DE19633468A1 - Apparat zum Behandeln flüssiger Produkte - Google Patents
Apparat zum Behandeln flüssiger ProdukteInfo
- Publication number
- DE19633468A1 DE19633468A1 DE19633468A DE19633468A DE19633468A1 DE 19633468 A1 DE19633468 A1 DE 19633468A1 DE 19633468 A DE19633468 A DE 19633468A DE 19633468 A DE19633468 A DE 19633468A DE 19633468 A1 DE19633468 A1 DE 19633468A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steps
- rotor
- axis
- rotation
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
- B01D1/222—In rotating vessels; vessels with movable parts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/08—Multieffect or multistage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/16—Vacuum
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Behandeln von
flüssigen Produkten in einem Zentrifugalfeld, bestehend
aus einem um eine Achse umlaufenden Rotor mit einem
Boden, einer vom Boden nach außen ansteigenden, eine
Behandlungsfläche bildenden Wandung, wenigstens einer
nahe dem Boden mündenden Produkt-Einspeisung und einer
nahe der Peripherie des Rotors angeordneten Produkt-Ent
nahme.
Apparate des vorgenannten Aufbaus werden zum Mischen,
Emulgieren, Suspendieren und Dispergieren von feinen
Partikeln in Flüssigkeiten sowie zum Entschäumen oder
Entgasen von Flüssigkeiten und schließlich zum Verdampfen
und Destillieren eingesetzt. Weite Verbreitung haben sie
insbesondere als Zentrifugalverdampfer, weshalb nachfol
gend auf diese Bauart exemplarisch eingegangen wird.
Zentrifugalverdampfer weisen glatte, konische bzw. kege
lige Verdampfungsflächen auf und arbeiten nach dem Dünn
schichtprinzip. Das im Zentrum aufgegebene Ausgangspro
dukt breitet sich aufgrund der Zentrifugalwirkung auf der
Verdampfungsfläche filmartig aus und wird während des
dabei stattfindenden Wärme- und Stoffaustauschs allmäh
lich zu einem Konzentrat eingedickt, das an der Periphe
rie der Verdampfungsfläche abgenommen wird. Die Schicht
dicke auf der Verdampfungsfläche läßt sich bei vorgegebe
ner Einspeisemenge im wesentlichen durch die Drehzahl der
Verdampfungsfläche bestimmen bzw. durch Änderung der
Einspeisemenge variieren.
Die Verdampfungsleistung eines solchen Zentrifugalver
dampfers wird durch die Wärmedurchgangszahl, die Verdamp
fungsfläche und die Temperaturdifferenz zwischen Heizme
dium und Verdampfungstemperatur des Produktfilms be
stimmt. Läßt sich die geforderte Endkonzentration mit
einer einzelnen Verdampfungsfläche bei einem Durchlauf
nicht erreichen, werden entweder mehrere Verdampfungsflä
chen axial übereinander angeordnet und wird das an der
Peripherie der einen Verdampfungsfläche abgegebene Kon
zentrat auf die nächste Verdampfungsfläche aufgegeben (US
4 683 026). Die Aufkonzentrierung erfolgt also in mehre
ren hintereinander geschalteten Stufen. Ein solcher
mehrstufiger Verdampfer ermöglicht einen kontinuierlichen
Betrieb.
Eine andere Möglichkeit der Konzentrationssteigerung
bietet der Umlaufverdampfer (US 5 254 219, GB 2 134 803).
Bei diesem Verdampfertyp wird das an der Peripherie
abgenommene Konzentrat gesammelt und wiederum im Zentrum
der Verdampfungsfläche aufgegeben. Die Aufkonzentrierung
erfolgt also in mehreren Umläufen. Solche Verdampfer
arbeiten diskontinuierlich.
Die Leistung solcher Zentrifugal-Dünnschichtverdampfer
ist weiterhin durch folgende Phänomene beschränkt: Die
Flüssigkeit wird in laminarer Strömung über die Verdamp
fungsfläche geführt. Der Wärmeaustausch zwischen der
beheizten Verdampfungsfläche und der Flüssigkeit be
schränkt sich im wesentlichen auf die Wärmeleitung und
hängt damit von der Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit
ab, während sich der Stoffaustausch auf die molekulare
Diffusion beschränkt. Auch das bei vielen Produkten
gewünschte bzw. notwendige Entgasen, Entschäumen, Desodo
rieren und Desorbieren ist bei laminarer Strömung nur
unzureichend möglich.
