專利名稱：懸浮液的洗滌和脫水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工藝技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及分離和純化技術(shù)。
通常，懸浮液被認(rèn)為是混合物的適宜形式。因?yàn)樵噭┠軌蛟趹腋∫簝?nèi)獲得均勻的分布，所以它們可以作為進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化的介質(zhì)使用。認(rèn)為懸浮液有利(例如，當(dāng)與溶液比較時(shí))的主要原因是構(gòu)成懸浮液的固體和液體級(jí)分能夠容易實(shí)現(xiàn)分離。
淀粉是尤其適合以懸浮液形式進(jìn)行加工和化學(xué)改性的產(chǎn)物。天然淀粉是顆粒狀產(chǎn)物，它能夠通過維持適合的加工條件而保持其顆粒形式。如果能夠避免不可逆的溶脹和凝膠化，將基本沒有淀粉損失到其中它被懸浮的液體介質(zhì)(通常水)中。
完成轉(zhuǎn)化后，需要從其中進(jìn)行了轉(zhuǎn)化的懸浮液中回收化學(xué)改性淀粉。過量的試劑、副產(chǎn)物如鹽和其它雜質(zhì)必須從淀粉產(chǎn)物中分離出來。適宜地，能夠除去其中溶解了大多數(shù)(如果不是全部)雜質(zhì)的懸浮液的水性介質(zhì)，再干燥淀粉產(chǎn)物。淀粉產(chǎn)物在干燥前進(jìn)行洗滌。
在淀粉工業(yè)中，在加工大量淀粉的場(chǎng)合，已發(fā)現(xiàn)洗滌和脫水步驟不是容易的，尤其難以以經(jīng)濟(jì)上吸引人的方式進(jìn)行。在大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施中，洗滌和脫水作為兩個(gè)獨(dú)立步驟進(jìn)行。如在EP-A-0 517 965中所述，為了保持連續(xù)工藝配置和最佳效率，常常使用水力旋流器。這類裝置的使用需要大量的水，以便獲得徹底的洗滌。脫水一般使用具有多個(gè)真空室的分段真空(轉(zhuǎn)鼓)過濾器或離心機(jī)來進(jìn)行。
很清楚，洗滌和脫水在兩個(gè)步驟中進(jìn)行是已知工藝配置的缺點(diǎn)。還有，在水力旋流器中的洗滌的效率(尤其對(duì)于所需的水量)不象所希望的那樣有效。水力旋流器是安裝成本相對(duì)高的設(shè)備，它們需要高保養(yǎng)費(fèi)。此外，它們?cè)谄淠芰肯纳霞霸谄涞矸鄣南礈旌褪章噬鲜窍鄬?duì)低效的。為此，目前的配置需要許多再循環(huán)步驟，以確保雜質(zhì)的有效去除，以及盡可能減少損失到廢料流中的淀粉量。
事實(shí)上，由于在目前的工藝配置中需要許多回路(back-loop)步驟和大量的水，迄今還未發(fā)現(xiàn)可以設(shè)計(jì)出將用于洗滌及在脫水后回收的全部水再循環(huán)，以用于在化學(xué)轉(zhuǎn)化之前懸浮淀粉的封閉體系。此外，作為許多再循環(huán)的結(jié)果，微生物在系統(tǒng)中的繁殖將隨每一循環(huán)顯著增加。因?yàn)樵S多目標(biāo)淀粉產(chǎn)物還可能應(yīng)用于食品或藥品工業(yè)，所以這種微生物污染構(gòu)成了嚴(yán)重的缺點(diǎn)。
US專利4,216,310公開了將淀粉磷?；姆椒?。在該方法中，通過噴灑將所用磷酸酯試劑引入到旋轉(zhuǎn)真空過濾器上的濕淀粉餅上。試劑以水溶液的形式引入，目的用來保持在淀粉餅上，使得可以發(fā)生所需的反應(yīng)。因此不用真空過濾器來進(jìn)行淀粉的洗滌步驟。如由該文件的實(shí)施例VII所說明的那樣，過濾使用Buchner漏斗進(jìn)行。
US專利4,774,009涉及使用自動(dòng)壓力過濾器對(duì)淤漿脫水的方法，這顯然不同于旋轉(zhuǎn)真空過濾器。
國(guó)際專利申請(qǐng)97/31627涉及制備片狀賦型劑的方法。如在實(shí)施例中說明的那樣，打算作為片狀賦型劑的淀粉產(chǎn)品用真空過濾器洗滌。然而，流體的去除(即過濾)是單獨(dú)步驟，且不用真空過濾器進(jìn)行。此外，使用大量的流體用于在真空過濾器上洗滌(所要洗滌的淤漿的體積的高達(dá)2倍)，這是本發(fā)明想要避免的事情。
