PL175207B1

PL175207B1 - Urządzenie do procesu stabilizacji napojów i innych cieczy

Info

Publication number: PL175207B1
Application number: PL94305156A
Authority: PL
Inventors: Dietmar Oechsle
Original assignee: Schenk Filterbau Gmbh
Priority date: 1993-09-23
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1998-11-30
Also published as: EP0645446A3; DE4332361A1; CZ232494A3; ATE198217T1; EP0645446A2; PL305156A1; EP0645446B1; DE59409610D1

Abstract

1. Urzadzenie do procesu stabilizacji na- pojów i innych cieczy za pomoca ziarnistych srod- ków stabilizujacych, zwlaszcza sieciowanego poprzecznie poliwinylopiralidonu (PVPP), przez adsorpcje potencjalnych czynników zmetniaja- cych np. polifenoli, zawierajace zbiornik, w któ- rym jest umieszczony srodek stabilizacyjny, przez który przeplywa ciecz, znamienne tym, ze zbior- nik (1) jest wyposazony w co najmniej jeden wklad (2), który posiada przepuszczalna dla cie- czy sciane naplywowa (19) i przepuszczalna dla cieczy sciane odplywowa (20), które razem z gra- niczacymi scianami (9 , 1 0 , 1 3 , 14), ograniczajacy- mi wklad (2) ograniczaja przestrzen przyjmujaca (18, 21), dla srodka stabilizujacego (7). Fig.2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do procesu stabilizacji napojów i innych cieczy.

Przy wytwarzaniu napojów jak piwo, wino i soki owocowe z cieczy muszą być usunięte potencjalne czynniki zmętniające. Po filtracji wstępnej, przy której są już odfiltrowane osady drożdżowe, powstający przy tym przedfiltrat jest poddawany etapowi stabilizacji, zanim zostanie skierowany do filtracji końcowej. Podczas stabilizacji potencjalne czynniki zmętniające np. polifenole są adsorbowane z przedfiltratu do środka stabilizującego. Jako adsorbent przydatne są polimery, zwłaszcza usieciowany poprzecznie poliwinylopiralidon, zwany PVPP, który po adsorpcji przez polifenole jest oczyszczany przez spłukiwanie i może być regenerowany za pomocą ługowania tak, że nadaje się do ponownego stosowania w sposób prawie nieograniczony. PVPP po osiągnięciu odpowiedniej frakcji ziarna jest obrabiany według myśli, znanej z opisu zgłoszeniowego DE nr 4 125 594. W celu stabilizacji przedfiltratu można stosować zawiesinę zawierająca PVPP, a także ziarnisty PVPP jako masę suchą.

Urządzenie do takiej stabilizacji jest znane z prospektu SEITZ-Modulfilterysystem zur Bierstabilizierung, oznaczonego SFWP 295 5 889 Oe. Urządzenie składa się z kolejno umieszczonych w stos tarcz, zestawionych w moduł. W urządzeniu do stabilizacji są umieszczone kolejno np. cztery takie moduły. Tarcze składają się z warstw filtracyjnych, zawierających PVPP i nośników z tworzywa sztucznego w postaci siatki dla tych warstw filtracyjnych, przez które przepływa stabilizująca ciecz.

Tarcze, potrzebne jako element podpierający dla środka stabilizującego, potrzebują wiele miejsca tak, że sama objętość urządzenia jest niewystarczająca dla adsorpcji. Także zaletą stałej, nieograniczonej regeneracji PVPP, stosowanego jako środek stabilizacyjny, nie jest wykorzystywana, ponieważ warstwy filtracyjne, zawierające PVPP, są wychywytywane przez ługowanie, które jest potrzebne do regenerowania i dlatego szybko stają się nieużyteczne. Moduł musi więc być w całości wymieniany i usuwany jako odpad.

Zadaniem wynalazku jest takie ukształtowanie urządzenia do stabilizacji napojów i innych cieczy, żeby ono przy jednakowej objętości, jak znane urządzenie mogło, przyjmować większe ilości ziarnistego środka stabilizującego i łatwo być obsługiwane.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że zbiornik jest wyposażony w co najmniej jeden wkład, który posiada przepuszczalną dla cieczy ścianę napływową i ścianę odpływową, które razem z graniczącymi ścianami, ograniczającymi wkład, ograniczają przestrzeń przyjmującą dla środka stabilizującego.

Korzystnie ściana napływowa i ściana odpływowa jest wykonana z tkaniny, np. z tkaniny filtracynej, runa, metalu, spieków lub tp., która na bokach przeciwległych do

175 207 przestrzeni przyjmującej jest umieszczona w elemencie podporowym, wykonanym zwłaszcza ze stali stopowej, tworzącym ściany wkładu, które są perforowane.