Aufgrund der Flächenvergrößerung von innen nach außen
nimmt die Schichtdicke der Flüssigkeit nach außen ab.
Dabei besteht die Gefahr, daß der Flüssigkeitsfilm in den
äußeren Bereichen aufreißt und die Flüssigkeit in Schlie
ren über die Fläche läuft. Dadurch kommt es zu Überhit
zungen des Produktes. Dies wiederum kann zur Schädigung
oder Zerstörung des Produktes sowie zu Anbackungen und
damit zur Verunreinigung der Verdampfungsfläche führen.
Diese Nachteile treten insbesondere bei starker Ein
dickung, d. h. starkem Konzentrationsanstieg nach außen
auf.
Werden solche Apparate mit rotierenden konischen Flächen
zum Mischen, Emulgieren, Suspendieren oder Dispergieren
eingesetzt, so hängt auch bei diesen Verfahren der Wir
kungsgrad maßgeblich davon ab, daß auf der gesamten
Behandlungsfläche eine geschlossene Produktschicht vor
handen ist, um den Stoffaustausch zu gewährleisten. Zudem
führt eine nur laminare Strömung der Produktschicht zu
einem unzulänglichen Wirkungsgrad. Dies gilt insbesondere
dann, wenn die Komponenten der Mischung stark unter
schiedliche Dichte aufweisen, da der Rotor dann nach Art
eines Separators arbeitet und die Komponenten in überei
nanderliegenden Schichten über die Behandlungsfläche
laufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat
mit umlaufendem Rotor derart auszubilden, daß ein größe
rer Wirkungsgrad erreicht wird, bei Mischvorgängen also
eine wirksamere Durchmischung bei gleicher Leistung, bei
Verdampfern eine erhöhte Flächenleistung und ferner bei
Bedarf ein wirksames Entgasen oder Entschäumen des Pro
dukts erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Behandlungsfläche zumindest auf einem Teil ihrer
axialen Länge treppenförmig ausgebildet ist und jede
Stufe einen Stufenwinkel im Bereich von etwa 90° auf
weist.
Die treppenförmige Ausbildung der Behandlungsfläche
zumindest auf einem Teil ihrer axialen Länge führt zu
einer erheblichen Steigerung der Flächenleistung, die
darauf beruht, daß sich an jeder Stufe folgender Vorgang
abspielt: Die Flüssigkeit läuft im wesentlichen laminar
auf den etwa vertikalen Abschnitt jeder Stufe auf, wird
reflektiert und bildet einen Wirbel, der zum Aufbau einer
turbulenten Strömung führt. Die innerhalb der Stufe
befindliche Flüssigkeit bildet eine etwa parabolische
Oberfläche mit einer turbulenten Kernströmung aus und
läuft am oberen Ende der Stufe annähernd laminar über die
nächsthöhere Stufenkante ab. Aufgrund der turbulenten
Strömung innerhalb der Teilvolumina der Flüssigkeit in
jeder Stufe wird der Wärme- und Stoffaustausch gegenüber
einer rein laminaren Strömung erheblich verbessert.
Ferner wird durch die turbulente Strömung das Entgasen,
Entschäumen und Desodorieren begünstigt.
Die Art der Strömung auf jeder Stufe läßt sich durch die
Drehzahl maßgeblich beeinflussen. Während in kleineren
Drehzahlbereichen die Flüssigkeit die Stufe im wesent
lichen ausfüllt und dabei die genannte parabolische
Oberfläche bei nur mäßiger Turbulenz im Flüssigkeitskern
annimmt, nimmt mit zunehmender Drehzahl das Flüssigkeits
volumen innerhalb jeder Stufe ab, die Turbulenz aber
gleichzeitig zu.
Es ist zwar bei Dünnschichtverdampfern bekannt (US 4 153 500
= DE 24 09 502), die aus Gründen eines guten Wärme
übergangs sehr dünne Verdampfungsfläche abzustufen oder
wellenförmig auszubilden, um ihr eine höhere Tragfestig
keit zu verleihen. Die Profilierung ist jedoch bewußt
sehr flach gewählt, um eine laminare Dünnschichtströmung
zu gewährleisten.
