DE2113821A1

DE2113821A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Luft-Sterilisierung

Info

Publication number: DE2113821A1
Application number: DE19712113821
Authority: DE
Inventors: Daniel Pellerin; Michel Siard
Original assignee: Compagnie Francaise de Raffinage SA
Current assignee: Compagnie Francaise de Raffinage SA
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1971-03-22
Publication date: 1971-10-21
Also published as: DK128056B; NL170596B; JPS5631984B1; NL7104449A; GB1293314A; IT969027B; FR2091892A1; US3806318A; DE2113821C3; CH528904A; BE765089A; NL170596C; FR2091892B1; ES389874A1; DE2113821B2

Description

GOMPAGNIE IRANCAISE DE RAI¹I¹INAGE S.A., Paris, Frankreich

Verfahren und Vorrichtlang zur Luft-Sterilisierung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren von Druckluft, wobei die Luft auf Sterilisationstemperatur erhitzt sowie mit Wasserdampf -vermischt, und das Gemisch nach dem Abtöten aller Keime wieder in diese Bestandteile getrennt wird. Sie hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand. Diese ist beispielsweise zur Herstellung von steriler Luft geeignet, wie sie zum Blasen von sterilen Flaschen aus Kunststoff erforderlich ist, um Produkte in den aseptischen Zustand überzuführen.

Es ist bekannt, daß Luft durch Filtrieren gereinigt werden kann. Das Hindurchlaufen von Luft durch ein Filter führt jedoch nicht zu steriler Luft. Das Filter hält kaum die kleinsten Teilchen zurück, welche dann Verunreinigungskerne oder -keime darstellen. Darüber hinaus ist ein Filter wenig zur Zurückhaltung von Flüssigkeiten geeignet. Die Druckluft kann aber unter Umständen Spuren an Öl und Wasser enthalten. Schließlich ist die Montage eines Filters unter asaptischen Bedingungen ein sehr schwieriger Vorgang.

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Diese Nachteile sind mit dem eingangs geschilderten "bekannten Verfahren nicht verbunden. Dabei wird Luft dadurch sterilisiert und gereinigt, daß sie mittels Heizkörpern auf eine Temperatur oberhalb 150°C erwärmt und dann mit Wasserdampf vermischt wird, welcher durch Aufsprühen von Wasser auf die besagten Heizkörper erzeugt wird, worauf das Gemisch in eine großvolumige, wärmeisolierte waagerechte Trommel gelangt und darin so lange gehalten wird, bis alle Keime abgetötet sind, um anschließend in einen Kühler zur Auskondensation des Wasserdampfes zu gelangen, von welchem Kühler aus die Luft in einen Pufferbehälter zur Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit und Abtrennung restlicher ITüssigkeitsteilchen geleitet wird. Zwischen der waagerechten Trommel und dem Kühler kann ein Wärmeaustauscher vorgesehen sein, durch welchen einerseits die zur Trommel geführte, zu sterilisierende Luft strömt," andererseits das aus der Trommel kommende Gemisch, so daß die zu sterilisierende Luft vorgewärmt und das Gemisch vorgekühlt wird (französische Patentschrift ITr. 985 907).

Aufgabe der Erfindung ist eine weitere Verbesserung des bekannten Verfahrens und der dazu erforderlichen Vorrichtung bezüglich erhöhter Leistungsfähigkeit und vereinfachtem Aufbau.

Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die zu sterilisierende Luft und der Wasserdampf einem von unten nach oben durchströmten turmförmigen Behälter aufgegeben und darin unter Erwärmung der Luft durch den Wasserdampf vermischt werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird also 'die zu sterilisierende Luft von gewöhnlicher Umgebungstemperatur von Anfang an mit Wasserdampf in Berührung gebracht. Dieser dient einmal als Sterilisiermittel, zum anderen als

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Heizmittel, d. Ii. Wärmeträger.

Die Sterilisationstemperatur ist entsprechend dem
Volumen des erwähnten Behälters sowie der Volumina an zu
sterilisierender Druckluft und an Wasserdampf derart festzulegen, daß die Berührungszeit zwischen den beiden Bestandteilen des gas- bzw. dampfförmigen Gemisches zur vollständigen Sterilisation ausreicht. Darüber hinaus ist es erforderlich, daß der Druck der Druckluft sowie des Wasserdampfes im Behälter höher ist als der Druck gesättigten Wasserdampfes
bei der gewählten Sterilisationstemperatur.

Vorteilhafterweise wird das Luft/Wasserdampf-Gemisch zum Trennen der sterilisierten Luft und des Wasserdampfes
durch Kondensation desselben abgekühlt, wie an sich bekannt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend charakterisierten Verfahrens, welche mit einem das Luft/Wasserdampf-Gemisch bei der Sterilisation aufnehmenden
Behälter versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Behälter turmförmig ausgebildet ist und fußseitig eine Luftsowie eine Wasserdampfzufuhrleitung aufweist. Der Behälter
kann mit einer an sich bekannten äußeren Wärmeisolierung versehen sein. Weiterhin kann der Behälter oberhalb der Hündungen der Zufuhrleitungen innere TJmlenkschikanen aufweisen. ^

Vorzugsweise ist ein Thermoregler vorgesehen, dessen Geber innerhalb des Behälters liegt, und welcher an ein Elektroventil in der Wasserdampfzufuhrleitung angeschlossen ist. Schließlich kann der Behälter mit Vorteil kopfseitig mit einem Kühler zur Trennung der aus dem Behälter strömenden sterilisierten Luft und des damit vermischten Wasserdampfes auf an sich bekannte Weise durch Kondensation des Wasserdampfes

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verbunden sein.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der "beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben, deren einzige Figur dieselbe schematisch wiedergibt.

