DD201376A1

DD201376A1 - Verfahren und vorrichtung zum entlueften von wasser zur getraenkeherstellung

Info

Publication number: DD201376A1
Application number: DD23535681A
Authority: DD
Inventors: Adalbert Broll; Rainer Hammer
Original assignee: Adalbert Broll; Rainer Hammer
Priority date: 1981-12-03
Filing date: 1981-12-03
Publication date: 1983-07-20
Also published as: DE3239066C2; DE3239066A1

Abstract

Die Erfindung wird angewendet zur Herstellung CO tief 2 haltiger nicht-alkoholischer Getraenke und betrifft das Entlueften von Wasser unter Vakuum, bei dem das mit Luft gesaettigte Wasser unter Vakuum, bei dem das mit Luft gesaettigte Wasser innerhalb eines Vakuums fein verteilt und dabei der Luftanteil bis auf einen Restluftanteil entweicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Frischwasser vor der Karbonisierung unter Vakuum durch einfache Mittel vollstaendig zu entlueften. Die Erfindung besteht darin, dass dem Frischwasser, bevor es unter Vakuum versprueht wird, CO tief 2 zugefuehrt wird, dieses Gas sich entsprechend den Partialdruecken teilweise im Wasser loest und den Luftanteil lockert, anschliessend dieses Wasser unter Vakuum versprueht und entlueftet wird, wobei sich ausser der Luft noch schon gebundenes CO tief 2 entbindet und dieses Gasgemisch abgesaugt wird und das entlueftete und noch mit einem durch das Vakuum nicht mehr zu entfernenden Restgasanteil behaftete Wasser, wobei der Restgasanteil nur noch aus CO tief 2 besteht, gesammelt und weiter verarbeitet wird.

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum Entlüften von Wasser zur Getrankeherateilung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird angewendet zur Herstellung COg-haltiger nicht-alkoholischer Getränke und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entlüften von Wasser unter Vakuum, bei dem das mit Luft gesättigte Wasser innerhalb eines Vakuums fein verteilt z. B. versprüht wird und dabei der Luftan- teil bis auf einen Restluftanteil entweicht und dann das entlüftete Wasser gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt wird, wobei zur Durchführung des Verfahrens ein Vakuumkessel mit einem Wasserzulauf und einer Versprüheinrichtung sowie einer Gasabsaugleitung mit Vakuumpumpe versehen ist·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Herstellung von COg-haltigen nicht-alkoholischen Getränken ist es notwendig, um eine vollständige und feste Bindung des Wassers mit COg zu erreichen, das Wasser vorher zu entlüften· Dazu sind einmal die Druckentlüftung und die Vakuumentlüftung bekannt·

Bei der DruokentlUftung wird dem Frischwasser COg oder COghaltiges Abgas aus einer Karbonisierstufe zugeleitet. Dabei wird die Luft aus dem Wasser entbunden, indem sie durch das

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p entsprechend der Partialdrücke verdrängt wird*

Eine zugehörige Vorrichtung (DD 103 385) ist derart gestaltet, daß innerhalb einer Teilstromleitung der Frischwasserzufuhr eine Injektordüse angeordnet ist, die mit einer im Dom des Karbonisierkessels beginnenden COg-Luftgemisch-Abgasleitung in Verbindung steht, und daß nach Vereinigung beider Teilströme eine Mischstrecke vorgesehen ist, deren Ausgangeleitung im Wasserbehälter endet·

Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß der Entlüftungseffekt vom Fremdgasanteil des verwendeten COg-Gases abhängig ist, d· h. bei der Verdrängung noch geringer .Restsauerstoffmengen im Getränk ist ein COp-Gas von höchster Reinheit notwendig.

Desweiteren ist bei weitestgehender Entlüftung (<1mg Og/1) ein großer COg-Überschuß im Abblasegas notwendig, da entsprechend den physikalischen Gesetzmäßigkeiten, sonst kein Partialdruckunterschied besteht und somit keine Entlüftung erfolgt· Durch diesen Sachverhalt steigt der (X^-Verbr^uch an und es entsteht ein CO2-Verlust,

Bei der Vakuumentlüftung wird Frischwasser unter Vakuum fein verteilt, wobei das Wasser entlüftet wird.

