DE964116C

DE964116C - Verfahren zum Entgasen und Kuehlen von dem menschlichen Genuss oder der menschlichen Ernaehrung dienenden Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE964116C
Application number: DEW8440A
Authority: DE
Inventors: Rico Fridolin Kundert; Dr-Ing Joachim Wiegand
Original assignee: WIEGAND APPBAU GmbH
Current assignee: WIEGAND APPBAU GmbH
Priority date: 1952-04-25
Filing date: 1952-04-25
Publication date: 1957-05-16

Description

Es ist bereits bekannt, organische Flüssigkeiten, welche dem menschlichen, Genuß oder der menschlichen Ernährung dienen, wie z. B. Obstsäfte, Milch U-. dgl., zu entgasen, um einerseits unerwünschte Geruchsstoffe zu entfernen, andererseits durch Entfernung des gelösten, Sauerstoffs quali-" tätsmindernde Oxydationen bei der Lagerung zu vermeiden.

Es ist weiterhin bekannt, derartige Flüssigkeiten, durch kurzzeitige Hocherhitzung zu pasteurisieren, zu sterilisieren, durch Eindampfen zu konzentrieren, sowie zur Lagerung auf tiefe Temperaturen, zu kühlen. Schließlich ist es auch bekannt, daß man derartige Flüssigkeiten entgasen muß, bevor man sie etwa zum Zwecke der Sterilisation auf hohe Temperaturen bringt; weil sich die qualitätsmindernde Oxydation durch gelösten Sauerstoff bei hohen Temperaturen beträchtlich beschleunigt. Gewöhnlich besteht die Entgasung in einer Vakuumbehandlung derart, daß man die Flüssigkeit bei einer dem Vakuum entsprechenden erniedrigten Temperatur zum Sieden bringt. Die der Hocherhitzung nachfolgende Kühlung erreicht man entweder unter Benutzung von, Platteniwärmetauschern oder ähnlichen, Apparaten, oder aber auch durch Vakuumkühlung, indem man die erhitzte Flüssigkeit in ein entsprechend hohes Vakuum sich entspannen läßt, so¹ daß sie sich nach dem bekannten, Prin-

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zip der Vakuumkühlung durch Teilverdampfung abkühlt. Die Kühlung mittels Plattenwärmetauschern oder anderen Oberfläc.henwärmetauschern hat den Nachteil, daß sie verhältnismäßig langsam vonstatten geht, während es zur Erzielung bester Qualitäten· darauf ankommt, die Kühlung möglichst rasch zu bewerkstelligen. Demgegenüber wird bei der Vakuumkühlung eine praktisch momentane Abkühlung erreicht, jedoch steht diesem Vorteil ίο der Nachteil· gegenüber, daß durch die Ausdampfung eine Konzentrationserhöhung erfolgt, welche in vielen Fällen nicht zulässig ist. Demgegenüber handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren, bei welchem die Vorgänge der Vakuumentgasung und Vakuumkühlung so miteinander verknüpft sind, daß Konzentrationsänderungen der behandelten Flüssigkeit praktisch vollständig vermieden werden, wohingegen auf der anderen Seite die erforderliche Reihenfolge der einzelnen Schritte, nämlich zunächst Entgasung, dann Hocherhitzung und schließlich Abkühlung eingehalten wird. Erreicht wird dies dadurch, daß die Entgasung durch direkte, d. h. ohne Anwendung von Wärmeaustauschflächen stattfindende Kondensation (Mischkondensation) der bei der Vakuumkühlung frei werdenden Brüdendämpfe an der zu entgasenden Flüssigkeit erfolgt.

Die beigefügte Zeichnung zeigt das Prinzip des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung in beispielsweise dreistufiger Durchführung. 1 bis 3 seien die übereinander angeordneten und von der zu kühlenden Flüssigkeit nacheinander durchströmten Verdampfkammern> 4 bis. 6 die ebenfalls übereinander angeordneten nacheinander durchströmten Mischkondensatoren einer dreistufigen, Vakuutnkühlanlage¹, in welcher das erforderliche Vakuum beispielsweise durch die Strahlapparate 13 aufrechterhalten! wird 8, 9 und 10 sind· die Brüdenleitungen, durch welche die beim Ausdampfen der zu kühlenden Flüssigkeit frei werdenden Brüden von den einzelnen Verdlampfkammern den jeweils zugeordneten Mischkondensatoren zuströmen» Bei Vakuumkühlanlagen bisher bekannter Betriebsweise ist es Kühlwasser, welches· die Mischkondensatoren durchströmt, die Brüdendämpfe kondensiert und sich dabei erwärmt. Im Unterschied dazu ist es beim Betrieb einer Vakuumkühlanlage nach dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung die zu behandelnde Flüssigkeit selbst, welche die Mischkondensatoren durchströmt, die Kondensation der Brüdendämpfe bewirkt und dabei sowohl vorgewärmt wie auch entgast wird. Im Gegensatz zu den üblichen Entgasungsverfahren., bei denen· die zu entgasende Flüssigkeit sowohl Dampf wie auch die gelösten Gase abgibt, handelt es sich also hier um ein Verfahren, bei welchem die Flüssigkeit durch Kondensation Dampf aufnimmt und dabei die gelösten Gase abgibt. Versuch©- und praktische Erfahrungen haben gezeigt, daß diese Art der" Entgasung sehr wirksam ist infolge der Anwesenheit großer Mengen praktisch luftfreien Brüdendampfes, in; welchen die in der Flüssigkeit gelösten Gase intensiv hineindiffundieren·.

Nach dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel tritt die Flüssigkeit bei 7 in die erste Mischkondensatorkammer 4, wo sie unter dem Einfluß des Vakuums entgast und sich von der mit 12⁰ angenommenen. Eintrittstemperatur auf beispielsweise 30⁰ C erwärmt, indem der durch die Leitung 8 aus der Verdampfkammer 3 zuströmende Brüden seine Kondensations wärme direkt an die Flüssigkeit abgibt. Die Flüssigkeit tritt nun aus der Kammer4 in die Kammers. Hier wird sie in analoger Weise mittels ties aus der Kammer 2 durch die Leitung 9 zuströmenden Brüden auf beispielsweise 48⁰ erwärmt. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich in. Kammer 6 mittels des Brüdens aus Kammer 1, der durch die Leitung 10 zuströmt. Die erreichte Temperatur beträgt nunmehr z. B. 66°. Bei einer angenommenen Pasteuri- sierungstemperatur von 86° ist zur noch erforderlichen Steigerung der Temperatur der Flüssigkeit von 66 auf 86° C ein Erhitzer 11 üblicher Bauart erforderlich, durch den die Flüssigkeit mittels der Pumpe 14 hindurchgedrückt wird. Mit dieser Temperatur tritt die Flüssigkeit sofort bei 12 in die Verdampfkammer 1 der Vakuumkühlanlage, wo sie sich durch Entspannen momentan nahezu auf die Temperatur der zugehörigen Kondensationskammer, beispielsweise 68°, abkühlt. Die weitere Kühr lung auf z. B. 50 und schließlich 32⁰ C erfolgt in den Verdampfkammern 2 und 3 durch Ausdampfen, in dem jeweils entsprechenden· höheren Vakuum.

Da die bei der Vorwärmung durch Mischkondensation aufgenommenen Brüdenmengen zwangläufig den bei der Aus dämpfung frei werdenden Brüdenmengen gleich sind, verläßt die behandelte Flüssigkeit die Anlage mit praktisch unveränderter Konzenitration. Eine sehr geringe Konzentrationsänderung im Sinne einer Konzentrationserhöhung tritt nur dadurch ein, daß die Entlüftungsstrahlapparate 13 aus den Mischkondensatoren 4, S und 6 nicht reine Luft, sondern ein Dampf-Luft-Gemisch absaugen.

Bei dem dargestellten Beispiel sind je 3 Verdampf- und Kondensationskammern gewählt. Grundsätzlich können beliebig viele Stufen, benutzt werden, wobei es nicht erforderlich ist, daß die Anzahl der Verdampfungsstufen der Anzahl der Kondensationsstufen gleich ist. Die Anzahl der Stufen, richtet sich nach dem Temperaturgefälle und dem geforderten Grad der Wärmewirtschaftlichkeit. Diese wird um so besser, je größer die Stufenzahl ist. An Stelle von. Strahlapparaten können auch andere Pumpen zur Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums vorgesehen werden.. An die Stelle der in dem Beispiel beschriebenen Pasteurisierung kann auch eine beliebige andere Wärmebehandlung treten, z. B. eine Sterilisierung oder eine Eindampfung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zum Entgasen und Kühlen von dem menschlichen Genuß oder der menschlichen

Ernährung dienenden Flüssigkeiten, wie Obstsäften, Milch u. dgl., in Vakuumkühlanlagen, bei welchen zwischen Entgasung und Kühlung eine mit Temperaturerhöhung verbundene Wärmebehandlung zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasung durch direkte, d. h. ohne Anwendung von Wärmeaustauschflächen stattfindende Kondensation (Mischkondensation) der bei der Vakuumkühlung frei werdenden Brüdendämpfe an der zu entgasenden Flüssigkeit erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Entgasung wie auch die Kühlung beliebig in einer oder mehreren Stufen erfolgen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung des jeweils erforderlichen Vakuums mittels Strahlapparaten bewerkstelligt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einer Hocherhitzung zum Zwecke der Pasteurisation oder Sterilisation, besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einer Eindampfung zum Zwecke der Konzentrationserhöhung besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2 104 710;

deutsche Patentschriften Nr. 643 132, 650 047.

O. Schmidt, »Eignung von Speisewasseraufbereitungsanlagen imDampfkesselbetrieb«, 1,3. Auflage, 1952, S. 196.

Hierzu r Blatt Zeichnungen

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