DE1185583B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Eindampfen von organischen Fluessigkeiten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B Ol d

Deutsche Kl.: 12 a-2

Nummer: 1185 583

Aktenzeichen: B 58823IV c/12 a

Anmeldetag: 2. August 1960

Auslegetag: 21. Januar 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Eindampfen von organischen Flüssigkeiten, insbesondere von_: Molken oder· Molkengemischen, in der die Flüssigkeit zuerst in bekannter Weise auf eine Konzentration eingedampft wird, bei der-keine Bestandteile der Flüssigkeit koagulieren oder auskristallisieren. .. - .

Bisher war die kontinuierliche Konzentrierung eiaiger organischer Flüssigkeiten; nur möglich ,bis zu niedrigen oder mittleren Konzentrationen, und zwar wegen der Veränderungen, die in der. Flüssigkeit stattfinden, wenn di& Konzentration eine bestimmte Grenze überschreitet. Am stärksten fällt -dabei die Viskositätserhöhung auf, die teilweise durch größeren Trockensubstanzgehalt und teilweise durch eine Veränderung der einzelnen Komponenten, z. B, KoaguUerung des Albumins bewirkt'wird.

Um hohe Konzentrationen zu erhalten, bestand das Verfahren bisher darin, daß-der-erste. Teil des Eindampfungsprozesses in einem gewöhnlichen Eindampfer vorgenommen wurde, während.die weitere Entdämpfung-in beispielsweise offenen (oder, geschlossenen) Pfannen - vorgenommen wurde, wobei die Masse kräftig umgerührt wurde. ■·.■ - Abgesehen von den in der Praxis auftretenden Schwierigkeiten und -hohen Unkosten, -die beim Gebrauch ;dieser Methode bei größerer Produktion entstehen^ werden einige wichtige Bestandteile des Produktes zerstört oder minderwertig gemacht. ·, ■ -Ferner ist das konzentrierte Endprodukt nicht löslich oder es hesitzt andere Eigenschaften als die ursprüngliche Flüssigkeit und ist deshalb in manchen Fällen nicht brauchbar, ■;■ ■ ,

Um ein festes Produkt zu erhalten, welches in gelöstem Zustand dieselben ,Eigenschaften wie die ursprüngliche Lösung hat, war -man bisher dazu gezwungen, nach gewöhnlicher Eindampfung des Stoffs in einem Vakuumeindampfer bis zu einer Konzentration, bei welcher er noch nicht zerstört wird, eine Trocknung des Stoffs mittels Roller- oder Zerstäubungstrockner vorzunehmen. Dies ist aber für z.B. die meisten Molkeprodukte ein zu teures Verfahren. Frische, nicht konzentrierte oder nur wenig konzentrierte Molke ist z. B. ein wertvoller Stoff für viele Zwecke in der Nahrungsmittelindustrie. Bei gewöhnlicher Eindampfung von Molke in Vakuumeindampfern gelangt man kaum zu einer höheren Trockensubstanzkonzentration als 55%, ehe Koagulierung und Kristallisation im Konzentrat eintreten, bei denen im Verdampfer ein Belag, gebildet wird und. der Kochprqzeß endigt. Die weitere Eindampfung kann man dann portionsweise in einer Pfanne Vorrichtung zum kontinuierlichen Eindampfen
von organischen Flüssigkeiten .

Anmelder:

Bergs Maskin A/S, Trondheim (Norwegen)

Vertreter:

Dipl.-Ing, F. Weickmann, Dr.-Ing. A. Weickmann und Dipl.-Ing. H. Weickmann, Patentanwälte,
München 27, Möhlstr. 22

Beanspruchte Priorität: '.

Norwegen vom 5. August 1959 (132 702)

mit kräftigem Rührwerk und bei hoher Temperatur, verglichen mit der Kochtemperatur des Vakuumein_T dämpfer?, .vornehmen. Dieses .Verfahren,. das nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, ist kostspielig und das Endprodukt ist eine braune, grobe Masse, die in: gelöstem , Zustand nicht dieselben Eigenschaften >wie die ursprüngliche Molke besitzt. Nach der Lehre der Erfindung ist eine Vorrichr tung eingangs genannter·Art,dadurch gekennzeiehnet, daß innerhalb--eines Dampfmantels ein von. der zu beheizenden ..Flüssigkeit durchströmtes U-Rohr angeordnetist, dessen Schenkel nach unten gerichtet sind. Insbesondere ist eine Mehrzahl von U-förmigen Rohren -innerhalb des . Dampfmantels angeordnet, und es endet der eine Schenkel der U-förmigen Rohre in einen Sammelbehälter, der mit separaten Ausläufen für Konzentrat und für Dampf versehen ist, während der andere Schenkel in einen Flüssigkeitsbehälter für die zu verdampfende Flüssigkeit

endet. ------ . ■ _: -

Mit einer· erfindungsgemäßen Vorrichtung wird Molkenkonzentrat, welches 50 bis 55 */<> Trockensubstanz enthält, in solcher Weise eingedampft, daß das vom Eindampfer ausgehende Produkt eine leichtflüssige, leicht gelblich gefärbte Flüssigkeit mit 80 bis 85 Vo Trockensubstanz ist. Diese Flüssigkeit erstarrt zu einer festen Masse, die in aufgelöstem Zustand dieselben Eigenschaften wie frische Molke ber sitzt. ■-.■-.-

