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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Prozesslinie zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion.
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Ausgangsmaterial bei der Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion ist vorzugweise Maisgluten (Gluten) mit einer Trockensubstanzgehalt von ca. 10 bis 20 g/l separierbarem Feststoff.
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Die
US 4 207 118 A beschreibt ein Verfahren zur Konzentration einer glutenhaltigen Fraktion. Hier wird allerdings die Entwässerung mit einem Dekanter nicht beschrieben.
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Ausgehend vom vorbekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Verfahren möglichst produktoptimiert und ohne größeren manuellen Eingriff zu betreiben.
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Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Prozesslinie mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion, weist die folgenden Schritte:
- A Bereitstellen einer glutenhaltigen Fraktion,
- B Aufkonzentrieren der glutenhaltigen Fraktion durch eine zentrifugale Verarbeitung in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensubstanzgehalt,
- C Einstellen des pH-Werts und der Temperatur der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion durch eine Temperier- und Dosiereinheit;
- D Entwässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion.
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Die in Schritt A bereitgestellte glutenhaltige Fraktion kann vorzugsweise 10 bis 20 g/l separierbarem Feststoff aufweisen.
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Das Aufkonzentrieren in Schritt B erfolgt im Rahmen einer zentrifugalen Verarbeitung. Dabei wird die bereitgestellte Fraktion in Flüssigkeit und in eine Fraktion mit einer höheren Konzentration an Feststoffen aufgetrennt. Zum Aufkonzentrieren wird ein TS-Gehalt, vorzugsweise online, also im Prozess, sensorisch erfasst. Dabei kann es sich um den Finalen TS-Gehalt oder besonders bevorzugt um den TS-Gehalt der Fraktion unmittelbar am Ablauf eines Glutenkonzentrators handeln.
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Zur Verbesserung der Flockungs- und/oder Agglomerationseigenschaften erfolgt die Einstellung des pH-Wertes und die Einstellung der Temperatur. Der pH-Wert wird vorzugsweise abgesenkt und die Temperatur erhöht.
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Schließlich erfolgt ein Entwässern dieser Fraktion. Das Entwässern kann auch ein Teilentwässern sein. Entsprechend weist die entwässerte glutenhaltige Fraktion auch nach der Entwässerung eine Restfeuchte auf.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur weiteren Präzisierung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion beträgt der Trockensubstanz-Gehalt dieser Fraktion nach Schritt D zumindest 40 Gew.%, vorzugsweise zwischen 42 - 50 Gew.%.
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Das Entwässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion kann in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensubstanzgehalt erfolgen. Dadurch erfolgt auch an dieser Stelle eine Einstellung des Trockensubstanzgehaltes, so dass die Fließfähigkeit der Fraktion erhalten bleibt und eine Verstopfung verhindert wird. Zugleich soll ein möglichst hoher Entwässerungsgrad erreicht werden.
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Das Aufkonzentrieren in Schritt B kann in Abhängigkeit eines ersten ermittelten Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion nach der zentrifugalen Verarbeitung in Schritt B erfolgen und das Entwässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion kann in Abhängigkeit eines zweiten ermittelten Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion nach dem Entwässern in Schritt D erfolgen. Somit wird der Tockensubstanzgehalt immer direkt nach dem jeweiligen Verarbeitungsschritt ermittelt und zur Einstellung des Verarbeitungsschrittes genutzt.
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Die zentrifugale Verarbeitung in Schritt B kann vorzugsweise in einem Glutenkonzentrator, insbesondere in einem Düsenseparator, erfolgen.
