DE102022123078A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit Kohlendioxid - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit Kohlendioxid Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anreichern einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, mit Kohlendioxid, bei dem die Flüssigkeit auf ein erstes Druckniveau gebracht und der Flüssigkeit eine Menge Kohlendioxid zugeführt wird, anschließend die Flüssigkeit von dem ersten auf ein zweites Druckniveau entspannt wird, wobei eine Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids aus der Flüssigkeit ausgast, und die aus der Flüssigkeit ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids auf dem zweiten Druckniveau abgeführt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anreichern einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, mit Kohlendioxid.
  • Die Anreicherung von Kohlendioxid in Flüssigkeiten ist hinlänglich bekannt und wird üblicherweise auch als Karbonisierung bezeichnet. Hierunter versteht man im Allgemeinen das Versetzen von Getränken mit Kohlensäure, wie dies beispielsweise im Stand der Technik nach der DE 100 28 676 A1 erläutert wird.
  • Insbesondere im Lebensmittelbereich bestehen die zu karbonisierenden Getränke üblicherweise aus einem hohen Anteil an Wasser, welches sich durch eine hohe Affinität zur Absorbierung von Kohlendioxid auszeichnet. Diese Absorbierung geschieht immer dann, wenn die Oberfläche eines Wasserkörpers respektive ein Wasserteilvolumen in Kontakt mit einer relativ reinen Kohlendioxidatmosphäre gebracht werden. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, dass der Grad der endgültigen Absorption von Kohlendioxid von der Temperatur der Flüssigkeit und des Gases und vor allem auch von dem Druck abhängt, unter welchem Gas und Wasser miteinander in Kontakt gebracht werden.
  • In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass mit steigendem Druck in der Flüssigkeit die Menge des anzureichernden Kohlendioxids zunimmt, entsprechend kann ausgehend von einer gewünschten vorbestimmten Menge an Kohlendioxid ein sogenannter Sättigungsdruck bestimmt werden, mit welchem die Flüssigkeit beaufschlagt werden muss, um eine bestimmte vordefinierte Menge an Kohlendioxid in die Flüssigkeit einbringen zu können. Liegt das Druckniveau unterhalb dieses Sättigungsdruckes kann sich das Kohlendioxid nicht in der Flüssigkeit anreichern und liegt dann separat von der Flüssigkeit, z.B. in Form von Gasblasen, vor.
  • Nach dem Karbonisieren wird die Flüssigkeit üblicherweise auf einen vorbestimmten Fülldruck gebracht, damit diese über ein Füllelement in die Behälter, z.B. Getränkebehälter, eingefüllt werden kann. Hierbei besteht jedoch das Problem, das häufig unerwünschte Fremdgase (z.B. Stickstoff oder Sauerstoff) in der Flüssigkeit eingebunden sind und im Zuge der Druckentlastung Mikrobläschen bilden. Je nach Art der Flüssigkeit bzw. des Getränkes können diese Mikrobläschen zu einer starken Schaumbildung führen, welche die Behandlung und Abfüllung der Flüssigkeit massiv beeinträchtigt.
  • Vor diesem Hintergrund ist es oftmals gewünscht, die Fremdgase aus der Flüssigkeit zu entfernen, um eine entsprechende Schaumbildung zu vermeiden.
  • Hierbei ist es allgemein bekannt, die Wasserkomponente der Flüssigkeit vor der Karbonisierung in ein Vakuum zu spritzen, wobei im Zuge der starken Druckentlastung die Fremdatome aus der Flüssigkeit herausgelöst werden. Allerdings lässt sich dieses Verfahren nur in sehr begrenztem Maße bei Getränken einsetzen. Beispielsweise beinhaltet eine Vielzahl von Softdrinks neben einem Hauptanteil an Wasser einen weiteren Anteil an Sirup oder an Fruchtpulpe, so dass diese mit diesem Verfahren, welches auch als Vakuumentgasung bezeichnet wird, nicht behandelt werden können.
  • Aus der EP 1 120 048 A2 ist es bekannt, die Flüssigkeit, bei der es sich insbesondere um ein Mischgetränk aus Wasser und Sirup handelt, zunächst auf ein gewünschtes Druckniveau zu bringen, welches dem Sättigungsdruck einer vorbestimmten Menge an Kohlendioxid entspricht. Sodann wird über einen gewissen Zeitraum kontinuierlich Kohlendioxid zugeführt, welcher sich jedoch nicht in der Flüssigkeit anreichern kann und unmittelbar nach Einbringen wieder aus der Flüssigkeit ausgast. Im Zuge dieser Ausgasung werden dann die Fremdgase herausgelöst und können zusammen mit dem Kohlendioxid abgezogen werden.
