Vorproduktes und Trocknungsvorrichtung

[ 01 ] Die Erfindung betri f ft eine Kristallisationsvorrichtung zum Kristallisieren eines Vorprodukts , wobei die Kristallisationsvorrichtung einen Einlass zum Aufnehmen des Vorproduktes , einen Rotationsantrieb und eine rotierbare Aufnahmeeinheit aufweist . Des Weiteren betri f ft die Erfindung eine Trocknungsvorrichtung, insbesondere Sprühturm, zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes zu einem vorgetrockneten Produkt und/oder zur Nachtrocknung eines kristallisierten Produktes .

[ 02 ] In verschiedenen Industriezweigen, wie in der Lebensmittelindustrie , der Grundchemie und der pharmazeutischen Industrie , werden Vorprodukte und/oder Produkte kristallisiert , um diese in eine gewünschte Form und/oder chemische Modi fikation zu überführen . Hierbei kann der aus zukristallisierende Stof f prinzipiell als Flüssigkeit , Schmel ze und/oder als Feststof f einem Kristallisator zugeführt werden . Eine Kristallschicht in einem Kristallisator entsteht vor allem dann, wenn der zu kristallisierende Stof f eine üblicherweise kühlere Oberfläche des Kristallisators benetzt und/oder belegt .

[ 03 ] Beispielsweise wird Molkepermeat in der Süßwarenindustrie eingesetzt . Das Molkepermeat entsteht bei der Herstellung von Molkeprotein-Konzentraten aus Molke aus der Käseherstellung . Das dabei übrig gebliebene , flüssige Molkepermeat wird konzentriert , getrocknet und kristallisiert . Molkepermeat enthält üblicherweise 44 bis 50 g/ 1 a-Laktose . Nach dem Sprühtrocknungsprozess wird a- Laktose in die gewünschten ß-Laktosekristalle in einem Kristallisator überführt und anschließend kann ein sekundärer Trocknungs- und Kühlprozess folgen . Um eine Kristallisation des vorgetrockneten Permeatpulvers zu erzielen, ist beispielsweise ein Kristallisationsbandförderer bekannt . Der Kristallisationsbandförderer ist mit einem elektrischen Getriebemotorantrieb und einem Spannsystem für die Bandführung ausgestaltet . Das Band selbst ist in der Art eines of fenen Gewebes ausgebildet , um eine Reinigung durch das Gewebe des Bandes hindurch zu ermöglichen . Dennoch wird das Gewebe des Bandes leicht durch Mikroorganismen besiedelt und folglich besteht die Gefahr einer nicht ausreichenden oder sogar fehlenden Hygiene bei der CIP ( Clean in Place ) -Reinigung . Aufgrund der Hygieneanforderungen, vor allem in der Lebensmittelindustrie und pharmazeutischen Industrie , ist die Einsatzmöglichkeit eines derartigen Kristallisators begrenzt .

[ 04 ] Vor allem ist der große Platzbedarf aufgrund der linearen Förderstrecke des Kristallisationsbandförderers nachteilig . Des Weiteren wird der Kristallisationsbandförderer schräg fördern ansteigend in die Höhe aufgestellt , sodass nicht nur in Förderrichtung, sondern auch in der Höhe ein entsprechend hoher Bauraum erforderlich ist .

[ 05 ] Die Firmenschri ft Kreyenborg GmbH & Co . KG

„Kristallisation von PET Masterbatches" vom 27 . 07 . 2012 beschreibt ein Infrarot-Drehrohr in einer Kristallisationsund Trocknungsanlage für PET-Granulat und Mahlgut . Auch aus der DE 21 57 267 A3 ist ein geschlossener Kristallisator in Form eines drehbaren Tankes zum Aus fällen von Metallsal zen aus einer Mineralsäule bekannt . Ebenso ist in der DE 100 47 162 Al ein geschlossener Kristallisations- oder Fällungsapparat mit einem Drehrohr und einer zumindest teilweisen mikrostrukturierten, selbstreinigenden Oberfläche beschrieben .

[ 06 ] In der DE 101 49 814 Al ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Kristallen of fenbart , in welcher ein im Wesentlichen zylindrischer Kristallisationsbehälter zur Aufnahme einer Lösung ein koaxiales , rotierbares , im Wesentlichen zylindrisches Innenteil unter Ausbildung eines radialen Ringraums aufweist , wobei in dem Ringraum das Strömungsprofil einer Couette-Strömung der

Kristallisationslösung erzeugt wird .