Zur Erzeugung dee Unterdruckes ist es bekannt (DE 1692740), den Saugstutzen einer Vakuumpumpe mit dem Gas raum des Vakuumkessels zu verbinden und den Unterdruck ständig aufrecht zu erhalten. Es ist auch möglich, den Unterdruck so weit zu erhöhen, daß für die Flüssigkeit im Entgasungsbehälter Siedezustand erreicht wird. Als Vakuumpumpe für diese Zwecke sind in der Anschaffung und im Betrieb sehr kostenaufwendige, große und komplizierte Vakuumpumpen notwendig.

Zur Vermeidung dieses 'Nachteiles ist vorgeschlagen worden, ein hohes Vakuum durch einen Betriebswasserkreislauf zu erzeugen· Dazu mündet die Absaugleitung des Entgasungsbehälters in einen Injektor, durch den Betriebswasser im Kreislauf gepumpt wird. Der Betriebswasserkreislauf besteht aus einem Betriebswassersammelbehälter, einer Druckpumpe, dem Injektor

und verbindende Rohrleitungen.

An diesem Beispiel wird deutlich, welcher Aufwand zur Erzeugung eines hohen Vakuums als Voraussetzung fUr eine fast völlige Entlüftung des Wassers betrieben wird.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Entlüften von mit CO₂ zu sättigendem Wasser (DE 16 92 734) zur Herstellung kohlensäurehaltiger Getränke, wobei der Entzug der in der Flüssigkeit vorhandenen Luft durch einen Unterdruck erfolgt, ist zur Feinverteilung des zu entlüftenden Wassers und zur Erzeugung eines hohen Vakuums ein Strahlapparat vorgesehen. Dabei ist der im Vakuumraum des Entgasungskessels angeordnete Strahlapparat von einer Manschette umgeben. Am Strahlapparat ist einmal eine Wasserleitung und zum anderen eine Gaszuleitung angeschlossen. Die Gaszuleitung beginnt im Dom des Entgasungskessels neben der Manschette. Damit soll ein hohes Vakuum zur Entlüftung des Wassers erreicht werden·

Nachteilig wirkt sich auch hierbei der hohe Aufwand aus, der betrieben wird, um durch einen hohen Unterdruck eine fast völlige Entlüftung des Wassers zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der Mängel des Standes der Technik durch eine effektive Entlüftung des Wassers.

Aufgabe der Erfindung .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Frischwasser zur Herstellung CC^-haltiger nicht-alkoholischer Getränke vor der Karbonisierung unter Vakuum durch einfache Mittel vollständig zu entlüften.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem mit Luft gesättigtem Wasser* bevor es unter Vakuum versprüht wird, CO₂ oder COg-haltiges Gas zugeführt wird, dieses Gas sich entsprechend den Partialdrücken teilweise im Wasser löst und den Luftanteil lockert, anschließend dieses Wasser unter Vakuum

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versprüht und entlüftet wird, wobei sich außer der Luft noch schon gebundenes CO₂ entbindet und dieses Gasgemisch abgesaugt wird und das entlüftete und noch mit einem durch das Vakuum nicht mehr zu entfernende Restgasanteil behaftete Wasser, wobei der Restgasanteil nur noch aus COg besteht, gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt wird· Dabei wird als CO₂-haltiges Gas das noch etwa 90 % CO₂ enthaltende Abblasegas aus einer Karbonisier- oder Beruhigungsstufe dem Wasser vor dem Versprühen im Vakuum zugeführt. Die Zuführung erfolgt durch Injektorwirkung in einem Haupt- oder Teilstrom des Wassers·

Die Lösung vorrichtungsgemäß besteht darin, daß im Wasserzulauf zum Vakuumkessel eine Injektordüse angeordnet ist, dessen Treibgaszuleitung mit einer COp-Quelle in Verbindung steht, wobei vorzugsweise die Treibgaszuleitung zur Injektordüse im Oberteil eines Karbonisierkessels oder eines Beruhigungsgefäßes beginnt und mit einem Rückschlagventil, einer einstellbaren Drossel und einem Absperrventil versehen ist.

Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung bestehen in der restlosen Entfernung der Luft aus dem Wasser, in der Einsparung von COg-Gas sowie in der Verbesserung der Qualität der aus dem völlig entlüfteten Wasser hergestellten Getränke·

Desweiteren ist nur eine vereinfachte Vakuumeinrichtung erforderlich, da zusätzlich der veränderte Partialdruck ausgenutzt wird. Damit verringert sich auch der Energiebedarf für die Vakuumpumpe, und es wird zusätzlich noch Wasser, welches bei einer Hochvakuumeinrichtung als Sperrflüssigkeit angewendet werden müßte, eingespart.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert werden· Für das Beispiel der Vorrichtung zeigt die zugehörige Zeichnung das Prinzip der Entlüftung von Wasser unter Vakuum·

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dem Frischwasser, bevor es innerhalb eines Vakuums versprüht wird, CO₂ gasförmig

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zugeführt· Dieses CO₂ kann aus einer gesonderten COg-Quelle stammen oder günstiger Weise wird das Abblasegas aus einer Karbonisier- oder Beruhigungsstufe benutzt, das etwa noch bis zu 90 % C0₂-Anteil besitzt. Die COg-Zuführung erfolgt durch Injektorwirkung und kann direkt in dem Hauptstrom dee Frischwassers oder in einen Nebenstrom eingeleitet werden. Ist das COg-Gas in das mit Luft gesättigte Frischwasser eingeleitet, wird der Luftanteil im Wasser gelockert und COg beginnt sich im Wasser entsprechend der Partialdrlicke zu lösen.

Dieses Frischwasser mit schon gelösten COg-Anteilen und gelockertem Luftanteil wird nun unter Vakuum fein verteilt, z. B. versprüht.

Durch das Vakuum wird das Wasser entlüftet, d. h. die noch im Wasser gelöste Luft und aber auch wieder ein Teil des schon gelösten C0_c entbindet sich aus dem Wasser und wird durch das ständig aufrecht gehaltene Vakuum abgesaugt. Da sich Luft entsprechend den inneren Gasdrücken leichter entbindet als COp, wird die Luft vollständig aus dem Wasser ausgetrieben. Das sich über dem Wasser befindende Vakuum besteht in seinem noch vorhandenen Gasanteil aus Luft und CO₂, wobei sich die Gasatmosphäre in Richtung eines niedrigen Luftpartialdruckes ständig verändert. Der noch im Wasser verbliebene Restgasanteil, der durch das Vakuum nicht mehr zu entfernen ist,.beinhaltet nur noch CO₂. Somit ist nur noch vollständig entlüftetes und schon leicht karbonisiertes Wasser vorhanden, was gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen, z. B. Karbonisieren, Beruhigen und Mischen zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Vakuumkessel 1, einem Beruhigungsgefäß 2 und einem Fertiggetränkkessel 3. Die Entlüftung des Wassers erfolgt im Vakuumkessel 1· Dazu ist der Vakuumkessel 1 mit einer Gasabsaugleitung 4 versehen, die im Dom des Vakuumkessels 1 beginnt und mit einer Vakuumpumpe 5 mit Motor 6 in Verbindung steht. Zur Frischwasserzufuhr ist die Wasserzulaufleitung 7 vorgesehen. Die Wasserzulaufleitung 7 besitzt ein Absperrventil 8, eine

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Injektordüse 9 und ist mittig durch das Oberteil des Vakuumkessels 1 bis zu einem Verteiler 10 geführt. Der Verteiler 10 ist vorzugsweise eine Versprüheinrichtung. Die Injektordüse 9 steht außer mit der Wasserzulaufleitung 7 noch mit einer Treibgaszuleitung 11 in Verbindung· Die Treibgaszuleitung 11 beginnt im Dom des Beruhigungsgefäßes 2 und leitet das Abblasegas dieses Gefäßes, welches aus luft und etwa noch 90 % COg besteht, zur Injedktordlise 9. Vor dem Injektor 9 besitzt die Treibgasleitung 11 noch ein Rückschlagventil 12, eine einstellbare Drossel 13 und ein Absperrventil 14· Im Vakuumkessel 1 sammelt sich das entlüftete Wasser· Zur Förderung dieses Wassers zur Karbonisierstufe ist am Vakuumkessel 1 eine Abförderleitung 15 mit Pumpe 16 angeordnet·

