DE892108C

DE892108C - Method and device for the disinfection and vitaminization of liquids, in particular milk, fruit juices, etc., with ultraviolet rays

Info

Publication number: DE892108C
Application number: DES5732D
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Lembke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-03-24
Filing date: 1942-03-24
Publication date: 1953-10-05

Description

Verfahren und Einrichtung zur Entkeimung und Vitaminisierung von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch, Fruchtsäften usw., mit Ultraviolettstrahlen Zur Ultraviolettbestrahlung von Flüssigkeiten sind schon eine große Anzahl von Vorrichtungen und Maßnahmen bekannt bzw. vorgeschlagen worden, die dazu dienen, das Gut unter weitgehender Vermeidung schädlicher Veränderungen der Einwirkung der vorgenannten Strahlen auszusetzen. So läßt man z. B. Flüssigkeiten, wie Milch usw., über ebene oder wellenförmig ausgebildete Flächen laufen oder führt sie über oder durch verschiedenartig geformte Rohrleitungen und setzt sie dabei einer mehr oder weniger intensiven Ultraviolettbestrahlung aus. Die Erfolge, die bisher mit diesen Mitteln und Maßnahmen hinsichtlich der Vitaminisierung bzw. Sterilisierung des Gutes erreicht wurden, sind als gut zu bezeichnen; eine Steigerung der angestrebten Effekte ist bekanntlich dadurch möglich, daß das Gut noch erwärmt bzw. mehrmals der Einwirkung der Ultraviolettstrahlen ausgesetzt wird.Process and device for the disinfection and vitaminization of liquids, especially of milk, fruit juices, etc., with ultraviolet rays For ultraviolet radiation A large number of devices and measures are already known for liquids or have been proposed, which serve to avoid the property as far as possible to expose harmful changes to the action of the aforementioned rays. So you can z. B. liquids, such as milk, etc., over planar or wave-shaped Surfaces run or lead them over or through pipelines of various shapes and exposes them to more or less intense ultraviolet radiation. The successes so far with these means and measures in terms of vitaminization or sterilization of the goods have been achieved are to be described as good; one It is known that the desired effects can be increased by the fact that the good is still heated or exposed to the action of ultraviolet rays several times.

Diese vorerwähnten bekannten oder vorgeschlagenen Maßnahmen zeigen aber in bezug auf ihre Wirksamkeit insofern noch Beschränkungen, als das Gut, insbesondere wenn es nicht klar durchsichtig ist, nur in sehr dünnen Schichten bestrahlt werden kann, um eine einigermaßen gleichmäßige Einwirkung der Ultraviolettenergie herbeizuführen oder daß der gleiche Nachteil der ungleichmäßigen Bestrahlung auch beim Hindurchgleiten der Flüssigkeit durch Rohre infolge der Ausbildung ungünstiger (laminarer) Strömungen eintritt. Von der Ausbildung dünner Schichten bei der Verwendung flächenhafter Teile, über die die Flüssigkeit während der Bestrahlung fließt, wird bekanntlich Gebrauch gemacht; was die Behandlung des flüssigen Gutes in Rohrleitungen betrifft, ist man bisher der Ansicht gewesen, daß die Ausbildung laminarer Strömungen bei dem durchfließenden Gut zweckmäßig ist.These aforementioned known or proposed measures show but with regard to their effectiveness there are still limitations insofar as the good, in particular if it is not clearly transparent, only very thin layers of it can be irradiated can to bring about a reasonably uniform exposure to the ultraviolet energy or that the same disadvantage of uneven irradiation also when sliding through the Liquid through pipes as a result of the formation of unfavorable (laminar) flows entry. From the formation of thin layers when using flat parts, It is known that use is made over which the liquid flows during irradiation made; as far as the treatment of the liquid material in pipelines is concerned, one is hitherto been of the opinion that the formation of laminar currents in the flowing through Well functional.