[ 07 ] Auch aus der DE 21 2020 000 057 Ul ist eine geschlossene Kristallisationsvorrichtung mit einem äußeren Wärmedämmzylinder und einem innenliegenden, rotierbaren Wärmeleit zylinder bekannt , wobei eine im Inneren des Wärmeleit Zylinders liegende Druckplatte dazu dient , die Kristalle in Richtung eines Rundloches zu bewegen und aus zutragen .

[ 08 ] Nachteilig bei derartigen geschlossenen, rotierenden Kristallisationsvorrichtungen ist , dass gleichzeitig stets eine Vermischung des kristallisierenden Vorproduktes auftritt und somit das Vorprodukt stets in unterschiedlichen Kristallisationsstadien vorliegt .

[ 09 ] Aufgabe der Erfindung ist es , den Stand der Technik zu verbessern .

[ 10 ] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kristallisationsvorrichtung zum Kristallisieren eines Vorprodukts , wobei die Kristallisationsvorrichtung einen Einlass zum Aufnehmen des Vorproduktes , einen Rotationsantrieb und eine rotierbare Aufnahmeeinheit aufweist , und die rotierbare Aufnahmeeinheit an ihrer Oberseite eine kreis- und/oder ringförmige Oberfläche zum Kristallisieren aufweist , sodass beim Rotieren der rotierbaren Aufnahmeeinheit das aufgenommene Vorprodukt auf der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit definiert umkristallisierbar und als kristallisiertes Produkt austragbar ist .

[ 11 ] Es ist besonders vorteilhaft , dass das zu kristallisierende Vorprodukt direkt auf die Oberfläche der rotierbaren Aufnahme durch deren Einlass aufbringbar ist , ohne dass es einer Fördereinrichtung bedarf . Beispielsweise fällt das vorgetrocknete Pulver aus dem Sprühturm oder aus einem anderen Aggregat eines anderen Vorbehandlungsprozesses auf die obere Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit . Dadurch, dass das zu kristallisierende Vorprodukt direkt die obere kreis- und/oder ringförmige Oberfläche der Aufnahmeeinheit belegt und durch diese gekühlt wird, findet eine verbesserte Kristallisation statt . Vor allem wird das zu kristallisierende Vorprodukt nach Aufbringen auf die kreis- und/oder ringförmige Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit nicht mehr vermischt , sondern wird bei orts fester Lage auf der kreis- und/oder ringförmigen während der Rotation der Aufnahmeeinheit und somit der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche stetig und somit unter definierten Bedingungen kristallisiert . Folglich wird mittels der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit ein sich drehendes Aufnahme- und/oder Ruheband zur definierten Kristallisation und Umwandlung von einer Kristallmodi fikation in eine andere Kristallmodi fikation bereitgestellt . Zudem wird durch das definierte Kristallisieren mit definierten Kristallisationsbedingungen in einer Kreisbewegung eine hohe Qualität des kristallisierten Produktes gewonnen . Im Falle des Kristallisierens von Molkepermeat-Pulver in der Kristallisationsvorrichtung wird dadurch ein hoher Umwandlungsgrad von a-Laktose in die gewünschten ß-Laktose- Kristalle erzielt und diese in einer hohen Reinheit gewonnen .

[ 12 ] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung liegt darin, die obere , kreis- und/oder ringförmige Oberfläche zum Kristallisieren eben gerade nicht eine Linearbewegung durchlaufen zu lassen, sondern in kompakter Bauweise eine Rotationsbewegung der rotierbaren Aufnahmeeinheit zu nutzen . Aufgrund des homogenen Aufbringens des zu kristallisierenden und auf genommenen Vorproduktes frei von einer Vermischung wird durch eine Kreisbewegung der oberen Oberfläche der Aufnahmeeinheit ein definiertes Kristallisieren und eine definierte Verweil zeit ermöglicht . Dadurch, dass das zu kristallisierende Vorprodukt lediglich auf eine , insbesondere glatte , Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit aufgebracht wird, ist diese leicht zu reinigen und alle Anforderungen an eine CIP-Reinigung, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie und pharmazeutischen Industrie , sind ohne großen Aufwand erfüllbar .

[ 13 ] Es ist besonders vorteilhaft , dass die kreis- und/oder ringförmige Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit zumindest teilweise oder vollständig als freie Oberfläche vorliegt . Somit sind auf der Oberfläche mit dem kristallisierenden Vorprodukt gerade nicht weitere Bauteile angeordnet oder zwingend erforderlich, welche beim Kristallisieren mit dem kri stallisierenden Vorprodukt in Kontakt kommen könnten . Zudem sind auch weitere Aggregate , wie Förderaggregate oder ein Bandspanner, abgesehen von der rotierbaren Aufnahmeeinheit selbst und des zugehörigen Rotationsantriebs , für einen Betrieb nicht zwingend erforderlich . Somit wird eine kompakt bauende , günstig herstellbare und hygienisch leicht zu reinigende Kristallisationsvorrichtung bereit gestellt .

