DE2708168C2

DE2708168C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Material, insbesondere zum kontinuierlichen Sterilisieren

Info

Publication number: DE2708168C2
Application number: DE2708168A
Authority: DE
Inventors: Johan Frederik Amsterdam Witte
Original assignee: Stork Amsterdam Bv Amsterdam Nl
Current assignee: Stork Amsterdam Bv Amsterdam Nl
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-02-25
Publication date: 1985-05-09
Also published as: PT66248A; ES456438A1; PT66248B; NL186110B; FR2342670B1; DE2708168A1; NL186110C; US4147098A; IT1083497B; GB1569677A; FR2342670A1; NL7602123A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Material r<t einem gasförmigen Medium unter einem Druck, der vom Atmosphärendruck abweicht, insbesondere zum kontinuierlichen Sterilisieren von Material, bestehend aus einem geschlossenen Behandlungsraum, an dem eine gasdichie Beschickungseinrichtung, eine gasdichte Abzugseinrichtung für das Material und mindestens ein Einlaß für das gasförmige Medium angeschlossen ist, und aus einer im Behandlungsraum angeordneten Schüttelrinne, die aur einem Materialträger und einem Schüttelorgan zur Erzeugung einer vertikalen Vibrationskomponente besteht.

Eine derartige Vorrichtung zum Behandeln von pflanzlichen Produkten ist im wesentlichen aus der US-PS 26 92 200 bekannt.

Beim kontinuierlichen Sterilisieren von z. B. Tiermehl tritt der Nachteil auf, daß die Verweilzeit in der Vorrichtung relativ groß ist, was damit zusammenhängt, daß das zu sterilisierende Mehl verhältnismäßig kompakt liegt, wodurch ein mangelhafter Kontakt zwischen dem Behandlungsmedium und dem Sterilisierungsmaterial zustande kommt und demzufolge mit sehr langen Verweilzeiten gearbeitet werden muß.

Bei der Anwendung einer solchen Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen von Flüssigkeiten aus diesen Materialien treten Mängel ungenügender Trocknung oder ungenügender Entfernung von in den zu behandelnden Stoffen vorhandenen wertvollen Materialien auf, die man während der Behandlung zurückgewinnen will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln eines Materials oben genannter Art zu schaffen, die bei sehr kurzen Verweilzeiten und vorzugsweise auch bei guter Reproduzierbarkeit der notwendigen Verweilzeit eine gute Sterilisierang bzw. Behandlung oder Trocknung gewährleistet

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentliehen dadurch gelöst, daß der mit öffnungen versehene Boden des Materialträgers mit flexiblen Streifen oder einer perforierten, biegsamen Platte so abgedeckt ist, daß diese sich durch die vertikale Vibrationskomponente nach oben und nach unten bewegen und dabei die

ίο öffnungen im Boden zyklisch öffnen und schließen und daß unterhalb des Bodens eine Kammer angeordnet ist in die der Einlaß für das gasförmige Medium mündet

In dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Materialteilchen periodisch durch die vertikale Vibrationskomponente auseinandergerissen, wobei gleichzeitig das Behandlungsmedium, wie Druckdampf, in die aufgelockerte Masse der Materialteilchen fließt so daß das Behandlungsmedium tief in die Masse der Materialteilchen hineindringt und seine Wirkung ausübt

Diese Wirkung des Behandlungsmediums wird noch dadurch verstärkt daß nach kurzer Zeit die Beschikkung mit Behandlungsrnediuni eingestellt wird und die Materialteilchen mit noch dazwischen anwesendem Behandlungsmedium wieder kompakt aufeinander zu liegen kommen, wodurch auch diese Masse noch den Einfluß des Behandlungsmediums erfährt

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Materialteilchen periodisch getrennt und wieder zusammengeführt und die Beschickung von Behandlungsmedium kann sehr leicht auf das Material abgestimmt werden, während die Materialteilchen auch noch vorwärts bewegt werden können, so daß auf sehr einfache Weise ein kontinuierlicher Betrieb realisierbar ist

Insbesondere durch die zyklische Wiederholung des Trennens und Zusammenführens der Teilchen erzielt man, z. B. beim Sterilisieren mit Druckdampf, durch den wiederholten Kontakt eine effiziente Wärme- und/oder Stoffübertragung und demzufolge eine durchaus zuverlässige Sterilisierung des Materials.

