DE723204C

DE723204C - Device for the continuous saturation of sugar juices

Info

Publication number: DE723204C
Application number: DER109834D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Pickert
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1941-04-13
Filing date: 1941-04-13
Publication date: 1942-07-30

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Saturation von Zuckersäften Die Erfindung bbzieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Saturation von Zuckersäften oder ähnlichen Stoffen mit entsprechend dem Verbrauch des Saturationsgases von unten nach oben verjüngt ausgebildetem Saturationsbehälter von geringer Bauhöhe.Device for the continuous saturation of sugar juices The invention bb refers to a device for the continuous saturation of sugar juices or similar substances with according to the consumption of the saturation gas from below upwardly tapered formed saturation tank of low overall height.

Bei den beiden bekannten Saturationsverfahren von Blanke und Gehrke vollzieht sich die Saturation in einem Rohr, hei Blanke in einem solchen von 12 bis 15m £fcrader Länge, bei GehrIze in einem mehrfach umgelenkten Gemischstrom ähnlicher Länge. Bei Blanke wird das Gas vermittels einer Düse in den Rohsaft, bei Gehrke der Rohsaft in den Gasstrom geblasen. Es treten hierbei große Geschwindigkeiten auf, dieeinen langen Weg bedingen. Die großen Geschwindigkeiten sind vor allem dazu nötig, um die Gasblasen im Flüssigkeitsstrom - bzw. die Flüssigk-eitsteile im Gasstrom möglichst zu zerkleinern. Diese kontinuierlichen Saturationsverfahren vermeiden zwar eine örtliche Übersaturation des Saftes, was aber durch verhältnismäßig langen Weg der Safttcile erkauft werden muß. Die langen Wege sind bei diesen Saturationsverfahren dazu erforderlich, um bei den großen Geschwindigkeiten die Flüssigkeits- bzw. Gasteile hinreichend zu verkleinern.In the two well-known saturation processes by Blanke and Gehrke, saturation takes place in a pipe, in the case of Blanke in a tube from 12 to 15 meters in length, in GehrIze in a multiple deflected mixed flow of similar length. At Blanke, the gas is blown into the raw juice through a nozzle; at Gehrke, the raw juice is blown into the gas stream. In this case, high speeds occur which require a long way . The high speeds are above all to necessary to the gas bubbles in the liquid flow - or the Flüssigk-eitsteile in the gas flow to crush possible. These continuous saturation processes avoid local oversaturation of the juice, but this has to be paid for by the relatively long distance of the juice particles. In these saturation processes, the long distances are necessary in order to sufficiently reduce the size of the liquid or gas parts at high speeds.

In der Absicht, örtliche übersaturationen zu vermeiden, hat man auch eine Vorrichtun- vorgeschlagen, bei welcher der Saft im Unflauf in einem von unten nach oben sich verjüngenden Satunitionsrauin aifsteigt und in einem konzent.,isch angeordneten Fallrauni wieder dem Saturationsraum zugeführt wird. Die Gleichmäßigkeit der Saturation wird hierbei jedoch dadurch gestört, daß der bereits saturierte Saft erneut dem Kohlensäuregas im Saturationsraum und dadurch der Gefahr der übersaturation ausgesetzt wird, zumal dakeine Gewähr dafür vorhanden ist, daß alle Saftteilchen geii"iu die gleiche Anzahl von Malen Z, in aufsteigender Richtung durch den Saturationsraum hindurchgeführt werden. Dae gegen hilft auch nicht der Vorschla ZD g, das Verfahren kontinuierlich zu gestalten, indem z. B. ständig Saft durch ein Ablaßorgan aus dem Umlaufprozeß abgezogen wird. Man ist nämlich in keinem Falle dagegen geschützt, daß doch Saftteilchen wieder in den Saturationsraum zurücktreten und dann übersaturiert werden.With the intention of avoiding local oversaturation, a device has also been proposed in which the sap rises in an accident that tapered from below upwards and is returned to the saturation room in a concentrated, ish arranged fall chamber. The uniformity of the saturation is in this case, however, disturbed that the already saturated juice is again the carbonic acid gas in Saturationsraum and thereby the risk of übersaturation exposed, especially since no guarantee is for it exists that all Saftteilchen GeII "iu the same number of times Z, in Against this, the proposal ZD g does not help to make the process continuous, for example by constantly withdrawing juice from the circulation process through a drainage device but juice particles recede into the saturation space and are then over-saturated.