[ 14 ] Prinzipiell ist heraus zustellen, dass die Kristallisationsvorrichtung auch umgekehrt bezüglich der Rotation ausgebildet sein kann, sodass anstelle einer rotierbaren Aufnahmeeinheit die Aufnahmeeinheit feststehend und/oder stillstehend ist und stattdessen sich der Einlass , ein Austrag und/oder eine Abtragseinrichtung kreis förmig bewegt . Somit ist in diesem Falle der Rotationsantrieb dem Einlass , Austrag und/oder der Abtragseinrichtung zugeordnet . [ 15 ] Folgendes Begri f fliche sei erläutert :

[ 16 ] Eine "Kristallisationsvorrichtung" ist insbesondere eine Vorrichtung, mit welcher der physikalische Vorgang der Kristallisation und somit ein Verhärten, eine Bildung und/oder ein Wachstum von Kristallen erfolgt . In und/oder auf der Kristallisationsvorrichtung erfolgt die Kristallisation insbesondere beschleunigt . Beim Kristallisieren entstehen Kristalle insbesondere in einer Lösung, einer Schmel ze , einem amorphen Festkörper und/oder durch Umkristallisation aus anderen Kristallen .

[ 17 ] Unter einem „Vorprodukt" wird insbesondere ein Zwischenprodukt im Verlauf einer physikalischen und/oder chemischen Aufbereitung und/oder Reaktion zu einem verkaufs fähigen Produkt , insbesondere einem kristallisierten Produkt , verstanden . Als zu kristallisierendes Vorprodukt kann prinzipiell j eder feste Stof f , wie beispielsweise ein Schüttgut oder Pulver verwendet werden . Ebenso kann das Vorprodukt in verschiedenen Industriezweigen, wie der Lebensmittelindustrie , Grundchemie oder pharmazeutischen Industrie hergestellt werden . Bei dem Vorprodukt handelt es sich insbesondere um nicht hygroskopisches Permeat , wie beispielsweise Molkepermeat-Pulver . Bei konzentrierten und getrockneten Molkepermeat als Vorprodukt wird dieses anschließend in der Kristallisationsvorrichtung einer Umwandlung von a-Laktose in ß-Laktose und Kristallisation unterzogen wird .

[ 18 ] Bei einem „Einlass" handelt es sich insbesondere um ein Bauteil , mit dem das zu kristallisierende Vorprodukt auf die Oberseite der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit aufgebracht wird . Der Einlass ist insbesondere oberhalb der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche der Aufnahmeeinheit angeordnet , sodass das zu kristallisierende Vorprodukt direkt auf die kreis- und/oder ringförmige Oberfläche fällt und/oder auf diese aufbringbar ist . Bei einem Einlass kann es sich beispielsweise um ein Zulauf rohr aus einem Sprühtrockner handeln .

[ 19 ] Eine „Aufnahmeeinheit" ist insbesondere eine Einheit der Kristallisationsvorrichtung, welche das Vorprodukt vom Einlass kommend aufnimmt . Die Aufnahmeeinheit weist insbesondere an ihrer Oberseite eine kreis- und/oder ringförmige Oberfläche auf , auf welche das zu kristallisierende Vorprodukt zum Kristallisieren aufgebracht wird und während der Rotation verweilt . Die Aufnahmeeinheit kann beispielsweise die Form einer Scheibe oder eines Ringes aufweisen . Die Aufnahmeeinheit und/oder ihre Oberfläche kann wahlweise gekühlt , gewärmt und/oder andersartig konditioniert werden . Die Kristallisationsvorrichtung und/oder die Aufnahmeeinheit wird insbesondere in einem kontinuierlichen Betrieb betrieben .

[ 20 ] Unter einer „kreis förmigen Oberfläche" wird insbesondere eine Oberfläche der Aufnahmeeinheit verstanden, welche in Draufsicht von oben die Form eines Kreises aufweist . Unter einer „ringförmigen Oberfläche" wird insbesondere eine Oberfläche verstanden, welche in Draufsicht die Form eines Ringes aufweist . Bei einer ringförmigen Oberfläche handelt es sich insbesondere um einen Kreisring und somit um die Fläche zwischen zwei konzentrischen Kreisen mit einem gemeinsamen Mittelpunkt . Selbstverständlich kann die Oberfläche an der Oberseite der Aufnahmeeinheit auch durch eine erste innenliegende kreis förmige Oberfläche und eine außen darum angeordnete zweite ringförmige Oberfläche ausgebildet sein .

