DE2235764A1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen von stoffgemischen durch kristallisation, insbesondere zur herstellung besonders hochkonzentrierter fruchtsaefte und anderer trinkbarer fluessigkeiten sowie zum trennen pharmazeutischer und chemischer produkte - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum trennen von stoffgemischen durch kristallisation, insbesondere zur herstellung besonders hochkonzentrierter fruchtsaefte und anderer trinkbarer fluessigkeiten sowie zum trennen pharmazeutischer und chemischer produkte

Info

Publication number
DE2235764A1
DE2235764A1 DE2235764A DE2235764A DE2235764A1 DE 2235764 A1 DE2235764 A1 DE 2235764A1 DE 2235764 A DE2235764 A DE 2235764A DE 2235764 A DE2235764 A DE 2235764A DE 2235764 A1 DE2235764 A1 DE 2235764A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crystals
refrigerant
liquid
cooling
concentrate
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
Application number
DE2235764A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2235764C3 (de
DE2235764B2 (de
Inventor
Klaus Zondek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19722235764 priority Critical patent/DE2235764C3/de
Priority claimed from DE19722235764 external-priority patent/DE2235764C3/de
Publication of DE2235764A1 publication Critical patent/DE2235764A1/de
Publication of DE2235764B2 publication Critical patent/DE2235764B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2235764C3 publication Critical patent/DE2235764C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/75Rutaceae (Rue family)
    • A61K36/752Citrus, e.g. lime, orange or lemon
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/02Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation containing fruit or vegetable juices
    • A23L2/08Concentrating or drying of juices
    • A23L2/12Concentrating or drying of juices by freezing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0004Crystallisation cooling by heat exchange
    • B01D9/0009Crystallisation cooling by heat exchange by direct heat exchange with added cooling fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0059General arrangements of crystallisation plant, e.g. flow sheets

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen durch Kristallisation, insbesondere zur Herstellung besonders hochkonzentrierter Fruchtsäfte und anderer trinkbarer Flüssigkeiten sowie zum Trennen pharmazeutischer und chemischer Produkte Bei den bekannten Verfahren zur Konzentrierung von Flüssigketten durch Auskristallisation des Lösungsmittels war der erzielbaren Konzentration beispielsweise von Fruchtsäften meist dann eine Grenze gesetzt, wenn 50 bis 70 fi des Wassers entfernt waren, denn größere Wassermengen ließen .sich aus zwei Gründen aus den Fruchtsäften nicht mehr entfernen: Einerseits bildeten sich näm-lich infolge des zu großen G-haltes an Zucker und anderen in der Flüssigkeit vorhandenen Stoffen stets kleinere Kristalle (Mikrokristålle) aus, die entweder nicht gut abgetrennt werden konnten oder aber zu viel Rohsaft mit sich rissen, so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens in Frage gestellt war. Andererseits stieg die Viskosität der zu konzentrierenden Flüssigkeit dauern an und erschwerte das Pumpen außerordentlich bzw. machte ein Pumpen sogar unmöglich. Man hat auf die- verschiedenste Art und Weise vérsuchtf diese Nachteile auszuschaStenJ indem man zunächst durch Kristallisation bis zu einer- geeigneten Konzentration voljkonzentrierte und anschließend durch Dünnschiahtverdampfenim Hothvakuum, durch Sprühverfahren oder aber durch Diffusionsprozesse an großen Oberflächen eine weitere Konzentrierung bewirkte. Bei all diesen Verfahren muß die Flüssigkeit jedoch erwärmt werden, damit restliches Wasser entfernt werden kann. Dieses Erwärmen ist selbstverständlich zumindest mit einem Aromaverlust verbunden, wenn nicht sogar durch die gleichzeitige Anwesenheit von Sauerstoff die Vitamine durch Oxydation zerstört werden.
  • Es wurde bereits ein Verfahren zur Trennung von Stoffgemischen durch Auskristallisieren, insbesondere zum Konzentrieren von Fruchtsäften und anderen trinkbaren Flüssigkeiten sowie zum Entsalzen von Meerwasser vorgeschlagen, bei dem man die Flüssigkeit im Gegenstrom direkt mit einem unter Druck stehenden verflüssigten Kältemittel in Berührung bringt, die durch das Entspannen des Kältemittels und die starke Kühlung sich bildende Suspension aus Kristallen und Mutterlauge durch Filtrieren unter vermindertem Druck voneinander trennt: und die Kristalle mit warmem Luft/Kältmittelgemisch ausssäscht.