Die Erfindung beschreitet zur Ultraviolettbestrahlung von flüssigem Gut in geeigneten Rohrleitungen einen neuen Weg.The invention relates to the ultraviolet irradiation of liquid Well in suitable pipelines a new way.

Die Erfindung betrifft -ein Verfahren zur. Vita-. minisierung und Sterilisierung von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch, Fruchtsäften usw., mittels Ultraviolettstrahlen in für diese Strahlen durchlässigen Rohrleitungen, das darin besteht, daß in dem flüssigen Gut turbulente Strömungen hervorgerufen werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Einwirkung der ausgestrahlten Ultraviolettenergie auf das Gut am gleichmäßigsten und intensivsten ist, wenn die Flüssigkeit sich in turbulentem Strömungszustand befindet.The invention relates to a method for. Vita-. minimization and Sterilization of liquids, in particular milk, fruit juices, etc., by means of Ultraviolet rays in pipes that are permeable to these rays, the inside there is that turbulent flows are caused in the liquid material. Of the The invention is based on the knowledge that the action of the emitted ultraviolet energy is most even and intense on the property when the liquid is in turbulent flow condition is located.

Das neue Verfahren kann in verschiedener Weise zur Durchführung gebracht werden. So ist z. B. die Erzeugung turbulenter Strömungen in der Rohrleitung dadurch möglich, daß die Flüssigkeit mit erheblichem Überdruck hindurchbewegt wird.The new method can be implemented in various ways will. So is z. B. the generation of turbulent flows in the pipeline thereby possible that the liquid is moved through with considerable excess pressure.

Es können aber auch turbulente Strömungen in der Weise in der Rohrleitung hervorgerufen werden, wenn in dieser, und zwar in dem Teil, in welchem die Ultraviolettstrahleneinwirkung erfolgt, oder schon vorher Turbulenz erzeugende Mittel, beispielsweise Drallkörper, vorgesehen sind.But there can also be turbulent flows in this way in the pipeline if in this, namely in the part in which the ultraviolet rays takes place, or means that generate turbulence beforehand, for example swirl bodies, are provided.

Die turbulenten Strömungen können auch noch dadurch erzeugt werden, daß der lichte Durchmesser der Rohrleitung, und zwar abschnittsweise, verschieden groß gemacht wird oder daß die Rohrleitung so ausgebildet ist, daß weitgehende Ab= lenkungen des Flüssigkeitsstromes in der Strö mungsrichtung des Gutes stattfinden; dies kann z. B. durch Abbiegungen in der Rohrleitung erreicht werden.The turbulent flows can also be generated by that the inside diameter of the pipeline, in sections, different is made large or that the pipeline is designed so that extensive Ab = deflections of the liquid flow take place in the direction of flow of the goods; this can e.g. B. can be achieved by turns in the pipeline.

Die aus einem für Ultraviolettstrahlen möglichst durchlässigen Werkstoff, zweckmäßig aus Quarz, bestehenden Rohrleitungen für das zu behandelnde flüssige Gut sind zweckmäßig in Windungen, z. B. wendelartig, ausgebildet.Made of a material that is as permeable as possible to ultraviolet rays, expediently made of quartz, existing pipelines for the liquid to be treated Well are useful in turns, for. B. helical, formed.

