DE3803263A1

DE3803263A1 - Verfahren zur zerstoerung von schaum

Info

Publication number: DE3803263A1
Application number: DE19883803263
Authority: DE
Inventors: Hans Otto Dipl Ing Mieth
Original assignee: Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Current assignee: Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 1989-08-17
Anticipated expiration: 2008-02-05
Also published as: DE3803263C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerstörung von Schaum, insbesondere bei Verfahren zur Gasabscheidung aus Milch und Abgrenzung von Milchmengen, mit einer Prozeßeinrichtung, die mit einem elektrisch nichtleitenden Prozeßmittel, das im Zuge seiner verfahrenstechnischen Behandlung Schaum bildet, konti nuierlich oder diskontinuierlich beschickt wird und mit einem räumlich konzentrierten Mikrowellenfeld zur dielektrischen Erwärmung von elektrisch nichtleitenden Stoffen.

Bei der verfahrenstechnischen Behandlung von Prozeßmitteln kommt es oftmals in den Prozeßeinrichtungen, die kontinuierlich oder diskontinuierlich beschickt werden, zu unerwünschter Schaumbildung. Zunächst wird in vielen Fällen versucht, die ursächlich für die Schaumbildung verantwortlichen Faktoren derart zu beeinflussen, daß Schaumbildung gänzlich verhindert oder wenigstens minimiert wird. Falls alle Möglichkeiten in dieser Richtung ausgeschöpft sind, Schaum aber dennoch in einem nicht tolerierbaren Maße anfällt, bleibt schließlich nur noch die Möglichkeit der Schaumzerstörung durch verschiedene, mehr oder weniger wirkungsvolle Maßnahmen.

Es ist hinlänglich bekannt, Schaum durch Zufuhr von mechani scher Energie zu zerstören. So ist z. B. bekannt, Schaum durch engmaschige Siebe zu drücken, ihn mittels Rührer zu zerschla gen, oder ihn durch einen Gasstrom zu zerstören. Auch durch Beschallung mittels Ultraschall lassen sich diesbezügliche Wirkungen erzielen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, durch Erwärmung von Einrichtungen, die in den Schaum hinein ragen, diesen zu zerstören.

Die mechanischen Verfahren sind bei sehr konsistenten Schäumen einerseits nicht besonders wirksam, andererseits werfen oftmals die notwendigen mechanischen Vorkehrungen, insbesondere bei Prozeßeinrichtungen in der Nahrungsmittel- und Getränke industrie, reinigungstechnische Probleme auf. Bei Verfahren, die mittels Erwärmung von in den Schaum hineinragenden Vorkeh rungen arbeiten, ergeben sich ebenfalls die vorstehend erwähn ten reinigungstechnischen Probleme. Der Schaum zerfällt um so schneller, je höher die Wärmestromdichte ist, die in ihn einge bracht wird. Mit zunehmender Wärmestromdichte bei der Erwärmung des Schaumes wächst aber die Gefahr des Anbrennens oder der stofflichen Veränderung, insbesondere bei Prozeßmitteln im Bereich der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie.

Bei der Überführung von Milchmengen aus einem Anlieferungsbe hälter in einen Sammelbehälter, verbunden mit einer Gasabschei dung aus der zu überführenden Milchmenge und einer Mengenab grenzung in einem sogenannten Luftabscheider, kommt es in letzterem zu der vorstehend geschilderten unerwünschten Schaum bildung. Dieser Milchschaum ist bei sehr kalter Milch besonders konsistent. Verfahren zur mechanischen Zerstörung dieses Schaums haben keine nennenswerte Wirkung. Das Einbringen größe rer Wärmemengen führt entweder zu Anbrennungen oder aber zu einer nicht tolerierbaren Pasteurisierung der behandelten Milch. Es sind bislang keine Möglichkeiten bekanntgeworden, die Erwärmung gerade auf das zur Schaumzerstörung notwendige Maß zu begrenzen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Zerstörung von Schaum zu schaffen, insbesondere bei Verfahren zur Gasabscheidung aus Milch und Abgrenzung von Milchmengen, bei dem sich eine wirkungsvolle Erwärmung auf einem örtlich eng begrenzten Bereich vollzieht, ohne daß in den Schaum hineinra gende Vorkehrungen erforderlich sind, und ohne daß das Umfeld des Schaumes nennenswert erfaßt wird.

Die Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen insbe sondere darin, daß eine Energieumsetzung im Mikrowellenfeld, daß heißt eine Einbringung von Wärme, nur dann stattfindet, wenn sich Schaum als elektrisch nichtleitender Stoff im Mikrowellenfeld befindet. Die wirkungsvolle Erwärmung bleibt örtlich begrenzt und dauert nur solange an, wie Schaum vorhan den ist. Die Randbereiche, die Flüssigkeitsgrenzfläche und das Umfeld werden nicht nennenswert erwärmt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah rens sieht vor, daß allein der Schaum dem räumlich konzentrier ten Mikrowellenfeld ausgesetzt wird, und daß darüber hinaus die Schaumbildung in einem Hohlraumresonator erfolgt, ohne daß der Schaum im letzteren durch seine raumgreifende Ausbildung überführt wird. Hierdurch wird die an sich als nachteilig empfundene Eigenschaft des Schaumes, von sich darbietenden Hohlräumen Besitz zu ergreifen, ausgenutzt, um den Schaum an jene Stelle zu verbringen, wo das räumlich konzentrierte Mikrowellenfeld erzeugt wird.

Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das schäumende Prozeßmittel (Flüssigkeit und/oder Schaum) unmittelbar einem Strahlungsfeld eines Mikro wellengenerators ausgesetzt wird. Darüber hinaus wird nach einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, das schäumende Prozeßmittel (Flüssigkeit und/oder Schaum) einer mit Hilfe geeigneter Reflektoren gebündelten Mikrowellenstrahlung auszusetzen. Im ersten Fall befindet sich der Mikrowellengenerator unmittelbar am Hohlraum resonator, im zweiten Fall kann er in einer Entfernung vom Hohlraumresonator - und damit außerhalb der Prozeßeinrichtung - angeordnet werden.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in schematische Darstellung, wobei das schäumende Prozeßmittel unmittelbar einem Strahlungs feld eines Mikrowellengenerators ausgesetzt ist;

Fig. 2 eine abgewandelte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung, wobei das schäumende Prozeßmittel einer mit Hilfe geeigneter Reflektoren gebündelten Mikrowellenstrahlung ausgesetzt ist.

Eine Prozeßeinrichtung 1 (Fig. 1), beispielsweise ein soge nannter Luftabscheider zur Gasabscheidung aus Milch und Abgren zung von Milchmengen, wird mit einem Prozeßmittelstrom 2 konti nuierlich oder diskontinuierlich beschickt. In einem mit 1 a bezeichneten Bereich wird das Prozeßmittel einer verfah renstechnischen Behandlung unterzogen, wobei sich Schaum bildet. Ein mit 3 bezeichneter Prozeßmittelstrom verläßt den vorgenannten Bereich. Ein Hohlraumresonator 4 ist entweder derart am Bereich 1 a angrenzend angeordnet, daß der Schaum 8 durch seine raumgreifende Ausbildung in diesen hineinwächst und dort unmittelbar einem Strahlungsfeld 7 eines Mikrowellengene rators ausgesetzt wird, oder der Hohlraumresonator ist derart ausgebildet (alternative Anordnung ist in Fig. 1 mit 4 a bezeichnet), daß er in den Bereich 1 a der Prozeßeinrichtung 1 hineingreift, so daß die Schaumbildung sich unmittelbar in seinem unteren Teil vollzieht, und die Flüssigkeitsgrenzfläche des Prozeßmittels in die Mikrowellenbehandlung einbezogen wird. Durch die wirkungsvolle dielektrische Erwärmung des elektrisch nicht leitenden Schaumes 8 im räumlich konzentrierten Mikrowel lenfeld 7 zerfällt dieser in Flüssigkeit 9, die in den Bereich 1 a der Prozeßeinrichtung 1 zurückfließt. Da eine Energieumset zung im räumlich konzentrierten Mikrowellenfeld nur statt findet, wenn in diesem Schaum vorliegt, bleibt die Energieein bringung in das System im wesentlichen nur auf den Bedarfsfall bei Schaumanfall beschränkt. Die Flüssigkeitsgrenzfläche wird nicht nennenswert erwärmt. Die Energieumsetzung ist beendet, wenn der Schaum zerstört ist, und in Form von Flüssigkeit den Hohlraumresonator verlassen hat.

In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Mikro wellengenerator 5 außerhalb der Prozeßeinrichtung 1 angeordnet ist. Die Mikrowellenstrahlung 7 tritt in die Prozeßeinrich tung 1 ein und wird dort von einem geeigneten Reflektor 6 gebündelt und in den nicht näher bezeichneten Hohlraumresonator eingestrahlt. Die übrige Anordnung entspricht hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise jener gemäß Fig. 1. Eine Beschreibung erübrigt sich daher.

Claims

1. Verfahren zur Zerstörung von Schaum, insbesondere beim Verfahren zur Gasabscheidung aus Milch und Abgrenzung von Milchmengen, mit einer Prozeßeinrichtung, die mit einem elektrisch nichtleitenden Prozeßmittel, das im Zuge seiner verfahrenstechnischen Behandlung Schaum bildet, kontinu ierlich oder diskontinuierlich beschickt wird und mit einem räumlich konzentrierten Mikrowellenfeld zur di-elektrischen Erwärmung von elektrisch nichtleitenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet,

daß der Raum oberhalb der Flüssigkeitsgrenzfläche des schäumenden Prozeßmittels unter Einbeziehung der Flüssig keitsgrenzfläche dem räumlich konzentrierten Mikrowellen feld ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß allein der Schaum dem räumlich konzentrierten Mikro wellenfeld ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaumbildung in einem Hohlraumresonator erfolgt, oder daß der Schaum in letzteren durch seine raumgrei fende Ausbildung überführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das schäumende Prozeßmittel (Flüssigkeit und/oder Schaum) unmittelbar einem Strahlungsfeld eines Mikrowel lengenerators ausgesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das schäumende Prozeßmittel (Flüssigkeit und/oder Schaum) einer mit Hilfe geeigneter Reflektoren gebündel ten Mikrowellenstrahlung ausgesetzt wird.