Ferner kann Molke in dieser Form unbegrenzte Zeit bei gewöhnlich veränderlicher Außentemperatur gelagert werden. Dies eröffnet große Möglichkeiten

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für die Anwendung von Molke in der Nahrungsmit-

telindustrie als Futter und auch für viele andere Wirkungsweise
Zwecke. Nachdem die Ein- und Auslaßöffnungen für Konin einigen organischen Flüssigkeiten entstehen, denswasser und für die Absaugung von Luft und nicht insbesondere bei steigenden Konzentrationen, uner- 5 kondensierbaren Gasen geöffnet sind, wird das Venwünschte Veränderungen der Bestandteile der Flüs- til 11 geöffnet, und die vorkonzentrierte Flüssigkeit sigkeit. Zum Beispiel können in Molken die Albu- wird aus dem Behälter 13 durch die Leitung 12 in minstoffe koagulieren und der Milchzucker kristalli- den aufwärts sich erstreckenden Teil 2 des Kochsieren. Die Größe der Veränderungen ist sowohl von rohres eingesaugt. Gleichzeitig wird das Ventil 14 geder Zeit als auch von der Temperatur abhängig. 10 öffnet und dadurch der Apparatur Frischdampf zu-Diese beiden unerwünschten Veränderungen der geführt.

Flüssigkeit sind unter anderem für ein kontinuier- Der Frischdampf kondensiert am Kochrohr 2, und

liches Eindampfungsverfahren hindernd. die Wärme wird in die Flüssigkeit übergeführt, so

Das Verfahren für die kontinuierliche Eindamp- daß diese zu kochen beginnt. Der in der Flüssigkeit

fung organischer Flüssigkeit zu hohen Konzentra- 15 entwickelte Dampf, der im Rohrteil 2 eine bedeu-

tionen nach der vorliegenden Erfindung ist wie folgt: tende Geschwindigkeit hat, führt die Flüssigkeit auf-

Nachdem die organische Flüssigkeit zuerst in ge- wärts und durch den waagerechten Teil 3 in den sich wohnlicher, bekannter Weise auf eine Konzentration abwärts erstreckenden Rohrteil 4 hinein. Im Rohrgebracht wurde, die niedriger ist als diejenige, bei teil 4 wird weitere Wärme aus dem Frischdampf zuwelcher einige ihrer Bestandteile koagulieren oder 20 geführt, wodurch die Flüssigkeit zu der gewünschten auskristallisieren, wird die Flüssigkeit in der er- Konzentration eingedampft wird,
findungsgemäßen Vorrichtung weiter zur hohen Kon- Während der Eindampfung wird bei zunehmender zentration eingedampft. In dieser Vorrichtung wird Konzentration der Flüssigkeit die Geschwindigkeit die Eindampfung in einer Weise vorgenommen, die des Abdampfes wegen der zunehmenden Abdampfes ermöglicht, hohe Konzentrationen zu erreichen, 25 menge erhöht, je mehr derselbe sich dem Auslauf ohne daß unerwünschte Veränderungen der Flüssig- des Rohrteiles 4 in den Behälter 6 nähert. Dies, zukeitsbestandteile eintreten. sammen mit der Wirkung der Schwere, gibt eine sehr

Diese kontinuierliche weitere Eindampfung wird kurze Behandlungszeit und sorgt dafür, daß alles

vorgenommen mittels einmaliger Durchleitung durch Konzentrat ausgetragen wird,

umgekehrt U-förmige Rohre, d. h. Rohre, die einen 30 Im Behälter 6 sammelt sich das Konzentrat unten

aufwärts gerichteten, einen waagerechten und einen und wird mittels der Pumpe 8 durch die Leitung 7

abwärts gehenden Teil besitzen. abgezogen. Der Abdampf strömt durch die Leitung 9

Die Flüssigkeit wird dem unteren Ende des auf- zum Kondensator 10, worin der Dampf in bekannter wärts gehenden Rohrteils zugeführt. Der Durch- Weise kondensiert wird. Luft und unkondensierbare messer und die Länge dieses Rohrteils sind so ge- 35 Gase werden in gewöhnlicher, bekannter Weise abwählt, daß der bei den jeweiligen Koch- und Frisch- gesaugt.