Die Stufen können in üblicher Weise ausgebildet sein,
d. h. aus einem Abschnitt, der im wesentlichen senkrecht
zur Drehachse, also im wesentlichen horizontal verläuft,
und einem weiteren Abschnitt der sich im wesentlichen
parallel zur Drehachse und damit im wesentlichen vertikal
erstreckt, bestehen.
Die Verweilzeit der Flüssigkeit auf jeder Stufe und die
sich dort einstellende Strömung lassen sich ferner durch
die konstruktive Ausbildung der Stufen beeinflussen. So
kann beispielsweise der eine Abschnitt der Stufe unter
einem Winkel gegenüber der Normalen zur Drehachse
verlaufen. Ist der Winkel positiv, d. h. steigt die
Stufe von innen nach außen leicht an, strömt die Flüssig
keit schneller ab. Dies geschieht in einer eher laminaren
Strömung. Ist der Winkel hingegen negativ, fällt also
die Stufenfläche nach außen ab, wird die Verweilzeit der
Flüssigkeit auf jeder Stufe vergrößert, da die Stufe eine
Art Flüssigkeitssack bildet.
Ähnliche Effekte lassen sich dadurch erreichen, daß die
im wesentlichen vertikalen Abschnitte jeder Stufe oder
einzelner Stufen gegenüber der Drehachse unter einem
Winkel β geneigt sind. Ist der Winkeln β negativ, erhöht
sich das Flüssigkeitsvolumen und die Verweilzeit der
Flüssigkeit in der Stufe, wohingegen bei positivem Winkel
β die Flüssigkeit schneller abströmt.
Schließlich läßt sich die Verweilzeit der Flüssigkeit und
damit der Stoff- und Wärmeaustausch im turbulenten Be
reich durch die geometrische Abmessung der Stufen beein
flussen, nämlich einerseits durch deren radiale Länge ΔR
und deren axiale Höhe ΔL. Je kleiner das Verhältnis ΔR/ΔL
ist, umso größer ist die Verweilzeit der Flüssigkeit auf
jeder Stufe.
Schließlich läßt sich die Art der Strömung -laminar oder
turbulent- durch den Krümmungsradius r am Übergang zwi
schen dem horizontalen und dem vertikalen Abschnitt
beeinflussen. Je größer der Krümmungsradius, umso eher
stellt sich eine laminare Strömung am Übergang der
Stufen ein, während ein kleiner Krümmungsradius eher zum
Abreißen der Strömung an der Kante führt.
Je nach Art des Produktes und der gewünschten Wirkung
kann es von Vorteil sein, wenn die Behandlungsfläche auf
einem Teil ihrer axialen Länge stufenförmig profiliert,
im übrigen Bereich glattwandig ausgebildet ist.
Der glattwandige Teil kann sich im oberen Bereich befin
den. Bei dieser Ausbildung erfolgt im Falle eines Ver
dampfers im unteren Bereich eine starke Aufkonzentrierung
bzw. Eindickung des Produktes aufgrund der turbulenten
Strömung in den Stufenräumen, während im oberen Bereich
des Verdampfers mit der glattwandigen Verdampfungsfläche
eine im wesentlichen laminare Strömung vorliegt, die zu
einer schonenden Behandlung des zuvor aufkonzentrierten
Produktes bis zum Erreichen der Endkonzentration führt.
Eine umgekehrte Anordnung, also unten glattwandig und
oben treppenförmig, kann sich beim Strippen empfehlen.
Die Stufen der treppenförmig ausgebildeten Behandlungs
fläche können so gestaltet sein, daß die radial innen
liegenden Kanten oder die radial außenliegenden Ecken der
Stufen auf einem Paraboloid liegen, also eine von innen
nach außen bzw. von unten nach oben zunehmende Steigung
aufweisen.
In bevorzugter Ausführung ist der Rotor in einem ge
schlossenen Behälter untergebracht und die Drehachse
durch den Behälter nach außen geführt, so daß die Behand
lung der Flüssigkeit unter kontrollierten Umgebungsbedin
gungen erfolgt.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Apparat kann, wie schon
gesagt zum Mischen (Emulgieren, Suspendieren und Disper
gieren) sowie zum Entgasen und Entschäumen eingesetzt
werden. Im Falle des Mischens können die die Mischung
bildenden Komponenten gemeinsam über die Produkt-Einspei
sung zugeführt werden. Statt dessen können die Komponenten
auch über je eine getrennte Produkt-Einspeisung zugeführt
werden. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn die
Produkt-Einspeisungen in unterschiedlichem axialen Ab
stand zum Boden münden.
