CS245110B1 - Způsob zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Řeší se zdokonalený způsob zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob tím, že ohřev roztoků a/nebo· suspenzí na termolyzační teplotu probíhá kontaktně vstřikováním par rozpouštědla na počátku termolýzy. Expanze probíhající po termolýze může být prováděna v tenkém filmu v expandéru. K provedení způsobu se navrhuje zapojení technologické linky, kde za předehřívacími výměníky je zapojen kontinuální kontaktní termolyzér, na jehož vstup ústí vstupní potrubí páry rozpouštědla za účelem dohrívání zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze na termolyzační teplotu.

Description

Vynález se týká zdokonalení způsobu zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob, podle něhož se roztoky a/nebo suspenze nejdříve předehřívají, načež probíhá jejich termolýza a zahušťování odpařováním. K provádění způsobu je navrženo zapojení technologických zařízení v lince na zahušťování roztoků a/nebo suspenzí.

Jsou již známy způsoby zahušťování roztoků a/nebo suspenzí, podle nichž se nejdříve provádí předehřívání, načež probíhá termolýza a zahušťování odpařováním. Předehřívání se uskutečňuje postupně v systému výměníků tepla, a to ostrou parou nebo brýdovými parami z odpařovaní stanice, v níž probíhá nahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob. Předehřátý roztok a/nebo suspenze se přivádí do zařízení termolýzy, přičemž je nejdříve zahříván na termolyzační teplotu v dalších výměnících tepla. Potom následuje prodlévání roztoku a/nebo suspenze v prodlevových nádobách. Takto zpracované médium se odvádí k zahušťování na odpařovací stanici.

Nevýhodou provádění známých způsobů zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob při známém uspořádání technologických zařízení je zejména nutnost zařazení výměníků tepla v pracovním uzlu termolýzy za účelem zahřívání roztoku a/nebo suspenze na vysokou termolyzační teplotu. Na teplosměnných plochách těchto výměníků tepla vzniká značné množství inkrustací. Celé zařízení pracuje s krátkým pracovním cyklem, po němž následuje častá neproduktivní doba čištění. Je nutné zajišťovat větší počet výměníků tepla pro možnost střídání při provozu a používat nižší pracovní teplotu v uzlu termolýzy. To zase prodlužuje potřebnou dobu prodlevy na termolyzační teplotě, čímž rostou nároky na velikost nádob termolyzérů. Také se zvyšuje množství kapaliny zadržované v prodlevových nádobách a vzniká nebezpečí tepelné degradace produktu. Komplikuje se také obsluha zařízení. Příčinou dalších nevýhod provádění známých Způsobů zahušťování roztoků a/nebo suspenzí je značný obsah plynů v zahušťovaných roztocích, které se uvolňují při varu v prvním stupni odpařovací stanice. Jejich odsávání je vzhledem k obtížné separaci spojeno se ztrátou využitelné brýdové páry. Přítomnost plynů v brýdové páře snižuje hodnoty součinitelů přestupu tepla, což zhoršuje využití teplosměnné plochy jednotlivých pracovních stupňů odpařovací stanice.

Uvedené nevýhody odstraňuje navržený způsob zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob, podle něhož se roztoky a/nebo· suspenze nejdříve předehřívají brýdovou parou z odpařování, načež probíhá jejich termolýza, expanze, odpařování, a tím zahušťování. Podstata způsobu spočívá v tom, že ohřev v termolýze probíhá kontaktně vstřikováním par rozpouštědla, např. vodní páry, do zpracovávaného předehřátého roztoku a/nebo suspenze, přičemž na počátku termolýzy se páry rozpouštědla směšují se zpracovávaným médiem a ohřívají je na termolyzační teplotu a po termolýze se páry rozpouštědla spotřebované k dohřevu média uvolňují při následující expanzi.

Expanze po termolýze se může provádět v tenkém filmu, načež se směs uvolněné páry a plynu zavádí do brýdové páry z posledního stupně odpařování nebo mimo technologický proces zahušťování. K provedení způsobu zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob je navrženo zařízení sestávající z odpařovací stanice, která je svým výstupním potrubím brýdové páry propojena s topnými prostory předehřívacích výměníků, dále sestávající z potrubí zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze.