Według dalszego wykonania, co najmniej jedna ściana napływowa lub odpływowa jest ukształtowana jako samonośna, stabilna ciśnieniowa, porowata ściana, która korzystnie jest wykonana z materiału spiekanego, ceramiki, metalu lub tworzywa sztucznego.

Zgodnie z wynalazkiem ściana napływowa i ściana odpływowa są umieszczone w równoległym odstępie od siebie i są połączone korzystnie rozłączalnie ze ścianami wkładu, który korzystnie jest ukształtowany osiowo symetrycznie do osi symetrii, zwłaszcza obrotowo symetrycznie.

Według wynalazku przestrzeń przyjmująca wkładu jest ukształtowana w postaci pierścienia z cylindryczną pustą przestrzenią, przechodzącą wewnątrz wkładu, w której jest osadzony pręt mocujący wkład, korzystnie ściąg, przy czym osiowa ściana czołowa jest ukształtowana jako rozłączalna pokrywa.

Korzystnie osiowe ściany czołowe przestrzeni pierścieniowej wkładu są utworzone przez ścianę napływową i ścianę odpływową, przy czym ciecz odpływająca przez ścianę odpływową jest korzystnie odprowadzana przez wewnętrzną pustą przestrzeń.

Zgodnie z wynalazkiem wewnętrzna i zewnętrzna ściana obwodowa przestrzeni pierścieniowej jest utworzona przez stabilną ciśnieniowo nieprzepuszczalną dla cieczy, cylindryczną ścianę wkładu.

W innym wykonaniu wewnętrzna i zewnętrzna ściana obwodowa przestrzeni pierścieniowej jest utworzona przez nieprzepuszczalną dla cieczy folię, która razem ze ścianą napływową i ścianą odpływową tworzy worek przyjmujący.

Zgodnie z wynalazkiem ściana odpływowa ogranicza przestrzeń odpływową, która rozciąga się ponad powierzchnią ściany odpływowej drugiego wkładu i posiada odpływ, uchodzący do pustej przestrzeni.

Korzystnie ściany przestrzeni odpływowej na powierzchni płaszcza są ukształtowane wraz ze ścianą obudowy wkładu, a korzystnie ściana odpływowa i/lub dno przestrzeni odpływowej, leżące naprzeciwko ściany odpływowej jest nachylone w promieniowym kierunku do osi symetrii wkładu, przy czym kąt nachylenia mierzony do prostopadłej do osi symetrii, wynosi korzystnie około 2° do 30°.

Zgodnie z wynalazkiem przestrzeń odpływowa oddziela osiowo sąsiadujące wkłady, które są umieszczone w przybliżeniu w symetrycznym lustrzanym odbiciu wobec płaszczyzny symetrii, przebiegającej prostopadle do osi symetrii, a przestrzeń odpływowa jest ograniczona przez wzajemnie przeciwległe ściany odpływowe wkładu.

W innym wykonaniu przestrzeń odpływowa jest ukształtowana w talerzowym, stabilnym ciśnieniowo korpusie sączkowym, na którego z obu osiowych stron czołowych jest umieszczony wkład.

W jeszcze innym wykonaniu wkłady są osiowo umieszczone jeden nad drugim, przy czym na ścianie czołowej wkładu jest umieszczony uchwyt dystansowy, uszczelniający leżący poniżej wkład.

W innym wykonaniu wkład jest ukształtowany w postaci stożka ściętego.

Urządzenie według wynalazku ma zaletę, że przy zastosowaniu regenerowalnych środków stabilizujących, zwłaszcza PVPP ponowna regeneracja jest zależną tylko od zdolności regeneracyjnej środka stabilizującego, który jest umieszczany przez odejmowalną ścianę, zwłaszcza ścianę napływową. Odejmowalna ściana pozwala poza tym na proste zapełnianie wkładu przykładowo, gdy przez proces stabilizacji z powodu mechanicznego tarcia ma zmniejszoną objętość napełniania. Środek stabilizujący może być bezpośrednio traktowany we wkładce, która w tym przypadku jest spłukiwana wodą, a następnie w celu regeneracji środka stabilizującego jest poddawana działaniu ługu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez wkład, fig. 2 - widok z góry na zamknięty wkład z fig. 1, fig. 3 - obszar pomiędzy ścianą, przepuszczalną dla cieczy, a tkaniną zaciśniętą na ograniczającej ścianie, w częściowym przekroju, fig. 4 - schematyczny przekrój osiowy

175 207 przez stacjonarne urządzenie z umieszczonymi wkładami według fig. 1, fig. 5 - schematyczny przekrój osiowy przez urządzenie z umieszczonymi wkładami i innym prowadzeniem przepływu, fig. 6 - schematyczny przekrój osiowy przez urządzenie z wkładami o innej postaci wykonania, fig. 7 - przekrój przez wkład w postaci stożka ściętego, a fig. 8 - przekrój przez dwa wkłady umieszczone w symetrycznym, lustrzanym odbiciu wobec siebie.