Durch die erfindungsgemäße Vorv'.chtung wird somit eine einwandfreie Sterilisierung ermöglicht.

Auch können mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung z. B. aus Materialien, die wertvolle Stoffe enthalten, diese wertvollen Stoffe leicht abgetrennt werden, beispielsweise bei Traubenschalen, die Alkoholreste enthalten. Beim Einlassen von Dampf wird der Alkohol durch das Behandlungsmedium mitgerissen, wonach dieser mitgeschleppte Alkohol z. B. in einem Kondensator ausgeschieden werden kann. Danach kann das Material in bekannter Weise mit warmer Luft nachgetrocknet werden.

Vorzugsweise liegt die vertikale Amplitude der Vibration der Schüttelrinne zwischen 10 und 40 mm.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine Schüttelrinne, angewandt bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die fördernde Oberfläche einer Schüttelrinne gemäß der Erfindung;

Fig.4 eine Draufsicht auf die fördernde Oberfläche einer Schüttelrinne nach F i g. 3 und

Fig.5 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Schüttelrinne in einem gegenüber der F i g. 3 abgewandelten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Material, insbesondere zum Sterilisieren

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von Tiermehl mit Hochdruckdampf, abgebildet

Die Vorrichtung umfaßt einen abgeschlossenen Behandlungsraum 1, an den eine Beschickungsvorrichtung 2 gasdicht angeschlossen ist. Diese steht in Verbindung mit einem Beschickungstrichter 17, der aus einem Dosiergerät 16 mit zu sterilisierendem Tiermehl beschickt wird.

Da im Behandlungsraum 1 mit Hochdruckdampf gearbeitet wird, ist es notwendig, eine gasdichte Beschikkungsvorrichtung 2 zu verwenden, um einem Entweichen von Dampf aus dem Behandlungsraum 1 vorzubeugen.

Aus diesem Grunde ist die Beschickungsvorrichtung 2 als Schleuse zur Zufuhr von Material, z. B. zu sterilisierendem Tiermehl, ausgebildet

Andererseits ist der abgeschlossene Behandlungsraum 1 gasdicht mit einer Abzugsvorrichtung 3 verbunden, die gleichfalls eine Schleuse, durch die hindurch das behandeln" Material aus dem Behandlungsraum 1 abgelassen wird, aufweist

Zum Sterilisieren von z. B. Tiermehi, das durch die gasdichte Beschickungsvorrichtung 2 eingeführt wird, ist ein Dampfeinlaß 5 vorhanden, der mit einer Drurkdampfqueile 6 in Verbindung steht

Der Dampfeinlaß 5 mündet in einen Raum 25 unter eine Transporteinrichtung 4 innerhalb des Behandlungsraums 1. Diese besteht aus einer Schüttelrinne mit einem Gestell, das von flexiblen Streben 19 unterstützt ist Die Streben 19 sind an ihren unteren Enden am Fundament 20 befestigt und mit ihren oberen Enden mit der Schüttelrinne verbunden. In der Transporteinrichtung 4 sind zwischen den Seitenwänden der Rinne sich erstrekkende Streifen 21 aus perforiertem Material angeordnet Diese Streifen 21 bilden einen horizontalen Boden, während zwischen jedem Paar einander benachbarte Streifen 21 ein Streifen 23 aus dünnem, flexiblem Material, wie Gummi, bei 22 befestigt ist, welches den angrenzenden metallischen Streifen 21 überlappt