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Das Entwässern in Schritt D kann durch einen Entwässerungsdekanter erfolgen, wobei der Grad der Entwässerung auf einfache Weise durch Einstellen der Differenzdrehzahl zwischen einer Dekanterschnecke und einer Dekantertrommel des Entwässerungsdekanters anhand des ermittelten zweiten Trockensubstanzgehaltes erfolgt. Eine Reduzierung der Differenzdrehzahl erhöht die Verweilzeit des Produktes im Zentrifugalfeld des Dekanters, eine Erhöhung der Differenzdrehzahl bewirkt das Gegenteil. Alternativ oder auch ergänzend kann die Trommeldrehzahl des Dekanters verändert werden. Eine Erhöhung der Trommeldrehzahl verstärkt das Zentrifugalfeld, eine Reduzierung bewirkt das Gegenteil.
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Der Glutenkonzentrator, insbesondere der Düsenseparator, kann einen Ablauf aufweisen, wobei der Ablauf vorteilhaft einen Sensor zur Ermittlung des Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf aufweist und wobei der Ablauf strömungstechnisch hinter dem Sensor eine Regeleinrichtung, z.B. ein Ventil, und eine Rückführungsleitung in den Glutenkonzentrator aufweist, wobei die Regeleinrichtung die ablaufende konzentrierte glutenhaltige Fraktion oder einen Teilstrom hiervon so lange über die Rückführungsleitung rezirkuliert wird, bis der vom Sensor erfasste Messwert einem Sollwert entspricht oder diesen überschreitet.
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Der Entwässerungsdekanter kann zudem einen Feststoffaustrag aufweisen, wobei der Feststoffaustrag einen Sensor zur Ermittlung des Istwertes des Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion im Feststoffaustrag aufweist. Unterschreitet der Istwert einen vorgegebenen Sollwert, wird die Differenzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel so lange eingestellt wird, bis der vom Sensor erfasste Messwert einem Sollwert entspricht oder diesen überschreitet. Alternativ kann auch eine entsprechende Regelung der Trommeldrehzahl erfolgen.
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Zur Verringerung von Druckstößen können vor und hinter dem Glutenkonzentrator jeweils ein Tank angeordnet sein.
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Das Einstellen des pH-Wertes in Schritt C kann auf einen Bereich zwischen 5,0 und 6,0, vorzugsweise zwischen 5,3 und 5,8, erfolgen, wobei das Einstellen vorzugsweise durch Zudosierung einer alkalischen Lösung in die konzentrierte glutenhaltige Fraktion, insbesondere einer NaOH-Lösung, in Abhängigkeit eines Messwertes eines pH-Sensors erfolgt
Dadurch ist es möglichst ein pH-Wert zwischen 5,3 und 5,8 einzustellen. Eine Laboranalyse des Trockensubstanzgehaltes ist aufgrund des Einsatzes des inline pH-Sensors nicht erforderlich.
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Da sich die Auswirkung dieser Dosierungsänderung erst mit einer Zeitverzögerung von mehreren Minuten im Feststoffablauf des nachgeschalteten Entwässerungsdekanters zeigt, ist die optimale Einstellung dieser Regelstrecke durch einmanuelles Verfahren sehr schwierig und Schwankungen der Produkteigenschaften im Zulauf des Glutenkonzentrators erfordern eine ständige Anpassung der zugegebenen NaOH-Menge. Durch den Einsatz des pH-Sensors und einer geeigneten Maschinen- oder Anlagensteuerung ist dies unkompliziert.
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Das Einstellen der Temperatur kann auf einen Bereich zwischen 55- 63°C, vorzugsweise 58 bis 60°C, erfolgen, wobei das Einstellen vorzugsweise durch eine geregelte Zufuhr von Heißwasser in einen Wärmetauscher in Abhängigkeit eines Messwerts eines Temperatursensors bzw. eines Sensors zum Erfassen einer Mediumstemperatur erfolgt. Durch den vorgenannten Wärmetauscher wird die konzentrierte glutenhaltige Fraktion geleitet.
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Auch hier können durch den Einsatz des Temperatursensors kurzfristige Änderungen der Temperatur durch entsprechende Einstellung eines Wärmetauschers ausgeglichen werden.