Bei dieser Ausbildung kann die Rohrleitung aus nur einer Wendel bestehen, oder es können zwei oder mehr Wendeln übereinander oder auch ineinander angeordnet sein, wobei bei der zuletzt genannten Ausbildung die beiden ineinandcrliegenden Rohrleitungsteile etwa horizontal miteinander in Verbindung stehen. In dem Zwischenraum, der zwischen den beiden gewendelten ineinanderliegenden Rohrleitungen vorhanden ist und gegebenenfalls auch noch in dem von der inneren Wendel umschlossenen Raum werden die Ultraviolettstrahlungsquellen, die ihrerseits wieder in verschiedenartiger Weise ausgebildet sein können, angeordnet. . Es ist zweckmäßig, den Durchmesser der u@traviolettdurchlässigen Rohre nicht allzu groß zu bemessen; vorteilhafterweise liegen die lichten Durchmesser der Rohre zwischen etwa 5 und 15 mm. Zur Beförderung des flüssigen Gutes haben sich Drücke bis zu etwa 15 atü als vorteilhaft und anwendbar erwiesen.With this design, the pipeline can consist of just one helix, or two or more spirals can be arranged one above the other or inside one another be, with the latter training the two lying one inside the other Pipeline parts are in connection with one another approximately horizontally. In the space between the two coiled pipes lying one inside the other is and possibly also in the space enclosed by the inner helix are the sources of ultraviolet radiation, which in turn turn into different types Way can be designed, arranged. . It is convenient to use the diameter the u @ traviolet-permeable tubes should not be dimensioned too large; advantageous the inside diameter of the tubes is between about 5 and 15 mm. For promotion of the liquid material, pressures of up to about 15 atmospheres have proven to be advantageous and applicable proven.

So ist z. B. bei einer gewendelten Rohrleitung von etwa 8o m Länge, die bei einem Durchmesser der Wendel von 22a mm 120 Windungen aufweist, wobei der lichte Durchmesser des Rohres q. mm beträgt, ein Druck von etwa 14 atü erforderlich, um etwa go 1 Milch/Stunde mit voller vitaminisierender und sterilisierender Wirkung der Ultraviolettstrahlen durchzusetzen.So is z. B. with a coiled pipeline of about 8o m length, which has 120 turns with a diameter of the coil of 22a mm, the inside diameter of the pipe q. mm, a pressure of about 14 atmospheres is required, by about 1 milk / hour with full vitaminizing and sterilizing effect enforce the ultraviolet rays.

Bei einer Rohrleitung mit 130 Windungen und 300 mm Windungsdurchmesser, also etwa 123 m Länge,. bei einem lichten Durchmesser des Rohres von 9 mm, ist ein Druck von etwa i,8 atü notwendig, um etwa 175 1 Milch/Stunde gemäß der Erfindung zu behandeln.For a pipeline with 130 turns and a turn diameter of 300 mm, i.e. about 123 m in length. with a clear diameter of the tube of 9 mm, a pressure of about i, 8 atm is necessary to treat about 175 l milk / hour according to the invention.

Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung eignen sich insbesondere zur Ultraviolettbestrahlung von Milch, Obstsäften usw. Es steht natürlich nichts im Wege, auch andere, insbesondere nicht klare Flüssigkeiten, bei denen beispielsweise eine sterilisierende Behandlung durchgeführt werden soll, in der gleichen oder ähnlichen Weise zu behandeln.The method and the device according to the invention are suitable especially for the ultraviolet radiation of milk, fruit juices, etc. It is natural nothing in the way, also other, especially not clear liquids, where for example a sterilizing treatment should be carried out in the same or similar Way to treat.

Bei der erfindungsgemäßen Behandlung von Milch wird durch die neue Maßnahme noch erreicht, daß sich die in der Milch vorfindenden Bakterienzusammenballungen teilweise oder ganz lösen, wodurch die Abtötung der Keime mit geringeren Ultraviolettintensitäten möglich ist. Bei der gemäß der Erfindung vorgenommenen Behandlung der Milch wird durch die Turbulenz eine Zerkleinerung der Milchkügelchen erwartet werden können, wodurch eine wirksame Vitaminisierung, selbst bei mäßiger Ultraviolettintensität erzielt wird.In the treatment of milk according to the invention, the new Measure still achieved that the bacteria found in the milk agglomerates partially or completely dissolve, thereby killing the germs with lower ultraviolet intensities is possible. In the treatment of the milk carried out according to the invention due to the turbulence, a crushing of the milk globules can be expected, thereby effective vitaminization, even with moderate ultraviolet intensity is achieved.

