| Vakuum-Wasserentgasung, 20 ppb |
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Eine Vakuumentgasungsanlage wird für Wasser dann verwendet, wenn entweder stille Getränke hergestellt werden, oder der Installationsort die Aufstellung einer großen Entgasungskolonne nicht ermöglicht. Unser Anlagenkonzept nutzt das zuverlässige Wirkungsprinzip einer Strippingkolonne auch unter Vakuum als zusätzlichen Entgasungseffekt. Der Hauptgrund für unsere Bauweise aus drei stehenden Kolonnen ist jedoch, dass auf diese Weise das Wasser dem Vakuum viel länger ausgesetzt wird, als es bei jeder anderen Konstruktion möglich ist.
Die Anlage nutzt das Vakuum mit mehreren Wirkmechanismen gründlich aus. Als erstes in den Kolonnenköpfen. Hier wird das Wasser in das Vakuum versprüht. Ein Großteil des Sauerstoffs wird hierbei schon entfernt (bis auf ca. 0,5ppm). Weiter rieselt das Wasser anschließend entlang der Füllkörper herunter. Hier wird das Wasser (als dünner Film) dem Vakuum ausgesetzt. Ein dritter Effekt wird in der letzten Kolonne ausgenutzt. Vor der Verdüsung wird dem Wasser eine geringe Menge CO2 oder N2 zugesetzt. Das freigesetzte CO2/N2 wird von der Vakuumpumpe durch alle drei Kolonnen im Gegenstrom abgesaugt. Das CO2/N2 wirkt hiermit als Strippinggas. Eine Verstärkung aller drei Entgasungseffekte tritt durch die mehrfache Zirkulation über die jeweiligen Kolonnen auf (im vereinfachten Diagramm nicht dargestellt). Falls gewünscht kann ein Teil des eingesetzten Strippinggases dem fertig entgasten Wasser zugesetzt werden (im Diagramm ebenfalls nicht dargestellt). Hierdurch wird das Wasser mit CO2 gepuffert. Die Neigung zu Rekontamination mit Sauerstoff ist dadurch verringert.
Die Anlage nutzt das Vakuum mit mehreren Wirkmechanismen gründlich aus. Als erstes in den Kolonnenköpfen. Hier wird das Wasser in das Vakuum versprüht. Ein Großteil des Sauerstoffs wird hierbei schon entfernt (bis auf ca. 0,5ppm). Weiter rieselt das Wasser anschließend entlang der Füllkörper herunter. Hier wird das Wasser (als dünner Film) dem Vakuum ausgesetzt. Ein dritter Effekt wird in der letzten Kolonne ausgenutzt. Vor der Verdüsung wird dem Wasser eine geringe Menge CO2 oder N2 zugesetzt. Das freigesetzte CO2/N2 wird von der Vakuumpumpe durch alle drei Kolonnen im Gegenstrom abgesaugt. Das CO2/N2 wirkt hiermit als Strippinggas. Eine Verstärkung aller drei Entgasungseffekte tritt durch die mehrfache Zirkulation über die jeweiligen Kolonnen auf (im vereinfachten Diagramm nicht dargestellt). Falls gewünscht kann ein Teil des eingesetzten Strippinggases dem fertig entgasten Wasser zugesetzt werden (im Diagramm ebenfalls nicht dargestellt). Hierdurch wird das Wasser mit CO2 gepuffert. Die Neigung zu Rekontamination mit Sauerstoff ist dadurch verringert.
| Baugrößen: | |
| Typ 32 | max. 6 m³/h (60 hl/h) |
| Typ 50 | max. 12 m³/h (120 hl/h) |
| Typ 65 | max. 23 m³/h (230 hl/h) |
| Typ 80 | max. 35 m³/h (350 hl/h) |
Sinnvoll (wirtschaftlich) erzielbarer Restsauerstoff im entgastem Wasser: < 0,02mg(ppm) O2/Liter bzw. < 20µg(ppb) O2/Liter
Der Wert für den Restsauerstoff hängt vom Sauerstoffgehalt und der Temperatur des Rohwassers ab. Die Kühlung des Wasser sollte daher immer nach der Wasserentgasung stattfinden.
