DE1265057B - Verfahren zum Herstellen gut benetzbarer Pulver - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F26b

Deutsche KL: 82 a-1/03

Nummer: 1265 057

Aktenzeichen: J 24137 X/82 a

Anmeldetag: 25. Juli 1963

Auslegetag: 28. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen gut benetzbarer Pulver, insbesondere Pulver mit mindestens einem Milchfeststoff in einem Zerstäubungstrockner, in den Trockenfeingut zurückgeführt wird.

Es ist bereits ein Verfahren entwickelt worden, bei dem Instantpulver in einem Arbeitsgang hergestellt wird. Bei diesem Verfahren sind jedoch bei den Trocknungstürmen derartige Größenordnungen sowohl in der Höhe als auch im Durchmesser nötig, die alle bisher bekannten Abmessungen übersteigen. Nur mit Hilfe dieser Dimensionen, bei welcher der Turm eine Höhe bis zu 200 m und einen Durchmesser bis zu 80 m besitzt, ist man in der Lage, die verschiedenen Faktoren, wie Teilchengröße des Pulvers, die erforderliche Weglänge, den Zeitfaktor in Übereinstimmig mit der Teilchengröße, die Temperatur der Luft oder des Gases und ihre Entfeuchtung mit der Luftgeschwindigkeit so aufeinander abzustimmen, daß man zu einer vollständigen, absolut schonenden Trocknung kommt bzw. den gewünschten Trocknungsgrad des Pulvers erreicht. Dieses Verfahren hat jedoch den großen Nachteil, daß es außerordentlich kostspielig ist, da eine entsprechende Anlage das Mehrfache wie die sonst bekannten Anlagen kostet.

Die vorerwähnten Nachteile werden durch die Erfindung beseitig, deren Aufgabe darin besteht, in einem einzigen Arbeitsgang ein Instantpulver herzustellen, das eine gute Benetzbarkeit und Lösbarkeit besitzt und das ein hohes Schüttgewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren zum Herstellen gut benetzbarer Pulver, insbesondere Pulver mit mindestens einem Milchfeststoff in einem Zerstäubungstrockner, in den Trockenfeingut zurückgeführt wird, gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das auf einen Trockengehalt zwischen 40 und 52 Gewichtsprozent eingedickte, 25 bis 70° C warme Zerstäubungsgut mit Luft von weniger als 80° C und höchstens 0,7 atü Druck oder mit einer Druckdüse zerstäubt und in einen gleichgerichteten Trocknungsluftstrahl mit einer Mindestgeschwindigkeit von 60 m/sec eingeführt wird, dessen Ablufttemperatur höchstens 90° C beträgt. Ein auf Grund dieses Verfahrens hergestelltes Instantpulver mit mindestens einem Milchfeststoff, z. B. Magermilch-, Molkenpulver od. dgl., besitzt nicht nur den Vorteil außerordentlich guter Benetzbarkeit, sondern es ist auf Grund seiner Struktur ebenfalls sehr gut löslich und weist darüber hinaus hinsichtlich seines Schüttgewichtes gegenüber den anderen bekannten Instantpulvern den Vorteil auf, daß es ziemlich schwer ist, so daß große Mengen Pulver auf kleinem Verfahren zum Herstellen gut benetzbarer Pulver

Anmelder:

Industrie-Werke Karlsruhe Aktiengesellschaft,

7500 Karlsruhe, Gartenstr. 71

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Hans A. Troesch, Zürich (Schweiz);

Dipl.-Ing. Günther WiIk, 7501 Spessart

Raum gestapelt werden können. Das Instantpulver ist auch in kaltem Wasser von beispielsweise 20° C sehr gut benetzbar, da es, bedingt durch die hohe Wichte der Teilchen und die Saugfähigkeit der Agglomerate, das Wasser gierig ansaugt und untersinkt. Um dieses sehr gut benetzbare Pulver zu erhalten, muß die Trockenmasse des Vorkondensats zwischen 40 und 52 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 45 und 49 Gewichtsprozent liegen. Dieses Pulver ist in geschmacklicher Hinsicht den bisher bekannten nachbehandelten Pulvern eindeutig überlegen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen eine zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens besonders zweckmäßige Vorrichtung sowie einige Düsen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Zerstäubungstrockneranlage,

F i g. 2 eine Zerstäubungs- und Luftführungseinheit im Schnitt,

F i g. 3 eine Flüssigkeitsdüse mit mehreren Austrittsröhrchen, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine verstellbare Flüssigkeitsdüse im Schnitt und

Fig. 5 eine verstellbare Flüssigkeitsdüse einer anderen Ausführungsform im Schnitt.

In einer Zerstäubungstrocknungsanlage (F i g. 1), wie sie beispielsweise zur Herstellung von Instant-Magermilchpulver verwendet wird, wird die zur Trocknung dienende Frischluft von einem Frischluftventilator 1 durch ein Frischluftfilter 2 angesaugt und in einen Lufterhitzer 3 gepreßt, in dem sie auf eine Temperatur von beispielsweise 300° C erhitzt wird. Die erhitzte Luft gelangt durch eine Heißluftleitung 4 in eine Heißluftdüse 6, der sie mit Geschwindigkeiten zwischen 10 und 150 m/sec entströmt.