歐洲專利申請(qǐng)0 738 531公開了用于從液體中分離固體粒子的轉(zhuǎn)鼓式設(shè)備。它沒有公開或提出轉(zhuǎn)鼓式過濾器可以同時(shí)用于淀粉懸浮液的洗滌和脫水。
本發(fā)明尋求用于進(jìn)行淀粉懸浮液的洗滌和脫水的改進(jìn)方式。本發(fā)明的目的是兩種操作能夠在一個(gè)步驟中以高效率完成。此外，本發(fā)明的目的是明顯減少有效洗滌所需的水量，優(yōu)選達(dá)到在懸浮液反應(yīng)中進(jìn)行淀粉的化學(xué)改性的工藝配置中的全部水能夠再循環(huán)的這樣一種程度。
令人驚奇的是，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以上目的能夠通過用真空過濾器同時(shí)進(jìn)行洗滌和脫水來實(shí)現(xiàn)。在保持過濾器上的濾餅的一定的最小厚度的條件下，這已被證明是可行的。
因此，本發(fā)明涉及用至少具有滲余物側(cè)和濾液側(cè)的真空過濾器進(jìn)行淀粉懸浮液的洗滌和脫水的方法，包括以下步驟-將懸浮液施加到真空過濾器的滲余物側(cè)，以形成具有至少1.5mm高度h的濾餅；-在真空過濾器的濾液側(cè)提供低于滲余物側(cè)的壓力的壓力；-將洗滌液供給濾餅；-保持壓差足夠時(shí)間，以便進(jìn)行脫水；和-從真空過濾器上除去洗滌和脫水過的淀粉。
與用于洗滌和脫水淀粉懸浮液的現(xiàn)有技術(shù)方法相比，本方法是非常有效且巧妙的方法。實(shí)施本方法所需的設(shè)備投資明顯更少。此外，相對(duì)于所加工的淀粉量，本方法僅要求使用非常少量的洗滌液，而該方法的生產(chǎn)規(guī)?？梢曰镜扔诂F(xiàn)有技術(shù)方法的規(guī)模。因此，本發(fā)明明顯減少了淀粉的洗滌和脫水工藝所需的能量。這當(dāng)然將大大有利于環(huán)境，同時(shí)洗滌所需的水量減少也有利于環(huán)境。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明的方法的有利特征，已證明可以設(shè)計(jì)出其中液體用于淀粉的懸浮液反應(yīng)的封閉體系。此外，微生物群落在工藝中的存在能夠在根據(jù)本發(fā)明的方法中得到適當(dāng)控制。
根據(jù)本發(fā)明洗滌和脫水的淀粉懸浮液可以包括任何類型的淀粉。適合的實(shí)例包括馬鈴薯淀粉，玉米淀粉，木薯淀粉，小麥淀粉，大麥淀粉等。已發(fā)現(xiàn)，相對(duì)大粒度的懸浮液的洗滌和脫水尤其可以受益于本發(fā)明。因此，優(yōu)選該懸浮液是馬鈴薯淀粉的懸浮液。這些淀粉具有在5和100μm之間，優(yōu)選在10和35μm之間的平均顆粒直徑。優(yōu)選，本方法是在懸浮液方法中化學(xué)轉(zhuǎn)化或改性淀粉的連續(xù)方法的一部分。因此，淀粉通常是轉(zhuǎn)化淀粉。
淀粉懸浮液通常是水性懸浮液。大多數(shù)(如果不是全部)的淀粉改性和轉(zhuǎn)化優(yōu)選在水性環(huán)境中進(jìn)行。然而，本發(fā)明還可以用于其它懸浮液的溶劑的洗滌和去除。尤其，醇類懸浮液，如在乙醇中的懸浮液可以在這種情況下加工。當(dāng)然，還有可能的是，懸浮液包括兩種或多種溶劑。一般，洗滌液與在懸浮液中的溶劑相同。還有，鑒于根據(jù)本發(fā)明處理的懸浮液通常來源于化學(xué)改性或轉(zhuǎn)化步驟的事實(shí)，懸浮液會(huì)包含污染物如副產(chǎn)物，試劑殘留物，催化劑等。它們通常溶解在懸浮液的液體介質(zhì)中，并且在本工藝過程中被除去。
本發(fā)明的重要方面是洗滌和脫水在真空過濾器上進(jìn)行。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“真空過濾器”用來指具有一個(gè)或多個(gè)真空室的基本圓筒形轉(zhuǎn)鼓式過濾器，各室連接于能夠在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)部提供低于轉(zhuǎn)鼓外部壓力的壓力的真空源。還有，外表面，即轉(zhuǎn)鼓的外罩具有過濾器特性，它能使懸浮液的液體級(jí)分(例如水)與溶解的雜質(zhì)通過外罩遷移，以及懸浮液的固體級(jí)分(例如淀粉)保留在轉(zhuǎn)鼓外罩的外部。過濾器此外裝有使轉(zhuǎn)鼓繞軸向軸旋轉(zhuǎn)的器具。根據(jù)所要實(shí)施的工藝的規(guī)模選擇真空過濾器的大小和生產(chǎn)能力。
