DE102009031106B4

DE102009031106B4 - Process and device for degassing a liquid

Info

Publication number: DE102009031106B4
Application number: DE102009031106.8A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: DE102009031106A1; WO2011000452A1

Abstract

Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit, bei dem eine Sprühentgasung über eine Sprüheinrichtung (6) in einem unter Unterdruck stehenden Unterdruckgehäuse (3) einer Sprühentgasungseinrichtung (1) durchgeführt wird, dessen Einlauf (7) für die zu entgasende Flüssigkeit eine erste Sprüheinrichtung (6) aufweist,wobei die Flüssigkeit der ersten Sprüheinrichtung (6) der Sprühentgasungseinrichtung (1) unter Druck zugeführt wird und wobei die Flüssigkeit ein Getränk oder allgemein ein flüssiges Lebensmittelprodukt ist,dadurch gekennzeichnet,dass in der Flüssigkeit Druckschwankungen mit in Druckminima entstehenden Gaskavitationen durch auf die Flüssigkeit einwirkende Schallwellen erzeugt und Gase von der Flüssigkeit separiert werden, wobei vor der Sprühentgasung in dem Einlauf (7) die Druckschwankungen erzeugt werden und wobei die Schallwellen mithilfe einer im Einlauf (7) angeordneten, als Schallerzeuger ausgebildeten Einrichtung (2) zur Erzeugung von Druckschwankungen erzeugt werden, wobei an eine Rücklaufleitung (10) für die bereits behandelte Flüssigkeit eine zweite Sprüheinrichtung (6) angeschlossen ist und wobei in der Rücklaufleitung (10) eine weitere Einrichtung (2) zur Erzeugung von Druckschwankungen vorgesehen ist.Process for degassing a liquid, in which spray degassing is carried out via a spray device (6) in a vacuum housing (3) of a spray degassing device (1) which is under negative pressure and whose inlet (7) for the liquid to be degassed has a first spray device (6). ,wherein the liquid is fed to the first spray device (6) of the spray degassing device (1) under pressure and the liquid is a beverage or generally a liquid food product,characterized in that pressure fluctuations in the liquid with gas cavitation occurring in pressure minima are caused by acting on the liquid sound waves are generated and gases are separated from the liquid, the pressure fluctuations being generated in the inlet (7) before spray degassing, and the sound waves being generated with the aid of a device (2) for generating pressure fluctuations arranged in the inlet (7) and designed as a sound generator , where at a return line (10) for the already treated liquid, a second spraying device (6) is connected and a further device (2) for generating pressure fluctuations being provided in the return line (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit, wonach in der Flüssigkeit Druckschwankungen mit in Druckminima entstehenden Gaskavitationen erzeugt und die solchermaßen erzeugten und/oder bereits vorhandenen Gasbläschen bzw. allgemein die Gase von der Flüssigkeit separiert werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit.The invention relates to a method for degassing a liquid, according to which pressure fluctuations are generated in the liquid with gas cavitation occurring in pressure minima, and the gas bubbles thus generated and/or already present or, in general, the gases are separated from the liquid. Furthermore, the invention relates to a device for degassing a liquid.

Das Entgasen von Flüssigkeiten durch die Erzeugung von Druckschwankungen ist grundsätzlich bekannt und wird in der DE 197 36 671 A1 beschrieben. Infolge der in der Flüssigkeit erzeugten Schallwellen respektive Ultraschallwellen kommt es zur periodischen Ausbildung von Druckminima und Druckmaxima in der zu entgasenden Flüssigkeit. Im Bereich der Druckminima bilden sich Hohlräume bzw. Kavitationen. In diese Hohlräume diffundieren die in der Flüssigkeit gelösten Gase bzw. hiermit zusammenhängende Gasbläschen und sorgen dafür, dass die Kavitationen nicht unter Einwirkung des äußeren Drucks per Blasenimplusion wieder zusammenfallen. Aus diesem Grund spricht man hier auch von der weichen Kavitation bzw. Gaskavitation, bei welcher in der Flüssigkeit gelöste Gase in die Kavitation eintreten und deren Kollaps dämpfen oder verhindern.The degassing of liquids by generating pressure fluctuations is known in principle and is DE 197 36 671 A1 described. As a result of the sound waves or ultrasonic waves generated in the liquid, pressure minima and pressure maxima are periodically formed in the liquid to be degassed. Voids or cavitations form in the area of the pressure minima. The gases dissolved in the liquid or the gas bubbles associated with them diffuse into these cavities and ensure that the cavitations do not collapse again under the influence of the external pressure by bubble impulses. For this reason, one also speaks of soft cavitation or gas cavitation, in which gases dissolved in the liquid enter the cavitation and dampen or prevent its collapse.