Weiterhin kann durch das neue Verfahren das Auftreten toxisch wirkender -Stoffe, die bei Überdosierung der einwirkenden Ultraviolettstrahlen bei Milch entstehen können, verhindert werden, weil, im (Gegensatz zu der laminar strömenden Flüssigkeit bei den bisher üblichen Maßnahmen, nunmehr eine weitgehende Gleichmäßigkeit in der Strahleneinwirkung auf das Gut erzielt wird.Furthermore, the new process can make the occurrence more toxic - Substances that are produced by overdosing the acting ultraviolet rays in milk can be prevented because, in contrast to the laminar flowing liquid in the previous usual measures, now an extensive uniformity in the Radiation exposure to the property is achieved.

Der Gegenstand. der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und in schematischer Form von oben gesehen dargestellt.The object. the invention is shown in the drawing, for example and shown in schematic form viewed from above.

In der Figur sind zwei wendelartig ausgebildete Rohrleitungen i und 2 ineinandergestellt. Das zu behandelnde flüssige Gut fließt durch den Anschlußstutzen 3 der äußeren Rohrleitung zu und verläßt die innere, die durch den Teil q. mit der äußeren in Verbindung steht, durch den Rohrstutzen 5. Zwischen den beiden Rohrleitungen i und 2 und innerhalb der gewendelten Rohrleitung .2 sind die Ultraviolettstrahlungsquellen 6 angeordnet. Das flüssige Gut, das beispielsweise mit einem Überdruck von mehreren Atmosphären durch die einen verhältnismäßig kleinen lichten Durchmesser aufweisenden gewendelten Rohrleitungen hindurchgeschickt wird, unterliegt während des turbulenten Durchflusses durch die aus einem für Ultraviolettstrahlen möglichst durchlässigen Werkstoff, z. B. aus Quarzglas, bestehenden Leitungen einer äußerst wirksamen Ultraviolettbestrahlung, da das unter Druck durch die engen Leitungen hindurchbewegte Gut infolge Turbulenz in weitestgehendem Maße und dauernd innigst durcheinandergemischt wird, wodurch auch eine besonders gleichmäßige Bestrahlung erfolgt.In the figure are two helically designed pipes i and 2 nested. The liquid material to be treated flows through the connecting piece 3 of the outer pipeline and leaves the inner one, which is passed through part q. with the external is in communication, through the pipe socket 5. Between the two pipes i and 2 and inside the coiled conduit .2 are the ultraviolet radiation sources 6 arranged. The liquid good, for example with an overpressure of several Atmospheres by one relatively small inside diameter having coiled pipelines is sent through, is subject to during of the turbulent flow through the out of one for ultraviolet rays as possible permeable material, e.g. B. made of quartz glass, existing lines of an extremely effective ultraviolet radiation, as this is under pressure through the narrow pipes Material moved through it as a result of turbulence to the greatest possible extent and continuously and intimately is mixed together, which also results in a particularly uniform irradiation he follows.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the disinfection and vitaminization of Liquids, especially milk, fruit juices, etc., with ultraviolet rays in pipes permeable to these rays, characterized in that in the liquid, to be irradiated, causes turbulent flows.

2. The method according to claim i, characterized in that the liquid to be irradiated is moved through the pipelines with considerable excess pressure.

3 :. Facility for carrying out the method according to claims i and 2, characterized in that that in the pipeline turbulence generating means, 'z. B. swirl body, built-in are..

4. Device for performing the method according to claims i and 2, characterized in that the inside diameter of the pipeline is different is great.

5. Device for performing the method according to claims i and 2, characterized in that bends in the pipeline to change direction the flow of the goods are provided.

6. Device according to claims 2 to 4, characterized in that the pipeline is coiled, e.g. B. as two in- or superposed coils is formed, through which the 'good one behind the other flows through it.

7. Device according to claim 6, characterized in that at Nested arrangement of the connected, helically formed Piping between the two coils and ultraviolet lamps inside the inner coil are arranged. B. Device according to claims 4 to 7, characterized in that that the pipelines have a relatively small inside diameter. G. Process according to claims i to 8, characterized in that the pressure for transporting the goods through the pipelines is up to about 15 atm.