DE2455276A1

DE2455276A1 - Continuous sterilisation of solid suspensions - using a multistage steriliser unit

Info

Publication number: DE2455276A1
Application number: DE19742455276
Authority: DE
Inventors: Ingrid Dipl Ing Ebing; Hermann Dipl Ing Eckert; Peter Dipl Chem Hoesel; Wolf Dipl Ing Junne; Guenter Dipl Ing Maeder
Original assignee: VEB Jenapharm
Current assignee: Jenapharm GmbH and Co KG
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1976-05-26

Abstract

Appts. for the continuous sterilisation of liquids contg. solids comprises a pump which conveys the medium to be sterilised to a multistage steriliser in which the medium is heated to the sterilisation temp. by means of a heating jacket or by direct steam heting; the stages are sepd. by shutters, and a stirrer (wiper or scraper) is provided to impart turbulence to the medium; the sterilised medium finally passes through a turbulent-flow cooler, which simultaneously preheats the medium to be sterilised. The system achieves high throughputs without causing sedimentation of oslids or change in compsn. of the medium. The multistage steriliser can be built up from prefabricated units in accordance with the required residence time, flow conditions, etc.; such a construction permits easy cleaning.

Description

Junne, Wolf Dipl. Ing.Junne, Wolf Dipl. Ing.

Ebing, Ingrid Dipl. In, Mäder, Günter Dipl. Itlgo Eckert, Hermann Dipl. IngO Hosel, Peter Dipl. Rohem.Ebing, Ingrid Dipl. In, Mäder, Günter Dipl. Itlgo Eckert, Hermann Dipl. IngO Hosel, Peter Dipl. Rohem.

Vorrichtung zur kontinuierlichen Sterilisation Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Sterilisation von Flüssigkeiten. Continuous Sterilization Apparatus The invention relates to a device for the continuous sterilization of liquids.

In einer ganzen Reihe von Industriezweigen ist es erforderlich, BlüXsigkeiten, die auch Feststoffe enthalten können oder in denen andere Stoffe gelöst sind, durch Wärmebehandlung zu sterilisieren. Dabei ist es in der überwiegenden Zahl der Fälle notwendig, die Wärmebehandlung unter erhöhtem Druck so durchzuführen, daß das zu sterilisierende Medium während der Wärmebehandlung möglichst keine Veränderungen in seiner Zusammensetzung erfährt, aber die in dem Medium enthaltenen Mikroorganismen mit großer Sicherheit abgetötet werden0 Es ist eine ganze Reihe von Vorrichtungen bekannt, mit deren Hilfe eine kontinuierliche Hitze sterilisation durchgeführt wird, wobei die Wärmezufuhr durch unterschiedliche Wärmequellen CDampf, elektr. Heizung) geschieht0 Die Verwirklichung der erforderlichen Verweilzeit geschieht in zu durchströmenden Rohren, Spiralen und Behältern Verwendet man Rohre oder Spiralen als Verweilzeitstrecke, so besteht der Nachteil, daß diese Verweilzeitstrecken sehr lang werden oder leicht Verkrustungen an den Wandungen hervorrufen, die schließlich zur Leistungsminderung führen und damit die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigen0 Um dies zu vermeiden ist bekannt, daß man extra polierte Rohre vorschlägt, die gleichzeitig eine bessere Wärme ausnutzung garantieren sollen. durch einen schwingenden Quarzheizstab Ein Reinigen derartiger £oparaturen ist auf Grund ihrer Abmessungen, komplizierter Ausführungen und der Haftfestigkeit der Verkrustungen oft sehr schwierig.In a number of branches of industry it is necessary to which can also contain solids or in which other substances are dissolved Sterilize heat treatment. This is the case in the vast majority of cases necessary to carry out the heat treatment under increased pressure so that that too sterilizing medium as possible no changes during the heat treatment learns in its composition, but the microorganisms contained in the medium be killed with great certainty0 It is a whole series of devices known, with the help of which a continuous heat sterilization is carried out, the heat supply from different heat sources CDampf, electr. Heater) happens0 The realization of the necessary dwell time happens in to be traversed Pipes, spirals and containers If pipes or spirals are used as the dwell time, so there is the disadvantage that these residence times become very long or light Causing incrustations on the walls, which eventually lead to a reduction in performance and thus impair the functionality 0 To avoid this it is known that extra polished tubes are proposed that are also better To guarantee heat utilization. by a vibrating quartz heating element A Because of their dimensions, cleaning of these types of equipment is complicated and the adhesion of the incrustations is often very difficult.

