DE1551389A1 - Gefrierverfahren und Vorrichtungen zu dessen Durchfuehrung - Google Patents

Description

"Gefrierverfahren und Vorrichtungen «u dessen Durchführung"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren *um Gefrieren τοη ine» besondere Flüssigkeiten, v/ie Tor alle« flüseigea Bährungsaitteln, sowie Vorrichtungen sur JtarohfUhrung des Verfahren*·

£>ie besieht aioh insbesondere auf die uefrierrerfahren₉ »ei welchen das BehandXungegut duroh Kohlensäure auf eine peratur τοη etwa -80°0 abkühlt wird«

uas den Gegenstand der Irflndune bildende Verfahren besteht erundsötslloh d*rin,daS Ut den unteren ^ersieh eines kolon* memartigem uehän··· JCohlensüitreift· bei «iedriger, sun Bei» spiel in der Mähe τοη *80°0 liegender *«»perat«r ein^ebla* •en wir*, das su gefrierend« öut im oberen uereloh dieeer Kolonne eerataubt und i« ue«enstro« Mi des ICohlenstturef in serstanbter ^n abwärts geleitet wird«

BAD ORiGlNAt

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-'*- 15^1389

Gemäß einem boeondtren Merkmal der «rfinäun*, wird dl· £»trö»unaogeaoiiwlndißkei t den fcohleneäuretjatiee in dir Kolonne entsprechend dea erwünschten Verlauf des A rorgonjes dee Gute» eingestellt»

Falle der voratu^öweiwen jinwenäung des VerfsJirene der Erfindung sub öefrleren von flüsjti&en stoffen wird ge«- Bäfi «inta weiteren Merkiaal dieses Verfahren» die su gefrie rende iMlieaigkeit in der Kolonne mit tele einer Josierpuape und von Injektoren xu regelmäßig kalibrierten tröpfchen aeratäubt.

lkw Verfuhren geaäd <i«r ^rfiadung beaitet erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Verführen, bei ienen eben« falle ala Kühlmittel lohleneäuregae verwendet werden uad »war inebeeondere die folgendem

Die KohleneÄure wird aueeohlieülioh in föeförmieer ihaee verwendet, wodurch die Slidung von Krietallen veraieden wird, deren Vorhandeneein in der Anlage eieh Bttt»ea4 auewirken wird«

feil da« Kohlenaäurega* un4 dft· au «efiitrende Qu% im #*£«»·» «tro« etrönen, erfib« eioh «in guter WMnu»uetftu»«li und

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l·

Zeitdauer dta &#ίιτ1«ι?ϊ>Γ0ί5€5««««₉ dt* ©•brer® Minute» öder Bo©h darttbar festragss katm. liuroh diese lese« einstellbar· Xtanor dta OeäteierpsOMeeee wird «β mö&lioh, dio

den

wtrden dl« Höht der Jtolonn« und/od«r di· mit dtr d&« lohXeniÄurtga· ta dl#§er aufwärt· *trö«t, ep beat····»» döä dft· B«li*uidlunÄ«s«t, «β la d«n unteren Seil der Iolosae eintritt, «la· an -BO⁰O liegende Temperatur erreiokt, woduroh eiohert wird, dafi dl« «eetutt· Ha*·· de· su tiefrierenden Uutee auf dl··· leaj^eratur gebracht wird*

Der lAirohaeeeer der Körner de· g«fror«n«a kfina größenorflnua«e*äfii 2 as betrmon uod erforderlieheafalle leiolit nach Wune ah geändert v«rde&_t woduroh dl· Verwendung Ton arenulierrorriohtuniteM uberflüMie wird·

Falle dl· e«frq»men Produkte einer

durch aiiigi« uat«rworfen werdem eollen, eind dl·- ·· beiden letiteren T«rt«ll· von eeeonderer Bedeutung» well ·· hierduroh «Oglloh wird, dl· Äneugnl··· Ia eln«a

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eweckentepreofienden KerngrÖflanauotand eu verbringen, ohne daM eie Unterkorn enthalten.

Dl« ülna*lheiten aowie weitere Merk&iale der Erfindung ergeben aioh au« der folgenden Beschreibung von HuefUhrungeforaen von eur Durohführun* um» neuen Verfahrene dienenden Anlagen anhand der eohemÄtiecben

Tt g, 1 ««Igt «in« ere te AuefiihruÄgifora «iner «olohen

»ie Figur«« 2 und 3 r«ritn»ohftuliohtn gegenüber der gemäß Fig. 1 abgeänderte Auftführun^«iOrt»en der

Sii in Fig· 1 Aars·«teilt« Anlage beeteht au* einer vertikalen fcolonne 1, al« an ihre« unteren i'eil mit Yorriahtuncta 2 au*g«rOet«t ist, durch welche «it finer S«Bp«ratur τοη etwa -75 bi« -79⁰O unter einea etwa· oberhalb da« ataoephäriaohen liegenden Druok eingeleitet wird.