Für Verdampfungsvorgänge aber auch zur Behandlung von
Produkten, die eine höhere Viskosität aufweisen oder erst
bei erhöhter Temperatur in die flüssige Phase übergehen,
ist der Apparat vorzugsweise so ausgebildet, daß die die
Behandlungsfläche bildende Wandung beheizt ist.
Bei Verwendung des Apparates als Zentrifugalverdampfer
ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Rotor ein etwa
zylindrisches Gehäuse aufweist, in das die eine Ver
dampferfläche bildende Wandung eingesetzt ist, und daß
der Raum zwischen dem Gehäuse und der Verdampferfläche
einen Heizraum bildet. In den Heizraum wird vorzugsweise
ein dampfförmiger Wärmeträger eingespeist.
Der an der treppenförmigen Außenseite der Verdampfungs
fläche in Form von Tropfen kondensierende Wärmeträger
wird aufgrund des Umlaufs des Rotors zentrifugal be
schleunigt und abgeschleudert und prallt auf die gegen
überliegende Innenseite der Außenwand des Rotors und
läuft dort nach unten ab. Aufgrund der treppenförmigen
Ausbildung setzt die Tropfenkondensation schon bei we
sentlich niedrigerer Drehzahl ein als bei einer glattwan
digen Verdampfungsfläche.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Verdampfungsfläche
hat nicht nur die beschriebenen thermodynamischen und
strömungsdynamischen Vorteile, sondern führt bei gleichem
Durchmesser auch zu einer erheblichen Steigerung der bei
der Verdampfung wirksamen Oberfläche.
Ein solchermaßen ausgebildeter Verdampfer läßt sich nicht
nur zum Aufkonzentrieren bzw. Eindicken von beliebigen
Flüssigkeiten, insbesondere organischen Flüssigkeiten
verwenden, sondern beispielsweise auch zur Biosynthese
von Polysacchariden, zur Polykondensation von Polyester
etc.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung
wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. In der
Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen schematischen Schnitt des
Rotors eines Zentrifugalverdampfers;
Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der
Verdampfungsfläche gemäß Fig. 2;
Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden
Teilschnitt einer anderen Ausfüh
rungsform der Verdampfungsfläche und
Fig. 4 eine schematische Ansicht des Rotors
eines Mischers.
Fig. 1 zeigt einen Verdampfer 1 in einem schematischen
Schnitt. Der Verdampfer 1 weist einen Rotor 2 auf. Der
Rotor läuft entsprechend dem Pfeil 3 in einem nicht
gezeigten Behälter um.
Der Rotor 2 weist als Behandlungsfläche 4 eine Verdam
pfungsfläche auf, die einen Wärmeträgerraum 5 nach oben
begrenzt. Das vorzugsweise dampfförmige Heizmedium wird
beispielsweise über den Stutzen 6 in den Wärmeträgerraum
eingespeist und das Kondensat verläßt diesen über ein
Schälrohr 7. Mit dem Stutzen 6 ist der Rotor 2 im Boden
des nicht gezeigten geschlossenen Behälters drehbar
gelagert.
Das aufzukonzentrierende bzw. einzudickende Produkt wird
im Zentrum der rotationssymmetrischen Verdampfungsfläche
entsprechend dem Richtungspfeil 8 eingespeist und nahe
der Drehachse auf den Boden 9 der Verdampfungsfläche
aufgegeben. Das Produkt wird zentrifugal beschleunigt,
strömt dann unter zunehmender Aufkonzentrierung auf der
Verdampfungsfläche nach oben und wird an deren Periphe
rie entsprechend dem Richtungspfeil 11 als Konzentrat
abgegeben bzw. von einem Schälrohr abgenommen, während
die Brüden in dem Behälter aufgefangen und abgeleitet
werden.
Die Verdampfungsfläche ist treppenförmig ausgebildet
und besteht aus mehreren Stufen 14, die mit zunehmendem
Abstand R von der Drehachse ansteigend angeordnet sind.