Podstata nového uspořádání spočívá v tom, že v technologické lince je za předehřívacími výměníky zapojen kontinuální kontaktní termolyzér, na jehož vstup ústí vstupní potrubí páry rozpouštědla k dohřívání zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze na termolyzační teplotu; potrubí zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze ústí v technologickém sledu přes předehřívací výměníky do kontinuálního kontaktního termolyzéru a odtud do odpařovací stanice. Mezi kontinuálním kontaktním termolyzérem a odpařovací stanicí může být zařazen filmový expandér, z něhož ústí potrubí uvolněného plynu buď do potrubí brýdové páry v prostoru mezi odpařovací stanicí a konde/nzátorem, či ústí do samostatného odsávacího zařízení.

Zdokonaleným způsobem zahušťování roztoků a/nebo suspenzí a navrženým novým zapojením technologických zařízení se zejména odstraňuje nebezpečí vzniku inkrustací na teplosměnné ploše výměníků v uzlu termolýzy. Délka pracovního cyklu celé stanice není omezena tvorbou inkrustací. Snižuje se tak potřebná doba zdržení kapaliny na termolyzační teplotě, čímž se minimalizuje velikost nádob termolyzérů. Snižuje se množství kapaliny zadržované v zařízení a zabezpečuje se vysoká kvalita produktu.

Při použití kontaktního způsobu ohřevu se v uzlu termolýzy nevyskytují periodicky pracující výměníky tepla, takže odpadá jejich střídání a čištění během provozu odparky. Nejsou zvláštní požadavky na obsluhu, protože provoz termolyzérů je kontinuální. Další výhodou je to, že plyn z roztoků a/nebo suspenzí se uvolňuje ve filmovém expandéru, odkud je odváděn a v rámci celkového odplynění stanice je odsáván vývěvou.

Pro příkladné provedení způsobu zahušťování roztoků a/nebo· suspenzí z fermentačních výrob slouží zapojení technologie2 45 kých zařízení, které je schematicky znázorněno na připojeném výkrese.

Příkladem provedení zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob je zahušťování kvasručného mléka vyrobeného fermentačním způsobem při zpracování sulfitového výluhu. Přivedené kvasničné mléko o teplotě cca 20 °C se brýdovou parou odebíranou z odparky předehřívá postupně ve čtyřech výměnících na konečnou teplotu předehřátí cca 75 °C. Do předehřátého kvasničného mléka se vstřikuje vodní pára. Její množství je řízeno tak, že směs odchází s teplotou cca 90 °C. Doba pobytu na termolyzačni teplotě je cca 3 minuty. Po termolýze se kvasničné mléko chladí expanzí na teplotu varu, při které suspenze vře na počátku odpařování a dále se při průtoku jednotlivými stupni odpařovací stanice zahušťuje odpařováním rozpouštědla.

V tomto· konkrétním příkladě probíhá expanze kvasničného mléka v· tenkém filmu v účelově konstruovaném zařízení — ,expandéru. Zároveň probíhá i desorpce plynů, které jsou v mléce obsaženy. Směs plynů a páry uvolněná při expanzi se přidává k brýdové páře jdoucí z posledního stupně odparky do kondenzátoru. Uvedená směs páry a plynu může být z expandéru odebírána samostatným odsávacím zařízením.

Není-li použit účelový expandér, probíhá expanze kvasničného mléka ve vstupní části odparky na začátku procesu zahušťování.

Na výkrese je schematicky· znázorněno zapojení technologických zařízení k provedení způsobu zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob. Ve stanici jsou zapojeny předehřívací výměníky tepla 1, kontinuální kontaktní termolyzér 2, filmový expandér 3 a odpařovací stanice 4. Dále je v lince zapojen kondenzátor 5 pro kondenzaci brýdových' par z posledního stupně odpařovací stanice 4 a vývěva 6 na odplynění.

0

Uvedené aparáty i příslušná potrubí jsou opatřena měřicími přístroji a armaturou k udržení požadovaného pracovního režimu. Měřicí přístroje ani armatura nejsou na schematickém výkrese znázorněny, protože nejsou předmětem řešení.