Da« «u gefrierende Out, beiapieleweiae ein Fruohteaft, wird in den oberen Seil der Kolonne 1 durch ^eratäutoung·- Yorriohtungen $ eingebracht.

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BAD ORIGINAL

Ihr α Kofalenskureg&e steigt in eier Kolonne aufwärt· und fcüalt öiö jfruchteafttröpfeiien bi« ruf etwa «75 feie -79⁰O Unterte?upar'.tur a.b. Duron da* In der Kolonne aufwarte β tr üiaende £8hl enoü ar ο ti %a wird die Ueeohwinül^ictit, mit welcher aid i'röpfohett abwärt« fallen» verlangest und blerdurch ein· dcü (.rtfrlervorgangee, di« durdi entspreohende :.u±" die im Einzelfalle erwüneoh-be tinaeu teilt werden kann.« sichergestellt«

JJad die Kolonne verlaaeendt Kohleneäure^an hat fleh auf eine iesperatur von beispielsweise

-50⁰U ervfärrat, *»ii« verbrauchte öa» wird üuroh einen Krei#- luufkoüipreuaor 1Q Über fiohretutien 7 in ein Bad ΰ eingepreßt« welches die mitgeri**«nen flüssigen ieilohtn au» dem uae entfernt und Über äen ^tutaen in eine Xrocktnyor-11 unä ansohliedend eine Abeoheidevorriohtun^ IS . &in Leil des dies· Abeobeidevorriehtvuiti verlassenden aase* wird duroh einen weiteren Xompreeeor 15 öinea Austautoher U sugefUhrt» in weleh·« es eioh unter einen Jfruoic von 20 fcg/·»² verflüssift und in dee «meohliessenden behälter 15 die Tewperatwr v«ft -^0⁰O erreicht. P»· dernrt verflüseigte 0O₂ wird duroh HiadurenleiteJi dureh

BAD ORiGIMAL

• 6 · 0090 16/0627

•in« Enteptouiunjievörrichtun« 5» die »trcatmfwart» der SInblaiTorrichtungen 2 angeordnet iet» enteyarmt. ,Durch dies· Entspannung; werden die iCftlfceeinhelten von -79⁰C geliefert, die erforderlich sind, um den durch die L 16 in den Kreislauf aurüakgeführten anderen ieil dee Uaote auf -75 bis -79⁰O BU kühlen, welch·« dann durch die in die Sinblaevorriohtunken 2 mündenden DUatm 4 in die Kolonne einschlagen wird.

Die Hörnchen aua gefrormm Jfruohtoaft werden aua der Kolonne» «um Beispiel duroh eine SeilMBcnleuee 6

Um iet in diesen Suaasimenhang darauf hinxuweieen, daß der «reite Seil dea UO₂ unoittelbur in den Kreislauf turückgeltitet wird und dag der Teil de« CO₂, der den Auet&ueoher 14 ρα·eiert, lediülioij der Aen^t dieselben entspricht, die erforderlioD i*t, um d*· tu 41« Kolonne eingeführte QO^ auf alt Temperatur ron »79 bie -79⁰O iu kühlen·

flüeeige «u gefrierende Produkt wird in den oberen feil der Kolonne Im eeloher Weiee eia«ef£lhrt, dal die durch «ei» Mt Äeretäweum« «ebUdeten treffen eä«Uieh glelefcta i>uroh- «eaeer eeeltieM umd voaelmander getrennt bleiben, das ^tlit, kein leetree«i hAeee, eioh m lenkretiomen ron eolohen «n