  • In weiterer Entwicklung dieses Verfahrens unter Anwendung des an sich gleichen Prinzips dieses früheren Vorschlages wurde gefunden, daß es möglich ist, durch entscheidende Varianten des früheren Verfahrens die Konzentration der Produkte noch mehr zu steigern, ohne daß Verluste an Aronia, Geschmack oder Vitaminen auftreten, so daß durch das Verfahren gemäß der Erfindung insbesondere Fruchtsaftkonzentrate in einer Qualität hergestellt werden können, wie sie nach bisher bekannten Verfahren nicht zu erzielen waren.
  • Es sind schon die verschiedensten Verfahren bekannt geworden, um aus FlUss igkeiten die leichter kristallisierbaren Anteile durch Kühlung zu entfernen und auf diese Weise ein honzentrieren der anderen Beotandteile oder auch eine Reinigung durch Entfernung der kri stallisierbaren Vertlrl1eineigungen herbeizuführen. Zahlreiche der hier bekannten Verfahren basieren aur einer indirekter} Kühlung der Flüssigkeit in geeigneten Behältern. Beim Erreichen der erwünschten Temperatur und Auskristallisation der leichter kristal,-lisierbaren Bestandteile erfolgt dann die, Abtrennung dwer Kristalle von der Mutt-erlauge mittels normaler Filterpresseri. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Kristalle aus den Flüssigkeiten in Xratzkühlern mit indirekter Entspannung eines Kühlmittels abgeschieden werden. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die -auskristallisierten Anteile durch das Material der Kratzer oder auch der Behälterwände verunreinigt werden, was sich insbesondere in den Fällen unangenehm bemerkbar macht, bei denen die auskristall'isierten Anteile das erwünschte Produkt darstellen.
  • Neuere Verfahren,- bei denen die Auskristallisation durch direkte Kühlung erfolgt, indem das Kühlmittel unmittelbar im Gleichstrom, im Gegenstrom oder auch durch Zerstäuben in die Flüssigkeit eingebracht wird, haben sich weitaus besser bewährt, allerdings sind hierbei die Verfahren, bei denen zum Auskristallisieren des aus einer Flüssigkeit ausscheidbaren, kristallisierbaren Stoffes eine mit dieser Flüssigkeit nicht miscbbare Kühlflü,s;sigkeit zur Anwendung kommt, sehr aufwendig hinsichtlich der Verfahrensführung und der apparativen Anforderungen.
  • Hier brachte nun der oben geschilderte frühere Vorschlag zvzar bereits erhebliche Fortschritte, doch war anzustreben, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem es gelingen würde, die Flüssigkeiten in einem noch starkeren I-laße zu konzentrieren. Dies ist nunmehr erfindungsgemäß gelungen in einem Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen durch Kristallisation, insbesondere zur Herstellung besonders hochkonzentrierter Fruchtsäfte und anderer trinkbarer Flüssigkeiten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in mindestens zwei Stufen béi unterschiedlichen Temperaturen die Flüssigkeit im Gegenstrom direkt mit einem unter Druck stehenden, mischbaren oder nicht mischbaren, verflüssIgten Kältemittel, in Berührung bringt, wobei man zunächst bei der höheren und dann bei der niedrigeren Temperatur arbeitet, aus den hierbei durch das Entspannen des Kaltemlttels unter gleic;;zeitiger Turbulenz und Kühlung sich bildenden Dispersionen von Kristallen unterschiedlichen Durchmessers die Kristalle abtrennt und im Vakuum von dem eingeschlossenen Kältemittel befreit, die vorkonzentrierte Lösung wiederum in die vorherige Stufe bis zum Erreichen der gewünschten Konzentration bei den dort herrschenden Temperaturen zurück führt, dann die weitestgehend vorkonzentrierte Lösung der nächsten, bei niedrigeren Temperaturen arbeitenden Stufe zuführt und weiter konzentriert, die in Dispersion vorliegenden Kristalle nunmehr kleineren Durchmessers von dem Konzentrat abtrennt und dieses Konzentrat im Vakuum von eventuell vorhandenem Kältemittel befreit, während die Kristalle in eine der Verfahrensstufen zurückgeftflirt und als Impfkristalle verwendet werden.