Die Wirkungsweise der Vorrichtung entspricht dem Verfahren. Das mit Luft gesättigte Frischwasser wird durch die, Injektordüse 9 geleitet und dort mit COg-Abblasegas, welches durch die Drossel 13 in der Menge dosiert wird, aus dem Beruhigungsgefäß 2 vermischt· Hierbei erfolgt bis zum Vakuumkessel 1 eine Lockerung der Bindung der Luft und ein Lösen von COg im Wasser· Im Vakuumkessel 1 wird das Wasser versprüht· Durch das Vakuum im Vakuumkessel 1 wird der gelockerte Luftanteil entbunden unter gleichzeitiger Entbindung auch eines Teiles des COg* welches das Entbinden der Luft zusätzlich unterstützt· Im Vakuumkessel 1 befindet sich ein Vakuum, dessen vorhandener Gasanteil aus Luft und COg besteht und der ständig durch die Vakuumpumpe 5 abgesaugt wird· Durch das Absaugen verändert sich der Gasanteil im Vakuumkessel 1 in Richtung des niedrigen Luftpartialdruckes· Das im Vakuumkessel 1 sich sammelnde Wasser ist vollständig entlüftet· Der im Wasser durch das Vakuum nicht mehr zu entfernende Gasanteil besteht nur noch aus COg. Das entlüftete und gesammelte Wasser wird vom Vakuumkessel 1 durch die Pumpe 16 einer weiteren Injektordüse 17 zur Karbonisierung zugeführt·

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Entlüften von Wasser unter Vakuum zur Herstellung COg-haltiger nicht-alkoholischer Getränke, bei dem das mit Luft gesättigte Wasser innerhalb eines Vakuums fein verteilt z. B. versprüht wird und dabei der Luftanteil bis auf einen Restluftanteil entweicht und dann das entlüftete Wasser gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit Luft gesättigtem Wasser, bevor es unter Vakuum versprüht wird, COg oder COg-haltiges Gas zugeführt wird, dieses Gas sich entsprechend den Partialdrücken teilweise im Wasser löst und den Luftanteil lockert, anschließend dieses Wasser unter Vakuum versprüht und entlüftet wird, wobei sich außer der Luft noch schon gebundenes COg entbindet und dieses Gasgemisch abgesaugt wird und das entlüftete und noch mit einem durch das Vakuum nicht mehr zu entfernende Restgasanteil behaftete Wasser, wobei der Restgasanteil nur noch aus COg besteht, gesammelt und weiteren Verarbeitungsstufen zugeführt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das noch etwa 90 % COg enthaltende Abblasegas aus einer Karbonisier- oder Beruhigungsstufe dem Wasser vor dem Versprühen im Vakuum zugeführt wird und die Zuführung durch Injektorwirkung in einem Haupt- oder Teilstrom des Wassers erfolgt.
3. Vorrichtung zum Entlüften des Wassers unter Vakuum zur Herstellung COg-haltiger nicht-alkoholischer Getränke mit einem Vakuumkessel, der mit einem Wasserzulauf und einer VersprUheinrichtung sowie einer Gasabsaugleitung mit Vakuumpumpe versehen ist, zur Durchführung des Verfahrens, da&MÄ&h gekennzeichnet, daß im Wasserzulauf zum Vakuumkessel eine Injektordüse angeordnet ist, dessen

'.;' Treibgas zu leitung mit einer COg-Quelle in Verbindung steht, wobei vorzugsweise die Treigaszuleitung zur Injektordüse im Oberteil eines Karbonisierkessels oder eines¹

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Beruhigungsgefäßes beginnt und mit einem Rückschlagventil, einer einstellbaren Drossel und einem Absperrventil versehen ist.

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