Die Innenkanten der Stufen 14 liegen auf einer Hüllfläche
15, die eine Kegelfläche, ein Paraboloid oder eine belie
bige andere Fläche dritter Ordnung bildet. Die Tiefe der
Stufen ist mit ΔR, die Höhe der Stufen mit ΔL bezeichnet,
wobei L die axiale Höhe der Verdampfungsfläche ist.
Auf der Verdampfungsfläche bildet sich eine Mischströmung
mit überwiegend turbulentem Anteil. Dies ist in Fig. 2
näher gezeigt. Die bei 8 aufgegebene Flüssigkeit wird
aufgrund des Umlaufs des Rotors 2 auf dem Boden 9 der
Verdampfungsfläche zentrifugal beschleunigt und trifft
auf den im wesentlichen vertikalen Abschnitt 16 der
ersten Stufe 14 auf. Die Flüssigkeit wird dort abgebremst
und reflektiert, so daß sich entlang des vertikalen
Abschnittes eine Wirbelströmung ausbildet, die erst im
oberen Bereich des vertikalen Abschnittes 16 im Bereich
der innenliegenden Kante 17 der Stufe in eine laminare
Strömung übergeht, die sich auf dem im wesentlichen
horizontalen Abschnitt 18 der Stufe fortsetzt, um im
Bereich der äußeren Ecke 19 bzw. dem vertikalen Abschnitt
16 der nächsten Stufe 14 wiederum abgebremst zu werden.
Es bildet sich somit am jeweils vertikalen Abschnitt 16
jeder Stufe 14 eine turbulente Strömung im Bereich 20
aus, die je nach Drehzahl des Rotors eine mehr oder
weniger große radiale Dicke aufweist. Diese radiale Dicke
der turbulenten Strömung nimmt zu den innenliegenden
Kanten 17 der Stufen ab, geht dort unter Unständen in
eine laminare Strömung über, die auch noch auf dem an
schließenden horizontalen Abschnitt 18 vorliegt.
Die Verweilzeit der Flüssigkeit auf jeder einzelnen Stufe
läßt sich nicht nur durch die Drehzahl des Rotors 2
beeinflussen, sondern auch durch die geometrische Ausbil
dung der Stufen. So ist die Verweilzeit auf jeder Stufe
umso größer, je größer das Verhältnis ΔL/ΔR (siehe Fig.
1) der Stufen ist, wobei davon ausgegangen wird, daß die
vertikalen Abschnitte 16 parallel zur Drehachse und die
horizontalen Abschnitte 18 senkrecht zu ihr verlaufen.
Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung der Verweilzeit
und der Strömungsverhältnisse ist in Fig. 3 gezeigt.
Während die oberste Stufe 14 in gleicher Weise ausgebil
det ist wie in Fig. 2, weist die darunter liegende Stufe
14 einen achsparallelen vertikalen Abschnitt 16, jedoch
einen Abschnitt 21 auf, der gegenüber der Normalen zur
Drehachse 10 um den Winkel α geneigt ist. Dadurch ent
steht eine Art Sack, in dem sich eine größere Menge an
Flüssigkeit ansammeln kann. Eine noch größere Verweilzeit
der Flüssigkeit auf jeder Stufe ergibt sich dann, wenn,
wie bei der untersten Stufe angedeutet, die Wange 22 der
Stufe 14 unter einem Winkel -β gegenüber der Drehachse
verläuft. Die in den Stufen 14 aufgestaute Flüssigkeit
nimmt eine parabolische Oberfläche 23 ein.
Wie ohne weiteres aus Fig. 3 zu schließen, kann die
Verweilzeit der Flüssigkeit auf jeder Stufe gegenüber der
Anordnung gemäß Fig. 2 dadurch vermindert werden, daß
die horizontalen Abschnitte unter einem Winkel +α und/
oder die vertikalen Abschnitte unter einem Winkel +β
angeordnet sind. Auch lassen sich beide konstruktiven
Maßnahmen miteinander kombinieren.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 liegen die Ecken
der Stufen auf einer Kegelfläche 15. Aus der Darstellung
der Fig. 1 ist aber ohne weiteres ersichtlich, daß bei
einer parabolischen Hüllfläche die Höhe ΔL der Stufen und
damit auch die Verweilzeit der Flüssigkeit von unten nach
oben zunimmt. Auch kann es im Bedarfsfall angebracht
sein, die Verdampfungsfläche bereichsweise glattwandig
auszubilden.