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Das Einstellen der Temperatur kann durch einen Sollwertabgleich mit einem Messwert der Temperatur erfolgen, welcher von einem Sensor zur Ermittlung der Mediumstemperatur erfasst wird. Analog kann das Einstellen des pH-Wertes durch Sollwertabgleich mit einem Messwert des pH-Wertes erfolgt, welcher von einem Sensor zur Ermittlung des pH-Wertes erfasst wird.
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Das Einstellen der Rezirkulation beim Aufkonzentrieren in Schritt B, das Einstellen der Temperatur und des pH-Wertes in Schritt C und das Einstellen der Differenzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel in Schritt D kann bedienerfreundlich durch eine einzige Steuer- und Auswerteeinheit erfolgen.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Prozesslinie zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion umfassend einen Glutenkonzentrator zur Konzentration der glutenhaltigen Fraktion im Rahmen einer zentrifugalen Verarbeitung, eine Temperier- und Dosiereinheit zur Einstellung des pH-Wertes und der Temperatur der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion und ein Entwässerungsdekanter zur Entwässerung der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion. Der Glutenkonzentrator weist einen Ablauf mit einem Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf auf. Weiterhin weist insbesondere der Ablauf eine Rückführungsleitung zur Rezirkulation der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion oder eines Teilstromes hiervon in Abhängigkeit vom ermittelten Trockensubstanzgehalt auf. Dadurch kann eine optimale und schonende Konzentrierung des Glutens bzw. der glutenhaltigen Fraktion erreicht werden. Als Gluten ist dabei Maisgluten zur Verarbeitung besonders bevorzugt.
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Der Glutenkonzentrator kann bevorzugt als Düsenseparator mit Tellerpaket ausgebildet sein. Der Düsenseparator weist zudem einen Verteiler unterhalb des Tellerpakets auf. Die Rückführungsleitung mündet in den Verteiler unterhalb des Tellerpaktes.
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Der Entwässerungsdekanter weist einen Feststoffaustrag mit einem Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion aufweist, wobei die Prozesslinie eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweist, welche ausgelegt ist zur Einstellung der Differenzdrehzahl zwischen einer Dekanterschnecke und einer Dekantertrommel oder der Trommeldrehzahl des Entwässerungsdekanters in Abhängigkeit des ermittelten Trockensubstanzgehalts der entwässerten glutenhaltigen Fraktion.
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Der Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf und/oder der Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion kann als Messgerät zur Ermittlung der Viskosität der jeweiligen Fraktion, insbesondere als Coriolis-Durchflussmessgerät, als Infrarot-Sensoren, insbesondere NIR-Sensor und/oder als mikrowellenbasierte Sensor ausgebildet ist.
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Die vorgenannte Prozesslinie dient insbesondere zur Ausführung eines vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels und anhand der beiliegenden Figuren im Detail beschrieben. Die einzelnen Merkmale des Ausführungsbeispiels können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch einzeln für sich genommen in andere Ausführungsvarianten übernommen werden. Es zeigen beispielhaft:
- 1: Prozessschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Maisglutenentwässerung; und
- 2 Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3 Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Dekanters; und
- 4 Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Separators.
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Die erfindungsgemäße Maisglutenentwässerung kann Teil eines Stärkegewinnungsprozesses sein.
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In einem ersten Schritt 101 erfolgt das Bereitstellen einer wäßrigen maisglutenhaltigen Fraktion vorzugsweise mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 10 bis 20 g/l separierbarem Feststoff. Das Bereitstellen der glutenhaltige Maiskleberdispersion kann vorzugsweise im Rahmen eines Stärkegewinnungsprozesses erfolgen, wobei Stärke als Produkt aus dem Prozess abgeführt wird und die wässrige glutenhaltige Kleberfraktion gesondert aufgearbeitet wird.
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Als Kleber wird ein Gemisch aus Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten nach der Entfernung von Stärke und von löslichen Bestandteilen geredet. Ein Großteil des Klebers entfällt dabei auf das Gluten.