  • Bei diesem Verfahren kann man die Größe der sich bildenden Kristalle durch die Verweilzeit bei der Gegenstromkühlung, die dabei auftretende Turbulenz und die zu kühlende Flüssigkeitsmenge regulieren. Von besonderem Vorteil ist es in manchen Fällen, während der Gegenstromkühlung mit erhöhtem oder vermindertem Druck zu arbeiten. Als Kältemittel können erfindungsgemäß beispielsweise Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Kohlendioxyd, Stickstoff oder Propan verwendet werden. Falls es notwendig oder erwünscht ist, kann man im Kältemittel ein Oxydationsschutzmittel für die zu konzentrierende Flüssigkeit verwenden.
  • Bei nurchführlmg dieses Verfahrens gemäß der Erfindung können folgende Vorteile erzielt werden: a) Es kann solange weiter konzentriert werden, bis das Endprodukt völlig von Kristallen befreit ist oder aber zu dickflüssig wird, um es pumpfähig zu halten.
  • b) Vitamine Aroma und Geschmack werden trotz der hohen Konzentrationen durch völlige Abwesenheit von Wärme und Sauerstoff während des Verfahrens voll erhalten.
  • c) Da das Kältemittel vollkommen zurückgewonnen wird, kann das Verfahren durch Wechseln des Kältemittels oder Zufügung von Lösungsmitteln in beliebiger Weise variiert werden, um spezielle Effekte zu erzielen.
  • d) Infolge der selektiven Trennung der Produkte in verschiedene Kristalle aufgrund der verschiedenen Temperaturen ist das Verfahren auch bei Anwendung auf chemische Produkte, wie beispielsweise der Trennung-von Xylolen, außerordentlich interessant.
  • Nachstehend wird das Verfahren gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit der in der Zeichnung wiedergegebenen schema tischen Darstellung einer Vorrichtung erläutert, die für das Verfahren beispielsweise-eingesetzt werden kann.
  • Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus mindestens zwei aus einem oberen Kolonnenteil la, 2a mit Tellerböden 3,4 und Tropfenabscheidern 5,6 ausgestatteten Kühltürmen 1,2 mit erweitertem Bodenteil und diesen Kühltürmen nachgeschalteten Separatoren 7,8 sowie mit einer Vakuumpumpe 10 in Verbindung stehenden Trennkolonnen 11>12. Als Separatoren 7,8 können Zentrifugen, Filter, Schneckenpressen oder andere geeignete Vorrichtungen zum Einsatz kommen.
  • Bei Durchführung des Verfahrens wird in den Kühl turm 1 die zu konzentrierende Flüssigkeit eingepumpt und die Temperatur laufend durch direktes Einspritzen des Kältemittels aus dem Vorratstank 16 gesenkt. Der sich hierbei bildende Kristalibrei wird der Zentrifuge 7 zugeführt und die Flüssigkeit anschließend wieder in diesen Kühlturm 1 zurückgeführt, wobei dies solange wiederholt wird, bis sämtliche Kristalle bei der hier herrschenden Temperatur von beispielsweise 400 abgeschieden sind. Das auf diese Weise schließlich erhaltene Vorkonzentrat wird dann in den Kühlturm 2 gepumpt, der bei einer tieferen Temperatur von beispielsweise -10°C arbeitet, und hier wird das Verfahren in der gleichen Weise wiederholt, wobei der Kristallbrei dann der Zentrifuge 8 zugeleitet und die hierbei anfallende Flüssigkeit gewünschter Konzentration schließlich zu der Trennkolonne 11 geführt wird, wo unter Vakuum aus dem Konzentrat eventuell mitgerissenes Kältemittel entfernt wird. Dle in der Zentrifuge 8 anfallende Flüssigkeit wird zurück in den Kühl turm 2 geleitet, um dort die bereits stark konzentrierte Flüssigkeit fließfähig zu halten. Die Kristalle aus dieser Zentrifuge können für den Fall, daß es sich um eine Fruchtsaftkonzentrierung handelt, auch in den ersten Kühlturm geführt werden, wo sie als Kühlmittel wirken und wodurch eventuell mitgerissene Teile an Fruchtsaft wieder in das Verfahren zurückgeführt werden und nicht verlorengehen.