dampftemperaturen entwickelte Dampf imstande ist, Manchmal kann es vorteilhaft sein, auch die die Flüssigkeit zu dem abwärts sich erstreckenden Teile 2 und 4 des Kochrohrs aus Glas herzustellen Rohrteil überzuführen. Der Letztere ist so dimensio- und den Dampfraum mit Beobachtungsfenstern zu niert, daß die ihm zugeführte Wärmemenge genügt, 40 versehen, so daß das ganze Eindampfungsverfahren um die gewünschte hohe Konzentration zu erreichen, so beobachtet und kontrolliert werden kann, daß die und daß das Flüssigkeits-Dampf-Gemisch eine so möglichst hohe Konzentration erreicht wird,
hohe Geschwindigkeit erhält, daß das Konzentrat Es ist von entscheidender Bedeutung, daß das Vervollständig aus dem Rohr entfernt wird. dampfungsverfahren so durchgeführt wird, daß die

Eine Vorrichtung für die Ausübung dieses Ver- 45 Flüssigkeit nur einmal durch einen Satz von parallel

fahrens ist in der Zeichnung gezeigt. geschalteten Rohren strömt. Dadurch wird erreicht,

Der Dampfraum 1 mit Frischdampfzufuhr 14 und daß sich alle Flüssigkeitspartikeln nur eine möglichst

Kondenswasserablauf 5 enthält eine oder mehrere kurze Zeit im Verdampfer befinden, wodurch eine

parallelgeschaltete Eindampfungsrohre, jedes be- Zerstörung der Flüssigkeitspartikeln vermieden wird,

stehend aus einem aufwärts sich erstreckenden Teil 2, 50 Durch die Unterteilung jedes Verdampfrohres in

einem waagerechten Verbindungsteil 3 und einem einen aufwärts und einen abwärts sich erstrecken-

sich abwärts erstreckenden Teil 4. den Teil werden konstruktive Vorteile, z. B. geringe

Der abwärts sich erstreckende Teil mündet in Bauhöhe erreicht,

einen Behälter 6, in welchem Abdämpfe aus- Beispiel 1

geschieden und durch die Leitung 9 zum Kondensator 55 _,. ^

10 geleitet werden. Das Konzentrat wird mittels der Fischpulpe

Pumpe 8 durch die Leitung 7 weggeführt. Bei der Heringsölproduktion bleibt, wenn das Öl

Die Vorrichtung ist unter anderem mit einem Ein- abgetrennt ist, eine Pulpe übrig, die in der erfin-

laufregelventil 11 sowie mit den nötigen Pumpen für dungsgemäßen Vorrichtung auf 30 bis 50% Trocken-

die Absaugung von Wasser aus dem Kondensator 60 substanz konzentriert wurde. Die Kochtemperatur

und Luft und nicht kondensierbaren Gasen aus der der Pulpe darf dabei 60° C nicht übersteigen. Die

Apparatur vorgesehen, ferner auch mit nötigen Kon- Dampftemperatur soll zwischen 98 und 100° C

trollinstrumenten zum Messen von Druck, Tempe- liegen. Bei Verwendung eines Eindampfers üblicher

ratur, Flüssigkeitsniveau usw. Art kommt man nicht oder nur sehr schwer über

Um die Eindampfung genau kontrollieren zu 65 einen Gehalt von 30 bis 32% Trockensubstanz hinkönnen, wird der waagerechte Verbindungsteil 3 des aus. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt Eindampfungsrohres aus Glas oder anderem durch- ohne Schwierigkeiten eine Konzentrierung bis minsichtigen Material hergestellt. destens 50% Trockensubstanz.

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Beispiel 2
Malzextrakt

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde Malzextrakt von 50 bis etwa 80% Trockensubstanz eingedampft. Es wurde eine Siedetemperatur von 65 und eine Dampftemperatur von 100° C benutzt. Erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Eindampfen von Malzextrakten werden derzeit zum Einsatz in der Industrie vorbereitet.

Beispiel 3
Buttermilch

Buttermilch ist eine der Flüssigkeiten, deren Eindampfen bei Verwendung von Vorrichtungen üblicher Art am schwierigsten ist. Allgemein nimmt man 25«/»Trockensubstanz als obere Grenze der Konzentrationsmöglichkeit an. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet ohne Schwierigkeiten, etwa ao 50% Trockensubstanz zu ereichen. Hierzu wird eine Siedetemperatur von 60 und eine Dampftemperatur von 100° C benutzt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Eindampfen von organischen Flüssigkeiten, insbesondere von Molken oder Molkengemischen, in der die Flüssigkeit zuerst in bekannter Weise auf eine Konzentration eingedampft wird, bei der keine Bestandteile der Flüssigkeit koagulieren oder auskristallisieren, dadurch gekennzeichnet, das innerhalb eines Dampfmantels (1) ein von der zu beheizenden Flüssigkeit durchströmtes U-Rohr (2, 3, 4) angeordnet ist, dessen Schenkel (2, 4) nach unten gerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von U-förmigen Rohren (2, 3, 4) innerhalb des Dampfmantels (1) angeordnet sind, der eine Schenkel (4) der U-förmigen Rohre in einen Sammelbehälter (6) endet, der mit separaten Ausläufen für Konzentrat (7) und für Dampf (9) versehen ist, während der andere Schenkel (2, 12) in einen Flüssigkeitsbehälter (13) für die zu verdampfende Flüssigkeit endet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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