| Vakuum-Wasserentgasung, 80 ppb |
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Bei Getränkewasser für Erfrischungsgetränke wird ein höherer Restsauerstoffgehalt akzeptiert (verglichen mit Wasser bei der Bierherstellung). Der für Erfrischungsgetränke notwendige Restsauerstoff von 0,08 ppm (bei 0,8 ppm im Frischwasser und eine Wassertemperatur von ca. 20°C) kann mit nur einer Vakuumkolonne erreicht werden. Das ist eine 10 fache Verringerung des ursprünglich vorhandenen Sauerstoffes. Je nach Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt im Rohwasser, der gewünschten Durchsatzleistung und dem zugelassenen Restsauerstoff wird der Kolonnendurchmesser und die Kolonnenhöhe festgelegt. In unseren Getränkemischanlagen (Inlinemixer) ist dieses Entgasungsmodul integriert.
| Baugrößen: | |
| Typ 32 | max. 6 m³/h (60 hl/h) |
| Typ 50 | max. 12 m³/h (120 hl/h) |
| Typ 65 | max. 23 m³/h (230 hl/h) |
| Typ 80 | max. 35 m³/h (350 hl/h) |
Sinnvoll (wirtschaftlich) erzielbarer Restsauerstoff im entgastem Wasser: < 0,08mg(ppm) O2/Liter bzw. < 80µg(ppb) O2/Liter
Der Wert für den Restsauerstoff hängt vom Sauerstoffgehalt und der Temperatur des Rohwassers ab. Die Kühlung des Wasser sollte daher immer nach der Wasserentgasung stattfinden.
Bei dem Stripping-Verfahren wird ein Gas im Gegenstrom über einen dünnen Film des zu entgasenden Wassers geleitet. Das Strippinggas entzieht dem Wasser den gelösten Sauerstoff (Desorption) und führt ihn in die Gasphase. Der Druck innerhalb der Kolonne entspricht dem der umgebenden Atmosphäre außerhalb der Anlage. Das Gas wird in die Atmosphäre abgeleitet (über Dach). Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Einfachheit. Es gibt nur sehr wenige Bauteile. Eine hohe Anlagenverfügbarkeit ist somit sichergestellt. Da keine Vakuumpumpe benötigt wird, sind die Anlagen unübertroffen leise. Als Strippinggas kann CO2 oder N2 (Stickstoff) verwendet werden. Stickstoff hat den besseren Wirkungsgrad bei der Sauerstoffentfernung und wird vom entgasten Wasser nicht in gleicher Weise aufgenommen wie das CO2. Stickstoff ist somit eine gute Wahl, wenn stille Getränke hergestellt werden sollen. Werden karbonisierte Getränke hergestellt, dann ist CO2 das Strippinggas der Wahl. Das entgaste Wasser wird mit CO2 gepuffert. Die Neigung zu Rekontamination mit Sauerstoff ist dadurch verringert. Das eingesetzte CO2 wird im hohen Maße dem Produkt zugeführt. Im Vergleich zu einer Vakuumentgasungsanlage ist der effektive Mehrverbrauch an CO2 sehr gering. Auch eine Vakuumentgasungsanlage verwendet CO2 Gas um den Entgasungseffekt zu verbessern. Das in einer Vakuumentgasungsanlage zugeführte CO2 Gas kann sich aufgrund des Vakuums aber nicht im Wasser halten.
Wir bieten die beiden unten beschriebenen Verfahren an:
Wir bieten die beiden unten beschriebenen Verfahren an:
- Heißentgasung, heiße Kolonne (hot column)
- Kaltentgasung, kalte Kolonne (cold column)
Mit beiden Verfahren erzielbarer Restsauerstoff im entgastem Wasser: < 0,02mg(ppm) O2/Liter bzw. < 20µg(ppb) O2/Liter
Der Wert für den Restsauerstoff hängt vom Sauerstoffgehalt und der Temperatur des Rohwassers ab. Die Kühlung des Wassers sollte daher immer nach der Wasserentgasung stattfinden. Je nach Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt im Rohwasser, der gewünschten Durchsatzleistung und dem zugelassenen Restsauerstoff wird der Kolonnendurchmesser und die Kolonnenhöhe festgelegt.