Schließlich läßt sich die Art der Strömung am Übergang
der im wesentlichen horizontalen Abschnitte 18 in die
vertikalen Abschnitte 16 durch den Krümmungsradius r
beeinflussen. Je größer dieser Krümmungsradius ist, umso
eher stellt sich am Übergang eine laminare Strömung ein,
während die Strömung eher abreißt bzw. turbulent wird,
wenn der Krümmungsradius r sehr klein ist.
Das dampfförmige Heizmedium im Wärmeträgerraum 5 konden
siert an der Außenseite der treppenförmigen Verdampfungs
fläche in Tropfenform. Aufgrund des Umlaufs des Rotors 2
werden die Tröpfchen zentrifugal abgeschleudert, wie dies
mit den Richtungspfeilen angedeutet ist, und prallen auf
die Innenseite der Außenwand des Rotors 2. Dort laufen
sie nach unten ab und das sich in Bodennähe des Rotors
sammelnde Kondensat wird von dem Schälrohr 7 aufgenommen
und durch den Stutzen 6 nach außen geleitet.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mischers zum
Mischen, Emulgieren oder Suspendieren von Flüssigkeiten
untereinander oder Dispergieren von Partikeln in Flüssig
keiten. Der Rotor 2 weist auch hier einen Heizraum 5 auf,
um viskose oder bei Raumtemperatur pastöse Produkte, die
erst bei erhöhter Temperatur ausreichend fließfähig sind,
mischen zu können. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
besteht die Mischung aus drei Komponenten. Zwei Komponen
ten werden, wie mit den Pfeilen 24 und 25 angedeutet, auf
den Boden 9 der Behandlungsfläche 4 aufgegeben, während
die dritte Komponente, wie mit dem Pfeil 26 angedeutet,
auf der ersten Stufe 14 zugeführt wird. Die fertige
Mischung wird an der Peripherie der treppenförmigen
Behandlungsfläche 4 mit einem Schälrohr abgenommen.
Die rotierende Behandlungsfläche kann zusätzlich oder
ausschließlich zum Entgasen bzw. Entschäumen von flüssi
gen Produkten verwendet werden, da aufgrund des Zentri
fugalfeldes eine Trennung von Flüssigkeit und Gas statt
findet.
Claims (16)
1. Apparat zum Behandeln von flüssigen Produkten in
einem Zentrifugalfeld, bestehend aus einem um eine
Achse umlaufenden Rotor mit einem Boden, einer vom
Boden nach außen ansteigenden, eine Behandlungsflä
che bildenden Wandung, wenigstens einer nahe dem
Boden mündenden Produkt-Einspeisung und einer nahe
der Peripherie des Rotors angeordneten Produkt-Ent
nahme, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung
zumindest auf einem Teil ihrer axialen Länge trep
penförmig ausgebildet ist und jede Stufe einen
Stufenwinkel im Bereich von etwa 90° aufweist.
2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der eine Abschnitt (18) der Stufen (14) im wesent
lichen senkrecht zur Drehachse (10) des Rotors und
der andere Abschnitt (16) im wesentlichen parallel
zur Drehachse verläuft.
3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der eine Abschnitt (18) der Stufen (14)
unter einem Winkel gegenüber der Normalen zur Dreh
achse (18) geneigt ist.
4. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der andere Abschnitt (16) der Stufen (14)
unter einem Winkel gegenüber der Drehachse (10)
geneigt sind.
5. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die radiale Länge ΔR der Stufen (14)
variabel ist.
6. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die axiale Höhe ΔL der Stufen (14) varia
bel ist.
7. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Krümmungsradius r am Übergang zwischen
den beiden Abschnitten (16) und (18) der Stufen (14)
variabel ist.
8. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandung auf einem Teil ihrer axialen Länge
stufenförmig profiliert, im übrigen Bereich glatt
wandig ausgebildet ist.
9. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die radial innen liegenden Kanten (17) oder
die radial außen liegenden Ecken (19) der Stufen
(14) auf einem Paraboloid liegen.
10. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor in einem geschlossenen Behälter angeordnet
und die Rotationsachse durch den Behälter nach außen
geführt ist.
11. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
er zum Mischen, Dispergieren, Entgasen oder Ent
schäumen dient.