Einem wärmeisolierten Behälter 1 wird über eine Leitung 2 Luft und über eine Leitung 3 Dampf zugeführt. Der Behälter¹ 1 weist einen Thermoregler 4- auf, dessen beispielsweise als Thermoelement ausgebildeter Geber 5 die Dampfzufuhr mittels eines Ventils 6 steuert. Die Leitungen 2 und 3 sind jeweils mit einem Ventil 7 bzw. 8 versehen.

Der turmförmige Behälter 1 weist im unteren Teil eine Reihe von Schikanen 9 auf, welcher der Vermischung von Luft und Dampf dienen bzw. diese begünstigen sollen. Ein unterhalb vom Behälter 1 angeordneter Kondenstopf 10 mit Schwimmer dient zum Kondensatabzug, und zwar unabhängig von der Temperatur im Behälter 1. Kopfseitig geht davon eine Hauptabzugsleitung 11 ab, "die mit einer Verzweigungsleitung 12 versehen ist. Letztere weist einen thermischen Kondenstopf 13 zum Abzug desjenigen Kondensats auf, welches sich beim ersten Aufheizen des Behälters 1 auf die Sterilisationstemperatur bildet. In der Leitung 11 ist ein Kühler 14- zur Kondensation des mit der komprimierten Luft vermischten Dampfes vorgesehen, welcher über die Leitung 15 mit einem kühlenden Strömungsmittel beaufschlagt wird. In einem Abscheider 16 wird das kondensierte Wasser abgetrennt, welches über den Kondenstopf 17 abgezogen wird, während die sterile Luft über eine Leitung 18 zur Verwendungsstelle gelangt. In der Leitung 18 ist ein Ventil 19 vorgesehen.

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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Bei geöffneten Ventilen 6 und 8 und geschlossenen Ventilen 7 und 19 wird der Behälter 1 mit Dampf beaufschlagt, bis er die Sterilisationstemperatur erreicht. Über den Kondenstopf 13 gehen aus dem Behälter 1 ausströmende Gase ab«, ferner Kondensat.

Ist die Sterilisationstemperatur erreicht, dann tritt der Kegler 4 in Funktion. Das Ventil 19 ist dann geöffnet, der Kondenstopf 13 geschlossen. Desgleichen ist das Ventil 7 in der Luftleitung 2 geöffnet. Der Kühler 14 ist in Betrieb, d. h. über die Leitung 15 strömt Kühlmittel zu. Über die Kondenstopfe 10 und 17 werden die Kondensate abgezogen. ä

Me Luft in der Leitung 2 weist eine Temperatur von 20⁰C und einen Druck von 8 bar auf. Der Dampf in der Leitung 3 hat eine Temperatur von I70 G und einen Druck von 8 bar. Im turmförmigen Behälter 1 herrscht eine Temperatur von I30 G und ein Druck von 7 bar.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Vorteil verbunden, daß damit ein einfaches und periodisches Sterilisieren von Druckluftkreisläufen ermöglicht ist. Es genügt dazu, die Kühlmittelzufuhr zum Kühler 14 zu unterbrechen, so daß der gesamte Druckluftkreis dann der Sterilisationstempe- ^ ratur unterworfen ist.

Ein weiterer Vorteil beruht darin, daß die im unteren Teil vom Behälter 1 stattfindende partielle Wasserdampfkondensation feste und flüssige Verunreinigungen mit niedrigem Dampfdruck entfernt. Beispielsweise wird öl zusammen mit Kondensat über den Kondenstopf 10 abgezogen. Der Kühler 14 hinter dem Behälter 1 gewährleistet eine weitere Entfernung von Verunreinigungen, welche über den Kondenstopf 1? abgehen.

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Diese beiden aufeinanderfolgenden Eeinigungen "bei unterschiedlichen Temperaturen erlauben es, den Behälter 1 mit nicht gereinigter Luft zu beschicken.

Die längliche, turmartige Ausbildung des Behälters 1 hat zur Folge, daß die Kondensate aus der sterilen Zone in die nicht sterile Zone rieseln, was einen bemerkenswerten Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt, welche sich im übrigen durch ihre Einfachheit auszeichnet.

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Claims

- 7 Ansprüche

1. Verfahren zum Sterilisieren von Druckluft, wobei die Luft auf Sterilisationstemperatur erhitzt sowie mit Wasserdampf vermischt, und das Gemisch nach dem Abtöten aller Keime wieder in diese Bestandteile getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu sterilisierende Luft und der Wasserdampf einem von unten nach oben durchströmten turmförmigen Behälter (1) aufgegeben und darin unter Erwärmung der Luft durch den Wasserdampf vermischt werden_o

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft/Wasserdampf-Gemisch zum Trennen der sterilisierten Luft und des Wasserdampfes durch Kondensation desselben abgekühlt wird, wie an sich bekannt.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem das Luft/Wasserdampf-Gemisch bei der Sterilisation aufnehmenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) turmförmig ausgebildet ist und fußseitig eine Luft- sowie eine Wasserdampfzufuhrleitung (2 bzw. 3) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ™ daß der Behälter (1) mit einer an sich bekannten äußeren Wärmeisolierung versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) oberhalb der Mündungen der Zufuhrleitungen (2 und 3) innere Umlenkschikanen (9) aufweist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 3» 4- oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein !Thermoregler (4-) vorgesehen ist, dessen Geber (5) innerhalb des Behälters (1) liegt, und welcher an ein Elektroventil (6) in der Wasserdampfzufuhrleitung' (3) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) kopfseitig mit einem Kühler (14-) zur Trennung der aus dem Behälter (1) strömenden sterilisierten Luft und des damit vermischten Wasserdampfes auf an sich bekannte Weise durch Kondensation des Wasserdampfes verbunden ist.

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