Gemäß einer abgewandelten Ausbildung nach F i g. 5 ist ein Boden aus einer perforierten Metallplatte 21a mit Öffnungen 27 vorgesehen, auf der sich eine biegsame Platte 26, z. B. aus Teflon, mit feineren Perforationen befindet Die biegsame Platte 26 ist an den Enden 29,30 der Metallplatte 21a befestigt, öffnungen 2£, 27 in der biegsamen Platte 26 und in der Metallplatte 21a sind versetzt gegeneinander derart angeordnet, daß in Ruhelage sämtliche Öffnungen in der Metallplatte 21a und in der Platte 26 geschlossen sind. Bei Einwirkung der vertikalen Vibrationskomponente wird die biegsame Platte 26 angehoben (außer an ihren Enden) und von der Metallplatte 21a abgehoben, wodurch die auf der Platte 26 anwesenden Teilchen hochgeworfen werden und sich voneinander trennen. Gleichzeitig fließt dann Behandlungsmedium durch die Öffnungen 27 in der Metaliplatte 21a und durch die Öffnungen 28 in der biegsamen Platte 26 in die gelockerte Masse der Materialteilchen. Kurze Zeit später nach Beendigung der durch die Streifen 19 erzeugten Vibrationskomponente, wird die biegsame Platte 26 sich wieder gegen Metallplatte 21a anlegen, wodurch die Materialteilchen wieder aufeinander zu liegen kommen.

Die Schüttelrinne ist an einem ihrer Enden verbunden mit dem Dampfeinlaß 5 zum Einlassen eines Sterilisierungsmediums, oder z. B. Trockengas in den Raum 25 unterhalb der Streifen 21 bzw. der Metallplatte 21a.

Das zu behandelnde Material wird der Rinne durch einen Einlaß 24 zugeführt.

Die Schüttelfrequenz der Rinne beträgt höchstens 1000 Vibrationen pro Minute, zweckmäßig 200 bis 40Ci Vibrationen pro Minute, während die Gesamtamplitude der Rinne sich vorzugsweise auf über 10 mm und höchstens 40 mn beläuft; die Mindestamplitude ist 5 mm. Angewandte Schüttelfrequenz und Amplitude sind abhängig von dem zu behandelnden Material. Für faserige Produkte belaufen sich Frequenz und Amplitude auf 200 bis 400, bzw. 20 bis 40 mm, während bei körnigem Material, das nicht klebt, die Frequenz höchstens 1000

ίο Schwingungen pro Minute und die Amplitude 5 mm betragen.

Bei der Transporteinrichtung 4 in Form einer Schüttelrinne handelt es sich also nicht um eine herkömmliche Vibrationsrinne, in der 3000 Schwingungen pro Minute und Amplituden von höchstens 1 mm auftreten.

Der abgeschlossene Behandlungsraum 1 kann mit einem Kondensationsablaß 18 versehen sein, sowie mit einem Gasablaß 7, aus dem nach der Sterilisierung noch anwesendes Gas, z. B. Dampf, entweichen kann, das danach in einem Kondensator 8 kondensiert wird.

Das Kondensat aus dem Kondensator 8 wird über eine Kondensatleitung 10 abgelas?·.■:,, während evt wertvolle Stoffe aus dem Kondensator 8 über einen Ablaß 11 rückgewonnen werden können.

Zur Erzielung einer guten Entlüftung der Vorrichtung kann eine Entlüftungspumpe 9 angeschlossen sein.

Das a'!S der gasdichten Abzugsvorrichtung 3 austretende Material gelangt nach seiner Sterilisierung in einen Flash-Trockner 12 und von dort über einen Ablaß 13 in eine Transportkühlschraube 14.

Diese Transportkühlschraube 14 ist mit einem Ablaß 15 versehen, über den das sterilisierte Material ausgegeben wird.