  • Wenngleich sich dieses Verfahren grundsätzlich bewährt hat, so ist es insbesondere im Sinne einer kontinuierlichen Verfahrensführung nur bedingt einsetzbar.
  • Insbesondere muss die Flüssigkeit über einen gewissen Zeitraum mit Kohlendioxid beaufschlagt werden, bevor eine Weiterverarbeitung, z.B. in einer Füllanlage, möglich ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anreichern einer Flüssigkeit mit Kohlendioxid, welches eine effektive Entfernung der Fremdgase ermöglicht und vorzugsweise zudem im Rahmen einer kontinuierlichen Verfahrensführung einsetzbar ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens anzugeben.
  • Gegenstand und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 12.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zunächst die Flüssigkeit auf ein erstes Druckniveau gebracht und sodann der Flüssigkeit eine Menge Kohlendioxid zugeführt wird. Anschließend wird die Flüssigkeit von dem ersten auf ein geringeres zweites Druckniveau entspannt, wobei eine Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids aus der Flüssigkeit ausgast. Die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids wird dann auf dem zweiten Druckniveau abgeführt.
  • Entsprechend ist es vorgesehen, dass zunächst im Zuge der Karbonisierung eine große Menge an Kohlendioxid in der Flüssigkeit angereichert wird, welche oberhalb einer gewünschten, vorbestimmten Soll-Menge liegt (Überkarbonisierung). Die gewünschte, vorbestimmte Soll-Menge richtet sich insbesondere nach der Art der Flüssigkeit bzw. nach der Art des Getränkes und wird im Vorfeld festgelegt. Um eine entsprechend große Menge an Kohlendioxid im Zuge der Karbonisierung in die Flüssigkeit einbringen zu können muss ein entsprechend hohes Druckniveau gewählt werden, damit ein ausreichend hoher Sättigungsdruck vorliegt. Im Zuge der Entspannung auf das zweite Druckniveau sinkt der Sättigungsdruck des Kohlendioxids, sodass eine Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids ausgast und im Zuge dessen die Fremdgase aus der Flüssigkeit entfernt. Die ausgegaste Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids kann dann zusammen mit den entfernten Fremdgasen auf dem zweiten Druckniveau abgeführt werden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das zweite Druckniveau dem Sättigungsdruckniveau einer vorbestimmten Soll-Menge an Kohlendioxid in der Flüssigkeit entspricht. Wie bereits zuvor erläutert, handelt es sich bei der vorbestimmten Soll-Menge um die Menge an Kohlendioxid, welche in der fertigen, karbonisierten Flüssigkeit gewünscht ist. Dieser vorbestimmten Soll-Menge kann ein entsprechendes Sättigungsdruckniveau zugeordnet werden, welches erforderlich ist, um die vorbestimmte Soll-Menge an Kohlendioxid in die Flüssigkeit einbringen zu können. Durch die Entspannung von dem ersten auf das zweite Druckniveau wird gewährleistet, dass bereits die gewünschte Soll-Menge an Kohlendioxid in der Flüssigkeit auf dem zweiten Druckniveau vorliegt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt das Verhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Druckniveau zwischen 1,2:1 und 3:1. Besonders bevorzugt liegt das Verhältnis zwischen 1,5:1 und 2:1.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass die Flüssigkeit nach dem Entspannen auf das zweite Druckniveau einem ersten Vorratsbehälter, z.B. einem Tank, zugeführt wird. Über einen entsprechenden Vorratsbehälter ist es dann in besonders einfacher Art und Weise möglich, die karbonisierte Flüssigkeit von dem ausgegasten Kohlendioxid zu trennen. Hierbei ordnet sich die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids in einem oberen Bereich des Vorratsbehälters an und kann in einfacher Art und Weise abgeführt werden. Im Gegensatz dazu liegt die karbonisierte Flüssigkeit in einem unteren Bereich des Vorratsbehälter vor und kann entsprechend auch in einfacher Art und Weise z.B. der Füllanlage zugeführt werden. Neben einer einfacheren Trennung und Prozessführung kann der Vorratsbehälter auch noch einen gewissen Zeitpuffer ermöglichen, in dem eine Ausgasung der Flüssigkeit in einem ausreichenden Maße ermöglicht wird. Entsprechend steht der entspannten, karbonisierten Flüssigkeit ein gewisser Zeitrahmen für die Ausgasung der Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids zur Verfügung, bevor eine Zuführung in weitere Anlagenkomponenten, insbesondere die Füllanlage, vorgesehen ist.
