DE3438657A1

DE3438657A1 - Turbine zum zerstoeren von schaum

Info

Publication number: DE3438657A1
Application number: DE19843438657
Authority: DE
Inventors: Günter 4040 Neuss Lehnhausen
Original assignee: EKATO IND ANLAGEN VERWALT
Current assignee: EKATO IND ANLAGEN VERWALT
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1986-04-24
Also published as: GB2165768A; JPS61101213A; GB8518561D0

Description

Patentanwälte Dr. rar.nst. Thomas Berendt

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Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

EKATO Industrieanlagen Verwaltungsgesellschaft mbH & Co. Kappeiemattweg 2
7860 Schopfhe im

Turbine zum Zerstören von Schaum

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Turbine zum Zerstören des Schaums in begasten Reaktorbehältern, insbesondere in Fermentertanks, die z.B. eine Auslaßöffnung für Abgas aufweisen, wobei die Turbine den Schaum z.B. axial ansaugt und unter Verdichtung der Flüssigkeitströpfchen radial abschleudert.

Bei vielen chemischen und biochemischen Verfahren entsteht Schaum, z.B. in begasten Reaktorbehältern, insbesondere in Fermentierbehältern, sogenannten Fermentern.

Damit dieser Schaum nicht aus den Behältern abgeführt wird, z.B. mit Abgas oder Abluft mitgerissen wird, wird er mittels Schaumzerstörern zerstört, das sind Turbinen, die den Schaum axial ansaugen und radial abschleudern, wobei der Schaum zu Flüssigkeitströpfchen verdichtet wird. (Wenn nachfolgend von Abluft gesprochen wird, sind damit sowohl Luft als auch andere Gase gemeint).

Diese Turbinen sind oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet, um den Schaum möglichst dort zu zerstören, wo er entsteht.

Dies ist möglich, es hat sich aber gezeigt, daß eine optimale Zerstörung des Schaums hiermit nicht erreichbar ist und insbesondere nicht vermieden werden kann, daß Schaum mit der Abluft mitgerissen und aus dem Behälter abgeführt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Turbine zum Zerstören des Schaums so anzuordnen, daß eine Mitführung des Schaums mit der Abluft und damit ein Austragen des Schaums aus dem Fermenter-Tank mindestens im wesentlichen vermieden wird.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Turbine unmittelbar vor der Auslaßöffnung für das Abgas angeordnet ist.

Der Abstand der Turbine von der Auslaßöffnung liegt vorzugsweise etwa im Bereich von einem Sechstel bis einem Drittel des Durchmessers der Turbine.

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Der Durchmesser der Turbine entspricht zweckmäßigerweise dem Durchmesser der Auslaßöffnung, er kann auch größer sein, sollte aber nicht wesentlich kleiner sein als der Durchmesser der Auslaßöffnung.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zerstören des z.B. in Fermentertanks entstehenden Schaums mittels einer Turbine der vorgenannten Art, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, daß der Schaum unmittelbar vor der Austrittsöffnung für die Abluft abgesaugt und zu Flüssigkeits tröpfchen verdichtet wird.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch einen Fermentertank mit einer erfindungsgemäß angeordneten Turbine zur Zerstörung des Schaums zeigt.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab eine Seitenansicht der Turbine und ihre Anordnung vor der Auslaßöffnung für die Abluft.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Tank oder Behälter 10, z.B. einen Fermentertank, der mit der zu verarbeitenden Flüssigkeit bis zu einer gegebenen Höhe gefüllt ist, wobei der Flüssigkeitsspiegel mit 12 bezeichnet ist. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 12 hat sich Schaum 14 gebildet, der zerstört werden soll,um ein Austragen des Schaums aus dem Behälter 10 durch einen Auslaßstutzen 30, durch den die Abluft abströmt, zu vermeiden.

Zur Zerstörung des Schaums 14 wird eine an sich bekannte Turbine 20 verwendet, die auf einer Antriebswelle 22 sitzt, die durch einen in der Zeichnung nichtdargestellten Antrieb, z.B. einen Elektromotor, angetrieben wird.

Der Auslaßstutzen 30 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, in dem gekrümmten Bereich 16 der Wand des Behälters 10 angeordnet.

Wie die Figur zeigt, ist nun erfindungsgemäß die Turbine 20 unmittelbar vor der Auslaßöffnung 18 in der Wand des Behälters 10 angeordnet.