  • Ist die gewünschte Konzentrierung erreicht, wird, wie bereits erwähnt, das Endprodukt in der Trennkolonne vax Kältemittel befreit.
  • Die aus der ersten Zentrifuge 7 austretenden Kristalle können, falls erwünscht, geschmolzen und als Waschflilissig keit in der gleichen Zentrifuge wieder verwendet werden.
  • Diese Waschflüssigkeit wird dann in den Kühlturm 1 zurückgeführt, um Verluste an zu konzentrierender Flüssigkeit auszuschalten.
  • Das in den Trennkolonnen abgesaugte Kältemittel kann in Gblicher Weise im Kompressoren verflüssigt und gekühlt und in einem neuen Zyklus wieder verwendet werden. Als Kaltemittel kommen Je nach Art der zu konzentrierenden Flüssigkeit und des angestrebten Effektes die verschiedensten Verbindungen in Frage, beispielsweise Propan, Kohlendioxyd, Methylenchlorid, Methylchlorid sowie Fluorchlorkohlenwasserstoffe, wobei lediglich bei Verwendung von Kohlendioxyd gewisse dem Fachmann geläufige Vorsichtsmaßnahmen in bezug auf die Einspritzventile zu beachten sind. Je nach der Art der zu konzentrierenden Flüssigkeit- kann man ein lösliches oder unlösliches Kältemittel verwenden, um gegebenenfalls die Viskositätskurve und auch die Kristallisation zu beeinflussen. Besonders bewährt haben sich beispielsweise als Kältemittel bei Fruchtsäften Propan, Di fluordichlormethan und Difluormonochlormethan, bei Bier Kohlendioxyd, bei Speiseöl Methylenchlorid und Methylchlorid, bei Xylol Propan und bei Milch Difluordichlormethan.
  • Von besonderem Vorteil beim Verfahren gemäß der Erfindung ist die Möglichkeit des Arbeitens bei Normaldruck, mit Überdruck oder im Vakuum. Wird beispielsweise mit Überdruck gearbeitets so verbleiben größere Mengen Kältemittel im Produkt im Gegensatz zu den sehr geringen Mengen, die beim Arbeiten im Vakuum im Produkt verbleiben. Will mach beispielsweise aus einer empfindlichen pLarmazeutischen Ölemulsion das Wasser entfernen, so ist Propan als Kältemittel besonders geeignet. Bei Normaldruck und etwa -3°C verbleiben 6 bis 10 % Propan gelöst in der Emulsion, während bei Überdruck bei der gleichen Temperatur bis zu 30 ffi Propan gelöst sein können, wodurch die Emulsion wesentlich dünnflüssiger gehalten werden kann. Arbeitet man dagegen mit Difluordiehlormethan, so erhöht sich bei 2 Atm. der Gehalt an Kältemittel in der Emulsion auf 60 , und man erhält eine -röllig dünnflüssige Mischung. Wird dagegen im Vakuum gearbitet, und zwar entweder im Kühl turm selbst oder aberv indem Jman in einem daran angeschlossenen Tank ein bestimmtes Vakuum aufrechterhält, so ist es möglich, besondere Kristallisatioiiseffekte zu erzielen, beispielsweise beim Entstearinisieren von Speiseölen, wo das Kältemittel wegen seffiner lösenden Wirkung auf die Kristalle deren Bildung stören würde. Darüber hinaus kann man unter Verwendung geeigneter Kältemittel und Vakuumanwendung besonders tiefe Temperaturen von -90°C oder tiefer erreichen.
  • Beispiel Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend anhand der Konzentrierung von Orangensaft erläutert. Zentrifugierter, von Kernen und Fruchtfleischteilchen befreiter Orangensaft von 25°C wird über verschiodene, in der Zeichnung nicht dargestellte Wärmeaustauscher geleitet und dem Lagertank 9 zugeführt, der mittels der Pumpe 13 unter Vakuum gehalten wird, um die Vitamine zu erhalten und eine Oxydation zu verhindern. Hier wird der Orangensaft bei etwa +50C gelagert und bei Beginn des Verfahrens in den oberen Teil la des Kühl turmes 1 überführt, wo er über die Tellerböden 3 nach unten in den erweiterten Teil des Kühlturmes fließt, während von unten Kältemittel im Gegenstrom geführt wird, das über Ventile 14 eingeschleust wurde. Dieses Kältemittel wird dem Druckbehälter 16 mit einem Druck von etwa 5 Atm. entnommen. Infolge der Entspannung des Kältemittels im Kühlturm 1 wird nicht nur eine starke Kühlung des Saftes, sondern gleichzeitig auch eine intensive Turbulenz ausgelöst, die den sich bildenden Kristallbrei homogenisiert und einem Verklumpen und Absetzen der Kristalle entgegenwirkt. Das Einspritzen des Kältemittels wird so reguliert, daß der sich bildende Kristallbrei fließfähig bleibt. Er wird in die Zentrifuge 7 überführt, die mit einem Kratz- und Auswaschsystem versehen ist, um Verluste von Saft durch Anhaften an den Kristallen zu vermeiden.