  • Bevorzugt kann die Flüssigkeit anschließend in einen zweiten Vorratsbehälter gefüllt und/oder einer Füllanalage bereitgestellt werden.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass die Flüssigkeit im ersten Vorratsbehälter mit Mitteln zum Durchmischen der Flüssigkeit, insbesondere einem Rührwerk, und/oder mithilfe von Ultraschall-Wellen zum Unterstützen des Ausgasens von Kohlendioxid, behandelt wird.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner vor, dass die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids einem nachströmenden Teil der Flüssigkeit zugeführt wird, bevor dieser auf das erste Druckniveau gebracht wird. Entsprechend kann die entnommene Teilmenge des Kohlendioxids für eine Vor-Karbonisierung der Flüssigkeit verwendet werden, sodass entsprechend die eingesetzte Menge des Kohlendioxids effektiv und ressourcenschonend eingebunden werden kann.
  • Eine solche Ausgestaltung ist besonders dann sinnvoll, wenn die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids zunächst aufbereitet wird, bevor die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids dem nachströmenden Teil der Flüssigkeit zugeführt wird. Diese Aufbereitung kann insbesondere vorsehen, dass die ausgegaste Teilmenge von Fremdgasen befreit wird, wobei die Fremdgase insbesondere herausgefiltert werden.
  • Darüber hinaus kann die Zuführung der ausgegasten Teilmenge des Kohlendioxids bevorzugt auf einem dritten Druckniveau erfolgen, welches kleiner oder aber gleich dem zweiten Druckniveau ist. Gemäß einer solchen Ausgestaltung wird also die Flüssigkeit in einem Vor-Karbonisierungs-Schritt zunächst auf ein drittes Druckniveau gebracht und sodann mit der abgeführten Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids vorkarbonisiert. Die so vorkarbonisierte Flüssigkeit wird dann der eigentlichen Karbonisierungsstufe zugeführt, in der eine Zuführung von externem Kohlendioxid auf dem ersten Druckniveau erfolgt.
  • Bei der Flüssigkeit handelt es sich insbesondere um Wasser oder ein Getränk, insbesondere ein Mischgetränk auf Wasserbasis. Das Mischgetränk kann insbesondere aus Wasser, aus Flüssigzucker, aus einem Sirup und/oder aus Aromen gebildet sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest der Wasseranteil der Flüssigkeit vor dem Zuführen von Kohlendioxid einer Entgasung, insbesondere einer Vakuumentgasung, unterzogen. Die Vakuumentgasung wurde bereits im Zuge des Standes der Technik erläutert und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren, bei dem das Wasser zunächst in ein Vakuum zerstäubt wird und hierdurch die in dem Wasser befindlichen Fremdgase entfernt werden. Durch die Vakuumentgasung ist es möglich, zumindest einen Teil der Fremdgase aus dem Wasser zu entfernen, wobei dann im Zuge der Überkarbonisierung mit anschließender Entspannung vor allem die Fremdgase aus dem Sirup entfernt werden. Eine Kombination der Vakuumentgasung und der Überkarbonisierung mit anschließender Entspannung ermöglicht eine besonders effektive Behandlung von Mischgetränken. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, auf eine Vakuumentgasung zu verzichten und allein durch die Überkarbonisierung mit anschließender Entspannung sowohl die Fremdgase aus dem Wasseranteil als auch aus dem Sirup gleichermaßen zu entfernen.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit Kohlendioxid, insbesondere gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Vorrichtung umfasst eine Flüssigkeitsleitung, eine Kohlendioxid-führende Zuführleitung und zumindest eine erste Karbonisierungsstufe, in der die Kohlendioxid-führende Leitung hinter einem ersten Druckerzeuger mit der Flüssigkeitsleitung kommuniziert. Hinter der ersten Karbonisierungsstufe ist eine Entgasungseinheit vorgesehen, welche mit einer Kohlendioxid-führenden Abführleitung verbunden ist. Vorzugsweise die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet.
