NL8203569A - Werkwijze en inrichting voor het steriliseren van bacterieconcentraten. - Google Patents

Description

VO 3725

Titel: Werkwijze en inrichting voor liet steriliseren van bacterieconcen-traten.

De uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het be-handelen van stromen vloeistof met daarin gassen als lucht en kooldioxyde, alsmede microben, bijvoorbeeld melk, waarbij een met microben verrijkte deelstroom door centrifugeren van de hoofdstroom wordt afgescheiden, weIke 5 deelstroom een eerste maal wordt ontgast om het merendeel van de gassen te verwijderen, deze deelstroom daaraa door verhitten wordt gesteriliseerd en wear.met de hoofdstroom· wordt gemengd.

Dergelijke werkwijzen en overeenkomstige inrichtingen sijn reeds een lange tijd in gebruik, speciaal voor het steriliseren van melk in ver-10 band met de kaasproduktie. De melk wordt hierbij in een speciale centrifuge gecentrifugeerd, waardoor een met microben, speciaal sporen, verrijkte deelstroom van de binnenkomende melkstroom wordt verkregen, en deze deelstroom in een speciale vacuumontgasser wordt ontgast om hem nagenoeg volle-dig van eventueel aanwezige gassen, zoals lucht en kooldioxyde te bevrijden, 15 welke ontgassingstrap nodig is in verband met de hierop volgende sterili-satietrap, waarbij gewoonlijk een stroom stoom wordt geinjecteerd en ge-condenseerd, oradat het namelijk niet mogelijk. is een stabiele condensatie te verkrijgen indien de melk gassen zoals lucht bevat.

Een sterilisatie van melk met een injectiemondstuk wordt uitgebreid 20 toegepast en is waarschijnlijk het hoofdprocede in deze techniek. Fabrie-ken voor het uitvoeren van dit procede hebben echter enkele nadelen. Zij zijn gevoelig voor processtoringen. Een verandering van de capaciteit ver-eiste een verandering van de terugvloeidruk. De installaties moeten met korte tijdsintervallen goed worden schoongemaakt. Vanwege de gecompliceer-25 de uitvoering van de intectiemondstukken kan een automatisch schoonmaken ter plaatse niet worden toegepast, maar moet het schoonmaken met de hand worden uitgevoerd, hetgeen dutir en tijdrovend is. In verband met de nood-zaak de gassen min of meer volledig te verwijderen voor het goed werken van het injectiemondstuk is een dure installatie voor dit ontgassen nodig.

3Q Er bestaat dus reeds lange tijd behoefte aan een eenvoudige methode van het in de aanfief genoemde type, welke methode een wisseling in capaciteit mogelijk maakt zonder dat de procesparameters moeizaam worden gewij-zigd en die een automatisch schoonmaken van de gebruikte apparatuur moge-lijfc maakt.

35 De uitvinding betreft derhalve een werkwijze van het in da aanhef 8203569 * - 2 - genoemde type, en heeft speciaal tot kenmerk, dat een deeistroom via een verdeelorgaan in een gesloten houder wordt gebracht, waarbij hij fijn wordt verdeeld, tevens in deze -houder voor een verhitting door directe condensatie stoom wordt binnengevoerd, waama de vloeistof onder niveau-5 controle geleidelijk via een eerste afvoer uit de houder wordt afgevoerd, terwijl eventueel gas, dat nog in de vloeistof was achtergebleven, door . ... een tweede ontgassing uit de vloeistof wordt afgescheiden en vervolgens via een tweede afvoer uit de houder wordt verwijderd. Bij het fijnverdelen worden namelijk vloeistof en gas gescheiden, zodat de stoomtoevoer zonder 10 storing in de deeltjes van de deeistroom kan condenseren, welke naar de bodem van de houder vallen, waarbij een constante vloeistofspiegel door een niveaucontrole van een gebruikelijk type wordt gehandhaafd-Het vrijge-komen gas wordt via een afvoer afgevoerd, welke boven de bodem van de houder is aangebracht.

15 Bij een passende uitvoeringsvorm van de werkwijze geeft men de deei stroom in het verdeelorgaan een helix- of spiraalvormige baan, zodat vloeistof en gas door een soort cyclooneffect worden gescheiden.

