DE869786C

DE869786C - Verfahren und Vorrichtung zur Feinstbelueftung von Fluessigkeiten, insbesondere von Gaerfluessigkeiten

Info

Publication number: DE869786C
Application number: DEP8791D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Vogelbusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-11-11
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1953-03-09
Also published as: DE738961C

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Feinstbelüftung von Flüssigkeiten, insbesondere von Gärflüssigkeiten Das Patent 738 961 betrifft ein. Verfahren zur Feinstbelüft.ung von Flüssigkeiten. und eine Vorrichtung zu dessen Ausführung. Die Feinistbelüftung kommt dabei im wesentlichen durch die Zufuhr einer Flüssigkeit-Luft-Emulsion zustande, die in der Nähe des Bodens des Behälters, z. B. des Gärgefäßes, in die belüftete Flüssigkeit eingeführt wird. Diese Emulsion wird bei der Zerlegung des z. B. während der Gärung entstehenden Schaumes in Abluft und eben diese Emulsion erhalten. Durch die Einführung der Emulsion bilden sich im Behälter zwei Flüssigkeitsschichten mit wesentlich verschiedenem Luftgehalt. Die ziemlich scharf begrenzte, in der Nähe des Bodens befindliche Trennfläche beider hegt etwa in der Höhe der Eintrittsstelle der Flüssigkeit-Luft-Emulsion in dem Behälter. Im: folgenden ist wie im Hauptpatent unter Gärung jede biologische Umsetzung in Flüssigkeiten und unter Luft jedes diese Umsetzung fördernde Gas (oder Dampf) zu verstehen. Entsprechend bedeutet Hefe irgendwelche benutzten Mikroorganismen.
Soll die Gärung längere Zeit hindurch ununterbrochen weiterlaufen, wie dies etwa bei der Erzeugung von Nähr- oder Futterhefe mittels Torula util.is zweckmäßig ist, so m.uß im Gärgefäß das Gleichgewicht zwischen den Mengen von zu- und ablaufender Flüssigkeit aufrechterhalten und gleichzeitig auch die zuwachsende Hefe in-ihrer Gesamtmenge mit der ablaufenden Flüssigkeit abgeführt werden. Entnimmt man zu wenig Hefe, so reichert sie sich im Gärgefäß in unzulässigem Maße an, im umgekehrten Fall kommt die Gärung bald zum Erliegen.
Um dies zu verhindern, wird das Zuführungsrohr für die Flüssigkeit-Luft-Emulsion erfindungsgemäß mit einem verstellbaren Auslaufmundstück versehen. Mittels dieser Vorrichtung kann die Trennzone zwischen der oberen luftreichen und .der unteren luftärmeren Schicht der Gärflüssigkeit der Höhe nach verstellt werden. Soll z. B. mit der ablaufenden Flüssigkeitsmenge mehr Hefe aus dem Gärgefäß abgezogen werden, so muß das Auslaufmundstück gesenkt, im entgegengesetzten Fall gehoben werden. Hierbei wird davon Gebrauch gemacht, daß die hier in Betracht kommenden Heferassen mehr oder weniger dazu neigen, sich im Schaum anzureichern; im vorliegenden Fall also in der luftreichen. oberen Schicht der Gärflüssigkeit.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser Anordnung scherpätisch dargestellt.
Abb. i zeigt die neue Vorrichtung im Aufriß; die Abb.2 und 3 zeigen Einzelheiten in größerem Maßstab.
In das Gärgefäß a wird eine Luftverteilungsvorrichtung lt, wie sie z. B. in der Patentschrift 682 136 beschrieben ist, mit Hohlwelle g und L,uftzuführungsstutzen L eingebaut. In .der Höhe der Schaumkrone ist eine mechanische Entschäumungsvorrichtung c, wie sie z. B. in der Patentschrift 718 8o2 beschrieben ist, mit Auslaufstutzen e an das Gärgefäß a angeschlossen. Der ihr über das Rohr cl zufließende Schaum wird im Entschäumer c von einem Teil seines Gasinhaltes befreit, und dieser zieht über den Stutzen d nach außen ab. Ein Rest von Luft bleibt in der verdichteten Schaumflüssigkeit zurück und gelangt über das Rohr f und das Auslaufmundstück f1 in: das Gärgefäß a zurück. Diese Rückl.aufflüss.igkeit enthält Luft in allerfeinster Verteilung und bewirkt, daß sich oberhalb des Auslaufmundstückes f1 infolge der Einwirkung des Rührflügels h eine homogene Schaumschicht bildet. In der Höhe dieses Auslaufes befindet sich eine Zone, in der der Luftgehalt nach unten zu schnell abnimmt. In dem Barunterliegenden Flüssigkeitssumpf ist der Luftgehalt verhältnismäßig gering. Der obere, etwa vom Mundstück f1 bis an. den Schaumeinlauf c1 heranreichende Teil der Befüllung des Gärgefäßes a hat beispielsweise einen Luft- bzw. Gasgehalt von etwa 75'10" während unterhalb des Mundstückes. f1 in: der gärenden Flüssigkeit ein solcher von nur etwa 10%- herrscht. Durch Verstellen des Auslaufmündstückes f1 in senkrechter Richtung kann das VeT-hältnis der luftreichen oberen zur luftarmen unteren Flüssigkeitsschicht den jeweiligen Erfordernissen angepaßtwerden.