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vereinigen, Bas iw&Liigt &1ββ₉ d&i in ©Ines* d@ß Stopfen A folgend«? ϊτο$£·» B eäeh auJtes&aln d»r durch den ^r^pftn Λ erfttttgt^a te%äl«aisison« befind·*· Unter dienen Btiia&on&ea. n*i€»ß ά&· beiden !topfen £ und Λ in ^lftiohor \,-eie« duroli dl· Irtfte m^gisbift durch die viekostn Eelbimgebcftßsprueliuii^ernf .^;-^;λ. due die 'iropfen aueUbt» «rieugt werdest und bewsgen

mit d«r gleichen ü*eohwindigk«it abwärt*, eonaü Jede iCoalefleenigefahr Teraitdtn wird· Ftrnvr buÖ weg«n d«r ffi&gllchcn atitliohem B*w«gUÄt«n d«r iropien wähmad Herubf allen· auflerdt» deflir feeor*t werflea, dftft der β wie oben iswei ben*ohbar-ktn tropf »n In hxal»ontÄl§r Kiohtun« auf «la·» Wert erhalten wird, der auireiohti um au verhindern, d»0 dl· Tropfen iioh wieder edijeinafider rereinigen können.

doppelten Bedin«««« kenn dadureh Heotonun« g«trag«A werden, AaA itatieohe Yerteilung·- oder teretäubuftgeTorriohtuneen verwand·* werden, dl« teine Mehreahl von »weakentepreohend weit voneinander entfernten DlUtn aufweiee» UBd Tropfen in des erforderlichen Hh/thmue liefern. £· kann ferner uuoh «la« umlaufend· Siuepritevorrlohtuag alt Araen, In welchen Xueepritiöffnunten in «weoJtenteprtohen-AbetAnden voneinander vorfeeehen eiAd, verwendet werden.

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Xn Abhängigkeit yob dtn Itmperaturtn, dl« «u erreichtη «lad_# ua die gewüneohtt KUnlung htrbeiisufUhren, und je imoh der JStitduutr, während welohtr dleee /\bkUhlun4 er» rtioht werden BoIl₁ kann auf dl« StruBuneeeeeohwlndigkelt der Oa«e in dtr Kolonn« und/oder auf Alt i'tBpertttur eingRiigeetitig dtr Kolonne tin^t*irkt werdtn. Die»· Ttmptratur kann dureh Wahl «In·· iwtuktntiyrtehtaden Verhältnlatte dt· Anteil« der umiitttlbar 1« krelelauf geführten und der für deren KUnluag verwendeten uaee elngeatellt «erden·

Ium Iwtok« der llnettllu&i der 'i'teptratur de« uaee« In der Otfritrkolonnt kann auf de« Rohr* über wolohee die unmitttlbitrt Witdertinflihirun^ de« tfaet· erfolgt» eine ü-rwür-KUtt£«Yorrlelttunc vorgesehen «ein« Durch Änderung de« ärtvde« der Wirkung dle«er Vorrlohtung wird auf die lemperfe· tur der die Kolonne durohetrü»tndtn Qu«e eingewirkt·

Bleee Anordnung bevltat Jtdooh den luehttll, daß ele die Verwendung einer iueätsllohen ürwäremn^BTorrlontune und einen Yertruueh um Energie su deren Betrieb erforderlloh ■acht.

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BAD

demgegenüber vorteilhaftere Högliohkeit fceefceht in der Verwendung eines (Jehiiueee, deetien nicht wärmelaolier~ te Außenwand in Kontakt mit der Atmoephäre »taut und in due ein I¹QiI den au« der Kolonne &ue tretenden Ctaeeu ein« geleitet wird, wobei die Kegolung der üta&yer&tux· de« ia Kreislauf eugefUhrten öuee· dadurch erfolgt_t aaö in die« s.οa au» dem genannten öehäuse cias eingeführt wird·

Ist ?alle der in ?ig· 2 dargeetellten Auafübruageform einer Anlage zur i)ur oh führung de· neues Verftihren· ist in einem eümohluö der Verbindungeleitvuagen 1$ und 17 *in« niclit wärneiaolierte* üehäuee 16 angeordnet» welciiee duroh uffnen eines fUr dieatn Äwtok νο^···η·ηβη dohitbere 19 au» der Leitung 17 reit &«ii gefüllt uaÄ duroh einen weitere» Uohieber 20 »it der l*ltuiie 16 verbunden werden kenn. Durefa Betätigung dleter Anordmung kann Uk den Ireielauf 1$ la de« aehäuee gtapeieberte· Qa» tin^eftUirt und hierdurob die TeaperÄtur de· la den unteren Bereich dtr Kolonne eingefUhrt·« üeeee geregelt werden. Zweck· Au§«leiehe der Ui diener «el·· ein^eblaeenen OMstngt Ht dl« Mögliehkeit einer Abfttferttftg von Oä« naoh auÄen duroh eine» kleinkalibriertem AblMhahn 21