Wkład 2, pokazany na fig. 1 i 2, jaki jest stosowany w urządzeniu (patrz fig. 4, 5, 6), jest ukształtowany w postaci cylindra. Przestrzeń pierścieniowa 18, tworząca przestrzeń przyjmującą 21 jest wypełniona środkiem stabilizującym 7, zwłaszcza poliwinylopirolidonem, zwanym dalej PVPP. Wewnętrzne i zewnętrzne ściany obwodowe przestrzeni pierścieniowej 18 tworzą ściany obudowy 19, 20 przepuszczalne dla cieczy, przy czym w kierunku przepływu, oznaczonym strzałkami 11,12 jest ukształtowana promieniowa zewnętrzna ściana napływowa 19 i wewnętrzna ściana odpływowa 20, umieszczona od niej w odstępie równolegle, to znaczy współśrodkowo. Ściany czołowe 23, 24 przestrzeni pierścieniowej 18 są utworzone przez ściany obudowy 13, 14 wkładu 2, przy czym ściana czołowa 24 wkładu 2 jest zamkniętą rozłączalną pokrywą 14, zamykając osiowo przestrzeń pierścieniową 18. Ściana napływowa 19 i ściana odpływowa 20 są wykonane z elastycznej, przepuszczalnej dla cieczy tkaniny 6, która korzystnie przylega do ścian 9, 10 obudowy. Tkaninę 6 korzystnie stanowi tkanina filtracyjna z materiału odpornego na ług, korzystnie z polietylenu. Mogą być stosowane także inne materiały, jak runo, tkanina metalowa, tkanina spiekana lub tp. Tkanina 6 musi być z jednej strony przepuszcza dla stabilizującej cieczy, a z drugiej strony w dalekim stopniu powstrzymywać PVPP, wypełniający przestrzeń pierścieniową 18.

Przez współosiowy układ ściany napływowej 19 i ściany odpływowej 20 jest zapewnione, że stabilizująca ciecz przepływa równomiernie w kierunku promieniowym przez przestrzeń pierścieniową 18, bez powstawania przestrzeni zaburzających przepływ tak, że PVPP jest równomiernie wykorzystany. Ściana napływowa 19 i ściana odpływowa 20 są umieszczone symetrycznie osiowo, zwłaszcza symetrycznie obrotowo do osi symetrii 8 wkładu 2 tak, że każda promieniowa droga we wkładzie 2 jest w przybliżeniu jednakowa. Ściany 9,10 podtrzymujące tkaninę 6 tworzą stabilny ciśnieniowo, usztywniony w osiowym kierunku, element podpierający, który tworzy jednocześnie promieniową, zewnętrzną ścianę wkładu 2. Element podpierający jest wykonany z perforowanej blachy ze stali stopowej, przy czym otwory mają średnicę o wielkości do wielu milimetrów, aby zapewnić bezzaburzeniowy przepływ cieczy przez wkład 2.

Według fig. 3 strona czołowa krawędzi 29 tkaniny 6 jest zaciśnięta pomiędzy perforowanym elementem podpierającym - ścianą 9 i ograniczającą ścianą czołową 23, tworzącą dno 13, przy czym dla uzyskania szczelności pomiędzy ścianą 9 a dnem 13 są umieszczone uszczelki 28, 28'. W taki sam sposób jest zaciśnięta przeciwległa strona czołowa krawędzi tkaniny 6 pomiędzy zewnętrzną ścianą 9 a pokrywą 14, odpowiednio tkanina 6 tworząca ścianę odpływową 20 jest zaciśnięta pomiędzy wewnętrzną ścianą 10 a dnem 13, względnie pokrywą 14.

Według nie pokazanej postaci wykonania wkładu 2 można zrezygnować z odpornej na ciśnienie zewnętrznej ściany 9. Siły ciśnienia, działające w osiowym kierunku na wkład 2, są w tym przypadku przyjmowane przez wewnętrzną ścianę 10. Leżąca promieniowo na zewnątrz tkanina 6 może być ustalana przez odpowiednie środki mocujące, np. obejmy, usytuowane, na dnie 13 i pokrywie 14 wkładu 2.