Der Stand der Technik gemäß der DE 197 36 671 A1 hat sich grundsätzlich bewährt. Allerdings ist der anlagen- und verfahrenstechnische Aufwand immens. Denn für die letztendliche Trennung zwischen der Flüssigkeit und dem darin enthaltenen Gas bzw. den mehreren Gasen sorgt ein Reaktor, welcher mit Zentrifugalwirkung arbeitet. Tatsächlich verfügt der im Wesentlichen zylindrische Reaktor über einen Außenbehälter und einen in dem Außenbehälter drehbar gelagerten und auf einem Teil seiner Länge perforierten Innenbehälter. Die Flüssigkeit lässt sich nun kontrolliert dadurch entgasen, dass sie starker physikalischer Beanspruchung ausgesetzt wird. Diese lässt sich auf die Zentrifugalwirkung in dem Innenbehälter, eine Scherwirkung an den Perforationslöchern des Innenbehälters und schließlich den Aufprall auf die Innenwand des Außenbehälters zurückführen. Das wird allerdings zusammenfassend mit einem großen anlagentechnischen Aufbau bewerkstelligt. - Hier setzt die Erfindung ein.The state of the art according to DE 197 36 671 A1 has basically proven itself. However, the plant and process engineering effort is immense. Because a reactor that works with centrifugal action ensures the final separation between the liquid and the gas or the several gases contained therein. In fact, the essentially cylindrical reactor has an outer container and an inner container which is rotatably mounted in the outer container and is perforated over part of its length. The liquid can now be degassed in a controlled manner by subjecting it to strong physical stress. This can be attributed to the centrifugal effect in the inner container, a shearing effect at the perforation holes in the inner container and finally the impact on the inner wall of the outer container. However, this is accomplished in summary with a large plant engineering structure. - This is where the invention comes in.

Ferner sind aus der US 5,266,481 A ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruchs 5 bekannt, wobei es sich bei der Flüssigkeit um Fermentationsbrühe handelt. Darüber hinaus sind aus den Druckschriften US 2009/0084718 A1 , WO 2007/077295 A1 und JP 2001104942 A weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Entgasen von Flüssigkeiten, nämlich von Dialyseflüssigkeit, Beschichtungsfarbe und Wasser, bekannt.Furthermore, from the US 5,266,481A discloses a method and apparatus for degassing a liquid according to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 5, respectively, wherein the liquid is fermentation broth. In addition, from the pamphlets U.S. 2009/0084718 A1 , WO 2007/077295 A1 and JP 2001104942 A other methods and devices for degassing liquids, namely dialysis liquid, coating color and water, are known.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit so weiter zu entwickeln, dass der Aufwand und folglich die Kosten verringert sind. Außerdem soll eine besonders geeignete Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden.The invention is based on the technical problem of further developing a method for degassing a liquid in such a way that the complexity and consequently the costs are reduced. In addition, a particularly suitable device is to be made available.

Die Lösung dieser technischen Problemstellung erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Entgasen einer Flüssigkeit gemäß Anspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5. - Im Rahmen der Erfindung werden also in der zu behandelnden bzw. zu entgasenden Flüssigkeit Druckschwankungen erzeugt, die zunächst einmal für eine verstärkte Separation der Gase von der Flüssigkeit sorgen. Diese Gasabscheidung wird im Rahmen der Erfindung noch dadurch intensiviert und weiter verstärkt, dass die Flüssigkeit einer Sprühentgasung unterzogen wird.This technical problem is solved according to the invention by a method for degassing a liquid according to claim 1 or by a device according to claim 5 ensure increased separation of the gases from the liquid. Within the scope of the invention, this gas separation is intensified and further intensified by subjecting the liquid to spray degassing.

