DE102013005096A1

DE102013005096A1 - Method and device for degassing liquids

Info

Publication number: DE102013005096A1
Application number: DE102013005096.0A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Mette Manfred
Original assignee: Individual
Current assignee: Mette Manfred Dr Ing De
Priority date: 2013-03-23
Filing date: 2013-03-23
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entgasung von Flüssigkeiten sind insbesondere für eine Produkt schonende Verarbeitung von viskosen Fruchtsäften o. dgl. Nahrungsmitteln vorgesehen. Dabei wird die Flüssigkeit in zumindest einen einen Unterdruck aufweisenden Reaktionsraum eingeleitet, dabei in der Flüssigkeit gelöste Gase, insbesondere Sauerstoff und/oder Stickstoff, freigegeben und danach die entgaste Flüssigkeit getrennt von den Gasen abgeleitet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die als ein Förderstrom zuführbaren Flüssigkeiten in zumindest zwei Teilströme geteilt und diese unter Bildung von zumindest jeweils einer die Entgasung bewirkenden Phasengrenzfläche im Reaktionsraum weitergeleitet werden. Dazu wird ein die Flüssigkeiten als Förderstrom im Bereich eines Behältereinlaufs aufnehmender Entgasungsreaktor verwendet, an dessen Reaktionsraum einerseits zumindest eine einen Unterdruck erzeugende Vakuumpumpe und andererseits eine das Endprodukt ausleitende Förderleitung angeschlossen sind. Der zumindest eine Behältereinlauf ist dabei mit einem zumindest zwei Teilströme bildenden Einspeisekopf versehen.A method and a device for degassing liquids are provided in particular for product-friendly processing of viscous fruit juices or the like. Foodstuffs. In this case, the liquid is introduced into at least one negative pressure having a reaction space, thereby released in the liquid gases, in particular oxygen and / or nitrogen, released and then the degassed liquid separated from the gases. According to the invention, it is provided that the liquids which can be supplied as a feed stream are divided into at least two substreams and these are forwarded to form at least one phase boundary surface causing the degassing in the reaction space. For this purpose, a degassing reactor receiving the liquids as a flow in the region of a container inlet is used, to the reaction space of which at least one vacuum pump generating a negative pressure and on the other hand a delivery line discharging the end product are connected. The at least one container inlet is provided with an at least two partial streams forming feed head.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entgasung von Flüssigkeiten, insbesondere Fruchtsäften o. dgl. Nahrungsmitteln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12.The invention relates to a method and a device for degassing liquids, in particular fruit juices or the like. Foodstuffs according to the preamble of claim 1 or claim 12.

Für die Entgasung von Flüssigkeiten, insbesondere viskosen Nahrungsmitteln in Form von Fruchtsäften o. dgl., wird zur Produkt schonenden Abfüllung die Flüssigkeit über einen einen Unterdruck aufweisenden Entgasungsreaktor geleitet und an deren Auslass entnommen. Derartige zur Entgasung vorgesehene Einrichtungen sind seit langem bekannt, wobei eine aus DE 19 88 628 bekannte Vorrichtung im Bereich des Entgasungsreaktors eine sich in dessen Innenraum erstreckende Schleudereinrichtung aufweist. Damit soll die Flüssigkeit zu einer möglichst dünnen Schicht ausgebreitet werden, um so die Flüssigkeitsoberfläche zur Entgasung zu vergrößern. Bei einer Konstruktion gemäß DE 44 10 830 A1 ist eine für die Herstellung von fruchtsafthaltigen Getränken vorgesehene Mischvorrichtung vorgesehen, bei der das Gemisch im Bereich eines Reaktors über ein Ablaufblech geführt wird. Gemäß DE 297 22 673 U1 ist eine Vorrichtung zum schonenden Entgasen von empfindlichen Lebensmitteln vorgeschlagen, wobei in einem Behälter ein das jeweilige Lebensmittel verteilender rotierender Teller vorgesehen ist. Bei weiteren Systemen zur Entgasung von Flüssigkeiten gemäß EP 1 443 026 B1 und EP 2 123 339 B1 wird ein System mit Zentrifugalentlüftung genutzt bzw. die Flüssigkeit über ein spezielles Einlaufventil in den Entgasungsreaktor so eingebracht, dass eine möglichst dünne Verteilung der Flüssigkeitsstruktur erreicht wird.For the degassing of liquids, especially viscous foods in the form of fruit juices o. The like., The liquid is passed through a negative pressure degassing reactor for product gentle filling and removed at the outlet. Such provided for degassing facilities have long been known, with an off DE 19 88 628 known device in the region of the degassing reactor has a centrifugal device extending in the interior thereof. Thus, the liquid should be spread to a thin layer as possible, so as to increase the liquid surface for degassing. In a construction according to DE 44 10 830 A1 a mixing device provided for the production of fruit juice beverages is provided, in which the mixture is guided in the region of a reactor via a flow plate. According to DE 297 22 673 U1 a device for the gentle degassing of sensitive foods is proposed, wherein in a container, a respective food distributing rotary plate is provided. In other systems for degassing of liquids according to EP 1 443 026 B1 and EP 2 123 339 B1 a system with centrifugal venting is used or the liquid is introduced through a special inlet valve in the degassing reactor so that the thinnest possible distribution of the liquid structure is achieved.

Ein ähnliches System ist in EP 2 140 920 B1 vorgeschlagen, wobei ein Einlaufventil am Einlassbereich des Entgasungsreaktors mit einem Drallelement zusammenwirkt, so dass der eingebrachten Flüssigkeit ein Drehimpuls aufgeprägt werden kann. Die vorteilhaften Wirkungen dieses Dralleinlaufs – in Vergleich mit bekannten Ringspaltdüsen – werden auch in einem Fachartikel ( Zeitschrift: Getränkeindustrie 10/2012, Seite 44 bis Seite 50 ) bekannt gemacht. Dabei wird auf den besonderen Einlaufeffekt hingewiesen, der im Ergebnis einer gesteuerten Zuführung mit einem dünnen turbulenten Rieselfilm dazu führt, dass das Herauslösen von Gasbläschen aus der Flüssigkeit besonders effektiv möglich ist.A similar system is in EP 2 140 920 B1 proposed, wherein an inlet valve at the inlet region of the degassing reactor cooperates with a swirl element, so that the introduced liquid can be imparted an angular momentum. The advantageous effects of this swirl inlet - in comparison with known annular gap nozzles - are also in a professional article ( Magazine: Beverage Industry 10/2012, page 44 to page 50 ). It is pointed out the special inlet effect, which leads to the result of a controlled supply with a thin turbulent trickle film that the extraction of gas bubbles from the liquid is particularly effective possible.

Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten, insbesondere viskosen Fruchtsäften, so zu gestalten, dass eine Produkt schonende Gasextraktion mit geringem technischem Aufwand erreicht wird, ein vergleichsweise geringer Energieeintrag zu einer verminderten Schaumbildung führt und bei verbessert steuerbarem Stoffaustausch zwischen Gasen und Flüssigkeit ein hoher Produktdurchsatz möglich ist.The invention addresses the problem of designing a method and a device for degassing liquids, in particular viscous fruit juices, so that product-sparing gas extraction is achieved with little technical effort, a comparatively low energy input leads to reduced foam formation and improves controllable mass transfer between gases and liquid a high product throughput is possible.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 11 bzw. 13 bis 27.The invention solves this problem by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 12. Further advantageous embodiments emerge from the claims 2 to 11 or 13 to 27.