尤其適合于實(shí)施本發(fā)明的方法的洗滌和脫水裝置包括-基本圓筒形轉(zhuǎn)鼓，具有封閉連接真空源的單真空室的過濾材料的外罩表面，使得過濾材料的徑向外滲余物側(cè)能夠保留施加于外罩表面的懸浮液的固體級(jí)分，而懸浮液的液體級(jí)分能夠進(jìn)入真空室，-使轉(zhuǎn)鼓以固定旋轉(zhuǎn)方向繞中心縱軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器，-用于將懸浮液進(jìn)給外罩表面的給料器，該給料器具有距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面在軸向上延伸的給料口，-距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面延伸的用于將洗滌水噴灑到保留在外罩表面上的懸浮液的固體級(jí)分的噴霧器，和-用于從所述外罩表面上刮掉保留的固體級(jí)分的頂層的刮器，其具有距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面在軸向上延伸的刮擦表面，所述給料器、噴霧器和刮器沿轉(zhuǎn)鼓的外周布置，使得外罩表面包括縱向延伸的給料區(qū)，在旋轉(zhuǎn)方向上其前面是縱向延伸的刮擦區(qū)，其后面是被一旋轉(zhuǎn)距離隔開的縱向延伸的洗滌區(qū)。
本發(fā)明的另一重要方面是濾餅的厚度。根據(jù)本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)，濾餅越厚，脫水和尤其洗滌將會(huì)更有效。在真空過濾器上的普通洗滌方法使用0.4-1mm的濾餅厚度，同時(shí)還包括脫水的本發(fā)明工藝要求濾餅厚度為至少1.5mm，和優(yōu)選至少2mm。在希望從淀粉懸浮液中除去大部分帶有雜質(zhì)的水的情況下，可以使用甚至更高的厚度，通常是在3和15mm之間。當(dāng)在懸浮液中的淀粉產(chǎn)品預(yù)期用于食品和藥品工業(yè)應(yīng)用時(shí)，情況尤其如此。
在本發(fā)明的方法中，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的壓力優(yōu)選保持盡可能低，以促進(jìn)有效的脫水和過濾工藝。在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)保持的典型壓力位于0.01和0.7巴之間，優(yōu)選在0.1和0.3巴之間。轉(zhuǎn)鼓優(yōu)選以相對(duì)慢的速度旋轉(zhuǎn)。適合的旋轉(zhuǎn)速度可以取決于淀粉的期望應(yīng)用。在淀粉預(yù)期用于食品或藥品工業(yè)的情況下，旋轉(zhuǎn)速度可以選擇在0.1-1rpm的范圍內(nèi)。在其它情況下，旋轉(zhuǎn)速度可以更高，例如在3-5rpm的范圍內(nèi)。此外希望，根據(jù)本發(fā)明的方法在升高的溫度下進(jìn)行，盡管當(dāng)然應(yīng)該要防止淀粉的凝膠化。通常適合的溫度是在15和85℃之間，優(yōu)選是在25和35℃之間。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，首選將預(yù)涂層應(yīng)用于轉(zhuǎn)鼓過濾器。術(shù)語預(yù)涂層是指在過濾器上存在的濾餅，它在洗滌和脫水完成后不被去除。如通常的情況那樣，如果本工藝連續(xù)進(jìn)行，預(yù)涂層在整個(gè)連續(xù)進(jìn)行的工藝中保持存在。雖然如此，偶爾需要更新預(yù)涂層，即使這將意味著連續(xù)工藝的間斷。例如當(dāng)預(yù)涂層不能透過濾液和洗滌液時(shí)或當(dāng)預(yù)涂層被污染時(shí)，情況就是這樣。已發(fā)現(xiàn)，預(yù)涂層的存在確保在工藝過程中基本沒有淀粉損失到濾液中。預(yù)涂層的厚度優(yōu)選是在0.5和10mm之間，更優(yōu)選在3和6mm之間。