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Die Auslaßöffnung und damit die Turbine 20 können, falls erwünscht, auch in dem horizontalen ebenen Bereich 24, dem kegelförmigen Bereich oder dem vertikalen zylindrischen Bereich 28 der Wand des Behälters 10 angeordnet werden, wesentlich ist hierbei nur, daß die Turbine 20 unmittelbar vor der Austrittsöffnung 18 liegt.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab als Fig. 1 die Turbine 20, die unmittelbar vor der Austrittsöffnung 18 in der Wand des Behälters 10 angeordnet ist. Die Turbine 20 wird, wie bereits erwähnt, über ihre Welle 22 von einem nichtgezeigten Antrieb, z.B. einem Elektromotor, in Drehung versetzt. Sie saugt den Schaum längs der Pfeile P1 axial an und schleudert ihn radial in Richtung der Pfeile P3 ab, wobei der Schaum während und durch dieses Abschleudern, wie an sich bekannt, zu Flüssigkeitströpfchen verdichtet wird.

Etwaiger von der Abluft mitgerissener Schaum wird aus dem Bereich zwischen der Turbine und der Auslaßöffnung angesaugt, wie schematisch durch die Pfeile P2 angedeutet ist und ebenfalls in Richtung der Pfeile P3 unter Verdichtung zu Flüssigkeitströpfchen abgeschleudert.

Der Auslaßstutzen 30 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mittels Montageflanschen 36, 34 an der Wand der Behälters 10 befestigt und von dem Auslaßstutzen zweigt der eigentliche Abluftstutzen 32 ab. Die Welle 22 erstreckt sich durch den Auslaßstutzen 30 hindurch (nicht dargestellt) bis zu dem ebenfalls nicht-gezeigten Antrieb.

Die Mittelebene (d.h. die Ebene senkrecht zur Mittelachse der Welle 22) verläuft zweckmäßigerweise parallel zur Ebene der Auslaßöffnung 18.

Der Abstand A zwischen der Auslaßöffnung 18 und der Turbine 20 liegt vorzugsweise im Bereich von ein Sechstel bis ein Drittel des Durchmessers D der Turbine 20. Der Durchmesser D der Turbine 20 entspricht vorzugsweise im wesentlichen dem Durchmesser d der Auslaßöffnung 18, er kann größer sein als der letztere, sollte aber zweckmäßigerweise nicht wesentlich kleiner sein als der Durchmesser d der Auslaßöffnung 18.

Die Turbine 20 ist an alle Fermentergrößen und an alle Größen der Auslaßöffnung anpaßbar. Sie ist, wie dargestellt, in Schräglage anwendbar, sie kann aber auch in horizontaler oder vertikaler Lage positioniert werden.

Die Erfindung wurde anhand von Fermentern beschrieben, unter denen Vorrichtungen zu verstehen sind, in denen in einer Flüssigkeit Mikroorganismen gezüchtet werden, deren Stoffwechsel produkte in der Regel wertvolle Materialien darstellen, z.B. Penicillin. Zur (^-Versorgung der Organismen muß die Fermentationsbrühe belüftet werden.

Da viele Brühen zum Schäumen neigen, würde der entstehende Schaum mit dem Abgas den Fermentationsbehälter verlassen. Dies würde zu Produktionsverlusten führen, außerdem müßte der Schaum in irgendeiner Weise beseitigt werden.

Um dies zu vermeiden, wird der Schaum innerhalb des Fermentationsbehälters zerstört.

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Claims

A 14 836 Ekato ... Patentansprüche

1. Turbine zum Zerstören des Schaums in begasten Reaktorbehältern, insbesondere in Fermentertanks, die z.B. eine Auslaßöffnung für Abgas aufweisen, wobei die Turbine den Schaum z.B. axial ansaugt und unter Verdichtung der Flüssigkeitströpfchen radial abschleudert, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (20) unmittelbar vor der Auslaßöffnung (18) für das Abgas angeordnet ist.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) der Turbine (20) von der Auslaßöffnung (18) etwa ein Sechstel bis ein Drittel ihres Durchmessers (D) beträgt.

3. Turbine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Durchmesser (D) im wesentlichen gleich dem Durchmesser (d) der Auslaßöffnung (18) ist.

4. Verfahren zum Zerstören des Schaums in begasten Reaktorbehältern, insbesondere des in Fermentertanks entstehenden Schaums mittels einer Turbine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum unmittelbar vor der Auslaßöffnung für das Abgas abgesaugt und zu Flüssigkeitströpfchen verdichtet wird.