Im HlXn Air im Jig. 9 **wetellt«a Auefttimmfifem wir* BAD ORSGINAt _m )Q _m

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daa au« dem oberen ί'·11 der Kolonne 1 au» ire tend© uaa vor eeineni tfitdereinblaeeri in die Kolonne durch auführung einer Menge ron rerflueeigteis G&e, d&e la eines Behälter 22 &e~ epeiohert ist und in der 3&tepaimimgftvor?iehtun& 23 ent» epannt wird, gekühlt· Die ständig in die Kolonne eingeblaaene (iaemenge wird duroh «inen kalibrierten -blußhahn 24 nach auJen abgeführt·

Die Menge dee in Kreislauf geführten ütaeee wird durch einen Schieber 22 geregelt und durch ein Deprjkaeter 26 geateeeen·

Zum ^weokt 4er Änderung der mittleren feaperatur dee üaeee ist tin warne· 0ae enthalsendee nioht «äraeiaolierte« (iehäuee 27 ror^eeehen· Ca· in diene» üehäuse enthaltene ü*e wird durch einen Ventilator 26 aber einen Schieber 29 in des Kreielauf eurUokgefUhrt.

Verfahren geBäS der ^rfinduag kann eowohl kontinuierlioh, da· faeiflt, unter lomtimuierlioher linfuhrung der zu gefrierendem flüeeigkeit im dl· uefvierkdlenne» wie uuoh diekoBtinuierlieh, aster linfukrung der tu gefrierenden Fitteeigktit Ia die ttefrierkelenme Jeweile eolenge tie dleeer eine ei· prmktieeh euefullenie Meage en Aieier nueeigkeit T«rli«ii«e» %*%₉ «twMif der utfrier-

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Vorgang abgeeohloa««a wird· durohg«iüfert wird·

Das g«tror*n« Produkt wird durch Einwirkung auf dl« munii«g«eohwindlgk«it des KohleneUurtgaü· la d«r Kolons« au« dl«0«r abgeführt» worauf 6«r Kr· te lauf von aeuta b·· ginnt·

Da« l«titb#eohri«btn· diskontinuierlich« Verfahren kann leicht durch BetaUeung «In·· dl« aü«M«ng«₄ dl« wltdtr in dl« Kolonnt eingeführt wird» r^gtlnatn äolil«b(ir«» d«r In d«r leitung 1$ vorc«««n«& lit, nrffti»» i««ttu«rt wtrd·».

d«r tu

in d«r Kolona« kmnn mit Hilf« «la«r und «In«« iib*p«rr· und li«e«l«ohl«««r· «rfolgtn·

Bin« der b««ond«r«a Vorteil« d«r l«tit««tiohrl«««a«a AuefUhrungifore d·« a«u«a V«rf*hrtn« b««t«at darin, du· ·■ la dl«··« fall· KttftUoa l«t» dl« Höht 4«r Kolona«_# da« heißt d·· ^«httu«·«» la w«leta«a der &«frl«XTor<ang dur«hf#fUhrt wird» au T«rrlag«ra·

tfelbiVrtretandlioh let dl« Xrfladuag aloht ouf dl« τογ-1» ein««Xn«n b««ehri«b«n«n und in dea Abbildun#«a

BAD ORIGINAL 009 816/0627

dargeitellten AuafUhrunteforaen de« neutft Verfahrene b·- siehungcweiee «ti Miner ^arehfUhrutig dltnendtn Vorrlohtun^tn beschränkt, ί·η·η gegenüber vielmehr Änderung·» i» ritlfaoher Hiaeieh« «O^lieh ainä, ebne τοη ihrem (lruo4<

0098 16/Ü627 ₈AD ORIGINAL

Claims (6)

1. Verfahren zum Gefrieren von in»öe «sondere in Form vorliegendem Gut» wie von flüssigen dadureh gekennzeichnet, daß in dem unteren Bereich einee

Gehäuse» Kohleaaäur« von

leaperütur von grUßeiiordnungimäßig -öO°ö und das au gefrierende ^;^ut in aea obaren X«iX dee G-ehäuues öin^Oötäut-t wird, derart₍ daü duti und daa asu t>efrlerenae Gut während des ü dus a«häuae im ü-ag»nefcroa sutlminder durchs tr Urnen.

2· /erfuhr«!! nach ,miiprueb 1» dadurch ^«kemuteiohnet, di· EUti«fUlirtö fia«»igk*it in cl«a öehUua· duroh ©inen einem ^oeiorungevorfiunü folgenden iindüevorgsing au gleich mäßig verteilten irüpfehtn **rotäubt wird.