通常選擇在根據(jù)本發(fā)明的工藝中用于洗滌淀粉懸浮液的洗滌液，使之與其中淀粉被懸浮的液體相同。通常，洗滌液是水。如上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，相對(duì)少量的洗滌液足以獲得徹底和有效的洗滌。在許多情況下，可以以1L/1kg淀粉的量使用洗滌液。同時(shí)獲得了與普通洗滌和脫水工藝相比相同的純度和脫水度。
淀粉懸浮液可以在普通真空過濾器配置(它的實(shí)例在本領(lǐng)域中是公知的)中的真空過濾器中進(jìn)行洗滌和脫水。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用特殊設(shè)計(jì)的洗滌和脫水裝置。它的實(shí)例表示在

圖1中。
圖1圖示了特殊設(shè)計(jì)的用于實(shí)施本發(fā)明的洗滌和脫液裝置的側(cè)視圖。裝置1包括基本圓筒形轉(zhuǎn)鼓2，它具有封閉單真空室4的過濾材料的外罩表面3。真空室4連接于真空源，例如泵。在真空作用下，過濾材料的徑向外滲余物側(cè)5能夠保留施加于外罩表面3的懸浮液7的固體級(jí)分6。懸浮液7的液體級(jí)分8能夠進(jìn)入真空室4。能夠利用例如連接于泵的導(dǎo)管9從真空室4中去除液體級(jí)分8。優(yōu)選，該裝置對(duì)濾液料流具有相對(duì)低的內(nèi)部阻力，從而有利于濾餅在外罩表面的形成。
轉(zhuǎn)鼓2包括單真空室4。單真空室4然而可以由幾個(gè)互連區(qū)段組成，各自具有相同的壓力。
裝置1進(jìn)一步包括用于使轉(zhuǎn)鼓2以固定旋轉(zhuǎn)方向，例如在箭頭P的方向中順時(shí)針繞其中心縱軸A旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器(未顯示)。轉(zhuǎn)鼓2的中心軸A基本水平延伸。
裝置1進(jìn)一步包括給料器，在本實(shí)例中作為沿外罩表面3分布以徑向距離h1延伸的料槽，即敞開管道。料槽具有給料口12，懸浮液7(例如具有懸浮在水中的淀粉顆粒形式的固體級(jí)分)能夠通過該料槽進(jìn)給外罩表面3。給料器11設(shè)置在轉(zhuǎn)鼓的向上運(yùn)動(dòng)區(qū)段的上半部，當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向是順時(shí)針時(shí)，大約是在9和12點(diǎn)鐘位置之間，和當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針方向時(shí)，大約是在3和12點(diǎn)鐘位置之間。該構(gòu)型特別有利的是，過濾器能夠加工高淀粉濃度(高達(dá)40wt％)的懸浮液。這使得由淀粉改性反應(yīng)獲得的懸浮液可以在不用預(yù)先稀釋的情況下進(jìn)行洗滌和脫水。
裝置1進(jìn)一步包括用于將洗滌液噴灑到保留在外罩表面上的懸浮液7的固體級(jí)分6的噴霧器13。噴霧器13包括與外罩表面3有一徑向距離并沿外罩表面3在軸向上延伸的兩排間隔的噴嘴。應(yīng)該理解的是，許多噴霧器構(gòu)型是可行的，以及術(shù)語“噴霧器”不應(yīng)解釋為給出了由噴霧器供給固體級(jí)分6的洗滌液的壓力的任何指示。洗滌液還可以滴加或以液體的降膜形式加入到固體級(jí)分中。
另外，裝置1包括用于從外罩表面3上刮掉保留的固體級(jí)分6的頂層6A的刮器14。刮器14具有由料槽底部形成或結(jié)合了料槽底部的刮擦表面，它的邊緣距外罩表面3有一徑向距離h1并沿外罩表面3在軸向上延伸。在所示實(shí)施方案中，刮器14與給料器11結(jié)合，使得給料區(qū)在旋轉(zhuǎn)方向P上與刮擦區(qū)相鄰。
給料器11，噴霧器13和刮器14沿轉(zhuǎn)鼓2的外罩3的外周布置，使得外罩表面3包括給料區(qū)F，在旋轉(zhuǎn)方向P上，它的前面是刮擦區(qū)S，它的后面是被一旋轉(zhuǎn)距離隔開的洗滌區(qū)W。在對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)距離的區(qū)D中，施加于外罩表面3的懸浮液7的初始液體級(jí)分8至少部分通過外罩的過濾材料進(jìn)入真空室4。很清楚，D還可以不存在。在洗滌區(qū)W中，用噴霧器B供給新液體級(jí)分，它在真空作用下穿過外罩表面3的過濾材料，從而在洗滌作用中完全取代了初始液體級(jí)分。