Während des Betriebes wandert die Schaummasse über die Vorrichtung c, f, f1 nach aufwärts' gegen den Schaumeinlauf Cl zu. Der Inhalt des Flüssigkeitssumpfes 'wird -zweckmäßig mittels- der Pumpe M und - der Rieselvorrichtung p, q umgewälzt. Die gäreilde Flüssigkeit rinnt dann über die Außenfläche . der Schaumblasen nach abwärts und sammelt sich wieder in dem Flüssigkeitssumpf auf dem Boden des Gefäßes a. Die frische Nährlösung wird der gärenden Flüssigkeit zweckmäßig ebenfalls über die Rieselvorrichtung zugeführt. Auf der Oberfläche der Schaumbläschen rieselt dann ständig eine dünne Schicht von nährstoffreicher Gärflüssigkeit nach, abwärts, aus der die sprossende Hefe in Gegenwart des ihr in außerordentlich, großer Fläche dargebotenen:. Luftsauerstoffes die Nährstoffe entnehmen kann.
Die während des Betriebes freiwerdende Gärungswärme läßt sich auf einfachste Weise .durch Abkühlen der zu verrieselnden, aus dem luftarmen Sumpf des Gärgefäßes entnommenen Flüssigkeit in einem Kühler n nach außen ableiten. Die Wärmeübertragung auf das Kühlwasser erfolgt dabei auf der Würzeseite der Austauschwand, über eine luftarme Flüssigkeit. Wollte man statt dessen in der bisher üblichen Weise den luftreichen Teil des Gärgefäßes a etwa mit Hilfe eines Rohrsystems abkühlen, so würde wegen des in. diesem Fall wesentlich geringeren spezifischen Wärmeüberganges von der luftreichen Flüssigkeit an die Kühlwand eine mehrfach größere Austauschfläche erforderlich sein.
Das Formstück f 1 wird zweckmäßig um seine waagerechte Achse drehbar angeordnet, so daß sein Auslaufmund der Höhe nach in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise verstellt werden kann.
Die dem gärenden Inhalt des Gefäßes a zuzuführende Frischluft kann statt über die Vorrichtung g, h, i,1, der .gärenden Würze auch nach Abb-. 3 von einem Anschlußstück t über einen porösen Körper s zugeleitet werden. An die Stelle der Lüftungsvorrichtung g, h, i, 1 tritt dann ein Rührflügel zum Vermischen der im Sumpf des Gefäßes a stehenden Flüssigkeit mit der aus dem Mundstück f1 austretenden Flüssigkeit-Luft-Emulsion.
- An sich- ist es bekannt, die Nährflüssigkeit zum Zweck der Erzeugung von Hefe zu verschäumen. Ein anderer Vorschlag zur Belüftung gärender Würze geht dahin, diese letztere in einem mit Luft beschickten Raum zu verrieseln. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich wesentlich von den bekannten Verfahren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Feinstbelüftung von Flüssigkeiten nach Patent 738 961, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (f) für die Flüssigkeit-Luft-Emulsion an seiner Einmündung in das Gärgefäß (a) mit-einem der Höhe nach verstellbaren,- zweckmäßig um eine waagerechte Achse drehbaren Ausgußmundstück (f l ) versehen ist.
2. Vorrichtung nach. Anspruch r, .dadurch ge- kennzeichnet, - daß an den luftarmen unteren Teil des Gärungsgefäßes (a) eine Gärflüssigkeit entnehmende Pumpe (m) angeschlossen ist, die die Gärflüssigkeit in eine im oberen Teil des Gärgefäßes (a) angeordnete Vorrichtung (p, q) fördert, und daß diese Vorrichtung (p, q) derart ausgebildet ist, daß sie die Gärflüssigkeit gleichmäßig auf der Oberfläche der Schaumschicht verrieselt.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Entnahmestelle und der Zuführungsstelle der Gärflüssigkeit, zweckmäßig zwischen der Pumpe (m) und der Vorrichtung (p, q) ein Kühler (n) zur Aufnahme der bei der Gärung entstehenden Wärme angeordnet ist. .
4. Vorrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung für die Nährlösung an die Rieselvorrichtung (p, q) angeschlossen ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen i bis. q., dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsvorrichtung für die Frischluft ein in die Zuführung (f, f1) der Luft-Flüssigkeit-Emulsion eingefügter feinporiger Körper (s) ist.