用于脫氣的脫氣器和方法技術(shù)

一種用于給液體脫氣的系統(tǒng)包括：用于將所述液體加熱到良好定義的溫度的加熱器，用于給所述液體加壓的裝置，用于將已加熱的所述液體引導(dǎo)到分離容器的第一管道，用于從所述分離容器排放所脫出的氣體的真空泵，用于從所述分離容器引導(dǎo)經(jīng)脫氣的所述液體的第二管道，所述系統(tǒng)的特征在于，其包括用于將惰性氣體供給和混合到在所述第一管道中的所述液體中的惰性氣體供給源和混合器，且其中所述真空泵是可控的以維持所述分離容器中的分離壓強至對應(yīng)于處于或稍高于飽和氣壓的壓強。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于脫氣的脫氣器和方法
本專利技術(shù)涉及用于給液體脫氣的設(shè)備和方法，主要涉及給液體食品或其他消費產(chǎn)品脫氣的設(shè)備和方法。
技術(shù)介紹
在液體產(chǎn)品包裝領(lǐng)域中，脫氣是一種行之有效的構(gòu)思，并且在大多數(shù)加工廠中，脫氣被列為基本的工序，例如在這樣的加工廠中，其中液體產(chǎn)品在生產(chǎn)線的第一端作為散裝品接收并且在生產(chǎn)線的另一端作為獨立的包裝容器輸送。在散裝產(chǎn)品中，在特定的壓強和溫度下，溶解的氧氣的量對應(yīng)于飽和濃度。由于產(chǎn)品的早期處理，氧氣的總量很可能超過該量。對于某些產(chǎn)品，該量的氧氣是可以接受的，但對于其他產(chǎn)品，特別是果汁或保質(zhì)期延長的產(chǎn)品，必須進一步減少溶解的氧氣的量，以免對產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響。為了將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯然是行之有效的并且公知的基本理論簡單化，如氧氣或氮氣等氣體在液體中的溶解度將取決于溫度和壓強。相比于在較高溫度下可以在液體中溶解的氧氣或氮氣，在較低溫度下可以在液體中溶解的氧氣或氮氣較多，即在較低溫度下飽和濃度較大。對壓強而言，這種關(guān)系是相反的，壓強越高，飽和濃度越大。建立這種簡單的關(guān)系，以便可以通過改變溫度或壓強中的一者或兩者來使液體脫氣。此外，通過簡單調(diào)節(jié)含有液體的容器中特定飽和濃度所需的溫度和壓強來完成脫氣，這可能是顯而易見的。但是，在商用灌裝機中，每小時應(yīng)當(dāng)能對成千上萬升的液體產(chǎn)品進行脫氣處理，要求高效節(jié)能，這使得理論上的等待將要達到的平衡的方法是不適用的。用于液體脫氣的現(xiàn)成的方法是稱為汽提(stripping)的工藝。通過將諸如二氧化碳或氮氣之類的惰性氣體混合到將要脫氣的液體中，平衡會受到影響，并且其他溶解的氣體會擴散到氣相惰性氣體中。氣泡會形成，并且混合氣體將離開液體，然后可被排放掉。該工藝通常在汽提塔中進行，然而在US6981997中提出了一種嵌入式解決方案(inlinesolution)。在所公開的實施方式中，將二氧化碳注入并混合到將要脫氣的已加壓并冷卻的液體流中。在注入惰性氣體后，通過管道將液體流引導(dǎo)到通向另一管道的減壓閥，該另一管道出口延伸(decouch)到容器中。在該容器中，將二氧化碳連同已擴散到氣相二氧化碳中的其他氣體一起排放掉，并且通過第三管道將經(jīng)脫氣的液體從該容器的底部引導(dǎo)離開。本專利技術(shù)的主要領(lǐng)域中更常用的脫氣方法是利用在連接到真空的膨脹容器進行真空脫氣。特定的真空度對應(yīng)于液體的特定的沸點。將液體輸送到具有一定溫度的膨脹容器，該一定溫度高于已通過真空值調(diào)整的沸點一定度數(shù)。當(dāng)液體進入容器中時，隨著液體沸騰或閃蒸，溫度立即下降，并且空氣(以及在液體中的其他氣體)被排出。液體蒸氣遇到容器的上部中的冷卻區(qū)域冷凝，同時蒸發(fā)出來的空氣通過真空泵從容器中吸走。經(jīng)脫氣的液體通過在容器底部的開口排出。為了提高分離率，液體可以沿切線方向進入膨脹容器，以便引起渦流。上述方法提供液體的優(yōu)良脫氣。然而，導(dǎo)致能源效率提高和空間效率提高的改進總是值得期待的。本專利技術(shù)涉及這樣的改進。