Wewnętrzna ściana 10 ogranicza centralną pustą przestrzeń o średnicy d, która osiowo przechodzi przez wkład 2, i jest otwarta z obu stron czołowych. W przykładzie wykonania według fig. 1 stabilizująca ciecz przepływa przez wkład 2 w kierunku strzałki 11, promieniowo od zewnątrz do wewnątrz, przy czym wypływa ona z wkładu 2 przez pustą przestrzeń 16. Ciecz przepływa przez wkład 2 ze spadkiem ciśnienia od około 0,3 do 1 · 10⁵Pa, występującym pomiędzy obszarem zewnętrznym, otaczającym wkład 2 a wewnętrzną pustą przestrzenią 16.

175 207

Przepływ może odbywać się także odwrotnie, to znaczy przebiegając promieniowo od wewnątrz do zewnątrz, przy czym ciecz jest doprowadzana do pustej przestrzeni 16 wkładu 2 i kierowana promieniowo na zewnątrz według strzałek 11, 12, jak to przedstawiono na fig. 5.

PVPP wypełniający przestrzeń pierścieniową 18 środek stabilizujący 7 z PVPP powinien być o grubych ziarnach, z bardzo nieznacznym udziałem ziaren drobnych, aby zapewnić wysoką przepuszczalność. Grubość warstwy środka stabilizującego 7 wynosi od 50 do 1000 mm, korzystnie 40 do 60 mm. Wielkość ziarna PVPP wynosi od około 25 μ m do około 40 μm, przy czym celowy jest nieznaczny udział masowy do 8% drobnoziarnistego PVPP, którego wielkość ziarna wynosi przykładowo pomiędzy 1 μ m a 25zzm. Przy talom przeważnie wielkoziarnistym adsorbencie, który ma otwartą strukturę występuje tarcie, powodujące mechaniczne jego zużycie. Takie starte cząsteczki podczas procesu stabilizacji, a także przy czyszczeniu i regenerowaniu mogą być wypłukiwane. Dlatego też straty te są wyrównywane przez proste dopełnienie ziarnistym PVPP, przez odejmowalną pokrywę 14, która jest zamocowana przez złącza śrubowe 15 na zewnętrznej ścianie 9 i wewnętrznej ścianie 10. Do napełniania przestrzeni pierścieniowej 18 celowym okazał się wstępnie spęczniały PVPP. Przed zamknięciem do przestrzeni pierścieniowej 18, korzystnie nasypuje się suche cząsteczki PVPP, umieszczając około 2% suchego PVPP w stosunku do objętości całkowitej.

Zgodnie z fig. 4 wkłady 2 w urządzeniu są tak umieszczone jeden nad drugim w stacjonarnym zbiorniku 1, że wewnętrzna, cylindryczna pusta przestrzeń 16 tworzy rurę wewnętrzną, przy czym oś symetrii 8 pustej przestrzeni 16 tworzy w przybliżeniu wspólną oś symetrii urządzenia. Pomiędzy dwoma sąsiednimi wkładami 2 celowo są umieszczone uchwyty dystansowe 17, które są zamocowane do ściany czołowej 23 i korzystnie są ukształtowane jako pierścienie uszczelniające, otaczające pustą przestrzeń 16. Mają one średnicę wewnętrzną, która w przybliżeniu odpowiada średnicy wewnętrznej d pustej przestrzeni 16 tak, że puste przestrzenie 16 sąsiadujących wkładów 2 są uszczelnione wobec cieczy. Celowo ułożone jeden pod drugim wkłady 2 są osiowo ustalone za pomocą urządzenia mocującego, które według fig. 4 składa się z zewnętrznych i wewnętrznych ściągów 22, które przebiegają osiowo równolegle do osi symetrii 8. Ściągi 22, umieszczone rozdzielenie na obwodzie wkładów 2, są osadzone w płycie dociskowej 30, przylegająca do najwyższego wkładu 2, która ma większą średnicę od średnicy zewnętrznej wkładu 2, i w której są wykonane otwory 31 do przyęcia ściągów 22. Ściągi 22 mogą być naprzeciwległym końcu zamocowane do dna 32 zbiornika 1, jak to pokazuje fig. 4 na lewo.