12. Apparat nach Anspruch 11, nämlich Mischer, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Mischung bildenden
Komponenten gemeinsam über die Produkt-Einspeisung
zugeführt werden.
13. Apparat nach Anspruch 11, nämlich Mischer, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Mischung bildenden
Komponenten über je eine getrennte Produkt-Einspei
sung zugeführt werden.
14. Apparat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Produkt-Einspeisungen im unterschiedlichen
axialen Abstand zum Boden münden.
15. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Behandlungsflächen bildende Wandung beheizt
ist.
16. Apparat nach Anspruch 15, nämlich Zentrifugalverdam
pfer, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor ein etwa
zylindrisches Gehäuse aufweist, in das die eine
Verdampferfläche bildende Wandung eingesetzt ist,
und daß der Raum zwischen dem Gehäuse und der Ver
dampferfläche einen Heizraum bildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19633468A DE19633468B4 (de) | 1995-09-02 | 1996-08-20 | Apparat zum Behandeln flüssiger Produkte |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19532497 | 1995-09-02 | ||
DE19539886.6 | 1995-10-26 | ||
DE19532497.8 | 1995-10-26 | ||
DE19539886A DE19539886C1 (de) | 1995-09-02 | 1995-10-26 | Zentrifugalverdampfer |
DE19633468A DE19633468B4 (de) | 1995-09-02 | 1996-08-20 | Apparat zum Behandeln flüssiger Produkte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19633468A1 true DE19633468A1 (de) | 1997-03-06 |
DE19633468B4 DE19633468B4 (de) | 2004-02-19 |
Family
ID=26018257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19633468A Expired - Fee Related DE19633468B4 (de) | 1995-09-02 | 1996-08-20 | Apparat zum Behandeln flüssiger Produkte |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5755924A (de) |
JP (1) | JP3964950B2 (de) |
CH (1) | CH691995A5 (de) |
DE (1) | DE19633468B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115300933A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-08 | 黄淮学院 | 一种天然产物的分离纯化设备 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI97694C (fi) * | 1994-09-27 | 1997-02-10 | Hadwaco Ltd Oy | Haihduttimen nesteenjakaja |
FI98496C (fi) * | 1995-08-22 | 1997-07-10 | Hadwaco Ltd Oy | Haihduttimen nesteenjakaja |
NZ529066A (en) * | 2003-10-21 | 2005-07-29 | Eliminator Holdings Ltd | Anti-foaming device |
FI117602B (fi) * | 2005-06-02 | 2006-12-15 | Metso Paper Inc | Menetelmä ja laitteisto kaasun poistamiseksi päällystysaineesta |
FI121149B (fi) * | 2005-12-28 | 2010-07-30 | Metso Paper Inc | Menetelmä ja laite kaasun poistamiseksi päällystysaineesta |
GB2436075B (en) * | 2006-03-17 | 2009-04-15 | Genevac Ltd | Evaporator and method of operation thereof |
FI121148B (fi) * | 2006-09-29 | 2010-07-30 | Metso Paper Inc | Menetelmä kuiturainan päällystämiseksi verhopäällystyslaitteella |
CA2766964A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Stok Co., Ltd. | Method for separating oil content and apparatus for separating oil content |
DE102018105130A1 (de) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | Torsten Heitmann | Vorrichtung und Verfahren zur Agitation von Flüssigkeiten oder Schüttgut |
CN115888145B (zh) * | 2022-12-02 | 2024-02-20 | 台州道致科技股份有限公司 | 一种隔离式电磁感应加热薄膜蒸发器的控制方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2941872A (en) * | 1959-06-09 | 1960-06-21 | Pilo | Apparatus for intimate contacting of two fluid media having different specific weight |
DE2409502B2 (de) * | 1974-02-28 | 1976-09-02 | Feres, Vaclav, Dipl.-Ing., 7500 Karlsruhe | Duennschichtverdampfer |
US4202846A (en) * | 1978-10-04 | 1980-05-13 | Baskov Jury A | Rotor film apparatus for processes with participation of liquid and gas |
FR2644356B1 (fr) * | 1989-03-20 | 1992-11-20 | Jouan | Procede de concentration d'echantillons par evaporation du solvant et evaporateur-concentrateur centrifuge pour la mise en oeuvre de ce procede |