3. Verfahren nueb anepruch 1 und 2, dadurch gelcennceiooaet» daß die ^iohwinditikeit de» kalten öfeeetroiui tnt»pre-Dhend dea erwUneohten Verlauf d«* AbkUiilyorganeee de· (hit«e #ingt*-fe«llt wird.

4· Verfahren nitefc ^aipruch 1 und 2, d»4uroh ii«ke»Bieiohne1i, imi die Tenper»tur de» da· Oehäuee durob»trö«endfn Gaee» enepreohend der Beeoh*ff*nh«it de» tu gefrierenden Out·· eiage»teilt wird«

ÖAD ORfGiMAL

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5. Biökontinuierlloh durchgeführte» uefriervtrf^hren n-üh einem oder mehreren der -inapriiaa· 1 bis 4» daduroh ^ekenn2eleimet, d&fl das au gefrierende ^uut in due U-eliuuße in einer solchen Men^» oiii^efuh:.t wird» d^ß aus ihm eine das Gehäuse lsi weaentlichen füllende ψη gebildet wird, '.vorauf der üeirlervorgan* abgeaohloaeen, das gefrorene ^Ut iib^efüfirt und darauf ein neuer -rboitaa^klue begonnen wird.

6. Verfahren nuoh Anspruch ■>» dadurch gekennaelehnet, dad die Men^e de« in duu ^uehäuee eingeführten äaeea in -bi >iüit Y*m ßtr örtlichen l^age de· in dem Oehüuäe in ρ en» lot. b«findliohen uutee beaeeeen wird«

7· Verfahren nach \nepruoh 1, dadurch gekennaeiohnet, daM das fUr den Oefriervoigung benutvte 0a» erneut in den Kreislauf eiagefilhrt wird·

β. Vorrichtung ror DuroafUhrune de· Verfahrene naoh eine» oder mehreren der AjaeprUehe 1 bis 7* imt gekenn»·lehntt durch «la· la ihre» unteres tmtX ttlt kindüerorrichtun-« gen lur JtlttfUtovuftf rom ijaeförmi«·? lohleneäux* unter eine» etw% oberhale de· etno«phärl«eheA liegenden

BAD ORiGINAL

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uxid einer äohleuea eur Abführung dee £t£roreMn Gutes

rUettte

Kolonne_f dl· Ir. i&rem ©foex'tn ΐ·11 nit

iiberJHihruftg de» *u ge· frierenöen 8ut«fi In Tröpichö&for» feuegeri^iet ist«

9« Vorrichtung naoh Aneprutxh 8, gekt&nsvlchiäüf duroh Koapreeiior, w*lohnr da» aa dohtitel der Kolonnt auftretend· Kohlen»ilur*ga« eine» von de« Gm durcfaetrö*- ten ^lUeeigktitHtehAlttr» tlner TrookenTorrlohtun« und einer Trennvorrlohtunf nur UnterteilUÄ* 4·· &*■·■ In •wtl Teilmengen lufUlirt^ und eiaen «weit·» Konpreeeor, welcher dl· «In· di*«er ΐ·1Χα·η^·η In einen Wäre*au»- tauecher einleitet, In welchem tion 4«« dem rerflUeeigt, ua tneohlieüend In ftreeaufwärt· der üilndüevorriohtungea angeordnete Sntepennun^iYorrlohtttngen geleitet eu werden, «rührend die andere Xellaenge de· G*«e« In die Kolonne duroh etroMa^wärte der iäntepn nwmigevorrl oh tuneniieordttete DUeen eingeleitet wird·

io· Yorrlehtuag naah Anspruch O, deduroh «ekeanMlehAet* dfti die «a eeheltel der Kolonne vorgesehenen leretftubungs-Yorriohtungen so eingestellt sind, dai el« Tropfoben ersetzen» die voneinander soweit getrennt sind, d«f

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kein« Xoaguliererecheinun^en mriuah*n den einzelnen Tröpfchen möglich einu.

11· Vorrichtung nuch Anspruch S# bei weloher due Q&a in Kreislauf ^oflihrt wird» cjekeanselohnet duroh ein Uöhäu««_# deieen nicht wänaitieoliertt Auiienwandun^ in Kon· takt nit UBT Atmosphäre steht und m welche« die Kolonne rerlaeeende Kohleneüure eingeleitet wird, wobei die temperatur dee in der Kolonne io Kreislauf geführten tfaeee duroh iinführun^ τοη aus diese» Gehäufte eu- ^eführte» üue in den Kreivlnuf geregelt vrird»

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