  • In diesem Zusammenhang wird sich immer auf eine betriebsgemäße Strömungsrichtung in der Vorrichtung bezogen, sodass beispielsweise die Entgasungseinheit stromabwärts von der ersten Karbonisierungsstufe angeordnet ist. Entsprechend erfolgt also auch erst ein Druckaufbau über den ersten Druckerzeuger in der Flüssigkeitsleitung und sodann die Zuführung von Kohlendioxid über die Kohlendioxid-führende Zuführleitung in die Flüssigkeit, welche innerhalb der Flüssigkeitsleitung transportiert wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Entgasungseinheit ein Drosselventil auf, welches in der Flüssigkeitsleitung angeordnet ist. Im Zuge des Durchlaufens dieses Drosselventils kann der Druck in der Flüssigkeitsleitung reduziert werden, sodass entsprechend auch der Sättigungsdruck fällt und eine Teilmenge des in der Flüssigkeit gebundenen Kohlendioxids ausgasen kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vor der ersten Karbonisierungsstufe eine zweite Karbonisierungsstufe vorgesehen, in der die Kohlendioxid-führende Abführleitung vor dem ersten Druckerzeuger und vorzugsweise hinter einem zweiten Druckerzeuger mit der Flüssigkeitsleitung kommuniziert. Eine solche Ausgestaltung eignet sich insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren eine Vor-Karbonisierung vorsieht. Entsprechend kann dann das durch die Kohlendioxid-führende Abgasleitung abgeführte Kohlendioxid für die Vor-Karbonisierung verwendet werden. Die Karbonisierungsstufen sind hierbei im Wesentlichen gleich ausgebildet und weisen jeweils einen Druckerzeuger sowie einen die Kohlendioxid-führenden Leitungen mit der Flüssigkeitsleitung verbindenden Anschlussknoten auf.
  • Ausgehend von einer solchen Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Abscheideeinheit zur Abscheidung von Fremdgasen in der Kohlendioxid-führenden Abführleitung angeordnet ist. Entsprechend ist es möglich, über diese Abscheideeinheit die abgeführte Teilmenge des Kohlendioxids aufzubereiten, sodass die mitgerissenen Fremdgase nicht erneut der Flüssigkeit zugeführt werden können.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass die Kohlendioxid-führende Zuführleitung und die Kohlendioxid-führende Abführleitung jeweils über ein steuerbares Ventil mit der Flüssigkeitsleitung verbunden sind. Hierdurch ist es möglich, die zugeführte Menge an Kohlendioxid aktiv zu steuern.
  • Ferner kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, welche mit den steuerbaren Ventilen jeweils über ein Signalkabel verbunden ist. Entsprechend kann dann über die Steuereinheit aktiv die zugeführte Menge an Kohlendioxid gesteuert werden. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, den ersten und/oder den zweiten Druckerzeuger ebenfalls über ein weiteres Signalkabel mit der Steuereinheit zu verbinden. Entsprechend ist auch eine Anpassung der Druckniveaus je nach verwendeter Flüssigkeit möglich. Eine Weiterbildung sieht ferner Messeinrichtungen in der Flüssigkeitsleitung vor, welche zur Bestimmung des Durchflusses und/oder des Kohlenstoffgehaltes ausgebildet sind. Diese Messeinrichtungen können dann ebenfalls mit der Steuereinheit über ein Signalkabel verbunden werden, wobei eine Steuerung der steuerbaren Ventile auf Basis des gemessenen Volumenstromes und/oder auf Basis der gemessenen Kohlenstoffgehalte erfolgen kann.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit Kohlendioxid;
    • 2 eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit einer Flüssigkeitsleitung 1, in der ein Getränk während der Karbonisierung gefördert wird.
  • Für die Karbonisierung sind insgesamt zwei Karbonisierungsstufen, nämlich eine erste Karbonisierungsstufe 2 und eine zweite Karbonisierungsstufe 3, vorgesehen, wobei die zweite Karbonisierungsstufe 3 in Strömungsrichtung vor der ersten Karbonisierungsstufe 2 angeordnet ist und für eine Vor-Karbonisierung der in der Flüssigkeitsleitung 1 angeordneten Flüssigkeit vorgesehen ist.
  • Bei der Flüssigkeit handelt es sich in dem vorliegenden Fall insbesondere um ein Getränk, welches einerseits einen Wasseranteil und andererseits einen Anteil aus Sirup aufweist.