  • Zunächst wird der gesamte beim Zentrifugieren gewonnene Saft in den Kühlturm 1 zurückgeleitet, wo eine Nachkonzentrierung erfolgt. Erst dann, wenn die Temperatur sich auf -4° bis -n°c einreguliert hat und bereits etwa 50 ffi des Wassers entfernt worden sind, werden laufend zwischen 20 und 50 % des Vorkonzentrats in den Kühl turm 2 geleitet, wo das Vorkonzentrat im oberen Teil 2a wiederum über Tellerboden 4 nach unten läuft und mit weiterem, durch das Ventil 15 eingespritzten Kältemittel im Gegenstrom behandelt wird.
  • Es wird weiterhin so gearbeitet, daß die TGemperatur im Kühl turm 1 und die transportierten Saftmengen konstant bleiben, d.h. es wird und frischer Saft und Vorkonzentrat in den Kühlturm 1 einfließen lassen und nur ein Teil des Vorkonzentrats in den Kühlturm 2.
  • Das in den Kühlturm 2 im Gegenstrom zum Vorkonzentrat eingeführte Kältemittel verflüssigt sich zum Teil, wodurch die Viskosität des gemisches gesenkt wird Trotzdem be gibt die hohe Turbulenz und damit die Homogenität des sich erneut infolge weiterer Kühlung bildenden Kristallbreis erhalten.
  • Dieser Kristallbrei wird dann in der Zentrifuge 8 behandelt und zunächst der gesamte Saft in den Kühl turm 2 zurückge führt, bis Temperaturen zwischen -9° und -10°C erreicht sind, Beispielsweise sind bei -8°C sehen 65 und 70 ß des Wassers auskristallisiert, bei -9°C erhöht sich die auskristallisierte Wassermenge auf 72 %, bei -10°C auf 78 % und bei -11°C auf 8-5 . Sobald konstante Temperäturen erreicht sind wird der konzentrierte Saft über einen nicht dargestellten Wärmeaustauscher und dann mit etwa +500 in die unter Vakuum stehende Trennkölönne 11 gepumpt, wo das sich im Konzentrat verflüssigte Kältemittel entfernt wird.
  • Die in der Zentrifuge 8 ausgeschiedenen Wasserkristalle von etwa -10°C liegen infolge der hohen Saftkonzentration als Mikrokristalle vor, die nur schwer von den beträchtlichen Mengen Orangensaft zu trennen sind. Sie werden eS-halb, um den Saftverlust zu vermeiden, direkt über bin Transportmittel, beispielsweise die Förderschnecke 17, in den Kühlturm 1 zurückgeführt, wo die Kristalle der zusätzlichen Kühlung dienen.
  • Bei dem inzwischen laufend stattfindenden Zentrifugieren des Kristallbreies von -4°C in der Zentrifuge 7, bei dem man 20 bis 90 % des Saftes in den Kühl turm 1, den Rest in den Kühlturm 2 leitet, werden die Kristalle mit dem Wasser gewaschen, das sich im Tank l, der auf +10C gehalten wird, aus dem geschmolzenen Eis des Kühl turmes 1 über das Fördermittel 19 sammelt. Etwa der vierte Teil dieses Wassers wird als Waschflüssigkeit in die Zentrifuge 7 zurückgepumpt und von dort insgesamt in den Kühlturm 1. Das restliche Wasser wird über einenin der Zeichnung nicht dargestellten Wärmeaustauscher in die ebenfalls unter Vakuum stehende Trennkolonne 12 überführt, wo eventuell mitgerissenes Kältemittel entfernt wird und reines Wasser die Kolonne verläßt.