Die Trocknung des Produkts erfolgt in einem Trocknungsturm 7, aus dem ein Abluftkanal 8 zu Abscheidern 9 führt; die Abscheider sind über eine Ab-

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luftleirung 10 mit einem Abluftventilator 11 verbunden. Dieser stößt die Luft durch einen Abluftkamin 12 ins Freie.

Ein Preßluftgebläse 13 liefert durch eine Preßluft-Steigleitung 14 Luft über eine Zerstäuberleitung 15 zu einer Kaltluftdüse 16 (F i g. 2), die vorzugsweise koaxial zur Heißluftdüse 6 liegt. Die zur Zerstäubung vorgesehene Flüssigkeit gelangt durch eine Flüssigkeitssteigleitung 17 in eine Flüssigkeitsdüse 18, die

43 ist mit vorzugsweise drei Zentrierorganen 44 ausgerüstet. Gegenüber der Düsenmündung befindet sich ein Abschlußteller 32, der über einen Tellerbolzen 30 und einen Gewindebolzen 34 mit dem Fassungsstück 5 35 verbunden ist. In einer Nut 45 des Rohrendes 41 sitzt ein Ring 46. Diese Konstruktion erlaubt, eine Verstellung der Düse während des Betriebes vorzunehmen, in dem ein Stab 47 in eine öffnung 48 des Düsenmundstückes 43 eingeführt und die Düse ver

bleibt.

Die Zerstäubung kann auch anstatt durch Preßluft durch Druckdüsen erfolgen.

Beispiel

Ein Magermilchkondensat mit einer Trockenmasse von 48,5 Gewichtsprozent wird mit einer Temperatur von 60° C aus dem Verdampfer angeliefert.

ihrerseits vorzugsweise koaxial zur Preßluftzerstäu- io dreht wird; dadurch wird die Flüssigkeitsdüse 42 ge-

berleitung 15 angeordnet ist. genüber dem feststehenden Abschlußteller 32 axial

Der Trocknungsturm 7 besitzt einen Turmkonus verschoben, und es erfolgt eine Regulierung des

19, unter dem eine Schüttelrinne 20 vorgesehen ist. Spaltes 37. Der Ring 46 vereitelt, daß Flüssigkeit

Die beiden Abscheider 9 münden in einen Sam- durch das Gewinde 40 nach außen fließt, wobei die melbunker 23, in dem entstehendes Feinpulver ge- 15 Dichtungsfunktion des Ringes 46 auch nach dem

sammelt und mittels einer pneumatischen Rückführ- axialen Verschieben der Flüssigkeitsdüse 42 erhalten düse 24 über eine Rückblaseleitung 25 in den Trocknungsturm 7 zurückgeblasen wird.

Zu Erzeugung der erforderlichen Turbulenz im Turm ist die Eintrittsgeschwindigkeit der Heißluft 20 ungefähr zwischen 10 und 150m/sec, vorzugsweise bei ungefähr 100 m/sec, zu wählen.

Zur besseren Zerstäubung ist es zweckmäßig, das
Vorkondensat mit einer Temperatur zwischen etwa
25 und etwa 70° C der Flüssigkeitsdüse zuzuführen. 25 Dieses Vorkondensat wird durch die Flüssigkeits-

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein steigleitung 17 gepreßt und durch die Flüssigkeitsspezifisch schweres Pulver erhalten werden, wobei düse 18 ausgestoßen. Die Flüssigkeitsdüse 18 befindas Gewicht des Teilchens mindestens 800 g/l, vor- det sich in einem Strahl relativ kalter Luft, dessen zugsweise um 1250 g/l, beträgt. Derartige Instant- Temperatur je nach Außentemperatur und Enddruck pulver besitzen einen Lufteinschluß von weniger als 30 zwischen etwa 20 und etwa 70° C variieren kann. 10 Volumprozent, vorzugsweise weniger als 7 Volum- Diese Luft besitzt am Kompressor einen statischen prozent der Schüttung. Druck von 2500 mm WS, so daß in der Kaltluftdüse