Bei einem Verfahren zur Entgasung von Flüssigkeiten, insbesondere bei einer Produkt schonenden Verarbeitung von viskosen Nahrungsmitteln, werden diese als ein Förderstrom einem Entgasungsreaktor zugeführt, aus diesem zugeführten Förderstrom mittels Unterdruck jeweilige Gase herausgelöst und danach die Flüssigkeit abgeleitet. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei diesem jeweilige als ein weitgehend kontinuierlicher Förderstrom zugeführte Flüssigkeiten in zumindest zwei Teilströme geteilt werden.In a method for degassing of liquids, in particular in a product gentle processing of viscous food, these are fed as a flow to a degassing, extracted from this feed flow by means of negative pressure respective gases and then discharged the liquid. The method according to the invention is characterized in that in the case of these respective liquids fed as a substantially continuous feed stream, they are divided into at least two partial streams.

Diese Teilung des Förderstromes wird dabei so gesteuert, dass bei dieser ”geteilten” Weiterleitung jeweilige an den Teilströmen gebildete Phasengrenzflächen optimal erzeugt werden und damit an diesen gezielt ”vereinzelten” Flüssigkeitsstrukturen eine wesentlich verbesserte Entgasung durchführbar ist. Die beiden Teilströme werden als jeweilige zumindest phasenweise eine Fließschicht definierende Dünnschicht-Rieselfilme weitergeleitet, so dass in vergleichsweise kurzer Zeit eine optimale Entgasung mit minimalem Energieeintrag erfolgt. Nach einer dabei zu durchlaufenden Entgasungszeit bzw. nach einer Weiterleitung auf einer Entgasungsstrecke bzw. einem Entgasungsweg können die zumindest zwei Fließschichten zu einem dann optimal entgasten Endprodukt zusammengeführt werden.This division of the flow rate is controlled so that in this "split" forwarding respective formed at the partial flow phase boundaries are optimally generated and thus a significantly improved degassing can be performed on these targeted "isolated" liquid structures. The two sub-streams are forwarded as respective thin-layer trickle films defining at least in phases a flow layer, so that optimal degassing with minimal energy input occurs in a comparatively short time. After passing through a degassing time or after being passed on a degassing path or a degassing path, the at least two flow layers can be combined to form an optimally degassed end product.

Die Verfahrensführung ist dabei darauf abgestellt, dass die bei der erfindungsgemäßen Teilung des Förderstromes erzeugten Teilströme so bereitgestellt werden, dass eine Weiterleitung als einen Fließabstand aufweisende Fließschichten erreicht wird. Dabei kann diese als erster Entgasungsschritt wirkende Trennphase variabel gesteuert werden, mit dem Ziel, dass die jeweilige spezifische Phasengrenzfläche maximiert wird, eine minimale Filmdicke realisiert ist und an dieser die Entgasung in optimaler Kontaktzeit erfolgen kann.The process control is based on the fact that the partial flows generated in the division of the flow rate according to the invention are provided so that a forwarding as a flow distance having flow layers is achieved. In this case, this acting as the first degassing separation phase can be variably controlled, with the aim that the respective specific phase interface is maximized, a minimum film thickness is realized and at this the degassing can be done in optimal contact time.

Eine erste Variante sieht vor, dass zumindest einer der Teilströme unmittelbar nach Art eines Flüssigkeits-Hohlkörpers – z. B. keglig oder zylindrisch – aufgebaut wird und diese Struktur damit eine innere und eine äußere Phasengrenzfläche definieren kann. Eine zweite Variante der Verfahrensführung sieht vor, dass die unmittelbar beim Eintritt in einen Entgasungsreaktor erzeugten Teilströme auf jeweils eine Verteilfläche aufgebracht werden. Damit sind dann zwei ”äußere” Phasengrenzflächen gebildet, und auf diesen Teilflächen – unter permanenter Wirkung des variabel einstellbaren Unterdruckes – erfolgt die Weiterleitung der jeweiligen Fließschicht.A first variant provides that at least one of the partial flows directly in the manner of a liquid hollow body -. B. conical or cylindrical - is built and this structure can thus define an inner and an outer phase interface. A second variant of the process procedure envisages that the partial streams generated directly upon entry into a degasification reactor are each fed to one Spreading surface to be applied. Thus, two "outer" phase interfaces are then formed, and on these surfaces - under permanent action of the variably adjustable negative pressure - the forwarding of the respective flow layer.

Die beiden optimal entgasenden Teilströme werden – nach einer von den Strömungsbedingungen abhängigen ”Verweilzeit” – zu einem sekundären Volumenstrom in einem Entgasungssumpf zusammengeführt. Dabei wird eine Schaumbildung durch vergleichsweise geringen Energieeintrag vermieden, und nach dieser Produkt schonenden Gasextraktion kann der im Reaktor befindliche Produktflüssigkeitsvorrat optimal abgeleitet bzw. abgefüllt werden.The two optimally degassing substreams are - after a dependent on the flow conditions "residence time" - merged into a secondary flow in a degassing sump. In this case, a foaming is avoided by comparatively low energy input, and after this product gentle gas extraction, the product liquid reservoir located in the reactor can be optimally derived or filled.

Das auf den zumindest zwei Teilströmen basierende Entgasungsverfahren wird dadurch optimiert, dass zumindest im Bereich der erzeugten Fließschichten die jeweiligen Fließparameter produktspezifisch vorgegeben werden. Dabei wird erreicht, dass nach konstanten oder variierbaren Reaktionszeiten jeweils maximal entgaste Fließschichten insbesondere von den Verteilflächen abgeleitet und danach die beiden Teilströme wieder zusammengeführt werden. Danach wird das ausleitfähige Endprodukt im Flüssigkeitssumpf des Entgasungsreaktors bereitgestellt.The degassing method based on the at least two partial streams is optimized by specifying the respective flow parameters product-specifically, at least in the region of the generated flow layers. In this case, it is achieved that, after constant or variable reaction times, in each case maximum degassed flow layers are derived, in particular, from the distribution surfaces, and then the two partial flows are brought together again. Thereafter, the conductive end product is provided in the liquid sump of the degassing reactor.

Eine optimale Umsetzung dieses Konzeptes wird dadurch erreicht, dass die aus den Teilströmen gebildeten Fließschichten bereits durch jeweilige Einführbedingungen im Bereich des Behältereinlaufs so gesteuert werden, dass nachfolgend dieser Teilungsphase eine das Produkt bzw. die Flüssigkeit schonende Gasextraktion erreicht wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass im Bereich des Behältereinlaufs ein unmittelbarer Auftrag der Flüssigkeit auf die Verteilflächen erfolgt und damit die zumindest zwei Fließschichten mit einer steuerbaren Fließgeschwindigkeit bereitgestellt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die aus den Teilströmen gebildeten und entlang der Verteilflächen verlagerbaren Fließschichten auf die für den Stoffaustausch im Bereich des Flüssigkeits-Gas-Übergangs optimierbaren Phasengrenzflächen eingestellt werden.An optimal implementation of this concept is achieved in that the flow layers formed from the partial flows are already controlled by respective introduction conditions in the region of the container inlet, that following this division phase, a product or the liquid gentle gas extraction is achieved. In particular, it is provided that in the region of the container inlet, a direct application of the liquid takes place on the distribution surfaces and thus the at least two flow layers are provided with a controllable flow rate. It is provided that the flow layers formed from the partial flows and displaceable along the distribution surfaces are adjusted to the phase interfaces which can be optimized for mass transfer in the region of the liquid-gas transition.