Przez pustą przestrzeń 16 przechodzi centralny ściąg 22, który przylega szczelnie do najwyższego wkładu 2 poprzez nakrętkę 33 i uszczelkę 35, przy czym nakrętka 33 posiada większą średnicę od średnicy wewnętrznej d pustej przestrzeni 16. W obszarze przewodu odpływowego 5, który jest przyłączony do pustej przestrzeni 16, ściąg 22 jest zakotwiony przez promieniowy element rozporowy 34 tak, że przez ściąg 22 jest przymowana siła naprężająca, przez którą kolejne wkłady 2 są zamocowane szczelnie wobec cieczy.

Przez przewód doprowadzający 4 jest doprowadzany do zbiornika 1 przedfiltrat, który przedtem celowo poddano wstępnej filtracji. Dzięki ciśnieniu roboczemu w zbiorniku przedfiltrat pod ciśnieniem około 2 do 2,5 10¾ przepływa przez ściany napływowe 19 do przestrzeni pierścieniowych 18, wypełnionych PVPP tak, że przez adsorpcję potencjalnych czynników zmętniających np. polifenoli odbywa się stabilizacja. Ciecz wypływa z przestrzeni pierścieniowych 18 przez wewnętrzne ścianki odpływowe 20 do pustej przestrzeni 16 i odpływa ze zbiornika 1 przez przewód odpływowy 5 i zostaje poddana filtracji dodatkowej.

Na fig. 5 przy takim samym rozmieszczeniu wkładów 2 w zbiorniku 1 urządzenia, jak na fig. 4 kierunek przepływu jest od wewnątrz na zewnątrz. Przewód doprowadzający 4 jest umieszczony w dnie 32 stacjonarnego zbiornika 1 i wchodzi osiowo do centralnej pustej przestrzeni 16 utworzonej przez ułożonych jeden nad drugim wkłady 2. Przedfiltrat

175 207 przepływa w kierunku strzałek 11,12 do przestrzeni pierścieniowej i odpływa ze zbiornika 1 przez przewód odpływowy 5.

W postaci wykonania wkładów 2 przedstawionych na fig. 4 i 5 jest wspólne to, że dno 13 i pokrywa 14 każdego wkładu 2 jest ukształtowana szczelnie wobec cieczy tak, że osiąga się tylko przepływ promieniowy.

W urządzeniu przedstawionym na fig. 6 wkłady 2, umieszczone jeden nad drugim, są ukształtowane cylindrycznie z centralną pustą przestrzenią 16, przy czym poszczególne puste przestrzenie 16 są wzajemnie osiowo połączone. Wewnętrzna i zewnętrzna ściana obwodowa przestrzeni pierścieniowych 18 jest utworzona przez szczelne wobec cieczy, cylindryczne ściany 9, 10 wkładu 2, a osiowe ściany czołowe 23, 24 są ukształtowane jako ściana napływowa 19 i ściana odpływowa 20, dlatego też przez wkłady 2 przepływ jest wyłącznie osiowy, z góry na dół, w kierunku strzałek 11,12. Znajdująca się na górze ściana czołowa 19 każdego wkładu 2 jest celowo ukształtowana jako rozłączalna pokrywa 14. Ściany napływowe 19 i ściany odpływowe 20 mogą być jednakowo ukształtowane, jak w przykładach według fig. 1 do 5. Z przestrzeni pierścieniowej 18 ciecz wypływa osiowo do przestrzeni odpływowej 25, która jest usytuowana od strony dna wkładu 2. Przestrzeń odpływowa 25 jest ograniczona od dna przez ściany 26, 26', które przylegają osiowo do ścian 9, 10, oraz dno 26a. Ściany 26, 26' przestrzeni odpływowej 25 są ukształtowane jednoczęściowo ze ścianami 9, 10 wkładu 2. Każda przestrzeń odpływowa 25 posiada wewnętrzny promieniowy odpływ 27, który jest wykonany z perforowanych ścianek i połączony z centralną pustką 16.

Aby uniknąć spiętrzenia cieczy w przestrzeni odpływowej 25 jej dno 26a może być, jak to zostało zaznaczone na fig. 6 linią przerywaną, nachylone promieniowo w kierunku osi symetrii 8. Ciecz przepływająca przez ścianę odpływową 20 do przestrzeni odpływowej, z powodu promieniowego nachylenia odpływa do wewnętrznego odpływu do wewnętrznego odpływu 27 i do wewnętrznej pustki 16.

Wkład, pokazany na fig. 7, odpowiada w swojej budowie wkładowi z fig. 6. Ściana odpływowa 20 i ściana napływowa 19 leży w przybliżeniu równolegle do dna 26a przestrzeni odpływowej 25, opadającego promieniowo do osi symetrii 8, przy czym kąt nachylenia a, pomiędzy prostopadłą do osi symetrii 8 i ścianą zewnętrzną 26, korzystnie wynosi maksymalnie około 30°. Dlatego też wkład 2 posiada kształt stożka ściętego.

