DE7246999U

DE7246999U - Vorrichtung zum konzentrieren einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE7246999U
Application number: DE7246999U
Authority: DE
Original assignee: Struthers Scientific And International Corp New York Ny (vsta)
Current assignee: Struthers Scientific And International Corp New York Ny (vsta)
Priority date: 1972-01-05
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1979-02-22
Also published as: CA1045443A; DE2263059A1; DE2263059C3; GB1372281A; DE2263059B2

Description

Patentanwälte

Dipl.'-Ing. FT. WeICKMAn¹N, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr. -Ing. H. Li ska

8 MÜNCHEN 86, DEN s r y- _4frto POSTFACH 860 820 I 3· «3ΓΖ 1378

k^ MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

71FG5/6

Struthers Scientific and International Corporation 630 Fifth Avenue, New York, N.Y. 10020, V.St.A.

"Verfahren zum Konzentrieren von Flüssigkeiten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens"

Die Erfindung betrifft das Konzentrieren von flüssigem Kaffee-Extrakt , Tee, Bier und Zitrus-Fruchtsäften.

Es ist bekannt, flüssigen Kaffee-Extrakt der Gefrierkonzentration zu unterwerfen, wobei eine Aufschlämmung von Eis und Flüssigkeit erhalten wird. Die Aufschlämmung wird in eine Zentrifuge eingespeist, in der die konzentrierte Flüssigkeit vom Eis getrennt wird. Eine besondere Schwierigkeit stellt hierbei die Schaumbildung in der Zentrifuge dar. Zur Entfernung des Schaums kann sogar eine Betriebsunterbrechung der Anlage erforderlich

sein. Der Schaum enthält gewöhnlich wertvolle Kaffee-Peststoffe.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Schaum in Flüssigkeit überführt und mit der Beschickungsflussigkeit vereinigt, die zur Gefrierkonzentriereinrichtung zurückgeführt wird.

Der Schaum aus der Zentrifuge kann mit dem zum Waschen des Eises verwendeten Waschwasser entnommen und in einen sekundären Beschickungsflüssigkeits-Vorratsbehälter eingespeist werden. Dieser Behälter enthält Flüssigkeit, die in einen Kristallisator oder eine andere Gefriereinrichtung eingespeist wird. Von hier aus wird die Flüssigkeit wieder in die Zentrifuge eingespeist, und der Schaum aus dem Vorratsbehälter wird in einen Behandlungsbehälter eingespeist, in dem der Schaum entweder durch langes Aufbewahren, z.B. 2 bis 24- Stunden und gewöhnlich 8 bis 16 Stunden, oder durch Behandeln mit Dampf in Flüssigkeit umgewandelt wird. Die Flüssigkeit wird dann zu einem primären Vorratsbehälter zurückgeführt, der frische Beschickungsflussigkeit, z.B.. aus Kaffee-Extraktoren, enthält und aus dem das Gemisch in den sekundären Vorratsbehälter eingespeist wird. Dieser Vorratsbehälter kann vor oder hinter einer Filter- oder Vollmantelzentrifuge zur Entfernung von Wachs oder anderen Niederschlägen angeordnet sein.

Es v/ar anzunehmen, daß die aus dem Schaum entweder durch langes Stehen oder durch Behandeln mit Dampf gebildete Flüssigkeit ein unerwünschtes Aroma haben würde. Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt, daß beim Vermischen dieser Flüssigkeit mit der Beschickungsflüssigkeit, dem Behandeln in der Gefrierkonzentriereinrichtung und dem anschließenden Umwandeln des Gemisches

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in ein Pulver oder Granulat ein qualitativ hochwertiger, löslicher Kaffee von vorzüglichem Geschmack erhalten wird.

Der Schaum kann die Gefrierkonzentrier-Zentrifuge auch mit der Mutterlauge verlassen. Dieses Gemisch kann dann in einen Vorratsbehälter eingespeist v/erden, aus dem der Schaum in gleicher Weise behandelt und in Flüssigkeit überführt werden kann. Diese Flüssigkeit wird zurückgeführt und mit frisch zugeführtem, flüssigem Kaffee-Extrakt vermischt.

Das Eis aus. der Zentrifuge kann mit Schaum in einen Schmelzbehälter eingespeist werden. Die Temperatur des Behälterinhalts wird so weit erhöht, daß der Schaum in Flüssigkeit umgewandelt wird, wobei diese Umwandlung so rasch erfolgt, daß keine Anhäufung von Schaum auftritt. Zu diesem Zweck kann die Temperatur des Behälterinhalts auf 26,7 bis 65,6⁰C, vorzugsweise auf 32,2 bis 4-3,3°C> erhöht werden. Der Temperaturanstieg kann durch Dampfschlangen, elektrisch beheizte Heizschlangen oder in jeder anderen geeigneten Weise bewirkt werden.

Ein Teil des Schaumes oder der gesamte Schaum mit der Mutterlauge kann auch mit der Mutterlauge vermischt werden, wobei eine Schaummasse erhalten wird, die gefroren und gefriergetrocknet wird.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen wird auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen.

Beispiel 1

In Fig. 1 ist die Erfindung in Anwendung auf ein einstufiges Konzentrationssystem dargestellt. 10 und 11 sind zwei primäre Vorratsbehälter. In den Vorratsbehälter 10 wird bei 12 aus Kaffee-Extraktoren stammende Beschickungsflüssigkeit eingespeist. Die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 10 kann sich auf einer niedrigen Temperatur, z.B. von -1,67 bis 1,67°C, befinden, wodurch das Ausfallen von Wachsen und ähnlichem sich abscheidendem Material gefördert wird. Der ausgefallene Niederschlag wird mittels einer Filter- oder Vollmantelzentrifuge 13 vor dem Einspei-, sen in den Vorratsbehälter 11 entfernt. Die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 11 wird mittels einer Pumpe 16 in einen sekundären Vorratsbehälter 17 eingespeist. Die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 17 wird mittels einer Pumpe 18 in einen Kristallisator 20 eingespeist. Der Kristallisator 20 stellt den ersten Teil und die Zentrifuge 21 den zweiten Teil einer Gefrierkonzentriereinrichtung dar. Im Kristallisator 20 entsteht Eis in der Flüssigkeit. Die erhaltene Aufschlämmung aus Eis und Flüssigkeit wird in die Zentrifuge 21 geführt. Die Zentrifuge 21 kann eine bekannte Zentrifuge mit rotierendem Siebkorb sein, aus dem das Eis kontinuierlich abgekratzt wird. Das Eis wird durch die Leitung 22 in einen Schmelztehälter 23 eingespeist. Ein Teil der Flüssigkeit aus dem Behälter 23 wird als Abwasser durch eine Leitung 24 abgeführt; ein anderer Teil der Flüssigkeit wird mittels einer Pumpe 27 durch eine Leitung 28 in die Zentrifuge 21 gepumpt und dient als Waschwasser zum Waschen des Eises, wobei Kaffee-Feststoffe vom Eis entfernt werden. Das Waschwasser wird zusammen mit Schaum aus der Zentrifuge 21 durch eine Lei-

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tung 30 in einen sekundären Vorratsbehälter 17 eingespeist. Die Mutterlauge, die durch den Siebkorb hindurchtritt, wird über eine Leitung 31 in einen Mutterlaugenbehälter 32 eingespeist.

Der durch geeignete Abflußkanäle oder Rinnen 34· und 35 aus dem Vorratsbehälter 17 und dem Mutterlaugenbehälter 32 überfließende Schaum wird in einen Behälter 36 eingespeist, in dem der Schaum einige Stunden gehalten und bzw. oder mit Dampf behandelt wird, wodurch er in Flüssigkeit umgewandelt wird. Diese Flüssigkeit wird dann mittels einer Pumpe 4-0 in einen oder in beide Vorratsbehälter 10 und 11 eingespeist.

Ein Teil der Flüssigkeit kann mittels einer Pumpe 4-1 vom Auslaß des· Kristallisators 20 zu seinem Einlaß zurückgeführt werden.

Beispiel 2

In Fig. 2 ist die Erfindung in Anwendung auf ein zweistufiges Konzentrationssystem dargestellt. Das zweistufige System ist ähnlich mit dem in Fig. 1 dargestellten System; die Flüssigkeit aus dem Behälter 32 wird jedoch in einen zweiten Kristallisator 50 gepumpt. Die aus diesem Kristallisator erhaltene Aufschlämmung wird in eine zweite Zentxifuge 51 eingespeist. Das Eis aus der Zentrifuge 51 wird über eine Leitung 52 in einen Behälter eingespeist. Die Mutterlauge aus der Zentrifuge 51 wird über eine Leitung 5^· in einen Produktb ehält er 55 eingespeist. Da." Eis aus der Zentrifuge 21 wird über eine Leitung 22 in einen Schmelzbehälter 56 eingespeist. Das Waschwasser aus der Zentrifuge 21 wird über eine Leitung 30 in einea Waschwasserbehälter 57 eingespeist. Der überfließende Schaum, der aus einem oder aus samt-

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lichen Behältern 32, 57» 17 und 55 stammen kann, wird in den Behälter 36 eingespeist, von wo aus die aus dem Schaum entstandene Flüssigkeit in einen.oder in beide Vorratsbehälter 10 und 11 zurückgepumpt wird.

Beispiel 3

In Fig. 3 ist eine Zentrifuge 60 dargestellt, in die bei 61 eine aus· einem Kristallisator stammende Aufschlämmung von Eis und Kaffee-Flüssigkeit eingespeist wird. Die Zentrifuge 60 kann einen rotierenden· Siebkorb haben, aus dem das Eis abgekratzt und in eine Auslaßleitung oder Rinne 62 eingespeist wird. Die Mutterlauge tritt bei 63 und das Waschwasser bei 64 aus der Zentrifuge 60 aus. Das Eis wird zusammen mit dem Schaum in einen Behälter 66 eingespeist, der mit einer Heizeinrichtung 67 auf etwa 37,8°C erwärmt wird. Der Schaum wird in Flüssigkeit überführt und teilweise bei 69 als Abwasser abgeleitet (oder zu den Kaffee-Extraktoren zurückgeführt), teilweise durch eine Pumpe 70 und eine Leitung 71 bei 72 in die Zentrifuge als Waschwasser für den Zentrifugen^orb und teilweise bei 73 zum VJaschen des Eises in der Zentrifuge in diese eingespeist. Das Waschwasser kann erforderlichenfalls gekühlt werden.

Die Anv/endung der vorliegenden Erfindung umfaßt auch die in den britischen Patentanmeldungen Nr. 1 196 601, 1 196 602. 1 199 914·, 1 178 775, 1 178 774-, 1 178 772, 1 172 836, 1 172 838, 1 172 832 und 1 172 835 offenbarten Vorschläge und Erfindungen.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Konzentrieren einer Flüssigkeit^* gekennzeichnet durch eine Zentrifuge (21, 60), die einen" Einlaßstutzen (61) zum Einspeisen einer Aufschlämmung von Flüssigkeit und Eis aus einem Kristallisator (20) in einen in der Zentrifuge angeordneten, sich konisch erweiternden Zentrifugierkorb aufweist, und durch einen Schmelzbehälter (23, 56, 66), der durch wenigstens ein in den Zentrifugierkorb gerichtetes Rohr (28, 71, 72, 73) zur Einführung von in ihm abgeschiedener Flüssigkeit als Waschflüssigkeit in den Zentrifugierkorb mit der Zentrifuge (21, 60) verbunden ist und in dem ein Auslaßrohr (22, 62) der Zentrifuge (21, 60) zum Abführen von Eis und Schaum aus dem offenen Ende des Zentrifugierkorbs mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge (21, 60) einen von der Außenseite des Zentrifugierkorbs abgeführten Auslaßstutzen (31, 63) zur Abführung der Mutterlauge der Aufschlämmung in einen Mutterlaugenbehälter (32) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge (21, 60) einen von der Außenseite des Zentrifugierkorbs abgeführten zweiten Auslaßstutzen (30, 64) zur Abführung

f der Waschflüssigkeit in einen Waschflüssigkeitsbehälter (17, 57) j; aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbehälter (23, 56, 66) mit einer Heizeinrichtung (67) versehen ist.