  • In der ersten Karbonisierungsstufe 2 wird die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 1 über einen ersten Druckerzeuger 4 auf ein erstes Druckniveau gebracht und sodann eine Menge an Kohlendioxid zugeführt. Hierzu steht die Flüssigkeitsleitung 1 an einem ersten Anschlussknoten 5 mit einer Kohlendioxid-führenden Zuführleitung 6 in Wirkverbindung, wobei die Kohlendioxid-führende Zuführleitung 6 an eine Kohlendioxidquelle 7 angeschlossen ist. Die zugeführte Menge an Kohlendioxid kann über ein erstes stellbares Ventil 8a eingestellt werden.
  • Die Besonderheit des Verfahrens ist darin begründet, dass der Druckerzeuger 4 die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 1 auf ein relativ hohes erstes Druckniveau fördert, welches dazu geeignet ist, dass sich eine große Menge an Kohlendioxid in der Flüssigkeit anreichern kann. Diese Menge an Kohlendioxid ist größer als eine gewünschte, vorbestimmte Menge an Kohlendioxid in dem fertigen Getränk.
  • Sodann wird die Flüssigkeit einer Entgasungseinheit 9 zugeführt, welche ein Drosselventil 10 aufweist, welches in der Flüssigkeitsleitung 1 angeordnet ist und eine Absenkung des Druckniveaus auf ein erstes Druckniveau bewirkt. Dieses zweite Druckniveau richtet sich nach dem Sättigungsdruck für die vorbestimmte Menge an Kohlendioxid in der Flüssigkeit. Durch die Herabsetzung des Druckniveaus wird eine Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids herausgelöst, wobei sowohl die herausgelöste Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids als auch die karbonisierte Flüssigkeit einem ersten Vorratsbehälter 11 zugeführt werden, in dem sich die karbonisierte Flüssigkeit von der ausgegasten Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids absetzen kann.
  • Im Zuge der Ausgasung des Kohlendioxids werden dann auch Fremdgase aus der Flüssigkeit gelöst, wobei es sich vor allem um Sauerstoff und Stickstoff handelt. Diese Fremdgase können über eine Kohlendioxid-führende Abführleitung 12 abgeführt werden, wobei die Fremdgase in einer Abscheideeinheit 13 abgetrennt werden. Der so aufbereitete Kohlenstoff kann über die Kohlendioxid-führende Abführleitung 12 der zweiten Karbonisierungsstufe 3 zugeführt werden, wobei zunächst ein zweiter Druckerzeuger 14 die Flüssigkeit auf ein drittes Druckniveau bringt und sodann an einem zweiten Anschlussknoten 15 das Kohlendioxid aus der Kohlendioxid-führenden Abführleitung 12 zugeführt wird. Auch hier ist ein steuerbares Ventil 8b vorgesehen, über das die zugeführte Kohlendioxidmenge gesteuert werden kann.
  • Zur Steuerung ist eine Steuereinheit 16 vorgesehen, welche sowohl mit den steuerbaren Ventilen 8a, 8b der Karbonisierungsstufen 2, 3 als auch mit diversen Messeinrichtungen jeweils über ein Signalkabel verbunden ist. Bei diesen Messeinrichtungen handelt es sich um Durchflussmesser 17, sowie Kohlendioxid-Messeinrichtungen 18, welche den Kohlendioxidgehalt in der Flüssigkeit messen.
  • Nachdem die Flüssigkeit in einem ausreichenden Maße karbonisiert wurde, kann diese einer Füllanlage zur Verfügung gestellt werden. Ergänzend kann auch ein zweiter Vorratsbehälter 19 vorgesehen sein, wobei dann über eine Pumpeinrichtung 20 die Flüssigkeit aus dem ersten Vorratsbehälter 11 abgezogen und dem zweiten Vorratsbehälter 19 zugeführt wird.