  • Die durch die Ventile 14 und 15 eingeschleusten Kältemittel werden aus den Kühl türmen 1 und 2 durch die Tropfenabscheider 5 und 6 vom Kompressor 20 abgesaugt und im Kondensator 21 gekühlt, ebenso wie das durch die Pumpe 10 aus den Trennkolonnen 11 und 12 abgesaugte Kältemittel.
  • Der Druck innerhalb der Anlage kann durch das Ventil 22 genau reguliert werden. Zwar wird im allgemeinen ohne Druck gearbeitet, doch kann man, wie oben bereits ausgeführt, in bestimmten Fällen auch mit Überdruck arbeiten, allerdings mit Ausnahme der beiden Trennkolonnen 11 und 12.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann bei beliebigen Temperaturen, beispielsweise im Bereich zwischen -90° und + 20°C durchgeführt werden, und man kann die Abkühlgeschwin-Menge der digkeiten mit der pro Stunde in die Kühltürme eingespritzten Kältemittel regulieren, wodurch, eine genaue Kontrolle der Kristallgröße möglich ist. Je langsamer man nämlich kühlt und. Je größer der Bodendurchmesser der Kühltürme ist, umso lnnamer wachsen die Kristalle und umso größer werden sie. Im ersten Kühl turm fallen vergleichsweise große Kristalle ån, so daß die Siebe in der Zentrifuge 7 relativ grob sein können (0,4 bis 0,25 mm). In der Zentrifuge 8 dagegen muß mit erheblich feineren Sieben (O,l mm) gearbeitet werden, wenn beispielsweise aus Orangensaft 80 bis 85 ffi des Wassers entfernt werden.
  • DaS ETerfahren gemäß der Erfindung wurde der Einfachheit halber oben anhand der Fruchtsaftkonzentrierung geschildert, es kann Jedoch mit gleichem Erfolg auch eingesetzt werden für die Trennung empfindlicher pharmazeutischer und chemischer Produkte.

Claims (6)

Patentansprüche
1.) Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen durch Kristallisation, insbesondere zur Herstellung besonders hochkonzentrierter Fruchtsäfte und anderer trinkbarer Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß man in mindestens zwei Stufen bei unterschiedlichen Temperaturen die Flüssigkeit im Gegenstrom direkt mit einem unter Druck stehenden, mischbaren oder nicht mischbaren, verflüssigten Kältemittel in Berührung bringt, wobei man zunächst bei der höheren und dann bei der niedrigeren Temperatur arbeitet, aus den hierbei durch das Entspannen des Kältemittels unter gleichzeitiger Turbulenz und Kühlung sich bildenden Dispersionen von Kristallen unterschiedlichen Durchmessers die Kristalle abtrennt und -im Vakuum von dem eingeschlossenen Kältemittel befreit, die vorkonzentrierte Lösung wiederum in die vorherige Stufe bis zum Erreichen der gewünschten Konzentration bei den dort herrschenden Temperaturen zurückführt, dann die weitestgehend vorkonzentrierte Lösung der nächsten, bei niedrigeren Temperaturen arbeitenden Stufe zuführt und weit-er konzentriert, die in Dispersion vorliegenden Kristalle nunmehr kleineren Durchmessers von dem Konzentrat abtrennt und dieses Konzentrat im Vakuum von eventuell vorhandcnem Kältemittel befreit, während die Kristalle in einer der Verfahrens stufen zurückbeführt und als Impfkristalle verwendet werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Größe der sich bildenden Kristalle durch die Verweilzeit bei der Gegenstromkühlung, die dabei auftretende Turbulenz und die zu kühlende Flüssigkeitsmenge reguliert.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß rnn hrend der Gecflstrorj0k?j&lung mit erhöhtem oder vermin(Iertem Druck arbeitet.
4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kältemittel Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Kohlendioxyd, Stickstoff oder Propan verwendet.
5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man im Kältemittel ein- Oxydationsschutzmittel für die zu konzentrierende Flüssigkeit verwendet.
6.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet im wesentlichen durch mindestens zwei mit einem oberen Kolonnenteil (la,2a) mit Tellerböden (3,4) und Tropfenabscheider (5,6) ausgestattete Kühltürme (1,2) mit ertqeitertem Bodenteil und diesen KUhltUrmen nachgeschaltete Separatoren (7>8) sowie mit einer Pumpe (10) in Verbindung stehende Trennkolonnen (11,12).