Bei einer solchen Sprühentgasung erfährt die zu behandelnde Flüssigkeit eine Feinverteilung, so dass eine hohe spezifische Flüssigkeitsoberfläche entsteht. Das heißt, die Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit wird in einer zugehörigen Sprühentgasungseinrichtung vervielfacht. Dadurch wird der Effekt der Entgasung verstärkt. Solche Entgasungen sind beispielsweise erforderlich, um den CO₂-Gehalt von natürlichen Mineralwässern bedarfsweise zu verringern oder allgemein einzustellen. Dabei macht sich die Erfindung die Tatsache zu Nutze, dass zunächst einmal durch die Druckschwankungen mit den in Druckminima entstehenden Gaskavitationen eine große Menge gleichmäßig verteilter Gasbläschen erzeugt wird.With such a spray degassing, the liquid to be treated experiences a fine distribution, so that a high specific liquid surface area is created. This means that the surface of the liquid to be treated is multiplied in an associated spray degassing device. This intensifies the degassing effect. Such degassing is necessary, for example, in order to reduce or generally adjust the CO ₂ content of natural mineral waters as required. The invention makes use of the fact that initially a large number of evenly distributed gas bubbles are generated by the pressure fluctuations with the gas cavitation occurring in the pressure minima.

Die erhebliche Anzahl und enge Verteilung dieser Gasbläschen bildet eine sehr große Blasengesamtoberfläche innerhalb der Flüssigkeit bzw. innerhalb der Flüssigphase aus. Etwaige in der Flüssigkeit gelöste Gase migrieren großflächig in die entsprechend verteilten Gasbläschen, welche als Folge hiervon in ihrer Größe schnell anwachsen. Gleichzeitig steigen die Glasbläschen zur Oberfläche auf und geben ihre Gasanteile aus der Flüssigkeit ab. So ist jedenfalls der Verfahrensablauf, wenn die Druckschwankungen in einer mehr oder minder ruhenden Flüssigkeit erzeugt werden.The considerable number and narrow distribution of these gas bubbles forms a very large total bubble surface within the liquid or within the liquid phase. Any gases dissolved in the liquid migrate over a large area into the correspondingly distributed gas bubbles, which as a result rapidly increase in size. At the same time, the glass bubbles rise to the surface and release their gas content from the liquid. In any case, this is the course of the process when the pressure fluctuations are generated in a more or less still liquid.

Erfindungsgemäß findet nun jedoch noch eine Sprühentgasung der Flüssigkeit statt, wobei in der Flüssigkeit vor der Sprühentgasung die fraglichen Druckschwankungen erzeugt werden. Zu diesem Zweck mögen in der Flüssigkeit vor der Sprühentgasung Schallwellen und hier insbesondere Ultraschallwellen, also Schallwellen außerhalb des hörbaren Bereichs, erzeugt werden. Jedenfalls zeichnet sich die solchermaßen behandelte Flüssigkeit durch eine erhebliche Anzahl und enge Verteilung von bereits gebildeten Gasbläschen aus.According to the invention, however, a spray degassing of the liquid now also takes place, the pressure fluctuations in question being generated in the liquid before the spray degassing. For this purpose, sound waves and, in particular, ultrasonic waves, i.e. sound waves outside the audible range, may be present in the liquid before spray degassing bare area, are generated. In any case, the liquid treated in this way is characterized by a considerable number and narrow distribution of gas bubbles that have already formed.

Wenn nun diese Flüssigkeit mit den darin befindlichen Gasbläschen der beschriebenen Sprühentgasung unterzogen wird, so können die Gasbläschen unmittelbar von der Flüssigkeitsphase getrennt werden. Denn die Flüssigkeit erfährt die bereits beschriebene Oberflächenvergrößerung durch die Feinverteilung im Rahmen der Sprühentgasung. Dadurch wird der Effekt der Entgasung besonders intensiv und schnell durchgeführt, und zwar bei verfahrenstechnisch äußerst geringem Aufwand.If this liquid with the gas bubbles located therein is subjected to the spray degassing described, the gas bubbles can be separated directly from the liquid phase. Because the liquid experiences the already described increase in surface area due to the fine distribution during spray degassing. As a result, the degassing effect is carried out particularly intensively and quickly, with extremely little outlay in terms of process technology.