Die vorbeschriebene Verfahrensführung mit den zumindest zwei Teilströmen kann auch dadurch erweitert werden, dass die als Förder- bzw. Volumenstrom in das System eingeleitete Flüssigkeit in einer Einführphase im Bereich des Behältereinlaufs in drei eine jeweilige Fließschicht bildende Teilströme geteilt wird. Damit wird die Effektivität des erfindungsgemäßen Entgasungsverfahrens weiter gesteigert, da durch eine vergrößerte Reaktionsfläche die Durchsatzleistung des – in seinem Aufnahmevolumen unveränderten – Entgasungsreaktors weiter verbessert werden kann.The above-described process control with the at least two partial streams can also be extended by dividing the liquid introduced into the system as a delivery or volume flow in an introduction phase in the region of the container inlet into three partial streams forming a respective fluid layer. Thus, the effectiveness of the degassing process according to the invention is further increased, since through an enlarged reaction surface, the throughput of - unchanged in its receiving volume - degassing can be further improved.

Die zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Vorrichtung verwendet einen in seiner Grundstruktur an sich bekannten und mit Unterdruck betreibbaren Entgasungsreaktor. Dieser Reaktor ist erfindungsgemäß im Bereich seines zumindest einen Behältereinlaufs mit einem zumindest die zwei Teilströme bildenden Einspeisekopf versehen. Ausgehend von dieser Basisbaugruppe ist vorgesehen, dass die beiden Teilströme so gesteuert werden, dass ein Teilstrom unmittelbar nach Art eines ”Flüssigkeitskegels” in Richtung des Behälterinnenraums eingeleitet wird und der zweite der Teilströme entlang der als Leitkontur wirkenden Behälterwandung innenseitig abfließt.The apparatus provided for implementing the method according to the invention uses a degassing reactor known in its basic structure and operable under reduced pressure. This reactor is provided according to the invention in the region of its at least one container inlet with an at least the two partial streams forming feed head. Starting from this basic module, it is provided that the two partial flows are controlled in such a way that a partial flow is introduced directly in the direction of the container interior in the manner of a "fluid cone" and the second of the partial flows flows off on the inside along the container wall acting as a guide contour.

Eine vorteilhafte Konstruktion sieht vor, dass im Innenraum des Entgasungsreaktors zumindest zwei die beiden im Bereich des Behältereinlaufs erzeugten Teilströme einzeln aufnehmende und diese als jeweilige dünne Fließschicht flächig verteilende Leitkonturen angeordnet sind.An advantageous construction provides that in the interior of the degassing reactor, at least two of the two partial flows generated in the region of the container inlet are arranged individually and that they are distributed over their entire area as respective thin flow layers.

In vergleichsweise einfacher technischer Umsetzung dieses überraschend effektiven Konzeptes ist vorgesehen, dass als die Leitkonturen jeweilige die Fließschicht als Rieselfilm aufnehmende und diesen im Wesentlichen unter Schwerkraftwirkung zu einem Flüssigkeitssumpf hin ableitende Wandflächen genutzt werden. Dabei sind die im Bereich der Wandfläche vorgesehenen Leitkonturen mit jeweils im Wesentlichen gleichen Abmessungen ausgeführt, so dass für die zumindest zwei Fließschichten jeweils weitgehend gleiche Fließbedingungen mit geringem Energieeintrag vorgebbar sind.In comparatively simple technical implementation of this surprisingly effective concept, it is provided that, as the guiding contours, respective wall surfaces which receive the flow layer as a trickle film and dissipate the latter substantially under the action of gravity to form a liquid sump are used. In this case, the guide contours provided in the region of the wall surface are each designed with substantially the same dimensions, so that largely identical flow conditions with a low energy input can be predetermined for each of the at least two fluid layers.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Behältereinlauf ausgehend von einem die Flüssigkeit aufnehmenden Sammelraum mit einer den Einspeisekopf bildenden Verteileinheit versehen wird. Diese insbesondere von oben mit dem Volumenstrom beaufschlagbare Verteileinheit weist ausgangsseitig zumindest zwei zu der jeweiligen Leitkontur gerichtete Ausleitöffnungen auf.It is advantageously provided that the container inlet, starting from a collecting space receiving the liquid, is provided with a distribution unit forming the feed head. This distribution unit, which can be acted upon by the volume flow, in particular from above, has on the output side at least two discharge openings directed towards the respective guide contour.

Ausgehend von einem im Wesentlichen zylindrischen Gesamtkonzept der Vorrichtung bzw. der Reaktorkonstruktion ist vorgesehen, dass die im Bereich des Einspeisekopfes vorgesehenen Ausleitöffnungen als jeweilige im Wesentlichen konzentrisch zu einem den Behältereinlauf durchgreifenden Entgasungsrohr verlaufende Ringspalte ausgebildet werden. In vorteilhafter Ausführung ist dabei ein erster der Ringspalte zur Innenseite der Reaktorwand gerichtet. Eine optimale Konstruktion wird hier dadurch erreicht, dass der zweite der Ringspalte im oberen Bereich einer Kegelhülle ausmündet. Diese Kegelhülle ist so geformt, dass damit eine sich im Innenraum des Entgasungsreaktors radial erstreckende und an zumindest einer Seite die Fließschicht ableitende Wandfläche gebildet wird. Es versteht sich, dass diese Kegelhülle durch eine konstruktive Anpassung des Behältereinlaufs auch doppelwandig nutzbar ist.Based on a substantially cylindrical overall concept of the device or the reactor construction, it is provided that the discharge openings provided in the region of the feed head are formed as respective annular gaps running essentially concentrically with respect to a degassing tube extending through the container inlet. In an advantageous embodiment, a first of the annular gaps is directed towards the inside of the reactor wall. An optimal construction is achieved here by the fact that the second of the annular gaps opens out in the upper region of a cone sheath. This conical shell is shaped such that a wall surface which extends radially in the interior of the degassing reactor and which dissipates the flow layer on at least one side is formed. It goes without saying that this conical shell is also usable double-walled by a structural adaptation of the container inlet.

Dabei ist vorgesehen, dass die die Leitkontur bildende Kegelhülle im Wesentlichen konform mit der Reaktorwand ausgebildet ist. Dabei wird ein radialer Abstand so vorgegeben, dass dessen optimierbares Maß eine effektive Weiterleitung der Fließschichten ermöglicht.It is provided that the conical shell forming the guide contour is formed substantially conforming to the reactor wall. In this case, a radial distance is set so that its optimizable measure allows effective forwarding of the flow layers.

In vorteilhafter Ausführung ist dabei vorgesehen, dass im Bereich der Kegelhülle zusätzlich zu dem zweiten Ringspalt ein dritter Ringspalt ausmündet. Damit wird erreicht, dass die im Wesentlichen keglige Hülle an ihrer inneren und äußeren Seite der Wandfläche eine jeweilige Fließschicht aufnehmen kann. Damit wird die Größe der wirksamen Reaktionsfläche innerhalb des Entgasungssystems mit geringem Aufwand weiter vergrößert.In an advantageous embodiment, it is provided that, in the region of the conical shell, a third annular gap opens in addition to the second annular gap. This ensures that the substantially conical shell can accommodate a respective flow layer on its inner and outer side of the wall surface. Thus, the size of the effective reaction surface within the degassing system is further increased with little effort.

Die weitere konstruktive Umsetzung dieses Systems mit der Kegelhülle sieht vor, dass diese auch von einem in den Innenraum des Entgasungsreaktors integrierten Hohlkörper gebildet sein kann.The further structural implementation of this system with the conical shell provides that it can also be formed by a hollow body integrated in the interior of the degassing reactor.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verteil-Konzeptes wird dadurch erreicht, dass im Bereich des mit dem Einspeisekopf versehenen Behältereinlaufs eine Variation der Parameter der Teilströme möglich ist. Dabei ist vorgesehen, dass die mit den Teilströmen erzeugten Fließschichten durch jeweilige geometrische Veränderungen der Ringspalte auf variierende Fließbedingungen eingestellt werden können.A further improvement of the distribution concept according to the invention is achieved in that a variation of the parameters of the partial flows is possible in the region of the container inlet provided with the feed head. It is provided that the flow layers generated by the partial flows can be adjusted to varying flow conditions by respective geometric changes of the annular gaps.

Denkbar ist dabei auch, dass im Bereich der Ringspalte eine Drallbildung auf die Teilströme aufgeprägt wird und damit die für die Entgasung wesentlichen Fließbedingungen optimiert werden. Die Ausbildung der Ringspalte kann so konzipiert sein, dass diese in radialer Längsrichtung variabel einstellbar sind. Mittels eines beweglichen Verschlussteils kann dabei die wirksame Länge des für den Durchtritt des jeweiligen Teilstromes vorgesehenen Spaltes begrenzt bzw. erweitert werden. Ebenso sind einstellbare Konstruktionen im Bereich des Einspeisekopfes denkbar, bei denen mittels jeweiliger gesteuerter Schiebeelemente die Ringspalte in ihrem Durchmesser und/oder ihren Durchlassquerschnitten veränderbar sind. Diese Veränderung der Durchlassquerschnitte kann auch in Umfangsrichtung der Ringspalte ausführbar sein.It is also conceivable that a swirl formation is impressed on the partial flows in the region of the annular gaps and thus the flow conditions essential for the degassing are optimized. The design of the annular gaps can be designed so that they are variably adjustable in the radial longitudinal direction. By means of a movable closure part, the effective length of the gap provided for the passage of the respective partial flow can be limited or extended. Likewise, adjustable constructions in the region of the feed head are conceivable in which the annular gaps can be changed in their diameter and / or their passage cross-sections by means of respective controlled sliding elements. This change in the passage cross sections can also be executed in the circumferential direction of the annular gaps.

Die Vorrichtung sieht im Bereich der Ringspalte auch jeweilige radiale Stege vor, mit denen die die Ringspalte bildenden Rohrabschnitte aneinander abgestützt sind. Ebenso ist denkbar, dass die an die Ringspalte anschließende Kegelhülle mit einer Wellen- und/oder Nutprofilierung versehen wird, so dass eine weitere Flächenvergrößerung für die abfließende Fließschicht erreicht und der Entgasungsvorgang verbessert wird.The device also provides respective radial webs in the region of the annular gaps with which the pipe sections forming the annular gaps are supported against one another. It is also conceivable that the conical shell adjoining the annular gaps is provided with a corrugation and / or groove profiling so that a further enlargement of area for the outflowing fluid layer is achieved and the degasification process is improved.

Ein effektiver Einsatz des erfindungsgemäßen Systems ist darauf gerichtet, dass der aus Fruchtsäften o. dgl. bestehende Förderstrom bei Temperaturen von vorzugsweise weniger als 30°C der Entgasungsphase zuführbar ist. Bei diesen auch bis auf Raumtemperatur von ca. 20°C absenkbaren Förderbedingungen steigt zwar die Viskosität der Flüssigkeit, aber mit den erfindungsgemäßen Teilströmen werden die Phasengrenzflächen so vergrößert, dass bei dieser ”Kaltentgasung” ein überraschend effektiver Stoffaustausch nutzbar ist.An effective use of the system according to the invention is directed to the fact that the existing from fruit juices o. The like. Flow rate at temperatures of preferably less than 30 ° C of the degassing phase can be fed. Although the viscosity of the liquid also increases in the case of these conveying conditions, which can be lowered to about room temperature of about 20 ° C., the phase boundary surfaces are increased in such a way that a surprisingly effective mass transfer can be used in this "cold degassing".

Für die Anwendung des Systems ist prinzipiell auch denkbar, die Entgasung bei höheren Temperaturen durchzuführen und dabei Flüssigkeiten bei Temperaturen oberhalb von 30°C zu verarbeiten.For the application of the system is in principle also conceivable to carry out the degassing at higher temperatures and thereby to process liquids at temperatures above 30 ° C.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die drei Ausführungsbeispiele der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung veranschaulichen. In der Zeichnung zeigen:Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawings, which illustrate three embodiments of the device provided for carrying out the method according to the invention. In the drawing show:

1 eine Schnittdarstellung eines Entgasungsreaktors mit einem zwei Teilströme bildenden Einspeisekopf, 1 a sectional view of a degassing reactor with a two part streams forming feed head,

2 eine geteilte Schnittdarstellung ähnlich 1 mit zwei die jeweiligen Teilströme aufnehmenden Wandungsteilen in variierter Einbaulage am Einspeisekopf, und 2 a split sectional view similar 1 with two the respective partial flows receiving wall parts in varied mounting position on the feed head, and

3 eine Ausführung ähnlich 2 mit einem drei Teilströme erzeugenden Einspeisekopf im Bereich des Entgasungsreaktors. 3 an execution similar 2 with a three partial streams generating feed head in the region of the degassing reactor.

In 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Entgasungsreaktor in einer dessen Aufbau im Innenraum verdeutlichenden Schnittdarstellung gezeigt. Dabei ist vorgesehen, dass eine zur Entgasung vorgesehene Flüssigkeit F – insbesondere in Form von viskosen Fruchtsäften o. dgl. Nahrungsmitteln – als ein Förderstrom FS durch einen insgesamt mit 2 bezeichneten Behältereinlauf in den Entgasungsreaktor 1 eingefördert wird. Im Bereich des Behältereinlaufs 2 ist auch eine hier zentral angeordnete Saugleitung 3 vorgesehen, mittels der eine einen Unterdruck erzeugende Vakuumpumpe 4 mit dem Innenraum 5 des Entgasungsreaktors 1 verbunden wird. Im unteren Bereich des Innenraums 5 ist an den Entgasungsreaktor 1 eine das Endprodukt FE ausleitende Förderleitung 6 angeschlossen.In 1 is a total with 1 designated degassing shown in a construction whose interior clarifying sectional view. It is provided that a provided for degassing liquid F - in particular in the form of viscous fruit juices o. The like. Food - as a flow FS through a total of 2 designated container inlet into the degassing reactor 1 is promoted. In the area of the container inlet 2 is also a centrally located suction line here 3 provided by means of a negative pressure generating vacuum pump 4 with the interior 5 the degassing reactor 1 is connected. In the lower part of the interior 5 is to the degassing reactor 1 a delivery line discharging the end product FE 6 connected.

