' kontinu'ierlichem Wegc ausl'uhrhar. Fiir die Ver- : t rbeihng von Neutralfet ten wurden das n./o/tscrz/o,i-Vcrfah- ren, das sich enhg a n clas normale Siedeverlahreii nnschlielit. und dais mit Zentrilfugen arbeitenmdc Verl'ahrcn tler S'/rur/)l~,.\- C o r / ~ r d i t ~ i ~ entwickelt. Bei d e r Kiihlung u n d 'Irocknung der S7eife ist neben den iiblichen Bandtrocknern das Mn:zotri- Verfahren bemerkenswert, das mit sehr geringem Warrne- bedarf auskommt 23. Dmie die letzte Stut'c tlcr Seilcn-Fabri- kation hildenlden Pragepressen d i i r f k n sich ebcnso automati- 3icren lassen wi,e &ic in Ver1)in~dung tlaniit arheitentlen Ver- packungsmaschin,en.

    W i r wollen uns nun d'enjenigcn der vorstehentl gesch'il- tierten Verarbeitungsschritte zuwcn,d'en, die mit Zentrifugen arhe'iten. Die Erijrterungen sollen dabei a d solche Prozesse beschrinkt werden, zu d'eren Durchtfuhrung hochtourige Zen- trifugalseparatoren f u r Trennung o'der Keinigung von Flussig- keiten erforderlich sind. Kennzeichn~entlc Neuentwicklungen solleri h o r l ~ d e r s hervorgelhoberi werdcn.

    di e Se i fen - Fah r i ka t i on

    Gr/ / / / / / l ( / g / , / l dcr ~ ~ c / l / P / / / l / ~ r / r l ' / / l / r l ~ / ~

    Uber das Wirkungsprinzip der Zentrilfuge. 'die E,influfi- grijfi'en, die d8as Trennergebnis bestimmen, un'd die Folgerun- gen, die ssich fur die anwenrdungstechnische Praxis tiaraus ergeben, ist schon des iifteren berichtet worden B 4 3 ?:. Urn den Zusammenhang z u cliesen Untersuihungen herzustcllen, sei d e r kontinuierlich betriebene Ahscheider (;\bb. I ) hier noch cinnial der Schleudertrommel (Abh . 2) gegcniibergeatellt.

    Abh. 2. Schl.eudcrtromme1

    Ahh. I . ;\bscheitlegel513 iiir kontin~iiierliclien Uetrieh

    H. Hlrrkr, Modernve Margar'ineh,erstelIungsverfahren. Fette . Seifen. Anstrichmittel 56, 309 [lOM].

    fU L. Hnbicht, Konkinu,ierliche Verfahren in der Seilen- und Wasclimittel-In.dustrie, Fett,e u. Seifen 54. 21 5 j1932]

    z t H. Stnge, Die destillative T r e n m m g n.aturlicher un,d synthe- tischer Fettsaur'e-Gemi'sche, Fet te u. Sleilfen 55, 37.3 [1953].

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    2' W . Wilmvzunn, D e r Trennvorganig in tlcr Sthleudrrtromniel. Milchwiss. 3, Heft 10-12 r19481. - -

    22 H . Trciwiirski. Zentrifugen - Trenngeratc init hijchst.er ,4h'scheitlungswirkun~-, Chemie-1ng.-Tcchn. 26. I N [ IY541.

  • D e r A'bscheitler wird durch die Hiihenstellung d'es Uber- laufschutzes dem jeweiligen spez. Gewichtsunterschie,d 'des Schleucierrgutes angepaflt. In genau entsprechender Weise wird bci der Schleudertrommel, die a n Stelle dcr Schwerc- heschleunigun'g g niit der Zentrifugalbeschleuriigung rm2 arbei- tct, durch Antiern ties Innensdurchmessers d,, eine niit den spez. Gewichtcn des Schleudergutes korrcsponsdierendc L i - stellung erreicht. Dies geschiesht durch Eiuhau der sog. Was- serscheiben. wie ;itis A'lih. i! ersicht1,ich ist.