Denn für die Sprühentgasung wird lediglich eine Sprühentgasungseinrichtung benötigt, die im einfachsten Fall auf eine herkömmliche Sprühdüse oder mehrere solcher Sprühdüsen zurückgreift. - Zwar ist die Sprühentgasung grundsätzlich bekannt, wozu auf die DE 22 22 094 C2 hingewiesen sei. Allerdings existieren bisher keine Vorbilder dahingehend, die Sprühentgasung mit der gleichzeitigen Erzeugung von Schallwellen im Innern der Flüssigkeit zu kombinieren.Only one spray degassing device is required for the spray degassing, which in the simplest case uses a conventional spray nozzle or several such spray nozzles. - Although the spray degassing is known in principle, what to the DE 22 22 094 C2 be advised. However, to date there have been no examples of combining spray degassing with the simultaneous generation of sound waves inside the liquid.

Tatsächlich wird bei dieser Kombination ein synergetischer Effekt dergestalt beobachtet, dass durch die eingebrachten Schallwellen zunächst die Gesamtoberfläche der Gasbläschen signifikant vergrößert wird. Wenn nun noch die Flüssigkeit durch die anschließende Sprühentgasung ebenfalls eine Oberflächenvergrößerung erfährt, können die einzelnen Gasbläschen die Flüssigphase besonders schnell und effizient verlassen, weil praktisch beide Oberflächen (der Gasphase und der Flüssigphase) vergrößert werden.In fact, with this combination, a synergetic effect is observed in such a way that the total surface area of the gas bubbles is initially significantly increased by the introduced sound waves. If the liquid also experiences an increase in surface area as a result of the subsequent spray degassing, the individual gas bubbles can leave the liquid phase particularly quickly and efficiently because practically both surfaces (of the gas phase and the liquid phase) are enlarged.

Um die Sprühentgasung möglichst wirkungsvoll zu gestalten, wird die Flüssigkeit der bereits angesprochenen Sprühentgasungseinrichtung erfindungsgemäß unter Druck zugeführt. Dadurch kann die Flüssigkeit unmittelbar der Sprühentgasungseinrichtung bzw. der einen oder den mehreren Sprühdüsen bzw. der Sprüheinrichtungen an dieser Stelle zugeführt werden. Durch die Druckbeaufschlagung der Flüssigkeit kommt es im Anschluss an die Sprühdüse zu ihrer gewünschten Feinverteilung. Dabei bilden sich im Allgemeinen ein oder mehrere Sprühkegel jenseits der Sprüheinrichtung aus. Der fragliche Sprühkegel öffnet sich in Richtung auf das Zentrum eines zugehörigen Gehäuses. Bei diesem Gehäuse handelt es sich vorteilhaft um ein Unterdruckgehäuse, weil die von der Flüssigkeit abgeschiedenen Gase meistens durch Unterdruck unterstützt abgezogen werden. Daher ist bei der Erfindung vorgesehen, dass die Sprühentgasung unter Unterdruck stattfindet, und zwar innerhalb des bereits angesprochenen Unterdruckgehäuses. In order to make the spray degassing as effective as possible, the liquid is fed under pressure to the spray degassing device already mentioned according to the invention. As a result, the liquid can be fed directly to the spray degassing device or the one or more spray nozzles or the spray devices at this point. The pressurization of the liquid results in the desired fine distribution after the spray nozzle. In general, one or more spray cones form beyond the spray device. The spray cone in question opens towards the center of an associated housing. This housing is advantageously a vacuum housing, because the gases separated from the liquid are usually drawn off with the assistance of a vacuum. It is therefore provided in the invention that the spray degassing takes place under negative pressure, specifically within the negative pressure housing already mentioned.

Dabei hat es sich zusätzlich als günstig erwiesen, wenn wenigstens ein Teil der vom Gas ganz oder teilweise befreiten Flüssigkeit im Kreis geführt wird. Dadurch kann diese Flüssigkeit erneut einer Sprühentgasung unterzogen werden. Zu diesem Zweck ist eine Rücklaufleitung für die bereits behandelte Flüssigkeit vorgesehen. Diese Rücklaufleitung kommuniziert mit einer weiteren zweiten Sprüheinrichtung.In addition, it has proven advantageous if at least part of the liquid that has been completely or partially freed from the gas is circulated. This allows this liquid to be subjected to spray degassing again. For this purpose, a return line for the already treated liquid is provided. This return line communicates with another second spray device.