Beim Einsatz derartiger Entgasungsreaktoren 1 ist bereits eine Verfahrensführung zur Entgasung der Flüssigkeit F bekannt, wobei nach der Einleitung der Flüssigkeit F im Entgasungsreaktor 1 der Unterdruck wirksam wird, dabei aus der Flüssigkeit F die darin gelösten Gase, insbesondere Sauerstoff und/oder Stickstoff, freigegeben und danach die entgaste Flüssigkeit FE getrennt von den – bei 3 abgeführten – Gasen G abgeleitet wird.When using such degassing reactors 1 is already a procedure for the Degassing of the liquid F known, wherein after the introduction of the liquid F in the degassing reactor 1 the negative pressure is effective, thereby released from the liquid F, the dissolved gases, in particular oxygen and / or nitrogen, and then the degassed liquid FE separated from - at 3 discharged - gases G is derived.

Das erfindungsgemäße Konzept sieht eine neuartige Verfahrensführung vor, derart, dass die als Förderstrom FS zugeführten Flüssigkeiten in zumindest zwei Teilströme T und T' geteilt werden. Diese Teilströme T und T werden zumindest phasenweise jeweils als eine Fließschicht definierende Dünnschicht-Filme 7, 8 weitergeleitet, so dass im Bereich jeweiliger Phasengrenzflächen P, P' eine optimale Entgasung erfolgen kann. Nach einer vorbestimmbaren Fließzeit bzw. einem entsprechenden Fließweg (Höhenunterschied gemäß Abstand W, 1) können die beiden Fließschichten 7, 8 zu einem entgasten Endprodukt FE zusammengeführt und nach Entnahme im Bereich der Förderleitung 6 weiterbearbeitet werden. Zur Durchführung dieser erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ist ein entsprechendes Vorrichtungs-Konzept gezeigt, derart, dass der Entgasungsreaktor 1 im Bereich seines zumindest einen Behältereinlaufs 2 einen zumindest die zwei Teilströme T, T' bildenden Einspeisekopf 9 aufweist.The concept according to the invention provides for a novel process control, such that the liquids supplied as feed flow FS are divided into at least two partial flows T and T '. These sub-streams T and T are at least in phases each as a flow layer defining thin-film films 7 . 8th forwarded, so that in the region of respective phase boundary surfaces P, P 'can be carried out an optimal degassing. After a predeterminable flow time or a corresponding flow path (height difference according to distance W, 1 ), the two flow layers 7 . 8th brought together to a degassed end product FE and after removal in the region of the delivery line 6 be further processed. For carrying out these method steps according to the invention, a corresponding device concept is shown, such that the degassing reactor 1 in the area of his at least one container inlet 2 an at least the two partial streams T, T 'forming feed head 9 having.

Die Verfahrensführung im Bereich dieser beiden Teilströme T, T' ist dabei darauf abgestellt, dass eine möglichst große Anzahl von die Entgasung bewirkenden Phasengrenzflächen P, P' zur Beeinflussung der Flüssigkeit F nutzbar zu machen ist. In der gemäß 1 ersichtlichen Ausführung ist dabei vorgesehen, dass der Dünnschicht-Rieselfilm 8 ausgehend vom Auslassbereich 10 des Einspeisekopfes 9 weitgehend frei in den Innenraum 5 so eingeleitet oder eingespritzt wird, dass unmittelbar die zwei Phasengrenzflächen P und P' erzeugt und zur Entgasung wirksam werden. Im Unterschied dazu weist der Dünnschicht-Rieselfilm 7 nur die eine Phasengrenzfläche P auf, da dieser Teilstrom 7 andererseits an der Wandung 11 des Entgasungsreaktors 1 innenseitig anliegt. Entsprechend der rotationssymmetrischen Ausführung des Entgasungsreaktors 1 (hier: vertikale Hochachse M) ergibt sich, dass die geschnitten dargestellten Flächen als entsprechende ”Rotationskörper” zu interpretieren sind.The process control in the region of these two partial flows T, T 'is geared to making it possible to utilize as large a number as possible of the phase boundary surfaces P, P' causing the degassing in order to influence the liquid F. In accordance with 1 apparent embodiment is provided that the thin-film trickle film 8th starting from the outlet area 10 of the feeding head 9 largely free in the interior 5 is introduced or injected so that directly the two phase interfaces P and P 'generated and effective for degassing. In contrast, the thin film Rieselfilm 7 only the one phase interface P, since this partial flow 7 on the other hand, on the wall 11 the degassing reactor 1 inside abuts. According to the rotationally symmetrical design of the degassing reactor 1 (here vertical vertical axis M) it follows that the cut surfaces are to be interpreted as corresponding "rotation bodies".

Die Verfahrensführung sieht vor, dass die bei der Teilung des Volumenstromes FS erzeugten Teilströme T, T' jeweils als einen Fließabstand A (1) aufweisende Fließschichten 7, 8 weitergeleitet werden können, derart, dass auch zwei der ”unmittelbaren” Fließschichten 8 denkbar sind (nicht dargestellt).The method procedure envisages that the partial flows T, T 'generated during the division of the volume flow FS each have a flow distance A ( 1 ) having flow layers 7 . 8th can be forwarded such that even two of the "immediate" flow layers 8th are conceivable (not shown).

In einer zweiten Ausführung (2, 3) des Systems ist eine Verfahrensführung vorgesehen, bei der diese Teilströme T, T' auf jeweilige im Reaktionsraum 5 befindliche Verteilflächen (ähnlich der Wand 11, 1) aufgebracht werden. Diese als Leitkonturen 12, 13 (2) bzw. 14, 15 (3) vorgesehenen Verteilflächen können dabei mit einer oder mehreren der Teilströme T, T' beaufschlagt werden.In a second embodiment ( 2 . 3 ) of the system, a process control is provided, in which these partial flows T, T 'to respective in the reaction space 5 located distribution surfaces (similar to the wall 11 . 1 ) are applied. These as guide contours 12 . 13 ( 2 ) respectively. 14 . 15 ( 3 ) provided distribution surfaces can be acted upon with one or more of the partial streams T, T '.

Die nicht näher dargestellten Bauteile zur denkbaren Steuerung des als Prinzipdarstellungen veranschaulichten Systems sieht insbesondere im Bereich des Einspeisekopfes 9 vor, dass den Teilströmen T, T' jeweilige produktspezifische Fließparameter vorgegeben werden können. Vorgesehen ist, dass zumindest im Bereich der erzeugten Fließschichten jeweilige durch die Einströmgeschwindigkeit (Pfeil V, V') variierbare Reaktionszeiten bei der Entgasung wirksam werden. Dabei kann die Ableitung der Dünnschicht-Rieselfilme 7, 8 in einen Flüssigkeitssumpf 16 mit minimalem Energieeintrag von den jeweiligen Verteilflächen bzw. deren Leitkonturen 12, 13, 14, 15 erfolgt. Es versteht sich, dass die aus den Teilströmen T, T' gebildeten Fließschichten durch die jeweiligen Einführbedingungen – z. B. durch düsenförmige Einlasskonturen – im Einlaufbereich 2 des Reaktionsraumes 5 so gesteuert werden, dass eine das Produkt FE bzw. die Flüssigkeiten schonende Gasextraktion erreicht wird.The components not shown in detail for conceivable control of the system illustrated as a schematic representations looks especially in the region of the feed head 9 before that the product streams can be specified to the partial flows T, T 'respective product-specific flow parameters. It is provided that, at least in the region of the flow layers produced, respective reaction times which become variable during the degassing by the inflow velocity (arrow V, V ') become effective. In this case, the derivation of the thin-film Rieselfilme 7 . 8th into a liquid sump 16 with minimal energy input from the respective distribution surfaces or their guide contours 12 . 13 . 14 . 15 he follows. It is understood that the flow layers formed from the partial streams T, T 'by the respective Einführbedingungen -. B. by nozzle-shaped inlet contours - in the inlet area 2 of the reaction space 5 be controlled so that the product FE or the liquids gentle gas extraction is achieved.

