DE2439891C2

DE2439891C2 - Abscheider zum Trennen von Flüssigkeit und Gas

Info

Publication number: DE2439891C2
Application number: DE2439891A
Authority: DE
Inventors: Duncan Charles Bull; Gerald Lionel High Wycombe Buckinghamshire Solomons
Original assignee: RANKS HOVIS MCDOUGALL Ltd LONDON GB
Current assignee: RANKS HOVIS MCDOUGALL Ltd LONDON GB
Priority date: 1973-08-22
Filing date: 1974-08-20
Publication date: 1985-04-11
Also published as: FI244474A; JPS5050765A; SE7410397L; IN142844B; JPS5852713B2; DE2439891A1; CA1026686A; BR7406898A; IT1016857B; FR2241330B1; FR2241330A1; US3989599A; GB1473654A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Abscheider zum Trennen von Flüssigkeit und Gas nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.

Ein derartiger Abscheider findet z. B. bei der aeroben oder oxidativen Gärung Verwendung.

Eines der Hauptprobleme bei der aseptischen, aeroben oder oxidativen Gärung einer Mischung aus einem Kulturmedium und einem Gas besteht darin, das Produkt aus der Gäreinrichtung auszutragen, ohne daß infektiöse Mikroorganismen durch die Austragsöffnung in die Gäreinrichtung gelangen.

Aus der US-PS 31 63 508 ist ein Zyklonabscheider zum Trennen von Flüssigkeit und Gas bekanntgeworden, bei dem der Austritt von abgetrenntem Gas durch den Flüssigkeitsauslaß verhindert wird. Das Problem, das Eindringen von Mikroorganismen in die Gäreinrichtung bzw. einen nachgeschalteten Zyklonabscheider durch eine der Austrittsöffnungen zu verhindern, wird

bei dem bekannten System nicht gelöst

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines insbesondere mit einer kontinuierlich arbeitenden Gäreinrichtung kombinierten Abscheiders, bei dem das Eindringen von infektiösen Mikroorganismen sowohl durch den Flüssigkeitsauslaß als auch durch den Gasauslaß, verhindert wird. Darüber hinaus soll der Austritt von Gas durch den Flüssigkeitsauslaß des Systems verhindert werden.

Der Lösung der Aufgabe dienen die im ersten Anspruch angeführten Merkmale.

Mit dem erfindungsgemäßen Abscheider, bei dem sowohl der Flüssigkeitsauslaß als auch der Gasauslaß mit einem Erhitzer versehen ist, wird verhindert daß Mikroorganismen von außen in das System gelangen.

Der Gärungsprozeß verläuft daher unter aseptischen Bedingungen und sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas wird aus den aseptischen Bedingungen im Inneren des Abscheiders in die nichtaseptische Umgebung ausgetragen, wobei eine zum Stand der Technik gehörende Sperreinrichtung dafür sorgt daß durch den Flüssigkeitsauslaß des Abscheiders kein Gas austreten kann.

Der in der Beschreibung verwendete Begriff »Flüssigkeit« schließt auch einen flüssigen Brei, eine sogenannte Kulturbrühe od. dgl, ein.

Die Merkmale des Anspruches 2 bewirken, daß die Flüssigkeits-Absetzkammer niemals ganz leer oder ganz gefüllt ist so daß durch Halten eines bestimmten Flüssigkeitspegels der Austritt von Gas verhindert wird.

Der Anspruch 3 ist auf eine vorteilhafte Ausführungsform des dem Flüssigkeitsauslaß zugeordneten Erhitzer gerichtet, mit dessen Hilfe sich das ganze System mit Dampf sterilisieren läßt

Die Ansprüche 4 und 5 richten sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen des Erhitzers für den Gasauslaß, während der Anspruch 6 eine bevorzugte Kombination des Abscheiders mit einer Gäreinrichtung beinhaltet.

Das Merkmal des Anspruches? gestattet das Waschen der Innenwand des Abscheiders mit sterilem Wasser.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungsfigur, in welcher ein kontinuierlich arbeitender Abscheider schematisch dargestellt ist näher erläutert.