Odpařovací stanice 4 je výstupním potrubím 7 brýdové páry propojena s topným prostorem předehřířvacích výměníků tepla a dále s parním prostorem kondenzátoru 5. Potrubí 8 roztoku a/nebo suspenzí z fermentačních výrob propojuje v technologickém sledu předehřívací výměníky tepla 1, kontinuální kontaktní termolyzér 2, filmový expandér 3 a odpařovací stanici 4. Do tohoto potrubí 8 roztoku a/nebo suspenze ústí těsně před nádobou kontinuálního kontaktního termolyzéru 2 vstupní potrubí 9 páry k dohřívání zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze na termolyzačni teplotu. Alternativně může ústit vstupní potrubí 9 páry k dohřívání zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze do vstupní části kontinuálního kontaktního termolyzéru 2 (není zakresleno). Z filmového expandéru 3 ústí potrubí 10 uvolněného plynu do potrubí 7 brýdové páry. Vodní prostor kondenzátoru 5 je opatřen vstupním potrubím 11 chladicí vody a výstupním potrubím 12 chladicí vody. Parní prostor kondenzátoru 5 je propojen výstupním potrubím 13 odcházejícího plynu ze stanice 4 s vývěvou 6. Odpařovací stanice 4 je opatřena výstupním potrubím 14 zahuštěného roztoku a/nebo suspenze.

V případě, že není zařazen expandér 3, propojuje potrubí 8 roztoku a/nebo suspenze z fermentačních výrob přímo termolyzér s odpařovací stanicí 4 a potrubí 10 uvolněného plynu odpadá; expanze kvasničného mléka proběhne ve vstupní části odpařovací stanice 4.

Claims (4)

1. Způsob zahušťováni roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob, podle něhož se roztoky a/nebo suspenze nejdříve předehřívají brýdovou parou z odpařování, načež probíhá jejich termolýza, expanze, odpařování, a tím zahušťování, vyznačený tím, že ohřev v termolýze probíhá kontaktně vstřikováním par rozpouštědla, například vodní páry, do zpracovávaného předehřátého roztoku a/nebo suspenze, přičemž na počátku termolýzy se páry rozpouštědla směšují se zpracovávaným médiem a ohřívají je na termolyzačni teplotu a po termo<lýze se páry rozpouštědla spotřebované k dohřevu média uvolňují při následující expanzi.

2. Způsob zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob, podle boYNÁLEZU du 1 vyznačený tím, že se expanze po termolýze provádí v tenkém filmu, načež se směs uvolněné páry a plynu zavádí do brýdové páry z posledního stupně odpařování nebo mimo technologický proces zahušťování.

3. Zařízení k zahušťování roztoků a/nebo suspenzí z fermentačních výrob, podle bodu 1, sestávající z odpařovací stanice, která je svým výstupním potrubím brýdové páry propojena s topnými prostory předehřívacích výměníků, dále sestávající z potrubí zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze, vyznačené tím, že v technologické lince je za předehřívacími výměníky (1) zapojen kontinuální kontaktní termolyzér (2), na jehož vstup ústí vstupní potrubí (9) pá7 ry rozpouštědla ik dohřívání zpracovávaného roztoku a/nebo. suspenze na termolyzač,.ní teplotu, přičemž potrubí (8) zpracovávaného roztoku a/nebo suspenze ústí v technologickém sledu přes předehřívací výměníky,. (1) do kontinuálního kontaktního' termolyzéru (2) a odtud do odpařovací stanice (4).

· , 4. Zařízení k zahušťování roztoku a/nebo suspenzí z fermentačních výrob podle bodu 3,: vyznačené tím, že mezi kontinuálním kontaktním termolyzérem (2) a odpařovací stanicí (4) je zařazen filmový expandér (3), změhož ústí potrubí (10) uvolněného plynu buď do potrubí (7 ji brýdové páry v prostoru· mezi odpařovací 'stanicí (4] a kondenzátorem [5] či ústí do. samostatného odsávacího zařízení. ' .1 -