Liefst wordt het oppervlak van de tweede afvoer gekoeld, welk opper-vlak. door het gas, dat uit de tweede ontgassing afkomstig is, wordt ge-20 raakt. Daardoor wordt de verwijdering van het afgescheiden gas uit de houder verbeterd.

Inrichfingen, dat wil zeggen een installatie voor het uitvoeren van de onderhavige werkwijze, omvatten een centrifugale separator voor het scheiden van een Binnenkomende stroom in een hoofdstroom en een met micro-25 ben verrijkte deeistroom, een cycloonseparator voor het ontgassen en een gesloten houder, waarbij de laatste twee in serie door pijpen zijn ver-Bonden, die zo zijn gelegd, dat ze de deeistroom passend geleiden. De in-richting wordt gekenmerkt door een invoer naar de houder in de vorm van een verdeelorgaan, die zo is uitgevoerd, dat de binnenkomende deeistroom 3Q. fijn wordt verdeeld; een stoominvoer; een eerste afvoer voor de af te voe— ren deeistroom in de Bodem van de houder; een inrichting voor het regelen van de vloeistofspiegel in de houder en een tweede afvoer voor het af te voeren gas, aangebracht in de houder.

De eerste afvoer is met een pijp voor de hoofdstroom verhonden, zo-35 dat de deeistroom met deze laatste weer wordt samengevoegd en aldus de ge— hela afvoer uit de installatie vormt.

Wanneer de deeistroom fijn wordt verdeeld door het verdeelorgaan in 8203569 ρ»·'Τ' . 1 : ,-. , ,.,. , - 3 - r*· de houder, wordt de vloeistof van de gassen gescheiden, die daarin zijn opgelost. De vloeistofdeeltj.es vonnen de condensatiekernen voor de inge— voerde stroom, waardoor hun temperatuur wordt verhoogd tot de sterilisatie-temperatuur. Een zekere verblijfstijd wordt in de houder aangehouden door 5 de niveauregelaar, hetgeen betekent, altijd een bepaalde hoeveelheid vloeistof bij de bodem van de houder aanwezig is.

Bij een passende uitvoeringsvorm heeft het verdeelorgaan de vorm van een open houder voorzien van een roteerbare cilindrische wand en een top met een tangentiele inlaat; daardoor wordt een verbeterde scheiding 10 tussen vloeistof en gas verkregen.

Het is bijzonder gunstig de tweede afvoer, bestemd voor het afvoer-gas te omgeven met een koelmantel, oodat in dit geval de afscheiding van het gas ult de houder wordt hevorderd. Deze afvoer is verbonden met een thermodynamische gas- en condensaatverdeler van een bekend type voor auto-15 matische gas- en condensaatafvoer. Deze werkt door alleen gas af te voe-ren dat een temperatuur bezit lager dan de temperatuur corresponderend met verzadigde stoom in de houder. Liefst is de bodem van de houder voorzien van een uitwendige koelmantel, waarbij de temperatuur van dit deel van de houder zo kan worden verlaagd, dat het risico van afzetting- en aanslag 2Q vermindert.

Een installatie van het aldus beschreven type is eenvoudig van con-structie, maafct een stahiele werking met een eenvoudige mogelijkheid voor het wisselen van de capaciteit mogelijfc en kan gemakkelijk automatisch worden schoongemaakt, omdat geen ingewikkeld uitgevoerde onderdelen aanwe-25 zig zijn. Voorts heeft deze fabriek. het voordeel, dat hij gemakkelijk kan worden verbonden met een verdere pasteurrisatietrap, die volledig kan pro-fiteren van de hete toevoer (afgezien van een ondergeschikte hoeveelheid warmte, die door koelen in de koelmantel van de tweede afvoer en in de koelmantel onder de houder verloren gaat)..

30 De uitvinding wordt hieronder meer in detail beschreven onder ver— wijzing naar de tekening, die een inrichting voor het uitvoeren van de on—. derhavige werkwijze weergeeft.