Bei Verwendung von Behältern zur Erreichung einer bestimmten Verweilzeit tritt ein Nachteil dadurch auf, daß es einmel zu Ablagerungen, vor allem bei Feststoff enthaltenden Medien kommen ka'in. Zum anderen werden derartige Apparate auf Grund des VerV«eilzeitverhal-tens für den praktischen Betrieb überdimensioniert und damit sehr groß.When using containers to achieve a certain dwell time A disadvantage arises from the fact that there are always deposits, especially in the case of solids containing media come ka'in. On the other hand, such devices are due to of the response time behavior is oversized for practical operation and thus very large.

Es ist auch bekannt, daß die erhitzte Flüssigkeit in einem Gefäß gesannielt und von da mittels Pumpen oder Schnecken weitertransportiert wird. Für beide Fälle gilt das oben zum Verweilbehälter dargelegte0 Dazu kommt, daß ein Einsatz von Pumpen erfahrungsgemäß Unsicherheiten in einen sterilen Betrieb bringt.It is also known that the heated liquid is kept in a vessel and from there it is transported onwards by pumps or screws. For both cases The same applies to the above for the retention tank. In addition, there is the use of pumps experience has shown that it brings uncertainties into a sterile operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe mu3runde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, bei relativ geringen Abmessungen einen großen Durchsatz zu erzielen, optimale Sterlili sation zu gewährleisten ohne das Verkrustungen auftreten, im Medium enthaltene Feststoffe sedimentieren und die Zusammensetzung der zu sterilisierenden Medien verändert wird.The object of the invention is to create a device which makes it possible to achieve a high throughput with relatively small dimensions, to ensure optimal sterilization without incrustations occurring in the medium sediment contained solids and the composition of the to be sterilized Media is changed.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Sterilisation eine Vorrichtung verwendet wird, die einen Mehrstufenapparat darstellt, bei dem in jeder Stufe das zu sterilisierende Medium durch entsprechende Rührelemente in Turbulenz versetzt wird, wobei durch die geometrische Gestaltung der einzelnen Stufen gleichzeitig ein enges Verweilzeitspektrum gewährleistet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus folgenden Hauptelementen: einer Pumpe zur Förderung des zu sterilisierenden Mediums, einem nach in Baukastenprinzip aufgebauten Mehrstufensterilisators, in dem das zu sterilisierende Medium durch Mantelheizung bzw Heizung mit Direktdampf auf die Sterilisationstemperatur erhitzt wird. Das zu sterilisierende Medium durchströmt den bIehrstuSensterilisators dessen einzelne Stufen durch eingebaute Blenden voneinander getrennt sind, Durch Einbau entsprechender Rühranordnungen, die vorzugsweise radial wirkende Rührer darstellen und auch als Wischer oder Schaber ausgebildet sein können, wird das Medium in jeder der zu durchströmenden Stufen in Turbulenz versetzt, Die Vorrichtung besteht weiterhin aus einem turbulent durchströmten Kühler in dem das zu sterilisierende Medium gleichzeitig vorgewärmt werden kann. Der- Mehrstufensterilisator ist nach einem Baukastensystem aufgebaut, wobei die einzelnen Stufenelemente beliebig aneinandergefügt werden können.According to the invention this is achieved in that for sterilization an apparatus is used which is a multi-stage apparatus in which in each stage the medium to be sterilized by appropriate stirring elements in Turbulence is offset, whereby by the geometric design of the individual stages at the same time a narrow residence time spectrum is guaranteed. The inventive The device consists of the following main elements: a pump for conveying the medium to be sterilized, a multi-stage sterilizer built on the modular principle, in which the medium to be sterilized by jacket heating or heating with direct steam is heated to the sterilization temperature. The medium to be sterilized flows through the bIehrstuSensterilisators separate its individual stages from each other by means of built-in screens are separated, by installing appropriate stirring arrangements, which are preferably radial Acting stirrers represent and also as wipers or scrapers can be, the medium is in turbulence in each of the stages to be flown through offset, the device continues to consist of a turbulent flow cooler in which the medium to be sterilized can be preheated at the same time. The multistage sterilizer is constructed according to a modular system, with the individual step elements as desired can be joined together.

Die technisch ökonomischen Auswirkungen liegen darin begründet, daß trotz geringer Abmessungen der erfindungsmaßen Vorrichtung ein großer Durchsatz erzlelt wird.The technical and economic effects are due to the fact that despite the small dimensions of the device according to the invention, a high throughput is told.