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)涉及一種用于給液體脫氣的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：用于將所述液體加熱到良好定義的溫度的裝置，用于給所述液體加壓的裝置，用于將已加熱的所述液體引導(dǎo)到分離容器的第一管道，用于從所述分離容器排放所脫出的氣體的真空泵，用于從所述分離容器引導(dǎo)經(jīng)脫氣的所述液體的第二管道。相比于傳統(tǒng)的基于真空的閃蒸系統(tǒng)，本專利技術(shù)的特征在于：所述系統(tǒng)包括用于將惰性氣體混合到在所述第一管道中的所述液體中的混合器，且所述真空泵設(shè)置成維持所述分離容器中的分離壓強至稍高于在特定的良好定義的溫度(well-definedtemperature)下的所述液體的蒸氣壓(然而盡可能接近該蒸氣壓)的壓強。該蒸氣壓有時稱作“閃蒸氣壓”(“flashpressure”)，在任何情況下，在上下文中其含意是指使液體在良好定義的溫度下開始沸騰(boil)的壓強。以其他現(xiàn)有技術(shù)開始會促使序言部分和特征部分重組。本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚，閃蒸氣壓，即在特定的溫度下將使液體開始沸騰的壓強，其將隨液體溫度的變化而變化。在這個意義上描述，閃蒸氣壓是一個相對術(shù)語。但是，對于每個溫度，它是絕對的和可預(yù)測的。實施例將在實施方式的詳細(xì)描述中給出。此外，“稍微”不是絕對術(shù)語，但“稍高”用來表示非常接近閃蒸氣壓的壓強，并且它是關(guān)于使用接近閃蒸氣壓的壓強的概念，稍高的壓強與等于或者低于或者遠(yuǎn)高于閃蒸氣壓的壓強不同，等于或者低于或者遠(yuǎn)高于閃蒸氣壓是現(xiàn)有技術(shù)的替代方案，其驗證了該相對術(shù)語。用絕對術(shù)語表述，分離壓強應(yīng)高于閃蒸氣壓，但高于閃蒸氣壓不超過0.1巴，優(yōu)選不超過0.05巴，甚至更優(yōu)選地，其應(yīng)盡可能接近閃蒸氣壓而又不引起閃蒸。從控制的觀點和對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，將清楚地表明的是，如果在分離容器中的壓強過低，就會導(dǎo)致閃沸以及溫度降低。避免閃蒸(即沸騰)導(dǎo)致幾個優(yōu)點。其一是，本來分離容器中所需要的冷凝器可以去除。這節(jié)省了空間和能源。在閃蒸過程中，從液體帶走能量，從而導(dǎo)致溫度下降。溫度的下降必須能夠得到補償，并且因此就這方面而言避免閃蒸也節(jié)省了能量。另外，誘發(fā)閃蒸是將液體脫氣到必要程度的非常有效的方法，特別是對于例如每分鐘若干升的生產(chǎn)容量，該生產(chǎn)容量與本文的上下文有關(guān)。沸騰還導(dǎo)致氣體大量釋放，這些氣體必須予以處理。在某些情況下，如果處理果汁之類的芳香產(chǎn)品，則氣體的這種突然而密集的釋放也可能導(dǎo)致香味的損失。在本專利技術(shù)中，如果分離容器中的壓強維持在接近閃蒸氣壓，則即使沒有閃蒸，在分離容器的上游向已加壓的液體中加入惰性氣體也會導(dǎo)致脫氣充分至達到亞-ppm氧氣量。根據(jù)第二方面，本專利技術(shù)涉及一種用于給液體脫氣的方法，該方法包括以下步驟：將所述液體引導(dǎo)通過管道往來于分離容器，在所述分離容器上游加熱所述液體，在所述分離容器上游將所述液體加壓，將惰性氣體混合到已加壓的所述液體中，引導(dǎo)已加壓的所述液體到分離容器，將所述分離容器中的壓強控制在稍高于閃蒸氣壓的壓強，從所述分離容器排放所釋放出來的氣體，并從所述分離容器抽出經(jīng)脫氣的所述液體以用于進一步處理。在詳細(xì)描述中，將公開進一步的細(xì)節(jié)和實施方式。在一個或多個優(yōu)選的實施方式中，分離容器中的壓強，即分離壓強，保持在高于閃蒸氣壓0.1巴內(nèi)，甚至較優(yōu)選地在高于閃蒸氣壓0.05巴內(nèi)。附圖說明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)第一實施方式的脫氣器系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本專利技術(shù)第二實施方式的脫氣器系統(tǒng)的示意圖。圖3是圖解根據(jù)本專利技術(shù)第一實施方式的方法的示意性流程圖。具體實施方式用于處理液體的系統(tǒng)的一些部分將參考圖1進行描述。本專利技術(shù)可以形成這樣的系統(tǒng)100的一部分，但可以在不脫離本專利技術(shù)的由權(quán)利要求所定義的范圍內(nèi)替換單個的部件。在上游位置開始，系統(tǒng)100包括用于容納或輸送將要處理的液體的罐102或其他系統(tǒng)。該系統(tǒng)還包括用于升高液體中的壓強，使其達到升高的壓強的泵104。在圖中，其被示為在線泵104，但本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到加壓可以以各種方式來實現(xiàn)。通常，使用離心式泵，但產(chǎn)物可能因離心泵的機械作用而受到損害的情況下，可以使用與液體較溫和地相互作用的泵。一個例子可以是富含果肉的果汁，在這種情況下，可使用凸輪泵。從而在液體中的壓強升高至幾巴，通常小于5巴，一個例子是液體中的壓強為3.7巴，而氮氣中的壓強稍高。隨后，將氮氣加入到液體中，如圖1中112所示。為了以有效的方式分配氮氣，使用靜態(tài)混合器106。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，靜本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于給液體脫氣的方法，其包括以下步驟?將所述液體加壓到高于大氣壓的壓強，?將所述液體加熱到良好定義的溫度，?引導(dǎo)已加壓的所述液體到混合位置，?將惰性氣體混合到已加壓的所述液體中，?通過減壓閥將已混合有惰性氣體的已加壓的所述液體引導(dǎo)到分離容器中，?在所述良好定義的溫度下將所述分離容器中的壓強降低到所述液體的蒸氣壓以上的壓強，?從所述分離容器排放所釋放出來的氣體，并?從所述分離容器抽出經(jīng)這樣脫氣的所述液體以用于進一步處理。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.12.21 SE 1151243-11.一種用于給液體脫氣的方法，其包括以下步驟-將所述液體加壓到高于大氣壓的壓強，-將所述液體加熱到特定的溫度，-引導(dǎo)已加壓的所述液體到混合位置，-將惰性氣體混合到已加壓的所述液體中，-通過減壓閥將已混合有惰性氣體的已加壓的所述液體引導(dǎo)到分離容器中，-在所述特定的溫度下將所述分離容器中的壓強降低到所述液體的蒸氣壓以上的壓強，-從所述分離容器排放所釋放出來的氣體，并-從所述分離容器抽出經(jīng)這樣脫氣的所述液體以用于進一步處理，其中將所述分離容器中的所述壓強維持在所述蒸氣壓以上0-0.1巴之間的區(qū)間內(nèi)；其中，所述特定的溫度為在50-70℃之間的區(qū)間內(nèi)的溫度；以及其中惰性氣體與將要脫氣的液體的體積比為1/9或更小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述惰性氣體是氮氣。3.根據(jù)1或2所述的方法，其中所述方法是在連續(xù)的將要脫氣的液體流上執(zhí)行的連續(xù)方法。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將所述分離容器中的所述壓強維持在所述蒸氣壓以上0.05巴的區(qū)間內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述特定的溫度為在55-65℃之間的區(qū)間內(nèi)的溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述特定的溫度為60℃。7.一種用于給液體脫氣的系統(tǒng)(100)，其包括：用于將所述液體加熱到特定的溫度的加熱器(108)，用于給所述液體加壓的裝置(104...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：克里斯特·蘭青格，
申請(專利權(quán))人：利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞士;CH