In fig. 1 is een centrifugeseparator 1, te weten een rotor voorzien van smalle mondstukken in zijn omtrek, een invoerpijp voor een binnenkomen— 35 de melkstroom 2, een afvoerpijp voor met microben verrijkte melk 3 en een afvoerpijp voor microbe-arme melk 4 weergegeven. Pijp 3 is verbonden met een cycloonseparator 5 met een afvoer voor het afgescheiden gas 6 en een 8203569 - 4 - afvoer voor ontgaste melk 7. Deze is verbonden met een gesloten houder 13, die de zogenaamde sterilisatiekamer vormt en wel via pomp 8, pijp 9, een tweewegkraan 10, een pijp 11 en een terugslagkraan 12. Van de tweewegkraan 10 loopt tevens een pijp 14 voor een terugvoer stroom. De houder 13 is voor-5 zien van een injectiemondstuk 15, dat fungeert als een verdeelorgaan en de binnenkomende stroom een helixvormige baan geeft. De houder 13 is tevens voorzien van een stoominvoer 16, waarvan de stoomstroming wordt geregeld door een kraan 17. In de bodem van de houder 13 is een afvoer 18 aange-*bracht met een niet-weergegeven vlotter, die kraan 19 regelt, welke op 10 zijn beurt de stroom microbe-vrije melk door pijp 20 regelt op een wijze, die hieronder nader wordt beschreven. De gecombineerde stromen uit pijp 20 en afvoer 18 worden via een pijp 21, een pomp 22, een pijp 23, een kraan 24 en een pijp 25 naar pijp 26 geleid, die verbonden is met de afvoerpijp voor de vain microben bevrijde melk 4. In deze pijp 26 is een kraan 27 aan-15 gebracht en wel achter de afvoer voor pijp 20. In de houder 13 is een gas-afvoerpijp 28 met watermantel aangebracht beneden het injectiemondstuk 15. Koelwater voor deze pijp 28 wordt via invoer 29 toegevoerd en via afvoer 30 afgevoerd. De gasafvoerpijp 28 is verbonden met een thermodynamische gas- en condensaatscheider 31.

20 De bodem van de houder 13 is voorzien van een buitenmantel 32, waar- doorheen koelwater wordt geleid via invoer 33 en wordt afgevoerd via afvoer 34. Voor het schoonmaken van de inrichting is in de houder 13 een in-voerpijp 35 aangebracht, die voorzien is van een kraan..

Deze inrichting werkt als volgt: Melk wordt naar de centrifugesepa-25 rator 1 toegevoerd en een met microben verrijkte deelstroom, circa 2-3% van de totale stroom daarvan, naar de cycloonscheider 5 geleid, waar een groot gedeelte van de lucht wordt afgescheiden eri afgevoerd via afvoer 6.

De stroom die dus reeds gedeeltelijk ontgast is, wordt in houder 13 ge-pompt via injectiemondstuk 15, waarbij deze stroom fijn wordt verdeeld en 30 stoom ontmoet, liefst van 135-140°C en een druk van 2,2-2,7 bar, die onder druk geregeld wordt toegevoerd via stoominvoer 16. De druk wordt daarbij geregeld door kraan 17. Bij het neerstromen uit het injectiemondstuk vormt de stroom kleine druppeltjes en bereikt ongeveer de temperatuur van de stoom door een directe condensatie van de laatste. De vlotter in de af-35 voer 18 regelt de kraan 19 zodanig, dat de hete stroom uit de houder 13 na een gemi'ddelde verhlijfstijd van 5—15 seconden wordt gemengd met een stroom fcoude, microbe-arme melk uit de afvoerpijp 4 via pijp. 2Q en kraan 8203569 - 5 - 19. Dit mengsel wordt vervolgens gerecirculeerd door pomp 22 naar pijp 26 r waar de rest van de stroom microbe-vrij e melk uit afvoer 4 stroomt. De stroming door kraan 19 wordt geregeld door kraan 24, die zo is gesteld, dat de temperatuur in de pijp 21 enige graden hoger is dan die in de melk-5 stroom 2. Indien bijvoprbeeld de laatstgenoemde temperatuur 64°C bedraagt, zal de temperatuur in pijp 21 68-70°C wezen. Indien de stroom door de houder 13 om enigerlei reden zou variSren, dan regelt kraan 19 de stroom door pijp 20 zodanig, dat de verhouding tussen de twee stromen constant blijft. De kraan 27 beeft tot doel te garanderen, dat de druk in pijp 26 10 niet hoger wordt dan de stoomdruk in de houder 13 plus de druktoevoer door, pomp 22.

Lucht en eventueel andere gassen, die met de met microben verrijkte stroom in de houder 13 komen, worden afgevoerd via de gasafvoerpijp 28, waarvan de opening neerwaarts is gericht. Een koude wand wordt op deze 15 pijp gevormd door een watermantel, die de afscheiding van lucht en eventueel ander gas bevordert, waama het gas wordt afgevoerd via een thermody-namische gas- en condensaatscheider 31.