Eine effiziente Umsetzung dieses Prinzips wird dadurch erreicht, dass als die Leitkonturen – für die schonende Gasextraktion – jeweilige die Fließschicht als den Rieselfilm 7, 8 aufnehmende und diese im Wesentlichen unter Schwerkraftwirkung zu dem Flüssigkeitssumpf 16 hin ableitende Wandflächen vorgesehen sind. Aus den Darstellungen gemäß 2 und 3 werden jeweilige unterschiedliche Konturen von Wandflächen deutlich, wobei die damit gebildeten Leitkonturen 12, 13, 14, 15 jeweilige im Wesentliche gleiche Abmessungen aufweisen, derart, dass mit der ”Kegelhöhe” gemäß Pfeil W (1) entsprechende Mantelflächen in Umfangsrichtung erreicht werden.An efficient implementation of this principle is achieved in that, as the guiding contours - for the gentle gas extraction - respective the flow layer as the trickle film 7 . 8th receiving and these essentially under gravity to the liquid sump 16 towards dissipative wall surfaces are provided. From the illustrations according to 2 and 3 each respective different contours of wall surfaces are clear, with the guide contours thus formed 12 . 13 . 14 . 15 have substantially the same dimensions, such that with the "cone height" according to arrow W ( 1 ) corresponding circumferential surfaces can be achieved in the circumferential direction.

Für die in 2 (linke Seite und rechte Seite; jeweils unterschiedliche Leitkonturen) dargestellten Fließschichten 8 werden jeweils weitgehend gleiche Fließbedingungen vorgegeben. Dabei sind unterschiedliche Leitkonturen 12 und 13 dadurch wirksam, dass deren jeweiliges Wandteil im Bereich des gemeinsamen Einlaufkopfes 9 mit unterschiedlichen Anbindungszonen – bei 17 und 18 – versehen ist. Bei der Ausführung der kegligen Wand mit der Leitkontur 12 wird der Teilstrom T aufliegend auf die Leitkontur aufgebracht, und bei der Leitkontur 13 erfolgt eine – ähnlich der Wirkung des Rieselfilms 7 im Bereich der Wandung 11 (1 bis 3) – Ableitung an der Unterseite bzw. Innenseite der kegligen Wandung.For the in 2 (Left side and right side, each with different guide contours) shown flow layers 8th each largely the same flow conditions are given. There are different guiding contours 12 and 13 characterized in that their respective wall part in the region of the common inlet head 9 with different connection zones - at 17 and 18 - is provided. When designing the conical wall with the guide contour 12 the partial flow T is applied resting on the Leitkontur, and at the Leitkontur 13 takes place - similar to the effect of the trickle film 7 in the area of the wall 11 ( 1 to 3 ) - discharge at the bottom or inside of the conical wall.

Der Entgasungsreaktor 1 weist für eine optimale Entgasung des Innenraums 5 die zentrale Saugleitung 3 auf. Diese Ausleitung der freigesetzten Gase G wird dadurch verbessert, dass zwischen die beiden Rieselfilme 7 und 8 (1, linke Seite) ein zusätzlicher Saugstutzen (ST) so eingreift, dass die in diesem Zwischenraum freigesetzten Gase G über eine Vakuumleitung 3' zur Pumpe 4 hin abgeleitet werden.The degassing reactor 1 indicates optimal degassing of the interior 5 the central suction line 3 on. This eviction of the released G gases is thereby improved, that between the two Rieselfilme 7 and 8th ( 1 , left side) an additional suction port (ST) engages so that the released gases G in this space via a vacuum line 3 ' to the pump 4 be derived.

Die konstruktive Gestaltung des Behältereinlaufs 2 gemäß 1 bis 3 sieht vor, dass in diesem Bereich – ausgehend von einem die Flüssigkeit F aufnehmenden Sammelraum 19 – eine den Einspeisekopf 9 unterteilende Verteileinheit 20 vorgesehen ist. Diese Verteileinheit 20 ist nach einem Rohr-in-Rohr-Prinzip so aufgebaut, dass ausgangsseitig zumindest die zwei zu der jeweiligen Wandung 11 des Behälters gerichtete und den unmittelbaren Flüssigkeitshohlkegel 8 bildende Ausleitöffnungen 21, 22 vorgesehen sind (1, 2). Ausgehend von der mit Bezug zur Hochachse H rotationssymmetrischen Konstruktion des Systems versteht es sich, dass diese Ausleitöffnungen 21, 22 als jeweilige im Wesentlichen konzentrisch zu einem den Behältereinlauf 9 durchgreifenden Entgasungsrohr 23 verlaufende Ringspalte ausgebildet sein können.The structural design of the container inlet 2 according to 1 to 3 provides that in this area - starting from a collecting the liquid F collecting space 19 - one the feed head 9 subdividing distribution unit 20 is provided. This distribution unit 20 is constructed according to a tube-in-tube principle that on the output side, at least the two to the respective wall 11 directed the container and the direct liquid hollow cone 8th forming discharge openings 21 . 22 are provided ( 1 . 2 ). Starting from the rotationally symmetrical construction of the system with respect to the vertical axis H, it is understood that these discharge openings 21 . 22 as being substantially concentric with a container inlet 9 thorough degassing pipe 23 extending annular gaps may be formed.

Der jeweils erste Ringspalt 22 weist dabei eine zur Innenseite der Reaktorwand 11 gerichtete Ausleitung auf. Der zweite Ringspalt 21 mündet vorzugsweise im Bereich der als eine jeweilige Kegelhülle H (2, linke Seite) bzw. H' (2, rechte Seite) bezeichneten Leitkonturen 12, 13 aus. Damit wird die vorbeschriebene Ausbildung der jeweils zwei dargestellten Phasengrenzflächen P und P' effizient erreicht. Diese Kegelhüllen H, H' gemäß 2 bilden im Innenraum 5 des Entgasungsreaktors 1 jeweilige unterschiedlich radial ausformbare sowie die Fließschichten ableitenden Wandflächen in Form der Leitkonturen 12, 13. In 3 sind in ähnlicher Darstellung die jeweiligen Leitkonturen 14 und 15 dargestellt.The first annular gap 22 has one to the inside of the reactor wall 11 directed diversion. The second annular gap 21 preferably opens in the region of than a respective cone envelope H ( 2 , left side) or H '( 2 , right side) designated Leitkonturen 12 . 13 out. Thus, the above-described embodiment of each of the two illustrated phase interfaces P and P 'is achieved efficiently. These cone sheaths H, H 'according to 2 make up in the interior 5 the degassing reactor 1 respective different radially ausformbare and the flow layers dissipating wall surfaces in the form of the guide contours 12 . 13 , In 3 are similar representations of the respective Leitkonturen 14 and 15 shown.