Ściana napływowa 19 i ściana odpływowa 20 są ukształtowane jako stabilne ciśnieniowo, porowate ściany, które pozwalają na przepływ przedfiltratu, powstrzymując jednak środek stabilizujący. Ściany 19, 20 mogą być wykonane ze spiekanego metalu, tworzywa sztucznego, spiekanej ceramiki lub tp.

Inny przykład wykonania wkładów 2 jest przedstawiony na fig. 8. Przestrzeń pierścieniowa 18 każdego wkładu 2 jest ograniczona przez wewnętrzną i zewnętrzną ścianę obwodową, która celowo jest utworzona z nieprzepuszczalnej cieczy folii 36, 37. Przestrzeń pierścieniowa 18 jest ograniczona osiowo przez ścianę napływową 19 i ścianę odpływową 20, które celowo są wykonane z tkaniny przepuszczalnej dla cieczy i tworzą razem z promieniowymi foliami 36, 37 worek przyjmujący 39 w postaci węża, który jest umieszczony wokół centralnego króćca odpływowego 42, umieszczonego współosiowo wobec osi symetrii 8. W odniesieniu do płaszczyzny symetrii 38, która przebiega prostopadle do osi symetrii 8, po stronie ściany odpływowej 20, odwróconej od przestrzeni .pierścieniowej 18, jest umieszczony, w przybliżeniu symetrycznie w lustrzanym odbiciu, sąsiadujący wkład 2, przy czym pomiędzy sąsiadującymi wkładami 2 jest utworzona przestrzeń przyjmująca 25. Przestrzeń przyjmująca 25 posiada odpływ 27, prowadzący do wewnętrznej pustej przestrzeni 16, który jest ukształtowany jako przepuszczalna dla cieczy, porowata lub perforowana ściana i przez którą odpływa stabilizowana ciecz.

Przestrzeń odpływowa 25, ograniczona osiowo przez ścianki odpływowe 20, jest utworzona w stabilnym ciśnieniowo korpusie sączkowym 41, który na obu osiowych stronach czołowych zawiera układ 2. Ściany czołowe korpusu sączkowego 41 są utworzone ze ścian 13, przepuszczalnych dla cieczy, które jednocześnie podpierają ściany odpływowe 20

175 207 każdego wkładu 2 i leżą po strome, odwróconej od przestrzeni pierścieniowej każdej ściany odpływowej 20.

Korpus sączkowy 41 na swoim obwodzie zewnętrznym jest zamknięty przez uszczelniający i mocujący pierścień 44, który zaciska sąsiadujące ściany obudowy 13, przy czym w ścianach 13 są umieszczone, korzystnie przeciwległe i w odstępie od siebie, elementy podpierające 43. Dzięki pierścieniom 44 przestrzenie odpływowe 25 są szczelnie zamknięta wobec cieczy. Pierścień 44 w postaci U, posiada boczne ramiona 45, które przechwytują ściany 13 a jednocześnie otaczają szczelnie obszaru końcowy 46 folii 37, tworzącej zewnętrzną ścianę obwodową. W jednakowy sposób na folii 36, tworzącej wewnętrzną ścianę obwodową, jest wykonany obszar końcowy 47, rozciągający się promieniowo do wewnątrz, któiyjest szczelnie zakleszczony pomiędzy ścianą obudowy 13 a króćcem odpływowym 42. Przez takie uszczelnienie wobec cieczy unika się niepożądanych obejść przepływu; ciecz przepływa osiowo przez ścianę napływową 19 w kierunku strzałki 11 i wypływa przez ścianę odpływową 20 i ścianę obudowy 13 do przestrzeni odpływowej 25, w kierunku strzałki 12, a następnie jest doprowadzana przez odpływ 27 w przestrzeni odpływowej 25 do wewnętrznej pustej przestrzeni 16, która jest utworzona pomiędzy króćcami odlotowymi 42.

Aby móc osiowo układać jeden na drugim szereg symetrycznych w lustrzanym odbiciu wkładów 2, do króćców odpływowych 42 jest przyłączony uchwyt dystansowy 17, który posiada w przybliżeniu taki sam kształt przekroju poprzecznego. Do wolnej strony czołowej chwytu dystansowego 17 mogą przylegać dalsze podwójne wkłady (nie przedstawione), przy czym ilość włożonych jeden na drugim wkładów jest zależna od żądanej wydajności stabilizacji. Na stronach czołowych króćców odpływowych 42 i/lub uchwytów dystansowych 17 są osadzone pierścienie uszczelniające 48, które zapewniają szczelny styk pomiędzy nimi, przy czym sam uchwyt dystansowy 17 może stanowić uszczelka.