| Heißentgasung - "heiße Kolonne" |
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Die Heißentgasung bietet den Vorteil der zusätzlichen Pasteurisation. Sollten Probleme mit der Wasserhygiene angenommen werden, (z.B. im Rohwasser), dann ist die Heißentgasung die ideale Wahl. Durch den hohen Wärmerückgewinn wird wenig Energie zum Betrieb der Anlage benötigt. Das Wasser tritt kalt in die Anlage ein und tritt kalt wieder aus der Anlage aus. Auch wenn keine Kühlzone im Wärmetauscher (optional erhältlich) vorgesehen wird, beträgt die Temperaturerhöhung durch die Pasteurisation nur ca. 8°C. Im Prinzip ist aufgrund des heißen Betriebes und des internen Sterilisationsschrittes beim Anfahren, keine CIP Reinigung bzw. Sterilisation erforderlich. Lediglich von Zeit zu Zeit sollte eine saure Reinigung, abhängig von der Wasserhärte, durchgeführt werden. Der Mehrpreis zur „kalten Kolonne" ist nicht so gravierend, weil bei gleicher Leistung eine kleinere Kolonne ausreicht.
Gasbedarf: ca. 0,10 kg/hl Wasser, hiervon ist ca. 5% verloren (über Dach, Rest verbleibt im Wasser)
Gasbedarf: ca. 0,10 kg/hl Wasser, hiervon ist ca. 5% verloren (über Dach, Rest verbleibt im Wasser)
| Baugröße: | Durchsatz: | Dampfbedarf *: |
| Typ 32 | max. 6 m³/h (60 hl/h) | 76 kg/h |
| Typ 50 | max. 12 m³/h (120 hl/h) | 151 kg/h |
| Typ 65 | max. 23 m³/h (230 hl/h) | 288 kg/h |
| Typ 80 | max. 35 m³/h (350 hl/h) | 439 kg/h |
| Typ 100 | max. 55 m³/h (550 hl/h) | 689 kg/h |
| Typ 125 | max. 86 m³/h (860 hl/h) | 1078 kg/h |
*=Sattdampf, isolierte Kolonne, Wassereintrittstemperatur 15°C, Erhitzungstemperatur 72°C
Zusatzausrüstungen:
- Isolation der Kolonne
- Nachgeschaltete Karbonisierung (zusätzlich zur Vorkarbonisierung durch den Entgasungsprozess)
- Kühlung
| Kaltentgasung - "kalte Kolonne" |
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Der Entgasungsprozess erfolgt vollständig bei der Temperatur des eintretenden Wassers. Dieses Verfahren hat bei gleicher Leistung stets den geringsten Energieverbrauch, allerdings auch die höchste Kolonne. Die Anlage ist sehr robust und verfügt über fast keine Verschleißteile. Dieses Anlagenkonzept lässt sich wirtschaftlich für viele Baugrößen herstellen. Selbst für sehr kleine Leistungen.
Sollten es Probleme mit der Wasserhygiene des Rohwassers geben, muss eine nachgeschaltete UV Sterilisation integriert werden. Wird mit sehr starken Problemen bei der Wasserhygiene gerechnet, dann sollte die Pasteurisation ("heiße" Kolonne, siehe oben) vorgezogen werden.
Gasbedarf: ca. 0,22 kg/hl Wasser, hiervon verloren: ca. 5% (Rest verbleibt im Wasser)
| Baugrößen: | ||
| Typ 15 | max. 1,2 m³/h (12 hl/h) | 0,02 ppm |
| Typ 25 | max. 3 m³/h (30 hl/h) | 0,02 ppm |
| Typ 32 | max. 4,5 m³/h (45 hl/h) | 0,05 ppm |
| Typ 50 | max. 12 m³/h (120 hl/h) | 0,05 ppm (optional 0,02 ppm) |
| Typ 65 | max. 23 m³/h (230 hl/h) | 0,05 ppm (optional 0,02 ppm) |
| Typ 80 | max. 35 m³/h (350 hl/h) | 0,05 ppm (optional 0,02 ppm) |
| Typ 100 | max. 55 m³/h (550 hl/h) | 0,05 ppm (optional 0,02 ppm) |
| Typ 125 | max. 86 m³/h (860 hl/h) | 0,05 ppm |
Zusatzausrüstungen:
- Nachgeschaltete Karbonisierung
- Kühlung
- UV Sterilisation