Das heißt, die erfindungsgemäße Sprühentgasungseinrichtung setzt sich letztlich aus zwei Sprüheinrichtungen zusammen, die sich regelmäßig gegenüberliegen. Meistens sind diese beiden Sprüheinrichtungen an der jeweiligen Stirnseite des längs erstreckten Gehäuses respektive Unterdruckgehäuses angeordnet. Dabei kommuniziert die eine Sprüheinrichtung mit einem Einlauf für die zu entgasende Flüssigkeit, während die andere Sprüheinrichtung an die bereits angesprochene Rücklaufleitung für die bereits behandelte Flüssigkeit angeschlossen ist.This means that the spray degassing device according to the invention is ultimately made up of two spray devices that are regularly located opposite one another. These two spray devices are usually arranged on the respective end face of the longitudinally extending housing or vacuum housing. In this case, one spray device communicates with an inlet for the liquid to be degassed, while the other spray device is connected to the already mentioned return line for the liquid that has already been treated.

In diesem Zusammenhang kann selbstverständlich so vorgegangen werden, dass die bereits behandelte Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses respektive Unterdruckgehäuses dahingehend geprüft bzw. vermessen wird, welcher Gasanteil hierin noch vorhanden ist. Je nach dem Messergebnis wird dann ein Teil der behandelten Flüssigkeit über die Rücklaufleitung und die zweite Sprüheinrichtung erneut entgast. Dieser Entgasungsvorgang lässt sich noch dadurch intensivieren, dass mehrere Einrichtungen zur Erzeugung von Druckschwankungen in der Rücklaufleitung vorgesehen sind.In this context, it is of course possible to proceed in such a way that the already treated liquid inside the housing or vacuum housing is checked or measured to determine what proportion of gas is still present in it. Depending on the measurement result, part of the treated liquid is then degassed again via the return line and the second spray device. This degassing process can be intensified by providing several devices for generating pressure fluctuations in the return line.

Bei diesen Einrichtungen zur Erzeugung von Druckschwankungen handelt es sich erfindungsgemäß um Schallerzeuger, insbesondere Ultraschallerzeuger. Dabei ist im Rahmen der Erfindung eine solche Einrichtung einerseits im Einlauf und andererseits in der Rücklaufleitung realisiert. Selbstverständlich sind auch mehrere Einrichtungen an dieser Stelle denkbar.According to the invention, these devices for generating pressure fluctuations are sound generators, in particular ultrasonic generators. Within the scope of the invention, such a device is realized on the one hand in the inlet and on the other hand in the return line. Of course, several facilities are also conceivable at this point.

Jedenfalls lässt sich die zu behandelnde Flüssigkeit mit Hilfe der Rücklaufleitung gleichsam im Kreis führen. Das kann so lange im Sinne einer Regelung geschehen, bis die fragliche und zu behandelnde Flüssigkeit den gewünschten Gasanteil aufweist. Erst dann mag die entsprechend behandelte Flüssigkeit über einen Auslauf ausgeschleust werden. Diese sämtlichen Vorgänge steuert in der Regel eine Steuereinheit. Dadurch kann ausgangsseitig der zugehörigen Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit, wie sie in den Ansprüchen 5 ff. beschrieben wird, der gewünschte Gasgehalt (regelnd) eingestellt werden.In any case, the liquid to be treated can be circulated with the help of the return line. This can be done in the sense of a regulation until the liquid in question and to be treated has the desired gas content. Only then can the correspondingly treated liquid be discharged via an outlet. All of these processes are usually controlled by a control unit. As a result, the desired gas content can be set (regulating) on the outlet side of the associated device for degassing a liquid, as described in claims 5 et seq.