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Das Bereitstellen der wässrigen maisglutenhaltigen Fraktion kann in einem Tank 1 erfolgen.
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In einem zweiten Schritt 102 erfolgt das Aufkonzentrieren der maisglutenhaltigen Fraktion im Kleber durch einen Glutenkonzentrator 2, der z.B. als Düsenseparator ausgeführt ist. Hierfür erfolgt das Zuleiten des Produktes über einen Zulauf 5. Der Glutenkonzentrator weist einen ersten Ablauf 15 für die abgetrennte Wasserphase und einen zweiten Ablauf 6 für eine konzentrierte glutenhaltige Kleberfraktion, welche aus den Düsen austritt.
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Ein geeigneter Glutenkonzentrator 2 ist als ein zentrifugaler Separator mit einer Trommel 204 mit aufrechter Drehachse B in 4 dargestellt. Er weist einen Produktzulauf 201 für einen Ausgangsstoff P1 und einen Produktablauf 202 für eine leichte Phase F1 auf, sowie Austragsdüsen 203 zum Ableiten einer schweren Phase S1 aus der Trommel 204 auf. Innerhalb der Trommel 204 ist ein Tellerpaket 206 aus mehreren Trenntellern 207 angeordnet. Der Ausgangsstoff P1 bzw. das Separiergut wird über ein Einlaufrohr 208 axial in einen Verteiler 209 geleitet und von dort radial in einen Trennraum 205 und in die Zwischenräume zwischen den Trennteller 207.
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Es ist jedoch auch möglich einen Teil der an den Austragsdüsen 203 ausgetragene konzentrierte maisglutenhaltige Fraktion durch eine Rückführungsleitung in den Glutenkonzentrator 2 zu rezirkulieren.
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An diesem Ablauf 6 ist eine Regeleinrichtung 7 angeordnet, welche einen Teilstrom der aus dem Düsenseparator 2 konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion über eine Rückführleitung in den zweiten Zulauf 8 und somit in die Separatortrommel zurückleitet. Die Menge der auf diese Weise zurückgeleiteten konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion wird über eine Regeleinrichtung 7 eingestellt. Eine entsprechende Regeleinrichtung 7 kann beispielsweise ein Regelventil sein, welches in Abhängigkeit des von Sensor 13 gemessenen TS-Gehaltes geregelt wird.
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Der Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt) im Ablauf 6 kann somit durch den Düsenseparator 2 inklusive der TS-Messung 13 und dem Regelventil 7 geregelt werden. Das Erfassen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, beispielsweise durch Messung der Viskosität z.B. mittels eines Coriolis-Durchflussmessgerätes oder durch Ermittlung mittels eines oder mehrerer Infrarot-Sensoren, insbesondere NIR-Sensoren, Mikrowellenbasierte Trockensubstanz-Sensoren, z.B. die MWTS-Serie der hf sensor GmbH in Leipzig. Bei dem eingesetzten Sensor 13 handelt es sich bevorzugt um einen sogenannten Inline-Sensor und bei dem Erfassen des TS-Gehaltes kann es sich um eine Inline-Messung handeln.
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Als Inline-Messung in Abgrenzung zu einer Offline-Messung versteht man eine entlang einer Produktionslinie angebrachte Konstruktion mit einem Sensor für die kontinuierliche Überwachung des am Sensor vorbeigeführten Produktes bzw. Produktstromes.
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Die Regelung des TS-Gehalts in Gewichts-% im Kleber im Ablauf 6 des Glutenkonzentrators 2, insbesondere des Düsenseparators, erfolgt auf einen Sollwert in einem Bereich von vorzugsweise 35-50 g/l.
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Durch Messung des Trockensubstanzgehaltes und Abgleich mit dem vorgenannten Sollwert kann abgeschätzt werden, ob und in welchem Umfang eine Rezirkulation einer Teilmenge des Düsenablaufs erfolgt.