當(dāng)給料器11、噴霧器13和刮器14在洗滌和脫液過程中與外罩表面保持徑向距離時(shí)，在轉(zhuǎn)鼓2的外罩表面3上保持了最小厚度的固體級(jí)分6。這使得可以使用單真空室4。在洗滌和脫液裝置中，轉(zhuǎn)鼓2的大部分周邊可以用于脫液。
如上所述，在開始洗滌和脫液過程之前，優(yōu)選在外罩表面3上形成預(yù)涂層。這可以通過暫時(shí)將給料器13和刮器14向外罩表面徑向靠近，或通過將懸浮液給至外罩表面來獲得。取決于預(yù)涂層的厚度，該距離可以是0.5-2mm。在圖1中，預(yù)涂層作為在洗滌和脫液過程中保持在外罩表面上的剩余固體級(jí)分6B的部分6C來示出。
顯而易見，洗滌和脫液裝置不限于所示實(shí)施方案。轉(zhuǎn)鼓例如可以具有垂直軸，給料器可以包括管子、噴嘴、給料板或降落簾。這些變型還能夠設(shè)想發(fā)生于噴霧器。還有，刮器可以包括許多刮擦板，楔形的任何其它類型的刮擦工具。
技術(shù)人員很容易想到這些變型，它們是在所要求的洗滌和脫水裝置的范圍內(nèi)。
在如上所述洗滌和脫水之后，所得淀粉可以用任何普通方法干燥到所需的水含量。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及在懸浮液反應(yīng)中化學(xué)轉(zhuǎn)化或改性淀粉的方法，其中包括轉(zhuǎn)化或改性的反應(yīng)產(chǎn)物的懸浮液如上所述洗滌和脫水。本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)之一是洗滌和脫水能夠在一步操作程序中進(jìn)行，不需使用目前使用的水力旋流器。此外，本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)是僅需要少量的水來實(shí)現(xiàn)淀粉的徹底和有效的洗滌。這樣導(dǎo)致在轉(zhuǎn)化或改性過程(包括洗滌和脫水步驟)中的全部水能夠再循環(huán)。因此，本發(fā)明還提供了其中所有水料流可以再循環(huán)的基本封閉的反應(yīng)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方案的可行配置表示在圖2中。當(dāng)然，該配置的許多變型是可以的。技術(shù)人員容易想到這些變型，它們?nèi)勘徽J(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在圖2中，示出了其中可以進(jìn)行淀粉的任何衍生化反應(yīng)的反應(yīng)器19。它裝有攪拌器32以及試劑15、淀粉16、苛性劑17和酸18的給料裝置。在反應(yīng)器中使用的水是來自前面脫水步驟的再循環(huán)水。
在反應(yīng)后獲得的反應(yīng)懸浮液21可以導(dǎo)入裝有攪拌32的貯器20，以便將懸浮液保存一定所需時(shí)間。懸浮液21由該貯器進(jìn)入真空過濾器，優(yōu)選如以上1所述的真空過濾器。洗滌水22通過噴霧器13進(jìn)入真空過濾器，在那里，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行洗滌和脫水。
在洗滌和脫水24之后獲得的濾液經(jīng)導(dǎo)管9通入氣/水分離器33，由此濾液24再循環(huán)到工藝中，作為在反應(yīng)器19中制備懸浮液的水。濾液24的一部分可以用于在預(yù)再生裝置30和酸/堿再生裝置31中再生酸和苛性劑。
在根據(jù)本發(fā)明的洗滌和脫水之后獲得的脫水固體級(jí)分6由進(jìn)給輪25進(jìn)給氣流干燥器26。氣流干燥器進(jìn)給來自加熱器29的干燥空氣。最后，收集干燥的淀粉衍生物，以便進(jìn)行包裝27。存在于干燥產(chǎn)物中的熱用換熱裝置28盡可能多地再循環(huán)到工藝中。
現(xiàn)在通過以下非限制性實(shí)施例來進(jìn)一步闡明本發(fā)明。實(shí)施例I氧化和醚化馬鈴薯淀粉(非食品)在普通條件下氧化和醚化后，中和的淀粉衍生物在逆流洗滌工藝(水力旋流器)中洗滌。洗滌水的需求量是3-4kg/kg衍生物，以干物質(zhì)為基準(zhǔn)。洗滌淤漿用(分段)真空過濾器脫水。給料是在底部(6點(diǎn)鐘位置)。懸浮液的密度是25w/w％(25g按干物質(zhì)計(jì)的衍生物/100g懸浮液)。轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度是12rpm。