Außerdem ist es möglich, das abgeschiedene Gas für eine anschließende Begasung zu nutzen. Diese kann beispielsweise bei einer Flüssigkeit, insbesondere einem Getränk, zum Einsatz kommen, das nicht den erforderlichen oder gewünschten Gasgehalt aufweist. Bei dieser Begasung mag es sich um eine Karbonisierung handeln, also im weitesten Sinne das Einbringen von CO₂ in ein Getränk.It is also possible to use the separated gas for subsequent gassing. This can be used, for example, with a liquid, in particular a drink, that does not have the necessary or desired gas content. This fumigation may involve carbonization, i.e. in the broadest sense the introduction of CO ₂ into a beverage.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing that merely shows an exemplary embodiment. The only figure shows a device for degassing a liquid.

Im Rahmen der Darstellung ist eine Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit, vorliegend eines Getränks oder allgemein eines flüssigen Lebensmittelproduktes, dargestellt. Die beschriebene Vorrichtung ist in ihrem grundsätzlichen Aufbau mit einem Abscheider 1 ausgerüstet, bei welchem es sich im Ausführungsbeispiel um eine Sprühgasentgasungseinrichtung 1 handelt. Zusätzlich zu diesem Abscheider bzw. der Sprühentgasungseinrichtung 1 sind mehrere Einrichtungen 2 zur Erzeugung von Druckschwankungen in der zu behandelnden Flüssigkeit vorgesehen. Bei diesen Einrichtungen 2 handelt es sich um Schallerzeuger 2, insbesondere Ultraschallerzeuger 2. Mit Hilfe der Einrichtungen bzw. Schallerzeuger 2 werden im Innern der Flüssigkeit im Beispielfall periodische Druckschwankungen bzw. periodische Longitudinalwellen (Schallwellen) erzeugt. Dadurch entstehen Druckmaxima und Druckminima. Im Bereich der Druckminima stellen sich in periodischen Abständen Gaskavitationen ein, in welche das gelöste Gas - wie einleitend bereits beschrieben - migriert. Dadurch wird verhindert, dass die Hohlräume bzw. Gaskavitationen anschließend implodieren oder implodieren können.A device for degassing a liquid, in this case a beverage or, in general, a liquid food product, is shown as part of the illustration. The device described is equipped in its basic structure with a separator 1, which is a spray gas degassing device 1 in the exemplary embodiment. In addition to this separator or the spray degassing device 1, several devices 2 are provided for generating pressure fluctuations in the liquid to be treated. These devices 2 are sound generators 2, in particular ultrasonic generators 2. With the aid of the devices or sound generators 2, periodic pressure fluctuations or periodic longitudinal waves (sound waves) are generated inside the liquid in the example. This creates pressure maxima and pressure minima. In the area of the pressure minima, gas cavitations occur at periodic intervals, into which the dissolved gas - as already described in the introduction - migrates. This prevents the cavities or gas cavitation from subsequently imploding or being able to do so.

Die dargestellte Sprühentgasungseinrichtung bzw. der Abscheider 1 verfügt über ein Unterdruckgehäuse 3, welches über eine Vakuumleitung 4 mit einem Vakuumerzeuger 5 verbunden ist. Das Unterdruckgehäuse 3 wird von dem Vakuumerzeuger 5 dergestalt beaufschlagt, dass hierin ein gegenüber dem Normaldruck niedrigerer Unterdruck erzeugt wird. Auf diese Weise kann das aus der Flüssigkeit abgetrennte Gas über die Vakuumleitung 4 aus dem Gehäuse respektive Unterdruckgehäuse 3 abgezogen und gegebenenfalls weiteren oder anderen Verwendungen zugeführt werden. Hierzu mag die einleitend bereits beschriebene Karbonisierung gehören.The spray degassing device or separator 1 shown has a vacuum housing 3 which is connected to a vacuum generator 5 via a vacuum line 4 . The negative pressure housing 3 is acted upon by the vacuum generator 5 in such a way that a negative pressure that is lower than normal pressure is generated therein. In this way, the gas separated from the liquid can be drawn off from the housing or vacuum housing 3 via the vacuum line 4 and, if necessary, supplied to further or other uses. This may include the carbonization already described in the introduction.

