[发明专利]用于从母液中获得晶体的方法和对此适宜的结晶设备

说明书

一种用于从母液中获取晶体的方法，其中将母液加入结晶设备中。通过对温度(θ)进行开环控制和/或闭环控制引发母液的过饱和。将晶种在接种点(Sp)处添加到母液中。通过连续的过程闭环控制使作为晶核的所述晶种增大，并且最后作为晶体从所述方法中取出。它们形成产物产量。母液中晶核的形成通过在所述过程闭环控制中的步骤来抵消。在过程闭环控制和结晶过程期间借助于检测当前数据的传感器确定形成次级晶核的边界(M)的位置，由所述数据确定边界(M)的位置作为浓度(c)和温度(θ)的值。将所确定的形成晶核的边界(M)的位置用于结晶的过程闭环控制。

技术领域

本发明涉及一种用于从母液中获取晶体的方法。本发明还涉及一种适宜用于执行所述方法的结晶设备。

背景技术

尤其在获得糖时，但也在其它碳水化合物或糖醇的情况下，在一个重要的方法步骤中，从母液中通过结晶获得晶体，例如糖晶体。母液预先通过加工甜菜或甘蔗来制造，然后在所述母液中引发过饱和，为了该目的，将温度控制到合适的高度。将晶种置入过饱和母液中，然后在相应的过程闭环控制的情况下，例如在冷却结晶的情况下在下降的温度下，或者在蒸发结晶的情况下在恒定的温度下，所述晶种相应地变大并且形成期望的糖晶体。

在此始终要注意的是，必须存在母液的过饱和。没有这种过饱和，晶种也不能够生长，而在欠饱和的情况下甚至随着时间推移而溶解。

然后，所述糖晶体形成产物产量并且从所述方法中取出。

在此，尤其为了进一步加工，期望的是，所获得的糖晶体全部具有大致相同的大小量级，因为这简化了进一步加工。试图通过如下方式实现上述内容：在产生糖晶体时仅所置入的晶种参与。

然而在实践中，从母液本身中附加地形成所谓的初级核。此外，通过影响由母液和晶体构成的晶种材料而形成所谓的次级核。所述初级核和次级核是用于其它糖晶体的基础。然而，由于稍后开始晶体形成，所述不是由置入的晶种生长出的糖晶体是较小的，进而作为所谓的细晶粒干扰后续的进一步加工，尤其是离心，即母液和晶体的分离。此外，由于由细晶体产生的糖粉，粉尘爆炸的风险增加。因此，由于这些原因，想要在可能的情况下避免形成所述初级核和次级核。

不同类型的初级核和次级核在下文中简短地总结为晶核。

为了避免形成这种晶核，存在不同的方式。在制糖工业领域中，在结晶过程中取决于特定的过程开环控制，对于所述过程开环控制分别使用特定的引导参量。

因此，例如在DE 23 11 231 C3和DE 34 20 001中提出，将原浆粘度用作参考参量。替选地，K.E.Austmeyer和T.Frankenfeld在“Die radiometrisch erfasste Dichteals für den Kochprozess”(放射性检测的密度作为沸腾过程的测量参量)，在制糖工业110(1985)2，第122页至130页中提出，将原浆密度用作引导参量。在这两种情况下，借助于用于表征总的干物质含量的引导参量根据经验规定将结晶过程控制为，使得结果是在冷却结晶或蒸发结晶时成核过程不起作用，因此避免过饱和。这被称为所谓的“最佳实践方案”。

术语“浓度”和“干物质含量”表示两个含量说明。在此，尤其将浓度理解为质量浓度。这描述了溶解物质关于总的溶液体积的质量。在溶解度图中，通常谈及浓度。

尤其在制糖领域中，另一参量优选用于描述含量说明，即干物质，通常称为TS。干物质含量是质量含量。所述干物质含量描述了溶解的固态物质关于总的溶液质量的质量。这对于制糖工业中的许多计算是有利的。