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In einem dritten Schritt 103 erfolgt ein Einstellen der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion vor der Entwässerung. Hierbei wird die konzentrierte maisglutenhaltige Fraktion optional durch einen Puffertank 3 geführt. Der Tank 1 vor und der Tank 3 nach dem Glutenkonzentrator 2 können jeweils die Funktion eines Hydrophoren einnehmen und Druckschläge vom Prozess auf den Glutenkonzentrator 2 und umgekehrt vom Glutenkonzentrator 2 auf den Prozess zu verhindern.
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Dem Tank 3 nachgeordnet ist eine Temperier- und Dosiereinheit 22. Diese kann u.a. mehrere Geräte und Sensoren umfassen. Diese weist vorzugsweise einen Wärmetauscher 18 auf. Durch die Temperier- und Dosiereinheit kann zur Verbesserung der Maisglutenentwässerung im nachfolgenden Dekanter eine Regelung der Temperatur 105 des Klebers mit Hilfe eines Wärmetauschers 18 erfolgen. Hierbei wird das Produkt von einer Temperatur ca. 45 bis 50 °C im Tank 3 auf eine Temperatur 58 bis 60°C erhöht.
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Die Temperier- und Dosiereinheit 22 kann zudem eine Dosiervorrichtung 10 zur Dosage einer alkalischen Lösung, insbesondere einer wässrigen NaOH-Lösung 9, in die maisglutenhaltige konzentrierte Fraktion aufweisen. Die NaOH-Lösung kann in einem nicht-dargestellten NaOH-Tank gelagert sein. Die Dosiervorrichtung 10 kann beispielsweise ein Regelventil sein. Die Dosiervorrichtung 10 ermöglicht somit die Einstellung 104 eines pH-Wertes.
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Bevorzugt erfolgt die Einstellung, insbesondere eine Regelung, des pH-Wertes der maisglutenhaltigen Fraktion in diesem Schritt auf einen bevorzugten pH-Wert von 5,3 bis 5,8. Dies kann durch Zugabe von NaOH-Lösung in den Zulauf eines nachfolgenden Entwässerungsdekanters 4 erfolgen.
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Weiterhin kann die Temperier- und Dosiereinheit 22 eine Regelvorrichtung 16, z.B. ein Ventil zur Regelung des Zulaufes an Heißwasser 17 in den Wärmetauscher 18 aufweisen. Dadurch kann die Regelung der Temperatur 105 des Klebers erfolgen.
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Weiterhin kann die Temperier- und Dosiereinheit 22 einen Sensor 20 zum Erfassen der Mediumstemperatur der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion am Ablauf des Wärmetauschers 18 aufweisen, wobei die Regelung der Zulaufmenge an Heißwasser 17 durch die Regelvorrichtung 16 anhand der vom Sensor 20 ermittelten Messwerte erfolgt.
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Weiterhin weist die Temperier- und Dosiereinheit 22 einen pH-Sensor 19 auf, zum Erfassen des pH-Wertes der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion nach der pH-Werteinstellung 104.
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Die konzentrierte maisglutenhaltige Fraktion mit eingestelltem pH-Wert und eingestellter Temperatur wird sodann dem Entwässerungsdekanter 4 zugeführt.
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In einem weiteren Schritt 106 wird der Entwässerungsdekanter 4 als Vollmantel-Schneckenzentrifuge zur Entwässerung der glutenhaltigen Fraktion eingesetzt. Das Entwässern der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion erfolgt derart, dass der ausgetragene Feststoff eine Trockensubstanz von vorzugsweise zwischen 42 und 50% (in Gew.%) aufweist. Dieser Wert kann vorzugsweise durch die Regelung der Differenzdrehzahl zwischen Dekantertrommel und Dekanterschnecke beeinflusst werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Trommeldrehzahl und damit der g-Wert im Zentrifugalfeld variiert werden. Der Entwässerungsdekanter 4 verfügt über einen Ablauf 11 für Prozesswasser (leichte Phase) und einen Feststoffaustrag 12 für eine entwässerte bzw. teilentwässerte glutenhaltige Feststofffraktion (schwere Phase).