US5045155A (en) * | 1989-09-11 | 1991-09-03 | Arnold Ramsland | Centrifugal distillation apparatus |
US5411640A (en) * | 1990-11-09 | 1995-05-02 | Ramsland; Arnold | Centrifugal distillation apparatus |
FR2669239B1 (fr) * | 1990-11-21 | 1993-06-18 | Electricite De France | Appareil de distillation moleculaire a chauffage par induction. |
DE4106112A1 (de) * | 1991-02-27 | 1992-09-03 | Feres Vaclav | Vorrichtung zum eindicken von fluessigkeiten, insbesondere natursaeften |
DE4106300B4 (de) * | 1991-02-28 | 2004-04-08 | Feres, Vaclav, Dipl.-Ing., Las Cruces | Dünnschichtverdampfer |
DE4107844A1 (de) * | 1991-03-12 | 1992-09-17 | Feres Vaclav | Duennschichtverdampfer |
DE4140535A1 (de) * | 1991-12-09 | 1993-06-17 | Bayer Ag | Zentrifugalverdampfer mit fluessigkeitsverteiler |
US5534118A (en) * | 1992-08-13 | 1996-07-09 | Mccutchen; Wilmot H. | Rotary vacuum distillation and desalination apparatus |
-
1996
- 1996-08-12 CH CH01976/96A patent/CH691995A5/de not_active IP Right Cessation
- 1996-08-20 DE DE19633468A patent/DE19633468B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-23 US US08/701,875 patent/US5755924A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-30 JP JP23097596A patent/JP3964950B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115300933A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-08 | 黄淮学院 | 一种天然产物的分离纯化设备 |
CN115300933B (zh) * | 2022-07-28 | 2023-11-24 | 黄淮学院 | 一种天然产物的分离纯化设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH691995A5 (de) | 2001-12-31 |
DE19633468B4 (de) | 2004-02-19 |
JPH09103601A (ja) | 1997-04-22 |
US5755924A (en) | 1998-05-26 |
JP3964950B2 (ja) | 2007-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69520087T3 (de) | Reaktorvorrichtung zur Herstellung von Polymeren | |
DE19633468A1 (de) | Apparat zum Behandeln flüssiger Produkte | |
DE2016126A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kontaktbehandlung von Medien mit unterschiedlicher Dichte | |
DE102009040962A1 (de) | Drallelement, Einlaufventil, Vorrichtung und Verfahren zum Ausdampfen aus bzw. Entgasen von Flüssigkeiten nebst Verwendung derselben in Brauprozessen | |
CH661054A5 (de) | Gaskuehler an synthesegasgenerator. | |
DE2828942A1 (de) | Waermetauscher | |
CH650695A5 (de) | Kolonne fuer den waerme- und stoffaustausch. | |
DE3020450A1 (de) | Fluessig-fluessig-extraktionskolonne | |
CH686931A5 (de) | Duennschichtverdampfer. | |
DE19539886C1 (de) | Zentrifugalverdampfer | |
EP0201629B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Verdampfungskristallisation für die Zuckergewinnung | |
EP1624961B1 (de) | Verfahren und reaktor zur kontinuierlichen herstellung von polymeren | |
DE3332679C2 (de) | Dünnschichtverdampfer | |
CH682441A5 (de) | Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten, insbesondere Natursäften. | |
CH640423A5 (de) | Stoffaustauschvorrichtung, insbesondere fuer die extraktion. | |
DE1255632B (de) | Aufrecht stehende mehrstufige Fluessig-Fluessig-Extraktionskolonne | |
CH434204A (de) | Trenn-Kolonne zur Nassreinigung von Gasen oder zur Destillation oder Trennung von Flüssigkeiten | |
DE2921449A1 (de) | Duennschicht-verdampfungsvorrichtung | |
DE2927661A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum eindampfen von loesungen | |
DE2140783C3 (de) | Stoffaustauschkolonne | |
EP2809409A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verdampfung einer flüssigkeit unter vermindertem druck | |
CH405358A (de) | Flüssigkeitsabscheider für die Trennung eines Dampf-Flüssigkeit-Gemisches | |
DE2551666C2 (de) | ||
DE10217401B4 (de) | Gegenstrom-Destillierapparatur | |
DE545262C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen bzw. Eindampfen von Loesungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |