DE10154134A1

DE10154134A1 - Device for pelleting or granulating a liquid or pasty substance with coolant cleaning

Info

Publication number: DE10154134A1
Application number: DE10154134A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hoffmanns; Stefan Kosock
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Air Liquide Deutschland GmbH
Priority date: 2001-11-03
Filing date: 2001-11-03
Publication date: 2003-05-15
Also published as: WO2003039730A1

Abstract

The invention concerns an apparatus comprising a device (1) for producing refrigerated articles such as tablets or granules from a liquid or pasty substance, using a refrigerating liquid product, and a filter device (5) or a filter assembly (2) for the liquid refrigerating product. Said filter assembly (2) is used to separate solid impurities from the refrigerating product while the device (1) is operating.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von tiefgefrorenen Objekten, wobei die tiefgefrorenen Objekte durch Kontaktieren mit einem flüssigen Kühlmittel erhalten werden, und ein Verfahren zur Herstellung von Pellets aus flüssigen oder pastösen Stoffen mit Hilfe eines flüssigen Kühlmittels. The invention relates to a device for producing frozen products Objects, the frozen objects by contacting a Liquid coolant can be obtained, and a method for producing Pellets made of liquid or pasty substances with the help of a liquid coolant.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pelletieren oder Granulieren eines flüssigen oder pastösen Stoffes mittels einer cryogenen Flüssigkeit ist z. B. aus US 4655047, US 5881561, EP 0605147 A2, DE 198 37 600 A1 und DE 199 56 168 A1 bekannt. A method and apparatus for pelletizing or granulating a liquid or pasty substance using a cryogenic liquid is such. B. from US 4655047, US 5881561, EP 0605147 A2, DE 198 37 600 A1 and DE 199 56 168 A1 known.

Die bekannten Pelletier- und Granulierverfahren haben den Nachteil, daß sich der Flüssigstickstoff im Laufe der Produktion mit Produktresten anreichert und die Anlage deshalb abgeschaltet und gereinigt werden muß. The known pelletizing and granulating processes have the disadvantage that the Liquid nitrogen enriches with product residues in the course of production and the System must therefore be switched off and cleaned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatz des Kühlmediums bei Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Pellets zu verbessern. The invention has for its object the use of the cooling medium Improve methods and devices for producing pellets.

Gelöst wurde die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen. The object was achieved by a device with claim 1 described features.

Die Vorrichtungen zum Herstellen von tiefgefrorenen Objekten, wobei die tiefgefrorenen Objekte durch Kontaktieren mit einem flüssigen Kühlmittel erhalten werden, werden mit einer Filtereinrichtung für das flüssige Kühlmittel ausgestattet oder verbunden. Vorteilhaft werden bestehende (bekannte) Anlagen, insbesondere Pelletier- und Granuliervorrichtungen, mit einer Filtereinrichtung (Filtriereinrichtung) für das flüssige Kühlmittel kombiniert, wobei die Filtereinrichtung z. B. eine separate Einheit darstellt, die mit der Anlage verbunden ist. Bekannte Anlagen, die mit der Filtereinrichtung vorteilhaft kombiniert werden können, sind in US 4655047, US 5881561, EP 0605147 A2, DE 198 37 600 A1 und DE 199 56 168 A1 beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird. The devices for producing frozen objects, the obtain frozen objects by contacting them with a liquid coolant are equipped with a filter device for the liquid coolant or connected. Existing (known) systems are advantageous, in particular pelletizing and granulating devices, with a filter device (Filter device) for the liquid coolant combined, the Filter device z. B. represents a separate unit connected to the system is. Known systems which are advantageously combined with the filter device can be found in US 4655047, US 5881561, EP 0605147 A2, DE 198 37 600 A1 and DE 199 56 168 A1, to which reference is hereby made.

Tiefgefrorene Objekte sind vorzugsweise Teilchen wie Pellets oder Granulat- Teilchen, die insbesondere aus einem flüssigen oder pastösen Stoff hergestellt werden. Vorrichtungen zum Herstellen von tiefgefrorenen Objekten sind vorzugsweise Vorrichtungen zum Pelletieren oder Granulieren, insbesondere mit einem flüssigen Kühlmittel. Frozen objects are preferably particles such as pellets or granules. Particles made in particular from a liquid or pasty substance become. Devices for the production of frozen objects are preferably devices for pelleting or granulating, in particular with a liquid coolant.

Der zu pelletierende oder zu granulierende Stoff ist in der Regel flüssig oder pastös. Beispiele sind flüssige oder pastöse Zubereitungen für die Herstellung von Eiskrem oder anderer Lebensmittel. The substance to be pelletized or granulated is usually liquid or pasty. Examples are liquid or pasty preparations for the production of Ice cream or other food.

Das flüssige Kühlmittel ist vorzugsweise eine cryogene Flüssigkeit wie kälteverflüssigte Gase, insbesondere kälteverflüssigter Stickstoff (LN₂). The liquid coolant is preferably a cryogenic liquid such as refrigerated liquefied gases, in particular refrigerated liquefied nitrogen (LN ₂ ).

Die Filtereinrichtung für das flüssige Kühlmittel enthält ein Filtermittel und/oder Filterelement. Das Filtermittel ist beispielsweise ein Filtermaterial wie Filterpapier, Filtergewebe, Siebmaterial. The filter device for the liquid coolant contains a filter medium and / or Filter element. The filter medium is, for example, a filter material such as filter paper, Filter cloth, sieve material.

Vorteilhaft ist eine Filtereinrichtung, die eine kontinuierliche Reinigung oder Entnahme von abgetrennten Verunreinigungen erlaubt, z. B. ein Filterband, das wie ein Förderband (für die Verunreinigungen) arbeitet. A filter device, which is a continuous cleaning or Removal of separated contaminants allowed, e.g. B. a filter belt, the works like a conveyor belt (for the contaminants).

Verunreinigungen im flüssigen Kühlmittel sind z. B. beim Pelletieren oder Granulieren anfallende Partikel des zu verarbeitenden Stoffes und gebildete Eispartikel. Impurities in the liquid coolant are e.g. B. when pelleting or Granulate resulting particles of the material to be processed and formed Ice particles.

Die Filtervorrichtung enthält in der Regel einen Vorratsbehälter für das gereinigte flüssige Kühlmittel, z. B. eine Wanne, und eine Einrichtung zur Kühlmittelrückführung zur eigentlichen Pelletier- oder Granuliervorrichtung, insbesondere zu einem Vorratsbehälter in der eigentlichen Pelletier- oder Granuliervorrichtung. Zur Kühlmittelrückführung wird in der Regel eine Pumpe für das flüssige Kühlmittel eingesetzt. Bei separater Filtervorrichtung und Pelletier- oder Granuliervorrichtung ist in der Regelung eine separate Füllstandsregelung für das flüssige Kühlmittel vorzusehen. The filter device usually contains a storage container for the cleaned liquid coolant, e.g. B. a tub, and a device for Coolant return to the actual pelletizing or granulating device, in particular to a storage container in the actual pelletizing or Granulator. A pump is usually used for coolant return the liquid coolant is used. With separate filter device and pelletizing or pelletizer is in the control a separate level control for to provide the liquid coolant.

Im Produktionsprozeß einer vorhandenen Anlage (Produktionsanlage), z. B. Pelletiervorrichtung, wird der flüssige Stickstoff verunreinigt. Zur Reinigung wird kontinuierlich z. B. aus dem Sumpf dieser Anlage flüssiger Stickstoff abgezogen. Dieser Stickstoff wird über eine Filtriereinrichtung in der angeschlossenen Filtervorrichtung (Reinigungsanlage) geleitet, wo die Verunreinigungen aus dem flüssigen Stickstoff kontinuierlich oder diskontinuierlich abgetrennt werden. In the production process of an existing plant (production plant), e.g. B. Pelleting device, the liquid nitrogen is contaminated. For cleaning continuously z. B. withdrawn liquid nitrogen from the bottom of this plant. This nitrogen is connected to a filtering device in the Filter device (cleaning system) passed where the contaminants from the liquid nitrogen can be separated continuously or discontinuously.

Bei anderer Ausführung der Vorrichtung, in der z. B. keine separate Füllstandsregelung in der Reinigungsanlage installiert ist, wird beispielsweise das gesamte System von Produktions- und Reinigungsanlage miteinander verbunden und ist mit flüssigem Stickstoff gefüllt. Hierdurch kann die Produktionsanlage am Tank angeschlossen bleiben und das Niveau wie bisher regeln. Das Umpumpen des Stickstoffes hat dann keinen Einfluß auf den Füllstand. Hier sind dann aber andere Filteranordnungen vorzusehen. In another embodiment of the device in which, for. B. no separate Level control is installed in the cleaning system, for example entire system of production and cleaning system connected and is filled with liquid nitrogen. This allows the production plant on Stay connected to the tank and regulate the level as before. Pumping around the nitrogen then has no influence on the level. But then here are to provide other filter arrangements.

Ein die Reinigung der Produktionsanlage unterstützender Effekt ist z. B. eine Zufuhr des gereinigten Stickstoffes mit einem erhöhtem Druck über Düsen. Diese Düsen sind über für Verunreinigungen anfälligen Anlagenteilen, wie z. B. Förderbändern oder Austragstrommeln, angebracht. Durch den mit hohem Druck zugeführten Stickstoff werden anhaftende Verunreinigungen gelöst. An effect supporting the cleaning of the production plant is e.g. Legs Supply of the cleaned nitrogen with increased pressure via nozzles. This Nozzles are over system parts susceptible to contamination, such as. B. Conveyor belts or discharge drums attached. Because of the high pressure Adhesive impurities are dissolved.

Die Vorrichtung mit Pelletier- oder Granuliervorrichtung und Reinigungs- oder Filtereinrichtung erlaubt einen längeren Betrieb als bei bekannten Anlagen. Eine notwendige Abschaltung zur Reinigung entfällt. Demzufolge kann die Vorrichtung wirtschaftlicher betrieben werden. The device with pelletizing or granulating device and cleaning or Filter device allows a longer operation than in known systems. A there is no need to switch off for cleaning. As a result, the device operated more economically.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. The invention is based on the drawing of exemplary embodiments explained in more detail with further details.

Die Fig. 1 zeigt ein Schema einer Vorrichtung mit stationärer Filtereinrichtung. Fig. 1 shows a diagram of a device with a stationary filter means.

Die Fig. 2 zeigt ein Schema einer Vorrichtung mit Filterband. Fig. 2 shows a diagram of a device with filter tape.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung mit Vorrichtung 1 zur Pelletierung oder Granulierung von in der Regel flüssigen oder pastösen Stoffen und einer separaten Filtervorrichtung 2 schematisch abgebildet. Als eigentliche Vorrichtung 1 zur Pelletierung oder Granulierung dient z. B. eine bestehende Anlage (bekannte Vorrichtung). Diese Vorrichtung arbeitet mit flüssigem Stickstoff als flüssiges Kühlmittel und wird mit einer separaten Filtervorrichtung 2 oder einer integrierten (eingebauten) Filtereinrichtung kombiniert, wobei eine separate Filtervorrichtung 2 in Fig. 1 gezeigt wird. In Fig. 1, a device with device 1 for pelletization or granulation is generally liquid or pasty substances and a separate filtering apparatus 2 shown schematically. The actual device 1 for pelleting or granulation is used, for. B. an existing system (known device). This device works with liquid nitrogen as the liquid coolant and is combined with a separate filter device 2 or an integrated (built-in) filter device, a separate filter device 2 being shown in FIG. 1.

Die Pelletier- oder Granulier-Vorrichtung 1 enthält eine Dosier-/Zuführ Einheit 12 von zu verarbeitendem flüssigen oder pastösen Stoff, eine Rinne 13 mit flüssigem Kühlmittel und eine Fördereinrichtung 14 für die Produktteilchen. Die Sensoren 15, 16 dienen zur Ermittlung des Füllstandes, wobei ein entsprechendes Signal einer Steuerung oder Steuereinheit zugeführt wird, die den Öffnungszustand des steuerbaren Absiperrventiles 10 und damit die Zufuhr von flüssigem Kühlmittel über die Leitung 3 steuert. The pelletizing or granulating device 1 contains a metering / feeding unit 12 of liquid or pasty substance to be processed, a channel 13 with liquid coolant and a conveying device 14 for the product particles. The sensors 15 , 16 are used to determine the fill level, a corresponding signal being fed to a control or control unit which controls the opening state of the controllable shutoff valve 10 and thus the supply of liquid coolant via the line 3 .

Der zu reinigende flüssige Stickstoff als flüssiges Kühlmittel wird über eine Leitung mit den Ventilen 6 und 9 der Filtervorrichtung 2 mit einer Filtriereinrichtung 5 zugeführt. Das Filter der Filtriereinrichtung 5 besteht z. B. aus Siebgewebe. Zur Vergrößerung der Filterfläche ist dieses Gewebe vorzugsweise mehrfach aufgefaltet. Der gereinigte flüssige Stickstoff (das Filtrat) wird in dem Raum 8 (Sammelbehälter) gesammelt und mittels der Pumpeinrichtung oder Pumpe 4 über die Leitung 3 (Rückführung) in die Pelletier- oder Granulier-Vorrichtung 1 zurückgeführt. Die Leitung 3 weist vorteilhaft ein steuerbares Absperrventil 10 (z. B. Magnetventil) auf. Frischer flüssiger Stickstoff kann der Anlage über das Ventil 7 zugeführt werden. The liquid nitrogen to be cleaned as liquid coolant is fed via a line with the valves 6 and 9 to the filter device 2 with a filtering device 5 . The filter of the filtering device 5 consists, for. B. from sieve fabric. To enlarge the filter area, this fabric is preferably unfolded several times. The cleaned liquid nitrogen (the filtrate) is collected in the room 8 (collecting container) and returned to the pelletizing or granulating device 1 by means of the pump device or pump 4 via the line 3 (return). The line 3 advantageously has a controllable shut-off valve 10 (e.g. solenoid valve). Fresh liquid nitrogen can be supplied to the system via valve 7 .

Nach einer Produktionszeit von z. B. 2 Stunden wird der Filter entnommen und durch einen neuen oder gereinigten Filter ersetzt. Der alte Filter kann gereinigt und wieder eingesetzt werden. Mit dem Filter werden als Verunreinigungen Teilchen abgetrennt, die während der Pelletierung oder Granulierung entstehen oder auch gebildete Eispartikel sind. After a production time of e.g. B. 2 hours the filter is removed and replaced with a new or cleaned filter. The old filter can be cleaned and be used again. With the filter are considered impurities Particles separated that arise during pelleting or granulation or are also formed ice particles.

Im Beispiel von Fig. 2 ist ein bewegtes Band aus Filtergewebe in der Filtriereinrichtung 5 eingesetzt, so daß hier kontinuierlich filtriert und abgereinigt werden kann. Die Filterbandeinrichtung ist wie ein Förderband aufgebaut. Die auf dem Band gesammelten Verunreinigungen, z. B. gefrorene Flüssigkeitspartikel und Eispartikel, werden wegtransportiert und z. B. mit einem Abstreifer 11 kontinuierlich vom Band entfernt. In the example of Fig. 2, a moving band of filter fabric is used in the filtering device 5 so that it can be continuously filtered and cleaned here. The filter belt device is constructed like a conveyor belt. The contaminants collected on the belt, e.g. B. frozen liquid particles and ice particles are transported away and z. B. continuously with a scraper 11 from the tape.

Der gereinigte flüssige Stickstoff sammelt sich im Raum 8 (Sammelbehälter) der Reinigungsanlage und wird mit einer Pumpe wieder der Produktionsanlage 1 zur Verfügung gestellt. The cleaned liquid nitrogen collects in room 8 (collecting container) of the cleaning system and is made available to the production system 1 again with a pump.

In den Ausführungsbeispielen hat die Produktionsanlage ihre Steuerung behalten. Es wurde lediglich anstatt der früheren Stickstoffzuleitung die Leitung für gereinigten Stickstoff angeschlossen. Frischer Stickstoff wird z. B. in der Reinigungsanlage 2 über das Ventil 7 zudosiert, wenn flüssiges Kühlmittel fehlt. Das Flüssigstickstoff-Niveau in der Reinigungsanlage 2 wird vorteilhaft von den Sensoren 17, 18, 19 (siehe Fig. 1) erfaßt. Bei Unterschreitung eines vorbestimmten Füllstandes des flüssigen Kühlmittels wird mit Hilfe einer Steuerung zusätzliches Kühlmittel über das Ventil 7 zugeführt. Ferner wurde in der Produktionsanlage 1 noch eine Absperreinrichtung 9 zwischen der Produktionsanlage 1 und der Reinigungsanlage 2 eingebaut. Diese schließt automatisch bei einem zu starken Abfall des Kühlmittelstandes in der Produktionsanlage 1. Ferner dient sie zur Unterbrechung des Reinigungsprozesses, z. B. bei Filterwechsel. Bezugszeichenliste 1 Pelletier- oder Granulier-Vorrichtung
2 Filtriereinrichtung für cryogene Flüssigkeit
3 Rückführleitung für cryogene Flüssigkeit
4 Pumpe für cryogene Flüssigkeit
5 Filtriereinrichtung (Filter)
6 Ablaßventil für cryogene Flüssigkeit
7 Zufuhr für cryogene Flüssigkeit
8 Sammelbehälter für cryogene Flüssigkeit
9, 10 steuerbares Absperrventil
11 Filterbandreinigung (Abstreifer)
12 Dosiereinrichtung für die Flüssigkeitstropfen
13 Rinne mit flüssigem Kühlmittel
14 Fördereinrichtung für die Produktteilchen
15, 16 Füllstandssensor
17, 18, 19 Füllstandssensor
In the exemplary embodiments, the production plant has retained its control. Instead of the previous nitrogen supply line, the line for purified nitrogen was connected. Fresh nitrogen is e.g. B. in the cleaning system 2 via the valve 7 when liquid coolant is missing. The liquid nitrogen level in the cleaning system 2 is advantageously detected by the sensors 17 , 18 , 19 (see FIG. 1). If the liquid coolant falls below a predetermined fill level, additional coolant is supplied via the valve 7 with the aid of a control. Furthermore, a shut-off device 9 was installed in the production plant 1 between the production plant 1 and the cleaning plant 2 . This closes automatically if the coolant level in the production system 1 drops too much. It also serves to interrupt the cleaning process, e.g. B. when changing the filter. REFERENCE SIGNS LIST 1 pelletizing or granulating device
2 filtering device for cryogenic liquid
3 return line for cryogenic liquid
4 Pump for cryogenic liquid
5 filtering device (filter)
6 Drain valve for cryogenic liquid
7 Cryogenic liquid supply
8 collecting containers for cryogenic liquid
9 , 10 controllable shut-off valve
11 filter belt cleaning (scraper)
12 Dosing device for the liquid drops
13 Channel with liquid coolant
14 Conveying device for the product particles
15 , 16 level sensor
17 , 18 , 19 level sensor

Claims

1. Device for producing deep-frozen objects, the deep-frozen objects being obtained by contacting with a liquid coolant, which has a filter device ( 5 ) or cleaning device ( 2 ) for the liquid coolant.

2. Device according to claim 1, characterized in that the device. has a device ( 1 ) for pelleting or granulating a liquid or pasty substance with a liquid coolant and a filter device ( 2 ) for the liquid coolant.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the filter device ( 2 ) has a particle filter ( 5 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter device ( 2 ) has a moving filter ( 5 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the filter device ( 2 ) has a filter belt ( 5 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter device ( 2 ) has a cleaning device ( 11 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the liquid coolant between a pelletizing or granulating unit a liquid or pasty substance and a unit with filter device in the Cycle.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device has a return device ( 3 ) for the liquid coolant cleaned in the filter device ( 5 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the liquid coolant is refrigerated nitrogen.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the filter device ( 2 ) has a collecting container ( 8 ) for the liquid coolant.

11. A method for producing pellets from liquid or pasty substances with the aid of a liquid coolant, characterized in that the liquid coolant between a unit ( 1 ) for pelletizing or granulating a liquid or pasty substance and a unit ( 2 ) with a filter device ( 5 ) is guided in a circle.

12. Use of a filter device for the liquid coolant in a system for pelleting or granulating a liquid or pasty substance with a liquid coolant.