Der dargestellte Abscheider, bei dem es sich um ein Zyklon zum Trennen des Produktes einer aeroben bzw. oxidativen Gärung in eine flüssige und eine gasförmige Phase handelt ist über einen tangential in eine Abscheidekammer 4 gerichtiten Einlaß 2 mit einer nicht dargestellten Gäreinrichtung verbunden und weist einen Gasauslaß 6 sowie eine zu einer Flüssigkeits-Absetzkammer 8 führende Ablauföffnung auf. Zu der Flüssigkeits-Abseizkammer 8 gehören ein Flüssigkeitsauslaß 10 und zwei Füllstandsfühler 12. die ein Ventil 14 in der Weise steuern, daß in der Flüssigkeits-Absetzkammer 8 zwischen den beiden Füllstandsfühlern 12 ein bestimmter Flüssigkeitspegel gehalten wird, der einen Austritt von Gas durch den Flüssigkeitsauslaß 10 verhindert.

Wird in den Abscheider durch den Einlaß 2 ein Gärungsprodukt, eine sogenannte Luftkulturbrühe, eingeleitet, so sinkt das tangential eingeleitete Produkt wendelförmig nach unten. Die flüssige Phase wird hierbei· unter Einwirkung der Fliehkraft an die Innenwand des Abscheiders geschleudert und läuft nach unten in die Flüssigkeitskammer 8. während die gasförmige Phase im Zentrum des Abscheiders nach oben steigt und durch den Gasauslaß 6, ein Rohrstück 16, ein Druckminderventil 18 und ein Gasauslaßrohr 20 entweicht. Das Druckminderventil 18 ist erforderlich, um den in der

Gäremrichtung vorhandenen Druck von ca. 1,04 bar abzubauen.

Das Gasauslaßrohr 20 ist von einem Erhitzer 22 in Form eines Heizmantels umgeben, in den durch eine Rohrleitung 24 Dampf mit einem Druck von 1,4 bis 7 bar eingeleitet wird, so daß keine Mikroorganismen eindringen und das System infizieren können.

Im Kopf des Abscheiders befindet sich eine Reinigungseinrichtung in Form eines Sprinklers 26 zum Waschen der Innenwand mit sterilem Wasser, um das Absetzen von Rückständen zu vermeiden. Die abgetrennte Flüssigkeit sammelt sich in der Flüssigkeitsabsetzkammer 8. in der mit Hilfe der Füllstandsfühler 12 und des Ventils 14 ein bestimmter Flüssigkeitspegel aufrechterhalten wird, so daß sie niemals ganz leer oder ganz is gefüllt ist Hierdurch wird verhindert, daß durch das Ventil 14 Luft aus dem Abscheider austritt

Beim Austritt eines Luft-Flüssigkeit-Gemisches aus einem unter Druck stehenden Behälter wird normalerweise mit der Flüssigkeit heftig Luft mitgerissen, was durch die Füllstandsfühler 12 in Verbindung mit dem Ventil 14 verhindert wird. Das Ventil 14 ist in den Flüssigkeitsauslaß 10 in der Weise eingesetzt, daß an der Auslaßstelle 30 möglichst wenig Wirbel auftreten. Bei dem beschriebenen Aufbau kann die Flüssigkeit das Systern schubweise oder in einem in Abhängigkeit von der Steuerung durch die Füllstandsfühler 12 modulierten, ständigen Strom unter minimaler Turbulenz verlassen.

Es lassen sich auch andere Füllstandssteuerungen verwenden. Entscheidend ist, daß sie aseptisch arbeiten und das Ansetzen von Ablagerungen verhindern. Zweckmäßigerweise sind die FüIIstandsfühler 12 nicht in der Flüssigkeits-Absetzkammer 8 angeordnet, sondern stellen den Flüssigkeitspegel von außen fest, z. B. mittels Gammastrahlen. Es könnte auch mit nur einem Füllstandsfühler gearbeitet werden, doch ist einem System mit zwei Fühlern der Vorzug zu geben.

Nachdem die Flüssigkeit das Ventil 14 passiert hat, gelangt sieii bsw. durch einen Erhitzer 32 in Form einer Dampfsperre mit glockenförmigem Gehäus;e, durch dessen Innenraum 34 Dampf strömt, der zugleich dazu dient, die Gehäusewandungen abzuwaschen. Da die Flüssigkeit bei ihrem Austritt aus dem Abscheider die Auslaßstelle 30 und die Dampfsperre schnell durchfließt, erhöht sich ihre Temperatur nkht oder nur unwesentlich.

Zum Betrieb des Abscheiders wird ein in gestrichel ten Linien wiedergegebener, abnehmbarer Verschluß 36 — ein sogenannter Schnellverschluß — vor dem Ausgang des glockenförmigen Gehäuses angebracht und das Ventil 14 geöffnet, um das ganze System mit Dampf unter einem Druck von etwa 1,04 bar zu sterilisieren. Danach wird das Ventil 14 in Betriebssiellung gebracht und der Verschluß 36 gelöst bzw. abgenommen, um den Durchfluß freizugeben.

Wie erwähnt, ist der Einlaß 2 an eine kontinuierlich arbeitende, nicht dargestellte Gäremrichtung für aerobe bzw. oxidative Gärung angeschlossen, um das aus Flüssigkeit und Gas zusammengesetzte Gärungsprodukt im Abscheider unter aseptischen Bedingungen zu trennen ω und über aseptisch wirksame Sperren, nämlich die Erhitzer 22 und 32, in die nichtaseptische Umgebung auszutragen, ohne daß Mikroorganismen durch den Flüssigkeiisauslaß 10 oder den Gasauslaß 6 in das System eindringen können. Der Erhitzer 22 trägt dazu bei, emp- es findliches Material vor einer Denaturierung zu bewahren.

Bei dem Erhitze · 22 handelt es sich um einen um das Gasauslaßrohr 20 gelegten Heizmantel, in den (Wasser-)Dampf eingeleitet wird. Als Erhitzer für aen Gasauslaß ist auch ein (Wasser-)Dampfinjektor gut geeignet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abscheider zum Trennen von Flüssigkeit und Gas, mit einem Einlaß, einem Gasauslaß und einem s Flüssigkeitsauslaß mit einer aus einer Flüssigkeits-Absetzkammer und einem nachgeschalteten, über den Flüssigkeitspegel in der Flüssigkeits-Absetzkammer gesteuerten Ventil bestehenden Sperreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauslaß (10) im Anschluß an das Ventil (14) mit einem Erhitzer (32) in Form einer Dampfsperre und der Gasauslaß (6) mit einem Erhitzer (22) versehen sind.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Flüssigkeits-Absetzkammer (8) zwei Füllstandsfühler (12) angebracht sind, die den niedrigsten und den höchsten Flüssigkeitspegel abtasten und auf das den Flüssigkeitsdurchtritt regelnde Ventil (14) einwirken.

3. Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer (32) ein glockenförmiges Gehäuse aufweist und zum Sterilisieren des Abscheiders mit einer Einrichtung in Form eines für Dampf durchlässigen Verschlusses (36) versehen ist

4. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Gasauslaß (6) zugeordnete Erhitzer (22) ein das Gasauslaßrohr (20) umgreifender, mit Dampf zu erhitzender Heizmantel ist

5. Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dai der Erhitzer (22) ein Dampf injektor ist

6. Abscheider nach Ansprvh 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einer kontinuierlich arbeitenden Gäreinrichtung für aseptische, '-«robe bzw. oxidative Gärung unmittelbar nachgeschaltet ist

7. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihm eine Reinigungseinrichtung in Form eines Sprinklers (26) zugeordnet ist.

8. Verwendung des Abscheiders nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Trennen des Produktes einer aeroben bzw. oxidativen Gärung in eine flüssige und eine gasförmige Phase.