Eine Erweiterung dieses jeweils zumindest zweilagigen Kegelhüllen-Prinzips zeigt 3. Dabei ist im Bereich der Kegelhüllen H'' und H''' eine Verfahrensführung mit einem zusätzlichen dritten Teilstrom T'' vorgesehen. Dabei wird deutlich, dass die beiden Hüllen H'' und H''' an ihrer inneren und äußeren Wandfläche – gemäß Leitkontur 14 und 15 – eine jeweilige Fließschicht aufnehmen und damit eine Ausbildung von jeweils drei Phasengrenzflächen P, P', P'' erreicht ist (3, jeweils linke Seite und rechte Seite bezüglich Mittelebene M).An extension of this at least two-layer cone sheath principle shows 3 , Here, in the area of the conical shells H "and H"', a process control with an additional third partial flow T "is provided. It is clear that the two covers H '' and H '''on its inner and outer wall surface - according to Leitkontur 14 and 15 Receive a respective fluid layer and thus a formation of three phase boundaries P, P ', P''is reached ( 3 , left side and right side with respect to the median plane M).

Die in den dargestellten Ausführungen gemäß 1 bis 3 nach unten offenen Kegelhüllen H, H', H'' und H''' können auch als geschlossener Hohlkörper ausgeführt sein, wobei lediglich das zentrale Entgasungsrohr 3 bis in den freien Innenraum 5 geführt ist (nicht dargestellt).The in the illustrated embodiments according to 1 to 3 downwardly open conical shells H, H ', H''andH''' can also be designed as a closed hollow body, with only the central degassing tube 3 into the free interior 5 is guided (not shown).

Ausgehend von den vorbeschriebenen Ausführungen mit den unterschiedliche Verteileinheiten 20, 20' aufweisenden Einlaufköpfen 9 ist vorgesehen, dass an diesen – nicht näher dargestellte – Veränderungen im Bereich der Ringspalte 21, 22, 23 so möglich sind, dass die Verfahrensführung weiter optimiert werden kann. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass mit unterschiedlichen Fließbedingungen der jeweilige Flüssigkeits-Gas-Übergang an den optimierten Phasengrenzflächen P, P', P'' weiter verbessert wird. Dazu wird vor allem der Effekt einer ”Dünnschichttechnologie” im Bereich der eine geringe Dicke D (1) aufweisenden Flüssigkeitsfilme 7, 8 genutzt. Diese technologische Variante wird sowohl an dem unmittelbaren Flüssigkeitskegel (1) – der nach Art einer Hohlkegellamelle mittels eines düsenartig ausführbaren Ringspaltes 21 geformt wird – effektiv umgesetzt, als auch im Bereich der Leitkonturen 12, 13, 14, 15 realisiert.Based on the above-described embodiments with the different distribution units 20 . 20 ' having inlet heads 9 is provided that at these - not shown - changes in the area of the annular column 21 . 22 . 23 are so possible that the process control can be further optimized. This can be achieved in particular that with different flow conditions of the respective liquid-gas transition to the optimized phase boundaries P, P ', P''is further improved. For this purpose, especially the effect of a "thin-film technology" in the region of a small thickness D ( 1 ) having liquid films 7 . 8th used. This technological variant is applied to both the immediate liquid cone ( 1 ) - in the manner of a Hohlkegellamelle means of a nozzle-like executable annular gap 21 shaped - effectively implemented, as well as in the area of guiding contours 12 . 13 . 14 . 15 realized.

Dabei kann eine niedrige Rieselfilmgeschwindigkeit V, V' bzw. eine geringe Energiedichte realisiert werden. Die Konstruktion im Bereich der Leitkonturen ist dabei so ausgelegt, dass ausgehend vom Flüssigkeitsvolumen F die jeweilige spezifische Phasengrenzfläche P, P', P'' maximiert wird und an der jeweiligen Phasengrenze von Flüssigkeit zu Gas der Stoffaustausch optimal gewährleistet ist. Dieser optimale Entgasungs-Effekt kann durch eine entsprechende Steuerung der Laufzeit des Flüssigkeits-Films noch verstärkt werden.In this case, a low falling film speed V, V 'or a low energy density can be realized. The design in the region of the guide contours is designed so that, starting from the liquid volume F, the respective specific phase interface P, P ', P' 'is maximized and the mass transfer is optimally ensured at the respective phase boundary from liquid to gas. This optimal degassing effect can be enhanced by appropriate control of the duration of the liquid film.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass bereits mit geometrischen Veränderungen im Bereich der Ringspalte 21, 22 und/oder 23 – beispielsweise durch einen Wechsel von austauschbar gestalteten Bauteile im Bereich des Einspeisekopfes 9 – die Verfahrensführung verändert ist und damit eine produktspezifische Anpassung des Systems erreicht wird. Ebenso ist es möglich, im Bereich zumindest eines der Ringspalte 21, 22, 23 eine Flüssigkeitsführung so zu steuern, dass im Bereich von insbesondere düsenförmig gesteuerten Austrittsöffnungen – bei 24, 25, 26; 2, 3 – eine Drallbildung erreicht wird und damit die Wirkung der daraus resultierenden Phasengrenzflächen P, P', P'' weiter verbessert ist.It is advantageously provided that already with geometric changes in the region of the annular gaps 21 . 22 and or 23 - For example, by a change of interchangeable designed components in the region of the feed head 9 - The process is changed and thus a product-specific adaptation of the system is achieved. It is also possible in the area of at least one of the annular gaps 21 . 22 . 23 to control a liquid guide so that in the region of in particular nozzle-shaped controlled outlet openings - at 24 . 25 . 26 ; 2 . 3 - A swirl formation is achieved and thus the effect of the resulting phase boundaries P, P ', P''is further improved.

Das System kann im Bereich der Ringspalte 21, 22, 23 auch dadurch optimiert werden, dass diese in Richtung ihrer jeweiligen Durchmesser und/oder Durchlassquerschnitte veränderbar ausgeführt werden. Dargestellt sind beispielsweise radiale Stege 27 im Bereich der Ringspalte, wobei hier ebenfalls eine Beeinflussung des Förderstroms FS durch entsprechende Leitbleche o. dgl. denkbar ist (nicht dargestellt).The system can be located in the area of the annular gaps 21 . 22 . 23 can also be optimized so that they are made changeable in the direction of their respective diameter and / or passage cross-sections. Shown are, for example, radial webs 27 in the region of the annular gaps, in which case an influencing of the delivery flow FS by corresponding guide plates or the like is likewise conceivable (not illustrated).