Die Erfindun- -elit von der bisher nicht auscreilutztell neuen Erkenntnis aus, daß auch ein Saturationsbehälter mit nur geringer Bauhöhe nur einmal vom Saftgasgemisch durchströmt zu werden braucht, wenn der Behälter in Strömungsrichtung des Gemisches eine hinreichende Konizität aufweist. Demzufolge wird erfindungsgemäß die Gefahr der Übersaturation dadurch vermieden, daß der zu behandelnde Saft den verjüngten Saturationsbehälter zwangsweise nur einmal in einer Richtung durchströmt. Erst dadurch werden die Vorteile geringer Bauhöhe des Apparates und sicherer Vernieidung einer übersaturation e gleichzeitig ausgenutzt, was mit keiner der bisher bekannten Saturationseinrichtungen möglich war.The invention elit of the previously not fully exploited new knowledge from the fact that even a saturation tank with only a small overall height is only once of the juice gas mixture needs to be flowed through when the container is in the direction of flow of the mixture has a sufficient taper. Accordingly, according to the present invention, there is a danger the over-saturation avoided by the fact that the juice to be treated rejuvenated the Saturation tank forced through only once in one direction. Only then the advantages of the low overall height of the apparatus and more reliable Vernienung a over-saturation e exploited at the same time, what with none of the previously known saturation devices was possible.

Die erzielte Wirkung ist im wesentlichen dadurch zu erklären, daß während des Aufsteigens der Gasbläschen im Saturationsraum eine Volumenzunahme der Gasblasen eintritt, was ein allmählich rascheres Aufsteigen der Blasen zur Folge hat. Auf diese Weise wird dem durch die feine Verteilung der Gasbläschen beabsichtigten Zweck, nämlich ein bestimmtes Gasvolumen mit sehr großer Oberfläche durch lan-sames Aufstei en der Blasen Z> 9 trotz geringer Behälterhölie lange mit dem Saft in Berührung zu halten, entgegengewirkt. Durch die Verjüngung des Behälters wird nun erreicht, daß eine beträchtliche Verlangsamung der Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblasen im oberen Behälterteil eintritt. Dadurch können an Stelle hoher Rohrleitungsbauten niedrige und weite Behälter mit gleich wirksamer Saturationsarbeit benutzt werden.The effect achieved can essentially be explained by the fact that during the rise of the gas bubbles in the saturation space an increase in volume of the gas bubbles occurs, which results in a gradually more rapid rise of the bubbles. In this way, the intended purpose of the fine distribution of the gas bubbles, namely to keep a certain gas volume with a very large surface area in contact with the juice for a long time despite the small container cavity by slowly rising the bubbles Z> 9, is counteracted. The tapering of the container now results in a considerable slowdown in the rate of ascent of the gas bubbles in the upper container part. As a result, low and wide containers with equally effective saturation work can be used instead of high pipeline constructions.

Wenn die durch die Verjüngung des Saturationsbehälters bewirkte Verlangsamung der Aufstieggeschwindigkeit der Gasblasen noch nicht ausreicht, kann erfindungsgemäß eine gleiche Wirkungen. hervorrufende künstliche Querschnittsverengung dadurch erreicht werden, daß im sich verjüngenden Teil des Saturationsbehälters im wesentlichen lotrecht stehende Leitflächen angeordnet sind. Infolge der hierdurch erzielten Aufteilung eines großen Querschnitts in zahlreiche kleinere Querschnitte tritt eine Zerlegung gröi.)er-er Gasblasen in kleinere und durch die Einwirkung der Wandflächen auf die Blasen in den unterteilten Querschnitt-en eine Verlangsamung ZD ihrer Aufstieggeschwindigkeit ein. Im Gegensatz zu den bekannten schraubenförmig anlycordnet-en Segmenten oder gar zickzackförmigen Einbauten im Saturationsraum wird durch die erfindungsgemäßen lotrecht-en Leitflächen jegliche Bildung toter Ecken, die zu ungleichmäßiger Saturation führen können, mit Sicherheit vermieden. Zu gleichem Zweck der Verlangsamung der Aufstieggeschwindigkeit sowie zur Bekämpfung störender Schaumbildung kann der Saturationsbehälter dahin abgewandelt werden, das an dien oberen Teil des sichverjüngenden Saturationsbehälterseine vor.-zugsweise ebenfalls mit lotrechten Leitblechen au sgestattete zylindrische Verlängerung angeschlossen wird. Dadurch wird es sogar mÖ"-lich, den Austrittsraum für den saturierten Saft unter Vakuum zu setzen.When the slowdown caused by the tapering of the saturation tank the ascent rate of the gas bubbles is not yet sufficient, according to the invention an equal effect. causing artificial cross-sectional constriction thereby achieved be that in the tapered part of the saturation container substantially perpendicular standing baffles are arranged. As a result of the division achieved in this way a large cross-section is broken down into numerous smaller cross-sections gröi.) er gas bubbles in smaller and by the action of the wall surfaces on the Bubbles in the subdivided cross-sections cause a slowdown ZD of their rate of ascent a. In contrast to the well-known helically arranged segments or even zigzag internals in the saturation space is achieved by the perpendicular-en baffles any formation of dead corners that lead to uneven saturation can lead, certainly avoided. For the same purpose of slowing down the The saturation tank can be used to speed up the ascent as well as to combat disruptive foam formation can be modified to be on the upper part of the tapering saturation container cylindrical baffles preferably also equipped with vertical baffles Extension is connected. This even makes it possible for the exit space to put under vacuum for the saturated juice.

Die Erfindung wird an Hand- der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es stellen dar: Abb. i einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Saturationsvorrichtung, Abb. 2 einen Schnitt durch den unteren Teil des Saturationsbehälters mit Propeller und Abb.3 einen Schnitt durch den unteren Teil des Saturationsbehälters mit Prallplatten.The invention is illustrated by the drawing of some exemplary embodiments explained in more detail. It shows: Fig. I a section through an inventive Saturation device, Fig. 2 a section through the lower part of the saturation container with propeller and Fig. 3 a section through the lower part of the saturation tank with baffle plates.

Gemäß Abb. i gelangt das für die Saturation verwendete Gas durch eine Rohrleitung in die Gaskammer i, während der zu saturierende Rohsaft in den Saturationsbehälter2 von geringer Bauhöhe eintritt, der erfindungsgemäß nach oben hin 1, C7 -onisch verjüngt aus-U -"ebüdet ist. Das Gas tritt aus der Gas kammer i durch ein Filter 3 in den durch den Behälter 2 gebildeten Saturationsraum 4. Die Lochgröße des Füters wird so gewählt, daß Gasblasen und damit Aufstieg ,geschwindigkeiten gewünschter Größe -entstehen. Da die Kohlensäure des Saturationsgases sich beim Aufsteigen verzehrt, also die Menge desselben nach oben immer geringer wird, ist entsprechend dem Verzehr der Kohlensäure der Rohrqu-erschnitt verringert, damit der Auftrieb verlangsamt wird. Oberhalb- des konischen Teiles schließt sich eine zylindrische Verlängerung5 an, deren Saftinhalt vor allem einen statischen Druck auf das sich darunter befindEche Gemisch ausüben soll, so daß eine Verdichtung erreicht und gebildeter Schaum vernichtet wird. Oberhalb der Ausströmöffnung befindet sich ein Prallblech6 zur Ablenkung des Gemischstromes zwecks besserer Trennung der Gasblasen von 1 der Flüssigkeit. Das im Gasbehälter7 abgeschiedene Gas wird durch ein Dünstrohr 8 abgeleitet.According to Fig. I, the gas used for saturation passes through a pipe into gas chamber i, while the raw juice to be saturated enters the saturation container 2 of low height, which according to the invention is tapered at the top 1, C7 -onically from-U - "ebüdet The gas emerges from the gas chamber i through a filter 3 into the saturation space 4 formed by the container 2. The size of the hole in the feeder is chosen so that gas bubbles and thus ascent speeds of the desired size arise As the amount of carbon dioxide is consumed, the tube cross-section is reduced in accordance with the consumption of the carbonic acid, so that the buoyancy is slowed down. Above the conical part, there is a cylindrical extension5, the juice of which is mainly a static pressure should exert on the mixture below, so that compression is achieved and foam formed is destroyed is tet. Above the outflow opening there is a baffle plate 6 for deflecting the mixture flow for the purpose of better separation of the gas bubbles from 1 of the liquid. The gas separated in the gas container 7 is discharged through a steam pipe 8.

Die Bildung der kleinen und kleinsten Gasblasen kann auch, wie in Abb. 2 dargestellt i., ist, durch einen rotierenden Propeller 9 erfoln, der nicht nur eine Rührbewegung ausführt, sondern an dessen Flächen auch das aufwärts strömende Saturationsgas zerschla-,gen wird. In Abb D -3 wird die Zerteilung des Gases durch Prallplatten io bewirkt.The formation of small and very small gas bubbles can i also, as shown in Fig. 2., Is erfoln by a rotating propeller 9, which not only carries out a stirring movement, but at its surfaces also zerschla- upwardly flowing Saturationsgas is gen. In Fig D -3 the gas is broken up by baffle plates io.

Claims

PATENT A NS PR ÜCIIE: i. Apparatus for the continuous saturation of sugar juices or similar substances with a saturation container of low construction height which tapers from bottom to top according to the consumption of the saturation gas, in the largest part of which the saturation gas is introduced finely distributed over the entire container cross-section, characterized in that the juice to be covered is the tapered saturation container of low-ZD, -er structural skin is forced to flow through only once in one direction.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that iii the tapered saturation container are arranged substantially perpendicular Leitilächen. 3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in - that a preferably also equipped with vertical guide surfaces cylindrical attachment is connected to the obo Ren part of the tapered saturation container.