De houder wordt gekoeld door de buitenmantel 32 onder de bodem. Het doel hoeryan is, te vermijden, dat de stroom in de houder 13 een bodem 20 raakt, die heter is dan deze stroom. Aldus worden afzettingen en aanslag daarop vermeden.

De kraan 10 kan worden geregeld door temperatuurvoelinrichtingen in de houder 13 en wel zodanig, dat indien de temperatuur aldaar te laag is, de kraan wordt versteld, zodat de met microben verrijkte stroom door de 25 terugleidpijp 14 wordt teruggeleid tot de temperatuur weer hoog genoeg is voor een sterilisatie.

Qmdat modeme levensmiddeleninstallaties een circulatieschoonmaak vereisen zonder demontage of schoonmaken met de hand, kan een schoonmaak worden uitgevberd volgens de gewone procesweg en wel met alkali, water, 30 enzovoort. Wanneer de invoerpijp 35 voor schoonmaken wordt gebruikt, zal de klep in de afvoer 18 een even sterke vermindering van de stroom door kraan 19 veroorzaken als van de stroom door invoerpijp 35. De terugslag-kraan 12 verhindert dat stoom de pomp 8 bereikt indien deze zou stoppen.

35 8203569

Claims (7)

1. Werkwijze voor het behandelen van stromen vloeistof met daarin gas-sen als lucht en kooldioxyde, alsmede microben, bijvoorbeeld melk, waarbij een met microben verrijkte deelstroom door centrifugeren uit de hoofdr· stroom wordt afgescheiden, deze deelstroom een eerste maal wordt ontgast 5 ter verwijdering van het merendeel van de gassen, vervolgens door verhit-ten wordt gesteriliseerd en daarna weer met de hoofdstroom opnieuw wordt gemengd, met het kenmerk, dat de deelstroom via een verdeelorgaan in een gesloten houder wordt geleid, waarbij hij fijn wordt verdeeld, tevens stoom in deze houder wordt geleid ter verhitting van de deelstroom door 10 een directe condensatie, waama de deelstroom onder niveaucontrole wordt afgevoerd en wel via een eerste afvoer uit de houder/ terwijl eventueel gasr nog aanwezig in de deelstroom bij het verdeelorgaan, wanneer de deelstroom fijn wordt verdeeld, nu van de vloeistof wordt gescheiden door een tweede ontgassing en wordt afgevoerd via een tweede afvoer uit de houder.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de deelstroom in het verdeelorgaan een helixvormige weg geeft·, zodat vloeistof en nog aanwezig gas door cycloonwerking worden gescheiden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het opper-vlak van de tweede afvoer wordt afgekoeld, welk oppervlak door het gas 20 wordt geraakt, dat wordt afgescheiden bij de tweede ontgassing. -

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1-3, omvattende een centrifugeseparator (1) voor het scheiden van een bin-nenkomende stroom in een hoofdstroom en een met microben verrijkte deelstroom, een cycloonseparator (5) voor het ontgassen daarvan en een geslo- 25 ten houder (131, waarbij de laatste twee genoemden in serie zijn verbon-den door pijpen (7, 9, 111 die zo zijn aangebracht, dat ze de deelstroom passend geleiden, gekenmerkt door een invoer (151 in de houder (13) in de . vorm van een verdeelorgaan (15) dat zo is uitgevoerd, dat de binnenkomende deelstroom fijn wordt verdeeld, voorts een stoominvoer (16), een eerste 30 afvoer (181 voor de af te voeren deelstroom, aangebracht in de bodem van de houder (131, een inrichting (19) voor het regelen van de vloeistofspie-gel in de houder (13) en een tweede afvoer (28) voor af te voeren gas, aangebracht in de houder (13).

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij het verdeelorgaan (15) is 35 uitgevoerd als een open houder, voorzien van een roteerbare cilindrische wand en een top met een tangentiale invoer. 8203569 -7-.

6. inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de tweede afvoer (28) omgeveu is door een mantel voorzien van een circulatie- of koelvloeistof.

7. Inrichting volgens conclusie 4-6, met het kenmerk, dat de bodem van 5 de houder (13) voorzien is van een koelmantel (32) waardoor een koelvloeistof circuleert. 8203569