  • Die 2 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die überkabonisierte Flüssigkeit zunächst in einen Pufferbehälter 21 gepumpt wird, wobei in dem Pufferbehälter 21 keine Beeinflussung der Flüssigkeit erfolgt. Sodann erfolgt die Druckentlastung in der Entgasungseinheit 10 und das Einbringen in den ersten Vorratsbehälter 11. Von dem Vorratsbehälter 11 wird die Flüssigkeit direkt über die Pumpeinrichtung 20 in eine Füllanlage gepumpt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Flüssigkeitsleitung
    2
    erste Karbonisierungsstufe
    3
    zweite Karbonisierungsstufe
    4
    erster Druckerzeuger
    5
    erster Anschlussknoten
    6
    Kohlendioxid-führende Zuführleitung
    7
    Kohlendioxidquelle
    8a
    erstes stellbares Ventil
    8b
    zweites stellbares Ventil
    9
    Entgasungseinheit
    10
    Drosselventil
    11
    erster Vorratsbehälter
    12
    Kohlendioxid-führende Abführleitung
    13
    Abscheideeinheit
    14
    zweiter Druckerzeuger
    15
    zweiter Anschlussknoten
    16
    Steuereinheit
    17
    Durchflussmesser
    18
    Kohlendioxid-Messeinrichtungen
    19
    zweiter Vorratsbehälter
    20
    Pumpeinrichtung
    21
    Pufferbehälter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10028676 A1 [0002]
    • EP 1120048 A2 [0008]

Claims (17)

  1. Verfahren zum Anreichern einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, mit Kohlendioxid, bei dem - die Flüssigkeit auf ein erstes Druckniveau gebracht und der Flüssigkeit eine Menge Kohlendioxid zugeführt wird, - anschließend die Flüssigkeit von dem ersten auf ein zweites Druckniveau entspannt wird, wobei eine Teilmenge des zugeführten Kohlendioxids aus der Flüssigkeit ausgast, - und die aus der Flüssigkeit ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids auf dem zweiten Druckniveau abgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zweite Druckniveau dem Sättigungsdruckniveau einer vorbestimmten Soll-Menge an Kohlendioxid in der Flüssigkeit entspricht.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Flüssigkeit nach dem Entspannen auf das zweite Druckniveau einem ersten Vorratsbehälter (11) zugeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Flüssigkeit anschließend in einen zweiten Vorratsbehälter (19) gefüllt und/oder einer Füllanlage bereitgestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wobei die Flüssigkeit im ersten Vorratsbehälter (11) mit Mitteln zum Durchmischen der Flüssigkeit und/oder mithilfe von Ultraschall-Wellen behandelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids einem nachströmenden Teil der Flüssigkeit zugeführt wird, bevor dieser auf das erste Druckniveau gebracht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids aufbereitet, insbesondere zumindest teilweise von Fremdgasen befreit, wird, bevor die ausgegaste Teilmenge des Kohlendioxids dem nachströmenden Teil der Flüssigkeit zugeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Zuführung der ausgegasten Teilmenge des Kohlendioxids auf einem dritten Druckniveau erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das dritte Druckniveau kleiner oder gleich dem zweiten Druckniveau ist.
  10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Flüssigkeit Wasser oder ein Getränk auf Wasserbasis ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei zumindest der Wasseranteil der Flüssigkeit vor dem Zuführen von Kohlendioxid einer Entgasung, insbesondere einer Vakuumentgasung, unterzogen wird.
  12. Vorrichtung zum Anreichern einer Flüssigkeit mit Kohlendioxid, insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Flüssigkeitsleitung (1), einer Kohlendioxid-führenden Zuführleitung (6) und zumindest einer ersten Karbonisierungsstufe (2), in der die Kohlendioxid-führende Zuführleitung (6) hinter einem ersten Druckerzeuger (4) mit der Flüssigkeitsleitung (1) kommuniziert und wobei hinter der ersten Karbonisierungsstufe (2) eine Entgasungseinheit (9) vorgesehen ist, welche mit einer Kohlendioxid-führenden Abführleitung (12) verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Entgasungseinheit (9) ein Drosselventil (10) aufweist, welches in der Flüssigkeitsleitung (1) angeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei vor der ersten Karbonisierungsstufe (2) eine zweite Karbonisierungsstufe (3) vorgesehen ist, in der die Kohlendioxid-führenden Abführleitung (12) vor dem ersten Druckerzeuger (4) und vorzugsweise hinter einem zweiten Druckerzeuger (14) mit der Flüssigkeitsleitung (1) kommuniziert.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei eine Abscheideeinheit (13) zur Abscheidung von Fremdgasen in der Kohlendioxid-führenden Abführleitung (12) angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Kohlendioxid-führende Zuführleitung (6) und die Kohlendioxid-führende Abführleitung (12) jeweils über ein steuerbares Ventil (8a, 8b) mit der Flüssigkeitsleitung (1) verbunden sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei eine Steuereinheit (16) vorgesehen ist, die mit den steuerbaren Ventilen (8a, 8b) jeweils über ein Signalkabel verbunden ist.
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