[ 21 ] Unter einem „Rotationsantrieb" wird insbesondere ein Antrieb verstanden, welcher der rotierbaren Aufnahmeeinheit eine Drehbewegung aufprägt . Bei dem Rotationsantrieb handelt es sich insbesondere um eine Kraftmaschine , wie beispielsweise einen Motor . Bei einem Rotationsantrieb kann es sich beispielsweise um eine Drehmotor handeln, welcher Drehstrom in eine mechanische Drehung umwandelt .

[ 22 ] Die rotierbare Aufnahmeeinheit kann über ihren äußeren Seitenrand, ihre äußere Unterseite und/oder über eine mittige Rotationsachse mittels des Rotationsantriebs angetrieben werden . Hierbei ist ein Antrieb am Außendurchmesser der als Scheibe oder Ring ausgebildeten Aufnahmeeinheit , insbesondere bei großen Durchmessern der Scheibe oder des Ringes vorteilhaft . Dies kann beispielsweise über einen Motor mit Zahnstange und Rollen erfolgen . Bei kleineren Durchmessern der Scheibe und/oder des Ringes ist dagegen eine angetriebene Mittelachse vorteilhaft , beispielsweise über einen Getriebemotor und

Zahnriemen .

[ 23 ] Unter „definiert umkristallisierbar" wird insbesondere verstanden, dass definierte Kristallisationsbedingungen zum Umkristallisieren des zu kristallisierenden Vorproduktes von einer Kristall form in eine andere gewünschte Kristall form und/oder eine bestimmte Reinheit einer Kristall form realisiert ist . Die definierte Kristallisation und/oder Umkristallisation wird insbesondere durch das Ruhen des auf genommenen Vorproduktes auf der oberen Oberfläche der Aufnahmeeinheit ohne Vermischen des Vorproduktes und/oder der sich bildenden Kristalle und der definierten Verweil zeit aufgrund der Rotation der Aufnahmeeinheit erzielt .

[ 24 ] In einer weiteren Aus führungs form der Kristallisationsvorrichtung ist die rotierbare Aufnahmeeinheit als Scheibe und/oder als Ring ausgebildet .

[ 25 ] In ihrer einfachsten Form ist die rotierbare Aufnahmeeinheit als einzelne Scheibe und/oder als Ring ausgebildet , welche oder welcher einen j eweils ausreichend großen Durchmesser aufweist , sodass das auskristallisierende und/oder umkristallisierende Vorprodukt ohne weitere Bauteile , insbesondere Wände oder ein Gehäuse , auf der oberen Oberfläche der Scheibe und/oder dem Ring während des

Kristallisierens verbleibt .

[ 26 ] Dadurch, dass keine weiteren Bauteile direkt an der Oberfläche der Scheibe oder des Ringes angrenzen und diese ebenfalls frei von einem Rand oder einer äußeren Begrenzungswand in ihrer einfachsten Aus führungs form ausgestaltet ist , gibt es keine Ecken und/oder Kanten in der rotierbaren Aufnahmeeinheit , in und/oder an denen sich kristallisiertes Produkt festsetzen kann . Daher ist die rotierbare Aufnahmeeinheit einstückig als Scheibe oder Ring mit ihrer kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche an der Oberseite ausgebildet . [27] Unter einer „Scheibe" wird insbesondere ein geometrischer Körper in Form eines Zylinders verstanden, dessen Radius um ein Vielfaches größer ist als seine Dicke. Bei einer Scheibe kann es sich auch um eine Platte handeln.

[28] Ein „Ring" ist insbesondere ein geometrischer Körper, bei dem die Fläche zwischen zwei konzentrischen Kreisen eine größere Abmessung aufweist als seine Dicke in vertikaler Richtung .

[29] Die Scheibe kann beispielsweise einen Außendurchmesser von 0,5 m bis 6,5 m, bevorzugt in einem Bereich von 4,0 m bis 5,5 m, aufweisen. Der Massenstrom an kristallisiertem Produkt liegt beispielsweise in einem Bereich von 0,5 t/h bis 8 t/h, bevorzugt bei 3 t/h bis 5 t/h. Die Temperatur in der Kristallisationsvorrichtung kann beispielsweise in einem Bereich von 10 °C bis 90 °C liegen.