Man erkennt, dass das Unterdruckgehäuse 3 lang erstreckt und nach dem Ausführungsbeispiel zylindrisch mit zwei gegenüberliegenden Stirnseiten ausgebildet ist. An diesen sich gegenüberliegenden beiden Stirnseiten findet sich jeweils eine Sprüheinrichtung 6. Bei dieser Sprüheinrichtung 6 mag es sich um ein oder mehrere Sprühdüsen handeln, welche die zugeführte Flüssigkeit im Innern des Unterdruckgehäuses 3 fein verteilen. Tatsächlich erzeugt die jeweilige Sprüheinrichtung 6 einen sich in Richtung auf ein Zentrum des Unterdruckgehäuses 3 hin öffnenden Sprühkegel. Das deutet die einzige Figur jeweils an. Aufgrund der gegenüberliegenden Anordnung der beiden Sprüheinrichtungen 6 sind auch die beiden Sprühkegel gegenüberliegend zueinander ausgerichtet.It can be seen that the vacuum housing 3 is long and, according to the exemplary embodiment, is cylindrical with two opposite end faces. A spray device 6 is located on each of these two opposite end faces. This spray device 6 may be one or more spray nozzles which finely distribute the supplied liquid inside the vacuum housing 3 . In fact, the respective spray device 6 generates a spray cone that opens in the direction of a center of the vacuum housing 3 . This is indicated by the only figure in each case. Due to the opposite arrangement of the two spray devices 6, the two spray cones are aligned opposite one another.

Man erkennt, dass zwei Einrichtungen 2 zur Erzeugung von Druckschwankungen bzw. Schallerzeuger 2 vorgesehen sind. Dabei findet sich eine Einrichtung 2 in einem Einlauf 7 in das Unterdruckgehäuse 3. Die Flüssigkeit wird dabei von einer Druckerzeugungseinrichtung 8 unter Druck in den Einlauf 7 gefördert und passiert hierbei den ersten Schallerzeuger 2. Dabei ist der Schallerzeuger 2 im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit angeordnet.It can be seen that two devices 2 for generating pressure fluctuations or sound generators 2 are provided. A device 2 is located in an inlet 7 in the vacuum housing 3. The liquid is conveyed under pressure from a pressure generating device 8 into the inlet 7 and passes through the first sound generator 2. The sound generator 2 is essentially transverse to the direction of flow of the liquid arranged.

Die solchermaßen behandelte und bereits entgaste Flüssigkeit gelangt nun zur ersten Sprüheinrichtung 6 und tritt von dort aus fein verteilt als Sprühkegel in das Unterdruckgehäuse 3 ein. Etwaige frei werdende Gase werden von dem Vakuumerzeuger 5 durch die Vakuumleitung 4 abgezogen.The liquid which has been treated in this way and has already been degassed now reaches the first spray device 6 and from there enters the vacuum housing 3 in a finely distributed manner as a spray cone. Any gases that are released are drawn off from the vacuum generator 5 through the vacuum line 4 .

Die solchermaßen entgaste Flüssigkeit sammelt sich am Grund des Unterdruckgehäuses 3. Von dort aus mag ein Auslauf 9 die entsprechend behandelte Flüssigkeit abziehen. Zusätzlich erkennt man eine Rücklaufleitung 10, die die Flüssigkeit im Kreislauf abzieht und dem Unterdruckgehäuse 3 wieder zuführt, und zwar über eine weitere zweite Sprüheinrichtung 6, die sich gegenüberliegend der einen ersten Sprüheinrichtung 6 befindet. Folgerichtig wird die bereits behandelte Flüssigkeit erneut mit Hilfe der weiteren zweiten Sprüheinrichtung 6 fein verteilt und dem beschriebenen Entgasungsvorgang unterzogen. Zu diesem Zweck ist zweite Einrichtung 2 zur Erzeugung von Druckschwankungen bzw. der zweite Schallerzeuger 2 in der Rücklaufleitung 10 angeordnet. Auch in diesem Fall werden die von dem Schallerzeuger 2 erzeugten Schallwellen quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit von dem Schallerzeuger 2 ausgesandt.The liquid degassed in this way collects at the bottom of the vacuum housing 3. From there, an outlet 9 may draw off the correspondingly treated liquid. In addition, a return line 10 can be seen, which draws off the liquid in the circuit and feeds it back to the vacuum housing 3, specifically via a further second spray device 6, which is located opposite the one first spray device 6. Consequently, the liquid that has already been treated is again finely distributed with the aid of the further second spray device 6 and subjected to the degassing process described. For this purpose, the second device 2 for generating pressure fluctuations or the second sound generator 2 is arranged in the return line 10 . In this case, too, the sound waves generated by the sound generator 2 are emitted by the sound generator 2 transversely to the direction of flow of the liquid.