    Fur tlie init einer Schleuticrtrornriiel erzieltc 'l'rcnn .sind in1 wcsentlichen d stofleigene, vom Ilurchtlufl ah hang ig e Griille i i un d 9 Kons t r usk t i ons'griifien bent i in in eiitd. Z u r Beurteilung tliescr 'I'rennleistuii~g kaiin inan entwcder t l i e Set1 i in en t a t i onsgesch w i nd igkei t e i lies brs t i in mt en, fur tl en Trcnnvorgang I~etleutungsvolleii kleinsten 'I'eilchens oder die Zcit, die es zur Absonderuiilg a u s der kontin~uiei-l'iclieii Phase henii t igt, hcranziehrn. Diesc 'I'rennzeit 'I' ,ist uni so kiirzer ((1. h. die 'I'rennleistung ist um so hiiher). j c griiflcr tlie 'reilchcii, j c gcringer die Ziimhigkcit tler 'I'ragerflussi'gkei!. jc griifler d e r Ilnterschied iin spezifischen Gewicht heidcr I'hasen, j c kurzer 'tier Ausscheidungsweg un,d j e griitler tlie das Kraltfeld I)cherrschcride ~ c ~ c h l e u n i g i i i i g is{.

    I h r %etitrifugen-Konstruktcur kaii,ii im nllgemeinen nur ;I u f d ie b,e id en I e t z t get1 anti t en W er t e E i 11 H 1113 ne hmen . D re h - zahl und Durchmesser d e r Schleudertromniel, von denen die Keschleunimgung abhangt , kiinnen aber nicht heli'ehig ge g-ert werden. Denit auch die Material-Beaiisi)ruchung h von diesen GriiDen ah. Sie mu13 gcnugend weit unterhalb der Streckgrenze der verwcndeten Baustofle hleiben, wenn die Anspriiche an 'die Iietriel~liche Stichenheit tlcr Zcntrifuge er- fi i l l t werden solleii.

    Die Kicksichtnalinie i iu f die Werkstot i -Be~inspruchung gleichzeitiig niit tler technischen Beeinflussung dcr vorgenann- ten Konstr,uktionsgriil3eii AusscIieiduri,g:swcg ui1.d Zentri!:ugal- beschleunigung ha t z u r Entwicklull,g von 2 vcrschiietienen Grur~~dtyperi gefiihrt. L)ie Tronimcl d e r eintbaulosen Riihren- zeirtrifuge h a t grolle Hiihe hei kleineni Durchmmcsser. Die 'I'rommel tler init l 'ellereinsatzen oder Ilingkammercinsatzen rtusgeriisteten Zentr i lu~ge - heute allgemcin als ,,Separator" hezeichnet - entspricht in ihrem grijflten Durchmesser un- gefiihr auch der griiiiten Bauhiihe. Der letztgenanjnten Aus- fiihrung diirl'te wohl die griiikre Bedeutuog zukornmen, wie si ch aus tl er ( ; esa in t zii h I hi s h e r Zen t r i f ugeii olinc weiteres ergiht.

    ;I usgc lii h r t e r

    Fafit man ein 311s ciner Flus~sigkeit abzutrennendcs schwe- reres tlussiges oder I'est'es l'e~ilchen i n s Auge, so ergibt sich zwischen der schon genannt'en 'I'rennzeit T unmd den aiilgefuhr- t e n E:influB~riiDen folgentler %us:imnirnhang '":

    1 9 : kinmematische Z ih igk r i t d?r Flussigkcif

  • 21)b -1 Ulick in eine ii~euLeitliche Molkerei

    aller Maschinenteile bedingt grofiflachige, glatte Aufien~formen, Einbren,nlackierungen in weil3 older elfenbein, die sich den hellen Betriebsraumen der Molkereien anpassen und mit er- traglichem Mehraufwand herstellbare Plattierungen 'der Ma- schincn mit nlichtro8steadem V2A-Blech yH, Neuartig ist lerner ilie Fundament-Befes~igung auf 9 Kalottenfiiflen. die eiiifache und leichte Kcinigun)g des init Fliesen ~belcglcn Fuiibodens gestattet.

    Ein Konstruktionsprinzip, das sich weit ubcr die Milch- entrahmung hinaus Giiltigkeit erwo'rben hat, l i s t die Ver- wentdung von in die rotierende Trominel cingcbauten Schal- scheibenpumpen, die die getrennten Flussigkeiten (hier Mager- milch und Kahm) unter Druck aus der 'I'romincl hcraus- fiirdern 2h. Der Vorteil dieser Einrichtungen heruht tlarin, daf3 nach,geschaltete Apparate ohne Zw,ischenschalbung vo'n Pumpen beschlickt werden kiinlnen. Diese Schalsch'e'ibenpumpen, auch Greifer genantnt (Ab'b. (i), sind einfache, in War tung und Pflege gerasdezu anspruch,slosNe Fiirderorgane. Ihre Wirkung berusht darauf, daJ3 dic kine- tisch,e Eiiergie der mit der Trommel umlaufenden Flussig- kseit im stillstehenden Schal-

    Abb. 6. Wirkungsweisc des Grcilers

    der erLeugbare Druck (lurch schei benkiirper in Drutkenergie umgewandelt wird....

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