[30] Bevorzugt sind die Scheibe und/oder der Ring aus einem formstabilen Werkstoff gefertigt. Hierbei kann es sich beispielsweise um geschweißten Edelstahl oder lebensmittelverträglichen Kunststoff handeln. Die Oberfläche der Scheibe und/oder des Ringes ist oder sind insbesondere sehr glatt ausgestaltet, sodass das kristallisierte Vorprodukt leicht abtragbar ist, sich nicht an einer Oberflächenstruktur der Oberfläche festsetzen und ein Reinigen erschweren kann.

[31] Damit das auskristallisierende Vorprodukt insbesondere durch die Drehbewegung nicht nach außen über den Rand der Scheibe oder des Rings bewegt wird und dadurch oder anderweitig verloren geht, weist die rotierbare Aufnahmeeinheit eine äußere Begrenzungswand, eine innere Begrenzungswand, eine Abdeckung und/oder ein Gehäuse auf .

[ 32 ] Somit kann die rotierbare Aufnahmeeinheit , Scheibe und/oder der Ring eine äußere Begrenzungswand am Außendurchmesser und eine innere Begrenzungswand rundumlaufend in einem Abstand zum Mittelpunkt der Scheibe oder des Ringes aufweisen . Dadurch wird ein oben of fener Kristallisationsraum zwischen der äußeren Begrenzungswand und der inneren Begrenzungswand ausgebildet . Weiterhin kann die Aufnahmeeinheit , Scheibe und/oder der Ring eine auf den Begrenzungswänden aufliegende Abdeckung oder ein umschließendes Gehäuse aufweisen . Die abgedeckte äußere Begrenzungswand und die innere Begrenzungswand bilden somit eine Ringkammer für die Kristallisation aus . Dadurch werden konditionierte Bedingungen für die Kristallisation bereitgestellt und bei einem weitgehend geschlossenen Gehäuse die Reinigung im Durchfluss ermöglicht . Hierbei kann im Bereich des Einlasses die obere Oberfläche der Aufnahmeeinheit frei zugängig und/oder of fen ausgestaltet sein, sodass das zu kristallisierend Vorprodukt direkt vom Einlass auf die obere Oberfläche fallen und/oder aufgebracht werden kann .

[ 33 ] In einer weiteren Aus führungs form weist die Kristallisationsvorrichtung eine zweite rotierbare Aufnahmeeinheit , eine dritte rotierbare Aufnahmeeinheit und/oder weitere rotierbare Aufnahmeeinheiten auf , wobei die j eweiligen rotierbaren Aufnahmeeinheiten nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind . [ 34 ] Somit kann die Kristallisation und/oder Umwandlung auf mehrere rotierbare Aufnahmeeinheiten und somit auf mehrere rotierbare obere Oberflächen verteilt werden . Durch eine parallele und/oder hintereinander geschaltete Anordnung der Aufnahmeeinheiten können die Kristallisationsvorgänge insbesondere j eweils gezielt eingestellt und/oder stufenweise nacheinander erfolgen . Dadurch können die schrittweise Bildung, das Wachstum und das Verhärten sowie eine Umwandlung der Kristal le gezielt prozesstechnisch gesteuert werden . Unter einer parallelen und/oder hintereinander geschalteten Anordnung wird insbesondere die prozesstechnische Anordnung der Aufnahmeeinheiten verstanden . Selbstverständlich können die Aufnahmeeinheiten räumlich auch platzsparend übereinander angeordnet sein .

[ 35 ] Bei einer nachgeschalteten stufenweisen Anordnung der rotierbaren Aufnahmeeinheiten fällt dementsprechend das zumindest teilweise kristallisierte Vorprodukt und/oder Produkt direkt auf die rotierbare Aufnahmeeinheit der nachfolgenden Stufe . Diese Parallel- und/oder Reihenschaltung von rotierbaren Aufnahmeeinheiten ist insbesondere vorteilhaft , wenn sehr hohe Kristallisationskapazitäten erforderlich sind, da sehr große Durchmesser der Scheibe und/oder des Ringes nur mit ansteigendem Aufwand erhöht werden können . Insbesondere bei Scheiben mit großem Durchmesser kann die Scheibe von unten durch ein Gegenlager, beispielsweise ein Untergestell mit Rollen, gestützt werden, um eine hori zontale Ausrichtung der Oberfläche der Scheibe oder des Ringes zu gewährleisten . [ 36 ] Bei einer „zweiten, dritten und/oder weiteren rotierbaren Aufnahmeeinheit" handelt es sich prinzipiell in der Funktion und im Aufbau um eine oben definierte Aufnahmeeinheit . Jedoch können die Aufnahmeeinheiten j eweils unterschiedlich große Oberflächendimensionen, Rotationsgeschwindigkeiten und/oder weitere unterschiedliche geometrische Parameter und/oder Betriebsparameter aufweisen . Auch kann j ede Aufnahmeeinheit einstückig ausgebildet sein und/oder mehrere ringförmige und/oder kreis förmige Oberflächen aufweisen .