Cylindryczne wkłady mają celowo średnicę zewnętrzną od około 50 mm do 600 mm, średnicę d wewnętrznej pustej przestrzeni 16 od około 5 mm do 500 m i wysokości od około 40 do 60 mm. Przy jednakowych objętościach zabudowy w urządzeniu według wynalazku można umieścić w zbiorniku 1 podwójną ilość PVPP niż przy zastosowaniu tarcz stabilizacyjnych, zestawionych w moduł. Wymiary mogą być poza tym tak ustalone, żeby istniejące instalacje mogły być wyposażone we wkłady według wynalazku, bez potrzeby ich rozbierania.

Aby móc utrzymać nieznaczną różnicę ciśnień, pomiędzy stroną napływową i stroną odpływową, potrzebną dla przepływu środka stabilizującego może być korzystne utrzymanie względnie nieznacznej grubości PVPP, wypełniającego przestrzeń pierścieniową, mierzoną w kierunku przepływu. Zaleca się przykładowo przy przewidywanej różnicy ciśnień 0,5 · 10⁵Pa, przy osiowym przepływie cieczy przez wkłady, ustalenie wysokości nasypowej od około 30 do 40 mm, przez co osiąga się talerzowe, względnie tarczowe ukształtowanie wkładu, o wysokości od 40 do 60 mm. Przy promieniowym przepływie przez wkłady stosunek średnicy zewnętrznej do średnicy wewnętrznej przestrzeni pierścieniowej jest określony odpowiednio.

Korzystnie wkłady 2 są wypełnione środkiem stabilizującym 7 z PVPP, mającym wielkość ziarna od około 25 μ m do około 400 μ m. Można także dodawać do około 8% udziału masowego frakcji drobnoziarnistej o wielkości ziarna od 1 μ m do 25 μ m.

Wkłady są wykonane z materiału, który jest odporny wobec agresywnych ługów, stosowanych do regeneracji. Obok stali stopowej jest stosowane tworzywo sztuczne, przykładowo polipropylen. Odpowiednie są także materiały ceramiczne, które są stosowane zwłaszcza przy spiekanych ściankach napływowych i odpływowych. Przez zastosowanie materiału odpornego na ługowanie w dalekim stopniu ogranicza się nakłady na utrzymanie urządzenia w ruchu po jego napełnieniu PVPP, co jest szczególnie korzystne w kosztach, niż ma to miejsce w przypadku wypłukiwanych cząsteczek. Poza tym PVPP jest regenerowany w dłuższych odstępach czasowych, względnie na jednostkę czasu można więcej cieczy stabilizować. Urządzenie jest intensywniej wykorzystywane dla celów stabilizacji i wymaga tylko prac kontrolnych i potrzebnych dla jego utrzymania w ruchu.

175 207

Jako środek regenerujący można przykładowo stosować poliwinyloimidazol.

Aby uniknąć przestrzeni spiętrzających i obejść w przestrzeni pierścieniowej może być wskazane wykonanie co najmniej jednej ściany ograniczającej przestrzeń pierścieniową z materiału elastycznego, który pozwala na przynajmniej nieznaczne przeginanie odpowiedniej ściany. Przy zastosowaniu elastycznej ściany przestrzeń pierścieniowa może być co najmniej częściowo wypełniona suchym środkiem stabilizującym, który podczas pracy stabilizacyjnej pęcznieje i dzięki temu obszar ograniczający przestrzeń pośrednią jest naprężony. Dzięki temu jest zapewnione, że cała przestrzeń pierścieniowa jest wypełniona środkiem stabilizującym tak, że pewnie uniemożliwia się powstawanie obejść.

Zamiast tkaniny, przykrywającej ścianę napływową i ścianę odpływową w przestrzeni pierścieniowej 18 może być używany worek filtracyjny 6', który jest umieszczony w postaci węża wokół osiowej pustej przestrzeni 16, patrz fig. 4 i 5. Po napełnieniu PVPP cały worek filtracyjny w prosty sposób jest wyjmowany z przestrzeni pierścieniowej, względnie ponownie używany.