用5mm的預(yù)涂層和0.4-0.5巴的壓差，形成區(qū)(emerging zone)如下設(shè)計(jì)，使得形成0.4mm的面涂層。電導(dǎo)率(規(guī)格界限＜600mScm-1)是300-400mScm-1。生產(chǎn)能力是320kg干物質(zhì)/m2.h。濾餅的剩余水分含量是38-40％。實(shí)施例II交聯(lián)馬鈴薯淀粉(食品)在普通交聯(lián)反應(yīng)后，中和的淀粉衍生物在逆流洗滌工藝(水力旋流器)中洗滌。洗滌水的需求量是3-4kg/kg衍生物，以干物質(zhì)為基準(zhǔn)。洗滌淤漿用(分段)真空過濾器脫水。給料是在底部(6點(diǎn)鐘位置)。懸浮液的密度是27w/w％(27g按干物質(zhì)計(jì)的衍生物/100g懸浮液)。轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度是12rpm。
用5mm的預(yù)涂層和0.4-0.5巴的壓差，形成區(qū)(emerging zone)如下設(shè)計(jì)，使得形成1.0mm的面涂層。電導(dǎo)率(規(guī)格界限＜600mScm-1)是50-100mScm-1。生產(chǎn)能力是470kg干物質(zhì)/m2.h。濾餅的剩余水分含量是38.3-38.9％。實(shí)施例III氧化馬鈴薯淀粉本工藝類似于交聯(lián)衍生物的工藝。氧化淀粉的剩余水分含量是40.7-41.5％。生產(chǎn)能力是470kg干物質(zhì)/m2.h。實(shí)施例IV氧化和醚化馬鈴薯淀粉(非食品)在普通條件下氧化和醚化后，將中和的反應(yīng)懸浮液泵入真空過濾器的給料裝置。反應(yīng)懸浮液的密度是30w/w％(30g按干物質(zhì)計(jì)的衍生物/100g懸浮液)。真空過濾器配備有剛好在濾餅上和剛好在形成相后的噴嘴。將洗滌水噴灑在濾餅上，從而非常有效地去除了可溶性雜質(zhì)。洗滌水的需求量是1kg/kg衍生物，以干物質(zhì)為基準(zhǔn)。轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度是4rpm。用4mm的預(yù)涂層和0.4-0.5巴的壓差，形成區(qū)如下設(shè)計(jì)，使得形成1.5mm的面涂層。電導(dǎo)率(規(guī)格界限＜600mScm-1)是400-500mScm-1，這指示90％的去除率。生產(chǎn)能力是290kg干物質(zhì)/m2.h。濾餅的剩余水分含量等于其中脫水和洗滌彼此分開進(jìn)行的方法。實(shí)施例V交聯(lián)馬鈴薯淀粉(食品)在普通交聯(lián)反應(yīng)后，將中和的反應(yīng)懸浮液泵入真空過濾器的給料裝置。反應(yīng)懸浮液的密度是30w/w％(30g按干物質(zhì)計(jì)的衍生物/100g懸浮液)。真空過濾器裝有剛好在濾餅上和剛好在形成相后面的噴嘴。將洗滌水噴灑在濾餅上，從而非常有效地去除了可溶性雜質(zhì)。洗滌水的需求量是1kg/kg衍生物，以干物質(zhì)為基準(zhǔn)。轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度是0.6rpm。用4mm的預(yù)涂層和0.6-0.75巴的壓差，形成區(qū)如下設(shè)計(jì)，使得形成10mm的面涂層。電導(dǎo)率(規(guī)格界限＜300mScm-1)是50mScm-1，這指示98％的去除率。生產(chǎn)能力是225kg干物質(zhì)/m2.h，與具有獨(dú)立的洗滌和脫水設(shè)備的工藝相比下降50％。濾餅的剩余水分含量是37.8-38.2％。實(shí)施例IV氧化馬鈴薯淀粉(食品)本工藝類似于交聯(lián)衍生物的工藝。氧化淀粉的剩余水分含量是40.0-41.1％。生產(chǎn)能力是210kg干物質(zhì)/m2.h。實(shí)施例VII真空過濾器的底部給料裝置與側(cè)部給料裝置的比較淀粉在水中的懸浮液用裝有底部給料裝置的真空過濾裝置脫水。對(duì)于低于32％的懸浮液濃度的面涂層的厚度，獲得了穩(wěn)定的工藝。與底部給料裝置相反，側(cè)部給料裝置能夠處理高達(dá)39％的濃度。在這些濃度以上，懸浮液變得剪切增稠。