Weiterhin wird durch Verwendung eines Baukastensystems eine einfache Fertigung und Montage, verbunden mit einer beliebigen Variabilität der Vorrichtung erreicht. Der Aufbau des Mehrstufensterilisators erlaubt eine schnelle Reinigung ohne großen Aufwand. Ferner ist durch die turbulenten Strömungsverhältnisse im Mehrstufensterilisator eine Sterilisation von Feststoff enthaltenden Medien möglich, ohne daß ein Sedimentie-ren der Feststoffe erfolgt. Außerdem gewährleisten die turbulenten- Strömungsverhältnisse in Verbindung mit dem Verweilzeitverhalten des Mehrstufensterilisators eine schonende Behandlung des Mediums. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß eine Krustenbildung an der Mehrstufensterilisatorwand weitestgehend vermieden wird0 Die Erfindung soll durch die nachstehend angeführten Beispiele näher erläutert werden0 Beispiel 1: In der zugehörigen schematischen Zeichnung nach Fig, 1 wird der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt charakterisiert: Mit einer Pumpe 1 wird die zu sterilisierende Flüssigkeit in den Mehrstufensterilisator 2, dessen Betriebsdruck sich nach der Sterilisationstemperatur richtet, die mittels einer Mantelheizungs3erhiztt wird, gedrückt. Der Mehrstufensterilisator ist durch Blenden 4 in einzelne Stufen getrennt. Mit Hilfe der eingebauten Rühranordnung 5 wird die Flüssigkeitin Turbulenz versetzt0 Dadurch wird neben einem Verhindern von Verkrustungen gleichzeitig eine gleichmäßige Temperaturverteilung über den querschnitt erreicht.Furthermore, by using a modular system, a simple Manufacturing and assembly, combined with any variability of the device achieved. The structure of the multi-stage sterilizer allows quick cleaning without much effort. Furthermore, due to the turbulent flow conditions in the multi-stage sterilizer media containing solids can be sterilized without sedimentation the solids takes place. In addition, the turbulent flow conditions ensure in connection with the dwell time behavior of the multi-stage sterilizer, a gentle one Treatment of the medium. Further advantages can be seen in the fact that crust formation on the multi-stage sterilizer wall is largely avoided0 The invention is intended are explained in more detail by the examples given below 0 Example 1: In the accompanying schematic drawing according to FIG. 1, the structure of the inventive Device characterized as follows: A pump 1 is used to sterilize the Liquid in the multi-stage sterilizer 2, the operating pressure of which is after The sterilization temperature, which is heated by means of a jacket heating, pressed. The multi-stage sterilizer is separated into individual stages by panels 4. With the help of the built-in stirrer assembly 5, the liquid is made turbulent 0 This is in addition to preventing of incrustations at the same time A uniform temperature distribution across the cross-section is achieved.

Die zu sterilisierende Flüssigkeit durchströmt nacheinander die einzelnen Stufen des Mehrstufensterilisators und wird anschließend in einem Kühler 6, der turbulent durchströmt wird, abgekühlt. Der Kühler kann gleichzeitig als Vorwärmer für die zu sterilisierende Flüssigkeit geschaltet werden0 Beispiel 2: Die Durchführung geschieht nach Beispiel 1, wobei der Mehrstufensterilisaor 2 aus mehreren gleichgestalteten Bauelementen besteht-, die beliebig zueinander montiert werden können.The liquid to be sterilized flows through each one one after the other Stages of the multi-stage sterilizer and is then in a cooler 6, the is flowed through turbulent, cooled. The cooler can also be used as a preheater for the liquid to be sterilized0 Example 2: The implementation happens according to Example 1, the multi-stage sterilizer 2 consisting of several identical Components consists, which can be assembled to each other as desired.

Die Verbindung der zu jedem Bauteil gehörenden Rührelemente erfolgt dabei durch Verwendung von bekannten Kupplungen.The connection of the stirring elements belonging to each component takes place by using known couplings.

Die einzelnen Stufeneiemente werden durch Ranschverbi:ndungen oder ähnliche bekannte leicht lösbare Verbindungselemente miteinander gekoppelt.The individual step elements are connected by flange connections or similar known easily detachable connecting elements coupled together.

Claims

oil device for continuous sterilization of liquids, which can also contain solids, characterized in that the device from a pump (1), the multi-stage sterilizer C2) o orifices (4) and a stirrer arrangement (5) and a cooler (6).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the multi-stage sterilizer (2) is built according to a modular system, with the individual step elements can be joined together as required.