175 207

Fig. 4

16 ł, 13

Fig. 5

175 207

Fig. 6

175 207

Fig.8

175 207

Fig. 1

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do procesu stabilizacji napojów i innych cieczy za pomocą ziarnistych środków stabilizujących, zwłaszcza sieciowanego poprzecznie poliwinylopiralidonu (PVPP), przez adsorpcję potencjalnych czynników zmętniających np. polifenoli, zawierające zbiornik, w którym jest umieszczony środek stabilizacyjny, przez który przepływa ciecz, znamienne tym, że zbiornik (1) jest wyposażony w co najmniej jeden wkład (2), który posiada przepuszczalną dla cieczy ścianę napływową (19) i przepuszczalną dla cieczy ścianę odpływową (20), które razem z graniczącymi ścianami (9,10,13,14), ograniczającymi wkład (2) ograniczają przestrzeń przyjmującą (18,21), dla środka stabilizującego (7).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jedna przepuszczalna dla cieczy ściana (19,20) jest wykonana z tkaniny (6), przykładowo tkaniny filtracyjnej, runa, metalu, spieku lub tp. i jest umieszczona w elemencie podporowym, zwłaszcza ze stali stopowej, tworzącym ściany (9,10; 13,14) wkładu (2), które od strony napływowej i odpływowej są perforowane.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jedna z przepuszczalnych dla cieczy ścian (19, 20) jest ukształtowana jako samonośna, stabilna, ciśnieniowa, porowata ściana, która korzystnie jest wykonana z materiału spiekanego z ceramiki, metalu, tworzywa sztucznego lub tp.
4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że ściana napływowa (19) i ściana odpływowa (20) są umieszczone w równoległym odstępie od siebie i są połączone korzystnie rozłączalnie ze ścianami (9,10; 13,14) wkładu (2).
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że wkład (2) jest ukształtowany osiowo symetrycznie do osi symetrii (8), zwłaszcza obrotowo symetrycznie.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przestrzeń przyjmująca (18, 21) wkładu (2) jest ukształtowana w postaci pierścienia z cylindryczną pustą przestrzenią (16), przechodzącą wewnątrz wkładu (2), w której jest osadzony mocujący wkład (2) pręt (22), korzystnie ściąg, przy czym osiowa ściana czołowa (24) jest ukształtowana jako rozłączalna pokrywa (14').
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że osiowe ściany czołowe (23, 24) przestrzeni pierścieniowej wkładu (2) są utworzone przez ścianę napływową (19) i ścianę odpływową (20), przy czym ciecz odpływająca przez ścianę odpływową (20) jest korzystnie odprowadzana przez wewnętrzną pustą przestrzeń (16).
8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że wewnętrzna i zewnętrzna ściana obwodowa przestrzeni pierścieniowej (18) jest utworzona przez stabilną ciśnieniowo nieprzepuszczalną dla cieczy, cylindryczną ścianę (9,10) wkładu (2).
9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że wewnętrzna i zewnętrzna ściana obwodowa przestrzeni pierścieniowej (18) jest utworzona przez nieprzepuszczalną dla cieczy folię (36,37), która razem ze ścianą napływową (19) i ścianą odpływową (20) tworzy worek przyjmujący (39).
10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ściana odpływowa (20) ogranicza przestrzeń odpływową (25), która rozciąga się ponad powierzchnią ściany odpływowej (20) drugiego wkładu i posiada odpływ (27), uchodzący do pustej przestrzeni (16).
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że ściany (26, 26') przestrzeni odpływowej (25) na powierzchni płaszcza są ukształtowane wraz ze ścianą obudowy (9, 10) wkładu (2), a korzystnie ściana odpływowa (20) i/lub dno (26a) przestrzeni odpływowej (25), leżące naprzeciwko ściany odpływowej (20) jest nachylone w promieniowym kierunku do osi symetrii (8) wkładu (2), przy czym kąt nachylenia (α) mierzony do prostopadłej (40) do osi symetrii (8), wynosi korzystnie około 2° do 30°.

175 207
12. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że przestrzeń odpływowa (25) oddziela osiowo sąsiadujące wkłady (2), które są umieszczone w przybliżeniu w symetrycznym lustrzanym odbiciu wobec płaszczyzny symetrii (38), przebiegającej prostopadle do osi symetrii (8), a przestrzeń odpływowa (25) jest ograniczona przez wzajemnie przeciwległe ściany odpływowe (20) wkładu (2).
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że przestrzeń odpływowa (25) jest ukształtowana w talerzowym, stabilnym ciśnieniowo korpusie sączkowym (41), na którego z obu osiowych stronach czołowych jest umieszczony wkład (2).
14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wkłady (2) są osiowo umieszczone jeden nad drugim, przy czym na ścianie czołowej (23, 24) wkładu (2) jest umieszczony uchwyt dystansowy (17), uszczelniający leżący poniżej wkład (2).
15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że wkład (2) jest ukształtowany w postaci stożka ściętego.