[ 37 ] Um eine gleichmäßige Verteilung und/oder Belegungsdicke des auf die j ewei lige obere Oberfläche aufgebrachten zu kristallisierenden Vorproduktes zu erzielen, weist die Kristallisationsvorrichtung eine Verteilereinrichtung zum Verteilen des auf genommenen Vorproduktes auf der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche der rotierbaren

Aufnahmeeinheit , der j eweiligen rotierbaren Aufnahmeeinheit oder der Aufnahmeeinheiten auf .

[ 38 ] Somit kann im Auslass eines vorgeschalteten Aggregats , wie beispielsweise eines Trockenturms , und/oder im Einlass der Kristallisationsvorrichtung die Verteilereinrichtung zum homogenen Verteilen des auf genommenen Vorproduktes auf der Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit angeordnet sein . Beispielsweise kann durch eine gezielte geometrische Anordnung von Leit- und/oder Lochblechen und/oder durch Einsatz einer Fräse am Aufgabepunkt des zu kristallisierenden Vorproduktes dieses homogen verteilt werden . [ 39 ] In einer weiteren Aus führungs form weist die rotierbare

Aufnahmeeinheit oder weisen die rotierbaren Aufnahmeeinheiten eine Drehzahl in einem Bereich von 0 , 5 U/h bis 20 U/h, bevorzugt von 1 U/h bis 10 U/h, mittels des Rotationsantriebes auf .

[ 40 ] Prinzipiell kann die Kristallisationsvorrichtung einen einzelnen Rotationsantrieb aufweisen, sodass alle rotierbaren Aufnahmeeinheiten mit einer gleichen Drehzahl betreibbar sind . Jedoch können dem Rotationsantrieb auch unterschiedliche Übersetzungsgetriebe für die j eweilige rotierbare Aufnahmeeinheit zugeordnet sein, sodass die j eweiligen rotierbaren Aufnahmeeinheiten unterschiedliche Drehzahlen aufweisen können . Ebenso können die j eweiligen Aufnahmeeinheiten auch j eweils einen eigenen Rotationsantrieb aufweisen oder zwei oder mehrere Rotationsantriebe sind j eweils zwei oder mehreren Aufnahmeeinheiten zugeordnet .

[ 41 ] In Abhängigkeit von der erforderlichen Verweil zeit zum Kristallisieren liegt die Drehzahl bevorzugt in einem Bereich von einer Umdrehung pro Stunde bis 10 Umdrehungen pro Stunde . Beispielsweise beträgt bei einer Verweil zeit von 20 Minuten die Drehzahl der rotierbaren Aufnahmeeinheit drei Umdrehungen pro Stunde . Somit wird bevorzugt eine relativ niedrige Drehzahl und somit relativ langsame Rotationsbewegung zum Kristallisieren verwendet .

[ 42 ] Sollte eine längere Verweil zeit erforderlich sein, so können anstelle der Reduktion der Drehzahl zwei oder mehrere rotierbare Aufnahmeeinheiten in der Kristallisationsvorrichtung eingesetzt werden . Durch Erhöhen der Anzahl der rotierbaren Aufnahmeeinheiten kann zudem eine Steigerung der Kristallisationskapazität erzielt werden . Hierzu können die rotierbaren Aufnahmeeinheiten parallel und/oder nacheinander angeordnet und verschaltet werden, um die erforderliche längere Verweil zeit und/oder höhere Kristallisationskapazität und somit den gewünschten Produktmassenstrom bereitzustellen .

[ 43 ] Um definiert den Kristallisations- und/oder Umwandlungsvorgang einzustellen und/oder zu beeinflussen, weist die Kristallisationsvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung auf , sodass eine Kristallisations zeit über die Drehzahl der rotierbaren Aufnahmeeinheit mittels des Rotationsantriebes einstellbar ist .

[ 44 ] Aufgrund der definierten Kreisbewegung kann über die Drehzahl der rotierbaren Aufnahmeeinheit oder der j eweiligen Aufnahmeeinheit mittels des Rotationsantriebes und/oder der Steuer- und Regeleinrichtung gezielt eine Kristallisations- und/oder Umwandlungs zeit eingestellt werden . Bei kontinuierlicher Rotation der Scheibe oder des Ringes wird kontinuierlich über den Einlass orts fest das zu kristallisierende Vorprodukt auf die Oberfläche der Scheibe oder des Ringes auf geschüttet . Es ist besonders vorteilhaft , dass bei im Wesentlichen einer Umdrehung der Scheibe oder des Ringes die notwendige Kristallisations zeit erreicht ist und das kristallisierte Produkt vorliegt . Zum definierten Kristallisieren führt die Scheibe und/oder der Ring beispielsweise eine Umdrehung von 359 ° aus . Dies kann dadurch realisiert werden, dass zwischen dem orts festen Einlass der Kristallisationsvorrichtung und einer Abtragseinrichtung ein Winkel in einem Bereich von 340 ° bis 360 ° besteht .

[ 45 ] Unter einer „Steuereinrichtung" wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, welche einen vorgegebenen Wert setzt . Unter einer „Regeleinrichtung" wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, welche einen Messwert rückkoppelt und j eweils einen Stellwert einstellt . Somit kann mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung die optimale Kristallisations zeit und/oder Umwandlungs zeit der einzelnen rotierbaren Aufnahmeeinheiten eingestellt und/oder geregelt werden .

[ 46 ] In einer weiteren Aus führungs form weist die Kristallisationsvorrichtung eine Abtragseinrichtung, insbesondere eine Austragsschnecke , zum Abtragen des kristallisierten Produktes von der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche der rotierbaren Aufnahmeeinheit und/oder der rotierbaren Aufnahmeeinheiten auf .

[ 47 ] Als Abtragseinrichtung können beispielsweise eine Austragsschnecke oder ein Abstrei fer eingesetzt werden . Auch kann ein Abschieber eingesetzt werden und/oder das Austragen der gebildeten Kristalle erfolgt mittels Abblasen und/oder Absaugen . Die Abtragseinrichtung ist insbesondere derart eingerichtet , dass die Kristalle von der Oberfläche und/oder aus der Ringkammer vollständig ausgetragen werden und im Falle vom Begrenzungswänden nicht an den Kanten verbleiben . Folglich wird eine Besiedlung mit Mikroorganismen erschwert und eine ef fi ziente CIP-Reinigung ermöglicht . Zudem kann eine nass- und/oder trockenarbeitende automatische Reinigungsstation zwischen Austrag und Einlass integriert sein, um eine Vermischung von Vorprodukt und kristallisierten Produkt sowie zwischen Chargen zu vermeiden sowie das Entstehen hygienischer Schwachstellen zu eliminieren .

[ 48 ] Um mittels dem Ausmaß der Umdrehung eine definierte Kristallisations zeit und/oder Umwandlungs zeit vorzugeben, ist die Abtragseinrichtung derart angeordnet , dass zwischen Einlass und Abtragseinrichtung ein Winkel in einem Bereich von 300 ° bis 360 ° , insbesondere von 340 ° bis 360 ° , auf der kreis- und/oder ringförmigen Oberfläche vorliegt .

[ 49 ] In einer weiteren Aus führungs form weist die Kristallisationsvorrichtung eine Luftzufuhreinrichtung zum Überströmen des auf genommenen und/oder verteilten Vorproduktes auf der Oberfläche auf . Dadurch kann der Kristallisationsprozess gefördert und/oder das kristallisierte Produkt weiter konditioniert werden .

[ 50 ] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Trocknungsvorrichtung, insbesondere einem Sprühturm, zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes zu einem vorgetrockneten Produkt und/oder zur Nachtrocknung eines kristallisierten Produktes , wobei die Trocknungsvorrichtung eine zuvor beschriebene Kristallisationsvorrichtung aufweist .

[ 51 ] Somit wird eine Trocknungsvorrichtung bereitgestellt , welche beispielsweise zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes , wie flüssigem Molkepermeat , zu einem vorgetrockneten Produkt , wie festem Molkepermeat-Pulver, und/oder zum Nachtrocknen eines kristallisierten Produktes einsetzbar ist . Somit kann die Kristallisationsvorrichtung der Trocknungsvorrichtung sowohl vorgeschaltet als auch nachgeschaltet sein .

[ 52 ] Beispielsweise weist die Trocknungsvorrichtung einen of fenen Auslass zum Auslassen des vorgetrockneten Produktes auf , durch welchen das vorgetrocknete Produkt durch den darunter angeordneten Einlass der Kristallisationsvorrichtung direkt auf die Oberseite der Scheibe und/oder des Ringes fällt . Anschließend kann sich nach der Trocknungsvorrichtung und der Kristallisationsvorrichtung ein Trans fer zu einer sekundären weitergehenden Trocknung und Kühlung anschließen .

[ 53 ] Ebenso kann die Kristallisationsvorrichtung nach einer sekundären Trocknung eingesetzt werden, beispielsweise nach einem Fließbett , welches einem Sprühturm nachgeschaltet ist . Somit ist die Kristallisationsvorrichtung mit beispielsweise der rotierbaren Scheibe sowohl mit einem Sprühturm mit einem of fenen, unteren Auslass als auch mit einem Sprühturm mit nachgeschaltetem externen Fließbett verschaltbar . Hierbei verschiebt sich lediglich der Lagerungspunkt der Scheibe relativ zur Mittelachse des Sprühturms .

[ 54 ] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert . Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines

Kristallisationsrotors mit einem darüber angeordneten Sprühturmauslass eines

Sprühturms , und

Figur 2 eine stark schematische

Draufsichtdarstellung des

Kristallisationsrotors mit

Sprühturmauslass und einer

Austragsschnecke im Querschnitt . [ 55 ] Ein Kristallisationsrotor 101 weist eine

Kristallisationsscheibe 103 auf . Die Kristallisationsscheibe 103 ist über eine Rotationsachse 115 rotierbar gelagert und über einen Scheibenantrieb 113 antreibbar . Die Kristallisationsscheibe 103 ist von einem Gehäuse 105 umgeben, welches eine äußere Wand 107 aufweist . Des Weiteren ist oberhalb der Kristallisationsscheibe 103 innerhalb des Gehäuses 105 eine innere Wand 109 angeordnet , wodurch eine Ringkammer 111 ausgebildet ist . Die Ringkammer 111 ist rundumlaufend mit 360 ° um die Rotationsachse 115 im äußeren Bereich der Kristallisationsscheibe 103 ausgeführt . An einer festen Position in diesem äußeren Bereich ist ein Einlass 119 angeordnet , welcher mit einem darüber angeordneten Sprühturmauslass 203 eines Sprühturmes 201 verbunden ist (vom Sprühturm 201 ist in Fig . 1 nur sein unterer Teil gezeigt ) . Der Einlass 119 führt nach unten in die Ringkammer 111 , wobei beabstandet zum Einlass 119 und somit dem Sprühturmauslass 203 mit einem Winkelabstand von 5 ° eine

Austragsschnecke 117 oberhalb der oberen Oberfläche der Kristallisationsscheibe 103 angeordnet ist . [ 56 ] Mit dem Kristallisationsrotor 101 werden folgende Arbeitsschritte durchgeführt :

[ 57 ] Ein flüssiges Molkepermeat wird zunächst im Sprühturm 201 konventionell zu Molkepermeat-Pulver vorgetrocknet und gelangt kontinuierlich über den Sprühturmauslass 203 in den Einlass 119 des Kristallisationsrotors 101 . Über nicht gezeigte Verteilerbleche und eine Fräse wird das durch den Einlass 119 fallende Molkepermeat-Pulver gleichmäßig auf die obere Oberfläche der rotierenden Kristallisationsscheibe 103 verteilt , welche sich mit einer Drehzahl von fünf Umdrehungen pro Stunde in einer Drehrichtung 123 gegen den Uhrzeigersinn ( siehe Figur 2 ) dreht . Das durch den Sprühturmauslass 203 und den darunter angeordneten Einlass 119 auf die Oberfläche der Kristallisationsscheibe 103 in der Ringkammer 111 auf gegebene Molkepermeat-Pulver führt somit j eweils eine gleichmäßige Umdrehung von 355 ° während der Kristallisation und Umwandlung durch, bis dieses zur Austragsschnecke 117 gelangt und mittels der Austragsschnecke 117 die Molkepermeat-Kristalle mit einem hohen ß-Laktosegehalt aufgrund der optimalen Umwandlung von a-Laktose in ß- Laktose-Kristalle mittels der Austrags schnecke 117 über den Austrag 121 aus dem Kristallisationsrotor 101 ausgetragen werden .

[ 58 ] Somit wird ein sehr kompakt bauender Kristallisationsrotor 101 bereitgestellt , der aufgrund seiner Aus führung in Edelstahl eine sehr glatte Oberfläche aufweist , wobei eine unerwünschte Anreicherung der Kristalle verhindert , eine gezielte Umwandlung in ß-Laktose und eine leichte Reinigung der Kristallisationsscheibe 103 ermöglicht wird .

Bezugs zeichenliste

101 Kristallisationsrotor

103 Kristallisationsscheibe

105 Gehäuse 107 äußere Wand

109 innere Wand

111 Ringkammer

113 Scheibenantrieb

115 Rotationsachse 117 Austragsschnecke

119 Einlass

121 Austrag

123 Drehrichtung

201 Sprühturm 203 Sprühturmauslass