L e e r s e i t e
DE19722235764 1972-07-21 Verfahren zum Trennen von flüssigen Stoffgemischen durch Gefrierkonzentrieren Expired DE2235764C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722235764 DE2235764C3 (de) 1972-07-21 Verfahren zum Trennen von flüssigen Stoffgemischen durch Gefrierkonzentrieren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722235764 DE2235764C3 (de) 1972-07-21 Verfahren zum Trennen von flüssigen Stoffgemischen durch Gefrierkonzentrieren

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2235764A1 true DE2235764A1 (de) 1974-02-07
DE2235764B2 DE2235764B2 (de) 1976-09-02
DE2235764C3 DE2235764C3 (de) 1977-04-07

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2355539A1 (fr) * 1976-06-25 1978-01-20 Zondek Klaus Procede et appareil pour la concentration de solutions par congelation
EP0051340A1 (de) * 1980-10-30 1982-05-12 Grasso's Koninklijke Machinefabrieken N.V. Mehrstufiges Gegenstrom-Konzentrationssystem und Verfahren hierfür

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2355539A1 (fr) * 1976-06-25 1978-01-20 Zondek Klaus Procede et appareil pour la concentration de solutions par congelation
EP0051340A1 (de) * 1980-10-30 1982-05-12 Grasso's Koninklijke Machinefabrieken N.V. Mehrstufiges Gegenstrom-Konzentrationssystem und Verfahren hierfür

Also Published As

Publication number Publication date
DE2235764B2 (de) 1976-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE900209C (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Gewinnung von Konzentraten aus Loesungn
EP1286737B1 (de) Vorrichtung zur herstellung von kristallen
DE1519716C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Gefrierkonzentrierung wässriger Kaffeelösung
DE1468705A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von para-Xylol
CH511567A (de) Verfahren zum Konzentrieren einer Lebensmittelflüssigkeit
EP0030339B1 (de) Verfahren zum Konzentrieren wässriger Lösungen temperaturempfindlicher Stoffe
DE102014104689B3 (de) Mehrstufige Anlage zur Gefrierkonzentration
CH427746A (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kristallisieren einer kristallisierbaren Substanz aus einer Flüssigkeit
DE2061111C2 (de) Kontinuierliches Verfahren zum Kristallisieren von Lösungsmittel aus einer Lösung
DE2528611A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von kristallen
DE2235764A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trennen von stoffgemischen durch kristallisation, insbesondere zur herstellung besonders hochkonzentrierter fruchtsaefte und anderer trinkbarer fluessigkeiten sowie zum trennen pharmazeutischer und chemischer produkte
DE2235764C3 (de) Verfahren zum Trennen von flüssigen Stoffgemischen durch Gefrierkonzentrieren
DE1286507B (de) Verfahren zum Konzentrieren eines aus mehreren Bestandteilen bestehenden fluessigen Materials
DE3827455C2 (de)
DE2554878A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abtrennen kristallisierbarer stoffe aus einem mehrkomponentensystem
DE2158754A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur trennung von stoffgemischen durch auskristallisieren, insbesondere zum konzentrieren von fruchtsaeften und anderen trinkbaren fluessigkeiten sowie zum entsalzen von meerwasser
DE1519790A1 (de) Verfahren zum Auskristallisieren kristallisierbarer Stoffe aus Fluessigkeiten
DE69923077T2 (de) Verfahren zur reingewinnung fester chemischer produkte durch trockenes schwitzen
DE2249775A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum eindicken von loesungen
EP0071751B1 (de) Verfahren zum Entfernen von Caprolactam und dessen Oligomeren aus solches enthaltendem Kühlwasser
AT150278B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zerlegen von Lösungen durch Abkühlung und Kristallisation einzelner Bestandteile.
DE1501201A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Gefrieren
DE1912019B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum gefrieren von waessrigen und nichtwaessrigen loesungen kolloidalen loesungen und suspen sionen
DE2158755A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entfernen der kristallisierbaren bestandteile und verunreinigungen aus oelen durch auskristallisieren
WO1989011319A1 (en) Process for producing concentrates from aqueous liquids

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee