DE830941C

DE830941C - Verfahren zur Ultraviolettbestrahlung von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE830941C
Application number: DE1949P0043316
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hellmut Bayha
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1949-05-20
Filing date: 1949-05-20
Publication date: 1952-02-07

Description

Verfahren zur Ultraviolettbestrahlung von Flüssigkeiten Die Behandlung von Flüssigkeiten mit UV-Strahlen ist bekannt und wird zur Lösung verschiedener Aufgaben durchgeführt. Insbesondere wird die UV-Bestrahlung zur Entkeimung und Sterilisierung von Flüssigkeiten angewandt, da . UV-Strahlen gewisser Wellenlängen bakterientötende Eigenschaften haben. Es sind z.B. verschiedene Konstruktionen von Wasserentkeimungsgeräten, Milchentkeimungsgeräten, Geräten zur Entkeimung von Fruchtsäften usw. bekanntgeworden.
Auch chemische Wirkungen werden durch UV-Strahlen erzielt bzw. beschleunigt. So haben UV-Strahlen z. B. eine erhebliche oxydierende Wirkung, sie bleichen gewisse Flüssigkeiten, sie verwandeln Pro-Vitamine in den Wirkstoff Vitamin D, und sie können auch zur Bildung oder Zerstörung anderer Wirkstoffe (anderer Vitamine, ferner von Hormonen, Fermenten, antibakteriellen Wirkstoffen) führen.
Versuche haben gezeigt, daß bei einem großen Teil dieser Reaktionen die Anwesenheit von Gasen, insbesondere sauerstoffhaltiger Gase, wie Luft, von erhebliclher Bedeutung ist. So ist z. B. bekannt, daß die Anwesenheit von Sauerstoff bei der UV-Bestrahlung von Milch (Entkeimung oder Vitaminisierung) eine Rolle spielen kann. Es wurde festgestellt, daß bei Milchbestrahlungsverfahren, bei denen Luft auf großer Fläche mit der Milch in Berührung kommt, unter Umständen eine erhebliche Verschlechterung von Geruc'h und Geschmack der Milch eintritt. Man muß deshalb bei der Milchbestrahlung entweder die Einwirkungszeit der UV-Strahlen auf die Milch sehr kurz halten oder die Luft durch Schutzgase, z. B. Stickstoff, verdrängen oder die Milch durch geschlossene Rohrsysteme aus UV-durchlässigem Material führen, so daß die Milch wäührend der Bestrahlung nicht mit Luft in Berührung kommt. ähnliche Verhältnisse liegen bei der Bestrahlung von Ölen (Pflanzenölen, Lebertran usw.) vor; auch hierbei wird zweckmäßig die Berührung der Öle mit Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen verhindert.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß bei manchen Prozessen die Anwesenheit eines bestimmten Gases, beispielsweise eines sauerstoffhaltigen Gases, wie Luft, nicht schädlich, sondern sogar nützlich und unter Umständen sogar die Voraussetzung für die beabsichtigte Wirkung der UV-Strahlen sein kann. Dies gilt insbesondere für Bestrahlungsaufgaben, bei denen eine oxydierende Virkung erwünscht und bezweckt wird. Hierbei entsteht z. B. zunächst durch den Einfluß der UV-Strahlen aus dem Sauerstoff Ozon, und dieser Ozon übt eine oxydierende Wirkung auf die Flüssigkeit aus. Die oxydierende Wirkung kann z. B. in einer Bleichung bestehen oder in einer Umwandlung von Koblenstoffverbindungen u. dgl.
Erfindungsgemäß werden deshalb solche Bestrahlungsverfahren, bei denen unter dem Einfluß der UV-Strahlen eine Reaktion zwischen einer Flussigkeit und einem Gas eintreten sollen oder die Anwesenheit eines Gases den Bestrahlungsprozeß fördert, derart durchgeführt, daß das betreffende Gas der Flüssigkeit vor oder während der Bestrahlung, vorzugsweise in feinst verteilter Form, zugeführt wird.
Als ein Anwendungsbeispiel sei die künstliche Alterung von alkoholischen Getränken erwähnt. Es ist bekannt, daß unter dem Einfluß von UV-Strahlen die Alterung alkoholhaltiger Getränke, die auf natürlichem Weg oft eine Zeitspanne von vielen Jahren benötigt, auf wenige Minuten oder Sekunden reduziert werden kann. Versuche haben nun gezeigt, daß dieser Einfluß der UV-Strahlen besonders ausgeprägt und eindeutig ist, wenn der betreffenden Flüssigkeit vor oder während der Bestrahlung feinst verteilte Luft oder Sauerstoff zugeführt wird.
Fig. 1 zeigt schematisch eine derartige Einrichtung. 1 ist die Pumpe, durch die die zu behandelnde Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 2 durch das Bestrahlungsgerät 3 gepumpt wird, in dem die Flüssigkeit durch einen UV-Strahler 4, z. B. eine Hg-Niederdrucklampe, bestrahlt wird. Durch ein Gebläse 5 wird über eine Rohrleitung 6 Luft in die Zuführungsleitung7 der Flüssigkeit zugeführt, die nach der Bestrahlung leicht wieder aus der Flüssigkeit entfernt werden kann.
Eine besonders einfache Anordnung, die in der Lage ist, das Gas sehr fein zu verteilen, ist in Fig. 2 dargestellt, in der wiederum I die Flüssigkeitspumpe, 2 den Vorratsbehälter, 3 das Bestrahlungsgefäß und 4 den UV-Strahler bedeutet. Die Pumpe I drückt hierbei die Flüssigkeit durch eine Düse 8, in der in bekannter \N eise durch eine Verengung des Strömungsquerschnittes eine Erhöhung des dynamischen Drucks der flüssigkeit unter gleichzeitiger Erniedrigung ihres statischen Drucks erreicht wird. Dadurch entsteht eine Saugwirkung, und es wird bei geeigneter Formgeliung der Düse möglich, durch den Saugstutzen 9 ein Gas, z. 1X.
Außenluft, anzusaugen und in äußerst fein verteilter Form mit der Flüssigkeit zu vermischen.
Es gibt naturgemäß noch andere [öglichkeiten, um das Gas in die Flüssigkeit zu briiigen. So hat sich z. B. gezeigt, daß bereits die Pumpe I erhebliche Luftmengen in die Flüssigkeit bringen kann, wenn sie entsprechend gebaut und betrieben wird, z. B. als Kreiselpumpe ausgebildet wird. Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungen bedeuten daher lediglich Ausführungsbeispiele.
Als Anwendungsgebiete der Ertindung kommen, außer der künstlichen Alterung von alkoholhaltigen Getränken und ähnlichen Prozessen, bei denen eine Oxydation erstrebt wird, auch Entkeimungsgerate für Flüssigkeiten in Frage, bei denen sich dann zu der unmittelbaren bakteriziden \N irkung der UV-Strahlen die mittelbare Wirkung über den Ozon addiert. Es sei noch nachgeholt, daß UV die übliche Abkürzung für Ultraviolett ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zur Ultraviolettbehandlung von Flüssigkeiten, insbesondere zur künstlichen alterung von alkoholhaltigen Getränken, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während der Bestrahlung Gas in die Flüssigkeit eingeführt wird.
2. Verfahren Milch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltende Gase, z. lA. Luft, in die Flüssigkeit eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase in feinst verteilter Form in die Flüssigkeit gebracht werden.