Falls das aus dem Behandlungsraum 1 austretende Material zu feucht ist, kann man es nachtrocknen. Bei Sterilisierung von Material im Behandlungsraum 1, etwa von Tiermehl, das nach Passieren der Abzugsvorrichtung 3 einen Feuchtigkeitsgehalt von z. B. 12% besitzt, während die zulässige Feuchtigkeit des Endproduktes

z. B. 9% nicht überschreiten soll, erfolgt im Flash-Trockner 12 das Nachtrocknen.

Der zum Sterilisieren angewandte Dampf aus der Drujkdampfquelle 6 besitzt eine Temperatur von ca. 135° C. Dieser feuchte Dampf wird in die Schüttelrinne eingeleitet.

Es hat sich herausgestellt, daß in dieser Weise eine sehr gute Sterilisierung erzielt werden kann.

Bei einer solchen Sterilisierung beträgt der Druck im Behandlungsraum 2,2 atü.

Oben bezeichnete Vorrichtung kann auch zum Gewinnen von Alkohol aus z. B. Traubenschalen angewandt werden, wobei dann die nassen Schalen der Einwirkung von Dampf aus der Dampfquelle 6 unterworfen werden. In diesem Falle wird aus dem Gas, das beim AbIaP 7 aus dem Behandlungsraum 1 austritt, im Kondensator 8 der Alkohol gewonnen. Danach können die Schalen mit trockner Luft nachgetrocknet werden.

Die bei der vorliegenden Vorrichtung angewandte Schüttelrinne wird vorzugsweise mit einer Gesamtamplitude von 30 mm und einer Frequenz von 300 Vibrationen pro Minute oetrieben.

Beispiel I

In eine Vorrichtung mit einer Schüttelrinne gemäß F i g. 5 werden pro Stunde 1 Tonne Traubenschalen eingeleitet, die noch A!koholreste enthalten. Über den Dampfeinlaß 5 wird Dampf mit einer Temperatur von

110°C unter die Metallplatte 21a geleitet. Die Rinne wird 30 Minuten lang mit chier Frequenz von 300 Vibrationen pro Minute betrieben.

Durch die Einwirkung des Dampfes werden anwesende Alkoholrestc mitgeschleppt und durch Kondensierung im Kondensator 8 rückgewunnen.

Beispiel Il

Auf einen Schütteirinnenboden wie in Beispiel I wird 10 Tonnen Fischmehl pro Stunde aufgebracht. Das Sterilisierungsmedium ist Hochdruckdampf von 2,2 atü. Das abgezogene Fischmehl ist vollkommen keimfrei, was bei den bekannten Vorrichtungen eine dreimal lungere Sterilisierungsdauer erfordert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

25

JO

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45

50

60

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Material mit einem gasförmigen Medium unter einem Druck, der vom Atmosphärendruck abweicht, insbesondere zum kontinuierlichen Sterilisieren von Material, bestehend aus einem geschlossenen Behandlungsraum, an dem eine gasdichte Beschikkurgseinrichtung, eine gasdichte Abzugseinrichtung für das Material und mindestens ein Einlaß für das gasförmige Medium angeschlossen ist, und aus einer im Behandlungsraum angeordneten Schüttelrinne, die aus einem Materialträger und einem Schüttelorgan zur Erzeugung einer vertikalem Vibrationskomponente besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Öffnungen (22; 27) versehene Boden (21, 2\a) des Materialträgers mit flexiblen Streifen (23) oder einer perforierten, biegsamen Platte (26) so abgedeckt ist, daß diese sich durch die vertikale Vibrationskomponente nach oben und nach unten bewegen und dabei die Öffnungen (22,27) im Boden (2i, 2Ia^ zyklisch öffnen und schließen und daß unterhalb des Bodens (21, 2IaJ eine Kammer (2S) angeordnet ist, in die der Einlaß (5) für das gasförmige Medium mündet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Vibrationsamplitude der Schüttelrinne zwischen 10 und 40 mm liegt