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3 zeigt einen Entwässerungsdekanter 4 in der Ausgestaltung als Vollmantel-Schneckenzentrifuge für den Einsatz im vorgenannten Verfahren. Die Vollmantel-Schneckenzentrifuge weist ein im Betrieb nicht drehbares bzw. sich nicht drehendes Gestell und vorzugsweise Gehäuse 307 und einem im Betrieb drehbaren bzw. sich drehenden Rotor 314 auf. Der Rotor 314 weist eine drehbare Trommel 315 mit einer horizontalen Drehachse D auf. Zur drehbaren Lagerung sind endständig entsprechende Lager 308 und 305 am Gestell 307 angeordnet. Die Drehachse A kann aber auch anders, insbesondere vertikal, im Raum orientiert sein. Zum Rotor 314 gehört zudem eine in der Trommel 315 angeordnete Schnecke 304, deren Drehachse mit der der Trommel 315 übereinstimmt. Die Schnecke 304 kann im Betrieb mit einer Differenzdrehzahl zur Trommel 315 gedreht werden. Eine nicht dargestellte Antriebseinheit übernimmt über eines oder mehrere Getriebe 310 die Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl der Trommel 315 und der Schnecke 304. Die Trommel 315 weist einen zylindrischen Abschnitt 312 auf und einen sich daran axial anschließenden konischen Abschnitt 311. Der zylindrische Abschnitt 312 ist von einem sich im Wesentlichen radial erstreckenden Trommeldeckel 316 abgeschlossen. Die Schnecke 304 weist hier ebenfalls einen zylindrischen Abschnitt auf und einen sich daran axial anschließenden konischen Abschnitt. Sie ist innerhalb der Trommel 315 angeordnet. In die Trommel 315 ragt ein hier konzentrisch zur Drehachse verlaufendes Zulaufrohr 301, dass in einem Verteiler 306 mündet, durch den eine zu verarbeitende Suspension P radial in einen Schleuderraum 313 der Trommel 315 geleitet werden kann. In oder an dem Trommeldeckel 316 können einer oder mehrere Flüssigkeitsabläufe 317 ausgebildet sein, welche in einen Flüssigkeitsaustrag 302 münden. Dieser oder diese Flüssigkeitsabläufe 317 können auf verschiedene Weise ausgebildet sein, so als Öffnungen im Trommeldeckel 316, die eine Art Überlaufwehr aufweisen oder auf andre Weise, so als Schälscheibe. Am Ende des konischen Abschnitts 311 ist wenigstens eine Feststoffaustragsöffnung 318 ausgebildet, welche in einem Feststoffaustrag 303 mündet. In der Regel ist die Trommel 315 als eine Vollmanteltrommel ausgebildet. In der sich drehenden Trommel 315 wird dann wenigstens eine Flüssigkeitsphase F von Feststoffen S geklärt.
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Das vorliegende Verfahren bedient sich dabei vorzugsweise vier Regelungen, welche kontinuierlich und online realisiert werden und so dass keine Laboranalyse mehr erforderlich ist.
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In einer ersten Regelung wird der Trockensubstanzgehalt im Düsenablauf 6 des Glutenkonzentrators 2 online durch einen Sensor 13, erfasst und gemessen. In Abhängigkeit der Messung wird ein Teil der düsenseitigen Fraktion in den Zulauf der Trommel des Glutenkonzentrators zurückgeleitet, bis ein Sollwert eines vorgegebenen Trockensubstanzgehaltes am Sensor 13 erreicht ist, welcher vorzugsweise zwischen 35-50 g/l liegt.
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Mediumstemperatur der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion wird in einer zweiten Regelung auf einen Sollwert 58 bis 60°C eingestellt.
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Der pH-Wert der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion wird in einer dritten Regelung auf einen Sollwert von 5,3 bis 5,8 eingestellt.