In F i g. 3 ist eine Düse 26 dargestellt, die eine An- 16 eine große Geschwindigkeit erreicht wird und die

zahl Sprühröhrchen 27 besitzt. Diese ermöglichen es Luft den aus der Flüssigkeitsdüse 18 austretenden der Flüssigkeit, in schon aufgeteiltem Zustand von 35 Flüssigkeitsstrahl in feine Tropfen aufteilt. Da die

der Luft erfaßt und zerstäubt zu werden. Dabei fließt Heißluftdüse 6 die Kaltluftdüse 16 und die Flüssig-

die Flüssigkeit in Richtung der Luftstrahlen aus, so keitsdüse 18 koaxial umgibt, strömt die heiße Luft

daß diese Düse nicht unbedingt von kalter Zerstäu- — z. B. mit einer Geschwindigkeit von ca. 90 m/

bungsluft, die zugleich kühlend wirkt, umflossen see — in Form eines Mantels aus, wobei die innere werden muß, sondern mit Erfolg direkt in den Heiß- 40 Turbulenz des Luftstrahles dafür sorgt, daß das zu

luftstrahl gesetzt werden kann. In diesem Fall erfolgt trocknende Medium unmittelbar nach der Zerstäu-

die Zerstäubung der Flüssigkeit durch den mit bung (nach den Gesetzen der Turbulenz und auf

höherer Geschwindigkeit als normal austretenden Grund der Querbewegungen im Strahl) in diesem

Heißluftstrahl. Von den Röhrchen können z. B. einige verteilt wird, worauf die Trocknung sehr intensiv ein-

so angeordnet sein, daß sie gegen die Achse geneigt 45 setzt,

sind, um ein gutes Zersprühen zu erhalten. Ein Teil des im Trocknungsturm 7 getrocknetes

Die in F i g. 4 wiedergegebene Flüssigkeitsdüse 28 ist einstellbar. Sie weist ein Mündungsstück 29 vorzugsweise zylindrischer Form auf, in dem seitlich zum Zentrieren eines Tellerbolzens 30 drei Zentrierstifte 50 31 angeordnet sind; der Tellerbolzen hält einen Abschlußteller 32 mit einem Mutteransatz 33 in einem Gewinde 34 eines Fassungsstückes 35 fest. Das Fassungsstück ist mittels Stegen 36 mit dem Körper der

Flüssigkeitsdüse 28 verbunden. Durch Drehen des 55 24 gelangt. Mit deren Hilfe wird es dann durch die Abschlußtellers 32 ist es möglich, die Breite des Rückblaseleitung 25 zurück in den Trocknungsturm 7 Spaltes 37, auf dem die zu zerstäubende Flüssigkeit geblasen. Bedingt durch die besondere Wirbelung im in Form einer Ringscheibe austritt, zu verändern, wo- Trocknungsturm 7 wird das Feinpulver mit den noch durch es möglich ist, mit ein und derselben Düse die nicht trockenen Teilchen aus der Flüssigkeitsdüse 18 zu zerstäubende Flüssigkeitsmenge den Umständen, 60 zusammengeführt, derart, daß ein Agglomerat entwie Trockengehalt, verlangter Leistung usw., an- steht, in dem feinere und gröbere Teilchen zu saugpassen zu können. fähigen Gebilden vereinigt sind. Diese Gebilde fallen

In F i g. 5 ist der Austrittsteil eines Flüssigkeitszu-, auf die Schüttelrinne 20.

führrohres 38 mit einem Gewindeteil 39, einem Ge- Während die Heißlufttemperatur, wie erwähnt, beiwinde 40 und dem Rohrende 41 dargestellt. Auch 65 spielsweise 300° C beträgt, wird die Temperatur im hier ist an vorzugsweise zwei oder drei Stegen 36 ein Trocknungsturm, die sogenannte Trocknungstempe-Fassungsstück 35 mit Innengewinde befestigt. Eine ratur, mit 84° C gewählt. Das dabei entstehende Flüssigkeitsdüse 42 mit einem Düsenmündungsstück Instant-Magermilchpulver weist einen Wassergehalt

Pulvers verläßt durch den Turmkonus 19 den Turm und gelangt auf eine Schüttelrinne 20, von wo es zum Abpacken weitertransportiert wird.

Die durch den Kanal 8 abgezogene Abluft zieht einen Teil des Pulvers, insbesondere feines Pulver, mit sich; in den Abscheidern 9 wird die Abluft von diesem Pulver befreit, das in den Sammelbunker 23 fällt und hierauf in die pneumatische Rückführdüse

von 4,2% Wasser auf bei einem Schüttgewicht von g/l und einer Wichte des Teilchens von 1275 g/l. Der Lufteinschluß beträgt im Mittel 5,6 Volumprozent.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen gut benetzbarer Pulver, insbesondere Pulver mit mindestens einem Milchfeststoff in einem Zerstäubungstrockner, in den Trockenfeingut zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das auf einen Trockengehalt zwischen 40 und 52 Gewichtsprozent eingedickte, 25 bis 70° C warme Zerstäubungsgut mit Luft von weniger als 80° C und höchstens 0,7 atü Druck oder mit einer Druckdüse zerstäubt und in einen gleichgerichteten Trocknungsluftstrahl mit einer Mindestgeschwindigkeit von 60 m/sec eingeführt wird, dessen Ablufttemperatur höchstens 90° C beträgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 404 479, 695 266;
   ίο deutsche Auslegeschrift Nr. 1124 882;

   französische Patentschriften Nr. 1163 735,
   230 475;
   USA.-Patentschriften Nr. 1183 098, 2 835 597.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen