177079. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szemestermény nedves őrlésekor kapott malmi keményítőfrakció kezelésére fehérjében ús és keményítőben dús termékek egyidejű előállítása céljából
5 177079 6 Lényeges, hogy a rendszeren áthaladó anyagáram hőmérsékletét szabályozzuk. Megfelelő termékminőség eléréséhez legalább 30 °C körüli hőmérsékletet kell alkalmaznunk. A hőmérséklet természetesen n.em haladhatja meg a keményítő zselatinálódási pontját, ezért azt a berendezésben kb. 63 °C alatt, előnyösen 43 és 57 °C között kell tartanunk. A nyomás rendszeren belüli szabályozása ugyancsak fontos, különösen az anyagáramnak a két elválasztási zóna elválasztási műveletein, fokozatain való áthaladása során. Erre a berendezés működésének, üzemeltetésének leírásakor még részletesebben kitérünk. E műveleti jellemzők megfelelő szabályozása esetén a találmány szerinti berendezésből a találmány szerinti eljárással a szárazanyagra számítva legalább 63 súly% fehérjetartalmú fehérjében dús terméket és az oldhatatlan szárazatryagra számítva legfeljebb 0,38 súly% oldhatatlan fehérjetartalmú keményítőben dús terméket kapunk. Ha az előnyös műveleti körülmények között dolgozunk, ugyanezen termékek fehérjetartalma legalább 74 súly% illetve legfeljebb 0,3 súly%. A két termék minőségi jellemzői jóval jobbak az elfogadható minimális kereskedelmi minőségi jellemzőknél. A találmány szerinti berendezés és eljárás emellett és részben ennek következtében kisebb beruházási költségigényével és kisebb üzemi költségszintjével tűnik ki. A találmány szerinti eljárást és berendezést az ábrákra való utalással az alábbiakban ismertetjük részletesebben. Az ábrák a találmány előnyös megvalósítási lehetőségeit, illetve kiviteli alakjait szemléltetik. Az 1. ábra a szemestermények nedves őrlésekor alkalmazott főbb műveletek folyamatvázlata. A 2. ábra a találmány szerinti berendezésben használt hidrociklon függőleges metszete. A 3. ábra több, a 2. ábra szerinti hidrociklont magában foglaló közös ház vázlatos alaprajza. A 4. ábra a találmány szerinti műveleti lépéseket szemléltető vázlatos műveleti folyamatábra. Amint az az 1. ábrából látható, a szemesterményt, például a kukoricát a különböző frakciók elválasztása és kinyerése céljából egymást követő műveletek sorozatának vetjük alá. A rostok eltávolítása után üzemi keményítő anyagáramot, malomipari szakkifejezéssel úgynevezett „üzemi (vagy malmi) keményítőfolyást” kapunk, amely mind a keniényitőfrakciót. mind a sikér-vagy fehéijefrakciót tartalmazza. A találmány szerinti berendezés ennek a keményítő- és fehéijefrakciónak az üzemi keményítőfolyásból való elkülönítésére alkalmazható. Amint azt a megelőzőekben már említettük, a találmány szerinti eljárásban és berendezésben kizárólag hidrociklonokat alkalmazunk. Jóllehet a kereskedelemben számos különoöző típusú hidrociklon kapható, a „DorrClone" kereskedelmi néven forgalomba hozottakat találtuk előnyösnek. A 2. ábrán ilyen DorrTlone hidrociklont mutatunk be. amely három főrészből áll: a 10 felső örvénykamrából, a 11 kúpos tagból és a 12 csúcselemből. A 1Ö felső örvénykamra a 13 kúpos áramlásterelő elemet foglalja magában. Ez az elem olyan fordított tölcsér alakú, amelynek 14 széles felső nyílása és 15 alsó szűkített nyílása van. A 11 kúpos tagnak 16 hengeres felső szakasza, 17 ellenkúpos középső szakasza és hengeres 18 alsó szakasza van. Ezeknek a szakaszoknak az elrendezése egytengelyű, azaz közös tengelyvonalban helyezkednek el és a 17 ellenkúpos középső szakasz alul szűkített nyílásban végződik, amelynek 17a csúcsa belenyúlik a hengeres 18 alsó szakaszba. A 11 kúpos tag falában, a 16 hengeres felső szakasz alsó végének közelében helyezkedik el a tangenciális 19 tápbevezető nyílás. A 12 csúcselem 20 központi furatot foglal magában, amely mindkét végén (21 és 22) nyitott. A 10. 11 és 12 tagok illetve elemek mindegyike menetes szakaszokkal (23, 24, 25 és 26) rendelkezik, amelyek segítéségével a tagok összeszerelésekor egymáshoz illeszkednek, összeszerelt állapotban a 13 kúpos áramlásterelő elem, a 16 hengeres felső szakasz, a 17 ellenkúpos középső szakasz, a hengeres 18 alsó szakasz és a 20 központi furat elrendezése egytengelyű és így folytonos járatot alkotnak, amely közrefogja a 13 kúpos áramlásterelő elemnek a 19 tápbevezető nyílás közelében elhelyezkedő 15 alsó szűkített nyilasát. A berendezés üzemi állapotában a 2. ábrán bemutatott hidrociklonba folyamatosan vezetjük be az elválasztandó oldhatatlan keményítő- és fehéijefrakciókat magában foglaló üzemi keményítőfolyást (1. ábra). Az anyagáramot nyomás alatt, tangenciálisan, a 19 tápbevezető nyíláson át tápláljuk a hidrociklonba. Az anyagáram a 16 hengeres felső szakaszba lépve azonnal gyors örvény lésbe kezd. Ez az azonnal gyors örvénylés centrifugális erők kialakulását eredményezi. A fellépő centrifugális erő gyorsan jelentősen meghaladja a nehézségi erőt. Ennek következtében az üzemi keményítőfolyás kis ülepedési sebességű részecskéi, azaz a fehérjerészecskék, belépnek a 15 alsó szűkített nyílásba, áthaladnak a 13 kúpos áramlásterelő elemen, majd a 10 felső örvénykamra 14 széles felső nyílásán át távoznak. A kis ülepedési sebességű részecskék e kilépő áramát nevezzük „felsőfolyás”-nak vagy fejterméknek. Ezzel egyidejűleg, a viszonylag nagy ülepedési sebességű részecskék, azaz a keményítőrészecskék a centrifugális erő hatására átvándorolnak a 17 ellenkúpos középső szakaszon és a 12 csúcselem 22 nyitott végén át távoznak. A gyorsan ülepedő részecskék e kilépi) áramát nevezzük „alsófolyás"-nak vagy fenékterméknek. A vízben oldhatatlan, szemcsés anyagokat tehát kizárólag a hidrociklonokban ébredő hidraulikus erők hatása alapján választjuk szél. bármifajta mozgó alkatrész alkalmazása nélkül. Amint azt a fentiekben már említettük, a találmány szerinti eljárás és berendezés sikeres működése bizonyos paramétereknek, nevezetesen az üzemi keményítőfolyás pH-jának és fajsúlyának, az ellenáramú mosóvíz mennyiségének, valamint az alkalmazott hőmérsékletnek es nyomásnak a megfelelő szabályozásán múlik. Megállapítottuk továb5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 I 65 3