In sämtlichen der dargestellten Ausführungen werden Konzepte deutlich, bei denen die die Leitkontur bildenden Kegelhüllen H, H', H'' und H''' im Wesentlichen konform mit der jeweiligen Wandung 11 des Entgasungsreaktors 1 ausgebildet sind. Damit wird erreicht, dass unter optimaler Raumausnutzung im Innenraum 5 des Entgasungsreaktors 1 die jeweiligen Leitkonturen 12, 13, 14, 15 mit optimalen radialen Abständen eingebaut werden können und damit die Ableitung der Fließschichten bis in den Nahbereich des Flüssigkeitssumpfes 16 mit optimal vergrößerten Flächenanteilen möglich wird. In 3 ist mit der Kegelhülle H''' eine Möglichkeit zur Flächenvergrößerung angedeutet, derart, dass dafür eine jeweilige Wellen- und/oder Nutprofilierungen N genutzt werden kann und damit die Dünnschicht-Rieselfilme 7, 8 besonders großflächig verteilt werden können.In all the embodiments shown, concepts become clear in which the conical envelopes H, H ', H''andH''' forming the guide contour in FIG Essentially compliant with the respective wall 11 the degassing reactor 1 are formed. This ensures that under optimum use of space in the interior 5 the degassing reactor 1 the respective guiding contours 12 . 13 . 14 . 15 can be installed with optimal radial distances and thus the derivation of the fluid layers into the vicinity of the liquid sump 16 is possible with optimally increased area proportions. In 3 is indicated with the cone sheath H '''a way to increase the area, such that for a respective wave and / or Nutprofilierungen N can be used and thus the thin-film trickle films 7 . 8th can be distributed over a large area.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1988628 [0002]
DE 4410830 A1 [0002]
DE 29722673 U1 [0002]
EP 1443026 B1 [0002]
EP 2123339 B1 [0002]
EP 2140920 B1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Magazine: Beverage Industry 10/2012, page 44 to page 50 [0003]

Claims

Process for degassing liquids, in particular for product-sparing processing of viscous fruit juices or the like. Foodstuffs, the liquid (F) being introduced into at least one reaction space having a reduced pressure ( 5 ), thereby dissolved in the liquid (F) dissolved gases (G), in particular oxygen and / or nitrogen, and then the degassed liquid (FE) separated from the gases (G) is derived, characterized in that as a flow (FS) feedable liquids (F) into at least two partial streams (T, T ') divided and this to form at least one of the degassing causing phase boundary surface (P, P', P '') in the reaction space ( 5 ) to get redirected.

A method according to claim 1, characterized in that the generated partial flows (T, T ') in the region of the phase boundary surfaces (P, P') as respective at least in phases a flow layer defining thin-film trickle films ( 7 . 8th ) and then the flow layers are combined to a degassed end product (FE).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the partial flows (T, T ') generated during the division of the delivered volume flow (FS) are each defined as a flow distance ( 12 ) having flowed layers, to respective in the reaction space ( 5 ) are applied and derived from these under permanent action of a negative pressure.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow streams (T, T ') at least in the region of the generated flow layers given respective flow parameters and thus after variable reaction times degassed flow layers are derived from the distribution surfaces.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least two partial streams (T, T ') in the merger as a final product ready for discharge (FE) in a liquid sump ( 16 ) be initiated.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow layers formed from the partial streams (T, T ') by respective introduction conditions starting from the inlet region of the reaction space ( 5 ) are controlled to a product (FE) or the liquid gentle gas extraction out.

A method according to claim 6, characterized in that in the run-in phase, a direct application of the liquid (F) takes place on respective distribution surfaces and thus respective flow layers ( 7 . 8th ) are formed at a controllable flow rate.

Method according to claim 6 or 7, characterized in that the flow layers (T, T ') formed from the part streams (T, T') and displaceable along the distribution surfaces ( 7 . 8th ) can be set to respective phase interfaces (P, P ', P'') which can be optimized for mass transfer in the region of the liquid-gas transition.

Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that by controlled energy input and variable mass transfer in the region of the flow layers ( 7 . 8th ) a foaming of the merged end product (FE) is avoided.

Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the liquid (F) conveyed as a volume flow is divided into three partial flows (T, T ', T'') forming a respective fluid layer.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that for degassing of the reactor space ( 5 ) an additional discharge is provided, with which the between two phase boundary surfaces (P, P ') released gases (G) are sucked off.

Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 11, with a liquid (F) as a flow (FS) in the region of a container inlet ( 2 ) receiving degassing reactor ( 1 ), at the reaction space ( 5 on the one hand, at least one negative pressure generating vacuum pump ( 4 ) and, on the other hand, a delivery line (FE) discharging the end product (FE) 6 ), characterized in that the at least one container inlet ( 2 ) with an at least two partial streams (T, T ') forming feed head ( 9 ) is provided.

Apparatus according to claim 12, characterized in that in the reaction space ( 5 ) forming the interior of the degassing reactor ( 1 ) at least two of the two in the region of the container inlet ( 2 ) partial streams (T, T ') individually receiving and these as respective thin flow layer ( 7 . 8th ) areal distributing guide contours ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) are provided.

Device according to claim 12 or 13, characterized in that as the guiding contours ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) respective the flow layer receiving as a falling film and this substantially under gravity to a liquid sump ( 16 ) are provided towards dissipative wall surfaces.

Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that the provided in the region of the wall surfaces Leitkonturen ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) have respective substantially identical dimensions (W), such that for the at least two flow layers ( 7 . 8th ) in each case largely identical flow conditions can be specified.

Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the one suction line ( 3 ) degassing reactor ( 1 ) is provided with an additional suction port (ST) which engages on the inlet side between the phase boundary surfaces (P, P ') formed by the two partial flows (T, T') and on the outlet side via a vacuum line ( 3 ' ) with the pump ( 4 ) connected is.

Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the container inlet ( 2 ) starting from a collecting space receiving the liquid (F) ( 19 ) with a feed head ( 9 ) forming distribution unit ( 20 . 20 ' ), the output side at least two to the respective guide contour ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) directed discharge openings ( 21 . 22 . 23 ) having.

Apparatus according to claim 17, characterized in that the discharge openings ( 21 . 22 . 23 ) as being substantially concentric with a container inlet ( 2 ) thorough degassing tube ( 23 ' ) extending annular gaps are provided.

Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that a first of the annular gaps ( 22 ) to the inside of the reactor wall ( 11 ) and a second of the annular gaps ( 21 ) in the upper region of a conical shell (H, H ') opens, wherein this one in the interior ( 5 ) of the degassing reactor ( 1 ) radially extending and the flow layer ( 8th ) forms dissipative wall surface.

Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that in the region of the cone sheath (H '', H ''') in addition to the second annular gap ( 24 ) a third annular gap ( 25 ), such that the substantially conical shell (H '', H ''') has on its inner and outer wall surface a respective flow layer ( 8th . 8th' ).

Device according to one of claims 17 to 20, characterized in that the cone sheath (H, H ', H'',H''') from one into the interior ( 5 ) of the degassing reactor ( 1 ) integrated hollow body is formed.

Device according to one of claims 12 to 21, characterized in that in the region of the container inlet ( 2 ) with the partial flows (T, T ', T'') generated flow layers ( 7 . 8th . 8th' ) by geometric changes of the annular gaps ( 21 . 22 . 23 ) are adjustable to varying flow conditions.

Apparatus according to claim 22, characterized in that in the region of at least one of the annular gaps ( 21 . 22 . 23 ) a swirl formation is provided.

Device according to claim 22 or 23, characterized in that the annular gaps ( 21 . 22 . 23 ) are variable in the longitudinal direction in their diameter and / or their passage cross-section.

Device according to one of claims 22 to 24, characterized in that in the region of the annular gaps ( 21 . 22 . 23 ) radial webs ( 27 ) are provided.

Device according to one of claims 12 to 25, characterized in that the cone contour forming the guide contour (H, H ', H'',H''') substantially in conformity with the reactor wall ( 11 ) is formed and with optimizable radial distance (A) to this up to the vicinity of the liquid sump ( 16 ) runs.

Device according to claim 26, characterized in that at least the cone envelope (H ''') has an areal enlargement for the flow layer ( 8th . 8th' ) effecting wave and / or groove profiling (N) is provided.