Zusätzlich mag noch eine Steuereinheit 11 realisiert sein, welche einerseits die Rücklaufleitung 10 und andererseits den Auslauf 9 steuert. Dabei greift die Steuereinheit 11 auf Signale eines Sensors 12 zurück, welcher den Gasgehalt der im Innern des Unterdruckgehäuses 3 befindlichen und bereits behandelten Flüssigkeit bestimmt. Je nach den vom Sensor 12 gemessenen Werten für den Gasgehalt sorgt die Steuereinheit 11 dafür, dass die sämtliche oder ein Teil der Flüssigkeit über die Rücklaufleitung 10 in das Unterdruckgehäuse 3 rückgeführt und nochmals entgast wird. Alternativ hierzu kann aber auch ein Teil oder die sämtliche im Unterdruckgehäuse 3 befindliche Flüssigkeit über den Auslauf 9 ausgeschleust und einer weiteren Verwendung zugeführt werden.In addition, a control unit 11 may also be implemented, which controls the return line 10 on the one hand and the outlet 9 on the other. In this case, the control unit 11 uses signals from a sensor 12 which determines the gas content of the liquid which is located inside the vacuum housing 3 and has already been treated. Depending on the gas content values measured by the sensor 12, the control unit 11 ensures that all or part of the liquid is discharged via the return line 10 is returned to the vacuum housing 3 and degassed again. As an alternative to this, some or all of the liquid in the vacuum housing 3 can also be discharged via the outlet 9 and sent for further use.

Claims

Process for degassing a liquid, in which spray degassing is carried out via a spray device (6) in a vacuum housing (3) of a spray degassing device (1) which is under negative pressure and whose inlet (7) for the liquid to be degassed has a first spray device (6). , wherein the liquid is fed to the first spray device (6) of the spray degassing device (1) under pressure and wherein the liquid is a beverage or generally a liquid food product, characterized in that pressure fluctuations in the liquid with gas cavitation occurring in pressure minima due to pressure acting on the liquid sound waves are generated and gases are separated from the liquid, the pressure fluctuations being generated in the inlet (7) before spray degassing, and the sound waves being generated with the aid of a device (2) for generating pressure fluctuations arranged in the inlet (7) and designed as a sound generator , wobe i a second spray device (6) is connected to a return line (10) for the already treated liquid and wherein a further device (2) for generating pressure fluctuations is provided in the return line (10).

procedure after claim 1 , characterized in that the sound waves are ultrasonic waves.

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the separated gases are deducted supported by negative pressure.

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the liquid freed from gas is at least partially circulated and again subjected to spray degassing, and in that ultrasonic waves are again generated in the circulated liquid.

Device for degassing a liquid forming a drink or generally a liquid food product, with a separator (1) which is designed as a spray degassing device (1), the spray degassing device (1) having a vacuum housing (3) which is controlled by a vacuum generator (5) is pressurized and in the inlet (7) of which a first spray device (6) is provided for the liquid to be degassed, and a pressure generating device (8) conveying the liquid under pressure into the inlet (7) is provided, characterized in that at least one A device (2) is provided for generating pressure fluctuations in the liquid with gas cavitation occurring in pressure minima, which is designed as a sound generator, the sound generator (2) being arranged in the inlet (7) of the vacuum housing (3), a return line (10 ) a second spray device (6) is connected for the already treated liquid and wherein in the return line (10) is provided with a further device (2) for generating pressure fluctuations.

device after claim 5 , characterized in that the vacuum housing (3) is equipped on two opposite end faces with the first and the second spray device (6).

device after claim 6 , characterized in that the first and the second spray device (6) are realized as opposite spray devices (6) on the respective end face of the longitudinally extending vacuum housing (3).

device after claim 6 or 7 , characterized in that the first and the second spray device (6) each produce a spray cone opening towards a center of the vacuum housing (3).