權(quán)利要求
1.用至少具有滲余物側(cè)和濾液側(cè)的真空過濾器進(jìn)行淀粉懸浮液的洗滌和脫水的方法，包括以下步驟-將懸浮液施加到真空過濾器的滲余物側(cè)，以形成具有至少1.5mm高度h的濾餅；-在真空過濾器的濾液側(cè)提供低于滲余物側(cè)的壓力的壓力；-將洗滌液提供給濾餅；-保持壓差足夠時(shí)間，以便進(jìn)行脫水；和-從真空過濾器上除去洗滌和脫水過的淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中濾餅具有至少2mm的高度h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中濾餅具有3和15mm之間的高度h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中將淀粉的預(yù)涂層施加于所述真空過濾器的滲余物側(cè)，當(dāng)除去洗滌和脫水過的淀粉時(shí)，該預(yù)涂層基本保持不動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中預(yù)涂層具有0.5和10mm之間的厚度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中懸浮液是馬鈴薯淀粉懸浮液。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中洗滌液是水。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中相對(duì)于淀粉的重量洗滌液以10和250wt％之間，優(yōu)選50和100wt％之間的量應(yīng)用。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中真空過濾器是洗滌和脫液裝置的一部分，該裝置包括-基本圓筒形轉(zhuǎn)鼓，具有封閉至少一個(gè)真空室的過濾材料的外罩表面，各真空室連接于真空源，使得過濾材料的徑向外滲余物側(cè)能夠保留施加于外罩表面的淀粉懸浮液的固體淀粉級(jí)分，而含有水和雜質(zhì)的懸浮液的液體級(jí)分能夠進(jìn)入真空室，-使轉(zhuǎn)鼓以固定旋轉(zhuǎn)方向繞中心縱軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器，-用于將淀粉懸浮液進(jìn)給外罩表面的給料器，該給料器具有距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面在軸向上延伸的給料口，-距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面延伸的用于將洗滌水噴灑到保留在外罩表面上的懸浮液的固體級(jí)分的噴霧器，和-用于從所述外罩表面上刮掉保留的固體級(jí)分的頂層的刮器，其具有距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面在軸向上延伸的刮擦表面，所述給料器、噴霧器和刮器沿轉(zhuǎn)鼓的外周布置，使得外罩表面包括給料區(qū)，在旋轉(zhuǎn)方向上其前面是刮擦區(qū)，其后面是洗滌區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的洗滌和脫液裝置，其中刮器與給料器結(jié)合，使得給料區(qū)在旋轉(zhuǎn)方向上與刮擦區(qū)相鄰。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的洗滌和脫液裝置，其中給料器包括一料槽，而刮器由料槽的底部部分形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11的任一項(xiàng)的洗滌和脫液裝置，其中轉(zhuǎn)鼓的中心軸基本水平延伸并且其中給料器設(shè)置在轉(zhuǎn)鼓的向上運(yùn)動(dòng)區(qū)段的上半部。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12的任一項(xiàng)的洗滌和脫液裝置，其中給料器可以轉(zhuǎn)鼓的外罩表面為基準(zhǔn)徑向調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13的任一項(xiàng)的洗滌和脫液裝置，其中刮器可以轉(zhuǎn)鼓的外罩表面為基準(zhǔn)進(jìn)行徑向調(diào)節(jié)。
15.在懸浮液反應(yīng)中化學(xué)轉(zhuǎn)化或改性淀粉的方法，其中包括化學(xué)轉(zhuǎn)化或改性的淀粉的懸浮液在根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法中進(jìn)行洗滌和脫水。
16.洗滌和脫液裝置，包括-基本圓筒形轉(zhuǎn)鼓，具有封閉連接真空源的單真空室的過濾材料的外罩表面，使得在真空作用下，過濾材料的徑向外滲余物側(cè)能夠保留施加于外罩表面的懸浮液的固體級(jí)分，而懸浮液的液體級(jí)分能夠進(jìn)入真空室，-使轉(zhuǎn)鼓以固定旋轉(zhuǎn)方向繞中心縱軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器，-用于將懸浮液進(jìn)給外罩表面的給料器，該給料器具有距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面在軸向上延伸的給料口，-距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面延伸的用于將洗滌液噴灑到保留在外罩表面上的懸浮液的固體級(jí)分的噴霧器，和-用于從所述外罩表面上刮掉保留的固體級(jí)分的項(xiàng)層的刮器，其具有距外罩表面有一徑向距離且沿外罩表面在軸向上延伸的刮擦表面，所述給料器、噴霧器和刮器沿轉(zhuǎn)鼓的外周布置，使得外罩表面包括給料區(qū)，在旋轉(zhuǎn)方向上其前面是刮擦區(qū)，后面是被一旋轉(zhuǎn)距離隔開的洗滌區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的洗滌和脫液裝置，其中給料區(qū)在旋轉(zhuǎn)方向的后面是被旋轉(zhuǎn)距離隔開的洗滌區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的洗滌和脫液裝置，其中刮器與給料器結(jié)合，使得給料區(qū)在旋轉(zhuǎn)方向上與刮擦區(qū)相鄰。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的洗滌和脫液裝置，其中給料器包括一料槽，并且刮器由料槽的底部部分形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-19任一項(xiàng)的洗滌和脫液裝置，其中轉(zhuǎn)鼓的中心軸基本水平延伸和其中給料器設(shè)置在轉(zhuǎn)鼓的向上運(yùn)動(dòng)區(qū)段的上半部。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20的任一項(xiàng)的洗滌和脫液裝置，其中給料器可以轉(zhuǎn)鼓的外罩表面為基準(zhǔn)徑向調(diào)節(jié)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16-21的任一項(xiàng)的洗滌和脫液裝置，其中刮器可以轉(zhuǎn)鼓的外罩表面為基準(zhǔn)進(jìn)行徑向調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用真空過濾器在單一步驟中洗滌和脫水淀粉懸浮液的方法。本發(fā)明還涉及具有懸浮液的給料器、施加洗滌液的噴霧器和刮器的旋轉(zhuǎn)真空轉(zhuǎn)鼓過濾器。
文檔編號(hào)C08B31/18GK1468260SQ01816945
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2001年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月6日
發(fā)明者海斯貝特·特奧多魯斯·弗蘭克, 亨德里克·范登韋爾德, 克 范登韋爾德, 海斯貝特 特奧多魯斯 弗蘭克 申請(qǐng)人:馬鈴薯及衍生產(chǎn)品合作銷售生產(chǎn)阿韋貝公司, 馬鈴薯及衍生產(chǎn)品合作銷售生產(chǎn)阿韋貝