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Durch die kontinuierliche Onlinemessung des Trockensubstanzgehaltes des abgetrennten Feststoffes am Ablauf des Entwässerngsdekanters 4 wird mit Hilfe einer Steuerung, welche entsprechende Regler beinhaltet, die Differenzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel und/oder die Trommeldrehzahl kontinuierlich angepasst.
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Die Messsignale I, II, III, IV der Sensoren 13, 19, 20 und 21 können jeweils durch eine gesonderte Steuer- und Auswerteeinheit verarbeitet und in Abgleich mit hinterlegten Sollwerten in den vorgenannten Sollwertbereichen zu Steuer- und/oder Regelbefehlen W, X, Y, Z umgewandelt werden. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die Messsignale durch eine einzige Steuer- und Auswerteeinheit 14 verarbeitet und entsprechend umgewandelt werden. Entsprechende Signale und Befehle können über Signalleitungen oder per Funk übermittelt werden.
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Durch die vorgenannte Regelung kann das Verfahren besonders wirtschaftlich betrieben werden. So kann u.a. der Verbrauch an NaOH reduziert werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des entwässerten Glutens am Feststoffaustrag des Entwässerungsdekanters ist konstant niedrig.
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Die Oberlaufqualität also die Qualität der Klarphase am Ablauf 15 des Glutenkonzentrators 2 ist konstanter. Weiterhin wird hierdurch eine deutlich einfachere und stabilere Betriebsweise beider Maschinen erzeugt, wodurch das Bedienpersonal nur noch wenig in den Prozess eingreifen muss und falsche Prozesseinstellungen vermieden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tank
- 2
- Glutenkonzentrator
- 3
- Tank
- 4
- Entwässerungsdekanter
- 5
- Zulauf
- 6
- Ablauf
- 7
- Regeleinrichtung
- 8
- Zulauf
- 9
- NaOH-Lösung
- 10
- Dosiervorrichtung
- 11
- Ablauf (Prozesswasser)
- 12
- Feststoffaustrag
- 13
- Sensor zum Erfassen des TS-Gehalts
- 14
- Steuer- und Auswerteeinheit
- 15
- Ablauf
- 16
- Regelvorrichtung
- 17
- Heißwasser
- 18
- Wärmetauscher
- 19
- pH-Sensor
- 20
- Sensor zum Erfassen der Mediumstemperatur
- 21
- Sensor zum Erfassen des TS-Gehalts
- 22
- Temperier- und/oder Dosiereinheit
- 101
- Bereitstellen einer wässrigen maisglutenhaltigen Fraktion
- 102
- Aufkonzentrieren der maisglutenhaltigen Fraktion
- 103
- Einstellen der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion
- 104
- pH-Wert Einstellung
- 105
- Regelung der Temperatur
- 106
- Entwässerung der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion
- I-IV
- Messsignale
- W-Z
- Steuer- oder Regelbefehle
- 201
- Produktzulauf
- 202
- Produktablauf
- 203
- Austragsdüse
- 204
- Trommel
- 205
- Trennraum
- 206
- Tellerpaket
- 207
- Teller
- 208
- Einlaufrohr
- 209
- Verteiler
- B
- Drehachse
- P1
- Ausgangsstoff
- F1
- leichte Phase
- S1
- schwere Phase
- 301
- Zulaufrohr
- 302
- Flüssigkeitsaustrag
- 303
- Feststoffaustra
- 304
- Schnecke
- 305
- Lager
- 306
- Verteiler
- 307
- Gehäuse
- 308
- Lager
- 310
- Getriebe
- 311
- konischer Abschnitt
- 312
- zylindrischer Abschnitt
- 314
- Rotor
- 315
- Trommel
- 316
- Trommeldeckel
- 317
- Flüssigkeitsablauf
- 318
- Feststoffaustragsöffnung
- P
- Suspension
- S
- Feststoffe
- F
- Flüssigkeitsphase
- A
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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